CN103469279B - 无聚合物载体的地塞米松tlm钛合金药物支架制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物医学领域。涉及一种无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，依次包括下列步骤：1）对TLM钛合金管试样进行前处理；2）一次阳极氧化处理：将处理过的钛合金管试样和清洗干净的铂电极分别作为阳极和阴极，置于电解液中；将电解液烧杯置于冰水浴中，进行氧化处理；而后清洗；3）二次阳极氧化处理：温度、电压、电解液等试验参数保持不变，再次进行氧化处理，然后再清洗，即在TLM钛合金管表面得到优化的阳极氧化膜；4）在真空箱中进行地塞米松药物的加载。该方法过程简单，所制得的地塞米松药物支架的药物加载量和释放速率可控，并具有良好的机械性能和生物性能。

Description

无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法

技术领域

本发明属于生物医学领域。涉及到一种无聚合物载体的地塞米松TLM（Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr）钛合金药物支架的制备方法。

背景技术

冠心病是严重威胁人类生命健康的重要疾病之一，通过血管支架介入治疗，用支架支撑病变血管，使血液重新顺畅流通，成为治疗冠心病的主要方法。但是支架置入后在一定程度上会损伤血管壁，支架作为异物会引起炎症反应，导致平滑肌细胞增殖与迁移，以及血小板在支架表面的黏附，从而使血管内膜增生或血栓形成，血管再次发生狭窄。目前使用的血管支架多为药物洗脱支架（DES），其是通过物理或化学方法使支架携带药物。当其置入血管内病变部位后，药物能自载药基体通过扩散或者随着载药基体的降解而溶解至病患处血液中，从而有效地释放至血管壁组织周围，发挥生物学效应，降低支架内再狭窄率。其中多聚物涂层DES研究最为广泛，但现阶段的多聚物涂层DES仍存在许多缺陷，当聚合物降解后支架基体裸露会引发一系列晚期炎症反应；同时聚合物涂层可能会粘附在血管壁引发局部的过敏反应、毒性反应和潜在的血栓风险。

发明内容

为了解决多聚物涂层DES所存在的缺陷，本发明提供一种在TLM（Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr）钛合金支架表面制备无聚合物纳米结构地塞米松载药层的方法。该方法过程简单，所制得的地塞米松药物支架的药物加载量和释放速率可控，并具有良好的机械性能和生物性能。

本发明提供了无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架的制备，其技术方案依次包括以下步骤：

1）对TLM钛合金管试样进行前处理；

2）一次阳极氧化处理：将经步骤1）处理过的钛合金管试样和清洗干净的铂电极分别作为阳极和阴极，置于电解液中，电解液是乙二醇与水的混合溶液，然后加入氟化铵；将电解液烧杯置于冰水浴中，并缓慢搅拌电解液；调节直流稳压稳流电源的电压为20V～40V进行氧化处理30min～6h；而后将试样经去离子水、乙醇依次超声清洗数次，于冷风下吹干；将吹干后的钛合金试样浸于1M的盐酸中，超声处理，以去除表面阳极氧化层，然后依次用去离子水和乙醇超声清洗试样数次，冷风吹干；

3）二次阳极氧化处理：温度、电压、电解液等试验参数保持不变，再次进行氧化处理，处理时间短于步骤1）的时间，然后用去离子水和乙醇超声清洗，即在TLM钛合金管表面得到优化的阳极氧化膜；

4）药物加载：在真空箱中将经步骤3）处理的钛合金管试样浸泡于浓度为0.5～6mg/mL地塞米松乙醇过饱和溶液4～20h，浸泡过程中保持真空状态，进行地塞米松药物的加载；然后将加载了地塞米松药物的试样于PBS磷酸盐缓冲溶液中润洗两次，以除去试样表面附着力较小的地塞米松药物。

作为优选实施方式，其中的步骤1），对TLM钛合金管试样进行前处理的步骤如下：依次用丙酮、异丙醇、甲醇、去离子水超声清洗，浸泡在乙醇中备用；然后将清洗好的试样在氢氟酸、浓硝酸和水体积配比为2：3：11的混合酸溶液中处理一段时间，再依次用去离子水、乙醇超声清洗数次，最后存放在乙醇中待用；其中的步骤2），乙二醇与水的混合溶液的体积比为99:1；其中的步骤2），氟化铵质量分数为0.5%；其中的步骤3），再次氧化处理时间为10min；其中的步骤4），加载地塞米松用的真空箱内的温度为30℃，干燥温度为60℃。

解决药物洗脱支架继发性短期、晚期和超晚期支架内血栓形成的根本在于避免使用聚合物涂层，并实现药物的梯度释放，基于此，本发明通过二次优化的阳极氧化工艺在TLM钛合金表面构建有序无机纳米多孔结构氧化膜，并真空辅助加载地塞米松药物，获得药物加载-释放可控的无聚合物载体的药物支架。本发明的优点在于制备过程简单，通过控制电压以及阳极氧化处理时间可以实现对氧化膜厚度以及纳米孔孔径的调控，同时采用真空辅助的方法将地塞米松药物加载于纳米薄膜表面及纳米孔中。本发明通过优化的阳极氧化处理在TLM钛合金支架表面形成的无聚合物的氧化膜的厚度为纳米级，该氧化膜具有高度有序纳米孔结构，表面的纳米孔洞分布均匀，这不仅改善了材料表面生物相容性，同时易实现药物加载量及释放速率的控制，因此该药物支架对于冠心病的治疗具有重要的意义。

