[发明专利]一种植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金及其制备方法。改性的医用镁合金包括镁合金基体、内层的植酸转化膜和外层的钙磷盐转化膜，钙磷盐转化膜通过将表面覆盖植酸转化膜的镁合金基体浸泡在磷酸的可溶性盐溶液中，然后再加入超声雾化后的可溶性钙盐溶液制备得到的。其制备：将镁合金基体浸泡在植酸溶液中形成植酸转化膜；然后浸泡在磷酸的可溶性盐溶液中，搅拌状态下加入经过超声雾化的可溶性钙盐溶液，调节pH为8‑10，加入完成后，静置即可。通过植酸/钙磷盐复合膜层改性医用镁合金后，减小了对SBF模拟体液pH值的影响，降低镁合金的腐蚀速率，使用安全性显著提升，服役时间增长。

技术领域

本发明属于医用镁合金技术领域，具体涉及一种植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金及其制备方法。

背景技术

目前主要应用于骨组织工程支架的材料主要为不锈钢、钛合金等。这一类材料具有很高的强度，高的韧性以及良好的耐腐蚀性能。但是在这些材料在人体内不可降解，在患者创口愈合后需要进行二次手术进行取出，这不仅增加了病人的经济负担，而且极大的增加了病人的手术风险。

镁合金是解决这一问题的良好解决方案。镁合金有良好的生物相容性，镁合金在人体内的体液作用下能够自然的降解，这可以使得镁合金在完成自己的支撑作用后自行分解，避免进行二次手术取出。镁元素是人体的必需营养元素之一，人体能够正常的代谢体内的多余镁元素，这更加为镁合金作为生物医用植入材料提供强有力支撑。但是由于镁合金的降解速率过快，导致其过早的失效是制约其应用发展的重要原因。

目前针对镁合金的防护，化学转化膜的制备设备要求少，操作工艺简单，通常只需要单纯的浸泡即可完成工艺，因此其应用非常广泛。常用的转化膜类型主要有铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜等。铬酸盐转化膜耐蚀性最好，但是处理液对环境危害大，且在处理过程中会引入铬、钴灯有毒元素，并不适宜作为生物医用镁合金的表面改性；磷酸盐转化液不稳定，锡酸盐以及稀土转化膜耐蚀性一般。而植酸对环境友好，对人体无害，植酸分子独特的分子结构使得其极易和Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺等金属离子螯合，形成具有多个螯合环的稳定配合物防护膜，可以有效地保护金属，但是单独使用植酸进行改性，膜层较为疏松，对镁合金的腐蚀防护效果作用有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金及其制备方法，通过植酸/钙磷盐复合膜层改性医用镁合金后，减小了对SBF模拟体液pH值的影响，降低了SBF模拟体液对镁合金的腐蚀速率，材料的结构破坏减缓，使用安全性增强，服役时间增长。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金，包括镁合金基体，还包括内层的植酸转化膜和外层的钙磷盐转化膜，所述钙磷盐转化膜通过将表面覆盖植酸转化膜的镁合金基体浸泡在磷酸的可溶性盐溶液中，然后再加入超声雾化后的可溶性钙盐溶液制备得到的。

提供一种上述植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金的制备方法，包括以下具体步骤：

1)将镁合金基体浸泡在植酸溶液中，在镁合金表面形成植酸转化膜；

2)将步骤1)得到的覆盖植酸转化膜的镁合金浸泡在磷酸的可溶性盐溶液中，在搅拌状态下加入经过超声雾化的可溶性钙盐溶液，同时加碱液调节pH为8-10，可溶性钙盐溶液加入完成后，停止搅拌，静置即得植酸/钙磷盐复合膜层改性的医用镁合金。

按上述方案，所述步骤2)中，在加入经过超声雾化的可溶性钙盐溶液的过程中，加碱液调节pH为8-9。

按上述方案，所述步骤1)中植酸溶液的浓度为3-7g/L，pH值范围为7-9，浸泡时间为10-30min。