一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层及其制备方法与流程

本发明涉及医用生物材料领域，具体涉及一种长效聚乳酸基抑菌缓释复合涂层及其制备方法。
背景技术：
：钛植入体之所以得到广泛应用，是由于其具有接近骨的弹性模量、无磁性、低密度、比强大、优异的化学稳定性以及良好的生物相容性等特点。假体周围感染一直以来是人体关节置换术中严重的并发症，因为植入体表面极易形成生物膜以及植入体与组织界面较差的免疫力，生物膜形成后，细菌即在其表面粘附、生长增殖，一旦细菌粘附在生物膜表面就很难受到抗菌剂以及人体免疫系统的攻击，进而造成人体感染，因此，抑制感染的关键是抑制细菌在植入体表面的粘附。聚乳酸具优良的生物相容性与可降解性，降解的最终产物为水与二氧化碳，基于以上优点，聚乳酸已经被广泛应用于医疗领域，如生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线、组织修复材料、人造皮肤等，聚乳酸还可以用作骨内固定物，因其刚性与骨头接近、生物组织相容性以及无需二次手术摘除。聚乳酸最关键的特性是可以用作药物缓解包装剂，一般的高分子作为药物载体时，随着载体中药物含量的减少，药物的释放速度减慢，无法保持药物的衡量释放，而聚乳酸可根据药物的性质、释放要求及给药途径，制成特定的药物剂型。专利申请号：CN201310593357.0（公开号：CN103585113A），公开了“一种芹菜素聚乳酸缓释球及其制备方法”，其制备的微球持续释放时间长达550h，提高了口服利用率，延长药物作用时间，提高药物疗效，但其形状为球形，很难负载在植入体表面，仅能通过口服的方式送达宿主周围，口服后不能即时在手术处发挥抑菌作用，同时也无法以球形长期保留在体内，因此不能达到实验的预期效果。尽管目前很多专利和文献报道了聚乳酸作为药物缓解包装剂的应用，但大部分都是以微球和制剂的形式制备，确实也具有很好的抑菌与缓释特性，但其不能够应用在人体关节置换中，制剂以及微球只能通过血液循环的形式将抗生素送达到宿主周围，不能在宿主位置直接发挥作用，而关节置换在手术中以及手术初期时为感染的高风险期，制剂和微球只能在手术的后期起到一定的作用，因此能够在植入材料表面负载本身具有长期抑菌能力的涂层具有极其重要的意义。基于此，有必要在钛基植入体的表面制备具有长效抑菌作用的聚乳酸基复合涂层。技术实现要素：为克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层，此涂层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有很强的抑菌能力，该涂层的有效缓释时间可长达68天。本发明的目的之二提供一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层的制备方法，其以聚乳酸作为药物缓解包装剂，添加一定量的增韧剂，制备了长效聚乳酸基抑菌缓释复合涂层，该制备方法工艺简单，成本低，制得的涂层生物活性高，而且生物可降解，能够促进细胞生长和伤口的愈合。为达成上述目的，本发明提供一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层，其由以下组分组成：质量分数为5%～12%的聚乳酸、质量分数为0.25%～1.2%增韧剂、质量分数为5%～10%的抗生素，其余为有机溶剂。作为本发明一个优选的实施方式，所述聚乳酸为左旋聚乳酸L-PLA或外消旋聚乳酸D,L-PLA，所述左旋聚乳酸L-PLA的分子量为50000～100000，所述外消旋聚乳酸D,L-PLA的分子量为50000～100000。作为本发明一个优选的实施方式，步骤S1中的有机溶剂为二甲基亚砜（DMSO）、乙酸乙酯或丙酮。作为本发明一个优选的实施方式，步骤S2中的增韧剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸酯中的一种或者多种，所述聚乙二醇的分子量为10000～20000，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为10000～30000，聚丙烯酸酯的分子量为20000～30000。作为本发明一个优选的实施方式，所述抗生素为环丙沙星、盐霉素、左氧氟沙星或螺旋霉素。进一步的，本发明一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层的制备方法，其包括如下步骤：S1、将聚乳酸加入有机溶剂内，充分搅拌至完全溶解，其中，所述聚乳酸的质量分数为5%～12%；S2、在上述有机溶剂内加入增韧剂，充分搅拌至完全溶解，其中，所述增韧剂加入量为聚乳酸质量的5～10%；S3、在步骤S2得到的溶液中加入质量分数为5%～10%的抗生素，加热搅拌超声分散至完全溶解，制得聚乳酸基抑菌缓释液；S4、将上述缓释液涂覆于基体表面，经干燥后形成涂层。进一步的，所述基体为钛板、钛齿科种植体或钛骨钉。进一步的，步骤S3中采用水浴锅对溶液进行加热，加热温度为40º，搅拌时间为2h。进一步的，步骤S4中缓释液涂覆于基体表面的方式为提拉法、旋涂法或喷涂法，涂层干燥的方式是通过鼓风干燥箱使溶剂完全蒸发，蒸干温度40～70℃，烘干时间1～3h。