[发明专利]一种能双重自愈合和可控药物释放的可降解骨科植入材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种能双重自愈合和可控药物释放的可降解骨科植入材料的制备方法。该材料是在镁合金表面层层组装透明质酸和聚乙烯亚胺本征自愈合高分子涂层，涂层复合的刺激‑响应性载药纳米胶囊是由介孔二氧化硅纳米颗粒作为载体纳米平台，可包埋小分子腐蚀抑制剂丹皮酚，最外层涂覆聚多巴胺高分子。该骨科植入材料同时具有良好的自愈合、腐蚀保护以及药物控释等功能。镁合金植入材料表面涂层均匀、致密、结合力强。载药纳米胶囊载药量高，可调控药物释放动力学。

技术领域

本发明属于医用材料及制备方法，特别一种能双重自愈合和可控药物释放的可降解骨科植入材料的制备方法。

背景技术

目前，广泛应用于临床医学的金属基生物可植入材料，以钛合金、钴铬合金和不锈钢为主。这些材料弹性模量普遍较高，存在应力遮挡效应，并且在体内不可降解，增加二次手术的风险。镁及其合金作为新一代生物可植入材料，具有良好的力学性能、可加工性、可降解性和生物相容性，可避免二次手术。因此，可降解镁合金可用作骨植入材料。

镁合金化学性质活泼，在植入初期，腐蚀降解速率过快将导致镁合金在周围骨组织生长愈合前的支撑作用加速退化，影响植入材料的机械完整性。表面改性涂层技术是在不改变镁合金成分和结构的前提下改善基体耐腐蚀性的有效策略，是生物医用金属材料的研究前沿和热点。高分子涂层作为一种绿色环保的表面修饰膜，可与镁合金活性表面形成界面粘合，提供有效的屏障保护效果，提高镁合金的耐腐蚀性。该涂层技术仅需要简单适中的制备条件，就可在镁基体表面构建可调控涂层厚度的无缺陷表面。同时，大部分高分子涂层具有生物相容性和可降解性，与可降解镁合金的性质相兼容、相适配。在实际服役过程中，高分子耐蚀涂层一旦受到刮擦、挤压等物理损伤，所产生的微裂纹会暴露底层镁合金基体，导致涂层保护作用丧失，从而加速镁合金腐蚀降解。同时，很难通过技术手段即时检测涂层表面的微/纳米裂痕的变化，镁合金表面涂层原始的结构和性能难以完全自主恢复。因此，在镁合金表面制备高分子自愈合涂层，进一步增强镁合金的耐腐蚀性，对可降解镁合金的实际应用具有推动作用。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种具有耐腐蚀、自愈合和可控药物释放等功能的能双重自愈合和可控药物释放的可降解骨科植入材料的制备方法。

技术方案：本发明所述的能双重自愈合和可控药物释放的可降解骨科植入材料的制备方法，包括如下步骤：

1)选取医用镁合金，挤压成型制成镁合金板材或棒材，加工成特定的形状和结构；

2)镁基体预处理：将镁合金材料表面以超细砂纸打磨至表面无肉眼可见划痕，水洗并烘干。然后，浸渍于1～5mol/L浓度的氢氧化钠溶液中，进行碱化预处理。清洗表面的溶液和杂质，烘干备用；

(3)制备涂层材料A溶液：将50～300mg介孔二氧化硅纳米颗粒溶于10～80mmol/L丹皮酚溶液中搅拌使药物直接负载，得到载药纳米颗粒；称取25～200mg载药纳米颗粒，将其分散于含2.5～10mmol/L多巴胺盐酸盐的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中，在载药纳米颗粒最外层涂敷聚多巴胺，得到可控制药物释放速率和释放量的pH响应载药纳米胶囊，所释放的丹皮酚可与镁离子螯合形成致密涂层；将0.1～0.5g的载药纳米胶囊、0.2～2g透明质酸、0.5～1.5g的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和0.08～2.5g的N-羟基琥珀酰亚胺分别溶于水中，搅拌，即得A溶液；