负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材料的制作方法_2

文档序号:9623509阅读:来源:国知局
[0049]CNTs+CHIT-MV一CNTs-CHIT-NH3+ (2) 阳化0] 2H2〇+2e一Η 2巧0H (3)
[0051]CHIT-WV+OH一CHIT-NH2+H2O(4)
[0052]CNTs-OnT-WV+OH一CNTs-OnT-NHz+HzO(5)
[0053] 由图1结果可见当巧憐/壳聚糖/CNTs膜层在m-SBF中浸泡后,当CNTs浓度从 0.Ig/L变化到0. 25g/L时,膜层的结合力很好。
[0054] 实施例2: 阳化5] 本实施例与实施例1不同的是:采用优化制备条件CNTs浓度为0. 2g/L。其它步 骤和参数与实施例1相同。
[0056] 表2.复合涂层中CNTS的负载量复合涂层中CNTS的负载量
[0057]
[005引由图2、图3及表2的结果可见巧憐/壳聚糖/CNTs膜层在m-SBF中浸泡前,其主 要化学成分是 12%CNTs, 16. 23%DCPD、49. 32%HA和 22. 45%HCA;浸泡m-SBF之后,DCPD 会转化为HA和肥A,并且,膜层中HA和肥A呈结晶生长的趋势。其中,当浸泡时间从1周变 化到4周时,HA和肥A衍射峰增强,表明膜层中HA和肥A生长趋势增强。当浸泡时间从4 周变化到12周时,HA和HCA衍射峰强度有所降低,说明憐酸盐生长趋势变弱。
[0059] 由图4的结果可见,巧憐/壳聚糖/CNTs膜层在m-SBF中浸泡前,膜层表面未观察 到CNTs,运是因为CNTs几乎被HA、DCro和壳聚糖覆盖,在m-SBF中浸泡后,随浸泡时间的 延长巧憐/壳聚糖/CNTs膜层中CNTs将逐渐被暴露出来,当浸泡时间达到4周时,膜层表 面会观察到大量的CNTs。CNTs可促使HA在其表面沉积和矿化。一些研究结果已表明CNTs 表面可为针状纳米憐灰石晶体提供结晶位置和生长支架,从而促进憐酸盐的成核和生长, CNTs附近逐渐被憐灰石或类骨憐灰石覆盖。当浸泡时间到达12周时,CNTs几乎被憐灰石 或类骨憐灰石淹没。
[0060] 由图5结果可见TG数据表明,膜层在800°C时总重量损失为15. 2%,运归属于沉 积膜层的脱水、DCro转化和壳聚糖的燃烧。因此,膜层中壳聚糖含量应该低于15. 2wt. %。
[0061] 由图6a-6e的结果可见,当AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖/CNTs在m-SBF中浸泡 10d、2周和4周时,传荷电租化t)增加膜电阻化)降低,AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖/ CNTs在m-SBF中浸泡4周左右时膜层没有发生破裂,说明巧憐/壳聚糖膜层中复合CNTs 后膜层与基体结合力有所提高。浸泡时间增加到10周和12周时,金属基体上的腐蚀产物、 MA0层和巧憐/壳聚糖/CNTs膜层会发生局部的破坏,运将导致金属基体的保护层缺失,因 此,Nyquist图中Rs降低到零。 W62] 实施例3 : 阳06引本实施例与实施例1不同的是:采用优化制备条件下制备的M0-AZ91D基巧憐/ 壳聚糖/CNTs材料与M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖,M0-AZ91D儀合金、AZ91D儀合金浸泡 在m-SBF中,在 37°C±0. 5°C条件下,浸泡 6and12h,andld,2d,5d,8d,16d,20d,24d,30d, 45d,60d及90d,所获得的浸提液经滤器消毒,待用。
[0064]实施例4 : W65] 本实施例与实施例1-3不同的是:采用CCK8法研究MA0-AZ91D基巧憐/壳聚糖/ CNTs材料、M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖,M0-AZ91D儀合金、AZ91D儀合金浸溃在m-SBF不 同时间浸提液的细胞生存率,其它步骤和参数与实施例1-3相同。