进一步的，在步骤S3之后、S4之前还包括对基体预处理工序，其包括对基体进行机械打磨、除油和偶联处理，偶联处理所使用的偶联剂溶液为无水乙醇、水、柠檬酸和异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，所述无水乙醇:水:柠檬酸:异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的体积比为96:1:1:2。有益效果：本发明的聚乳酸基抑菌缓释复合涂层及其制备方法，其具有如下优点：（1）本发明的制备方法制备的复合涂层及其制备方法，其负载在植入体表面能够直接在宿主位置起到抑菌的作用，高效抑制手术中以及手术初期细菌在生物膜表面的粘附，手术初期是术后感染的高风险期，金黄色葡萄球菌是人体的一种共生菌，在手术中很容易通过手术切口进入人体成为病原体，本发明制备的复合涂层对金黄色葡萄球菌具有很强的抑菌作用，而且此涂层中抗生素的缓释时间长达68d，能够高效且长效降低手术初后期的感染风险。涂层本身润湿性较好，有利于白蛋白在其表面的吸附，与细胞外基质发生交换，从而促进植入体周围细胞的生长。（2）本发明的方法制备的复合涂层生物活性高，生物可降解，抑菌能力强，缓释时间久，制备工艺简单，成本低，适合工业批量生产，是一种具有应用前景的复合涂层。附图说明为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为环丙沙星标准浓度曲线；图2为涂层的截面SEM图；图3为负载涂层后的钛骨钉样品；图4为负载涂层后的齿科种植体；图5为本发明的方法制备的涂层的累计释放曲线图；图6为本发明的涂层缓释68d的缓释溶液的抑菌（金黄色葡萄球菌）效果图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层，其由以下组分组成：质量分数为5%～12%的聚乳酸、质量分数为0.25%～1.2增韧剂、质量分数为5%～10%的抗生素，其余为有机溶剂。本发明提供一种聚乳酸基抑菌缓释复合涂层的制备方法，其包括如下步骤：步骤一、将聚乳酸加入有机溶剂内，充分搅拌至完全溶解，其中，所述聚乳酸的质量分数为5%～12%。在该步骤中，有机溶剂为二甲基亚砜（DMSO）、乙酸乙酯或丙酮。所述聚乳酸为分子量为50000～100000的左旋聚乳酸L-PLA或分子量为50000～100000的外消旋聚乳酸D,L-PLA。步骤二、在上述有机溶剂内加入增韧剂，充分搅拌至完全溶解，其中，所述增韧剂加入量为聚乳酸质量的5～10%。该步骤中，增韧剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸酯中的一种或者多种。其中，所述聚乙二醇的分子量为10000～20000，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为10000～30000，聚丙烯酸酯的分子量为20000～30000。步骤三、在步骤S2得到的溶液中加入质量分数为5%～10%的抗生素，加热搅拌超声分散至完全溶解，制得聚乳酸基抑菌缓释液。该步骤中，所述抗生素为环丙沙星、盐霉素、左氧氟沙星或螺旋霉素。在该步骤中，其加热方式为水浴锅加热，在加热温度为40℃条件下搅拌2h，采用超声波进行超声分散至完全溶解，然后将溶液置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤四、对抗生素标准浓度曲线的制备：将抗生素溶解于水溶液内，配制成不同浓度的标准溶液，使用紫外分光光度计在较长的波长范围内检测抗生素的出峰位置，确定抗生素的特征峰；在特征峰所在波长位置，检测抗生素不同标准浓度溶液的吸收值，根据浓度与吸收值制作标准曲线。步骤五、对基体预处理，其包括对基体进行机械打磨、除油和偶联处理，偶联处理所使用的偶联剂溶液为无水乙醇、水、柠檬酸和异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，所述无水乙醇:水:柠檬酸:异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的体积比为96:1:1:2。步骤六、使用提拉法、旋涂法或喷涂法将上述步骤三制备的溶液均匀负载在步骤五预处理后的钛基体表面，将其置于40～70℃鼓风干燥箱内，烘干时间1～3h，直至溶剂蒸干形成涂层。所述基体为钛板、钛齿科种植体、钛骨钉或其他钛基医用材料。请参阅图2，其为本发明一个实施例中的涂层的截面SEM图。由图2可知，本发明的涂层均匀性好。步骤七、将步骤六中负载涂层后的钛样品，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内，每24h小时取出3mL溶液，使用紫外分光光计测其在特定波长的紫外吸收峰值。步骤八、取步骤七中释放一定时间的缓释液与细菌菌液在37℃的水浴内培养3h，移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。步骤九、细菌接种后在摇床内培养一定时间，使用酶标仪检测菌液的OD值，当OD值为0.6~0.8时，表明细菌生长处于对数期，使用此时的菌液做抑菌实验。实施例1步骤1)钛基体的预处理（1）机械打磨：将1×1cm的钛板，经230目，1000目，2000目砂纸打磨至表面光亮无划痕。（2）除油：将打磨后的钛板分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。