顱頜面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新方法來制備顱頜面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層，包括：鈦網(wǎng)制備，模板交聯(lián)，電解液制備，磁場處理，熱處理等步驟。本發(fā)明還涉及顱頜面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層及其系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明環(huán)保，無毒無害，納米管尺寸嚴(yán)格可控，涂層與基底的結(jié)合力明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
【專利說明】
顱頜面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面藥物緩釋系統(tǒng)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在治療顱頌面缺損、癲癇、顱內(nèi)腫瘤等神經(jīng)外科疾病時，往往需要進(jìn)行顱骨修復(fù)手術(shù)。鈦網(wǎng)由于其較高的強度，優(yōu)異的生物相容性，往往被用于顱頌面修復(fù)。然而，顱頌面修復(fù)手術(shù)尤其是顱骨修復(fù)手術(shù)危險性較高，并且圍術(shù)期不良反應(yīng)較多，常見的有腦積液、術(shù)后感染等，影響治療效果，而常規(guī)的抗生素輸液治療的效果也并不理想。因此，如果有一種方法可以在手術(shù)區(qū)域內(nèi)定向給藥，就可以緩解圍術(shù)期的不良反應(yīng)。
[0003]鈦網(wǎng)表面藥物緩釋系統(tǒng)是一種為緩解顱頌面修復(fù)圍術(shù)期不良反應(yīng)而設(shè)計的具有生物活性的涂層，其微觀結(jié)構(gòu)是規(guī)則的二氧化鈦納米管。二氧化鈦納米管涂層的制備方法主要是陽極氧化，其技術(shù)要點是將純鈦與恒流電源陽極連接，用鉑電極作為陰極，在含有氟離子的溶液中通電，進(jìn)行陽極氧化。試樣處理一定時間后，表面形成二氧化鈦納米管涂層。這種結(jié)構(gòu)的涂層最初被發(fā)現(xiàn)具有光伏反應(yīng)效應(yīng)，即可以作為一種太陽能電池的原料。而隨后的研究發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)還具有較高的成骨活性，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，還可以用作藥物載體，通過控制可以作為藥物緩釋系統(tǒng)。根據(jù)這些特點和作用，這種涂層用于顱頌面修復(fù)非常合適。
[0004]然而，這種采用陽極氧化制備的納米管涂層具有明顯的缺陷:1、電解質(zhì)溶液由于含有氟離子，并且是酸性條件，毒性和腐蝕性非常強，對操作人員和環(huán)境的負(fù)面影響很大；
2、該涂層中遺留大量氟離子，對后續(xù)的清洗處理要求較高，這在醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其是植入器械來說是非常不利的，為了降低對病人和環(huán)境的毒性，所需人力物力和成本都很高;3、該涂層與基底的結(jié)合力很弱，非常容易脫落，這在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用是極不允許的。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種新的方法來制備活性藥物緩釋涂層，其電解液是一種環(huán)保溶液，不含氟離子，Ph值接近中性;所制備的涂層與基底結(jié)合力大大提高，抗剪切力加強，不易脫落;不含氟離子，并且在后續(xù)處理后，可以消除殘余離子，清洗問題很容易解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有鈦網(wǎng)表面藥物緩釋系統(tǒng)對病人和環(huán)境的毒性、腐蝕性的負(fù)面影響，并提高涂層與基底的結(jié)合力，使其在醫(yī)療領(lǐng)域顱頌面修復(fù)中更易于應(yīng)用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種新方法來制備顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層，包括以下步驟:
[0008]步驟一、鈦網(wǎng)制備:采用市場上常見的鈦網(wǎng)。