[0066] 由图7的结果可见,优化制备条件下细胞生存率:M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖/ CNTs材料>MA0-AZ91D基巧憐/壳聚糖>MA0-AZ91D儀合金>AZ91D儀合金。
[0067] 实施例5: W側本实施例与实施例1-3不同的是:采用优化制备条件下制备的MA0-AZ91D基巧憐 /壳聚糖/CNTs材料与M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖,M0-AZ91D儀合金、AZ91D儀合金浸溃 在m-SBF不同时间浸提液,研究四种浸提液的碱性憐酸酶活性(ALK),其它步骤和参数与实 施例1-3相同。
[0069] 由图8的结果可见,M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖/CNTs材料与M0-AZ91D基巧憐/ 壳聚糖材料的ALK活性相似,浸提液时间为45天时,M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖材料的ALK 活性高于MA0-AZ91D基巧憐/壳聚糖/CNTs材料。
[0070] 实施例6 :
[0071] 本实施例与实施例1、2不同的是:采用下述步骤配制的PBS替代步骤四所述的 PBS,在37°C条件下将M0-AZ91D基巧憐/壳聚糖/CNTs材料与M0-AZ91D基巧憐/壳聚 糖材料置于含GM注射液体积含量为6%的PBS溶液中浸泡5山每天更换一次溶液。然后在 250mLm-SBF中释放药物。测定不同时间点各溶液吸光度值。其它步骤和参数与实施例1、 2相同。
[0072] 由图9的结果可见浸溃载药试样膜层中GM在Id内,Ξ种试样中GM呈崩发式释 放,药物浓度急剧增加,2-5d时GM释放浓度略微降低。浸泡时间达5d时,膜层中药物基本 释放完全,m-SBF中药物浓度随浸泡时间的延长不再增加,对于AZ91D儀合金基巧憐/壳聚 糖/CNTs试样,在整个浸泡周期内,药物一直持续释放,浸泡15d之前药物释放浓度增加较 快,浸泡15d之后药物释放浓度增加缓慢。 阳〇7引实施例7 : 阳074] 本实施例与实施例1、2不同的是:在37°C条件下,将庆大霉素注射液与CNTs混合 比例为30:1 (mL/g)时,制备负载庆大霉素的AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖、AZ91D儀合金 基巧憐/壳聚糖/CNTs电泳载药试样,其它步骤和参数与实施例1、2相同。 阳07引实施例8 : 阳076] 采用实施例7负载GM的AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖、AZ91D儀合金基巧憐/壳 聚糖/CNTs试样电泳载药试样,采用下述步骤配制的PBS替代步骤四所述的PBS,在37 °C条 件下置于100血含及不含6mlGM的PBS中浸泡5山每天更换一次溶液。然后在250血m-SBF 中释放药物。测定不同时间点各溶液吸光度值。其它步骤和参数与实施例1、2相同。
[0077] 由图10的结果可见电泳载药制备的AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖/CNTs沉积层, 在含GM的PBS中进行生物转化所获得的两种试样,其膜层中药物释药量也分别稍高于无GM 的PBS中浸泡的样品,在整个浸泡周期内,药物一直持续释放,浸泡12d之前药物释放浓度 增加较快,浸泡12d之后药物释放浓度增加缓慢。负载GM的AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖 及AZ91D儀合金基巧憐/壳聚糖/CNTs试样,在含GM的PBS中进行生物转化,其膜层中药 物释药量也分别稍高于浸溃于无GM的PBS中浸泡的样品,两种试样在m-SBF介质中药物持 续释放时间达60dW上,与浸溃试样相比,lOd至60d,电泳载药试样释放的GM量较高。
