聚氨酯中心静脉导管表面搞凝血和搞感染的修饰改性19课件.ppt

1、聚氨酯中心静脉导管表面抗凝聚氨酯中心静脉导管表面抗凝血和抗感染的修饰改性血和抗感染的修饰改性中心静脉导管的基本要求中心静脉导管的基本要求n优良的物理机械性能优良的物理机械性能n适当的柔软性适当的柔软性n良好的润滑性良好的润滑性 n优异的优异的抗凝血性能抗凝血性能n一定的一定的抗感染性能抗感染性能聚氨酯聚氨酯表面修饰改性表面修饰改性优于优于PE、PVC等等临床应用临床应用抗凝血修饰改性研究现状抗凝血修饰改性研究现状n引入烷基链引入烷基链n引入亲水性侧链引入亲水性侧链n引入肝素分子引入肝素分子n引入电负性磺酸基团引入电负性磺酸基团增加白蛋白吸附增加白蛋白吸附防止凝血酶活化防止凝血酶活化改善亲水性改

2、善亲水性减少血浆蛋白吸附减少血浆蛋白吸附静电排斥血小板静电排斥血小板抗感染修饰改性研究现状抗感染修饰改性研究现状n涂层涂敷、填充共混抗菌药物和杀菌物质：简涂层涂敷、填充共混抗菌药物和杀菌物质：简单易行，但是抗菌时效短，耐洗涤性差；单易行，但是抗菌时效短，耐洗涤性差；n寻找参与高分子合成反应的抗菌原料或中间体：寻找参与高分子合成反应的抗菌原料或中间体：抗菌作用长效稳定，但是可用于实际生产的配抗菌作用长效稳定，但是可用于实际生产的配方少，费用高；方少，费用高；n聚维酮碘聚维酮碘（PVP-I）简介：聚乙烯基吡咯烷酮简介：聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）与碘的络合产物，一种广谱高效杀菌与碘的络合产物，一种广

3、谱高效杀菌剂，在临床上应用广泛。剂，在临床上应用广泛。实验设想实验设想NVP单体单体PU膜膜紫外光辐照接枝紫外光辐照接枝PVP亲水性亲水性润滑性润滑性抗凝血抗凝血性性与碘络合反应与碘络合反应PVP-I（聚维酮碘）（聚维酮碘）杀菌杀菌消毒消毒抗感染抗感染性性引发剂引发剂光敏剂光敏剂创新点创新点PU基体基体PVPPVPPU基体基体亲水性亲水性抗凝血性抗凝血性润滑性润滑性强络合能力强络合能力*HCNCH2*OIInPVP-I以以化学键与化学键与PU连接连接与碘络合与碘络合PU链链PVP-IPVP侧侧链链实验流程实验流程THF流延成膜流延成膜剪成样条清剪成样条清洗烘干称重洗烘干称重NVP甲醇溶液甲醇溶

4、液中浸泡中浸泡氮气保护下氮气保护下紫外光照紫外光照65去离子去离子水中清洗水中清洗真空干燥后称重真空干燥后称重0.01g/mL碘的碘的95%乙醇乙醇溶液中溶液中60络合反应络合反应庚烷中浸泡庚烷中浸泡24小时后真空干燥小时后真空干燥接枝接枝NVP的的PU膜的表征膜的表征10001200140016001800Virgin PUWavenumbers(cm-1)1666Grafted PU16581288根据文献报到：根据文献报到：PVP中中CON基团基团在在1673cm-1处有强的处有强的反射峰；反射峰；在在1270cm-1处是处是CN键伸缩振动峰。键伸缩振动峰。图图1PU膜接枝膜接枝PVP前

5、后的前后的FTIR图谱比较图谱比较184引发剂和二苯甲酮光敏剂引发剂和二苯甲酮光敏剂表表1用用184引发剂和引发剂和二苯甲酮（二苯甲酮（BP）光敏剂作引发体系光敏剂作引发体系引发体系引发体系w0/gwg/g表面积表面积S/cm2接枝密度接枝密度(mg/cm2)*184+NVP0.13000.19629.127.26BP+NVP0.12590.17287.036.67184+BP+NVP0.09990.14595.957.73*接枝密度接枝密度(wg-w0)1000/S907引发剂和引发剂和二苯甲酮二苯甲酮光敏剂光敏剂表表2用用907引发剂和引发剂和BP光敏剂作引发体系光敏剂作引发体系引发体系引

