CN101279109A - 一种人工关节介质层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种人工关节介质层及其制备方法，涉及一种人工骨组织材料。通过将水凝胶与导电高分子复合，在钛合金骨关节假体表面构筑一种具生物相容性、可生物降解性和细胞诱导活性的介质层。该介质层可作为关节假体表面的缓冲层，减少关节假体表面的摩擦损耗。又可作为成骨细胞生长的支架材料，有诱导成骨作用，促进植入的假体被组织快速接受。人工关节介质层呈层状结构，包括钛合金基层、纳米羟基磷灰石层、可生物降解的聚乙二醇—乳酸嵌段共聚物层和具纳米结构的聚吡咯层。在钛合金表面构筑HA涂层，然后采用光引发交联或自由基交联在HA涂层上构筑凝胶层，最后在凝胶层上原位聚合吡咯，得到修饰聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金。

Description

一种人工关节介质层及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人工骨组织材料，尤其是涉及一种基于水凝胶-导电聚合物纳米复合材料的人工骨关节介质层的构筑。
背景技术
复合型人工关节假体是当前骨关节修复与替代的前沿课题。人工关节首先要求有亲和性，其次要有较好的机械性能，能保证长时间使用。现在的人工关节在材质、结构形状、优化设计等方面都有了很大发展。从关节结构上看，关节头直接磨擦关节面会使骨损耗加剧恶化，这就要求假体材料需要有：①自支撑的能力，②表面的生物相容性，③表面自润滑性能。金属/聚合物复合体系构筑人工假体是成功的范例。金属材料由于强度高，是一种理想的机械支撑材料；聚合物以其耐磨性，广泛用于假体的填充材料和人工软骨。钛合金不易腐蚀，逐渐淘汰不锈钢，是目前最常用于人工骨的支撑材料。如何促进成骨细胞在钛合金表面吸附、增殖和分化，是提高假体与骨组织结合效率与相容性的关键。因此对其表面性质进行修饰改善假体的耐磨性、抗蚀性和生物学性能成为研究的热点。虽然聚四氟乙烯(Schwartz C J，BahadurS.Wear，2007，262(3-4)：331-339)和高密度聚乙烯(McKellop H A.Biomaterials，2007，28：5049-5057)等生物惰性材料由于耐磨性，被广泛应用于修饰金属表面，但它们均不易降解，生物相容性差。在钛合金表面修饰一层生物活性材料介质层，既提高与生物活体相容性，又具诱导成骨作用，促进植入的假体被组织快速接受，将为人工骨关节假体的设计注入新的活力，是一个具有实际应用价值和广阔发展前景的新兴领域。
学者们一直致力于将一些有生物活性的物质如蛋白质、多肽、酶和细胞生长因子等固定在钛合金假体表面，充当邻近细胞、基质或可溶性因子的配基或受体，形成一个能与生物活体相适应的过渡层。但是钛合金作为金属材料，其表面不可能同高分子材料一样具有丰富的反应性功能基团来连接侧链、配基或生物活性分子，因此使钛表面的直接生物分子修饰受到了一定限制。在钛合金表现修饰一介质层，再与生物分子复合是一种有效的解决途径，该介质层可作为生物分子控释系统，在较长的一段时间内作为缓释载体向组织界面持续缓慢的释放生物分子，可以模仿生物分子在正常组织内的释放过程，提高假体的生物活性。在钛表面修饰生物陶瓷涂层/生物可降解高分子涂层等可有效提高假体的生物相容性及细胞活性。羟基磷灰石的晶体尺寸、构型与人骨相近，具有很好的安全性和细胞相容性(刘泉，莫安春，黄文，实用临床医学，2007.8(11)：4-7)。贺刚等(贺刚，陈治清，盛祖立，中国口腔种植学杂志，2007，12(2)：51-55)在纯钛表面构建纳米含氟磷灰石涂层，体外成骨细胞培养显示其具有良好的生物活性。张秀芳等为改善纯钛的生物活性，采用先用阳极氧化和微弧氧化法在对其表面进行梯度氧化钛生物活性涂层修饰，提高了纯钛的生物活性。也有人报道了将醋酸乙烯酯(Tay FR，Pashley DH.J Adhes Dent，2002，(42)：91-103)、聚乳酸(Chung CM，KimJG，Kim MS，et al.Dent Mater，2002，1(82)：174-178)、聚消旋乳酸(Kim JG，Chung CM.J BiomedMater Res Part B Appl Biomater，2005，7(22)：328-333)、聚乳酸-羟基乙酸(Chen HY，ManhartJ，Hickel R，et al.Dent Mater，2001，1(73)：253-259)和胶原(Eick JD，Byerley TJ，Chappell RP，etal.Dent Mater，1993，(92)：123-127)等高分子修饰在钛种植体表面，可在较长的一段时间内作为缓释载体向组织界面持续缓慢的释放生物分子，持续刺激组织界面的反应。
