一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層的制備方法，屬于生物材料涂層技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類骨損傷和骨缺損等創(chuàng)傷的增加和人類生活水平的提高，硬組織替代、骨固定和修復(fù)等生物材料逐漸引起人們的重視，傳統(tǒng)硬組織替代和骨固定材料如不銹鋼等金屬材料生物相容性差，彈性模量與人骨相差很大，易產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，可使骨骼強(qiáng)度降低、愈合遲緩;而聚乳酸等高分子材料力學(xué)性能差，很難承受較大的負(fù)重。目前臨床應(yīng)用成功的鈦合金可克服傳統(tǒng)生物材料上述缺點(diǎn)，但鈦合金為生物惰性材料，長(zhǎng)期植入生物活性較差，而現(xiàn)有良好性能的鎂合金有可能作為新的骨固定材料和植入材料。
[0003]鎂合金作為一種異體物質(zhì)植入人體內(nèi)，在體內(nèi)耐蝕性差，降解速率過快，所以需要通過許多可降解高分子材料被用作金屬支架材料的涂層，一方面提高支架的生物相容性，一方面可以裝載藥品，抑制支架植入后的并發(fā)癥?，F(xiàn)有涂層通過膠原蛋白進(jìn)行制備，雖然其生物相容性較強(qiáng)，但是膠原蛋白成膜較差，膜延展性較低，降解速率較快，而殼聚糖涂層與鎂合金相容性較差，無法達(dá)到其作為涂層的效果等，所以需要一種可以耐腐蝕抗氧化，且生物相容性較高，安全無毒的鎂合金涂層很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前鎂合金生物材料表面涂層與鎂合金相容性較差，成膜性和延展性較低的問題，提供了一種通過將蛛絲與蠶絲混合溶解制備絲蛋白，通過絲蛋白中的抗氧化肽接枝聚乳酸薄膜，將抗氧化聚乳酸制備鎂合金涂層來阻止其在體內(nèi)腐蝕的速率，大大提高其使用壽命。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質(zhì)量比1:10，將其混合并置于清水中，在60?65°C下加熱2?3h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調(diào)節(jié)PH至5.5?6.0，攪拌混合升溫加熱至50?55°C，隨后保溫加熱反應(yīng)2?3h;
(2)待保溫反應(yīng)完成后，對(duì)其滴加質(zhì)量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對(duì)其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh，制備得絲蛋白粉末；
(3)按重量份數(shù)計(jì)，選取35?65份質(zhì)量濃度為98%的甲酸、20?35份的聚乙二醇和15?30份上述制備的絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質(zhì)量比1: 5，將0.15?0.16_的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為10?15cm;
(4)待調(diào)整燈距后，對(duì)其輻照箱中通氮?dú)馀懦諝?，打開紫外燈開關(guān)，使其輻照接枝25?30min，待接枝完成后，收集改性聚乳酸薄膜并用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh后，按固液質(zhì)量比1:8，將其置于二氯甲烷中，攪拌混合至其完全溶解，制備得聚乳酸涂層溶液；
(5)將鎂合金生物材料表面分別用100#、200#、400#、600#、800#和1000#的金相砂紙一次打磨，隨后置于質(zhì)量濃度為10的碳酸氫鈉溶液中浸泡15?20min，在將其取出用去離子水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于上述制備的聚乳酸涂層溶液中，隨后提拉成膜，使其自然晾干，即可制備得一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備的絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層具有良好的抗腐蝕性、和生物相容性，可使鎂合金使用時(shí)長(zhǎng)提高15?20%;
(2)本發(fā)明通過蛛絲和蠶絲進(jìn)行制備，綠色環(huán)保無污染。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質(zhì)量比1:10，將其混合并置于清水中，在60?65°C下加熱2?3h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調(diào)節(jié)PH至5.5?6.0，攪拌混合升溫加熱至50?55°C，隨后保溫加熱反應(yīng)2?3h;待保溫反應(yīng)完成后，對(duì)其滴加質(zhì)量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對(duì)其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?8h，制備得絲蛋白粉末;按重量份數(shù)計(jì)，選取35?65份質(zhì)量濃度為98%的甲酸、20?35份的聚乙二醇和15?30份上述制備的絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質(zhì)量比1:5，將0.15?0.16_的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為10?15cm;待調(diào)整燈距后，對(duì)其輻照箱中通氮?dú)馀懦諝?，打開紫外燈開關(guān)，使其輻照接枝25?30min，待接枝完成后，收集改性聚乳酸薄膜并用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh后，按固液質(zhì)量比1:8，將其置于二氯甲烷中，攪拌混合至其完全溶解，制備得聚乳酸涂層溶液;將鎂合金生物材料表面分別用100#、200#、400#、600#、800#和1000#的金相砂紙一次打磨，隨后置于質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈉溶液中浸泡15?20min，在將其取出用去離子水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于上述制備的聚乳酸涂層溶液中，隨后提拉成膜，使其自然晾干，即可制備得一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層。
[0008]實(shí)例I
首先收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質(zhì)量比1:10，將其混合并置于清水中，在60°C下加熱2h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質(zhì)量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調(diào)節(jié)PH至5.5，攪拌混合升溫加熱至50°C，隨后保溫加熱反應(yīng)2h;待保溫反應(yīng)完成后，對(duì)其滴加質(zhì)量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對(duì)其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3次，在45°C下干燥6h，制備得絲蛋白粉末；按重量份數(shù)計(jì)，選取35份質(zhì)量濃度為98%的甲酸、35份聚乙二醇和30份上述制備絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質(zhì)量比1:5，將0.15mm的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為1cm;待調(diào)整燈距后，對(duì)其輻照箱中通氮?dú)馀懦諝?，打開紫外燈開