銥配合物修飾的不銹鋼材料及其制備方法與用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銥配合物修飾的不銹鋼及其制備方法與用途。更具體地說，本發(fā) 明涉及利用銥配合物對卵清蛋白的識別作用得到的銥配合物修飾的不銹鋼及其制備方法 與用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 不銹鋼具有優(yōu)異的化學(xué)性能、物理性能、力學(xué)性能和工藝性能，耐化學(xué)腐蝕、耐熱、 耐高溫、耐低溫、耐氧化，在多個領(lǐng)域被廣泛使用。在醫(yī)藥行業(yè)，不銹鋼可用于制備骨板、骨 釘?shù)裙强撇牧?，但不銹鋼生物相容性較差，也不具備抵抗細菌侵襲的能力，造成大量骨科手 術(shù)的失敗。目前研究用于提高不銹鋼抗菌能力的方法有使用銀化合物、抗生素等，但這些方 法都存在有缺陷，如銀的過量釋放會表現(xiàn)出毒性。銥配合物表現(xiàn)出獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，而 且，銥與人體中運載血紅蛋白的鐵元素性質(zhì)接近，具有良好的相容性。如果將具有抗菌能力 以及其它生理作用的銥配合物用于修飾不銹鋼，有望得到性能更為優(yōu)良的不銹鋼材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個目的是提供一種不銹鋼材料，其將具有抗菌效果、抗腫瘤效果和特 別是抗骨癌效果的銥配合物結(jié)合到不銹鋼表面，即將銥配合物修飾到不銹鋼表面，使得到 的不銹鋼材料具有抗菌和抗癌能力。
[0004] 本發(fā)明的一個目的是提供一種不銹鋼材料的制備方法，其利用卵清蛋白的氨基與 環(huán)氧化合物的交聯(lián)作用將卵清蛋白固定于不銹鋼表面，提高不銹鋼的生物相容性，再利用 銥配合物對卵清蛋白的識別作用結(jié)合于不銹鋼上，銥配合物在不銹鋼表面結(jié)合緊密，得到 的不銹鋼材料具有較強的抗菌和抗癌能力。
[0005] 本發(fā)明的一個目的是提供一種不銹鋼材料的用途，其用于制備骨科材料，使骨科 材料也具有抗菌和抗癌能力。
[0006] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種不銹鋼材料，所述不銹 鋼材料的表面修飾有銥配合物。
[0007] 優(yōu)選的是，所述的不銹鋼材料，所述銥配合物的結(jié)構(gòu)式為式（I);
[0008]
[0009] 所述銥配合物的化學(xué)名稱為：一氯一間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲 一五甲基環(huán)戊二烯基合銥（III)，所述銥配合物的分子式為：C2SH330SN3Ir，所述銥配合物的 相對分子量為：651. 869。
[0010] 優(yōu)選的是，所述的不銹鋼材料，所述銥配合物的制備方法包括：
[0011] 步驟1、將4-(2-呋喃）苯甲醛溶于無水乙醇中，并加入4-苯基-3-硫代氨基脲， 60~70°C回流攪拌，反應(yīng)4~6小時，得到微紫色溶液，旋蒸得第一濃縮物，加入乙醇和 正己烷，靜置析出白色晶體，得間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲，其結(jié)構(gòu)式為式 (II);
[0013] 其中，每毫升無水乙醇中添加的4-(2-呋喃）苯甲醛和4-苯基-3-硫代氨基脲的 量分別為〇. 3~0. 5克和0. 05~0. 15克，所述第一濃縮物的體積為初始無水乙醇體積的 1/12~1/8,每毫升所述第一濃縮物中添加的乙醇和正己烷的量均為4~6毫升；