[0078] W上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范 围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材料,其特征在于:所述骨 植入材料包括内至外一体结合的AZ91D镁合金和钙磷/壳聚糖/CNTs膜层,所述钙磷/壳聚 糖/CNTs膜层包含以下重量份的成分:8-16份载庆大霉素的CNTs;15-19份的磷酸二氢钙、 54-60份的羟基磷灰石、7-11份壳聚糖和22-26份的Ca1Q(P04)6C03 (0H)2,其中浓度为40mg/ ml的庆大霉素注射液与CNTs的混合比例为25-35 :1 (mL/g)。2. 根据权利要求1所述的负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材料,其 特征在于:所述庆大霉素注射液与CNTs的混合比例为30 :1 (mL/g)。3. 根据权利要求1或2所述的负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材 料,其特征在于其由以下方法制得: 一、 镁合金微弧氧化(MAO): 将AZ91D镁合金放入 30g/LK0H、30g/LNa4Si04、40g/LNa3POjP15g/LNaF溶液中,在 微弧氧化过程中,AZ91D镁合金为阳极,装有电解液的不锈钢槽为阴极,采用恒流氧化方式, 电流强度为0.lA/cm2,氧化时间为10s; 二、 电泳液按下列步骤配制: 步骤a、将0. 25g壳聚糖、1. 0g纳米羟基磷灰石粒子(nHA)和含庆大霉素注射液的CNTs在超声条件下依次加到200mL醋酸水溶液中,得到溶液A,其中含庆大霉素注射液的CNTs是 将40mg/ml庆大霉素注射液与0. 25g/LCNTs醋酸水溶液按7. 5-8. 75 :1 (mL/1)的比例混合 得到,之后加蒸馏水,搅拌,过滤,干燥得到电泳碳源,以上两次所述醋酸水溶液为每200mL 中含醋酸9mL; 步骤b,将1. 5gnHA加到300mL无水乙醇中,得到悬浮液B, 步骤c,将溶液A与悬浮液B混合,超声混匀l-2h、陈化24-30h,得到电泳溶液; 三、 以MA0-AZ91D为阴极,涂覆铱钽的钛合金为阳极,两电极之间的距离为lcm,在40V 下恒压电泳20min; 四、 经微弧氧化及电泳处理的AZ91D镁合金在37°C±0. 5°C条件下,于250mLPBS磷酸 盐缓冲液中浸泡5d,所获得的样品经蒸馏水润洗后,室温干燥,待用,其中浸泡微弧氧化及 电泳处理的AZ91D镁合金的PBS磷酸盐缓冲液需每天更换,PBS由10g/LNaH2P0jP10g/L Na2HP04*离子水构成。4. 根据权利要求3所述的负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材料,其 特征在于:步骤四中所述PBS磷酸盐缓冲液含体积百分比1-8%的庆大霉素注射液。
【专利摘要】本发明公开了一种负载庆大霉素的镁基钙磷/壳聚糖/纳米管骨植入材料,以丰富可降解金属基复合骨植入材料的种类,解决材料的陶瓷层与基体结合力不好、药物的负载能力差及控释困难的问题,本发明所述骨植入材料包括内至外一体结合的AZ91D镁合金和钙磷/壳聚糖/CNTs膜层,所述钙磷/壳聚糖/CNTs膜层包含以下重量份的成分:8-16份载庆大霉素的CNTs;15-19份的磷酸二氢钙、54-60份的羟基磷灰石、7-11份壳聚糖和22-26份的Ca10(PO4)6CO3(OH)2,其中浓度为40mg/ml的庆大霉素注射液与CNTs的混合比例为25-35:1(mL/g)。
【IPC分类】A61L27/54, A61L27/34, A61L27/30, A61L27/32, A61L27/04
【公开号】CN105381507
【申请号】CN201510828356
【发明人】温朝辉, 李国忠, 段淑荣, 张 杰, 戴长松
【申请人】哈尔滨医科大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月24日
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