附图说明

图1为氧化膜的表面形貌图；

图2为载药后氧化膜的表面形貌图；

图3为药物释放后氧化膜的表面形貌图；

图4为不同循环载药次数的药物释放曲线图。

具体实施方案

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

将直径为3mm，壁厚为0.2mm的TLM（Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr）钛合金管切割成长度为1.2cm的试样，依次用丙酮、异丙醇、甲醇、去离子水超声清洗，时间均为15min，浸泡在乙醇中备用；然后将清洗好的试样在氢氟酸、浓硝酸和水体积配比为2：3：11的混合酸液中处理30s，用去离子水、乙醇超声清洗数次，然后存放在乙醇中待用。取清洗好的钛合金管试样和铂电极分别作为阳、阴两极，置于NH₄F浓度为0.25mol/L的乙二醇与水的混合溶液（两者的体积比为99:1）中，打开直流稳压稳流电源，调节氧化工作电压为30V，反应时间为30min。将得到的阳极试样在去离子水、乙醇中依次超声清洗5min，在冷风下吹干，然后浸于1M的盐酸中，超声处理，待氧化膜剥落后，依次用去离子水和乙醇超声清洗试样2次，冷风吹干；再次进行阳极氧化处理，温度、电压、电解液浓度等试验参数保持不变，氧化处理时间为10min，然后用去离子水和乙醇超声清洗各10min，干燥后即可得到所需的氧化膜试样。而后在温度为30℃真空箱中将钛合金管试样浸泡于20ml浓度为3.0mg/ml的地塞米松乙醇溶液10h，浸泡过程中保持真空状态，随后在60℃下干燥4h。将干燥完毕后的药物试样于10mL的PBS缓冲液（pH值7.3～7.4）中润洗两次，随后在60℃真空箱中干燥3h。图1是载药前阳极氧化膜的表面形貌图，图2是载药后阳极氧化膜的表面形貌图，图3为药物释放400h后阳极氧化膜的表面形貌图，图4为不同载药量支架数的药物释放曲线图。

测试结果：载药前，阳极氧化膜具有规则的纳米孔阵列结构；经载药后，氧化膜表面被药物涂覆，纳米孔被覆盖，药物很好地吸附在纳米孔中；药物在体外释放后，氧化膜纳米孔结构仍然保持完整，而且表现出明显的药物缓释作用。

Claims (6)

1.一种无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，依次包括下列步骤：

1)对TLM钛合金管试样进行前处理；

2)一次阳极氧化处理：将经步骤1)处理过的钛合金管试样和清洗干净的铂电极分别作为阳极和阴极，置于电解液中，电解液是乙二醇与水的混合溶液，然后加入氟化铵；将电解液烧杯置于冰水浴中，并缓慢搅拌电解液；调节直流稳压稳流电源的电压为20V～40V进行氧化处理30min～6h；而后将试样经去离子水、乙醇依次超声清洗数次，于冷风下吹干；将吹干后的钛合金试样浸于1M的盐酸中，超声处理，以去除表面阳极氧化层，然后依次用去离子水和乙醇超声清洗试样数次，冷风吹干；

3)二次阳极氧化处理：温度、电压、电解液等试验参数保持不变，再次进行氧化处理，处理时间短于步骤2)的时间，然后用去离子水和乙醇超声清洗，即在TLM钛合金管表面得到优化的阳极氧化膜；

4)药物加载：在真空箱中将经步骤3)处理的钛合金管试样浸泡于浓度为0.5～6mg/mL地塞米松乙醇过饱和溶液4～20h，浸泡过程中保持真空状态，进行地塞米松药物的加载；然后将加载了地塞米松药物的试样于PBS磷酸盐缓冲溶液中润洗两次，以除去试样表面附着力较小的地塞米松药物。

2.根据权利要求1所述的无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，其特征在于，其中的步骤1)，对TLM钛合金管试样进行前处理的步骤如下：依次用丙酮、异丙醇、甲醇、去离子水超声清洗，浸泡在乙醇中备用；然后将清洗好的试样在氢氟酸、浓硝酸和水体积配比为2：3：11的混合酸溶液中处理一段时间，再依次用去离子水、乙醇超声清洗数次，最后存放在乙醇中待用。

3.根据权利要求1所述的无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，其特征在于，其中的步骤2)，乙二醇与水的混合溶液的体积比为99:1。

4.根据权利要求1所述的无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，其特征在于，其中的步骤2)，氟化铵质量分数为0.5％。

5.根据权利要求1所述的无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，其特征在于，其中的步骤3)，再次氧化处理时间为10min。

6.根据权利要求1所述的无聚合物载体的地塞米松TLM钛合金药物支架制备方法，其特征在于，其中的步骤4)，加载地塞米松用的真空箱内的温度为30℃，干燥温度为60℃。