[发明专利]钛材表面制备纳米级羟基磷灰石层负载雷帕霉素药物方法

说明书

技术领域：

本发明属于生物医药领域，具体涉及钛材表面制备纳米级羟基磷灰石层负载雷帕霉素药物方法。

背景技术：

目前医用种植体材料中，钛合金材料应用最为广泛，与其他材料相比，其具有高强度、高韧性、耐腐蚀的优点。医用钛合金种植体的表面形貌对细胞和细胞外基质的相互联系起着重要的作用，对种植体-骨结合的发生起着关键的作用。越来越多的处理方法被应用于种植体表面，例如大颗粒喷砂、酸蚀、激光蚀刻等，这些方法得到的表面形貌大多在微米级，主要通过机械嵌合作用增强成骨细胞的功能，进而促进种植体-骨结合，如今微米形貌已经被广泛研究并应用于临床领域。然而有研究表明微米级表面形貌在促进成骨细胞分化的同时，也抑制了成骨细胞的增殖，导致较少的骨生成量，最终影响种植体-骨结合的效果。

随着种植体表面处理技术的进步，纳米级形貌与细胞间关系的研究已成为相关领域研究的热点。羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAp)是一种与人体硬组织成份类似的生物活性陶瓷材料，具有良好的生物相容性、生物活性和骨传导性，HAp在植入体内后可以和人体自然骨形成牢固的化学键结合，相态稳定，安全无毒，同时对组织无刺激和排斥作用。随着纳米技术的发展和推广，纳米级HAp成为现在研究的热点之一：纳米级HAp较普通型有更强的生物活性；更加有利于改善骨植入体的力学性能；更有利于骨组织的整合，同时骨传导性能、溶解性能和力学性能也有所提高；对有机生命体不存在物理损伤；有负载药物并缓释的作用；另外还对肿瘤细胞有一定的抑制作用。

雷帕霉素是一种常用抗肿瘤药物，研究表明对成骨，尤其是成骨早期有一定促进成骨分化作用，负载于纳米级HAp上可以缓释局部形成稳定浓度，达到促进成骨的作用。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提供了一种钛材表面制备纳米级羟基磷灰石层负载雷帕霉素药物的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种钛材表面制备纳米级羟基磷灰石层负载雷帕霉素的方法，包括如下步骤：

1)预处理：将钛种植体打磨抛光，分别用水和乙醇超声清洗、吹干备用；

2)酸蚀：将上述钛种植体用不同的酸进行二次酸蚀，清洗烘干；

3)碱热：将上述钛种植体于预定温度下进行碱热处理，清洗烘干，得活化后钛种植体；

4)HAp矿化：采用Kokubo矿化法在活化后钛种植体上沉积羟基磷灰石，制备钛/羟基磷灰石复合涂层；

5)雷帕霉素载入：用雷帕霉素溶液对上述钛/羟基磷灰石复合涂层进行超声浸渍处理，制得负载雷帕霉素的钛材。

优选的是，步骤1)中，所述的钛种植体为钛片或钛棒。

优选的是，步骤2)中，所述酸蚀的具体步骤为：将钛种植体放入摩尔比为0.11:0.09的氢氟酸和硝酸混合溶液中，室温下处理10min，清洗干净；然后，将其放入摩尔比为2.9:4.5的盐酸和硫酸混合液中，80℃下酸蚀20min；最后，将上述处理的钛种植体放到体积比为1:1的98wt％的H₂SO₄和30wt％的H₂O₂混合溶液中，室温下处理60min，水洗、吹干。

优选的是，步骤3)中，所述碱热处理条件为：100℃下反应24h。

优选的是，步骤4)的具体操作步骤为：制备simulated body fluid(SBF)矿化液，所述矿化液的成份为NaCl 8.035重量份,NaHCO₃ 0.355重量份,KCl 0.225重量份,K₂HPO₄·3H₂O 0.231重量份,HCl 1.4235重量份,CaCl₂0.292重量份,Na₂SO₄,0.072重量份,Tris 6.118重量份,HCl 0-1.825重量份；并按照样品暴露面积Vs/SBF＝10的比例加入SBF，矿化时间为2-4周，取出，冷冻干燥，备用。

优选的是，步骤5)的具体步骤为：将雷帕霉素溶液加入盛有钛/羟基磷灰石复合涂层的培养孔板中，浸没，在超声清洗机中超声10s后，置于室温装载12h，取出后PBS冲洗3次，自然风干后，重新浸入雷帕霉素溶液中，整个过程重复3次，最后干燥后得到负载雷帕霉素的钛材。

优选的是，所述雷帕霉素溶液的浓度为10mg/mL。

上述任一的钛材表面制备纳米级羟基磷灰石层负载雷帕霉素的方法制备的负载雷帕霉素的钛材。