釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法
【專利摘要】本發明屬于生物醫用材料技術領域，涉及釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法。該支架材料的制備方法的包括聚酰胺支架材料清洗、表面改性，催化活化及化學鍍釓鉬鈷合金。本發明制備方法的優點是：支架材料的有機碳溢出率降低99%以上，莫氏硬度可達到6.1，經180天模擬人體體液腐蝕測試，金屬離子溢出率小于1ppm，即該材料具有極高的生物環境可靠性。釓鉬鈷合金/聚酰胺材料可用于組織工程支架材料，應用前景明朗，市場潛力巨大。
【專利說明】
釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于生物醫用材料技術領域，涉及一種釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]生物醫用材料是人工器官和醫療器械的基礎，對于介入治療領域，支架的選擇成為了冠心病治愈成敗的關鍵環節。一般臨床所用血管支架由金屬材料制成，而理想的金屬內支架必須具備以下理化特性:(I)具有較好的生物相容性，避免免疫排斥反應的發生。生物相容性是植入人體醫療器械最基本最重要的性能指標；(2)具有不透X光性，以便于對血管支架準確定位、擴張效果進行評價，影響因素主要有支架本身成分、支架的設計、標記點和表面涂層等；(3)具有較好的順應性。順應性是支架柔順性與剛性的綜合反映。柔順性好便于血管支架通過迂曲的血管而順利地推送到病變部位，但穩定性差；剛性好的血管支架幾何穩定性好，但輸送困難；(4)良好的血液相容性，植入后不易發生血栓和凝血反應，不易引起血管壁的炎癥反應和血管的內膜增生。這與支架表面的粗糙度、親水性、表面能、表面電荷有關；(5)高擴張性，在輸送系統中能以最小直徑通過，到達目標后又能高度膨脹；(6)徑向支撐強度，有機械持久性，能牢固的貼附于血管壁及防止血管壁彈性回縮；(7)小的血管壁覆蓋面積。支架的金屬管壁厚和表面積應盡可能小，網眼區達80%以上更有利于內皮細胞生長。
[0003]醫用聚酰胺可用于軟管、連接器、適配器、活塞。特點是具有柔順性、抗彎曲性、韌性高不易斷裂，耐化學性和耐磨性，不釋放任何對人體有害的物質，因此不造成皮膚或組織的發炎。
[0004]醫用支架材料中，金屬支架密度大，在體內存留人體負擔大；聚合物支架密度小，人體負擔小，但聚合物易降解，產生“有機碳”溢出，對人體不利;金屬/聚合物復合材料型支架能結合二者的優點，但金屬的種類有限，多以貴金屬金、銀、鉑等為主，價格昂貴。本發明是在聚酰胺表面被覆一層釓鉬鈷合金層，核心工藝是在銅鐵復合催化活化下，在化學鍍溶液中，稀土元素釓進入鉬鈷合金的晶格中，形成更加致密穩定的合金層，這樣有效的將聚酰胺與人體隔離，使聚酰胺有機碳溢出率降低99%以上，不僅如此，釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的莫氏硬度可達到6.1，是目前所有金屬/聚酰胺復合支架材料中最好的;經180天模擬人體體液腐蝕測試，釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的金屬離子溢出率小于百萬分之一(Ippm)，說明該材料具有極高的生物環境可靠性。綜上所述，本發明提出的釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法具有突出的實質性特點和顯著的進步，即具備創造性。
【發明內容】
[0005]本發明屬于生物醫用材料技術領域，涉及一種釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法。該制備方法的步驟如下:
[0006]I)將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干；
[0007]2)將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架;其中改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為:丙烯酸二甲氨基乙酯濃度3?6g/L，2-氰基丙烯酸丙酯濃度9?12g/L，過甲酸濃度I?3g/L，丙酮濃度100?200g/L。
[0008]3)將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架;其中活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為:硝酸亞銅濃度20?30g/L，氯化亞鐵濃度20?30g/L，酒石酸鈉濃度20?30g/L。
[0009]4)將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于600C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。其中釓鉬鈷化學鍍溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為:硝酸釓濃度20?30g/L;硝酸鈷濃度20?30g/L;硝酸鉬濃度40?60g/L;乙二胺四乙酸二鈉濃度30?60g/L;酒石酸鈉濃度60?90g/L;二甲氨基硼烷濃度3?6g/L;碳酸氫鈉濃度6?9g/L。
[0010]5)釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料測試表征。將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率；以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算釓、鉬、鈷離子的溢出率；以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度。其中模擬人體體液各成分含量:NaCl 8g/L，KCl 0.4g/L，NaHCO3
0.35g/L，CaCl2 0.14g/L, Na2HPO4 0.06g/L, KH2PO4 0.06g/L,MgSO4.7H20 0.2g/L,葡萄糖
lg/Lo
[0011]以本發明的制備方法制備的釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料可用于組織工程支架材料包括:骨、軟骨、血管、神經、皮膚和人工器官，如肝、脾、腎、膀胱等的組織支架材料。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例進一步描述本發明
[0013]實施例1
[0014]將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為1%的碳酸鈉水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[00?5]將5.3g丙稀酸二甲氨基乙酯，9.9g 2_氰基丙稀酸丙酯，2.8g過甲酸溶于156g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0016]將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架。
[0017]將25.4g硝酸亞銅，24.2g氯化亞鐵，21.36g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0018]將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架。
[0019]將26.6g硝酸釓，23.2g硝酸鈷，48.9g硝酸鉬，56.7g乙二胺四乙酸二鈉，81.2g酒石酸鈉，3.1g二甲氨基硼烷，6.6g碳酸氫鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的釓鉬鈷化學鍍溶液。
[0020]將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。
[0021]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0022]將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率為99.1%;以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算IL、鉬、鈷離子的溢出率分別為
0.56ppm、0.88ppm、0.77ppm；以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量為0.08GPa，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度為6.1。
[0023]實施例2
[0024]將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0025]將4.3g丙烯酸二甲氨基乙酯，9.6g2_氰基丙烯酸丙酯，1.1g過甲酸溶于145g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0026]將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架。
[0027]將25.6g硝酸亞銅，24.1g氯化亞鐵，23.7g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0028]將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架。
