一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素钠和有机硅季铵盐经反应后得到；所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构。本发明涂层中的有机硅季铵盐的硅氧烷基团可以分别与肝素钠分子、羟基化处理的基体材料表面发生化学键键连，不仅涂层内部的肝素和有机硅季铵盐相互交联形成三维网络结构，提高涂层自身稳定性，同时涂层与被涂基体实现交联点式的化学键交联，大大提升了涂层和被涂基体的稳定性，从而避免了医用导管在介入、使用和留置过程中的涂层解离脱落，抗凝血和抗菌效果更加持久。此外，本发明仅仅采用加热固化的方式即可形成涂层，过程更加简单，易操作，可行性高。

权利要求

1.一种抗菌抗凝血型涂层，其特征在于，包括有机硅季铵盐肝素化合物；

所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到；

所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构：其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

R3选自C6～C18的烷基；

所述涂层中具有肝素和有机硅季铵盐相互交联的三维网络结构；

所述涂层中，所述肝素和有机硅季铵盐具有Si‑O交联结构；

所述被涂基体为表面羟基化后的被涂基体；

所述涂层与被涂基体通过Si‑O键键连；

所述被涂基体的表面，通过三维网络结构的交织点交联在所述三维网络结构上。

2.根据权利要求1所述的抗菌抗凝血型涂层，其特征在于，所述肝素盐包括肝素钠；

所述肝素盐的分子量为3000～30000g/mol；

所述涂层与被涂基体通过化学键键连；

所述涂层的厚度为0.001～1000μm。

3.根据权利要求2所述的抗菌抗凝血型涂层，其特征在于，所述有机硅季铵盐肝素化合物中所述肝素和有机硅季铵盐的正负电荷基团比例为(1～25)：1。

4.根据权利要求1所述的抗菌抗凝血型涂层，其特征在于，所述肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到具体为：

所述肝素盐和有机硅季铵盐经混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物，再经反应后得到；

所述有机硅季铵盐/肝素复合物为静电自组装复合物；

所述反应为热固化反应；

所述热固化反应的温度为50～140℃；

所述热固化反应的时间为5min～12h。

5.一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料，其特征在于，包括基体材料和复合在所述基体材料上的抗菌抗凝血型涂层；

所述抗菌抗凝血型涂层包括权利要求1～4任意一项所述的抗菌抗凝血型涂层。

6.根据权利要求5所述的功能材料，其特征在于，所述基体材料的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚嵌段聚酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、乳胶和硅橡胶中的一种或多种；

所述基体材料包括医用材料。

7.一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物溶液；

其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

R3选自C6～C18的烷基；

2)将上述步骤得到的有机硅季铵盐/肝素复合物溶液复合在表面羟基化后的材料的表面，再经过热固化后，得到具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅季铵盐溶液的浓度为0.01～30g/mL；

所述有机硅季铵盐/肝素复合物溶液的质量浓度为0.01～40g/mL；

所述有机硅季铵盐溶液包括有机硅季铵盐醇溶液；

所述肝素钠包括肝素钠粉末或肝素钠醇溶液；

所述肝素钠溶液的浓度为0.01～50g/mL。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和苯甲醇的一种或多种；

所述表面羟基化的步骤为：

将材料进行等离子体处理后，得到表面羟基化后的材料；

所述材料包括医用材料；

所述复合物中所述肝素钠与有机硅季铵盐的正负电荷基团比例为(1～25)：1；

所述热固化的温度为50～140℃；

所述热固化的时间为5min～12h。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述医用材料包括医用导管；

所述等离子体处理过程中的气体包括空气、氧气、氩气和氮气中的一种或多种；

所述气体的流速为2～500cc/min；

所述等离子体处理的功率为20～800W；

所述等离子体处理的压力为5～100Pa；

所述等离子体处理的时间为1～30min。

说明书

一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料

及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于抗菌抗凝血医疗器械领域，涉及一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法，尤其涉及一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血
型涂层的医用材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 心血管、癌症、糖尿病是当今人类健康的三大主要威胁，高端介入类医疗器械是诊疗各类疾病的主要器械和手段。预计2020年全球销售将达425亿美元，中国将超过300亿元
人民币。比如常见的医用导管，就是介入类医疗器械的核心产品，然而医用导管在介入、使
用和留置过程中，细菌易在导管表面粘附，并很快增殖形成细菌生物膜，进而会发生医疗感
染事故，严重者导致患者死亡。此外，医用导管与血液接触后，会引起血浆蛋白质在导管表
面的吸附和变性，接着引发内源性凝血级联反应，导致导管介入和留置部位附近的局部血
栓的产生，严重危害患者的健康。因此，制备抗菌抗凝血医用导管具有极其重要的意义。