水凝胶在生物环境中界面张力低，生物相容性好；且可通过外界环境信号的改变，如pH值、离子强度、温度、电信号等控制体积变化；此外可调节力学性质，使之与骨软组织相近。但是水凝胶本身的生物活性差。导电高分子如聚吡咯(Polypyrrole，PPy)、聚苯胺(Polyaniline，PAn)、聚噻吩(Polythiophene，PTh)等具有良好的生物相容性，细胞诱导活性，同时其丰富的电化学活性，通过电刺激可改变细胞活性；而PPy以其低毒性、生物安全性更是受到研究者的喜爱，如在纯钛表面电聚合PPy涂层，具有良好的结合强度，且成骨细胞能够在PPy涂层表面完成附着、铺展以及增殖的生物功能(段嫄嫄，贾骏，张少锋，姚月玲，王忠义，稀有金属材料与工程，2007，36(1)：91-95)。当导电聚合物为纳米态时，其各种活性可得到强化(Abidian M R，Kim D H，Martin D C.Adv.Mater，2006，18：405-409)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工关节介质层及其制备方法。
本发明的技术方案是通过将水凝胶与导电高分子复合，在钛合金骨关节假体表面构筑一种具生物相容性、可生物降解性和细胞诱导活性的介质层。该介质层可作为关节假体表面的缓冲层，减少关节假体表面的摩擦损耗；又可作为成骨细胞生长的支架材料，有诱导成骨作用，促进植入的假体被组织快速接受。
本发明所述的人工关节介质层呈层状结构，设有钛合金基层、纳米羟基磷灰石层、可生物降解的聚乙二醇-乳酸嵌段共聚物层和具纳米结构的聚吡咯层，底层为钛合金，依次往上为纳米羟基磷灰石层、可生物降解的聚乙二醇-乳酸嵌段共聚物层和具纳米结构的聚吡咯层。
所述的人工关节介质层的制备方法包括以下步骤：
1)溶胶-凝胶法制备合成纳米羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2](HA)的前驱体溶液：
按摩尔比，分别配制1～2mol/L的Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液，作为钙前驱体和磷前驱体，然后将Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液按Ca∶P为1.67摩尔比混合，搅拌，静置20～40min，取上层清液，得到HA溶胶；
2)钛合金表面处理：
将钛合金表面打磨，然后在乙醇和丙酮中分别超声清洗5～10min；
3)在钛合金表面构筑HA涂层：
用浸提法将表面处理过的钛合金片竖直浸入HA溶胶的前驱体溶液中静置1～3min后以1～4cm/min的提拉速度进行涂膜，提拉一层后在真空干燥箱中于140～160℃下干燥10～20min，随后在真空炉中加热至450～550℃，保温10～20min后炉冷；重复3～10次，最后在真空炉中900～1100℃烧结60～90min，炉冷，得到HA修饰的钛合金；
4)在HA涂层上构筑凝胶层：
将经沉积HA的钛合金置于模腔内，采用光引发交联或自由基交联得到凝胶体系；
光引发交联：将丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成18％～25％的水溶液，将光引发剂2，2-二甲基-2-二苯基苯乙酮溶于N-乙烯基吡咯烷酮配成0.3g/mL的溶液，按体积比为1000∶(2～5)将两种溶液混合，注入内置有HA修饰后的钛合金的模腔内，用光辐射20～60s引发交联，打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经一次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质，最后置于60～70℃真空干燥16～24h；
自由基交联：将丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成18％～25％的水溶液，用KOH中和至pH为6～7，加入引发剂过硫酸铵或过硫酸钾的18％～25％水溶液混合，共聚物与引发剂的摩尔比为100∶(1～5)，而后将混合溶液注入内置有HA修饰后的钛合金的模腔内，置于70～90℃烘箱3～6h，引发交联聚合，打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经两次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质，最后置于60～70℃真空干燥18～30h；
5)在凝胶层上原位聚合吡咯：