[0014] 步驟2、稱取步驟1得到的間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲與二氯（五 甲基環(huán)戊二烯基）合銥（III)二聚體混合，加入二氯甲烷，常溫攪拌5~7小時，減壓蒸餾得 第二濃縮物，靜置析出紅色固體，即得所述銥配合物；其中，每毫升二氯甲烷中添加的間呋 喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲與二氯（五甲基環(huán)戊二烯基）合銥（III)二聚體的量 為3. 5~4毫克和5~5. 5毫克，所述第二濃縮物的體積為初始二氯甲烷的體積的1/8~ 1/4〇
[0015] -種不銹鋼材料的制備方法，首先利用環(huán)氧氯丙烷將卵清蛋白固定在不銹鋼表 面，然后使所述銥配合物與卵清蛋白結(jié)合，得到所述不銹鋼材料。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的不銹鋼材料的制備方法，具體包括以下步驟：
[0017] 步驟a、用所述銥配合物配制濃度為0. 4~0. 6g/ml的溶液；
[0018] 步驟b、將卵清蛋白和環(huán)氧氯丙烷加入水中，攪拌均勻，放入不銹鋼，浸泡20~40 分鐘后取出，在100~120°c下干燥4~6小時，然后放入步驟a得到的銥配合物溶液中，浸 泡8~15分鐘后取出，在100~120°C下干燥20~30小時，即得所述不銹鋼材料。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的不銹鋼材料的制備方法，每毫升水添加的卵清蛋白、環(huán)氧氯丙烷 和不銹鋼的量分別為0. 05~0. 15克、0. 02~0. 06克和0. 1~0. 3克。
[0020] 一種不銹鋼材料的用途，用于制備抗菌的骨科材料。
[0021] -種不銹鋼材料的用途，用于制備抗癌的骨科材料。
[0022] 優(yōu)選的是，所述的不銹鋼材料的用途，用于制備抗骨癌或抗鼻咽癌的骨科材料。
[0023] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明的銥配合物中含有呋喃、苯環(huán)等基團等芳環(huán)，給該類化合物的結(jié)果改造 提供大量可反應(yīng)的位點，尤其是咪唑基團含有氧雜原子，提高了反應(yīng)的多樣性。
[0025] 2、本發(fā)明的銥配合物利用具有抗菌效果和抗腫瘤效果，能同時賦予不銹鋼抗菌和 抗癌能力。特別的，本發(fā)明的銥配合物具有優(yōu)異的抗骨癌能力。用銥配合物處理得到的不 銹鋼在作為骨科材料方面應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢。
[0026] 3、本發(fā)明使用的卵清蛋白具有良好的生物相容性，可有效提高所得到產(chǎn)品與生物 體的相容性。方法簡單，適合大規(guī)模應(yīng)用。
[0027] 4、本發(fā)明使用的卵清蛋白具有高生物相容性，利用卵清蛋白的氨基與環(huán)氧氯丙烷 的交聯(lián)作用將卵清蛋白固定于不銹鋼表面，提高不銹鋼的生物相容性；再利用銥配合物對 卵清蛋白的識別作用將銥配合物結(jié)合于不銹鋼上，提高不銹鋼的抗菌和抗癌能力，從而制 得具有抗菌和抗癌能力的不銹鋼材料。
[0028] 5、本發(fā)明得到的不銹鋼材料可以制作具有抗菌和抗癌能力的骨釘、骨板等骨科材 料，可以幫助使用這些骨科材料的病人避免手術(shù)后遭受細菌和骨癌的侵襲，而且卵清蛋白 還可以提高這些醫(yī)用材料的生物相容性，適合人體使用。
[0029] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合實例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實施。
[0031] 實例 1
[0032] -種不銹鋼材料，所述不銹鋼材料的表面修飾有銥配合物。
[0033] 所述銥配合物的結(jié)構(gòu)式為式（I);
[0034]
[0035] 所述銥配合物的化學(xué)名稱為：一氯一間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲 一五甲基環(huán)戊二烯基合銥（III)，所述銥配合物的分子式為：C2SH330SN3Ir，所述銥配合物的 相對分子量為：651. 869 ;