[0003] 肝素首先从肝脏发现而得名，由葡萄糖胺，L‑艾杜糖醛苷、N‑乙酰葡萄糖胺和D‑葡萄糖醛酸交替组成的黏多糖硫酸脂，平均分子量为15KD，呈强酸性，是动物体内一种天然抗
凝血物质，作为一种抗凝剂，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作
用。将肝素与季铵盐物质复配形成肝素复合物并负载在医用导管表面是同时实现抗凝血、
抗菌功能的一种简便有效的方法。涂层中的具有抗凝血功能的肝素成分可以有效提高表面
的血液相容性，而具有抗菌功能的季铵盐物质则相应地赋予涂层抗感染功能。然而报道中
该类涂层大多是以疏水作用物理负载在材料表面，在导管刺入、药液运输、血流冲刷等过程
中涂层成分极易发生解离脱落，从而导致抗凝血和抗菌效果急剧下降。另外，解离沥出的肝
素进入静脉后容易引发失血、过敏、血小板减少等副作用；而释放的季铵盐表面活性剂则会
对周围细胞和组织造成生物毒性，甚至存在引发全身毒性。

[0004] 近年来发展的几个专利报道了提高该类涂层的稳定性。如中国专利03116747.0通过在肝素季铵盐复合物中添加丙烯酸酯类和高温固化的方式来实现涂层内部的交联。中国
专利200910069886.4利用双功能基团试剂戊二醛浸泡处理以交联肝素季铵盐涂层。虽然上
述专利通过构建交联网络的方式有效提高了涂层内部的稳定性，但涂层与基底仍存在结合
强度小、受环境影响大，存在涂层局部或整体脱落风险高的问题。现有技术中，也有通过改
进季铵盐的方法，虽然涂层粘附性有所提高，但是改进的季铵盐分子存在潜在生物毒性大、
成本高、无商业化产品、无反应活性或激活方式受限的不足，而且在应对具有复杂结构、非
透明性材质的介入类医疗器械难以操作的问题。

[0005] 因此，如何找到一种更为适宜的抗菌抗凝血型复合材料，制备功能性涂层，解决上述抗菌抗凝血型涂层存在的问题，已成为诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法，特别是一种抗菌抗凝血型涂层。本发明提供的抗菌抗
凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物，涂层自身稳定性高，并以化学键的方式更牢固
地固定在材料表面，而且抗凝血和抗菌效果持久，不存在季铵盐、抗凝血剂解离沥出并进入
人体引发全身毒性的风险。而且形成涂层的过程更加简单，易操作，可行性高，涂层适用性
广，甚至适用具有复杂结构、非透明性材质的介入类医疗器械。

[0007] 本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；

[0008] 所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到；

[0009] 所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构：

[0010]

[0011] 其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

[0012] R3选自C6～C18的烷基。

[0013] 优选的，所述涂层中具有肝素和有机硅季铵盐相互交联的三维网络结构；

[0014] 所述肝素盐包括肝素钠；

[0015] 所述肝素盐的分子量为3000～30000g/mol；

[0016] 所述涂层与被涂基体通过化学键键连；

[0017] 所述涂层的厚度为0.001～1000μm。

[0018] 优选的，所述涂层中，所述肝素和有机硅季铵盐具有Si‑O交联结构；

[0019] 所述化学键为Si‑O键；

[0020] 所述有机硅季铵盐肝素化合物中所述肝素和有机硅季铵盐的正负电荷基团比例为(25～1)：1；

[0021] 所述被涂基体为表面羟基化后的被涂基体；

[0022] 所述被涂基体的表面，通过交织点交联在所述三维网络结构上。

[0023] 优选的，所述肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到具体为：

[0024] 所述肝素盐和有机硅季铵盐经混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物，再经反应后得到；

[0025] 所述有机硅季铵盐/肝素复合物为静电自组装复合物；

[0026] 所述反应为热固化反应；

[0027] 所述热固化反应的温度为50～140℃；

[0028] 所述热固化反应的时间为5min～12h。

[0029] 本发明提供了一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料，包括基体材料和复合在所述基体材料上的抗菌抗凝血型涂层；

[0030] 所述抗菌抗凝血型涂层包括上述技术方案任意一项所述的抗菌抗凝血型涂层。

[0031] 优选的，所述基体材料的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚嵌段聚酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、聚甲基丙烯
酸甲酯、热塑性弹性体、乳胶和硅橡胶中的一种或多种；

[0032] 所述基体材料包括医用材料。

[0033] 本发明还提供了一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料的制备方法，包括以下步骤：

[0034] 1)将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物溶液；

[0035]

[0036] 其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

[0037] R3选自C6～C18的烷基；

[0038] 2)将上述步骤得到的有机硅季铵盐/肝素复合物溶液复合在表面羟基化后的材料的表面，再经过热固化后，得到具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料。