[0009]步驟二、模板交聯(lián):制備好的鈦網(wǎng)表面進(jìn)行交聯(lián)處理，涂覆一層帶有納米孔的薄膜。主要包括以下方法:
[0010]方法1、在鈦網(wǎng)表面涂敷有機膜，有機膜為帶有不同直徑納米孔洞的網(wǎng)狀膜，以作為納米管的模板，其中納米孔洞直徑為5-100nm;
[0011]方法2、在鈦網(wǎng)表面涂覆一層帶有規(guī)則微孔陣列的剛玉薄膜作為納米管的模板，其中膜厚為1_5μπι。
[0012]步驟三、電解液制備:配制電解液溶液，所述電解液包括無機離子和有機離子，研究人員認(rèn)為，無機離子包括除氟離子外的鹵族離子和過氧化氫離子、鈉離子、磷酸根離子等。其中，主要功能離子是氯離子和過氧化氫離子，其中氯離子的摩爾濃度為0.01-lmol/L，優(yōu)選為0.3-0.5mol/L;過氧化氫的濃度為0.0l-2mol/L，優(yōu)選為1-1.5mol/L。有機離子包括檸檬酸根離子、EDTA、Tris、醋酸根等起緩釋作用的酸性離子，濃度范圍0.1-lmol/L。電解質(zhì)溶液的Ph值范圍為3-9，優(yōu)選ph值為5-7。
[0013]步驟四、將具有模板的鈦網(wǎng)浸入所述電解液溶液中，電解質(zhì)溶液的溫度保持在10攝氏度至80攝氏度，優(yōu)選為45攝氏度至55攝氏度。
[0014]步驟五、將浸有鈦網(wǎng)的電解液溶液放置在恒定磁場或交變磁場中，磁場強度為
0.lA/m至5A/m，交變磁場的頻率為1-30分鐘/次，優(yōu)選為5-10分鐘/次。交變磁場的波形為方波或者正弦波形或余弦波形，優(yōu)選為方波，波形對稱性為嚴(yán)格對稱或不對稱。磁場方向與鈦網(wǎng)表面平面之間的最終夾角為0-180度，最優(yōu)為90度。磁場和交變磁場是由磁場發(fā)生器產(chǎn)生，處理時間為5分鐘以上，最優(yōu)處理時間為30分鐘-60分鐘。鈦網(wǎng)上生成二氧化鈦納米管涂層。
[0015]步驟六、將經(jīng)過磁場處理的鈦網(wǎng)從電解液溶液中取出，清洗，熱處理，溫度為150-450攝氏度，保溫時間30-60分鐘，尤其是250攝氏度為佳。該熱處理不會對純鈦微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生本質(zhì)性影響。
[0016]進(jìn)一步地，采用上述制備方法獲得顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層，其功能部分是二氧化鈦納米管，所述納米管尺寸通過模板孔徑控制。
[0017]進(jìn)一步地，一種顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋系統(tǒng)，包括由上述制備方法獲得的二氧化鈦納米管涂層。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019]1、本發(fā)明所采用的電解液是無毒無害環(huán)保的電解液，只需稍作后續(xù)處理就可以直接排放，對環(huán)境友好，這是本發(fā)明的最顯著優(yōu)點；
[0020]2、使用模板方式控制二氧化鈦納米管的直徑，尺寸嚴(yán)格可控；
[0021]3、所制備的涂層與基底有很好的結(jié)合力，可高達(dá)到50N，而現(xiàn)有技術(shù)中涂層結(jié)合力一般為11N，涂層質(zhì)量明顯優(yōu)于類似技術(shù)。
[0022]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的制備完成的納米管涂層的SEM照片；其中a-h所不管徑分別是30]1111，4011111，6011111，7011111，8511111，10011111，11011111，130111110
【具體實施方式】
[0024]實施例1
[0025](D鈦網(wǎng)制備；
[0026](2)在鈦網(wǎng)表面涂覆一層微孔剛玉薄膜作為納米管的模板，孔徑為10nm;
[0027](3)電解液溶液包括0.3mol/L氯離子，1.2mol/L過氧化氫離子，鈉離子和0.5mol/L醋酸根離子，Ph值為5;
[0028](4)將步驟(2)的鈦網(wǎng)浸入步驟(3)的電解液溶液中，溫度保持在50攝氏度；
[0029](5)將步驟(4)的電解液溶液放置在恒磁場中，處理時間為30分鐘；
[0030](6)將步驟(5)的鈦網(wǎng)從電解液溶液中取出，清洗，熱處理，溫度為400攝氏度，保溫時間30分鐘。
[0031]上述步驟可在鈦網(wǎng)上生成孔徑為10nm的二氧化鈦納米管涂層，經(jīng)測試，其涂層結(jié)合力為45N。
[0032]實施例2
[0033](D鈦網(wǎng)制備；
