一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層的制備方法，屬于生物材料涂層技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著人類骨損傷和骨缺損等創傷的增加和人類生活水平的提高，硬組織替代、骨固定和修復等生物材料逐漸引起人們的重視，傳統硬組織替代和骨固定材料如不銹鋼等金屬材料生物相容性差，彈性模量與人骨相差很大，易產生應力遮擋效應，可使骨骼強度降低、愈合遲緩;而聚乳酸等高分子材料力學性能差，很難承受較大的負重。目前臨床應用成功的鈦合金可克服傳統生物材料上述缺點，但鈦合金為生物惰性材料，長期植入生物活性較差，而現有良好性能的鎂合金有可能作為新的骨固定材料和植入材料。
[0003]鎂合金作為一種異體物質植入人體內，在體內耐蝕性差，降解速率過快，所以需要通過許多可降解高分子材料被用作金屬支架材料的涂層，一方面提高支架的生物相容性，一方面可以裝載藥品，抑制支架植入后的并發癥。現有涂層通過膠原蛋白進行制備，雖然其生物相容性較強，但是膠原蛋白成膜較差，膜延展性較低，降解速率較快，而殼聚糖涂層與鎂合金相容性較差，無法達到其作為涂層的效果等，所以需要一種可以耐腐蝕抗氧化，且生物相容性較高，安全無毒的鎂合金涂層很有必要。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題:針對目前鎂合金生物材料表面涂層與鎂合金相容性較差，成膜性和延展性較低的問題，提供了一種通過將蛛絲與蠶絲混合溶解制備絲蛋白，通過絲蛋白中的抗氧化肽接枝聚乳酸薄膜，將抗氧化聚乳酸制備鎂合金涂層來阻止其在體內腐蝕的速率，大大提高其使用壽命。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質量比1:10，將其混合并置于清水中，在60?65°C下加熱2?3h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調節PH至5.5?6.0，攪拌混合升溫加熱至50?55°C，隨后保溫加熱反應2?3h;
(2)待保溫反應完成后，對其滴加質量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh，制備得絲蛋白粉末；
(3)按重量份數計，選取35?65份質量濃度為98%的甲酸、20?35份的聚乙二醇和15?30份上述制備的絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質量比1: 5，將0.15?0.16_的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為10?15cm;
(4)待調整燈距后，對其輻照箱中通氮氣排除空氣，打開紫外燈開關，使其輻照接枝25?30min，待接枝完成后，收集改性聚乳酸薄膜并用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh后，按固液質量比1:8，將其置于二氯甲烷中，攪拌混合至其完全溶解，制備得聚乳酸涂層溶液；
(5)將鎂合金生物材料表面分別用100#、200#、400#、600#、800#和1000#的金相砂紙一次打磨，隨后置于質量濃度為10的碳酸氫鈉溶液中浸泡15?20min，在將其取出用去離子水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于上述制備的聚乳酸涂層溶液中，隨后提拉成膜，使其自然晾干，即可制備得一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層。
[0006]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明制備的絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層具有良好的抗腐蝕性、和生物相容性，可使鎂合金使用時長提高15?20%;
(2)本發明通過蛛絲和蠶絲進行制備，綠色環保無污染。
【具體實施方式】
[0007]首先收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質量比1:10，將其混合并置于清水中，在60?65°C下加熱2?3h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調節PH至5.5?6.0，攪拌混合升溫加熱至50?55°C，隨后保溫加熱反應2?3h;待保溫反應完成后，對其滴加質量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?8h，制備得絲蛋白粉末;按重量份數計，選取35?65份質量濃度為98%的甲酸、20?35份的聚乙二醇和15?30份上述制備的絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質量比1:5，將0.15?0.16_的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為10?15cm;待調整燈距后，對其輻照箱中通氮氣排除空氣，打開紫外燈開關，使其輻照接枝25?30min，待接枝完成后，收集改性聚乳酸薄膜并用去離子水洗滌3?5次，在45?50°C下干燥6?Sh后，按固液質量比1:8，將其置于二氯甲烷中，攪拌混合至其完全溶解，制備得聚乳酸涂層溶液;將鎂合金生物材料表面分別用100#、200#、400#、600#、800#和1000#的金相砂紙一次打磨，隨后置于質量濃度為10%碳酸氫鈉溶液中浸泡15?20min，在將其取出用去離子水和無水乙醇分別洗滌3?5次，并將其置于上述制備的聚乳酸涂層溶液中，隨后提拉成膜，使其自然晾干，即可制備得一種絲蛋白改性聚乳酸鎂合金活性涂層。
[0008]實例I
首先收集新鮮蠶繭和蛛絲，按蛛絲與蠶絲質量比1:10，將其混合并置于清水中，在60°C下加熱2h，隨后收集混合蠶絲蛛絲，按固液質量比1:10，將其置于2g/L的胃蛋白酶溶液中，用冰醋酸溶液調節PH至5.5，攪拌混合升溫加熱至50°C，隨后保溫加熱反應2h;待保溫反應完成后，對其滴加質量濃度為75%硫酸銨溶液，控制滴加速度為2mL/min，待滴加至無沉淀析出后，對其趁熱過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3次，在45°C下干燥6h，制備得絲蛋白粉末；按重量份數計，選取35份質量濃度為98%的甲酸、35份聚乙二醇和30份上述制備絲蛋白粉末，攪拌混合制備得改性蛋白液并置于三角燒瓶中，隨后按固液質量比1:5，將0.15mm的聚乳酸薄膜浸泡在改性蛋白液中，隨后將三角燒瓶置于紫外輻照箱中，控制紫外燈與三角燒瓶距離為1cm;待調整燈距后，對其輻照箱中通氮氣排除空氣，打開紫外燈開