[0039] 优选的，所述有机硅季铵盐溶液的浓度为0.01～30g/mL；

[0040] 所述有机硅季铵盐/肝素复合物溶液的质量浓度为0.01～40g/mL；

[0041] 所述有机硅季铵盐溶液包括有机硅季铵盐醇溶液；

[0042] 所述肝素钠包括肝素钠粉末或肝素钠醇溶液；

[0043] 所述肝素钠溶液的浓度为0.01～50g/mL。

[0044] 优选的，所述醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和苯甲醇的一种或多种；

[0045] 所述表面羟基化的步骤为：

[0046] 将材料进行等离子体处理后，得到表面羟基化后的材料；

[0047] 所述材料包括医用材料；

[0048] 所述复合物中所述肝素钠与有机硅季铵盐的正负电荷基团比例为(1～25)：1；

[0049] 所述热固化的温度为50～140℃；

[0050] 所述热固化的时间为5min～12h。

[0051] 优选的，所述医用材料包括医用导管；

[0052] 所述等离子体处理过程中的气体包括空气、氧气、氩气和氮气中的一种或多种；

[0053] 所述气体的流速为2～500cc/min；

[0054] 所述等离子体处理的功率为20～800W；

[0055] 所述等离子体处理的压力为5～100Pa；

[0056] 所述等离子体处理的时间为1～30min。

[0057] 本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素钠和有机硅季铵盐经反应后得到；所述有机硅季铵盐具有式
(I)所示结构。与现有技术相比，本发明针对现有的该类涂层虽然涂层内部具有一定的稳定
性，但涂层与基体之间仍存在结合强度弱、受环境影响大，存在涂层局部或整体脱落风险大
的问题。

[0058] 本发明基于机理方向进行研究，认为肝素和季铵盐成分中反应性官能团的缺失，使得现有的该类涂层的可释放性的实质没有改变，涂层与基底材料间的相互作用方式依旧
为物理性作用，所以与基底材料之间仍存在结合强度弱、受环境影响大，涂层局部或整体脱
落风险性大的问题。而现有的肝素钠和抽氢性季铵盐复合物涂层的方法，仍然存在抽氢性
季铵盐分子潜在生物毒性、无商业化产品、成本高的不足，而且其紫外光直射固化的方式，
还存在应对具有复杂结构、非透明性材质的介入类医疗器械难以操作的问题。

[0059] 本发明创造性的将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐进行反应，得到了有机硅季铵盐肝素化合物涂层。有机硅季铵盐中的硅氧烷基团可以分别与肝素钠分子、羟基
化处理的基体材料表面发生硅烷化反应，不仅涂层内部的肝素和有机硅季铵盐相互交联，
可以形成三维网络结构，提高涂层自身稳定性，同时涂层与被涂基体通过化学键键连，而且
相比普通的化学键连结合，单个的有机硅季铵盐分子能够作为同一交联点，实现单分子上
的不同Si‑O键，既与单个肝素分子或两个肝素分子实现网络状交联，还同时与被涂基体实
现化学键键连，这种交联点化学键交联的方式，大大提升了涂层自身以及涂层和被涂基体
的稳定性，使得涂层更加牢固地固定在材料表面，从而避免了医用导管在介入和留置过程
中的涂层解离脱落，抗凝血和抗菌效果更加持久。此外，本发明提供的抗菌抗凝血型涂层与
传统的可释放型作用机理不同，本涂层采用非释放型的抗凝血和抗菌作用机制，从根本上
避免了季铵盐、抗凝血剂解离沥出并进入人体引发全身毒性的风险，安全性更高。

[0060] 本发明提供的抗菌抗凝血型涂层在制备过程中，仅仅采用加热固化的方式即可形成涂层，设备需求低，过程更加简单，易操作，可行性高，大大的克服了传统的紫外光固化方
法，在面对结构复杂、非透明性材质的介入类医疗器械时，难以操作的问题。而且涂层适用
性广，甚至适用具有复杂结构、非透明性材质的介入类医疗器械。

[0061] 实验结果表明，该抗菌抗凝血型涂层存留率在超声10min、60min后分别高达99.5％、99.0％；抗菌抗凝血型涂层处理表面的细菌细菌膜呈现干瘪、消融的破损形态，为
明显的死亡状态；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别高达98.71％和99.99％，杀
菌效率高，杀菌范围广；抗菌抗凝血型涂层处理表面降低红细胞的粘附和变形，减少凝血、
溶血(溶血率低至0.09％)现象的发生概率。

附图说明

[0062] 图1为本发明提供的具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料中抗菌抗凝血型涂层内部的交联结构和与基体连接的示意图；

[0063] 图2为抗菌抗凝血涂层处理的医用聚氨酯材料表面的细菌形貌照片；

[0064] 图3为本发明实施例1得到的抗菌型留置针套管表面的细菌形貌照片；

[0065] 图4为未抗凝血处理材料表面的红细胞形貌照片；

[0066] 图5为本发明实施例1得到的抗菌抗凝血型留置针表面的红细胞形貌照片。

具体实施方式

[0067] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的
限制。

[0068] 本发明所用材料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。

[0069] 本发明所有原料，对其纯度或标准没有特别限制，本发明优选医疗器械领域内的常规纯度或医用纯度级别。

[0070] 在本发明中，本领域技术人员能够正确理解式(*)和式*两种表述方式所代表的涵义等同，有无括号并不影响其实际意义。

[0071] 在本发明说明书中，结构式中“‑取代基”表示取代基可以在所在基团的任意位置。

[0072] 本发明所有化合物，其结构表达和简称均属于本领域常规结构表达和简称，每个结构表达和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据结构表达和
简称，能够清楚准确唯一的进行理解。

[0073] 本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；

[0074] 所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到；

[0075] 所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构：

[0076]

