[发明专利]一种腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层的制备方法，其步骤是：A、将1mol/L的NaOH溶液加入到浓度为2.5‑10mmol/L的氨基三甲叉膦酸溶液中，得到pH值为5‑9的改性溶液；B、将纯镁在1‑6mol/L的NaOH溶液中浸泡12‑24小时，得到碱活化的纯镁；C、将碱活化后的纯镁浸泡在改性溶液中，升温至50‑80℃，保温12‑24个小时；得到表面具有氨基三亚甲基叉膦酸涂层的纯镁；D、将C步制得的表面具有氨基三亚甲基叉膦酸涂层的纯镁，放入浓度为0.5mol/L的硫酸镁溶液中浸泡1‑2小时，即在纯镁表面得到一层腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层。该方法制得的生物功能化涂层，具有良好的生物相容性，且腐蚀速率低。

技术领域

本发明涉及一种纯镁表面生物功能化涂层的制备方法。

背景技术

镁极易腐蚀、在生物体内可降解，降解生成的镁离子能够被人体组织所吸收或通过新陈代谢排除体外。同时，镁离子可作为能量代谢相关的辅助因子参与生理活动，且镁弹性模量与人体骨骼的弹性模量接近，具有较好的力学相容性。因此，镁作为生物植入材料在骨组织修复领域得到了广泛应用，并在血管支架应用材料方面有良好的应用前景。但是，由于镁化学活性较高，当作为植入材料植入到人体后极易被周围的生理环境腐蚀，使其过早的失去作为支撑材料的机械性能。因此，作为植入材料时，其腐蚀的控制就显得尤为重要。同时，作为异物的植入物，在人体内的服役过程中，不可避免地产生生物学排异反应。因此，其生物功能化(生物相容性)也同等重要。

采用复合涂层技术或在具有抑制镁的腐蚀涂层中添加具有生物活性的分子，可以降低镁的腐蚀速率，同时提高涂层的生物相容性。但现有的这些涂层技术均存在着操作复杂、要求严苛或改性后结构不稳定，生物活性分子容易流失等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层的制备方法，该方法制得的生物功能化涂层，具有良好的生物相容性，且腐蚀速率低。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层的制备方法，其步骤是：

A、将1mol/L的NaOH溶液加入到浓度为2.5‐10mmol/L的氨基三甲叉膦酸溶液中，得到pH值为5‐9的改性溶液；

B、将纯镁在温度为55‐65℃、浓度为1‐6mol/L的NaOH溶液中浸泡12‐24小时，得到碱活化的纯镁；

C、将碱活化后的纯镁浸泡在改性溶液中，升温至50‐80℃，保温12-24个小时；得到表面具有氨基三亚甲基叉膦酸涂层的纯镁；

D、将C步制得的表面具有氨基三亚甲基叉膦酸涂层的纯镁，放入浓度为0.5mol/L的硫酸镁溶液中浸泡1-2小时，即在纯镁表面得到一层腐蚀速率低的纯镁表面生物功能化涂层。

本发明的机理是：

通过将纯镁碱活化，在纯镁的表面获得氢氧化镁涂层。随后在pH值为5-9的氨基三甲叉膦酸的改性溶液中，氨基三甲叉膦酸能够与纯镁表面的氢氧化镁发生反应，从而将氨基三甲叉膦酸固定在纯镁表面。随后，在硫酸镁溶液中，氨基三亚甲基叉磷酸与镁离子发生螯合反应，加固了氨基三亚甲基叉磷酸分子在镁片上的固定，从而在纯镁表面形成一层牢固的氨基三亚甲基叉磷酸生物功能化涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、通过碱活化在纯镁的表面获得氢氧化镁涂层，通过氢氧化镁涂层与氨基三甲叉膦酸的结合，既加强了氨基三甲叉膦酸在纯镁表面的固定，同时也避免了氨基三甲叉膦酸溶液对纯镁基体的腐蚀作用，保护了纯镁的基体。再通过外加镁离子使其与氨基三甲叉磷酸发生螯合反应，在表面形成致密的螯合产物层；致密的螯合产物层在植入体内的初期，对腐蚀介质能起到良好的保护作用；其腐蚀速率低，避免了作为植入材料的镁过早的失去其机械性能。