[發(fā)明專利]一種牙科種植體表面抗菌涂層的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711013901.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108030955B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐福建;趙玉清;段順;毋育偉;唐志輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué);北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院
• 主分類號(hào): A61L27/06
• 分類號(hào): A61L27/06;A61L27/54;A61L27/34
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種牙科種植體表面抗菌涂層的制備方法及其應(yīng)用，屬于生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域。將多巴胺包覆于鈦金屬表面，后接入引發(fā)點(diǎn)，引發(fā)ATRP聚合反應(yīng)，進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)，后在水溶液、常溫的溫和條件下接入抗菌劑。在鈦金屬牙樁表面修飾抗菌涂層，抗菌劑在室溫、水溶液的溫和條件中接到表面。相比其他在有機(jī)溶劑中接枝到表面的方法，本方法無(wú)有機(jī)溶劑殘留問(wèn)題，安全性高，更加適合人體口腔內(nèi)的環(huán)境，并且具有接觸式非釋放型的長(zhǎng)期殺菌效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域，具體涉及在鈦金屬種植牙表面進(jìn)行抗菌涂層的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，醫(yī)療水平的提高，人們對(duì)口腔問(wèn)題越來(lái)越重視，種植牙以手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小、安全可靠、美觀等眾多優(yōu)點(diǎn)得到人們的青睞，是目前牙列缺損和牙列缺失最佳的修復(fù)方式。但是，種植體植入后常見(jiàn)的問(wèn)題是在種植體骨結(jié)合前或骨結(jié)合后發(fā)生細(xì)菌感染，從而導(dǎo)致種植修復(fù)失敗，給病人帶來(lái)身體上的痛苦和經(jīng)濟(jì)上的損失。因此，在種植體表面構(gòu)建具有抗菌功能的涂層以預(yù)防細(xì)菌感染的發(fā)生具有重大的臨床意義。專利CN 105420680在種植體表面Ag/Sr共摻雜二氧化鈦薄膜的制備方法，該方法采用Ag來(lái)抗菌存在對(duì)周?chē)M織產(chǎn)生毒性的問(wèn)題。CN 105536063 A采用將抗生素分散到聚乳酸基的方法制備抗菌涂層，該方法利用抗生素的緩釋殺菌，存在導(dǎo)致耐藥性，且不能長(zhǎng)期殺菌的問(wèn)題。專利CN 106725937A將殼聚糖和抗菌肽修飾的靠陰陽(yáng)離子的正負(fù)靜電吸引作用結(jié)合到種植體表面，該方法存在結(jié)合不牢，容易脫落的問(wèn)題，且殼聚糖抗菌效果不好，抗菌肽成本較高。專利CN105343929 A在種植體表面修飾了高分子季銨鹽，雖然有長(zhǎng)期的抗菌效果，但是抗菌組分單一，且無(wú)法用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面涂層的制備。為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明用多巴胺包覆在鈦金屬表面后接上引發(fā)劑引發(fā)可控原子自由基聚合反應(yīng)(ATRP)構(gòu)建聚合物分子刷，通過(guò)開(kāi)環(huán)反應(yīng)和耦聯(lián)反應(yīng)，最終在水溶液中將抗菌劑修飾到鈦金屬種植體表面，以達(dá)到抗菌的目的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于涂層與種植體結(jié)合牢靠；抗菌劑在水溶液、常溫的溫和條件下修飾到表面，可選擇的抗菌劑種類多、可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)的修飾；抗菌的方式為接觸式，不釋放抗菌物質(zhì)，對(duì)周邊組織無(wú)影響，不產(chǎn)生耐藥性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)鈦金屬種植體細(xì)菌感染的問(wèn)題，在鈦金屬種植體表面進(jìn)行抗菌修飾，使其具有抗感染的功能。該實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行，將多巴胺包覆于鈦金屬表面，后接入引發(fā)點(diǎn)，引發(fā)ATRP聚合反應(yīng)，進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)，后在水溶液、常溫的溫和條件下接入抗菌劑。本發(fā)明采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案如下：

采用原料包括鈦金屬片、多巴胺、引發(fā)劑、單體、戊二醛、還原劑、抗菌劑等。多巴胺用量為0.1-10mg/mL，優(yōu)選1-9mg/mL，引發(fā)劑可選用2-溴異丁酰溴(BiBB)或二溴代異丁酸(BiBA)優(yōu)選BiBB等，單體可選甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)等，戊二醛濃度2.5％-25％，，抗菌劑可選用季銨化的聚乙烯亞胺25000(QPEI25000)、季銨化聚乙烯亞胺1800(QPEI1800)、季銨化聚乙烯亞胺600(QPEI600)、季銨化N,N-二甲基乙二胺(QDED)。

一種牙科種植體表面抗菌涂層的制備方法，具體操作步驟如下：

(1)將金屬鈦用NaOH溶液清洗如采用0.1moL/mL NaOH溶液在60℃條件下清洗1h，然后用乙醇和水分別清洗多次，凍干；

(2)配制多巴胺水溶液，將金屬鈦放入多巴胺水溶液中，反應(yīng)1-24h,優(yōu)選2-20h，反應(yīng)溫度25-60℃，優(yōu)選30-55℃；多巴胺濃度為0.1-10mg/mL，優(yōu)選1-9mg/mL。

(3)將引發(fā)劑加入到有機(jī)溶劑A中，加入步驟(2)的鈦；有機(jī)溶劑A可選二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基亞砜、氯仿等。