[0077] 其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

[0078] R3选自C6～C18的烷基。

[0079] 在本发明中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3，更优选为R1优选选自‑CH3和/或‑CH2CH3，R2优选选自‑CH3和/或‑CH2CH3。R3选自C6～C18的烷基，更优选为C8～C16的烷基，
更优选为C10～C14的烷基，具体的C个数可以为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18。

[0080] 在本发明中，所述抗菌抗凝血型涂层中包括有机硅季铵盐肝素化合物。本发明原则上对所述有机硅季铵盐肝素化合物的具体定义没有特别限制，以本领域技术人员熟知的
此类化合物的常规定义即可，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进
行选择和调整，本发明所述有机硅季铵盐肝素化合物，即肝素和有机硅季铵盐通过化学键
键连后得到的化合物。

[0081] 本发明原则上对所述涂层的具体结构没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，
提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述涂层
中优选具有肝素和有机硅季铵盐相互交联的三维网络结构，更优选的，所述肝素和有机硅
季铵盐具有Si‑O交联结构。即所述肝素分子单羟基、多羟基和/或肝素分子之间，通过有机
硅季铵盐实现Si‑O键相互交联，形成三维网络结构。

[0082] 本发明原则上对所述涂层的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，提高
涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述涂层的厚
度优选为0.001～1000μm，更优选为0.01～100μm，更优选为0.1～10μm，更优选为0.5～5μm。

[0083] 本发明原则上对所述涂层与被涂基体的连接关系没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部
的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效
果，所述涂层与被涂基体特别优选通过化学键键连，更优选为通过Si‑O键键连，更具体的，
所述被涂基体的表面，通过交织点交联在所述三维网络结构上，即通过三维网络结构的交
织点与三维网络结构进行交联。

[0084] 本发明原则上对所述被涂基体的具体结构没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联
结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述
被涂基体优选为表面羟基化后的被涂基体，更优选为等离子体处理后的表面羟基化的被涂
基体。

[0085] 本发明原则上对所述有机硅季铵盐肝素化合物的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层
内部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗
菌效果，所述有机硅季铵盐肝素化合物中所述肝素和有机硅季铵盐的正负电荷基团比例优
选为(1～25)：1，更优选为(5～20)：1，更优选为(10～15)：1。

[0086] 本发明所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到。

[0087] 本发明原则上对所述肝素盐的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结
构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述肝
素盐优选包括肝素钠。

[0088] 本发明所述肝素盐优选具体式(II)所示的结构。所述式(II)为本发明所述肝素盐结构的示意结构式。

[0089]

[0090] 本发明原则上对所述肝素盐的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结
构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述肝
素盐的分子量优选为3000～30000g/mol，更优选为9000～24000g/mol，更优选为15000～
18000g/mol。

[0091] 本发明所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构。本发明原则上对所述有机硅季铵盐原料中对应的阴离子的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性
能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，提高涂层
与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述有机硅季铵盐
‑ ‑ ‑
原料中对应的阴离子优选包括卤素阴离子，更优选为Cl、Br和I中的一种或多种，更优选
‑ ‑ ‑
为Cl、Br或I。

[0092] 本发明原则上对所述反应的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，
提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述反应
优选为热固化反应。所述反应的温度优选为50～140℃，更优选为60～120℃，更优选为70～
100℃。所述反应的时间优选为5min～12h，更优选为0.5～10h，更优选为0.75～8h，更优选
为1～6h。

[0093] 本发明为完整和细化技术方案，更好的保证涂层内部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述反应的具体步骤优
选为：

[0094] 所述肝素盐和有机硅季铵盐经混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物，再经反应后得到。

[0095] 本发明原则上对所述有机硅季铵盐/肝素复合物的具体定义没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类物质的常规定义即可，本发明为更好的保证涂层内部的交联结
构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述有
‑
机硅季铵盐/肝素复合物优选为静电自组装复合物。在本发明中，肝素盐(如肝素钠)中‑SO3
的存在，使肝素分子在水溶液(或醇溶液)中带有大量负电荷，而有机硅季铵盐带有正电荷，
二者在溶液中混合后发生静电作用并形成肝素季铵盐复合物。

[0096] 在本发明中，有机硅季铵盐的三个硅氧烷基团可以与羟基发生硅烷化反应，形成新的化学键。与肝素分子的羟基发生反应，则实现涂层自身的内部交联，涂层的稳定性现状
提高；与等离子体处理后(羟基化后)的材料表面羟基发生反应，则将涂层以化学键形式固
定在导管表面，提高涂层粘附性。而且这种化学键连方式，单个有机硅季铵盐分子能够作为
同一交联点，实现单分子上的不同Si‑O键，既与单个肝素分子中的单个羟基、单个肝素分子
中的两个羟基或两个肝素分子实现网络状交联，还同时与被涂基体实现化学键键连，这种
交联点化学键交联的方式，而不是涂层中某个分子上的单一取代基进行化学键面交联的简
单形式。本发明所述点交联也可以理解为单原子交联，是单原子上的化学键与不同的分子
实现交联，而并非分子层面上的，单个分子上不同的原子与其他分子进行交联。

[0097] 本发明提供的涂层结构，大大提升了涂层自身以及涂层和被涂基体的稳定性，使得涂层更加牢固地固定在材料表面，从而避免了医用导管在介入、使用(如药液、血流冲刷
等)过程和留置过程中的涂层解离脱落，抗凝血和抗菌效果更加持久。

