专利名称：多功能医用金属支架及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种医用金属支架，特别是涉及一种在表面镀覆载有药物的磁性金属或磁性合金薄膜的多功能医用金属支架。
背景技术：
目前，在临床上用于治疗人体内管道狭窄症的医用支架，按用途分为胆道支架，食道支架，冠状动脉支架等，按材料分类为由镍钛形状记忆合金支架和316L医用不锈钢支架。它们都是非磁性材料，也不带有药物。所以，这些支架在临床治疗管道狭窄症的作用仅有物理治疗效果，不能实施化学药物治疗。但临床上发现因肿瘤细胞会继续生长而穿过支架，或沿着支架向两头生长，再次使管道堵塞而降低效果。
若在支架外层包覆药物则可增加化学药物治疗的功能，若在支架外层镀覆磁性金属薄膜，赋予支架的磁性能，则可增加支架的更多功能，如支架经磁化后而具有磁性，可吸附带磁性的药物，达到靶向定位，也可利用外加磁场，使支架发热，而达到对肿瘤局部热疗的效果。
本发明人等发现在化学镀或电镀过程中，如果镀液中配有药物，药物会随着金属离子吸附在基材上，并在金属离子还原沉积在基材上的同时，共沉积于金属薄膜中，而且这些药物可以在NaCl盐水中缓慢释放出来，其原理与复合镀的原理相同。基于这个事实，本发明人发明了一种多功能医用金属支架及制备方法，这种支架具有以下功能1、物理治疗作用，即将狭窄的腔道撑开；2、化学药物治疗作用，支架上载有的药物释放到支架附近的环境中，对病灶直接作用；3、靶向定位给药作用，支架外层的磁性薄膜在外磁场的作用下，对磁性药物吸附定位在支架附近，从而可由医生根据病情灵活选择药物的品种和剂量，定向输送到支架附近的病灶处，达到靶向定位给药作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能的医用金属支架及其制备方法，更具体地说是以医用金属支架为基材，包括镍钛合金丝制备的医用金属支架和00Cr17Ni12Mo2(316L)不锈钢制备的医用金属支架，在表面镀覆载有药物的磁性金属薄膜，制得磁性载药医用金属支架。
本发明的多功能医用金属支架的制备方法是1、首先按现有金属表面处理技术对镍钛合金医用金属支架表面或316L不锈钢医用金属支架表面进行清洗前处理；2、配制含有治疗药物的化学镀液或电镀液，配制的镀液中的金属离子选择过渡金属中的铁系金属离子为主，配以少量非磁性金属离子，这些金属离子经电化学反应还原后沉积在基材表面，形成磁性金属薄膜。镀液中配入药物，药物是有治疗效果，尤其是对肿瘤有治疗效果的化学药物，要求药物在化学镀或电镀过程中不分解也不参加任何反应，并能在化学镀或电镀过程中随着金属离子的沉积而载入金属薄膜中，同时又能在生理盐水溶液中浸提出来并且不改变原有的对肿瘤的治疗效果；3、将进行了前处理的医用金属支架浸入复合化学镀液或复合电镀液中实施复合化学镀液或复合电镀，即可在镍钛合金医用金属支架表面或316L不锈钢医用金属支架表面镀覆载有药物且有磁性的金属或合金薄膜。
本发明的具体技术方案是一种用于治疗人体管道狭窄症的多功能医用金属支架，其特征在于这种医用金属支架由金属支架和载药物的磁性金属或磁性合金薄膜组成。
其中所述的磁性金属为铁系金属铁、钴和镍。
所述的磁性合金为镍磷合金，镍钴磷合金，钴磷合金，镍钴钨磷合金和镍钴锰磷合金。
所述的多功能医用金属支架所载药物为用于治疗肿瘤的药物，包括6-羟基嘌呤，甲氨蝶呤，羟基脲，阿霉素，长春碱类，鬼臼毒素类，三尖杉酯碱，L-门冬酰胺酶，肾上腺皮质激素，环磷酰胺，异环磷酰胺，消卡芥，塞替哌，氟脲嘧啶，阿糖胞苷和丝裂霉素的任一种。
本发明的多功能医用金属支架的一种制备方法是以临床上使用的镍钛合金医用金属支架为基材，用复合化学镀法沉积含有药物的磁性金属薄膜，其步骤为第1、配制复合化学镀液，该复合化学镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍5～13g/l，硫酸钴23～30/l，钨酸钠0.3～3.3g/l，次磷酸钠17～25g/l，柠檬酸钠26～36g/l，硫酸铵40～70g/l，可用于治疗疾病的药物100mg/l～1000mg/l，pH值＝8～10.5；第2、取一付医用金属支架作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1所得的复合化学镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合化学镀液温度调节至45～85℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合化学镀液中，在搅拌下实施复合化学镀，复合化学镀时间为200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2～3遍，然后用风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的镍钛合金医用金属支架。
本发明的多功能医用金属支架的另一种制备方法是以临床上使用的医用支架为基材，用复合电镀法沉积含有药物的磁性金属薄膜，其步骤为