[0034](2)在鈦網(wǎng)表面涂敷一層有機膜，有機膜為帶有不通直徑孔洞的網(wǎng)狀膜，孔徑為50nm；
[0035](3)電解液溶液包括0.3mol/L氯離子，1.5mol/L過氧化氫離子，鈉離子，磷酸根離子和lmol/L朽1檬酸根離子，ph值為6;
[0036](4)將步驟(2)的鈦網(wǎng)浸入步驟(3)的電解液溶液中，溫度保持在55攝氏度；
[0037](5)將步驟(4)的電解液溶液放置在交變磁場中，磁場強度為5A/m，頻率為5分鐘/次，方波，嚴(yán)格對稱，最終夾角為90度，處理時間60分鐘。
[0038](6)將步驟(5)的鈦網(wǎng)從電解液溶液中取出，清洗，熱處理，溫度為250攝氏度，保溫時間60分鐘。
[0039]上述步驟可在鈦網(wǎng)上生成孔徑為50nm的二氧化鈦納米管涂層，經(jīng)測試，其涂層結(jié)合力為50N。
[0040]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟； 步驟一、鈦網(wǎng)制備； 步驟二、模板交聯(lián):將上述制備好的鈦網(wǎng)的表面進(jìn)行交聯(lián)處理，涂覆一層帶有規(guī)則微孔陣列的剛玉薄膜作為納米管的模板； 步驟三、電解液制備:所述電解液包括無機離子、有機離子和過氧化氫，其中，所述無機離子包括氯離子、鈉離子和磷酸根離子，所述有機離子包括檸檬酸根離子、EDTA、Tris和醋酸根離子，所述電解液溶液的pH值范圍為3-9，其中，氯離子的摩爾濃度為0.0l-lmol/L，過氧化氫的濃度為0.01-2mol/L，所述有機離子的摩爾濃度為0.l-lmol/L; 步驟四、將具有模板的所述鈦網(wǎng)浸入步驟三制得的電解液溶液中，所述電解液溶液的溫度保持在10攝氏度至80攝氏度； 步驟五、將浸有所述鈦網(wǎng)的電解液溶液放置在恒定磁場或交變磁場中，所述磁場的強度為0.lA/m至5A/m，所述交變磁場的頻率為1-30分鐘/次，所述磁場方向與所述鈦網(wǎng)表面平面之間的最終夾角為0-180度，磁場處理時間為5分鐘以上； 步驟六、將經(jīng)過所述磁場處理的所述鈦網(wǎng)從所述電解液溶液中取出，清洗，熱處理，其中熱處理溫度為150-450攝氏度，保溫時間為30-60分鐘。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述剛玉薄膜的膜厚為1_5μπι。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟三所述氯離子的摩爾濃度優(yōu)選為0.3-0.5mo I /L，所述過氧化氫的摩爾濃度優(yōu)選為1-1.5mo I /L，所述電解液溶液的pH值優(yōu)選為 5-7。4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟四所述電解液溶液的溫度優(yōu)選為45攝氏度至55攝氏度。5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟五所述交變磁場的頻率優(yōu)選為5-10分鐘/次;所述交變磁場的波形為方波、正弦波形或余弦波形，所述波形的對稱性為嚴(yán)格對稱或不對稱。6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述交變磁場優(yōu)選為方波。7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟五所述磁場方向與所述鈦網(wǎng)表面平面之間的最終夾角最優(yōu)為90度，所述磁場處理時間最優(yōu)為30分鐘-60分鐘。8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟六所述熱處理溫度優(yōu)選為250攝氏度。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的制備方法制備的顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面活性藥物緩釋涂層，其特征在于，所述緩釋涂層的結(jié)合力為40-50N，其功能部分是二氧化鈦納米管，所述納米管的尺寸通過所述模板的孔徑控制。10.包括權(quán)利要求9所述的緩釋涂層的顱頌面修復(fù)鈦網(wǎng)表面藥物緩釋系統(tǒng)。
【文檔編號】A61L27/30GK105903074SQ201610209579
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年9月17日
【發(fā)明人】謝雷, 李學(xué)烤, 顧茂眾
【申請人】上海施必康醫(yī)療器械有限公司