[0098] 本发明提供了一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料，包括基体材料和复合在所述基体材料上的抗菌抗凝血型涂层；

[0099] 所述抗菌抗凝血型涂层包括上述技术方案任意一项所述的抗菌抗凝血型涂层。

[0100] 本发明对上述功能材料中抗菌抗凝血型涂层的结构、材料和具体参数，以及相应的优选原则，与前述抗菌抗凝血型涂层中的结构、材料和具体参数，以及相应的优选原则，
优选可以进行对应，在此不再一一赘述。

[0101] 本发明原则上对所述基体材料的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联
结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述
基体材料优选包括医用材料，更具体优选为医用导管。本发明所述基体材料的材质优选包
括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚嵌段聚
酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、乳胶和硅橡胶中的
一种或多种，更优选为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚苯乙烯、
聚酰胺、聚醚嵌段聚酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性
体、乳胶或硅橡胶。

[0102] 本发明还提供了一种具有抗菌抗凝血型涂层的制备方法，包括以下步骤：

[0103] 1)将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物溶液；

[0104]

[0105] 其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

[0106] R3选自C6～C18的烷基；

[0107] 2)将上述步骤得到的有机硅季铵盐/肝素复合物溶液经过热固化后，得到具有抗菌抗凝血型涂层。

[0108] 本发明对上述制备方法中化合物的结构、材料和具体参数、具体的工艺参数，以及相应的优选原则，与后续具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料中的化合物的结构、材料和具
体参数、具体的工艺参数，以及相应的优选原则，优选可以进行对应，在此不再一一赘述，参
见后续即可。

[0109] 本发明还提供了一种具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料的制备方法，包括以下步骤：

[0110] 1)将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物溶液；

[0111]

[0112] 其中，R1和R2各自独立地选自‑CH3、‑CH2CH3；

[0113] R3选自C6～C18的烷基；

[0114] 2)将上述步骤得到的有机硅季铵盐/肝素复合物溶液复合在表面羟基化后的材料的表面，再经过热固化后，得到具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料。

[0115] 本发明对上述功能材料的制备方法中涉及的化合物的结构、材料和具体参数，以及相应的优选原则，与前述抗菌抗凝血型涂层中的化合物的结构、材料和具体参数，以及相
应的优选原则，优选可以进行对应，在此不再一一赘述。

[0116] 本发明首先将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液混合后，得到有机硅季铵盐/肝素复合物溶液。

[0117] 本发明原则上对所述有机硅季铵盐溶液的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内
部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌
效果，所述有机硅季铵盐溶液的浓度优选为0.01～30g/mL，更优选为0.1～20g/mL，更优选
为1～10g/mL，更优选为3～8g/mL，更优选为5～6g/mL。

[0118] 本发明原则上对所述有机硅季铵盐溶液的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内
部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌
效果，所述有机硅季铵盐溶液优选包括有机硅季铵盐醇溶液。更具体的，所述醇优选包括甲
醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和苯甲醇的一种或多种，更优选为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇
或苯甲醇。

[0119] 本发明原则上对所述肝素钠的具体选择和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的
交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，
所述肝素钠优选包括肝素钠粉末或肝素钠醇溶液。所述肝素钠的分子量优选为3000～
30000g/mol，更优选为9000～24000g/mol，更优选为15000～18000g/mol。更具体的，所述醇
优选包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和苯甲醇的一种或多种，更优选为甲醇、乙醇、丙
醇、异丙醇或苯甲醇。所述肝素钠溶液的浓度优选为0.01～50g/mL，更优选为0.1～40g/mL，
更优选为1～30g/mL，更优选为5～20g/mL，更优选为10～15g/mL。

[0120] 本发明原则上对所述肝素钠的加入比例没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结
构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述有
机硅季铵盐/肝素复合物溶液的质量浓度优选为0.01～40g/mL，更优选为0.1～30g/mL，更
优选为1～20g/mL，更优选为5～10g/mL。

[0121] 本发明原则上对所述有机硅季铵盐/肝素复合物的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保
证涂层内部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝
血和抗菌效果，所述有机硅季铵盐/肝素复合物中所述肝素钠与有机硅季铵盐的正负电荷
基团比例优选为(1～25)：1，更优选为(5～20)：1，更优选为(10～15)：1。

[0122] 本发明随后将上述步骤得到的有机硅季铵盐/肝素复合物溶液复合在表面羟基化后的材料的表面，再经过热固化后，得到具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料。

[0123] 本发明原则上对所述复合的方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，提高
涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述复合优选
为负载，更具体优选包括浸渍、浸涂、喷雾、喷涂、旋涂和擦拭方式中的一种或多种。

[0124] 本发明原则上对所述热固化的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结
构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述热
固化的温度优选为50～140℃，更优选为60～120℃，更优选为70～100℃。所述热固化的时
间优选为5min～12h，更优选为0.5～10h，更优选为0.75～8h，更优选为1～6h。

[0125] 本发明原则上对所述表面羟基化的具体步骤和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内
部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌
效果，所述表面羟基化的步骤优选为：