[0029]將27.3g硝酸釓，21.6g硝酸鈷，50.9g硝酸鉬，50.1g乙二胺四乙酸二鈉，70.6g酒石酸鈉，3.Sg二甲氨基硼烷，6.1g碳酸氫鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的釓鉬鈷化學鍍溶液。
[0030]將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。
[0031]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0032]將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率為99.4%;以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算IL、鉬、鈷離子的溢出率分別為0.44ppm、0.34ppm、0.23ppm；以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量為0.06GPa，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度為6.2。
[0033]實施例3
[0034]將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0035]將6g丙烯酸二甲氨基乙酯，12g2-氰基丙烯酸丙酯，3g過甲酸溶于200g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0036]將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架。
[0037]將30g硝酸亞銅，30g氯化亞鐵，30g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0038]將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架。
[0039]將30g硝酸|L，30g硝酸鈷，60g硝酸鉬，60g乙二胺四乙酸二鈉，90g酒石酸鈉，6g 二甲氨基硼烷，9g碳酸氫鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的釓鉬鈷化學鍍溶液。
[0040]將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。
[0041]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0042]將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率為99.1%;以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算IL、鉬、鈷離子的溢出率分別為
0.13ppm、0.13ppm、0.18ppm;以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量為3.03GPa，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度為6.1。
[0043]實施例4
[0044]將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0045]將4.9g丙稀酸二甲氨基乙酯，11.1g 2-氰基丙稀酸丙酯，2.1g過甲酸溶于171g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0046]將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架。
[0047]將23.1g硝酸亞銅，21.2g氯化亞鐵，21.5g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0048]將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架。
[0049]將22.1g硝酸釓，21.2g硝酸鈷，41.6g硝酸鉬，53.8g乙二胺四乙酸二鈉，71.2g酒石酸鈉，4.3g二甲氨基硼烷，8.1g碳酸氫鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的釓鉬鈷化學鍍溶液。
[0050]將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。
[0051]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0052]將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率為99.8%;以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算IL、鉬、鈷離子的溢出率分別為
0.46ppm、0.14ppm、0.24ppm；以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量為2.51GPa，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度為6.1。
[0053]實施例5
[0054]將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0055]將3g丙烯酸二甲氨基乙酯，9g2-氰基丙烯酸丙酯，Ig過甲酸溶于10g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0056]將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架。
[0057]將20g硝酸亞銅，20g氯化亞鐵，20g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0058]將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化聚酰胺支架。
[0059]將20g硝酸釓，20g硝酸鈷，40g硝酸鉬，30g乙二胺四乙酸二鈉，60g酒石酸鈉，3g 二甲氨基硼烷，6g碳酸氫鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的釓鉬鈷化學鍍溶液。
[0060]將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。
[0061]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0062]將釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，測試溶液中有機碳溢出量，并與聚酰胺支架材料相比較，計算有機碳溢出降低率為99.1%;以能量彌散X射線探測器(EDX)測試支架材料的元素含量，計算IL、鉬、鈷離子的溢出率分別為
0.55ppm、0.16ppm、0.34ppm；以萬能材料試驗機測試支架材料的彎曲模量為2.41GPa，以莫氏硬度計測試支架材料的表面硬度為6.1。
【主權項】
1.一種釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法，其特征在于: 1)將聚酰胺支架依次用重量百分比濃度為10%的碳酸鈉水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干； 2)將洗凈的聚酰胺支架置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于90°C干燥3小時，冷卻至室溫，得改性聚酰胺支架； 3)將改性聚酰胺支架置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，用去離子水洗凈，得活化聚酰胺支架； 4)將活化聚酰胺支架置于釓鉬鈷化學鍍溶液中，于60°C化學鍍3小時，取出洗凈，烘干，得釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料。2.如權利要求1所述的釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法，其特征在于所述的改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為: 丙烯酸二甲氨基乙酯濃度3?6 g/L; 2-氰基丙烯酸丙酯濃度9?12 g/L； 過甲酸濃度I?3 g/L； 丙酮濃度100?200 g/L ο3.如權利要求1所述的釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法，其特征在于所述的活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為: 硝酸亞銅濃度20?30g/L; 氯化亞鐵濃度20?30g/L; 酒石酸鈉濃度20?30g/L。4.如權利要求1所述的釓鉬鈷合金/聚酰胺支架材料的制備方法，其特征在于所述的釓鉬鈷化學鍍溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質濃度分別為: 硝酸釓濃度20?30g/L; 硝酸鈷濃度20?30g/L; 硝酸鉬濃度40?60g/L; 乙二胺四乙酸二鈉濃度30?60g/L; 酒石酸鈉濃度60?90g/L; 二甲氨基硼烷濃度3?6g/L; 碳酸氫鈉濃度6?9g/L。
【文檔編號】A61L27/04GK105999402SQ201610447101
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】藍碧健
【申請人】太倉碧奇新材料研發有限公司