[发明专利]一种生物降解支架复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物降解支架复合材料，其特征在于，所述复合材料包括：

由医用金属或其合金构成的基体；

附于所述基体表面的化学偶联层；

附于所述化学偶联层表面的高分子过渡层；

固定于所述高分子过渡层表面的可降解高分子功能层。

2.如权利要求1所述的一种生物降解支架复合材料，其特征在于，所述医用金属或其合金，优选镁、铁金属或其合金，所述镁金属或其合金，优选自：纯镁(99.9％)、镁含量大于50％的镁铝系列合金、镁锰系列合金、镁锌系列合金、镁锆系列合金、镁稀土系列合金、镁锂系列合金、镁钙系列合金或镁银系列合金，所述铁金属或其合金，优选自：含铁量99.9％以上的纯铁或铁含量50％以上的合金。

3.如权利要求1所述的一种生物降解支架复合材料，其特征在于，所述的附于基体表面的化学偶联层，优选具有有机官能团的硅烷，在其分子结构中同时具有：(1)能与无机材料化学结合的反应性基团，所述基团优选自：氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基；以及(2)能与有机材料化学结合的反应性基团，所述基团优选自：乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基，所述化学偶联层，优选自：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三异丙氧基硅烷。

4.如权利要求1所述的一种生物降解支架复合材料，其特征在于，所述高分子过渡层，优选聚氰基丙烯酸酯类高分子，所述聚氰基丙烯酸酯类高分子，其优选的化学结构表达式如下：

其中，n＝1～18，C_nH_2n+1为C₁～C₁₈的各种异构体烷基，特别是C₁～C₈的各种异构体烷基；m＝1～18，C_mH_2m+1为C₁～C₁₈的各种异构体烷基，特别是C₁～C₈的各种异构体烷基；

其中，x＝2～1000，y＝2～1000；

所述聚氰基丙烯酸酯类高分子，优选自：聚氰基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸乙酯、聚氰基丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸辛酯或聚氰基丙烯酸丁酯-辛酯共聚物。

5.如权利要求1所述的一种生物降解支架复合材料，其特征在于，所述的降解高分子功能层，优选自：聚乳酸、聚羟基乙酸，聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚氰基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸乙酯、聚氰基丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸辛酯、聚氰基丙烯酸烷基酯共聚物、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚原酸酯、聚氨基酸、胶原蛋白、明胶、琼脂、葡聚糖、壳聚糖或透明质酸。

6.一种生物降解支架复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法优选同时包含以下步骤：

(1)金属合金的表面清洗；

(2)金属合金的表面预处理；

(3)合金表面化学偶联层的生长；

(4)偶联层表面高分子过渡层的聚合；

(5)过渡层表面降解功能高分子的接枝反应。

7.如权利要求6所述的一种生物降解支架复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属合金的表面清洗，优选方法为：依次用丙酮、无水乙醇、去离子水进行超声清洗各5-30分钟，优选10-20分钟，除去表面油污；用280～1000#金相砂纸逐级打磨，分别用去离子水和无水乙醇超声清洗5-30分钟，优选10-20分钟，然后干燥；在10％的硝酸-甲醇溶液中浸泡，进行化学抛光，取出后用去离子水冲洗干净。

8.如权利要求6所述的一种生物降解支架复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属合金的表面预处理，优选方法为：铬酸盐转化膜法、磷酸-高锰酸钾转化膜法、锡酸盐转化膜法、稀土转化膜法、钴酸盐转化膜法、氟化物转化膜法、仿生法沉积羟基磷灰石、碳酸盐处理、碱热处理、阳极氧化、等离子微弧氧化、喷丸强化、滚压强化、Zn离子注入或Ti离子注入，更优选氟化物转化膜法，优选方法为：配制2-40％的HF酸溶液，浓度优选20-30％，将金属合金在溶液中浸泡处理24小时，然后用去离子水和无水乙醇分别超声清洗10分钟并干燥。