将上述修饰了干凝胶的钛合金室温浸泡在pH为3～6.5的吡咯盐酸水溶液中30～60min，取出，然后置于引发剂溶液中，冰浴～室温下磁力搅拌12～24h，单体在凝胶交联网络体系中聚合，形成互穿网络体系，取出后水洗1～3次、真空60～80℃干燥，再经一次去离子水溶胀-脱水循环，除去剩余杂质，60～70℃真空干燥18～36h干燥后得到修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金；所述的引发剂为过硫酸铵、三氯化铁，按摩尔比，其中单体浓度与引发剂浓度为1∶(1～3)；单体浓度为5～50mmol/L。
所述的丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物的制备方法如下：
在氮气保护下取分子量200～1000的聚乙二醇与乳酸混合，乳酸与PEG的摩尔比为2～10，加入总体系的0.05％～0.1％的辛酸锡催化剂，抽真空，升温至190～210℃，搅拌反应3～5h，而后降至150～170℃，继续搅拌反应1.5～4h，冷却至室温，得到乙二醇-乳酸嵌段共聚物；将产物溶于二氯乙烷，用无水乙醚沉淀，过滤，真空60℃干燥，得到纯化的乙二醇-乳酸嵌段共聚物；配制10％～14％的上述共聚物的二氯甲烷溶液，在冰浴中冷却至0℃，无水无氧条件下加入浓度为0.5～0.83mol/L的丙烯酰氯和浓度为0.33～0.67mol/L的三乙胺，在0～5℃下搅拌反应10～18h，而后室温下搅拌反应12～18h；过滤除掉三乙胺盐酸盐，而后在滤液中加入过量的干燥的二乙醚，得到丙烯酸基团封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物；用二氯甲烷溶解，己烷沉淀纯化；最后置于60～70℃真空干燥18～36h。
本发明在人工钛合金骨关节假体上构筑了纳米HA、乙二醇-乳酸嵌段共聚物、聚吡咯纳米复合介质层，具有如下优点：(1)在钛合金与水凝胶层之间修饰HA，HA层的粗糙表面及丰富的亲水基团能与乙二醇-乳酸凝胶形成有效结合，提高凝胶层在钛合金上的粘结力。(2)水凝胶层具有一定弹性，其缓冲作用可减少关节假体表面的摩擦损耗。同时凝胶层又可作为软骨组织生长的支架材料；(3)乙二醇-乳嵌段共聚物中乳酸单元可赋予共聚物生物降解性，交联形成凝胶后加入乙醇迅速脱水，有利于凝胶支架的固定及形成贯穿的微孔结构；(4)凝胶层中原位聚合的PPy，特别是纳米结构PPy自身具有细胞相容性和诱导骨细胞增殖、分化作用，与水凝胶复合后又起到纳米填充增强作用和贯穿作用，促进体系内营养物质传输。
附图说明
图1为人工关节介质层构筑示意图。在图1中，从上至下分别为具纳米结构的聚吡咯(Ppy)层4、可生物降解的聚乙二醇-乳酸嵌段共聚物层(水凝胶层)3、纳米羟基磷灰石(HA)层2和钛合金层1。
图2为聚吡咯与PEG-乳酸嵌段共聚物复合材料的FTIR谱。在图2中，横坐标为波数Wavenumbers/cm-1。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1)分别配制1mol/L的Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液，各取400ml和240ml在1L的烧杯中缓慢混合，搅拌均匀，静置30min，取上层清夜，得到纳米羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2](HA)溶胶的前驱体溶液。
2)将商业钛合金切割成Φ15mm×2mm的小圆片，表面依次用360、600、1200和1500#砂纸逐级打磨，然后在乙醇和丙酮中分别超声清洗5min。
3)将处理过的钛合金片竖直浸入HA溶胶的前驱体溶液中，静置3min，以2cm/min的提拉速度竖直提出，而后在真空干燥箱中150℃干燥15min，随后在真空炉中加热至500℃，保温15min后炉冷。重复5次，最后一次在真空炉中1100℃热处理60min，炉冷，得到HA修饰的钛合金。经SEM观察，合金界面HA厚度为3μm。
4)将经HA沉积的钛合金置于一Φ25mm×12mm模腔中将丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成20％的水溶液，将光引发剂2，2-二甲基-2-二苯基苯乙酮溶于N-乙烯基吡咯烷酮配成0.3g/mL的溶液，各取50ml和1.5ml混合均匀，注入模腔，用氩离子紫外激光灯辐射30s引发交联。打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经一次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质。最后置于60℃真空干燥24h。
丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物的合成如下：
(1)在氮气保护下取25g聚乙二醇(PEG，分子量500)与36gdl-乳酸混合，置于150ml的三颈圆底烧瓶中，加入25mg辛酸锡。抽真空，升温至200℃，搅拌反应4h，而后降至160℃，继续搅拌反应2h，冷却至室温，得到乙二醇-乳酸嵌段共聚物。将产物溶于二氯乙烷，用无水乙醚沉淀，过滤，真空60℃干燥，得到纯化的乙二醇-乳酸嵌段共聚物。
(2)取30g共聚物溶于270ml二氯甲烷，置于500mL圆底烧瓶，在冰浴中冷却至0℃，抽真空-通氮气，重复置换三次，获得无水无氧条件，从橡皮塞用针筒加入20.8mL三乙胺(经重蒸/干燥)和16.2mL丙烯酰氯，在0℃下搅拌反应12h，而后室温下搅拌反应12h。过滤除掉三乙胺盐酸盐，而后在滤液中加入过量的干燥的二乙醚，使得丙烯酸基团封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物沉淀析出，过滤，真空60℃干燥，再用二氯甲烷溶解，己烷沉淀纯化。最后置于60～70℃真空干燥24h后得丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物。
5)将上述修饰了干凝胶的钛合金室温浸泡在预先配制的10mmol/L的吡咯水溶液中30min，用HCl调节pH为5，取出，然后置于20mmol/L过硫酸铵水溶液中，冰浴下磁力搅拌18h。取出，水洗1次、真空60℃干燥，再经一次去离子水溶胀-脱水循环，除去剩余杂质，真空60℃干燥24h，得到修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金。
人工关节介质层的结构见图1，底层为钛合金层1，依次往上为纳米羟基磷灰石层2、可生物降解的聚乙二醇-乳酸嵌段共聚物层3和具纳米结构的聚吡咯层4。从图2的FTIR谱中可看到，1550、1452cm-1是聚吡咯环的非对称与对称骨架振动吸收峰，1760、1110cm-1对应于羰基与C-O-C的伸缩振动峰，说明分子链中存在酯基。1380、1360cm-1对应的嵌段共聚物中C-H变形振动。这证明了复合体系中存在聚吡咯与嵌段共聚物。介质层的各项理化性能测试结果见表1，其中降解时间的测试为将干凝胶浸泡在ph7.4的磷酸缓冲溶液中(0.2g/LKCl、0.2g/LKH2PO4、8g/L1.15g/LNa2HPO4)，每隔一定时间测试其重量损失。
              表1 理化性能测试结果
实施例   乙二醇-乳酸嵌段共聚物分子量(g/mol)   生理盐水水倍数   聚吡咯纳米纤维直径(nm)   复合材料完全降解时间(天)   体外细胞活性MTT测定(倍)
  1   1100   80   60nm   30   15
  2   900   60   30   25   10
  3   1500   130   100   38   8
体外细胞生物活性实验为无菌取复苏的小白鼠大腿骨源性成骨细胞，置于含体积分数为0.1的胎牛血清及0.1％的青/链霉素的DMEM培养基中，在37℃，体积分数为0.05的CO2培养箱中培养。每3天换液，待细胞长至汇合后用胰酶消化，含血清的新鲜培养基终止消化得到细胞悬液。将所制备的修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金试样高压灭菌后置于24孔培养板中，每孔加入1ml上述细胞悬液进行接种，接种后放入37℃，体积分数为0.05的CO2细胞培养箱中培养，在3天后取出，用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)测定表面黏附的细胞数。
实施例2
1)分别配制1.5mol/L的Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液，各取300ml和180ml在500mL的烧杯中缓慢混合，搅拌均匀，静置20min，取上层清夜，得到纳米羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2](HA)溶胶的前驱体溶液。
2)将商业钛合金切割成Φ15mm×2mm的小圆片，表面依次用360，600，1200和1500#砂纸逐级打磨，然后在乙醇和丙酮中分别超声清洗10min。
3)将处理过的钛合金片竖直浸入HA溶胶的前驱体溶液中，静置2min，以4cm/min的提拉速度竖直提出，而后在真空干燥箱中140℃干燥10min，随后在真空炉中加热至450℃，保温10min后炉冷。重复3次，最后一次在真空炉中1000℃热处理80min，炉冷，得到HA修饰的钛合金。经SEM观察合金界面，HA厚度为2.3μm。