第1、配制复合电镀液，该复合电镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍5～13g/l，硫酸钴23～30/l，钨酸钠0.3～3.3g/l，次磷酸钠17～25g/l，柠檬酸钠26～36g/l，硫酸铵40～70g/l，可用于治疗疾病的药物100mg/l～1000mg/l，pH值＝8～10.5；第2、取一付00Cr17Ni12Mo2不锈钢医用金属支架作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1所得的复合电镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合电镀液温度调节至28～32℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合电镀液中，实施复合电镀，复合电镀时用电动搅拌机以25转/分的速度搅拌，电流密度为8.5mA cm-2，复合电镀时间为120～200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2遍，然后用电吹风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的00Cr17Ni12Mo2不锈钢医用金属支架。
本发明的复合化学镀液和复合电镀液中的络合剂柠檬酸钠可以用苹果酸、丁二酸、氨基酸、酒石酸、琥珀酸、或它们的混合物代替。
与现有医用金属支架相比，本发明的磁性载药医用金属支架的有益效果是支架具有磁性，可吸附磁性药物；另一个有益效果是直接载有可治疗肿瘤的药物，可以缓慢释放出来，达到局部化疗的效果。
图1是实施例1中镍钛合金丝支架镀覆载药镍钴钨合金薄膜后的磁滞回线2是实施例2中316L不锈钢支架镀覆载药镍钴钨合金薄膜后的磁滞回线图具体实施方式
以下用实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1镍钛合金医用金属支架表面镀覆载有氟脲嘧啶药物的磁性镍钴钨合金属薄膜，操作步骤是第1、配制复合化学镀液，该复合化学镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍(NiSO4·6H2O)8.4g/l，硫酸钴(CoSO4·6H2O)28.1/l，钨酸钠(Na2WO4)4.6g/l，次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)18.2g/l，柠檬酸钠(Na3C6H5O2)29.4g/l，硫酸铵((NH4)2SO4)66g/l，氟脲嘧啶(5-氟-2，4(1H，3H)-嘧啶二酮)250mg/l，pH值8.98；第2、取一付镍钛合金丝直径为0.2mm的镍钛合金丝胆道医用金属支架(有研亿金新材料股份有限公司φ10×70，00-N01-21)作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1配制的复合化学镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合化学镀液温度调节至45℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合化学镀液中，实施复合化学镀，复合化学镀时用电动搅拌机以25转/分的速度搅拌，复合化学镀时间为200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2遍，然后用电吹风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的镍钛合金医用金属支架。
用美国ADE Technologies.Inc.振动样品磁强计(VSM)Vibrating SympleMagnetometer/Digital Measurement Systems/Model 32KP Gaussmeter/Model3472-70electromagnet测得结果如图1所示，其磁性能为Hc＝406.0Oe，Ms＝4.4emu/g，Mr＝0.9emu/g，BHmax＝22.1，镀层外观光亮呈银白色。
将复合化学镀后的镍钛合金医用金属支架浸入0.9％NaCl盐水中进行浸提镍钛合金医用金属支架中的药物，然后用紫外光谱仪测试浸提液在所载药物的特征吸收峰处的吸光度变化值，由此变化值可根据标准曲线推测分散在金属薄膜中的药物含量，得出结果为镍钛合金医用金属支架中载氟脲嘧啶药量为178.5mg/g。