[0036] 理化性質(zhì)：為紅色晶體，易溶于水和有機溶劑，其核磁共振氫譜數(shù)據(jù)為1H NMR(⑶C 13 溶劑）：δ = 9. 92 (br，1H)，9. 15 (br，1H)，7. 78 (s，1H)，7. 65 (s，1H)，7. 61 (m，3H，J = 7· 6H z), 7. 51 (t, 1H, J = 7. 6Hz), 7. 28 (t, 2H, J = 7. 7Hz), 7. 19 (d, 1H, J = 7. 0Hz), 5. 13 (d, 1H, J =6. 0Hz), 4. 80 (d, 1H, J = 6. 0Hz), 4. 73 (d, 1H, J = 5. 2Hz), 4. 61 (d, 1H, J = 5. 2Hz), 3. 52 (s, 3H), 2. 81 (m, 1H), 2. 65 (m, 1H, J = 6. 9Hz), 2. 56 (s, 3H), 1. 35, 1. 27 (2d, 6H, J = 6. 7Hz) ppm. 〇
[0037] 所述銥配合物的制備方法包括：
[0038] 步驟1、將4-(2-呋喃）苯甲醛溶于無水乙醇中，并加入4-苯基-3-硫代氨基脲， 65°C回流攪拌，反應(yīng)5小時，得到微紫色溶液，旋蒸得第一濃縮物，加入乙醇和正己烷，靜置 析出白色晶體，得間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲，其結(jié)構(gòu)式為式（II);
[0040] 其中，每毫升無水乙醇中添加的4-(2-呋喃）苯甲醛和4-苯基-3-硫代氨基脲的 量分別為〇. 4克和0. 1克，所述第一濃縮物的體積為初始無水乙醇體積的1/10,每毫升所述 第一濃縮物中添加的乙醇和正己烷的量均為5毫升；
[0041] 步驟2、稱取步驟1得到的間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲與二氯（五 甲基環(huán)戊二烯基）合銥（III)二聚體混合，加入二氯甲烷，常溫攪拌6小時，減壓蒸餾得第 二濃縮物，靜置析出紅色固體，即得所述銥配合物；其中，每毫升二氯甲烷中添加的間呋喃 基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲與二氯（五甲基環(huán)戊二烯基）合銥（III)二聚體的量 為3. 8毫克和5. 3毫克，所述第二濃縮物的體積為初始二氯甲烷的體積的1/6。
[0042] 一種不銹鋼材料的制備方法，首先利用環(huán)氧氯丙烷將卵清蛋白固定在不銹鋼表 面，然后使所述銥配合物與卵清蛋白結(jié)合，得到所述不銹鋼材料。
[0043] 所述的不銹鋼材料的制備方法，具體包括以下步驟：
[0044] 步驟a、用所述銥配合物配制濃度為0. 5g/ml的溶液；
[0045] 步驟b、將卵清蛋白和環(huán)氧氯丙烷加入水中，攪拌均勻，放入不銹鋼，浸泡30分鐘 后取出，在100~120°c下干燥5小時，然后放入步驟a得到的銥配合物溶液中，浸泡10分 鐘后取出，在100~120°C下干燥24小時，即得所述不銹鋼材料。
[0046] 每毫升水添加的卵清蛋白、環(huán)氧氯丙烷和不銹鋼的量分別為0. 1克、0. 04克和0. 2 克。
[0047] -種不銹鋼材料的用途，用于制備抗菌的骨科材料。
[0048] 一種不銹鋼材料的用途，用于制備抗癌的骨科材料。
[0049] 所述的不銹鋼材料的用途，用于制備抗骨癌或抗鼻咽癌的骨科材料。
[0050] 實例 2
[0051] -種不銹鋼材料，所述不銹鋼材料的表面修飾有銥配合物。
[0052] 所述銥配合物的結(jié)構(gòu)式為式（I);
[0054] 所述銥配合物的化學(xué)名稱為：一氯一間呋喃基苯甲醛縮4-苯基-3-硫代氨基脲 一五甲基環(huán)戊二烯基合銥（III)，所述銥配合物的分子式為：C2SH330SN3Ir，所述銥配合物的 相對分子量為：65