4)将经HA沉积的钛合金置于一Φ35mm×22mm模腔中，取50ml丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成18％的水溶液，用KOH中和至pH为6，加入2ml过硫酸铵溶液(18％水溶液)混合，注入模腔，置于80℃烘箱反应5h.。打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经两次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质。最后置于65℃真空干燥18h。
丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物的合成同实施例1。
5)将上述修饰了干凝胶的钛合金室温浸泡在50mmol/L的吡咯水溶液中40min，用HCl调节pH为6.5，取出，然后置于50mmol/L过硫酸铵水溶液中，冰浴下磁力搅拌12h。取出，水洗3次、真空80℃干燥，再经一次去离子水溶胀-脱水循环，除去剩余杂质，真空65℃干燥24h，得到修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金。介质层的各项理化性能测试方法同实施例1，结果见表1。
实施例3
1)分别配制2mol/L的Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液，各取500ml和300ml在500mL的烧杯中缓慢混合，搅拌均匀，静置40min，取上层清夜，得到纳米羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2](HA)溶胶的前驱体溶液。
2)将商业钛合金切割成Φ15mm×2mm的小圆片，表面依次用360，600，1200和1500#砂纸逐级打磨，然后在乙醇和丙酮中分别超声清洗5min。
3)将处理过的钛合金片竖直浸入HA溶胶的前驱体溶液中，静置1min，以2cm/min的提拉速度竖直提出，而后在真空干燥箱中160℃干燥20min，随后在真空炉中加热至550℃，保温20min后炉冷。重复10次，最后一次在真空炉中900℃热处理90min，炉冷，得到HA修饰的钛合金。经SEM观察合金界面，HA厚度为5.0μm。
4)将经HA沉积的钛合金置于一Φ45mm×32mm模腔中，取80ml丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成25％的水溶液，用KOH中和至pH为7，加入4ml过硫酸铵溶液(25％水溶液)混合，注入模腔，置于90℃烘箱反应3h。打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经两次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质。最后置于70℃真空干燥30h。
丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物的合成同实施例1。
5)将上述修饰了干凝胶的钛合金室温浸泡在5mmol/L的吡咯水溶液中60min，用HCl调节pH为3，取出，然后置于15mmol/L过硫酸铵水溶液中，冰浴下磁力搅拌24h。取出，水洗2次、真空80℃干燥，再经一次去离子水溶胀-脱水循环，除去剩余杂质，真空70℃干燥36h，得到修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金。介质层的各项理化性能测试方法同实施例1，结果见表1。

Claims (10)

1、一种人工关节介质层，其特征在于呈层状结构，底层为钛合金，依次往上为纳米羟基磷灰石层、可生物降解的聚乙二醇-乳酸嵌段共聚物层和具纳米结构的聚吡咯层。
2.如权利要求1所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)溶胶-凝胶法制备合成纳米羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]的前驱体溶液：
按摩尔比，分别配制1～2mol/L的Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液，作为钙前驱体和磷前驱体，然后将Ca(NO3)2和P(C2H5O)3乙醇溶液按Ca∶P为1.67摩尔比混合，搅拌，静置，取上层清液，得到HA溶胶；
2)钛合金表面处理：
将钛合金表面打磨，然后在乙醇和丙酮中分别清洗；
3)在钛合金表面构筑HA涂层：
