[发明专利]生物可降解纳米羟基磷灰/镁合金血管内支架材料

说明书

【技术领域】

本发明涉及生物支架材料，特别是一种生物可降解纳米羟基磷灰/镁合金血管内支架材料。

【背景技术】

在介入医学中，NiTi记忆合金及316L不锈钢药物洗脱支架以其优异的力学性能而广泛应用于心脑血管狭窄的临床治疗。然而，支架与腔内液体相互作用而产生的凝血问题、晚期支架内高血栓发生率，以及金属支架的永久存在导致的管道壁炎症，甚至损伤依然存在。这是由于抗增生的药物同时延迟了内皮化的形成；支架表面聚合物的长期存在又增加了慢性炎症的发生，进一步延迟了内皮化过程。1988年，Stack等率先研发了生物可降解支架(BDS)，认为有望从根本上解决晚期血栓的形成。

BDS的最大特点是在血管内完成短时性的机械支撑作用后，可降解成无毒产物并随机体的正常代谢排出体外。聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚左旋乳酸(PLLA)、聚辛酸内酯(PCL)、聚羟基丁酸戊酯(PHBV)等都是可能的BDS材料。但，它们的降解速率受材料分子量、成分、结晶度、形状、大小、及表面状态的影响很大。最为致命的是高分子材料植入血管后的张力不足，导致支架滑动而影响支撑效果。且因X射线无法显影而加大了手术的难度。此外，降解过程中显著的炎症反应及降解碎片是否会引起结石也是目前无法解决的问题。

镁合金因其优良的力学性能和生物腐蚀降解特性，直到最近才被认识是一种有前途的体内植入和支架材料，其在体内的降解产物--镁是人体必需的微量元素，几乎参与体内所有新陈代谢过程。已有研究显示，一种新型Mg-3Al-1Re合金BDS，在血液中可逐渐腐蚀降解，并释放出Mg²⁺离子，初步显示了镁合金血管支架的安全有效性。最近，德国学者的一项多中心前瞻性研究也证实，新型镁合金BDS置入冠脉后的即刻造影结果与其他金属支架效果相当，且4个月后可安全降解。2003年BHeublein将镁合金植入鼠心脏血管处，研究了镁合金在鼠体内的炎症反应和植入期间因金属腐蚀而生成氢气的影响，认为生物可吸收镁基合金有可能成为一种用于制作心血管支架的新型材料。2005年Zartner P成功地将可降解镁合金支架植入了早生儿的左肺动脉，显示了广阔的临床应用前景。

国内有关镁合金医用材料的研究主要集中在骨替代材料，开发的材料有：Mg-Ca、Mg-Zn、Mg-Zn-Ca、Mg-Zn-Ca-Fe，Mg-稀土，合金植入动物股骨3-6个月完全降解。目前公开的专利“可生物降解的镁合金血管支架”中设计的Mg-稀土合金伸长率仅为2-10％，远远不能满足血管支架塑性加工成型的要求。

显然，提高镁合金的塑性变形能力、控制其腐蚀降解速度，是开发可生物降解的镁合金血管支架必须解决的两个问题。本发明添加合金元素Zn提高强度和耐腐蚀性；添加微量Zr细化晶粒，增加塑性。特别添加HA纳米棒，在进一步强韧化合金基体的同时，HA可有效地吸附合金基体腐蚀产生的氢气，并诱导形成保护层，控制合金降解速率。有关这方面的研究国内外尚未见报道。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有血管支架材料的不足，而提供一种生物可降解纳米羟基磷灰/镁合金血管内支架材料，该生物可降解纳米羟基磷灰/镁合金血管内支架材料可以提高镁的塑性变形能力和耐腐蚀性，保证血管支架加工和行使功能对材料的要求。

本发明为实现上述目的设计了一种生物可降解纳米羟基磷灰石/镁合金血管内支架材料。其特征在于所述支架材料组分按重量百分比为：HA 0.1-5％，Zn 2-6％，Zr 0.2-0.8％，其余为Mg。

本发明的优越性在于：本发明添加合金元素Zn提高强度和耐腐蚀性；添加微量Zr细化晶粒，增加塑性。特别添加HA纳米棒，在进一步强韧化合金基体的同时，HA可有效地吸附合金基体腐蚀产生的氢气，并诱导形成保护层，控制合金降解速率。所发明的材料的力学性能满足：抗拉强度：σ_b＝250～270MPa；延伸率：δ＝12～15％；弹性模量：E＝40～45GPa；腐蚀速率：0.0001mm/天～0.0003mm/天。可保证材料的加工变形性能和血管支架对材料的要求。同时，其在生物体内血液环境中的生物腐蚀性能良好，能满足治疗时对血管支架的力学支撑时间的要求。

【具体实施方式】