[发明专利]一种钛酸盐载药涂层的制备方法

说明书

本发明属于表面改性技术领域，具体涉及一种钛酸盐载药涂层的制备方法。首先制备出混合均匀的适合等离子喷涂工艺过程的复合粉末，然后利用等离子喷涂技术和水热处理结合实现微纳米结构涂层的制备。本发明制备的钛酸盐微纳米结构涂层具有高比表面积、利于细胞粘附等优点，并极大地提高了载药性能，赋予植入体表面的药物装载、药物缓释、原位释放的能力。

技术领域

本发明属于表面改性技术领域，具体涉及一种钛酸盐载药涂层的制备方法。

背景技术

钛及钛合金由于其良好的力学性能、抗腐蚀性能和优良的生物相容性，被广泛地用做骨科植入体物。但此类植入材料不具有诱导周围组织再生的能力，导致其与周围组织的结合力不足，这是目前植入体临床失效率高的一个重要原因。通过在种植体载药已成为一种常用的促进种植体生物学性能的方法，因此如何在钛或钛合金植入体表面构建载药涂层至关重要。TiO₂具有良好的化学稳定性、生物相容性以及和钛合金基体结合强等优点被广泛用于钛合金种植体的表面改性。但是由于植入人体后会引发多种炎症的表达，以及对于一些特殊病症条件下如糖尿病、牙周炎患者，因其本身具有较强的炎症，细胞呈现较高的氧化应激程度，胞内ROS(活性氧)水平较正常细胞高，进而组织的愈合能力差，植入体和组织的界面结合不足，最终影响种植体植入的成功率。为了减轻植入体植入后的炎症等问题，有必要赋予种植体一定的载药性能，同时兼具良好的生物相容性，保证种植体的长期稳定性。

目前，常用的植入体表面载药涂层有二氧化钛纳米管、钙磷涂层等，较少有在种植体表面采用钛酸盐作为药物载体。钛酸盐作为一种层状结构的材料，具有大的比表面积、合适的孔径和丰富的内表面羟基官能团，可以有效地吸附和缓释药物。CN102106804A公开了以含有孔结构的纳米线构成的一种新型经皮给药制剂，制备方法如下：将TiF₄的盐酸溶液和一定量的KOH加入不锈钢高压反应釜的特富龙内胆中，在一定的温度下反应一定时间，得到浅蓝色的产品，离心分离；将H₂Ti₃O₇纳米带加入到含有十八烷基三甲基溴化铵(CTAB)和NaOH的水溶液中，上述混合物在一定的温度下反应一定的时间，然后在剧烈搅拌的条件下，加入正硅酸乙酯(TEOS)，进行反应；根据不同药物性质，进行介孔表面化学改性以增进药物的吸附和释放；增加适当的介质和辅料，形成可供使用的纳米皮肤给药制剂。

现有技术中通过钛酸盐前驱体溶液制备钛酸盐粉体，粉体材料在骨植入体的应用中，与基底材料之间的结合强度无法保证，或者是在基底材料中制备钛酸盐前躯体存在着不同材料化学性质会产生不同化学反应的技术问题。因此，开发出一种钛酸盐涂层不易从基体表面脱落且具有优异的载药性能的生物医用材料是非常有意义的。

发明内容

本发明利用等离子体喷涂技术在钛合金表面制备TiO₂/CaCO₃复合涂层，然后对其水热处理二次改性并载入药物，该方法制备的涂层具有微米、亚微米及纳米级别的粗糙度，有利于细胞的增殖、粘附，此外高比表面积的微纳米结构有良好的载药能力，能更好地实现植入体植入后的生物学性能增强。本发明选择氨硼烷(AB)和亚甲基蓝(MB)作为模型药物，验证材料载药与缓释能力。氨硼烷常用于储氢材料中，具有较高的储氢量，用于验证材料载药后的药物释放情况。亚甲基蓝在化学实验中，是化学试剂中常见的吸附指示剂。

本发明通过以下技术方案，经过三个步骤实现：

(1)制备复合粉末：