聚氨酯中心靜脈導(dǎo)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(dǎo)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(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)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(dǎo)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(luò)合反應(yīng)，從而使材料具有持久的

2、、可重復(fù)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(luò)合反應(yīng)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(luò)合。關(guān)鍵詞聚氨酯；N乙烯基吡咯烷酮；紫外光接枝聚合；絡(luò)合反應(yīng)；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(nèi)介入診療技術(shù)是借助于介入導(dǎo)管通過血管管腔到達體內(nèi)較遠的病變部位，然后注入診療劑以對體內(nèi)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(shù)[1]。血管內(nèi)介入導(dǎo)管是血管內(nèi)介入技術(shù)的主要器械之一，理想介入導(dǎo)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(dǎo)性和抗扭結(jié)性；（3）適當(dāng)?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(nèi)介入導(dǎo)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(yīng)用的要求，而且同樣面臨著引發(fā)感染這一棘手問題。基金項目：中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院第五屆創(chuàng)新化學(xué)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(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院01級化學(xué)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(jié)果與討論3.1引發(fā)體系對光接枝反應(yīng)的影響光引發(fā)劑能吸收光化學(xué)輻射并斷裂生成初級自由基，引發(fā)單體聚合反應(yīng)。光敏劑吸收光的能量后轉(zhuǎn)移給另一個分子，使之形成初級自由基，在這種能量轉(zhuǎn)移機制中，光敏劑不消耗或結(jié)構(gòu)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(yīng)，測定接枝反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)移到PU膜上形成PU?，因此聚合反應(yīng)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(zhuǎn)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?qū)⒋罅孔贤夤獾哪芰哭D(zhuǎn)移到本體材料上形成大量PU?，所以多數(shù)NVP轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)比較采用FTIR表面全反射光譜對PU表面接