[发明专利]一种医用镁合金表面释药功能涂层的制备方法

说明书

一种医用镁合金表面释药功能涂层的制备方法，特别适用于生物医药材料的表面处理及表面改性领域。本方法通过化学聚合法在镁或镁合金的无机涂层上制备释药涂层，旨在降低镁或镁合金的降解速度，并起到释放药物的作用，从而保证镁或镁合金在实际应用中的力学性能并更好缓解生物体的排异反应。镁或镁合金表面通过微弧氧化制备得到无机涂层，之后无机涂层上制备载药层。无机涂层是由MgO、Mg₂SiO₄和Mg₃(PO₄)₂所构成的具有极佳耐蚀性的陶瓷涂层，可以有效地降低镁或镁合金的体内降解速度。载药层由载药聚合物与治疗性药物构成，减少植入后炎症反应的发生率和对药物的依赖作用及其副作用，并进一步提高镁或镁合金的耐蚀性。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，特别涉及一种在医用镁合金表面制备具有药物释放功能涂层的方法。

背景技术

自19世纪70年代以来，镁合金作为生物医用材料已经被使用了一个多世纪，与传统金属相比，镁合金具有良好的生物相容性，镁的密度为1.74g/cm³，与天然骨(1.8～2.1g/cm³)相接近，其力学性能与人体骨骼相兼容——不存在应力遮挡效应，而且Mg²⁺也被证明可以促进骨细胞的吸附和生长。镁合金被认为是一种具有巨大发展潜力的生物可降解材料，但由于其在人体中较快的降解速率，限制了镁合金的广泛应用。

研究结果表明适当的表面处理可以有效的降低镁合金的腐蚀速率，目前，用于提高镁合金耐蚀性能的方法主要包括电化学沉积、化学转化镀膜、生物可降解聚合物涂层、微弧氧化等表面处理技术。随着技术的发展，研究者们不再单纯满足于耐蚀性的提高，旨在提高涂层的功能性，使其在实际应用时发挥更大的功效。研究热点主要包括：促进患处生长涂层、抗菌涂层、病患处释药涂层，其中，释药涂层已逐渐成为研究的热点。

已有许多镁合金表面制备药物释放涂层的研究，主要集中在利用聚合物起到装载药物的方面，但是镁合金表面涂覆聚合物涂层缺乏足够的硬度及耐磨性，在实际手术应用中存在涂层失效的风险。传统的释药涂层存在很多的局限性，初始阶段药物的急剧释放现象仍然是一个问题，而且目前大多数聚合物释药涂层的研究主要集中于钛等惰性金属表面，证明可以根据电流的大小释放不同量的药物，单对于可降解金属表面的制备相对较少。

发明内容

本发明目的是解决在可降解金属表面制备释药涂层的问题，提供一种在医用镁合金表面制备具有药物释放功能涂层的方法。本发明提供的制备方法工艺简单可控，可实现在镁合金表面制备得到释放药物功能的涂层。本方法制备得到的释放药物功能涂层与可降解镁合金基体结合性能良好，不仅提高了镁合金的耐腐蚀性，而且能通过病灶处的生物信号的传递控制药物的释放。在实际应用过程中，实现生物体的按需给药，不仅可以减小对药物的依赖及其副作用，而且可以有效地缩短患者的康复周期。

本发明的技术方案

一种医用镁合金表面释药功能涂层的制备方法，包括如下步骤：

A、以纯镁或镁合金为阳极，在电解液中进行微弧氧化，得到含MgO、Mg₂SiO₄和Mg₃(PO₄)₂的微弧氧化膜层；所述电解液中包括磷酸三钠2～25g/L、硅酸钠2～10g/L和氢氧化钠钠2～15g/L。

B、将步骤A中得到的镁或镁合金浸入硅烷偶联剂配置形成的硅烷化溶液中，在镁或镁合金表面形成硅烷层。

C、将聚合物单体、药物和有机溶剂配置形成有机溶液，氧化剂配置形成溶液。

D、将步骤B中得到的含有硅烷层的镁或镁合金浸入至步骤C中得到的有机溶液中，随后取出，再放入至步骤C中得到的氧化剂溶液中，重复上述操作若干次，在镁或镁合金表面形成具有药物释放功能的涂层。