醫(yī)用鈦合金植入物表面藥物緩釋系統(tǒng)的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種醫(yī)用鐵合金植入物，尤其是設(shè)及一種醫(yī)用鐵合金植入物表面藥物 緩釋系統(tǒng)的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物醫(yī)用材料(biomedical material)是診斷、治療或替換生物體中的組織、器官 或增進(jìn)組織、器官相應(yīng)功能，并且對人體沒有不良影響的材料。生物醫(yī)用材料可W是天然的 如具有生物活性的細(xì)胞、組織、器官，也可W是合成的如高分子材料、陶瓷和碳素材料、人工 合成材料或者是金屬和合金材料。同樣也可W是天然材料和合成材料的復(fù)合物如將具有生 命活性的細(xì)胞組裝在合成材料上W成為具有治療效果的植入體。由于鐵和鐵合金表面形成 了穩(wěn)定的Ti化膜，其力學(xué)強度高，彈性模量低具有良好的抗疲勞性W及成型性，優(yōu)良的生物 相容性W及耐腐蝕性，是一種較理想的外科植入體。目前，鐵合金材料已被廣泛地應(yīng)用于人 工關(guān)節(jié)、骨折內(nèi)固定及脊柱矯形和融合固定材料，然而由于鐵合金的植入，導(dǎo)致組織界面的 免疫能力降低，使得植入體進(jìn)入人體后容易發(fā)生感染，細(xì)菌將會黏附在在植入體表面，并進(jìn) 行快速的大量的繁殖，在植入體表面形成致密的生物膜，而常規(guī)的抗生素療法難W通過人 體循環(huán)進(jìn)入植入體表面將細(xì)菌殺滅，往往需要多次清創(chuàng)手術(shù)來彌補不但增加費用而且給患 者帶來了二次創(chuàng)傷。因此構(gòu)建具有抑菌性能的植入體是防止術(shù)后感染的有效途徑。目前為 止，主要采用W下兩類方法來提高鐵材的抗菌性。一是通過改變材料表面的物理化學(xué)性質(zhì) 比如表面濕潤性、親疏水性、表面自由W及表面帶電性質(zhì)，或者改變植入體表面的形貌W達(dá) 到抑制細(xì)菌黏附的效果;二是在植入體表面接載抗生素來達(dá)到抗菌的效果。
[0003] 聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是一種新型的可降解高分子材料，經(jīng)美國食品和 藥品管理局(抑A)批準(zhǔn)醫(yī)用，從20世紀(jì)90年代開始得到了迅速的發(fā)展。PLA具有生物可降解 性經(jīng)過體內(nèi)酶分解最終產(chǎn)物為氧化碳和水能夠被完全代謝排除體內(nèi)，優(yōu)良的生物相容性， 無毒性并且其制備原料易得運些優(yōu)點和特性決定了它可W成為較優(yōu)的生物醫(yī)學(xué)材料。PLA 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用包括在組織工程支架、手術(shù)縫合線、藥物控釋載體等。 在藥物控制釋放領(lǐng)域，PLA常被用于制備成微球，藥物被溶解、分散在PLA中形成的骨架型球 形微粒。PLA微球的特點：性質(zhì)穩(wěn)定;有適宜的釋放速率;無毒、無刺激性;能與主藥配伍，不 影響藥物的含量測定;有一定的強度及可塑性;具有符合要求的黏度、滲透性、溶解性等，是 良好的藥物緩釋載體。目前PLA載藥微球在骨缺損修復(fù)，蛋白質(zhì)微球制劑，抗腫瘤治療，免疫 學(xué)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004] 層-層自組裝沉積技術(shù)化化），是由Decher , Moehwald,和Lvov在20世紀(jì)90年代 初推出的，運種通用的技術(shù)已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注。靜電相互作用，氨鍵，疏水相互作 用，W及范德華相互作用可W作為表面吸附的驅(qū)動力。將需要改性的物質(zhì)交替的連續(xù)的浸 泡于帶有相反電荷的兩種不同溶液中，通過靜電相互作用，使得帶有不同電荷的物質(zhì)交替 沉積于物質(zhì)表面，根據(jù)需要得到一定的多層膜結(jié)構(gòu)。