[发明专利]一种抗菌丝蛋白基仿生涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，尤其涉及一种抗菌丝蛋白基仿生涂层及其制备方法。

背景技术

医用金属植入体具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是当前临床应用最广泛的医用材料之一。常见的医用金属植入体包括血管支架材料、人造假肢、人造骨骼关节、人体内固定物品，其主要由植入材料钴合金、钛合金和不锈钢等制备而成。然而大多金属植入体的生物相容性不佳，而且在人体体液里的耐腐蚀性较差，容易析出金属离子，引起周围组织的毒副反应，严重影响治疗效果。通过对金属植入体表面进行涂层改性是改善上述不足的重要措施之一，常见的涂层为无机涂层和聚合物涂层，然而大部分无机涂层和聚合物涂层与金属植入体的结合力较弱，容易脱落，其次大多无机材料脆性大，不适合承力金属植入体的表面涂层改性，此外聚合物涂层的通常耐磨性较差，这些都会显著降低涂层的使用寿命。另外，金属植入体在植入人体内初期，很容易发生感染，故而其前期金属植入材料的抗菌性至关重要。为此，本发明提供一种兼具抗菌、耐磨、结合力强、耐腐蚀的生物活性金属植入体涂层，以期获得更佳的临床应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具抗菌、耐磨、结合力强、耐腐蚀的生物活性金属植入体涂层及其制备方法，以解决现有技术中至少一种技术问题。

本发明的技术方案来如下：

一种抗菌丝蛋白基仿生涂层，由以下重量份的原料制备而成：丝蛋白14-22份、咖啡酸多巴胺3-9份、盐酸多巴胺4-7份、壳聚糖纤维1-6份、聚氨酯1-4份、硼酸1.4-3.7份、偏磷酸钙0.8-3.6份、氟磷酸锶1-4份、海藻提取液3-6份、木犀草苷0.8-2.5份、马勃粉1.3-4份、氧化锌0.8-2.2份、葡萄糖酸锶1.5-3.1份、甘氨酸富马酸盐0.6-2.5份、氢氧化钾0.6-1.5份、聚乙烯醇1.6-4份、蒸馏水20-32份、水杨酸乙二醇5-12份、乙醇40-60份。

上述技术方案中，所述丝蛋白为蚕丝脱胶丝蛋白、蛾丝脱胶丝蛋白和蜘蛛丝脱胶蛋白中的至少一种。

上述技术方案中，所述海藻提取液的固含量为10-20%，其海藻提取液的提前步骤为：将海藻切碎，加水煮沸15分钟，然后转移至30倍重量的焦磷酸钠溶液中，在60℃下超声处理3h，其超声波功率为750W；之后进行浓缩，即得。

上述技术方案中，由以下重量份的原料制备而成：丝蛋白16-21份、咖啡酸多巴胺3.5-8份、盐酸多巴胺4.6-7份、壳聚糖纤维1.8-5.4份、聚氨酯1.6-3.8份、硼酸1.6-3.2份、偏磷酸钙0.9-3.2份、氟磷酸锶1.6-3.5份、海藻提取液3.4-5.7份、木犀草苷1.1-2.2份、马勃粉1.4-3.7份、氧化锌1.1-2份、葡萄糖酸锶1.7-3份、甘氨酸富马酸盐0.8-2.2份、氢氧化钾0.7-1.3份、聚乙烯醇1.8-3.5份、蒸馏水24-30份、水杨酸乙二醇7-11份、乙醇48-56份。

上述技术方案中，由以下重量份的原料制备而成：丝蛋白18份、咖啡酸多巴胺4.6份、盐酸多巴胺6.2份、壳聚糖纤维3.7份、聚氨酯2.4份、硼酸2.8份、偏磷酸钙1.9份、氟磷酸锶2.6份、海藻提取液4.5份、木犀草苷1.7份、马勃粉3.2份、氧化锌1.7份、葡萄糖酸锶2.4份、甘氨酸富马酸盐1.3份、氢氧化钾0.9份、聚乙烯醇2.6份、蒸馏水27份、水杨酸乙二醇9.5份、乙醇52份。

本发明的另一技术方案来如下：

抗菌丝蛋白基仿生涂层的制备方法，所述制备步骤包括：

1）将金属植入体置于氢氧化钠溶液中浸泡24小时，然后于400-480℃保温1-2小时，再于720-800℃保温20-40分钟，冷却至室温，得到预处理金属植入体I，备用；

2）将氧化锌、偏磷酸钙、氟磷酸锶、葡萄糖酸锶、甘氨酸富马酸盐、壳聚糖纤维、硼酸、聚乙烯醇和蒸馏水混合均匀，得到混合液A；

3）将步骤预处理金属植入体I作为阳极，不锈钢作为阴极，置于步骤2）中的混合液中进行氧化处理，得到处理的金属植入体II；

4）之后取出处理的金属植入体II，将处理后的混合液倒入反应釜中，进行水热反应；待水热反应后，取出金属植入体并洗净，吹干，得到处理的金属植入体III，备用；

5）将氢氧化钾加入乙醇中，搅拌溶解，然后依次加入丝蛋白、水杨酸乙二醇和聚氨酯搅拌均匀，然后加入海藻提取液、木犀草苷和马勃粉，继续搅拌均匀，最后加入咖啡酸多巴胺和盐酸多巴胺，搅拌均匀，得到混合液B；