鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備方法
【專利摘要】本發明涉及鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備方法；本發明首先用多巴胺的三羥甲基氨基甲烷水溶液處理鈦表面，利用多巴胺氨基與海藻酸鈉羧基的酰胺反應在上述材料的表面接枝海藻酸鈉，然后將得到的材料置于氯化鍶溶液中，實現鍶的螯合。利用多巴胺中的鄰二苯酚官能團以非共價的形式粘附在鈦表面上，進而在基底表面構建涂層，該方法操作簡單，與基體結合較好。海藻酸鈉生物相容性好，分子中存在的大量羧基與鍶離子反應后，形成的海藻酸鍶凝膠對鍶具有較好的螯合性，實現鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備，鍶的緩釋降解賦予移植材料長效的骨誘導性。采用的海藻酸鈉生物相容性好，與鍶具有較好的螯合性，實現了鍶的緩釋，具有很好的推廣價值。
【專利說明】
鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于生物醫用材料表面改性技術領域，主要涉及鈦表面有機鍶涂層的制備，以提尚欽材料的生物性能。
【背景技術】
[0002]鈦及鈦合金(Ti)質量輕，強度高，生物相容性好，比重與人骨相近，近年來作為醫用骨移植材料引起了巨大的關注。鈦表面制備有機鍶的涂層不僅能利用鈦良好的生物性能，而且表面涂層的鍶將會促進成骨，但鈦表面制備涂層一個亟待解決的問題是鈦表面過于光滑，增加了涂層制備的難度。目前常用的涂層制備方法是磁控濺射、電化學沉積、水熱制備等，這些方法的使用不但增加了材料表面處理的成本，而且使表面處理的簡易性及普適性大打折扣。在本篇專利中，我們采用多巴胺(DOPA)成功在鈦表面制備了涂層，解決了涂層制備復雜和成本高的問題。多巴胺分子中含有的鄰二苯酚官能團能夠以非共價的形式與基體材料表面相互作用，形成超強附著力，而且分子中存在的氨基能夠與羧基，巰基，羥基等基團反應，從而可以在表面接枝生長因子，骨形態發生蛋白等，以提高鈦材料的生物性會K。
[0003]親骨性元素鍶(Sr)在周期表中與鈣同族，同鈣一樣，鍶也是人體骨骼和牙齒的重要組成成分，近年來的研究發現:鍶具有促進成骨細胞生長和抑制破骨細胞活性的作用，而且鍶還具有成本低、活性高、材料性質穩定等優點，因此如果在移植材料的表面制備鍶涂層，將會為成骨細胞的生長提供適宜的外環境，能夠有效地提高材料的骨誘導性。
[0004]然而，目前已有研究制備的有機鍶涂層中的鍶離子多是以突釋的形式存在，鍶離子在很短的時間內釋放完畢，這會使移植材料的骨誘導性作用時間相對較短，導致移植材料與宿主骨之間的結合較差，最后容易導致移植失敗，因此涂層中鍶離子的緩釋對移植的成功起著至關重要的作用。我們發現:具有良好生物相容性的海藻酸鈉(SA)分子中存在大量的羧基和羥基，而且已有研究表明:羧基、羥基等官能團的存在對于鍶離子具有很強的螯合性，因此本專利利用海藻酸鈉對鍶較強的螯合性制備涂層，達到緩釋的效果，而且采用的海藻酸鈉具有良好的生物相容性和生物體內可降解性，分子中存在的羥基也能夠有效地提高材料表面的親水性，有利于成骨細胞的吸附生長，提高移植材料的骨誘導性。
【發明內容】
[0005]本發明在于利用鍶具有誘導成骨和抑制破骨的雙重作用，依據海藻酸鈉對鍶具有較好的螯合性，提供一種有機鍶涂層的制備方法，以提高鈦材料的成骨活性。
[0006]利用多巴胺中的鄰二苯酚官能團制備鈦/多巴胺試樣，并與海藻酸鈉復合。海藻酸鈉中存在的大量羧基與鍶離子反應后，形成的海藻酸鍶凝膠對鍶具有較好的螯合性，能夠實現鍶的緩釋，使移植材料長期具有骨誘導性。
[0007]本發明的技術方案如下:
[0008]—種鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備方法，其步驟如下:
[0009](I)向三羥甲基氨基甲烷水溶液中加入多巴胺，待多巴胺充分溶解后，用鹽酸和氫氧化鈉調節溶液pH值為8?10，將預處理的鈦片放入溶液中，過夜浸泡，制備的鈦/多巴胺試樣；
[0010](2)配置海藻酸鈉溶液，攪拌1h?12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的碳二甲胺和N-羥基琥珀酰亞胺活化40min?60min，將制備的鈦/多巴胺試樣浸泡在海藻酸鈉溶液中，過夜，制備鈦/多巴胺/海藻酸鈉試樣；
[0011](3)用過濾器過濾配置的氯化鍶溶液，將制備的鈦/多巴胺/海藻酸鈉試樣浸泡在氯化鍶溶液中，過夜，得到鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層。
[0012]所述的鈦片預處理是先將鈦片置于HNO3溶液中，常溫下腐蝕處理，然后放于NaOH溶液中，保溫處理，腐蝕處理后，用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗。
[0013]所述鈦優選為生物醫用純鈦。
[0014]所述配置多巴胺溶液使用的Tr i s-HCl溶液pH優先為8?1。
[0015]所述的海藻酸鈉溶液的質量分數優選為0.5%。
[0016]所述的氯化鍶溶液的質量分數優選為0.1 %?0.5%。
[0017]所述的三羥甲基氨基甲烷水溶液濃度優選為1mM Tris0
[0018]所述的過濾器孔徑優選為0.22μπι。
[0019]所述的多巴胺溶液處理、海藻酸鈉溶液處理和氯化鍶溶液處理，這三步反應均保持反應時間過夜。