因此，在鐵材表面構(gòu)建抗菌藥物緩釋系 統(tǒng)，用具有良好可降解性和生物相容性的載體(如聚乳酸)包載抗生素形成祀向的、長效的 藥物傳遞體系，提高治療的有效性，降低系統(tǒng)的毒性具有廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種相容性好，穩(wěn)定性高、結(jié)合牢固，緩釋時間 長的醫(yī)用鐵合金植入物表面藥物緩釋系統(tǒng)的構(gòu)建方法， 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:醫(yī)用鐵合金植入物表面藥物緩釋系統(tǒng) 的構(gòu)建方法，包括W下步驟： (1) 包載硫酸鏈霉素改性聚乳酸納米微球的制備 A. 將0，心聚乳酸溶于二氯甲燒中，再加入馬來酸酢和過氧化二苯甲酯，充分?jǐn)埌杈鶆?后，放入盛有干燥硅膠的真空干燥器中，氮氣保護(hù)下真空密封，室溫下真空干燥96 h; B. 將干燥后的產(chǎn)物加熱至l〇〇°C反應(yīng)10 h，冷卻至室溫后充分溶于適量氯仿，然后 滴入過量乙酸，得到纖維狀沉淀物，收集沉淀，將沉淀溶于適量氯仿，然后滴入過量乙酸中， 收集沉淀，將沉淀再次溶于適量氯仿，然后滴入過量乙酸中，收集沉淀于真空干燥器中室溫 干燥5d得到改性聚乳酸； C. 將改性聚乳酸溶解于丙酬中配制得到濃度為2-8mg/mL改性聚乳酸丙酬混合液，然后 將改性聚乳酸丙酬混合液在55化pm磁力攬拌下逐滴加入到濃度為2-8mg/mL的硫酸鏈霉素 溶液中，然后在55化pm磁力攬拌下常溫?fù)]發(fā)12h，再在200(K)rpm條件下離屯、分離，取上清液， 即得到包載硫酸鏈霉素改性聚乳酸納米微球溶液(SS-MPLA微球溶液）； (2) 鐵表面SS-MPLA/PEI多層膜的構(gòu)建 A. 鐵合金表面氨基化:將鐵材砂紙打磨拋光后，于丙酬溶液中超聲清洗，再置于IOmol/ L化0扣容液中浸泡6小時，去離子水沖洗干燥后，置于含有5wt%3-氨丙基S乙氧基硅烷 (APTES)的異下醇溶液中回流加熱化后，冷卻12h，然后依次用甲苯，無水乙醇，去離子水各 洗3次，烘干待用； B. 多層SS-PPLA納米微球的組裝:將N-徑基班巧酷亞胺(NHS)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽化DC)加入到包載硫酸鏈霉素改性聚乳酸納米微球溶液中，得到簇 基活化的SS-PPLA納米微球溶液;將聚乙締亞胺溶于摩爾濃度為150 mM/L的化Cl溶液中， 配制成5mg/mL聚乙締亞胺溶液； C. 將氨基化后的鐵片固定在甩膠機上，在其表面依次滴加簇基活化的SS-PPLA納米微 球溶液和聚乙締亞胺溶液，得到鐵表面(SS-MPLA/PEI)n多層膜，即為醫(yī)用鐵合金植入物表 面藥物緩釋系統(tǒng)，其中n表示單層SS-MPLA和單層PEI薄膜的交替周期數(shù)或者交替層數(shù)，取值 為2-9之間的任一整數(shù)。
[0006] 步驟（I)A中所述的0，心聚乳酸溶與所述的二氯甲燒的混合體積比為1:5;所述的 D，k聚乳酸與所述的馬來酸酢的混合質(zhì)量比為10:1，所述的過氧化二苯甲酯的添加量為馬 來酸酢質(zhì)量的3%。
[0007] 步驟（I)A中所述的真空干燥器預(yù)先充入氮氣，然后抽真空，重復(fù)充入氮氣然后抽 真空直至驅(qū)走真空干燥器內(nèi)所有的空氣并保持真空狀態(tài)。
[0008] 步驟（I)B中所述的氯仿添加量為產(chǎn)物質(zhì)量的3倍，所述的乙酸添加量為產(chǎn)物質(zhì)量 的10倍。
[0009] 步驟(1 乂中所述的改性聚乳酸丙酬混合液的濃度為6 mg/mL。
[0010]步驟（I)C中所述的改性聚乳酸丙酬混合液與所述的硫酸鏈霉素溶液體積比為 2.5:100。
[00川步驟(2)帥所述的N-徑基班巧酷亞胺(NHS)、所述的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基 碳二亞胺鹽酸鹽化DC)與所述的包載硫酸鏈霉素改性聚乳酸納米微球的混合摩爾比為1:1: 0.5。
[0012] 步驟(2)C中所述的簇基活化的SS-PPLA納米微球溶液與所述的聚乙締亞胺溶液滴 加體積比為3:1。
[0013] 步驟(2)C具體為:將氨基化后的鐵片固定在甩膠機上，在其表面滴加10化L簇基活 化的SS-PPLA納米微球溶液，在60RMP條件下旋轉(zhuǎn)80s后，再在3000RMP條件下旋轉(zhuǎn)40s，滴 加旋轉(zhuǎn)重復(fù)=次，一共滴加30化L簇基活化的SS-PPLA納米微球溶液;再取10化L聚乙締亞胺 溶液滴加到鐵表面，在60RMP條件下旋轉(zhuǎn)80s后，再在3000RMP條件下旋轉(zhuǎn)40s，不斷重復(fù)滴 加簇基活化的SS-PPLA納米微球溶液和聚乙締亞胺溶液直至鐵表面制備(SS-MPLA/