实施例2316L不锈钢医用金属支架表面镀覆载有甲氨蝶呤药物的磁性镍钴钨合金属薄膜，操作步骤是第1、配制复合电镀液，该复合电镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍(NiSO4·6H2O)52.5g/l，硫酸钴(CoSO4·6H2O)42.1g/l，钨酸钠(Na2WO4)13.1g/l，次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)53.2g/l，硼酸(H3BO3)34.4g/l，甲氨蝶呤100mg/l，pH值4.5；第2、取一付316L不锈钢丝直径为0.2mm的316L不锈钢胆道医用金属支架(φ10×70)作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1配制的复合电镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合电镀液温度调节至30℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合电镀液中，实施复合电镀，复合电镀时用电动搅拌机以25转/分的速度搅拌，电流密度为8.5mA cm-2，复合电镀时间为200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2遍，然后用电吹风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的316L不锈钢医用金属支架，镀层外观光亮呈银白色。
用实施例1相同的方法测试测试磁性能，测得结果如图2所示，其磁性能为Hc＝413.3Oe，Ms＝2.4emu/g，Mr＝0.7emu/g，BHmax＝17.4。用实施例1相同的方法测试磁性载药医用金属支架的载药量，得出结果为316L不锈钢医用金属支架中载甲氨蝶呤药量为50.6mg/g。本发明不局限于上述实施例的具体药物，其他药物同样适用于本发明。同样复合化学镀液中的金属盐和络合剂也不局限上述实施例的具体金属盐，其他金属盐同样适用于本发明。
权利要求
1.一种用于治疗人体管道狭窄症的多功能医用金属支架，其特征在于这种医用金属支架由金属支架和载药物的磁性金属或磁性合金薄膜组成。
2.如权利要求1所述的多功能医用金属支架，其特征在于所述的磁性金属为铁系金属铁、钴和镍。
3.如权利要求1所述的多功能医用金属支架，其特征在于所述的磁性合金为镍磷合金，镍钴磷合金，钴磷合金，镍钴钨磷合金和镍钴锰磷合金。
4.如权利要求1所述的多功能医用金属支架，其特征在于所载药物为用于治疗肿瘤的药物，包括6-羟基嘌呤，甲氨蝶呤，羟基脲，阿霉素，长春碱类，鬼臼毒素类，三尖杉酯碱，L-门冬酰胺酶，肾上腺皮质激素，环磷酰胺，异环磷酰胺，消卡芥，塞替哌，氟脲嘧啶，阿糖胞苷和丝裂霉素的任一种。
5.权利要求1所述的多功能医用金属支架的制备方法，其特征是以临床上使用的镍钛合金医用金属支架为基材，用复合化学镀法沉积含有药物的磁性金属薄膜，其步骤为第1、配制复合化学镀液，该复合化学镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍5～13g/l，硫酸钴23～30/l，钨酸钠0.3～3.3g/l，次磷酸钠17～25g/l，柠檬酸钠26～36g/l，硫酸铵40～70g/l，可用于治疗疾病的药物100mg/l～1000mg/l，pH值＝8～10.5；第2、取一付医用金属支架作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1所得的复合化学镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合化学镀液温度调节至45～85℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合化学镀液中，在搅拌下实施复合化学镀，复合化学镀时间为200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2～3遍，然后用风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的镍钛合金医用金属支架。
6.权利要求1所述的多功能医用金属支架的制备方法，其特征是以临床上使用的医用支架为基材，用复合电镀法沉积含有药物的磁性金属薄膜，其步骤为第1、配制复合电镀液，该复合电镀液为水溶液，其中包含的组份及含量为硫酸镍5～13g/l，硫酸钴23～30/l，钨酸钠0.3～3.3g/l，次磷酸钠17～25g/l，柠檬酸钠26～36g/l，硫酸铵40～70g/l，可用于治疗疾病的药物100mg/l～1000mg/l，pH值＝8～10.5；第2、取一付00Cr17Ni12Mo2不锈钢医用金属支架作为基材，依次进行碱洗、酸洗、敏化、活化处理；第3、将步骤1所得的复合电镀液置于可控温的镀槽中，并将镀槽中复合电镀液温度调节至28～32℃；第4、将步骤2处理过后的基材，浸入镀槽中的复合电镀液中，实施复合电镀，复合电镀时用电动搅拌机以25转/分的速度搅拌，电流密度为8.5mA cm-2，复合电镀时间为120～200min，镀后从镀槽中取出，再用蒸馏水浸洗、冲洗各2遍，然后用电吹风吹干，即得到外层为载有药物的磁性金属薄膜的00Cr17Ni12Mo2不锈钢医用金属支架。
全文摘要
本发明公开了一种多功能医用金属支架及制备方法。这种支架具有磁性，而且载有可治疗肿瘤的药物。可用于治疗人体的胆管、胃、冠状动脉等的狭窄症。其制备是以目前临床上使用的医用支架为基材，用复合化学镀法或复合电镀法，沉积含有药物的磁性金属或合金薄膜。
文档编号A61M29/00GK1644185SQ20051001822
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者程海斌 申请人:武汉理工大学