[0126] 将材料进行等离子体处理后，得到表面羟基化后的材料。

[0127] 本发明原则上对所述材料没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，提高涂层
与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述材料的材质优
选包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚嵌
段聚酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、乳胶和硅橡胶
中的一种或多种。所述材料优选包括医用材料，更具体优选包括医用导管。

[0128] 本发明原则上对所述材料没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、性能要求和产品要求进行选择和调整，本发明为更好的保证涂层内部的交联结构，提高涂层
与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，所述等离子体处理
过程中的气体优选包括空气、氧气、氩气和氮气中的一种或多种。所述气体的流速优选为2
～500cc/min，更优选为20～400cc/min，更优选为100～300cc/min，更优选为150～250cc/
min。所述等离子体处理的功率优选为20～800W，更优选为120～600W，更优选为220～500W，
更优选为320～400W。所述等离子体处理的压力优选为5～100Pa，更优选为25～80Pa，更优
选为45～60Pa。所述等离子体处理的时间优选为1～30min，更优选为5～25min，更优选为10
～20min。

[0129] 参见图1，图1为本发明提供的具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料中抗菌抗凝血型涂层内部的交联结构和与基体连接的示意图。

[0130] 本发明为完整和细化整体制备工艺，更好的保证涂层内部的交联结构，提高涂层与被涂基体的连接性能，进而提高非释放型涂层的抗凝血和抗菌效果，上述具有抗菌抗凝
血型涂层的功能材料的制备方法具体可以为以下步骤：

[0131] A)将医用导管进行等离子体处理，获得表面羟基化的医用导管表面；

[0132] B)将具有式(I)结构的有机硅季铵盐溶液和肝素钠溶液混合、离心、干燥，得到有机硅季铵盐肝素复合物；

[0133] C)将有机硅季铵盐肝素复合物溶于有机溶剂，并通过浸渍、喷雾、旋涂或擦拭方式负载在医用导管表面；

[0134] D)将负载有有机硅季铵盐肝素复合物的医用导管干燥后进行热固化，最终得到具有抗凝血抗菌涂层的医用导管。

[0135] 本发明上述步骤提供了一种抗菌抗凝血型涂层及其制备方法，具有抗菌抗凝血型涂层的医用材料及其制备方法。本发明将肝素钠和具有式(I)结构的有机硅季铵盐进行反
应，得到了有机硅季铵盐肝素化合物涂层。有机硅季铵盐的三个硅氧烷基团可以与羟基发
生硅烷化反应，形成新的化学键。与肝素分子的羟基发生反应，则实现涂层自身的内部交
联，涂层的稳定性现状提高；与等离子体处理后(羟基化后)的材料表面羟基发生反应，则将
涂层以化学键形式固定在导管表面，提高涂层粘附性。而且这种化学键连方式，单个有机硅
季铵盐分子能够作为同一交联点，实现单分子上的不同Si‑O键，既与单个肝素分子或两个
肝素分子实现网络状交联，还同时与被涂基体实现化学键键连，这种交联点化学键交联的
方式，而不是涂层中某个分子上的单一取代基进行化学键面交联的简单形式。这种交联点
化学键交联的方式，大大提升了涂层自身以及涂层和被涂基体的稳定性，使得涂层更加牢
固地固定在材料表面，从而避免了医用导管在介入、使用和留置过程中的涂层解离脱落，抗
凝血和抗菌效果更加持久。

[0136] 本发明提供的涂层结构，大大提升了涂层自身以及涂层和被涂基体的稳定性，使得涂层更加牢固地固定在材料表面，从而避免了医用导管在介入、使用(如药液、血流冲刷
等)过程和留置过程中的涂层解离脱落，抗凝血和抗菌效果更加持久。此外，本发明提供的
抗菌抗凝血型涂层与传统的可释放型作用机理不同，本涂层采用非释放型的抗凝血和抗菌
作用机制，从根本上避免了季铵盐、抗凝血剂解离沥出并进入人体引发全身毒性的风险，安
全性更高。

[0137] 本发明提供的抗菌抗凝血型涂层在制备过程中，仅仅采用加热固化的方式即可形成涂层，过程更加简单，易操作，可行性高，大大的克服了传统的紫外光固化方法，在面对结
构复杂的介入类医疗器械时，难以操作的问题。

[0138] 实验结果表明，该抗菌抗凝血型涂层存留率在超声10min、60min后分别高达99.5％、99.0％；抗菌抗凝血型涂层处理表面的细菌细菌膜呈现干瘪、消融的破损形态，为
明显的死亡状态；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别高达98.71％和99.99％，杀
菌效率高，杀菌范围广；抗菌抗凝血型涂层处理表面降低红细胞的粘附和变形，减少凝血、
溶血(溶血率低至0.09％)现象的发生概率。

[0139] 为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法进行详细描述，但是应当理解，这些实
施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过
程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保
护范围也不限于下述的实施例。

[0140] 实施例1

[0141] 制备抗菌抗凝血型医用聚氨酯材料

[0142] A)将1.0g肝素钠(分子量7500～20000g/mol)加入到5mL二甲基十八烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇溶液(0.4g/mL)中，混合后到二甲基十八烷基[3‑(三甲氧
基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液。

