[發明專利]微弧氧化鈦種植體上載頭孢唑啉鈉與殼聚糖復合藥物膜的方法

無效

• 申請號: 201210002134.8
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102560596A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 魏大慶;成夙;周玉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;A61L27/06;A61L27/28;A61L27/54
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技術領域

本發明涉及一種鈦種植體表面涂覆具有緩釋和可降解作用抗生素藥物膜的方法。

背景技術

鈦表面微弧氧化法制備二氧化鈦是近年來醫用鈦金屬表面改性研究的熱點，這種方法制備的二氧化鈦涂層含有微米尺寸的多孔結構，并且可以在涂層中引入鈣、磷、硅、鍶等可促進骨生長的有益元素，許多研究已經證明微弧氧化處理的鈦金屬是理想的骨替代物。然而骨替代物在植入體內時有可能帶入細菌、病毒等引起創口感染，在骨替代物表面上載抗生素藥物可以預防傷口感染，促進創口快速愈合，但是很多抗生素藥物釋放過快，在手術過程中與血液接觸后就快速釋放，起不到消炎效果。殼聚糖作為生物大分子之一，是自然界中少有的弱堿性氨基多糖，來源于海洋蟹殼、菌類的細胞壁等。由于殼聚糖具有優異的生物相容性、生物可降解性和生物活性，它廣泛應用在藥物釋放載體等方面，具有優良的藥物緩釋作用。因此在具有生物活性的鈦種植體表面上載抗生素與殼聚糖復合藥物膜，可以在種植體植入體內過程中控制表面抗生素釋放速度，起到殺菌消毒作用，防治創口感染，加速創口愈合，提高種植體與骨組織的結合能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種微弧氧化鈦種植體上載頭孢唑啉鈉與殼聚糖復合藥物膜的方法，經過微弧氧化處理的鈦種植體生物活性大幅度提高，抗生素藥物膜可避免種植體植入體內引起創口感染，并可提高創口的愈合能力。本發明可提高鈦種植植入體內骨組織的結合能力。

上述目的可通過以下技術方案實現：

步驟一：做微弧氧化，將鈦種植體置于含有堿性電解液的不銹鋼槽體中，采用雙極脈沖電源，通過對微弧氧化電參數的控制，靠鈦表面的擊穿放電使鈦表面形成一層的微弧氧化涂層，其中微弧氧化的脈沖電壓為200～500V、頻率為400～800Hz、占空比為4～20%，溶液溫度為0～50℃，氧化時間為5～30min；

步驟二：將頭孢唑啉鈉水溶液滴入殼聚糖水溶液中，邊滴入邊攪拌，制備殼聚糖與頭孢唑啉鈉混合溶液；

步驟三：將微弧氧化后的鈦基體浸入頭孢唑啉鈉和殼聚糖混合溶液中浸泡；

步驟四：取出在頭孢唑啉鈉和殼聚糖混合液中浸漬充分的微弧氧化鈦種植體，放入烘干箱中烘干。

本發明具有如下優點：

1、本發明能夠在鈦種植體原位形成氧化物涂層與基體匹配好、膜基結合強度高可達30Mpa以上，可適用于不同形狀與尺寸的零件，所獲得的致密陶瓷層含有對人體骨組織生長有益的硅Si、鈣Ca、磷P微量元素，能有助于提高鈦基體替換物植入體內與骨組織的結合能力。???

2、本發明顯著的提高了鈦的表面生物活性，擴展了鈦作為最理想的骨替代物的應用范圍。

3、本發明可預防鈦種植體植入體中引起的創口感染，可加速創口愈合。

4、本發明制備的殼聚糖與頭孢唑啉鈉藥物膜，其中殼聚糖具有可降解功能，植入體內三個月后，殼聚糖基本降解完全。

5、本發明處理后的復合藥物涂層浸入緩沖液中，用高效液相色譜測試溶液濃度，可發現頭孢唑啉鈉緩慢釋放，藥物在6小時內釋放60%，12小時可完全釋放，對頭孢唑啉鈉這種速溶性藥物來說，釋放時間大幅度延長，表現出了本發明藥物膜良好的緩釋作用。

6、本發明操作簡單，成本低，對環境友好，將無毒害物質引入微弧氧化涂層和復合藥物膜中。

附圖說明

圖1為具體實施方式一中微弧氧化后鈦種植體的掃描電鏡照片；

圖2為具體實施方式一中微弧氧化后鈦種植體的X射線衍射圖譜；

圖3為具體實施方式一中浸泡頭孢唑啉鈉與殼聚糖混合液藥物膜烘干后的掃描電鏡照片。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的微弧氧化鈦種植體上載頭孢唑啉鈉與殼聚糖復合藥物膜的方法包括如下四個步驟：

步驟一：做微弧氧化將鈦種植體置于含有堿性電解液的不銹鋼槽體中，以鈦種植體做陽極，不銹鋼槽體為陰極；氧化過程中通過冷卻系統控制槽液溫度＜50℃；采用雙極脈沖電源，通過對微弧氧化電參數的控制，靠鈦表面的擊穿放電使鈦表面形成一層的微弧氧化涂層（圖1和圖2）。

步驟二：頭孢唑啉鈉針劑溶于去離子水中，配置一定濃度的頭孢唑啉鈉水溶液。

步驟三：脫酰率90%以上的殼聚糖，加入到乙酸、去離子水的混合溶液中，攪拌至殼聚糖完全溶液。

步驟四：將配置好的頭孢唑啉鈉水溶液滴入殼聚糖水溶液中，邊滴入邊攪拌，制備殼聚糖與頭孢唑啉鈉混合溶液。

步驟五：將微弧氧化鈦種植體浸入頭孢唑啉鈉和殼聚糖混合溶液中一定時間。