本发明涉及生物医学材料领域，具体涉及一种载药层层自组装涂层的制备方法。
背景技术：
近年来，心血管类疾病已成为威胁人类健康的一大因素，每年在全球范围内造成死亡人数居人类疾病死亡的第一位；临床上经皮冠状介入式治疗成为治疗心血管类疾病的主要方式；近三十年来，介入式治疗也经过了发展，由早期纯球囊扩张术、裸金属支架发展到目前的药物洗脱血管支架，及未来的可降解血管支架；为了避免临床应用中的金属裸支架和药物洗脱支架伴有的一系列并发症，包括血栓、支架再狭窄、炎症反应等；通常会在支架表面进行各种各样的改性并装载药物以达到更好的治疗效果；目前在支架表面构建涂层并装载药物是一种常用的改性方法；然而目前使用的改性方法不具有足够的稳定性，由于生理条件下离子强度大，而且比组装条件所需的PH值高，涂层本身稳定性不足；使所装载生物分子不能长期有效的发挥生物学功能，也可能造成组装的药物分子发生突释，而且仅仅依靠静电作用难以使得涂层与基底材料牢固结合，涂层可能从基底剥离；另外一般的涂层不具有环境相应性，难以对病变部位的刺激做出响应，其所装载的药物随涂层的分解而逐步释放，难以随血管功能的恢复进行自我调控；而且目前使用的改性方法环境PH响应性不够迅速。
技术实现要素：
本发明提供一种具有良好PH响应性和稳定性的载药层层自组装涂层的制备方法。
本发明采用的技术方案是：一种载药层层自组装涂层的制备方法，包括以下步骤：
A、采用多巴胺对透明质酸进行胺化改性，得到改性透明质酸溶液；
B、采用3,4-二羟基苯基丙酸对壳聚糖进行胺化改性，得到改性壳聚糖溶液；
C、将多巴胺溶解在PH＝8.5的三羟甲基氨基甲烷溶液中，形成多巴胺浓度为2mg/mL的混合溶液；将基体材料浸入混合溶液中，恒温下反应t1时间后清洗基体材料；
D、配置浓度为2mg/mL、PH＝5.5的改性透明质酸溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S1；配置浓度为2mg/mL的改性壳聚糖溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S2；将步骤C中得到的基体材料浸入溶液S2中t2时间后，清洗基体材料；然后将基体材料浸入溶液S1中t3时间后，清洗基体材料；
E、重复步骤D，直到得到所需要的涂层。
进一步的，所述基体材料包括316L不锈钢、钴铬钼合金、镁合金、固态金属、金属氧化物、无机非金属氧化物和聚合物。
进一步的，所述改性透明质酸制备的方法如下：
将1g透明质酸溶于100mL浓度为0.05mol/L，PH＝5.5的吗啉乙磺酸溶液中；
分别加入300g碳二亚胺和288mgN-羟基琥珀酰亚胺混合搅拌反应1h；
然后加入471mg多巴胺，调节溶液PH至5.5，继续反应12h后除去未参与反应的多巴胺得到改性透明质酸溶液。
进一步的，所述改性壳聚糖溶液制备的方法如下：
将1g壳聚糖溶于100ml浓度为0.1mol/L的盐酸中；
加入488mg吗啉乙磺酸，调节溶液PH至5.5；
分别加入1.02g碳二亚胺、1.338gN-羟基琥珀酰亚胺、574mg3,4-二羟基苯基丙酸后，再次调节溶液PH至5.5；
反应12h后，除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸，得到改性壳聚糖溶液。
进一步的，所述步骤C中将基体材料置于混合溶液中，37℃恒温下反应24h。
进一步的，所述步骤D中t2为10min，t3为10min，清洗基体材料采用去离子水超声清洗，清洗时间为1min。
进一步的，所述除去未参与反应的多巴胺的方法为采用截留分子量3500的透析袋透析48h，每12h换液。
进一步的，所述的除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸的方法为采用截留分子量8000的透析袋透析48h，每12h换液。
进一步的，所述需要装载药物包括紫杉醇、阿托伐他汀钙、雷帕霉素、辛伐他汀和氟伐他汀。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的涂层能够稳固地附着在固体材料的表面且更好地装载药物；
(2)本发明制备的涂层具有良好的PH值变化的环境响应性；
(3)本发明制备方法可用于涂覆任意形状的固体材料，可用于复杂结构的材料，并且通过控制聚电解质沉积时间可以控制涂层的厚度，便于进行均匀厚度的多层膜构建；
(4)本发明制备方法操作简单，需要的设备简单、制备成本低，适用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种载药层层自组装涂层的制备方法，包括以下步骤：
A、采用多巴胺对透明质酸进行胺化改性，得到改性透明质酸溶液；
B、采用3,4-二羟基苯基丙酸对壳聚糖进行胺化改性，得到改性壳聚糖溶液；