[0143] B)将医用聚氨酯材料放入等离子体反应室，以150cc/min流速通入氧气，使反应室的工作压力维持在20Pa，在500W功率下对样品等离子体处理15min，得到表面羟基化医用聚
氨酯材料。

[0144] C)将所述步骤B)得到表面羟基化聚氨酯材料在将所述步骤A)得到二甲基十八烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液中浸泡5min，干燥后得到物
理负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料。

[0145] D)将所述步骤C)得到物理负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料放入烘箱中，在60℃条件下热固化180min，最终得到化学负载有机硅季铵盐肝素化合物
的抗菌抗凝血涂层医用聚氨酯材料。

[0146] 实施例2

[0147] A)将1.2g肝素钠(分子量7500～20000g/mol)加入到5mL二甲基十八烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵甲醇溶液(0.4g/mL)中，混合后到二甲基十八烷基[3‑(三甲氧
基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液。

[0148] B)将医用聚氨酯材料放入等离子体反应室，以200cc/min流速通入氧气，使反应室的工作压力维持在30Pa，在300W功率下对样品等离子体处理40min，得到表面羟基化医用聚
氨酯材料。

[0149] C)将所述步骤B)得到表面羟基化聚氨酯材料在将所述步骤A)得到二甲基十八烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液中浸泡3min，得到物理负载
有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料。

[0150] D)将所述步骤C)得到物理负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料放入烘箱中，在80℃条件下热固化60min，最终得到化学负载有机硅季铵盐肝素化合物的
抗菌抗凝血型医用聚氨酯材料。

[0151] 实施例3

[0152] A)将5mL肝素钠乙醇溶液(分子量7500～20000g/mol，0.4g/mL)加入到5mL二甲基十二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵甲醇溶液(0.6g/mL)中，混合后到二甲基十
二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液。

[0153] B)将医用聚氨酯材料放入等离子体反应室，以150cc/min流速通入氧气，使反应室的工作压力维持在20Pa，在600W功率下对样品等离子体处理10min，得到表面羟基化医用聚
氨酯材料。

[0154] C)将所述步骤B)得到表面羟基化聚氨酯材料在将所述步骤A)得到二甲基十二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液中浸泡5min，晾干，得到物理
负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料。

[0155] D)将所述步骤C)得到物理负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料放入烘箱中，在60℃条件下热固化120min，最终得到化学负载有机硅季铵盐肝素化合物
的抗菌抗凝血涂层医用聚氨酯材料。

[0156] 实施例4

[0157] A)将2.0mL肝素钠乙醇溶液(分子量7500～20000g/mol，0.6g/mL)加入到5mL二甲基十二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵甲醇溶液(0.4g/mL)中，混合后到二甲基
十二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液。

[0158] B)将医用聚氨酯材料放入等离子体反应室，以150cc/min流速通入氧气，使反应室的工作压力维持在20Pa，在500W功率下对样品等离子体处理15min，得到表面羟基化医用聚
氨酯材料。

[0159] C)将所述步骤B)得到表面羟基化聚氨酯材料在将所述步骤A)得到二甲基十二烷基[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵乙醇/肝素复合物溶液中浸泡5min，晾干，得到物理
负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料。

[0160] D)将所述步骤C)得到物理负载有机硅季铵盐/肝素复合物中间体涂层的聚氨酯材料放入烘箱中，在100℃条件下热固化30min，最终得到化学负载有机硅季铵盐肝素化合物
的抗菌抗凝血涂层医用聚氨酯材料。

[0161] 实施例5

[0162] 性能测试

[0163] 1)涂层存留率测试：

[0164] 将实施例1～4制得的表面羟基化医用聚氨酯材料的重量记为W0。将物理负载未热固化处理中间体涂层的材料和热固化处理后抗菌抗凝血型医用材料的重量分别记为W1和
W2，超声波清洗机中处理10min和60min后冷冻干燥后称重计为W3和W4。

[0165] 计算涂层存留率，对于中间体涂层计算公式为：涂层留存率(％)＝(W3‑W0/W1‑W0)×100％；对于热固化抗菌抗凝血涂层其计算公式为：涂层留存率(％)＝(W4‑W0/W2‑W0)×
100％。结果如表1所示，表1为本发明实施例1～4得到热固化前后的抗菌抗凝血型涂层存留
率。

[0166] 表1

[0167]

[0168] 由表1可以看出，本发明采用了热固化处理技术的抗菌抗凝血型涂层存留率在超声10min、60min后分别高达99.5％、99.0％，而仅以物理方式负载的中间体涂层的存留率分
别为46.7％、28.6％，说明本发明提供的热固化型抗菌抗凝血涂层通过化学固定、交联的方
式，与基底材料的附着力和涂层自身的稳定性得到有效的提高。

[0169] 2)抗菌性测试：

[0170] 将实施例1～4制得的新型抗菌抗凝血型留置针套管在1mL含有细菌浓度为7
10Cells/mL的LB营养液中培养24h后，采用扫描电子显微镜拍摄留置针套管表面细菌形貌
变化；采用超声处理‑稀释‑平板培养的方式测定留置针套管；采用酶标仪测定留置针套管
所在细菌溶液的OD值(溶液光密度)。为确保实验真实、可靠，减少实验偶然误差，须用3次重
复实验的平均值来得出数据。

