聚氨酯中心靜脈導管表面抗凝血和抗感染的修飾改性

1、64聚氨酯中心靜脈導管表面抗凝血和抗感染的修飾改性左傳為祝方明?（中山大學化學與化學工程學院高分子研究所一室，廣東廣州510275）摘要摘要本論文主要研究了聚氨酯中心靜脈導管材料表面的抗凝血和抗感染修飾改性，通過紫外光接枝聚合親水性單體——乙烯基吡咯烷酮（NVP）到聚氨酯（PU）表面，改善了PU表面的親水性和潤滑性，從而提高了PU表面的抗凝血性能；通過接枝到PU表面的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）與碘（I2）的絡合反應，從而使材料具有持久的

2、、可重復使用的殺菌性能。接枝NVP后的PU膜（PUgPVP）用傅立葉紅外光譜儀（FTIR）進行了表征，觀測到了PVP中的特征羰基（C=O）吸收峰和C─N伸縮振動吸收峰。PUgPVP與碘絡合反應之后，用紫外可見分光光度計檢測到PVPI的特征吸收峰，證實了I2已經(jīng)與膜表面的PVP絡合。關鍵詞聚氨酯；N乙烯基吡咯烷酮；紫外光接枝聚合；絡合反應；抗凝血；抗感染AntithrombogenicityAntiinfectiveModificatio

3、nofPolyurethaneCenterVenousCatheterbySurfaceUltravioletinducedGraftPolymerizationABSTRACT：AkindofwatersolublemonomerNvinylpyrrolidone(NVP)wasgraftedontothesurfaceofmedicalpolyurethane(PU)toenhancethehyhilicitylubricityan

4、tithrombogenicitypropertiesthenbycomplexationofthegraftedPVPhomopolymerwithiodine(I2)thelongtermantiinfectivepropertywasobtained.ThePVPwasprovedtobegraftedontothesurfaceofPUsuccessfullybyacterizationofFourierTransfmInfra

5、red(FTIR)spectroscopywhichindicatedabsptionbduetocarbonyl(C=O)C─NstretchingvibrationofNVP.UVspectroscopywasusedtoacterizetheexistenceofiodine(I2)bycomplexationwithPUgPVPthespectrashowedsignificantPVPIabsptionpeak.KeyWds：

6、PolyurethaneNvinylpyrrolidoneUVinducedgraftpolymerizationcomplexationantithrombogenicityantiinfective1引言血管內介入診療技術是借助于介入導管通過血管管腔到達體內較遠的病變部位，然后注入診療劑以對體內較遠部位實現(xiàn)“低創(chuàng)”、“少創(chuàng)”治療的一種新興醫(yī)療技術[1]。血管內介入導管是血管內介入技術的主要器械之一，理想介入導管均就具有以下基本特點：

7、（1）優(yōu)良的血液相容性；（2）優(yōu)良的可操作性，包括扭矩傳導性和抗扭結性；（3）適當?shù)娜彳浶院土己玫臐櫥?。醫(yī)用聚氨酯基本能滿足這些要求，是制作血管內介入導管的常用材料[2]。與聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等其他材料相比，PU具有優(yōu)異的物理機械性能和一定的血液相容性，但是其表面潤滑性和抗凝血性能仍然達不到臨床應用的要求，而且同樣面臨著引發(fā)感染這一棘手問題?；痦椖浚褐猩酱髮W化學與化學工程學院第五屆創(chuàng)新化學實驗與研究基金，項目編號：1

8、0作者簡介：左傳為，本科，中山大學化學與化學工程學院01級化學工程與工藝專業(yè)?通訊聯(lián)系人：祝方明，副教授，Email:ceszfm@zsu.663結果與討論3.1引發(fā)體系對光接枝反應的影響光引發(fā)劑能吸收光化學輻射并斷裂生成初級自由基，引發(fā)單體聚合反應。光敏劑吸收光的能量后轉移給另一個分子，使之形成初級自由基，在這種能量轉移機制中，光敏劑不消耗或結構不改變。在三種引發(fā)體系的條件下進行PU膜與NVP光接枝反應，測定接枝反應的接枝密度，其中引

9、發(fā)劑為Irgacure907，光敏劑為二苯甲酮(BP)，如表1。表1不同引發(fā)體系下紫外光光接枝改性PU膜的接枝密度Table1GraftdensityofthePUfilmbydifferentinitiatingsystemSamplew0gwggSurfaceAreacm2GraftDensity(mgcm2)907NVP0.09570.14336.87.00BPNVP0.11960.16556.17.55907BPNVP0.098

10、20.14555.68.52光聚合反應的機理如下：鏈引發(fā)：（1）光敏劑在紫外光照射后將獲得的能量轉移到本體材料PU上；Ph2CO(PU)(BP)hvPUPh2COH（2）引發(fā)劑在紫外光照射后斷裂形成初級自由基引發(fā)單體聚合。XYXYNVPNVPX(Y)(Y)X這里X─Y是指引發(fā)劑，X?和Y?指引發(fā)劑斷裂后生成的初級自由基。鏈增長：NVPnNVP(NVP)n1鏈終止：PU(NVP)n1PUgPVP(NVP)n1聚合物Ph2COHPUgPVP

11、接枝聚合物Ph2COHPh2COH(Y)XPh2C(OH)C(OH)Ph2在只加引發(fā)劑的引發(fā)體系中，引發(fā)劑直接吸收光能量后形成初級自由基引發(fā)單體NVP聚合，無光敏劑就不能將吸收的紫外光能量轉移到PU膜上形成PU?，因此聚合反應鏈增長雖形成大量PVP?，但是缺少PU?與之鏈終止，所以只有少部分接枝到PU膜上，大部分是粘附在PU表面。在只加光敏劑的引發(fā)體系中，光敏劑接受能量后將其能量轉移到PU膜上形成較多PU?，但只有少許NVP在光照下聚合

12、成短鏈PVP?分子接枝在PU膜上，因此接枝在PU表面的PVP都是短鏈分子，數(shù)量少，接枝密度低。在同時加光敏劑和引發(fā)劑的引發(fā)體系中，引發(fā)劑的存在能夠產(chǎn)生大量的初級自由基充分引發(fā)NVP聚合，生成大量長鏈PVP?，光敏劑的存在能夠將大量紫外光的能量轉移到本體材料上形成大量PU?，所以多數(shù)NVP轉化為長鏈PVP接枝到了PU表面，所以接枝密度最大，此引發(fā)體系的活性最高。3.2PU膜表面接枝PVP前后的結構比較采用FTIR表面全反射光譜對PU表面接