一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，尤其涉及一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物及其制备方法。

背景技术

医用一次性注射器、血袋、输液袋等采用高分子材料制备的医用耗材在生产中面临的挑战之一是粘接部件的牢固性，如不锈钢针头和塑胶针座之间的装配。只有粘接部件牢固的结合，才能保证器械的稳定性和安全性，避免出现药液泄露、血液污染等状况。

现有医用一次性注射器的生产普遍使用胶黏剂进行粘接，很多生产厂商使用环氧胶进行粘接，但这种胶粘剂往往需要数小时才能稳定固化，耽误其他部件的组装，造成产品生产效率较低。还有一些生产厂商使用瞬干胶，瞬干胶虽然能够节省固化时间，但其胶水百花现象严重，导致注射器等存在不良漏液现象，无法保证耗材的安全使用。

光固化胶粘剂具有可快速固化、安全环保等特性，近年来被广泛应用于医疗器械的粘接与密封，如医疗针头输液管粘结、医疗器械转接部件的粘结、血袋、输液袋的粘结以及呼吸面罩的粘结。由于医疗设备的粘接部位都是与药剂或血液等发生直接接触的部位，因此不但需要密封牢固，还必须保证完全无菌。一次性医疗用品一般采用环氧乙烷灭菌，无法保证对密封的粘接部位进行有效灭菌，存在因胶粘剂染菌而污染药剂或血液的可能。

发明内容

为解决现有一次性医疗器械粘接部位不易彻底灭菌的问题，本发明提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

聚氨酯丙烯酸酯预聚物 30～70份、

丙烯酸酯单体 20～65份、

抗菌剂 1～10份、

光引发剂 1～10份、

偶联剂 3～5份、

表面活性剂 1～5份。

进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物为二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；所述丙烯酸酯单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

进一步的，所述光引发剂为Irgacure184、Irgacure819、Irgacure907、Irgacure1173、TPO中的一种或几种的组合；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560或KH-570中的一种或几种的组合；所述表面活性剂为正十二醇聚氧乙烯醚。

进一步的，所述抗菌剂为纳米抗菌颗粒，具体为纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米银颗粒中的一种或几种的组合，所述纳米氧化锌、纳米二氧化钛的粒径均为20～100nm；所述纳米银颗粒的粒径为20～50nm。

进一步的，所述抗菌剂为中药抗菌微球，所述中药为蒲公英和/或金银花，所述中药抗菌微球的粒径为100～150μm。

进一步的，所述中药抗菌微球包括如下重量份的组分：蒲公英和/或金银花的水提物药液20～30份、0.1～0.5wt％的海藻酸钠水溶液50～70份、聚乙二醇-2000 10～20份。

进一步的，所述中药抗菌微球的制备方法为：将蒲公英和/或金银花的水提物药液和聚乙二醇-2000加入到0.1～0.5wt％海藻酸钠溶液中，300W功率超声分散处理30min得到混合均匀的中药抗菌混合液；将中药抗菌混合液加入喷雾造粒机中，喷嘴尺寸选择100～150μm，喷嘴口干燥温度为50～80℃，中药抗菌混合液喷雾干燥后得到中药抗菌微球。

一种本发明复合抗菌光固化胶粘剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按重量份称取聚氨酯丙烯酸酯预聚物30～70份、丙烯酸酯单体20～65份、抗菌剂1～10份、光引发剂1～10份、偶联剂3～5份和表面活性剂1～5份；

步骤二、将抗菌剂、表面活性剂加入聚氨酯丙烯酸酯预聚物中，超声条件下搅拌20～30min，再加入丙烯酸酯单体和偶联剂，继续超声搅拌60～90min，最后向体系中加入光引发剂，在避光条件下超声搅拌20～30min后出料避光分装即得到复合抗菌光固化胶粘剂组合物。

进一步的，所述抗菌剂为纳米抗菌颗粒，具体为纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米银颗粒中的一种或几种的组合，所述纳米氧化锌、纳米二氧化钛的粒径均为1～100nm；所述纳米银颗粒的粒径为20～50nm；步骤二所述超声搅拌的超声功率均为300～500W，所述搅拌转速均为100～150rpm。

进一步的，所述抗菌剂为中药抗菌微球，所述中药为蒲公英和/或金银花，所述中药抗菌微球的粒径为100～150μm；步骤二所述超声搅拌的超声功率均为200～300W，所述搅拌转速均为100～120rpm。

本发明的有益效果：

本发明提供的复合抗菌光固化胶粘剂组合物解决了现有一次性医疗器械密封粘接部位不能彻底灭菌的缺陷，通过使光固化胶粘剂具备抗菌性能而从根本上杜绝了因胶粘剂染菌进而污染一次性医疗器械的问题。