[0171] 测试结果计算：杀菌率＝(对照组平均菌落数‑试验组平均菌落数)/对照组平均菌落数×100％，其中，对照组为未进行抗菌抗凝血涂层处理的医用聚氨酯材料。结果如图1～
2和表2～3所示。

[0172] 参见图2，图2为抗菌抗凝血涂层处理的医用聚氨酯材料表面的细菌形貌照片。

[0173] 参见图3，图3为本发明实施例1得到的抗菌型留置针套管表面的细菌形貌照片。

[0174] 由图2～3可以看出，未进行抗菌抗凝血涂层处理的医用聚氨酯材料表面滋生大量细菌，且细菌呈现饱满的、未损伤的状态。本发明实施例1得到的抗菌型留置针套管表面的
细菌细菌膜呈现干瘪、消融的破损形态，为明显的死亡状态。

[0175] 参见表2，表2为本发明实施例1～4得到的抗菌抗凝血型涂层的杀菌率。

[0176] 参见表3，表3为本发明实施例1～4得到的抗菌抗凝血涂层处理样和对照样所在细菌溶液的OD值。

[0177] 表2

[0178]   实施例1 实施例2 实施例3 实施例4大肠杆菌(％) 99.71 93.12 92.84 97.85
金黄色葡萄球菌(％) 99.99 96.58 95.65 99.54

[0179] 由表2可以看出，本发明提供的抗菌抗凝血型留置针套管的对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别高达99.71％和99.99％，说明本发明提供的抗菌抗凝血型涂层杀菌
效率高，杀菌范围广。

[0180] 表3

[0181]  对比样 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
大肠杆菌 0.73 0.69 0.75 0.71 0.77
金黄色葡萄球菌 0.86 0.79 0.83 0.81 0.80

[0182] 对比表2和表3可以看出，本发明提供的抗菌抗凝血型涂层仅杀死表面接触的细菌，而对细菌溶液无杀菌作用，这说明涂层的抗菌机理为接触型杀菌(contact‑killing)模
式而非传统的释放型(releasing)杀菌。接触型杀菌表仅对表面侵袭的细菌有杀伤作用，而
不会释放到周围环境中，从而避免了游离季铵盐分子对正常人体组织带来的生物毒性。

[0183] 3)抗凝血性测试：

[0184] 将实施例1～4制得的新型抗菌抗凝血型留置针套管在新鲜制得的红细胞悬浮液中37℃孵化60min后，采用扫描电子显微镜拍摄置针医用材料表面的红细胞形貌。为确保实
验真实、可靠，减少实验偶然误差，须用3次重复实验的平均值来得出数据，其中，对照组为
未进行抗菌抗凝血处理的医用材料。结果如图4～5所示。

[0185] 参见图4，图4为未抗凝血处理材料表面的红细胞形貌照片。

[0186] 参见图5，图5为本发明实施例1得到的抗菌抗凝血型留置针表面的红细胞形貌照片。

[0187] 由图4～5可以看出，未抗凝血处理材料表面粘附有大量红细胞，且呈现坍塌、消融的溶血状态。本发明实施例1得到的抗菌型留置针材料表面的粘附有少数的红细胞，且呈现
完整、圆润的正常状态。这说明本发明提供的抗菌抗凝血型留置针套管可以减少凝血、溶血
现象的发生概率。

[0188] 4)溶血性测试：

[0189] 将实施例1～4制得的新型抗菌抗凝血型留置针套管在新鲜制得的2％红细胞悬浮液中37℃孵化60min后，采用酶标仪测定离心后上清液的OD值。

[0190] 测试结果计算：溶血率＝(测试样品溶液OD值‑阴性参比溶液OD值)/(阳性参比溶液OD值‑阴性参比溶液OD值)×100％，其中阳性参比为红细胞加入到去离子水中，阴性参比
选择红细胞加入到PBS溶液中。

[0191] 为了说明热固化技术对溶血性的影响，本实验选择实施例1～4制得的物理负载有中间体涂层样品分别作为对照样1～4。结果如表4所示，表4为本发明实施例1～4得到的抗
菌抗凝血涂层处理样和对照样的溶血率。

[0192] 表4

[0193]  对照例1 对照例2 对照例3 对照例4
溶血率(％) 3.2 2.1 2.4 2.8
  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
溶血率(％) 0.22 0.09 0.13 0.17

[0194] 由表4可以看出，本发明采用了热固化技术的抗菌抗凝血型涂层的溶血率低至0.09％，而仅以物理方式负载的中间体涂层的溶血率最低仍为2.1％，说明本发明提供的新
型抗菌抗凝血涂层在热量作用下，可牢固地将易引发溶血的季铵盐表面活性剂化学固定在
基体表面和涂层内部，从而显著降低了溶血率。

[0195] 以上对本发明提供的一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的医用材料及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行
了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，
并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，
和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明
原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利
要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人
员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构
要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其
他实施例也应包含在权利要求的范围内。