（3）偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的钛板置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将0.75g的左旋聚乳酸L-PLA（分子量50000）溶于15mL二甲基亚砜（DMSO）有机溶剂内，充分搅拌溶解，形成质量分数为5%的有机溶液，将0.0375g增韧剂聚乙二醇（分子量10000）溶于上述有机溶液内，充分搅拌溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的5%，将0.75g的环丙沙星加入到上述溶液，形成质量分数为5%的有机溶液，将其置于40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用旋涂法将步骤2）制得的溶液均匀负载在钛板表面，置于40℃的鼓风干燥箱内干燥3h，溶剂完全蒸发形成涂层。步骤4）涂层的缓释特性（1）环丙沙星标准浓度曲线的制备准确称量0.01g环丙沙星溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度的测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。请参阅图1，其为环丙沙星标准浓度曲线。（2）缓释液中环丙沙星的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释7d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，通过上述标准曲线计算得出缓释液中环丙沙星的浓度。步骤5）体外抑菌实验取释放7d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例2步骤1)钛基体的预处理（1）机械打磨：将1×1cm的钛板，经230目，1000目，2000目砂纸打磨至表面光亮无划痕。（2）除油：将打磨后的钛板分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。（3）偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的钛板置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将1.2g的左旋聚乳酸L-PLA（分子量80000）溶于15mL二甲基亚砜（DMSO）有机溶剂内，充分搅拌溶解，形成质量分数为8%的有机溶液，将0.084g增韧剂聚乙二醇（分子量15000）溶于上述有机溶液内，充分溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的7%，将0.9g的盐霉素加入到上述溶液，形成质量分数为6%的有机溶液，将其置于40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用提拉法将步骤2）制得的溶液均匀负载在钛板表面，置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2h，溶剂完全蒸发形成涂层。步骤4）涂层的缓释特性（1）盐霉素标准浓度曲线的制备准确称量0.01g盐霉素溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中盐霉素的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释14d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中盐霉素的浓度。步骤5）体外抑菌实验取缓释14d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例3步骤1)钛基体的预处理（1）机械打磨：将1×1cm的钛板，经230目，1000目，2000目砂纸打磨至表面光亮无划痕。（2）除油：将打磨后的钛板分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。（3）偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的钛板置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将1.5g的左旋聚乳酸L-PLA（分子量100000）溶于15mL二甲基亚砜（DMSO）有机溶剂内，充分搅拌溶解，形成质量分数为10%的有机溶液，将0.105g增韧剂聚乙二醇（分子量20000）溶于上述有机溶液内，充分溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的10%，将1.2g的盐霉素加入到上述溶液，形成质量分数为8%的有机溶液，将其置于40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用旋涂法将步骤2）制得的溶液均匀负载在钛板表面，置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2h，溶剂完全蒸发形成涂层。步骤4）涂层的缓释特性（1）盐霉素标准浓度曲线的制备准确称量0.01g盐霉素溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中盐霉素的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释21d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中盐霉素的浓度。