CN111991622B - 一种表面涂层改性的血管支架的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：制备支架基体；将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡2‑5min；将支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，在表面形成氧化镁基层；将支架基体浸没盐酸多巴胺溶液中沉积多巴胺层；在支架基体上制得聚合物层；将支架基体放置在镍溶液中，加热至70‑80℃，浸泡50‑60min；再将支架基体放置在硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30‑40min中，制得疏水层；通过超声喷涂工艺，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架。

Description

一种表面涂层改性的血管支架的制备方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种表面涂层改性的血管支架的制备方法。
背景技术
血管支架是用于支撑人体内狭窄闭塞段血管，减少血管弹性回缩及再塑形，保持管腔血流通畅管状器件。血管支架的种类较多，包括聚合物类和金属类，镁合金血管支架具有可降解、支撑强度高等优点，但现有的镁合金支架在体内极易发生腐蚀，其降解速度过快，导致其在体内过早的失去支撑能力，难以满足服役要求。现有技术的镁合金支架多是在支架的表明涂覆单一的防腐层，防腐层与支架的结合强度低，在使用过程中，易脱落，不能较好的保护镁合金支架。
发明内容
本发明的目的在于：解决现有技术中的不足，提供一种表面涂层改性的血管支架的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种表面涂层改性的血管
支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤10-20min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡2-5min，无水乙醇超声洗涤10-20min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，支架基体为阴极，石墨为阳极，通电处理，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置PH值为7-8的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在配置的盐酸多巴胺溶液中，浸泡10-24h，在氧化镁基层上沉积多巴胺层；
(e)将5-10份聚乳酸和7-10份聚己内酯加入到10-20份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入10-20份无水乙醇，加热搅拌；称取1-3份氧化镁和0.5-2份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡10-15h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在PH值为5-6的镍溶液中，加热至70-80℃，在搅拌条件下，浸泡50-60min，自然干燥；再将支架基体放置在硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30-40min中，自然干燥，制得疏水层；
(g)配置载药混合液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架。
进一步的在所述步骤(c)中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:2-3，其中，通电处理的电压为300-350V，阴极和阳极的距离为3-4cm。
进一步的在所述步骤(d)中，所述盐酸多巴胺的浓度为0.5-2.5mol/L。
进一步的在所述步骤(f)中，所述镍溶液由以下重量份数的原料制得：
8-10份NiSO4，5-8份NiCl2·6H2O，2-3份H3BO3，11-15份C6H8O7·H2O，20-30份NaH2PO2·H2O，30-40份NH3·H2O，8-10份HF，10-12份NH4NF2，0.2-1份硫脲。
进一步的在所述步骤(f)中，所述硬脂酸乙醇的浓度为0.2-1mol/L。
进一步的所述载药混合液包括聚乳酸和抗血栓药物，所述抗血栓药物为依诺肝素钠，那屈肝素钙或达肝素钠中的一种或多种。
进一步的，所述血管支架的壁厚为0.1-0.2mm，所述氧化镁基层的厚度为10-20um，所述聚合物层的厚度为50-60um，所述疏水层的厚度为30-50um，所述载药层的厚度为70-80um。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明的制备方法中，先通过3D打印设备制备了血管支架的模型，在通过浇注的方式制备镁合金支架，3D打印与浇注相结合，既可以个性化的制备血管支架，又可快速的制备出血管支架，方便快捷。
2.本发明的制备方法中，在镁合金支架基体上先沉积一层氧化镁基层，再在氧化镁基层上制备聚合物层，氧化镁基层与支架本体的、聚合物层与氧化镁基层的结合强度高均较高，并且聚合物层还能隔离支架本体，减缓镁合金支架本体的腐蚀速度，延长支架本体服役寿命。
3.在本发明的制备方法中，在聚合物层上还制备有疏水层，疏水层与聚合物层共同作用，延长支架本体的服役寿命。
具体实施方式
实施例1：一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤20min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡5min，无水乙醇超声洗涤10min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，其中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:2，将支架基体为阴极，石墨为阳极，阴极和阳极之间的距离为3cm，接通300V的直流脉冲电源，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置PH值为7，浓度为1mol/L的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在盐酸多巴胺溶液中，浸泡10h后，取出支架基体，自然干燥，得到多巴胺层；
(e)将10份聚乳酸和7份聚己内酯加入到20份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入20份无水乙醇，加热搅拌；称取3份氧化镁和0.5份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡15h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在PH值为6的镍溶液中，加热至80℃，在搅拌条件下，浸泡50min，自然干燥；再将支架基体放置在0.2mol/L硬脂酸乙醇溶液中，浸泡40min中，自然干燥，制得疏水层；其中，镍溶液的由以下重量份数的原料制得：8份NiSO4，8份NiCl2·6H2O，3份H3BO3，15份C6H8O7·H2O，30份NaH2PO2·H2O，30份NH3·H2O，10份HF，10份NH4NF2，0.2份硫脲。
(g)配置聚乳酸和那屈肝素钙的混合溶液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架1号。
在本实施例中，血管支架的壁厚为0.1mm，氧化镁基层的厚度为20um，所述聚合物层的厚度为60um，所述疏水层的厚度为30um，所述载药层的厚度为80um。
