一种生物相容性良好的酶响应抗菌钛材制备方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201810008933.3
申 请 日：20180104
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20180724
公 开 号：CN201810008933.3
代 理 人：胡正顺
代理机构：重庆大学专利中心 50201
摘 要：本发明公开了一种生物相容性良好的酶响应抗菌钛材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先通过阳极氧化法在钛材表面构建均匀的二氧化钛纳米管，并将其作为载抗生素的药物储池；其次，分别利用多巴胺和二氢咖啡酸对透明质酸和壳聚糖进行改性，合成儿茶酚功能化的透明质酸和壳聚糖，分别命名为HA?c和Chi?c并作为聚电解质阴离子和聚电解质阳离子；使用HA?c和Chi?c利用层层自组装技术在载抗生素二氧化钛纳米管表面构建儿茶酚功能化的聚电解质多层膜，从而钛材表面构建出一种促进成骨细胞粘附、分化以及细菌响应性抗菌的双重功能的生物涂层，赋予钛基植入体良好的抗菌和成骨性能。
主 权 项：1.一种生物相容性酶响应抗菌钛材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用阳极氧化法构建管径为70nm的二氧化钛纳米管作为药物储池，并对其进行抗生素的装载；1.1)将钛箔依次用乙醇、丙酮、乙醇和蒸馏水各自清洗10～20分钟；干燥后进行电化学腐蚀；所述干燥过程的温度为60℃；所述电化学腐蚀过程中：铂箔作为阴极，钛箔作为阳极；电解溶液为含有氟化铵的水/甘油混合物，所述氟化铵的浓度为0.27M，所述水和甘油的体积比包括0︰1、1︰3、1︰1、3︰1或1︰0；所述电化学腐蚀过程中，恒定电压为10～30V，电解时间为30～90分钟；1.2)将电解后的钛箔进行煅烧，得到结构稳定的锐钛矿型二氧化钛纳米管；所述煅烧过程中：煅烧温度为450℃；煅烧时间为2小时；1.3)利用真空压力载药法在每片面积10mm×10mm纳米管样品中装载20～200μg的万古霉素；2)利用盐酸多巴胺和二氢咖啡酸，通过酰胺反应分别对透明质酸钠和壳聚糖多糖链进行改性，分别接枝上儿茶酚基团；2.1)配置浓度为0.1％～1％的透明质酸水溶液，将1?(3?二甲基氨基丙基)?3?乙基碳二亚胺盐酸盐和N?羟基琥珀酰亚胺添加到透明质酸水溶液中，调节混合溶液的pH值至4.5～6.5，磁力搅拌10～60分钟，得到混合物A；所述1?(3?二甲基氨基丙基)?3?乙基碳二亚胺盐酸盐、N?羟基琥珀酰亚胺和透明质酸的摩尔比分别为0.1～1︰0.1～1︰0.1～1；2.2)将盐酸多巴胺加入到混合物A中，调节pH值至4.5～6.5，避光磁力搅拌反应6～24小时；所得的产物用透析袋在磷酸盐缓冲液溶液中进行透析，冷冻干燥后，收集得到产物A；所述盐酸多巴胺与步骤2.1)中的透明质酸钠的摩尔比为0.1︰1～1︰1；所述PBS溶液的pH值为4.5～6.5；所述透析过程的时间为3天；2.3)配置浓度为0.1％～1％的壳聚糖水溶液，用冰醋酸调节pH值至5.5；将二氢咖啡酸和1?(3?二甲基氨基丙基)?3?乙基碳二亚胺盐酸盐添加到溶解的壳聚糖水溶液中，调节混合溶液的pH为4.5～6.5，磁力搅拌6～24小时；所述二氢咖啡酸、1?(3?二甲基氨基丙基)?3?乙基碳二亚胺盐酸盐与壳聚糖的摩尔比为0.1～1︰0.1～1︰0.1～1；所得的产物(Chi?c)用透析袋在磷酸盐缓冲液溶液中进行透析，冷冻干燥后，收集得到产物B；所述PBS溶液的pH值为4.5～6.5；所述透析过程的时间为3天；3)利用层层自组装方法，在加载万古霉素的纳米管表面构建儿茶酚基团改性的聚电解质多层膜；3.1)用步骤2.2)中得到的产物A和无菌蒸馏水混合，得到HA?c溶液；用步骤2.3)中得到的产物B和无菌蒸馏水混合，得到Chi?c溶液，使用冰醋酸调Chi?c溶液的pH值至5.5；所述HA?c溶液的浓度为0.5～2mg/mL；所述Chi?c溶液的浓度为1～10mg/mL；3.2)使用旋涂仪将步骤3.1)中得到的HA?c溶液和调节pH值后的Chi?c溶液进行交替旋涂2～10次，最终得到具有促进成骨细胞粘附、分化以及细菌响应性抗菌的双重功能的生物涂层的钛材；所述钛材为TNT@Van?LBLc；所述旋涂仪的设置包括：转速为100～400rpm/min，时间为5～10s；转速为2000～4000rpm/min，时间为20～60s。
关 键 词：抗菌;二氧化钛纳米管;生物相容性;聚电解质;透明质酸;钛材表面;儿茶酚;功能化;壳聚糖;构建;钛材;制备;抗生素;聚电解质多层膜;成骨细胞粘附;层层自组装;阳极氧化法;表面构建;成骨性能;生物涂层;双重功能;药物储池;多巴胺;咖啡酸;响应性;阳离子;阴离子;植入体;响应;改性;钛基;细菌;合成;分化;赋予
法律状态：公开
IPC专利分类号：A61L27/50;A61L27/00;A61L27/54;A61L27/00;A61L27/02;A61L27/00;A61L27/40;A61L27/00;A61L27/34;A61L27/00;C25F3/08;C25F3/00;C25D11/26;C25D11/00;C08B37/08;C08B37/00;A;C;A61;C25;C08;A61L;C25F;C25D;C08B;A61L27;C25F3;C25D11;C08B37;A61L27/50;A61L27/00;A61L27/54;A61L27/00;A61L27/02;A61L27/00;A61L27/40;A61L27/00;A61L27/34;A61L27/00;C25F3/08;C25F3/00;C25D11/26;C25D11/00;C08B37/08;C08B37/00