步骤5）体外抑菌实验取缓释21d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例4步骤1)钛基体的预处理在该实施例中，所述钛基体为钛骨钉。钛骨钉的预处理步骤如下：（1）除油：将直径为6mm，长度为130mm，螺距为2.5mm，纹深为0.3mm的钛骨钉分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。（2）偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的钛骨钉置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将1.8g的外消旋聚乳酸D,L-PLA（分子量50000）溶于15mL乙酸乙酯有机溶剂内，充分搅拌溶解，形成质量分数为12%的有机溶液，将0.18g增韧剂聚乙烯吡咯烷酮（分子量10000）溶于上述有机溶液内，充分溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的10%，将1.5g的左氧氟沙星加入到上述溶液，形成质量分数为10%的溶液，将其置于40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用喷涂的方法将步骤2）制得的溶液负载在钛骨钉表面，置于60℃的鼓风干燥箱内干燥2h，溶剂完全蒸发形成涂层。请参阅图3，其为负载涂层后的钛骨钉样品；如图3所示，本发明的涂层在钛骨钉上呈均匀分布，有利于涂层均匀释放抗生素。步骤4）涂层的缓释特性（1）左氧氟沙星标准浓度曲线的制备准确称量0.01g左氧氟沙星溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中左氧氟沙星的浓度取缓释28d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中左氧氟沙星的浓度。步骤5）体外抑菌实验将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释28d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例5步骤1)钛基体的预处理(1)除油：将直径为6mm，长度为130mm，螺距为1.75mm，纹深为=0.3mm的钛骨钉分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。(2)偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的骨钉置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将质量为1.35g外消旋聚乳酸D,L-PLA（分子量80000）溶于15mL乙酸乙酯有机溶剂内，形成质量分数为9%的有机溶液，充分搅拌至完全溶解，将0.081g增韧剂聚乙烯吡咯烷酮（分子量30000）溶于上述有机溶液内，增韧剂质量为聚乳酸质量的6%，充分溶解，将1.35g的左氧氟沙星加入到上述溶液，形成质量分数为9%的有机溶液，在40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用喷涂的方法将步骤2）制得的溶液负载在钛骨钉表面，置于60℃的鼓风干燥箱内干燥3h，溶剂蒸发完全形成涂层。步骤4）涂层的缓释特性（1）左氧氟沙星标准浓度曲线的制备准确称量0.01g左氧氟沙星溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中左氧氟沙星的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释35d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中左氧氟沙星的浓度。步骤5）体外抑菌实验取缓释35d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例6步骤1)钛基体的预处理(1)除油：将直径为6mm，长度为130mm，螺距为1.75mm，纹深为0.7mm的钛骨钉分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。(2)偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的钛骨钉置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将质量为1.8g外消旋聚乳酸D,L-PLA（分子量100000）溶于15mL丙酮内，形成质量分数为12%的有机溶液，充分搅拌至完全溶解，将0.144g增韧剂聚丙烯酸酯（分子量20000）溶于上述有机溶液内，充分溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的8%，将1.05g的螺旋霉素加入到上述溶液，形成质量分数为7%的有机溶液，在40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内减压浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用喷涂的方法将步骤2）制得的溶液负载在钛骨钉表面，置于70℃的鼓风干燥箱内干燥1h，溶剂蒸发完全形成涂层。