[发明专利]表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料及其制备方法。所述聚芳醚类骨植入材料包括：含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚，表面为带孔的三维结构；聚多巴胺层，附着于所述聚芳醚的表面；类骨磷灰石层，附着于所述聚多巴胺层的表面；一种表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料的制备方法，包括：在聚芳醚表面制备带孔三维结构的步骤、聚多巴胺改性聚芳醚的步骤和类骨磷灰石层的制备步骤。本发明的聚芳醚材料具有较高的生物相容性、成骨活性和表面涂层稳定性。

技术领域

本发明属于医用高分子植入材料技术领域，涉及一种具有成骨活性的表面改性聚方醚类高分子植入材料，特别涉及到被表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料及其制备方法。

背景技术

骨修复材料是临床需求量最大的生物医用材料之一，骨植入材料作为骨修复材料的一种，一直受到人们的重视。高分子骨植入材料以其特有的性质和优点,在骨植入材料中占有很大比重。体内环境是液体的环境，高分子骨植入材料，必须满足无毒性、优良的生物相容性、化学稳定性、合适的物理机械性能、易加工成型、较好的性/价比等要求。其中,优良的生物相容性和成骨活性是最难满足的,但却是最重要的,是高分子材料能否用于骨植入材料的关键。

聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料已经被广泛用作骨植入材料。然而，生物相容性不高及成骨活性不理想等问题一直是影响PEEK植入体寿命的问题，为改善材料的这些问题，研究人员对PEEK进行表面改性处理，在表面制备类骨磷灰石涂层及具有成骨活性的蛋白质层，其生物相容性和成骨活性得到提高。

将二氮杂萘酮联苯这种全芳杂环、扭曲、非共平面结构的单体引入到聚芳醚分子链中,合成出了一系列杂萘联苯型聚芳醚，是高性能工程塑料家族中的重要成员。因其结构与PEEK类似，杂萘联苯聚芳醚的多种功能基团，能够对聚芳醚进行进一步改性，进而有可能被用作生物医用材料。中国专利CN 106750457 A中对含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜酮进行了表面改性，提高了材料的生物相容性和成骨活性。

现有的聚芳醚类骨植入材料均存在表面涂层稳定性差等问题，因此，急需一种表面涂层稳定性好、使用寿命长的骨植入材料。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料，所述表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚具有较高的生物相容性、成骨活性以及表面涂层稳定性。

本发明的目的之二是提供一种表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料的制备方法。

在杂萘联苯聚芳醚表面制备具有成骨活性的涂层，涂层包括在三维表面制备类骨磷灰石层。三维表面结构是通过浓硫酸刻蚀的方法在杂萘联苯聚芳醚平面表面制备。类骨磷灰石层采用聚多巴胺诱导仿生矿化的方法在杂萘联苯聚芳醚表面制备。表面改性涂层可提高杂萘联苯聚芳醚的生物相容性和成骨活性。

本发明采用的杂萘联苯聚芳醚是一类性能优异的高性能热塑性树脂，力学性能与骨的力学性能相匹配。然而，杂萘联苯聚芳醚的生物相容性和成骨活性低限制了其作为骨植入材料的应用，本发明为针对疏水性的杂萘联苯聚芳醚材料进行表面改性来提高其生物相容性、成骨活性和涂层的稳定性。

本发明的技术方案如下：

一种表面改性的含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚类骨植入材料，包括：

含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚，表面为带孔的三维结构；

聚多巴胺层，附着于所述聚芳醚的表面；

类骨磷灰石层，附着于所述聚多巴胺层的表面；

所述聚芳醚的结构如式I所示：