[发明专利]电泳法负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管载药膜层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及骨科医疗器械制备领域，特别是涉及一种电泳法负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管载药膜层的制备方法。

背景技术

在整形外科手术中软组织和骨感染是一个关注的问题，其中臀部和膝盖关节手术感染率在2％-4％，螺钉引起的骨感染已上升至45％。修复手术感染率达40％。可见，感染预防和治疗是整形外科和创伤手术中一个重要的挑战，局部应用抗生素利于骨整合，可以有效降低骨和软骨组织感染，同时避免全身应用抗生素到达感染部位的效果差，又容易引起毒性等缺点。

骨修复材料可分成：金属材料、陶瓷材料、高分子材料及其复合物。金属植入材料力学性能好，但缺乏生物活性，通常不能与骨组织发生键合，并且弹性模量过高，易产生应力屏障效应，在体液作用下，持续放出金属离子。陶瓷植入材料：生物活性好，有一定的孔隙率，但抗疲劳性和抗压性低。高分子植入材料：可塑性强，易加工成型，但生物活性差，大量降解容易造成组织毒性反应，引起病变。针对上述问题，金属基陶瓷-高分子复合材料成为植入材料的发展方向和研究的热点。

CNTs是石墨管状结构，由于其特殊的物理、电学和化学性质引起了人们的关注。CNTs通过各种方式应用于组织工程领域，它们可以提高复合生物材料的机械性能和生物相容性，利于与细胞结合蛋白作用，通过优先与细胞亲和来调节细胞形态、调节细胞分化等。

庆大霉素是由棘孢小单孢菌、绛红小单孢菌等发酵生成的一种氨基糖苷类抗生素。硫酸庆大霉素是为数不多的热稳定性抗生素，具体抗菌谱广，主要用于治疗细菌感染，尤其是对革兰氏阴性菌和金黄色葡萄球菌引起的感染。它是通过与细菌核糖体30s亚基结合，从而阻断细菌蛋白质的合成。因此，复合庆大霉素抗生素的骨材料在防治感染性骨缺损方面具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明是为了丰富可降解金属基复合骨植入材料的种类，而提供了可降解镁合金表面电泳法负载庆大霉素的钙磷/壳聚糖/CNTs载药膜层的制备方法，本发明解决了复合材料与基体结合不好、生物相容性差的问题，提供了一种新的骨植入材料载药的方法。

为达上述目的，本发明一种电泳法负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管载药膜层的制备方法，其包括以下步骤：

一、镁合金微弧氧化(MAO)：

对AZ91D镁合金处理，将AZ91D镁合金放入30g/LKOH、30g/LNa₄SiO₄、40g/LNa₃PO₄和15g/LNaF溶液中，在微弧氧化过程中，AZ91D镁合金为阳极，装有电解液的不锈钢槽为阴极，采用恒流氧化方式，电流强度为0.1A/cm²，氧化时间为10s；

二、电解液的配置:

步骤a、将0.25g壳聚糖、1.0gn羟基磷灰石粒子和含庆大霉素注射液的CNTs在超声条件下依次加到200mL醋酸水溶液中，所述醋酸水溶液含醋酸9mL，得到溶液A。其中含庆大霉素注射液的CNTs是将40mg/ml庆大霉素注射液与0.25g/LCNTs醋酸水溶液按7.5-8.75：1(mL/l)的比例混合得到，之后加蒸馏水，搅拌，过滤，干燥得到电泳碳源，以上两次所述醋酸水溶液为每200mL中含醋酸9mL；

步骤b，将1.5gn羟基磷灰石粒子加到300mL无水乙醇中，得到悬浮液B；

步骤c，将溶液A与悬浮液B混合，超声混匀1-2h、陈化24-30h，得到电泳溶液；

三、以MAO-AZ91D为阴极，涂覆铱钽的钛合金为阳极，两电极之间的距离为1cm，在40V下恒压电泳20min；

四、经步骤三处理的MAO-AZ91D浸泡在PBS磷酸盐缓冲液中，在37℃±0.5℃条件下，于250mL的PBS磷酸盐缓冲液中浸泡5d，所获得的样品经蒸馏水润洗后，室温干燥，待用，其中步骤四中的PBS磷酸盐缓冲液需每天更换，PBS磷酸盐缓冲液由10g/LNaH₂PO₄和10g/LNa₂HPO₄去离子水构成。

其中步骤四中所述PBS磷酸盐缓冲液中含体积百分比1-8％的庆大霉素注射液。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

通过本发明在镁合金表面电泳法负载庆大霉素的钙磷/壳聚糖/CNTs载药膜层的制备方法，膜层与基体结合良好，具有良好的生物活性及细胞相容性，电泳载药制备的AZ91D镁合金基钙磷/壳聚糖/GNS沉积层，在m-SBF介质中药物持续释放时间达60d以上。