[发明专利]一种纳米涂层的制备方法及由其制备的抗菌纳米涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米涂层的制备方法及由该方法制备得到的抗菌纳米涂层，尤其涉及一种采用低温等离子体聚合技术制备纳米涂层的方法以及一种适用于医疗卫生领域的抗菌纳米涂层。

背景技术

随着医疗水平和人们健康意识的提高，自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能的抗菌材料及使用其的抗菌涂层技术被越来越多地用于医疗领域、家庭用品、家用电器、食品包装等领域。市面上常见的抗菌涂层按材料分类主要有三大类：

第一类是金属化合物抗菌剂涂层，主要是利用银、铜、锌等金属的抗菌能力进而得抗菌涂层，其中银离子涂层抗菌杀菌效果最好、最为常用，中国专利CN101125970A、CN101073434A和CN102026589A，及美国专利US4340043、US6087549等公开了以银离子抗菌材料制备涂层的技术，但该类金属化合物涂层普遍成本较高，且若用于中长期医用介入物则有可能导致人体内重金属中毒、并造成体液盐类沉积；

第二类是有机抗菌剂涂层，包括有机小分子抗菌剂涂层和常规化学聚合法得到的聚合物抗菌剂涂层，有机小分子涂层如中国专利CN101545203、CN101418517、US5064613及US8092824公开的季铵盐及其衍生物类抗菌剂涂层，聚合物抗菌剂涂层如中国专利CN1292806C、CN100346847C、CN100413546和美国专利US7597903和US6936345等公开的壳聚糖、葡聚糖等天然聚合物抗菌剂涂层，该类有机抗菌剂涂层大体上抗菌光谱性较好，成本也远低于银离子涂层，但仍存在着较明显的缺陷：①有机小分子抗菌剂涂层较不稳定，易导致其有机小分子化合物分解和释放，从而降低抗菌性能，难以满足中长期的抗菌，且难以预计其分解或释放的产物对人体是否产生危害，②聚合物抗菌剂涂层较为稳定，但由于其一般是用喷涂、浸涂、镀膜、化学沉积或溶胶凝胶等工艺制得，使该类涂层和基底材料之间的结合力较弱，在使用过程中易产生涂层剥离的现象；

第三类是抗生素或药物涂层，如中国专利CN100346847C、CN101653635和美国专利US5217493公开的青霉素、洗必泰、环丙沙星、米诺环素、利福平等抗生素或药物涂层，该类涂层大多通过和细菌相互间的特殊生物作用使细菌死亡或失活，比较适合于急性的或短期快速的杀菌抗菌，如果将其作为长期抗菌介质使用易诱导产生耐药细菌。因此，开发一种抗菌效果好、持续性强，同时又较为稳定和成本低廉，且对人体产生的副作用较小的抗菌涂层势在必行。

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，通过外加电压产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。现有的等离子体辅助加工被用来制造特种优良性能的新材料，研制新的化学物质和化学过程，加工、改造和精制材料及其表面，如薄膜沉积、等离子体聚合、等离子体喷涂等。

现有的在医用植入物或支架表面制备等离子体聚合物涂层或薄膜的技术，如专利美国US20110060402A1和US20050249777A1公开的技术，或如文献“L. Zhou,et al.,Thin Solid Films,2012,520(7):2505-2509”、“T. He, et al.,2012,Materials Science and Engineering C,32:1025–1031”、“王海波等,功能材料,2008,39(7):1193-1196”、“杨志禄等,功能材料,2008,39(9):1559-1566”、“闫峰等,生物医学工程研究,2008,27(4):268-271”公开的技术，主要是先将乙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、六甲基二硅氧烷等单体在基底材料表面缩聚成聚合物涂层或薄膜，再通过该涂层或薄膜来对生物大分子、如蛋白质、抗体、酶、核酸等产生固定、吸附或排斥作用，从而完成对医用植入物或支架表面亲水、抗凝血、生物相容、抗腐蚀等性能的改善，或直接在聚合物涂层或薄膜中加入药物以进一步地在体内进行药物治疗。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米涂层的制备方法及由该方法制备得到的抗菌纳米涂层，尤其涉及一种采用低温等离子体聚合技术将多类有机单体聚合到多种基底材料表面的制备方法，以及一种适用于医疗卫生领域的抗菌纳米涂层。本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种纳米涂层的制备方法，包括如下步骤：

预处理步骤：将由基底材料制成的基底放入等离子体腔室内，对所述等离子体腔室抽真空，通入非聚合性气体，开启所述等离子体腔室电极电源进行放电，对所述基底进行预处理；