C、将多巴胺溶解在PH＝8.5的三羟甲基氨基甲烷溶液中，形成多巴胺浓度为2mg/mL的混合溶液；将基体材料浸入混合溶液中，恒温下反应t1时间后清洗基体材料；
D、配置浓度为2mg/mL、PH＝5.5的改性透明质酸溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S1；配置浓度为2mg/mL的改性壳聚糖溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S2；将步骤C中得到的基体材料浸入溶液S2中t2时间后，清洗基体材料；然后将基体材料浸入溶液S1中t3时间后，清洗基体材料；
E、重复步骤D，直到得到所需要的涂层。
进一步的，所述基体材料包括316L不锈钢、钴铬钼合金、镁合金、固态金属、金属氧化物、无机非金属氧化物和聚合物；当然所述的材料包括但不限于上述材料。
进一步的，所述改性透明质酸制备的方法如下：
将1g透明质酸溶于100mL浓度为0.05mol/L，PH＝5.5的吗啉乙磺酸溶液中；
分别加入300g碳二亚胺和288mgN-羟基琥珀酰亚胺混合搅拌反应1h；
然后加入471mg多巴胺，调节溶液PH至5.5，继续反应12h后除去未参与反应的多巴胺得到改性透明质酸溶液。
进一步的，所述改性壳聚糖溶液制备的方法如下：
将1g壳聚糖溶于100ml浓度为0.1mol/L的盐酸中；
加入488mg吗啉乙磺酸，调节溶液PH至5.5；
分别加入1.02g碳二亚胺、1.338gN-羟基琥珀酰亚胺、574mg3,4-二羟基苯基丙酸后，再次调节溶液PH至5.5；
反应12h后，除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸，得到改性壳聚糖溶液。
进一步的，所述步骤C中将基体材料置于混合溶液中，37℃恒温下反应24h。
进一步的，所述步骤D中t2为10min，t3为10min，清洗基体材料采用去离子水超声清洗，清洗时间为1min。
进一步的，所述除去未参与反应的多巴胺的方法为采用截留分子量3500的透析袋透析48h，每12h换液。
进一步的，所述的除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸的方法为采用截留分子量8000的透析袋透析48h，每12h换液。
进一步的，所述需要装载药物包括紫杉醇、阿托伐他汀钙、雷帕霉素、辛伐他汀和氟伐他汀。
实施例1
A、将1g透明质酸溶于100mL浓度为0.05mol/L，PH＝5.5的吗啉乙磺酸溶液中；分别加入300g碳二亚胺和288mgN-羟基琥珀酰亚胺混合搅拌反应1h；然后加入471mg多巴胺，调节溶液PH至5.5，继续反应12h后采用截留分子量3500的透析袋透析48h，每12h换液除去未参与反应的多巴胺，并将得到的透析液-20℃冷冻保存，得到改性透明质酸溶液；
B、将1g壳聚糖溶于100ml浓度为0.1mol/L的盐酸中；加入488mg吗啉乙磺酸，调节溶液PH至5.5；分别加入1.02g碳二亚胺、1.338gN-羟基琥珀酰亚胺、574mg3,4-二羟基苯基丙酸后，再次调节溶液PH至5.5；反应12h后，采用截留分子量8000的透析袋透析48h，每12h换液，除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸，将透析液4℃冷藏保存，得到改性壳聚糖溶液；
C、将多巴胺溶解在PH＝8.5的三羟甲基氨基甲烷溶液中，形成多巴胺浓度为2mg/mL的混合溶液；将316L不锈钢浸入混合溶液中，37℃恒温下反应12h时间后超声清洗基体材料；
D、配置浓度为2mg/mL、PH＝5.5的改性透明质酸溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S1；配置浓度为2mg/mL的改性壳聚糖溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S2；将步骤C中得到的316L不锈钢浸入溶液S2中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；然后将316L不锈钢浸入溶液S1中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；
E、重复步骤D，直到得到所需要的涂层。
实施例2
A、将1g透明质酸溶于100mL浓度为0.05mol/L，PH＝5.5的吗啉乙磺酸溶液中；分别加入300g碳二亚胺和288mgN-羟基琥珀酰亚胺混合搅拌反应1h；然后加入471mg多巴胺，调节溶液PH至5.5，继续反应12h后采用截留分子量3500的透析袋透析48h，每12h换液除去未参与反应的多巴胺，并将得到的透析液-20℃冷冻保存，得到改性透明质酸溶液；
