抗菌聚氯乙烯材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物醫用高分子材料領域，具體涉及一種抗菌聚氯己帰材料及其制備 方法和應用，該高分子材料可用作醫用高分子材料，尤其是用作氣管導管材料。
【背景技術】
[0002] 生物醫用材料的應用極大促進了醫學診療技術的飛速發展，它是一類可用于動物 器官和組織的修復與替換、疾病的診斷與治療的與動物生物相容、具有特殊性能或功能的 材料。其中，氣管內插管是建立人工氣道，保障呼吸道暢通和機體氧需求與二氧化碳排泄的 重要措施，是現代麻醉學與現代急救醫學必不可少的基本技術。麻醉中采用的標準氣管導 管是雙水囊金屬抗激光氣管導管，但因其價格昂貴、易反射激光束造成意外傷害、氣管導管 表面粗糖易造成聲帶正常黏膜的損傷等原因，限制了其普及應用。目前國內多采用普通聚 氯己帰（PVC)氣管導管，其價格低廉、表面光滑、術后咽喉痛發生率低，在麻醉和急救手術 中應用具有一定的優越性。
[000引但是，越來越多的研究表明，PVC氣管導管長時間置入后易發生感染，另外，在醫院 環境中，細菌通過醫務人員的衣物、手套和醫院中的物品的傳播，也容易引發感染，術后下 呼吸道感染占氣管內插管全麻患者的2. 6% -2. 9%，重癥監護病房氣管內插管機械通氣相 關肺炎的發生率為15%，病死率達38%，成為現代醫院管理中急需解決的一個重要課題。 氣管內插管導致相關肺部感染的發生與患者自身免疫功能及局部病原菌侵襲有關。目前， "生物膜"的提法受到臨床的廣泛認可，其基本理論是氣管內插管后，口咽部細菌W氣管導 管為橋梁向下呼吸道轉移，當細菌定居在氣管表面時，相關基因上調，一些細菌（如抱子菌 群）很容易在氣管導管表面形成生物膜，氣管導管表面形成的生物膜作為一個細菌庫不斷 地向下呼吸道播散細菌，當細菌的數量和毒力達到或超過臨界值時，便引起氣管內插管相 關肺部感染。
[0004]目前，抗菌劑業已形成無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑和合成高分子抗菌劑 四大體系。其中，無機（光催化型的除外）和有機抗菌劑屬于釋放型抗菌劑，在被釋放發揮 抗菌作用的同時，活性組分的含量不斷下降，抗菌性能也將隨之不斷降低，直至消失，另外， 送兩類抗菌劑難W避免殘余毒性的問題。殼聚糖是天然高分子抗菌劑的代表，具有安全無 毒、抗菌活性高的優點；但它的溶解性差、不溶于水和絕大部分的有機溶劑、粘度大、抗菌活 性易受抑值影響、不適宜用于酸堿性較強的環境中，由于送些問題的存在導致應用大大受 限。而合成高分子抗菌劑結合了天然高分子抗菌劑和有機抗菌劑二者優點，能通過與細菌 的直接接觸而殺死細菌，并不需要釋放活性物質。因此，制品的抗菌性能持久而穩定，殘余 毒性大大降低，安全性提高。合成高分子抗菌劑的另一個突出的優點是，它們的活性官能團 密度遠高于有機小分子，送可使其抗菌性能更為優異。但是，由于高分子的尺寸遠遠大于有 機小分子，穿越細胞壁和細胞膜的阻力也將大幅增加，送可能使其難與細菌細胞內部的作 用祀位接觸。送是部分高分子抗菌劑的活性不如無機、有機小分子抗菌劑的原因。
[0005]因此，仍舊需要一種具有增強的抗菌能力的聚氯己帰材料。
【發明內容】
[0006] 鑒于上述現有技術狀況，本發明的發明人對于抗菌聚氯己帰材料進行了廣泛而又 深入的研究，W期開發一種具有增強的抗菌能力的聚氯己帰材料，而且該材料具有良好的 力學性能或其力學性能無明顯削弱。結果發現，通過在聚氯己帰中添加一種包含選自納米 二氧化鐵和納米載銀二氧化鐵的抗菌劑和選自聚季倭鹽抗菌劑的抗菌劑的聯合抗菌劑，即 可實現前述目的，即獲得一種抗菌能力增強的聚氯己帰材料。本發明人正是基于前述發現 完成了本發明。
[0007]因此，本發明的一個目的是提供一種抗菌聚氯己帰材料，該材料具有增強的抗菌 性能，而且力學性能基本上不受影響。
[0008] 本發明的另一個目的是提供一種制備本發明抗菌聚氯己帰材料的方法。
[0009] 本發明的再一個目的是提供本發明的抗菌聚氯己帰材料作為醫用高分子材料的 用途。
[0010] 實現本發明上述目的的技術方案可W概括如下：
[0011] 1. 一種抗菌聚氯己帰材料，其包含聚氯己帰樹脂，該材料每包含100重量份作為 基礎樹脂的聚氯己帰樹脂就包含如下組分：