[0020]具體實驗流程圖如圖1所示，鈦片用多巴胺處理后，在鈦表面上接枝多巴胺分子，當用海藻酸鈉處理后，多巴胺分子中的氨基和海藻酸鈉分子中的羧基發生酰胺反應，使海藻酸鈉分子接枝在多巴胺上，從而制備海藻酸鈉涂層，再用氯化鍶溶液處理后，海藻酸鈉與鍶離子反應形成海藻酸鍶凝膠涂層，利用其對鍶較強的螯合性實現鍶的緩釋。
[0021]對制備過程中每步得到的樣品進行掃描電鏡和透射電鏡測試，以觀察涂層的形貌。如圖2(掃描電鏡圖)所示，圖2a可以看出酸堿處理后的鈦片表面呈針孔狀，比較粗糙，有利于多巴胺的粘附，圖2b相對于圖2a可以明顯看出多巴胺成功粘附在鈦片上，由于高分子溶液的流動性，接枝海藻酸鈉后表面比較平整(圖2c)，氯化鍶處理后，鍶與海藻酸鈉結合形成海藻酸鍶，以圓形顆粒的形狀呈現在表面，圖2d和圖2e可以看出海藻酸鍶比較均勻的分布在鈦表面，表明鍶涂層的成功制備。圖2f接觸角的測試同樣說明了鈦表面被成功改性，與原始鈦片相比，鍶處理后接觸角的降低表明鈦表面的可濕性得到提高。l%Sr-Ti和l%Sr-Ti的透射電鏡圖片被用于更進一步的觀察鈦表面形成的鍶顆粒，如圖3所示，圖3b相對于圖3a可以明顯看出當鍶濃度提高時，海藻酸鍶顆粒明顯增多，并且連接在海藻酸鈉表面上，說明海藻酸鈉對鍶具有優良的螯合性。
[0022]紅外測試和XPS測試用于進一步地說明涂層的化學成分。如圖4所示，圖4a中568cm—1對應于T1-O-Ti的伸縮振動峰，多巴胺修飾后(圖4b) ,3365cm—1,2939cm—1,1616cm—1和1495cm—1依次對應于-NH2伸縮振動峰，-CH2伸縮振動峰，-C = O伸縮振動峰和-CH2彎曲振動峰，這些峰的出現說明多巴胺成功接枝在鈦片上，海藻酸鈉修飾后(圖4c)，2243cm—工(-NH伸縮振動峰)歸因于氨基與羧基的反應，表明海藻酸鈉成功接枝在多巴胺上。如圖5所示，在原始鈦(圖5a)中，C Is,Ti 2p和O Is鍵能出現在285eV，460eV和531eV，碳元素的出現是不可避免的碳水化合物的污染，多巴胺修飾后(圖5b)，多巴胺中的N Is明顯地出現在399eV，說明多巴胺成功接枝在鈦片上，海藻酸鈉修飾后，Na KLL和Na Is鍵能明顯出現在譜圖中，經過氯化鍶處理后，鍶的峰主要出現在135eV(Sr 3d)、270eV(Sr 3p3)、360eV(Sr 3s)，提高氯化鍶的濃度，表面鍶的含量也相應地增加。
[0023]為了說明鍶離子釋放的情況，我們做了鍶離子釋放實驗方法。經氯化鍶處理的鈦片置于去離子水中，保持37°(:恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，ICP測試溶液中鍶離子的濃度，如圖6所示，樣品I % Sr-Ti和5 % Sr-Ti的整個釋放過程分兩個階段:前期的突釋和后期的緩釋，在開始釋放的前5天，沉積在表面過量的海藻酸鍶首先釋放出來，I % Sr-Ti和5 % Sr-Ti的釋放率分別達到95.31%和83.00%,在5?28天時間里，樣品l%Sr-Ti和5%Sr-Ti呈現的是鍶的緩釋，釋放效率幾乎達到一個常量，這是因為形成的海藻酸鍶凝膠對鍶具有較好的螯合性，說明制備的鍶涂層能夠在長達28天的時間里實現鍶的緩釋。
[0024]本發明是一種在醫用鈦合金表面制備促進細胞成骨涂層的制備方法，以改善植入骨與人體組織結合較差的問題。本發明是利用鍶(Sr)促進成骨細胞生長、抑制破骨細胞活性的作用及海藻酸鈉(SA)對鍶優良的螯合性，通過多巴胺中鄰二苯酚官能團與基體材料的緊密結合，在鈦表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，通過海藻酸鈉對鍶的螯合實現鍶的緩釋。本發明首先用多巴胺(DOPA)的三羥甲基氨基甲烷(Tris)水溶液處理鈦表面，利用多巴胺氨基與海藻酸鈉羧基的酰胺反應在上述材料的表面接枝海藻酸鈉，然后將得到的材料置于氯化鍶溶液中，實現鍶的螯合。本發明的優點在于:利用多巴胺中的鄰二苯酚官能團以非共價的形式粘附在鈦表面上，進而在基底表面構建涂層，該方法操作簡單，與基體結合較好。海藻酸鈉生物相容性好，分子中存在的大量羧基與鍶離子反應后，形成的海藻酸鍶凝膠對鍶具有較好的螯合性，實現鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備，鍶的緩釋降解賦予移植材料長效的骨誘導性。與其他鍶涂層相比，本發明制備方法簡單，成本較低，采用的海藻酸鈉生物相容性好，與鍶具有較好的螯合性，實現了鍶的緩釋，具有很好的推廣價值。
【附圖說明】
[0025]圖1鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層制備過程示意圖；
[0026]圖2不同樣品表面涂層的掃描電鏡圖片:(a)Ti，(b)DOPA-Ti，(c)SA-Ti，(d)l%Sr-Ti，(e)5%Sr-Ti(比例尺:10ym).(f)不同樣品表面測量的接觸角；
[0027]圖3樣品 I % Sr-Ti和5 % Sr-Ti的透射電鏡圖片:(a) I % Sr-Ti，(b) 5 % Sr-Ti ;
[0028]圖4不同樣品表面涂層的傅里葉紅外變換譜圖:(a)Ti，(b)DOPA-Ti,(c)SA-Ti，(d)l%Sr-Ti,(e)5%Sr-Ti；
[0029]圖5不同樣品表面的XPS光譜圖:(a)Ti，(b)DOPA-Ti，(c)SA-Ti，(d)l%Sr-Ti,(e)5 % Sr-Ti；