用浸提法将表面处理过的钛合金片竖直浸入HA溶胶的前驱体溶液中静置后进行涂膜，提拉一层后在真空干燥箱中于140～160℃下干燥，随后在真空炉中加热至450～550℃，保温10～20min后炉冷；重复3～10次，最后在真空炉中900～1100℃烧结60～90min，炉冷，得到HA修饰的钛合金；
4)在HA涂层上构筑凝胶层：
将经沉积HA的钛合金置于模腔内，采用光引发交联或自由基交联得到凝胶体系；
5)在凝胶层上原位聚合吡咯：
将修饰干凝胶的钛合金室温浸泡在pH为3～6.5的吡咯盐酸水溶液中30～60min，取出，然后置于引发剂溶液中，冰浴～室温下磁力搅拌12～24h，单体在凝胶交联网络体系中聚合，形成互穿网络体系，取出后水洗1～3次、真空60～80℃干燥，再经一次去离子水溶胀-脱水循环，除去剩余杂质，60～70℃真空干燥18～36h干燥后得到修饰了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层的钛合金。
3.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物的制备方法如下：
在氮气保护下取分子量200～1000的聚乙二醇与乳酸混合，乳酸与PEG的摩尔比为2～10，加入总体系的0.05％～0.1％的辛酸锡催化剂，抽真空，升温至190～210℃，搅拌反应3～5h，而后降至150～170℃，继续搅拌反应1.5～4h，冷却至室温，得到乙二醇-乳酸嵌段共聚物；将产物溶于二氯乙烷，用无水乙醚沉淀，过滤，真空60℃干燥，得到纯化的乙二醇-乳酸嵌段共聚物；配制10％～14％的上述共聚物的二氯甲烷溶液，在冰浴中冷却至0℃，无水无氧条件下加入浓度为0.5～0.83mol/L的丙烯酰氯和浓度为0.33～0.67mol/L的三乙胺，在0～5℃下搅拌反应10～18h，而后室温下搅拌反应12～18h；过滤除掉三乙胺盐酸盐，而后在滤液中加入过量的干燥的二乙醚，得到丙烯酸基团封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物；用二氯甲烷溶解，己烷沉淀纯化；最后置于60～70℃真空干燥18～36h。
4.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于所述在乙醇和丙酮中分别清洗采用超声清洗5～10min。
5.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述静置的时间为1～3min，静置后以1～4cm/min的提拉速度进行涂膜，提拉一层后在真空干燥箱中于140～160℃下干燥的时间为10～20min。
6.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于所述光引发交联是将丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成18％～25％的水溶液，将光引发剂2，2-二甲基-2-二苯基苯乙酮溶于N-乙烯基吡咯烷酮配成0.3g/mL的溶液，按体积比为1000∶(2～5)将两种溶液混合，注入内置有HA修饰后的钛合金的模腔内，用光辐射20～60s引发交联，打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经一次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质，最后置于60～70℃真空干燥16～24h。
7.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于所述自由基交联是将丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物配成18％～25％的水溶液，用KOH中和至pH为6～7，加入引发剂过硫酸铵或过硫酸钾的18％～25％水溶液混合，共聚物与引发剂的摩尔比为100∶(1～5)，而后将混合溶液注入内置有HA修饰后的钛合金的模腔内，置于70～90℃烘箱3～6h，引发交联聚合，打开模腔，取出附有凝胶层的钛合金置于乙醇中脱水，再经两次水溶涨-乙醇脱水循环，除掉杂质，最后置于60～70℃真空干燥18～30h。
8.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过硫酸铵或三氯化铁。
9.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于按摩尔比，单体浓度与引发剂浓度比为1∶1～3。
10.如权利要求2所述的一种人工关节介质层的制备方法，其特征在于按摩尔比，吡咯单体浓度为5～50mmol/L。
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