[发明专利]医用钛合金植入物表面药物缓释系统的构建方法

说明书

本发明公开了医用钛合金植入物表面药物缓释系统的构建方法，特点是包括通过溶剂共混法在聚乳酸上接枝马来酸酐制备马来酸酐接枝聚乳酸的步骤；通过自组装成球法制备得到包含有硫酸链霉素的MPLA微球的步骤；通过表面接枝改性使得钛合金表面氨基化，使得钛表面带正电，再通过层层自组装技术，以MPLA微球和PEI分别作为阴、阳离子，利用静电吸附作用，在钛材表面构建SS‑MPLA微球/PEI的多层抗菌薄膜的步骤，优点是在体内植入体表面的多层膜在降解的同时硫酸链霉素缓慢释放出来，达到了长期抑菌的效果，具有相容性好，稳定性高、结合牢固，缓释时间长的效果。

技术领域

本发明涉及一种医用钛合金植入物，尤其是涉及一种医用钛合金植入物表面药物缓释系统的构建方法。

背景技术

生物医用材料(biomedical material)是诊断、治疗或替换生物体中的组织、器官或增进组织、器官相应功能，并且对人体没有不良影响的材料。生物医用材料可以是天然的如具有生物活性的细胞、组织、器官，也可以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属和合金材料。同样也可以是天然材料和合成材料的复合物如将具有生命活性的细胞组装在合成材料上以成为具有治疗效果的植入体。由于钛和钛合金表面形成了稳定的TiO₂膜，其力学强度高，弹性模量低具有良好的抗疲劳性以及成型性，优良的生物相容性以及耐腐蚀性，是一种较理想的外科植入体。目前，钛合金材料已被广泛地应用于人工关节、骨折内固定及脊柱矫形和融合固定材料，然而由于钛合金的植入，导致组织界面的免疫能力降低，使得植入体进入人体后容易发生感染，细菌将会黏附在在植入体表面，并进行快速的大量的繁殖，在植入体表面形成致密的生物膜，而常规的抗生素疗法难以通过人体循环进入植入体表面将细菌杀灭，往往需要多次清创手术来弥补不但增加费用而且给患者带来了二次创伤。因此构建具有抑菌性能的植入体是防止术后感染的有效途径。目前为止，主要采用以下两类方法来提高钛材的抗菌性。一是通过改变材料表面的物理化学性质比如表面湿润性、亲疏水性、表面自由以及表面带电性质，或者改变植入体表面的形貌以达到抑制细菌黏附的效果；二是在植入体表面接载抗生素来达到抗菌的效果。

聚乳酸(Polylactic acid，PLA)是一种新型的可降解高分子材料，经美国食品和药品管理局(FDA)批准医用，从20世纪90年代开始得到了迅速的发展。PLA具有生物可降解性经过体内酶分解最终产物为氧化碳和水能够被完全代谢排除体内，优良的生物相容性，无毒性并且其制备原料易得这些优点和特性决定了它可以成为较优的生物医学材料。PLA在生物医学领域有着较为广泛的应用包括在组织工程支架、手术缝合线、药物控释载体等。在药物控制释放领域，PLA常被用于制备成微球，药物被溶解、分散在PLA中形成的骨架型球形微粒。PLA微球的特点：性质稳定；有适宜的释放速率；无毒、无刺激性；能与主药配伍，不影响药物的含量测定；有一定的强度及可塑性；具有符合要求的黏度、渗透性、溶解性等，是良好的药物缓释载体。目前PLA载药微球在骨缺损修复，蛋白质微球制剂，抗肿瘤治疗，免疫学等方面得到了广泛的应用。

层-层自组装沉积技术(LBL)，是由Decher,Moehwald,和Lvov在20世纪90年代初推出的，这种通用的技术已经得到了越来越多的关注。静电相互作用，氢键，疏水相互作用，以及范德华相互作用可以作为表面吸附的驱动力。将需要改性的物质交替的连续的浸泡于带有相反电荷的两种不同溶液中，通过静电相互作用，使得带有不同电荷的物质交替沉积于物质表面，根据需要得到一定的多层膜结构。因此，在钛材表面构建抗菌药物缓释系统，用具有良好可降解性和生物相容性的载体(如聚乳酸)包载抗生素形成靶向的、长效的药物传递体系，提高治疗的有效性，降低系统的毒性具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种相容性好，稳定性高、结合牢固，缓释时间长的医用钛合金植入物表面药物缓释系统的构建方法，

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：医用钛合金植入物表面药物缓释系统的构建方法，包括以下步骤：

(1)包载硫酸链霉素改性聚乳酸纳米微球的制备