6、发体系w0/gwg/g表面积表面积S/cm2接枝密度接枝密度(mg/cm2)907+NVP0.09570.14336.87.00BP+NVP0.11960.16556.17.55907+BP+NVP0.09820.14555.68.52最佳引发体系的确定最佳引发体系的确定10001200140016001800virginWavenumbers(cm-1)184+BP+NVP16581290907+BP+NVP907+BP体系的体系的FTIR特特征吸收峰比征吸收峰比184+BP体体系的峰强，由此确定最系的峰强，由此确定最佳引发体系配方是：佳引发体系配方是：907+BP+NVP图图2两种引发体系

7、的两种引发体系的FTIR吸收峰强度的对比吸收峰强度的对比最佳最佳NVP浓度的确定浓度的确定01020304050600510152025303540048121620Graft density(mg/cm2)Graft yield/%Concentration of NVP(vol.%)图图3不同不同NVP浓度对接枝率和接枝密度的影响浓度对接枝率和接枝密度的影响紫外光辐照时间的确定紫外光辐照时间的确定图图4不同紫外辐照时间对接枝密度的影响不同紫外辐照时间对接枝密度的影响10203040468101214161020304020406080100120140Water absorption(%)

8、Graft density(mg/cm2)Irradiation time(min)（吸水率吸水率(ws-w0)/w0100%，其中，其中ws是样品吸水饱和时的质量）是样品吸水饱和时的质量）PU膜浸泡时间的确定膜浸泡时间的确定05101520257891011121314Graft density(mg/cm2)Dipping time(h)图图5样品在单体溶液中的浸泡时间对接枝密度的影响样品在单体溶液中的浸泡时间对接枝密度的影响 根据实验现象：根据实验现象：浸泡时间越长，浸泡时间越长，PU膜越易膜越易溶解；单体浓度越大，溶解；单体浓度越大，PU膜越易溶解。膜越易溶解。在单体浓度为在单体浓度为

9、40vol.%时，时，浸泡时间以浸泡时间以12h为宜。为宜。确定接枝反应条件确定接枝反应条件n引发体系：以引发体系：以Irgacure 907作引发剂，以作引发剂，以二苯甲酮作光敏剂；二苯甲酮作光敏剂；nNVP单体浓度：单体浓度：40vol.%；n紫外光辐照时间：紫外光辐照时间：30min；nPU在在40vol.%NVP溶液中浸泡时间：溶液中浸泡时间：12小时。小时。PVP与碘的络合反应与碘的络合反应+I2H2OIO-I-2H+RHROHPVP+I2H2O+2I-2H+I2+I-I3-H+I3-PVP HI3*HCNCH2*OIIn*HCNCH2HCCH2*NOOHI3n固体或软膏状态固体或软

10、膏状态溶液状态溶液状态PU-g-PVP-I的表征的表征3003504000.000.050.100.150.20279367Absorbance/A/nm图图6PVP-I络合物的紫外光谱图络合物的紫外光谱图 根据文献报道：根据文献报道：PVP-I谱图中在谱图中在295nm处处有羰基吸收峰，有羰基吸收峰，在在365nm处有处有PVP-I络合络合物的特征吸收峰。物的特征吸收峰。结论结论n利用紫外光辐照将利用紫外光辐照将PVP接枝到接枝到PU表面，表面，提高其表面亲水性和润滑性，从而改善提高其表面亲水性和润滑性，从而改善了了PU的生物相容性和抗凝血性；的生物相容性和抗凝血性；n利用利用PVP与碘发生络合反应制备有广谱与碘发生络合反应制备有广谱高效杀菌性能的聚维酮碘高效杀菌性能的聚维酮碘（PVP-I），聚，聚维酮碘以化学键与维酮碘以化学键与PU连接，从而使连接，从而使PU获获得持久稳定的抗菌性和抗感染性。得持久稳定的抗菌性和抗感染性。n感谢感谢XXX老师的悉心指导和一室的其他老师的悉心指导和一室的其他老师和师兄师姐的支持；老师和师兄师姐的支持；n谢谢谢谢XXX老师及课题组的师兄师姐提供老师及课题组的师兄师姐提供的仪器和技术上的指导和帮助；的仪器和技术上的指导和帮助；n谢谢在场的老师和同学！谢谢在场的老师和同学！致谢致谢