本发明使用纳米级的抗菌颗粒或微米级的中药抗菌微球为抗菌组分，制备过程中将抗菌组分均匀分散在胶粘剂体系中，既能够使胶粘剂体系具有较强的抗菌性能，又不会破坏光固化胶粘剂的光固化性能和粘接强度。尤其是中药抗菌微球的制备，将蒲公英和/或金银花水提物药液、聚乙二醇-2000与海藻酸钠混合后经喷雾干燥制成微米级的微球，海藻酸钠和聚乙二醇-2000包裹携带中药成分形成的微球具有良好的稳定性和与体系之间的相容性，提高了抗菌微球在胶粘剂体系中的分散均匀程度，在提供抗菌性能的同时降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置，若未特别指明，本发明实施例中所用的原料等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ427 50份、

1,6-己二醇二丙烯酸酯 45份、

粒径为20～50nm的纳米银颗粒 5份、

光引发剂Irgacure184 5份、

偶联剂KH-550 4份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 3份。

实施例2

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ4235 30份、

聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 20份、

粒径为20～100nm的纳米氧化锌 1份、

光引发剂Irgacure819 1份、

偶联剂KH-560 3份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 1份。

实施例3

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ4236 70份、

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 65份、

粒径为20～100nm的纳米二氧化钛 10份、

Irgacure907 10份、

偶联剂KH-570 5份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 5份。

实施例4

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ427 50份、

1,6-己二醇二丙烯酸酯 45份、

粒径为100～150μm的中药抗菌微球 5份、

光引发剂Irgacure184 5份、

偶联剂KH-550 4份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 3份。

本实施例中药抗菌微球包括如下重量份的组分：

蒲公英和金银花的水提物药液 25份、

0.3wt％海藻酸钠水溶液 60份、

聚乙二醇-2000 15份。

本实施例蒲公英和金银花的水提物药液的制备方法步骤如下：

将等质量的蒲公英与金银花混合，按照混合药材与纯净水质量体积比1g：5mL向药材中加入纯净水，常规煎煮得到水提物，将所得水提物用LS-109D型大孔吸附树脂脱色，用纯净水洗脱，收集洗脱液，浓缩至药物浓度为60～75wt％，得到无色透明的蒲公英和金银花水提物药液。

本实施例中药抗菌微球的制备方法具体步骤如下：

将蒲公英和金银花的水提物药液和聚乙二醇-2000加入到0.3wt％海藻酸钠溶液中，300W功率超声分散处理30min得到混合均匀的中药抗菌混合液；将中药抗菌混合液加入喷雾造粒机中，喷嘴尺寸选择100～150μm，喷嘴口干燥温度为50～80℃，中药抗菌混合液喷雾干燥后得到中药抗菌微球。

实施例5

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ4235 40份、

二丙二醇二丙烯酸酯 35份、

粒径为100～150μm的中药抗菌微球 5份3份、

光引发剂Irgacure1173 3份、

偶联剂KH-560 3份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 2份。

本实施例中药抗菌微球包括如下重量份的组分：

蒲公英水提物药液 20份、

0.2wt％海藻酸钠水溶液 70份、

聚乙二醇-2000 20份。

本实施例蒲公英水提物药液的制备方法步骤如下：

按蒲公英与纯净水质量体积比1g：5mL向药材中加入纯净水，常规煎煮得到水提物，将所得水提物用LS-109D型大孔吸附树脂脱色，用纯净水洗脱，收集洗脱液，浓缩至药物浓度为60～75wt％，得到无色透明的蒲公英水提物药液。

本实施例中药抗菌微球的制备方法具体步骤如下：

将蒲公英水提物药液和聚乙二醇-2000加入到0.3wt％海藻酸钠溶液中，300W功率超声分散处理30min得到混合均匀的中药抗菌混合液；将中药抗菌混合液加入喷雾造粒机中，喷嘴尺寸选择100～150μm，喷嘴口干燥温度为50～80℃，中药抗菌混合液喷雾干燥后得到中药抗菌微球。

实施例6

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物，包括如下重量份的组分：

二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ4236 60份、

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 55份、

粒径为100～150μm的中药抗菌微球 8份、

光引发剂TPO 8份、

偶联剂KH-570 5份、

表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚 4份。

本实施例中药抗菌微球包括如下重量份的组分：

金银花的水提物药液 30份、

0.5wt％海藻酸钠水溶液 50份、

聚乙二醇-2000 10份。

本实施例金银花的水提物药液的制备方法步骤如下：

按金银花与纯净水质量体积比1g：5mL向药材中加入纯净水，常规煎煮得到水提物，将所得水提物用LS-109D型大孔吸附树脂脱色，用纯净水洗脱，收集洗脱液，浓缩至药物浓度为60～75wt％，得到无色透明的金银花水提物药液。

本实施例中药抗菌微球的制备方法具体步骤如下：

将金银花的水提物药液和聚乙二醇-2000加入到0.3wt％海藻酸钠溶液中，300W功率超声分散处理30min得到混合均匀的中药抗菌混合液；将中药抗菌混合液加入喷雾造粒机中，喷嘴尺寸选择100～150μm，喷嘴口干燥温度为50～80℃，中药抗菌混合液喷雾干燥后得到中药抗菌微球。

