[發(fā)明專利]一種光敏性共聚物自組裝膠束及其醫(yī)用納米涂層的制備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410375222.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104193889A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉亞;孟龍;孫家娣;魏瑋;顧瑤;羅靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F220/28
• 分類號(hào): C08F220/28;C08J3/00;C08J3/28;C08J3/24;C09D133/14;C25D15/00;A61L27/50;A61L27/34;A61L31/10;A61L31/14;A61L27/06;A61L31/02
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光敏性共聚物自組裝膠束及其醫(yī)用納米涂層的制備，屬于高分子材料與醫(yī)用生物涂層 相結(jié)合領(lǐng)域。

技術(shù)背景

本世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提高，如何改善患者在醫(yī)學(xué)治療 中的康復(fù)效率成為醫(yī)學(xué)和材料工作者關(guān)注的新焦點(diǎn)。同時(shí)我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，人口老齡化逐漸加劇，在 新的國(guó)情下人們開(kāi)始對(duì)醫(yī)療提出更高的要求。生物醫(yī)用材料的迅速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)這種要求提供了可能。

現(xiàn)在常用的生物醫(yī)用材料中，已經(jīng)用于臨床的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷合金、鈦合金和鎂合金。 相比于其他醫(yī)用金屬材料，醫(yī)用鈦合金具有良好的生物相容性、與骨組織相近的彈性模量及在生理環(huán)境中 優(yōu)秀的耐腐蝕性，在人工骨替代材料、心血管支架等方面得到了廣泛研究和臨床上的運(yùn)用。但目前的研究 結(jié)果表明，生物醫(yī)用鈦合金本質(zhì)上是一種生物惰性材料，本身不具備生物活性，作為移植材料不能有周圍 組織形成強(qiáng)有力的化學(xué)結(jié)合；同時(shí)由于醫(yī)用鈦合金有較高的表面勢(shì)能及表面帶正點(diǎn)荷，使其易吸附血漿蛋 白，導(dǎo)致血栓形成。因此，對(duì)醫(yī)用鈦合金表面改性以提高醫(yī)用鈦合金在植入體內(nèi)的生物相容性成為當(dāng)前研 究熱點(diǎn)之一。

目前，改善醫(yī)用鈦合金生物活性的方法主要是在其表面引入羥基磷灰石或其他生物活性陶瓷涂層。但 是所得到的涂層與鈦合金表面結(jié)合強(qiáng)度低，易發(fā)生龜裂等問(wèn)題，在臨床應(yīng)用中涂層易脫落，從而導(dǎo)致植入 材料失效；另一方面研究者們力學(xué)性能優(yōu)異的生物惰性醫(yī)用金屬材料與生物活性良好的醫(yī)用高分子材料結(jié) 合在一起，增加其作為醫(yī)學(xué)植入材料的成功幾率。T.Liebert等采用浸涂法在醫(yī)用鈦合金表面制備葡聚糖生 物涂層，該涂層對(duì)人體纖維母細(xì)胞及成骨細(xì)胞均具有良好的細(xì)胞相容性(Biomacromolecules,2011,12: 3107-3113)；Wei-Bor?Tsai等利用多巴胺堿性條件下自聚形成聚多巴胺在鈦合金表面以固定多肽、羥基磷灰 石和成骨蛋白-2，該涂層有效地改善了骨髓干細(xì)胞的骨生成能力(Mater.Interfaces,2013,5,6975-6983)。 雖然大分子涂層能改善鈦合金的生物相容性，但在實(shí)現(xiàn)涂層的功能化所需條件較為苛刻，制備過(guò)程較為復(fù) 雜或者結(jié)合強(qiáng)度仍然不高，在緩釋控制、藥物載體等方面優(yōu)勢(shì)較低。

聚合物膠束由于在膠束內(nèi)外都存在親疏水微區(qū)，結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，因此聚合物膠束體系在諸如乳化、緩 釋控制、藥物載體、生物涂層材料、催化劑及傳感器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)已引起了人們研究的廣 泛興趣。Nan?Huang等采用浸涂法在鈦合金表面制備了基于磷酸膽堿基團(tuán)的類細(xì)胞膜涂層，通過(guò)物理阻隔 和降低涂層表面能有效地減少了蛋白質(zhì)和血小板的粘附，提高了鈦合金的血液相容性(Mater.Interfaces 2013,5,6975-6983)；韓國(guó)教授Sang?Cheon?Lee等將天冬氨酸與苯丙氨酸(Cat-PAsp-PPhe)嵌段共聚物自 組裝膠束粒子浸涂在醫(yī)用鈦合金表面制備生物醫(yī)用納米涂層材料，并實(shí)現(xiàn)對(duì)BMP-2的負(fù)載及緩釋，所制 備的涂層改善了鈦合金的生物相容性，顯著地提升了人類干細(xì)胞的粘附、增殖和堿性磷酸酶的活性(Journal? of?Controlled?Release?170(2013)198-208)。

本發(fā)明設(shè)想通過(guò)合成一種光敏性、pH響應(yīng)性的聚合物并通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法制備成聚合物膠束；結(jié) 合電泳沉積(Electrophoretic?deposition，EPD)這種近幾年受到廣泛的關(guān)注與研究的一種材料制備的電化學(xué)方 法，在醫(yī)用鈦合金表面制備一種醫(yī)用納米涂層，提高與基材表面的結(jié)合強(qiáng)度；再通過(guò)紫外光照交聯(lián)固定涂 層形貌，所得涂層能改善醫(yī)用鈦合金的生物相容性和細(xì)胞相容性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光敏性共聚物自組裝膠束及其醫(yī)用納米涂層的制 備。該方法操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，所制備的納米涂層能有效地提高醫(yī)用鈦合金的生物相容性。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：首先通過(guò)自由基聚合一步合成光敏性共聚物，并在 選擇性溶劑中通過(guò)瞬間自組裝的方法得到荷正電的共聚物自組裝膠束粒子，最后通過(guò)恒電位陰極電沉積技 術(shù)在鈦合金表面得到醫(yī)用納米涂層。

一種光敏性共聚物自組裝膠束及其醫(yī)用納米涂層的制備，具體步驟包括：