[0012] A) 2-10重量份，優選4-7重量份的聯合抗菌劑，該聯合抗菌劑包含至少一種選自 納米二氧化鐵和納米載銀二氧化鐵的抗菌劑A和選自聚季倭鹽抗菌劑的抗菌劑B，其中抗 菌劑A與抗菌劑B的重量比為1:3-4:3,優選為1:2-1:1 ;
[001引B)增塑劑；和
[0014]C)任選的穩定劑。
[0015] 2.根據第1項的聚氯己帰材料，其中抗菌劑B為選自下組中的一種或多種：聚季 倭鹽-1、聚季倭鹽-4、聚季倭鹽-5、聚季倭鹽-6、聚季倭鹽-7、聚季倭鹽-9、聚季倭鹽-10、 聚季倭鹽-11、聚季倭鹽-12、聚季倭鹽-13、聚季倭鹽-14、聚季倭鹽-22、聚季倭鹽-23、聚 季倭鹽-28、聚季倭鹽-32、聚季倭鹽-33、聚季倭鹽-37、聚季倭鹽-39、聚季倭鹽-44和聚季 倭鹽-47,尤其為聚季倭鹽-1。
[0016] 3.根據第1或2項的聚氯己帰材料，其中所述聚氯己帰樹脂的重均分子量為8-25 萬，優選10-20萬，更優選聚氯己帰樹脂的MyM。為3-5,尤其為3. 5-4. 5。
[0017] 4.根據第1-3項中任一項的聚氯己帰材料，其中所述增塑劑為醫用級增塑劑，優 選為選自下組中的一種或多種；環己焼-1,2-二甲酸二異辛醋值EHCH)、環己焼-1,2-二甲 酸二異壬醋值INCH)、己醜巧樣酸H了醋（ATBC)和偏苯H甲酸H辛醋燈0TM)，優選將DEHCH 和/或DINCH與ATBC和/或TOTM的組合用作增塑劑。
[001引5.根據第1-4項中任一項的聚氯己帰材料，其中所述穩定劑為熱穩定劑、 光穩定劑或其組合；優選光穩定劑為受阻胺類光穩定劑，尤其為選自下組中的一種或 多種；CyasorbUV-3346光穩定劑、Uvinul4050H光穩定劑、Tinuvin622光穩定劑和 化imasso;rb944光穩定劑，和/或熱穩定劑為巧鋒復合穩定劑。
[0019] 6.根據第1-5項中任一項的聚氯己帰材料，其中每包含100重量份作為基礎樹脂 的聚氯己帰樹脂就包含如下組分：
[0020] A) 2-10重量份，優選4-7重量份的聯合抗菌劑；
[0021]B) 30-70重量份，優選40-60重量份的增塑劑；
[0022] Cl) 1-5重量份，優選2-4重量份的受阻胺類光穩定劑；W及
[0023]C2) 0. 7-3. 0重量份，優選1. 5-2. 5重量份的巧鋒復合穩定劑。
[0024] 7.根據第1-5項中任一項的聚氯己帰材料，其中每包含100重量份作為基礎樹脂 的聚氯己帰樹脂就包含如下組分：
[00巧]D) 2-8重量份，優選3-6重量份的環氧大豆油；
[0026]巧0.1-1.0重量份，優選0.1-0. 5重量份的亞磯酸H(壬基苯醋）；W及
[0027] 巧0. 1-1. 0重量份，優選0. 1-0. 5重量份的苯甲基硅油。
[0028] 8.-種制備如第1-7項中任一項所述的聚氯己帰材料的方法，包括如下步驟：
[0029] 1)將聚氯己帰樹脂和除了組分B W外的其他組分在混合機中混合均勻，之后再加 入組分B繼續混合均勻，得到混合物；W及
[0030] 2)將步驟1)中獲得的混合物進行烙融捏合。
[003。 9.根據第8項的方法，其中在步驟1)中，聚氯己帰樹脂和除了組分BW外的其他 組分的混合在40-5(TC的溫度下進行，加入組分BW后進行的混合在80-9(TC下進行；和/ 或，步驟2)的烙融捏合在80-17(TC下進行。
[0032] 10.根據第1-7項中任一項的所述的抗菌聚氯己帰材料作為醫用高分子材料的用 途，尤其是作為醫用導管材料，特別是氣管導管材料的用途。
【具體實施方式】
[0033] 根據本發明的一個方面，提供了一種抗菌聚氯己帰材料，其包含聚氯己帰樹脂，該 材料每包含100重量份作為基礎樹脂的聚氯己帰樹脂就包含如下組分：
[0034]A) 2-10重量份的聯合抗菌劑，該聯合抗菌劑包含至少一種選自納米二氧化鐵和納 米載銀二氧化鐵的抗菌劑A和選自聚季倭鹽抗菌劑的抗菌劑B，其中抗菌劑A與抗菌劑B的 重量比為1:3-4:3;
[0035] B)增塑劑；和
[003引 C)任選的穩定劑。
[0037] 本發明的聚氯己帰材料包含聚氯己帰樹脂作為基礎樹脂，即基本組分。本發明中 PVC樹脂可在寬范圍內選取。當本發明聚氯己帰材料用作醫療高分子材料時，使用醫用級聚 氯己帰。為此，任何可在醫學上使用的聚氯己帰樹脂均可用于本發明。在本發明的優選實 施方案中，聚氯己帰樹脂的重均分子量為8-25萬，優選10-20萬。有利的是，該聚氯己帰基 礎樹脂的多分散性指數M^M。通常為3-5,優選3. 5-4