[发明专利]一种生物医用镁基材料表面可生物化的疏水改性层的制备方法

说明书

本发明公开了一种生物医用镁基金属材料表面可生物化的疏水改性层的制备方法。在生物医用镁基金属材料表面通过接引入两端有氨基或羟基或巯基的疏水分子构建疏水层，提高基底的耐蚀能力。疏水改性层表面的官能团为后续接枝生物分子提供反应位点，以实现生物医用镁基金属材料表面可生物化。本发明方法反应条件温和、无水条件成膜、成本低、利于后期处理。所制得的改性层具有高疏水性，能显著降低生理环境中的水分子与镁基金属基底的接触，从而提高镁金属基底材料的耐腐蚀性能，延长其制备的医疗器械和植入体在体内的服役时间；疏水改性层具有的良好生物相容性和生物抗污能力为后续生物分子固定引入生物化功能奠定了优良条件。

技术领域

本发明涉及生物医学材料，尤其是生物医用镁基金属材料表面改性技术领域。

背景技术

心血管疾病是目前世界上发病率最高的一类疾病，也是目前导致人类死亡的最主要的疾病。随着人们生活水平的提高，我国心血管疾病的发病率也呈现逐年上升的趋势，且《中国心血管病报告2016》指出心血管疾病死亡率居首。冠心病是心血管疾病中发病率较高的一类疾病，目前临床治疗策略主要为采用血管支架进行介入治疗。临床最早应用的金属裸支架(BMS)，虽然高效解决了冠脉局限性狭窄导致的心肌供血不足等问题，但是其再狭窄的发生率高达。随后药物洗脱支架(DES)，在金属裸支架表面搭载抗增生药物，通过药物抑制血管内膜的增生，基本解决了支架内再狭窄的问题，但是DES在解决再狭窄问题的同时又带来了新的并发症如晚期血栓，新生动脉粥样硬化等。这些并发症的发生均是血管支架作为外来异物对血管组织长期刺激所导致的，因此，开发全降解支架系统有望解决介入治疗的多种临床并发症。

目前全降解血管支架的开发主要集中在全降解聚合物支架和降解金属支架两大类。镁基血管支架是目前研究较多的一种全降解金属支架，如Biotronik公司生产的WE43镁合金支架，具有机械性能良好和降解产物安全无毒等优点。但是，生物医用镁基材料降解速度过快不能够满足血管重构的时间要求，这一问题限制了全降解镁基支架的开发和临床应用。表面处理是镁基材料耐腐蚀性能、延长体内降解时间的一种重要技术。目前使用较多的方法是对生物医用镁基材料进行表面改性，方法主要有：阳极氧化、微弧氧化、化学转化、高分子涂层、离子注入、热碱处理等，其中在镁基金属表面使用可生物降解高分子涂层能相对较好地增加镁合金抗腐蚀的能力。Liu(刘宣勇，彭峰.医用可降解镁合金表面改性研究进展[J].硅酸盐学报，2017，45-10)等在经过1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BSTE)和3-氨丙基三甲氧硅烷预处理的Mg–Zn–Y–Nd合金表面旋涂PLGA，结果表明，经预处理的镁合金表面与PLGA结合较为牢固，表现出优异的抗腐蚀性能。但是，高分子涂层与基体之间是物理结合，存在明显界面，在腐蚀介质中，涂层很容易起泡，甚至脱落。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是在生物医用镁基金属材料表面构建疏水的高分子改性层，通过疏水作用，减少水分子和金属基底接触，降低基底腐蚀速率，从而提高镁及镁合金耐腐蚀的性能，延长其在体内的服役时间。该涂层表面含有的氨基或羟基或巯基，可用于后续生物分子固定引入生物化功能。

本发明是通过如下的手段实现的：

一种生物医用镁基金属材料表面可生物化的疏水改性层的制备方法,包含如下步骤：

a.将已经打磨抛光的待改性生物医用镁基金属材料进行碱处理，即将镁基金属材料浸泡在浓度为2mol/L～6mol/L的NaOH水溶液中反应2h～24h，反应温度为60℃～120℃，去离子水清洗3次、无水乙醇清洗1次，干燥。

b.然后进行表面硅烷化处理，即将已经碱处理的镁基金属材料浸泡在3～8Wt％硅烷偶联剂乙醇溶液中反应6h～120h，反应温度为25℃～60℃，无水乙醇清洗3次，干燥；