步骤4）涂层的缓释特性（1）螺旋霉素标准浓度曲线的制备准确称量0.01g螺旋霉素溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中螺旋霉素的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释49d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中螺旋霉素的浓度。步骤5）体外抑菌实验取缓释49d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。实施例7步骤1)钛基体的预处理在该实施例中，所述钛基体为钛齿科种植体。所述钛齿科种植体的预处理步骤如下：(1)除油：将直径为3.5mm，长度为6mm，螺距为0.64mm，纹深为0.27mm的齿科种植体分别在丙酮、乙醇和去离子水里超声清洗20min，取出置于鼓风干燥箱内干燥。(2)偶联：在60℃加热的条件下，将除油后的齿科种植体置于配比（体积比）为无水乙醇：水：柠檬酸：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯=96:1:1:2的偶联剂溶液中，浸泡偶联处理2h，取出置于60℃的鼓风干燥箱内烘干备用。步骤2)抑菌缓释涂层溶液的制备将质量为1.5g外消旋聚乳酸D,L-PLA（分子量100000）溶于15mL丙酮内，形成质量分数为10%的有机溶液，充分搅拌至完全溶解，将0.135g增韧剂聚丙烯酸酯（分子量30000）溶于上述有机溶液内，充分溶解，增韧剂质量为聚乳酸质量的9%，将1.5g的环丙沙星加入到上述溶液，形成质量分数为10%的有机溶液，在40℃水浴锅内加热搅拌2h，超声分散至完全溶解，置于旋转蒸发仪内使溶剂蒸发浓缩后待用。步骤3)抑菌缓释涂层的制备使用喷涂的方法将步骤2）制得的溶液均匀负载在钛齿科种植体表面，置于70℃的鼓风干燥箱内干燥3h，溶剂蒸发完全形成涂层。请参阅图4，其为负载涂层后的齿科种植体。如图4所示，本发明的涂层在钛骨钉上呈均匀分布，有利于涂层均匀释放抗生素。步骤4）涂层的缓释特性（1）环丙沙星标准浓度曲线的制备准确称量0.01g环丙沙星溶解于水溶液后，转移至1000mL的容量瓶内定容，形成10μg·mL-1的标准溶液，分别从上述容量瓶内精确移取75mL、50mL、25mL以及10mL溶液于100mL容量瓶内定容，分别形成7.5μg·mL-1、5.0μg·mL-1、2.5μg·mL-1、1.0μg·mL-1的标准溶液，分别对上述五种已知浓度的标准溶液进行紫外分光光度测试，以吸光度为横坐标，浓度为纵坐标制作标准曲线。（2）缓释液中环丙沙星的浓度将负载涂层后的钛基体，浸泡在一定体积的磷酸盐缓冲溶液内形成缓释液，取缓释68d的缓释液3mL进行紫外分光光度的测试，根据缓释液的吸光度，可通过上述标准曲线计算得出缓释液中环丙沙星的浓度。步骤5）体外抑菌实验取缓释68d的缓释液3mL与3mL金黄色葡萄球菌的菌液在37℃的水浴内培养3h，在无菌操作台内，使用移液枪移取10μL于40×9mm的含有胰蛋白胨大豆肉汤固体培养基的塑料培养皿内，于37℃的培养箱内培养24h，观察细菌生长情况。请参阅表1，其为本发明的涂层中抗生素释放时间和抑菌率，其中，菌种为金黄色葡萄球菌。表1：为本发明的涂层中抗生素释放时间和抑菌率实施例抗生素释放时间（天）金黄色葡萄球菌的抑菌率（%）大肠杆菌的抑菌率（%）16799.898.926899.499.136899.797.743799.598.556899.998.967099.199.476899.699.6请参阅图5和图6，图5为实施例7提供的涂层累计释放曲线图。图6为实施例7提供的68d缓释溶液的抑菌（金黄色葡萄球菌）效果图，其中，(a)为空白对照组，(b)为实验组。如表1、图5和图6所示，负载涂层后的齿科种植体，其涂层中的抗生素在初期阶段累计释放率增加较快，能够及时高效抑制手术中以及手术初期细菌在生物膜表面的粘附；此涂层中抗生素的缓释时间长达68d，能够高效且长效降低手术初后期的感染风险。如图6所示，（a）的器皿中存在大量的细菌，（b）的器皿中有极少的细菌存在，由此可知，本发明制备的复合涂层对金黄色葡萄球菌具有很强的抑菌作用。本发明的聚乳酸基抑菌缓释复合涂层的制备方法，其具有如下优点：（1）本发明的制备方法制备的复合涂层及其制备方法，其负载在植入体表面能够直接在宿主位置起到抑菌的作用，高效抑制手术中以及手术初期细菌在生物膜表面的粘附，手术初期是术后感染的高风险期，金黄色葡萄球菌是人体的一种共生菌，在手术中很容易通过手术切口进入人体成为病原体，本发明制备的复合涂层对金黄色葡萄球菌具有很强的抑菌作用，而且此涂层中抗生素的缓释时间长达68d，能够高效且长效降低手术初后期的感染风险。涂层本身润湿性较好，有利于白蛋白在其表面的吸附，与细胞外基质发生交换，从而促进植入体周围细胞的生长。（2）本发明的方法制备的复合涂层生物活性高，生物可降解，抑菌能力强，缓释时间久，制备工艺简单，成本低，适合工业批量生产，是一种具有应用前景的复合涂层。以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。当前第1页1 2 3