[0030]圖6樣品I% Sr-Ti和5% Sr-Ti的鍶離子釋放效率隨時間變化的函數關系圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合實施例對本發明的內容作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0032]實施例1:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，配置多巴胺溶液使用的Tris-HCl溶液的pH = 8，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.1%的SrCl2溶液。具體的實驗步驟如下:
[0033]I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0034]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g DOPA，并用lmol/LHCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為8，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光過夜保存，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0035]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0036]4)配置質量分數為0.1 %wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.1 % Sr-Ti。
[0037]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0038]實施例2:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，配置多巴胺溶液使用的Tris-HCl溶液的pH = 8，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.3%的SrCl2溶液。具體的實驗步驟如下:
[0039]5)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0040]6)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/LHCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為8，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光過夜保存，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0041]7)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0042]8)配置質量分數為0.3 的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.3% Sr-Ti。
[0043]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0044]實施例3:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，配置多巴胺溶液使用的Tris-HCl溶液的pH = 8，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.5%的SrCl2溶液。具體的實驗步驟如下:
[0045]I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0046]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/L HCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為8，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光保存24h，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0047]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0048]4)配置質量分數為0.5 的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.5% Sr-Ti。
[0049]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0050]實施例4:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，用多巴胺處理鈦片使用的Tris-HCl溶液的pH=9，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.1 %的SrCl2溶液，具體的實驗步驟如下:
[0051 ] I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0052]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/L HCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為9，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光保存24h，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0053]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0054]4)配置質量分數為0.1 %wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.1 % Sr-Ti。
