[发明专利]一种抗菌肽涂层及其制备方法和应用

说明书

一种抗菌肽涂层，由植入体在多肽共聚物溶液中浸泡获得，所述多肽共聚物具有良好的抗菌性能。所述共聚物为聚(赖氨酸‑无规‑苯丙氨酸)‑嵌段‑聚多巴。所述赖氨酸和苯丙氨酸无规共聚的摩尔比为1︰(0.4～3)；末端聚多巴的聚合度为1～4。所述多肽共聚物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度在10μg/mL～500μg/mL。其制备方法为：先利用胺和氨基酸环内酸酐在常温下一锅法开环聚合反应产生共聚物，然后将该多肽共聚物溶于水中形成溶液，最后将植入体浸泡于其中得到抗菌肽涂层。该抗菌肽涂层制备过程简便、具有不产生细菌耐药性和生物相容性好的特点，在预防植入体内的医疗器械感染等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及抗菌涂层及其制备方法和应用。

背景技术

抗菌肽类聚合物因其具有优异的广谱抗菌性，细胞毒性小，并且不易产生耐药性等特点引起关注。研究者们普遍认可抗菌肽是通过物理膜破坏的机理使细菌内容物外流，从而导致细菌死亡。除了天然提取的抗菌肽外，人们更多地开始通过合成的方式获取抗菌多肽。其中α-氨基酸-N-羧基酸酐(N-carboxyanhydrides,NCA)开环聚合是一种液相合成方法，可用来设计合成大批量的不同种类、序列的氨基酸类聚合物，该方法制备聚肽具有生产成本低且产率高等优点。

植入体感染是很严重的临床并发症，主要是由于细菌粘附在植入体表面形成具有高度结构性、协调性和功能性的生物被膜，从而导致感染易发，难以治愈。临床预防感染以及治疗感染的过程中都需要使用大量抗生素，容易导致细菌耐药性的产生。而涂层可以从化学组成、表面形态、亲疏水性、表面电荷等等入手影响细菌初始黏附的过程，从而达到有效防止生物被膜形成的目的。因此，国内外科学家对于抗菌涂层的制备研究一直保持着浓厚的兴趣。常见的释放型抗菌涂层可以通过释放银离子、抗生素、一氧化氮等杀死感染部位附近的细菌。而接触型抗菌涂层则可以通过在表面接枝阳离子聚合物如季铵盐类聚合物，壳聚糖衍生物等来实现有效抗菌。基于体内感染这一复杂的环境，以及临床细菌耐药性的产生，单一功能的抗菌涂层已经无法满足日益增长的临床需求。抗菌涂层需要在抗菌的同时，考虑到减少细菌耐药性产生的风险，并且具有良好的生物相容性，以促进组织整合。

目前制备涂层的化学方法主要包括化学接枝、溶胶-凝胶法、电化学沉积法、酸蚀、阳极氧化法、微弧氧化等方法；物理方法包括层层自组装、离子注入、喷砂、等离子喷涂、热喷涂、表面陶瓷化、激光处理等。大部分制备涂层的步骤繁琐复杂，对于植入体材料的大小以及形状也有所限制。寻求一种高效简单并且适应性强的方法对抗菌涂层制备将会很有帮助。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，主要目的在于提供一种涂覆简单，细胞相容性好且不易产生耐药性的抗菌肽涂层。

本发明的另一个目的在于提供一种上述抗菌肽涂层的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述抗菌肽涂层的用途。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种预防植入体感染的抗菌肽涂层的制备方法和应用，该涂层通过在一种多肽共聚物水溶液中浸泡后获得，多肽共聚物中赖氨酸和苯丙氨酸以1︰(0.4～3)的摩尔比无规共聚，末端则由聚合度为1～4的聚多巴组成。其制备方法为：先利用胺和氨基酸环内酸酐在常温下一锅法开环聚合反应产生共聚物，然后将该多肽共聚物溶于水中形成溶液，最后将植入体浸泡于其中得到抗菌肽涂层。该抗菌肽涂层制备过程简便、具有不产生细菌耐药性和生物相容性好的特点，在预防植入体内的医疗器械感染等领域有广泛的应用前景。

进一步而言，一种抗菌肽涂层，由植入体在多肽共聚物溶液中浸泡获得。所述多肽共聚物为聚(赖氨酸-无规-苯丙氨酸)-嵌段-聚多巴，结构式为：