实施例7

本实施例提供了一种实施例1、实施例2或实施例3复合抗菌光固化胶粘剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按重量份称取聚氨酯丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯单体、抗菌剂、光引发剂、偶联剂和表面活性剂；

步骤二、将抗菌剂、表面活性剂加入聚氨酯丙烯酸酯预聚物中，300～500W超声条件下100～150rpm转速下搅拌30min，再加入丙烯酸酯单体和偶联剂，继续300～500W超声、100～150rpm转速下搅拌60～90min，最后向体系中加入光引发剂，在避光条件下300～500W超声、100～150rpm转速下搅拌20～30min后出料避光分装即得到复合抗菌光固化胶粘剂组合物。

实施例8

本实施例提供了一种实施例4、实施例5或实施例6复合抗菌光固化胶粘剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按重量份称取聚氨酯丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯单体、抗菌剂、光引发剂、偶联剂和表面活性剂；

步骤二、将抗菌剂、表面活性剂加入聚氨酯丙烯酸酯预聚物中，200～300W超声条件下100～120rpm转速下搅拌30min，再加入丙烯酸酯单体和偶联剂，继续200～300W超声、100～120rpm转速下搅拌60～90min，最后向体系中加入光引发剂，在避光条件下200～300W超声、100～120rpm转速下搅拌20～30min后出料避光分装即得到复合抗菌光固化胶粘剂组合物。

实施例9

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物及其制备方法。

本实施例具体制备方法包括如下步骤：

步骤一、按重量份称取50份二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ427、45份1,6-己二醇二丙烯酸酯、5份粒径为20～50nm的纳米银颗粒、5份光引发剂Irgacure184、4份偶联剂KH-550、3份表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚。

步骤二、将纳米银颗粒、正十二醇聚氧乙烯醚加入聚氨酯丙烯酸酯RJ427中，300W超声条件下120rpm转速下搅拌30min，再加入1,6-己二醇二丙烯酸酯和KH-550，继续300W超声、120rpm转速下搅拌90min，最后向体系中加入光引发剂Irgacure184，在避光条件下300W超声、120rpm转速下搅拌30min后出料避光分装即得到复合抗菌光固化胶粘剂组合物。

实施例10

本实施例提供了一种复合抗菌光固化胶粘剂组合物及其制备方法。

本实施例具体制备方法包括如下步骤：

步骤一、制备中药抗菌微球：将500g蒲公英与500g金银花混合，向药材中加入5L纯净水，常规煎煮至液体体积剩1.5L得到水提物，将所得水提物用LS-109D型大孔吸附树脂脱色，用纯净水洗脱，收集洗脱液，浓缩至药物浓度为60～65wt％，得到无色透明的蒲公英和金银花水提物药液；

按重量份将25份蒲公英和金银花的水提物药液和15份聚乙二醇-2000加入到60份0.3wt％海藻酸钠溶液中，300W功率超声分散处理30min得到混合均匀的中药抗菌混合液；将中药抗菌混合液加入喷雾造粒机中，喷嘴尺寸选择100～150μm，喷嘴口干燥温度为50～80℃，中药抗菌混合液喷雾干燥后得到中药抗菌微球。

步骤二、按重量份称取50份二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯RJ427、45份1,6-己二醇二丙烯酸酯、5份粒径为100～150μm的中药抗菌微球、5份光引发剂Irgacure184、4份偶联剂KH-550、3份表面活性剂正十二醇聚氧乙烯醚。

步骤三、将抗菌剂、表面活性剂加入聚氨酯丙烯酸酯预聚物中，200～300W超声条件下100～120rpm转速下搅拌30min，再加入丙烯酸酯单体和偶联剂，继续200～300W超声、100～120rpm转速下搅拌60～90min，最后向体系中加入光引发剂，在避光条件下200～300W超声、100～120rpm转速下搅拌20～30min后出料避光分装即得到复合抗菌光固化胶粘剂组合物。

利用抑菌圈实验验证实施例9和实施例10制备的复合抗菌光固化胶粘剂组合物的抗菌效果，具体实验方法和结果如下。

实验方法：将实验室用普通滤纸剪成直径为0.5cm的圆片，高温灭菌后备用；将市售金黄色葡萄球菌培养物制成菌悬液，将菌悬液与已灭菌培养基混匀制成平板培养基备用，在滤纸圆片上分别涂抹实施例9和实施例10制备的复合抗菌光固化胶粘剂组合物，光固化后以涂胶面接触平板培养基将滤纸圆片放置在平板培养基上，未涂胶滤纸圆片为对照，将培养基置于37℃下恒温培养24h后观察并测量抑菌圈大小。

实验结果：对照滤纸圆片产生了0.3cm的抑菌圈，实施例9以纳米银颗粒为抗菌剂制备的复合抗菌光固化胶粘剂组合物得到的抑菌圈直径平均为3.6cm，实施例10以中药抗菌微球为抗菌剂制备的复合抗菌光固化胶粘剂组合物得到的抑菌圈直径平均为3.2cm。由此可以证明本发明提供的复合抗菌光固化胶粘剂组合物光固化后具有良好的抗菌能力。