[0055]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0056]實施例5:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，配置多巴胺溶液使用的Tris-HCl溶液的pH = 9，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.3%的SrCl2溶液。具體的實驗步驟如下:
[0057]9)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0058]10)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/LHCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為8，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光過夜保存，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0059]11)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0060]12)配置質量分數為0.3%wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.3% Sr-Ti。
[0061]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0062]實施例6:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，用多巴胺處理鈦片使用的Tri s-HCl溶液的pH=9，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.5 %的SrCl2溶液，具體的實驗步驟如下:
[0063]I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0064]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g DOPA，并用lmol/L HCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為9，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光保存24h，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0065]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[ΟΟ??] 4)配置質量分數為0.5 %wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μηι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.5% Sr-Ti。
[0067]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0068]實施例7:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，用多巴胺處理鈦片使用的Tris-HCl溶液的pH= 10，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.1 %的SrCl2溶液，具體的實驗步驟如下:
[0069]I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0070]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/L HCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為10，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光保存24h，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0071]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0072]4)配置質量分數為0.1 %wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.1 % Sr-Ti。
[0073]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0074]實施例8:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，配置多巴胺溶液使用的Tris-HCl溶液的pH= 10，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.3%的SrCl2溶液。具體的實驗步驟如下:
[0075]13)鈦片置于質量分數為40 %的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0076]14)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g DOPA，并用lmol/LHCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為8，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光過夜保存，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0077]15)配置質量分數為0.5 %的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0078]16)配置質量分數為0.3%wt的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.3% Sr-Ti。
[0079]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
[0080]實施例9:本實例是在鈦片表面制備螯合鍶的海藻酸鈉涂層，用多巴胺處理鈦片使用的Tris-HCl溶液的pH= 10，浸泡時采用的鍶濃度是質量分數0.5%的SrCl2溶液，具體的實驗步驟如下:
[0081]I)鈦片置于質量分數為40%的HNO3中，常溫下腐蝕40min，然后將鈦片取出，用去離子水沖洗吹干，放入5mol/L的NaOH溶液中，于90°C水浴中保溫處理5h，之后用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗lOmin，該步處理得到的鈦片記為Ti。
[0082]2)取0.0606g Tris溶于50ml的去離子水中，待充分溶解后加入0.05g D0PA，并用lmol/L HCl和lmol/L NaOH調節溶液pH為10，將上述酸堿處理后的鈦片浸沒于該溶液中，避光保存24h，該步處理得到的鈦片記為DOPA-Ti。
[0083]3)配置質量分數為0.5%的海藻酸鈉溶液，攪拌12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的EDC和NHS活化40min，將上述多巴胺處理過的鈦片置于該溶液中，靜置24h，該步處理得到的鈦片記為SA-Ti。
[0084]4)配置質量分數為0.5 的SrCl2水溶液，充分溶解后用0.22μπι的過濾器過濾，將上述海藻酸鈉處理的鈦片置于其中，24h后取出，該步處理得到的鈦片記為0.5% Sr-Ti。
[0085]鍶離子釋放實驗方法為經氯化鍶處理的鈦片置于5ml的去離子水中，保持37°C恒溫，于1211，1(1，3(1，5(1，7(1，9(1，13(1，17(1，21(1，28(1將鈦片取出，更換去離子水，10?測試溶液中鍶離子的濃度。
【主權項】
1.一種鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層的制備方法，其特征是步驟如下: (1)向三羥甲基氨基甲烷水溶液中加入多巴胺，待多巴胺充分溶解后，用鹽酸和氫氧化鈉調節溶液PH值為8?10，將預處理的鈦片放入溶液中，過夜浸泡，制備的鈦/多巴胺試樣； (2)配置海藻酸鈉溶液，攪拌1h?12h至溶液呈透明凝膠狀，加入等摩爾量的碳二甲胺和N-羥基琥珀酰亞胺活化40min?60min，將制備的鈦/多巴胺試樣浸泡在海藻酸鈉溶液中，過夜，制備的鈦/多巴胺/海藻酸鈉試樣； (3)用過濾器過濾配置的氯化鍶溶液，將制備的鈦/多巴胺/海藻酸鈉試樣浸泡在氯化鍶溶液中，過夜，得到鈦表面螯合鍶的海藻酸鈉涂層。2.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的鈦片預處理是先將鈦片置于HNO3溶液中，常溫下腐蝕處理，然后放于NaOH溶液中，保溫處理，再用無水乙醇和去離子水依次超聲清洗。3.如權利要求1所述的方法，其特征是所述多巴胺包括多巴胺、鹽酸多巴胺及含有鄰二苯酚官能團的多巴胺衍生物。4.如權利要求1所述的方法，其特征是所述鈦為生物醫用純鈦或者鈦合金。5.如權利要求1所述的方法，其特征是所述海藻酸鈉的分子量為I萬?2.5萬道爾頓。6.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的海藻酸鈉溶液的質量分數為0.1%?0.5%。7.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的氯化鍶溶液的質量分數為0.1 %?0.5 %。8.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的三羥甲基氨基甲烷水溶液濃度為5?1mMTris09.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的過濾器孔徑為0.22μπι。
【文檔編號】A61L27/30GK106011834SQ201610412738
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】賈莉莉, 李朝陽, 楊賢金, 崔振鐸, 朱勝利, 呂維加
【申請人】天津大學, 山東威高骨科材料股份有限公司