B、将1g壳聚糖溶于100ml浓度为0.1mol/L的盐酸中；加入488mg吗啉乙磺酸，调节溶液PH至5.5；分别加入1.02g碳二亚胺、1.338gN-羟基琥珀酰亚胺、574mg3,4-二羟基苯基丙酸后，再次调节溶液PH至5.5；反应12h后，采用截留分子量8000的透析袋透析48h，每12h换液，除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸，将透析液4℃冷藏保存，得到改性壳聚糖溶液；
C、将多巴胺溶解在PH＝8.5的三羟甲基氨基甲烷溶液中，形成多巴胺浓度为2mg/mL的混合溶液；将钴铬钼合金浸入混合溶液中，37℃恒温下反应12h时间后超声清洗基体材料；
D、配置浓度为2mg/mL、PH＝5.5的改性透明质酸溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S1；配置浓度为2mg/mL的改性壳聚糖溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S2；将步骤C中得到的钴铬钼合金浸入溶液S2中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；然后将钴铬钼合金浸入溶液S1中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；
E、重复步骤D，直到得到所需要的涂层。
实施例3
A、将1g透明质酸溶于100mL浓度为0.05mol/L，PH＝5.5的吗啉乙磺酸溶液中；分别加入300g碳二亚胺和288mgN-羟基琥珀酰亚胺混合搅拌反应1h；然后加入471mg多巴胺，调节溶液PH至5.5，继续反应12h后采用截留分子量3500的透析袋透析48h，每12h换液除去未参与反应的多巴胺，并将得到的透析液-20℃冷冻保存，得到改性透明质酸溶液；
B、将1g壳聚糖溶于100ml浓度为0.1mol/L的盐酸中；加入488mg吗啉乙磺酸，调节溶液PH至5.5；分别加入1.02g碳二亚胺、1.338gN-羟基琥珀酰亚胺、574mg3,4-二羟基苯基丙酸后，再次调节溶液PH至5.5；反应12h后，采用截留分子量8000的透析袋透析48h，每12h换液，除去未参加反应的3,4-二羟基苯基丙酸，将透析液4℃冷藏保存，得到改性壳聚糖溶液；
C、将多巴胺溶解在PH＝8.5的三羟甲基氨基甲烷溶液中，形成多巴胺浓度为2mg/mL的混合溶液；将镁合金浸入混合溶液中，37℃恒温下反应12h时间后超声清洗基体材料；
D、配置浓度为2mg/mL、PH＝5.5的改性透明质酸溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S1；配置浓度为2mg/mL的改性壳聚糖溶液，将需要装载药物溶解其中得到溶液S2；将步骤C中得到的镁合金浸入溶液S2中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；然后将镁合金浸入溶液S1中10min时间后，用去离子水超声清洗1min；
E、重复步骤D，直到得到所需要的涂层。
本发明制备的涂层以固体材料为基体，通过层层自组装的方法，使得改性的壳聚糖溶液和改性的透明质酸溶液在经过多巴胺处理的材料表面形成具有良好的PH相应性和稳定性的聚合物涂层；通过对层层自组装所需的聚阴离子和聚阳离子进行儿茶酚改性，克服了涂层容易在高浓度离子环境和生理条件PH下失效的缺点使得涂层具有良好的PH响应性，可应用于药物装载，使药物在PH变化区域实现靶向释放；同时其与材料良好的结合性和涂层本身的稳定性使得涂层本身不易失效脱落；本发明的方法适用于任意形状的材料表面改性；欢迎响应性是指其能够对外界环境中的微小刺激产生快速相应，从而在结构、物理性能及化学性能上发生突变；环境响应性聚合物能够识别特定的刺激相应信号，根据不同刺激信号的敏感性，可分为温度相应型、PH响应型、离子强度响应型等；由于本发明应用于心血管疾病治疗中的支架表面涂覆，尤其是动脉粥样硬化区域存在炎症的话，呈现局部酸性环境，而生理条件下的PH值为7.4；针对其酸碱度的变化，使用改性透明质酸和壳聚糖材料；制备的涂层中引入儿茶酚结构，通过静电作用形成组装层的物理缠绕，使得结构转化成具有更丰富作用力且能牢固结合的渔网结构，形成具有稳定结构的聚合物多层膜；经过涂层改性的血管支架如果被植入动脉粥样硬化区域，由于其局部PH呈酸性，涂层结构及稳定性发生改变，涂层内装载的药物得到释放；经过一段时间，血管得到一定的程度的修复，PH逐渐变化，涂层稳定性发生变化，药物的释放量也随之变化；当血管损伤区域修复完毕，涂层在生理条件PH下处于稳定状态，装载的药物极少量的释放或不再释放；能够让血管支架更智能化和具有更好的治疗效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。