实施例2：一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤15min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡3min，无水乙醇超声洗涤20min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，其中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:3，将支架基体为阴极，石墨为阳极，阴极和阳极之间的距离为4cm，接通350V的直流脉冲电源，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置PH值为7，浓度为0.5mol/L的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在盐酸多巴胺溶液中，浸泡20h后，取出支架基体，自然干燥，得到多巴胺层；
(e)将8份聚乳酸和10份聚己内酯加入到15份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入20份无水乙醇，加热搅拌；称取2份氧化镁和1份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡10h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在PH值为5的镍溶液中，加热至70℃，在搅拌条件下，浸泡50min，自然干燥；再将支架基体放置在0.5mol/L硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30min中，自然干燥，制得疏水层；其中，镍溶液的由以下重量份数的原料制得：10份NiSO4，8份NiCl2·6H2O，2份H3BO3，13份C6H8O7·H2O，25份NaH2PO2·H2O，40份NH3·H2O，9份HF，12份NH4NF2，0.8份硫脲。
(g)配置聚乳酸和达肝素钠的混合溶液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架2号。
在本实施例中，血管支架的壁厚为0.15mm，氧化镁基层的厚度为15um，所述聚合物层的厚度为50um，所述疏水层的厚度为50um，所述载药层的厚度为80um。
实施例3：一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤15min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡3min，无水乙醇超声洗涤20min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，其中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:3，将支架基体为阴极，石墨为阳极，阴极和阳极之间的距离为4cm，接通350V的直流脉冲电源，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置PH值为8，浓度为2.5mol/L的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在盐酸多巴胺溶液中，浸泡10h后，取出支架基体，自然干燥，得到多巴胺层；
(e)将5份聚乳酸和10份聚己内酯加入到10份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入20份无水乙醇，加热搅拌；称取2份氧化镁和1份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡10h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在PH值为5的镍溶液中，加热至70℃，在搅拌条件下，浸泡50min，自然干燥；再将支架基体放置在0.5mol/L硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30min中，自然干燥，制得疏水层；其中，镍溶液的由以下重量份数的原料制得：10份NiSO4，8份NiCl2·6H2O，2份H3BO3，11份C6H8O7·H2O，25份NaH2PO2·H2O，40份NH3·H2O，8份HF，10份NH4NF2，0.2份硫脲。
(g)配置聚乳酸和达肝素钠的混合溶液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架3号。
在本实施例中，血管支架的壁厚为0.2mm，氧化镁基层的厚度为20um，所述聚合物层的厚度为60um，所述疏水层的厚度为50um，所述载药层的厚度为80um。
实施例4：一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤15min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡3min，无水乙醇超声洗涤20min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，其中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:2，将支架基体为阴极，石墨为阳极，阴极和阳极之间的距离为3cm，接通300V的直流脉冲电源，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置PH值为7，浓度为2mol/L的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在盐酸多巴胺溶液中，浸泡14h后，取出支架基体，自然干燥，得到多巴胺层；
(e)将5份聚乳酸和10份聚己内酯加入到20份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入20份无水乙醇，加热搅拌；称取1份氧化镁和2份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡15h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在PH值为6的镍溶液中，加热至70℃，在搅拌条件下，浸泡55min，自然干燥；再将支架基体放置在1mol/L硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30min中，自然干燥，制得疏水层；其中，镍溶液的由以下重量份数的原料制得：10份NiSO4，8份NiCl2·6H2O，2份H3BO3，13份C6H8O7·H2O，25份NaH2PO2·H2O，40份NH3·H2O，9份HF，12份NH4NF2，0.8份硫脲。
(g)配置聚乳酸和达肝素钠的混合溶液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架4号。
在本实施例中，血管支架的壁厚为0.15mm，氧化镁基层的厚度为18um，所述聚合物层的厚度为50um，所述疏水层的厚度为43um，所述载药层的厚度为75um。
对比试验例1：采用实施例1中步骤(a)-(b)制备血管支架5号。
对比试验例2：采用实施例1中步骤(a)-(e)制备血管支架6号。
将上述血管支架1-6号，在体外模拟体内环境，进行腐蚀试验，观察得到，5号的腐蚀速度最快，6号的腐蚀速度较5号的慢，但5号6号的腐蚀速度均比1-4号的要快的多，可以得出，通过本发明的方法制备的血管支架的耐腐蚀性好。

Claims (7)

1.一种表面涂层改性的血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过3D打印设备制备出血管支架的模型，将模型放置在容器中，在容器中加入石膏，石膏成型后，除去模型，形成具有型腔的石膏模具，向该型腔中浇注熔融的镁合金，冷却成型，得到支架基体；
(b)在去离子水中，用砂纸将上述步骤(a)制得的支架基体的表面打磨至光亮，再用无水乙醇冲洗2-3次，再将支架基体放置在弱碱溶液中超声洗涤10-20min；在将支架基体完全浸入到腐蚀液中，浸泡2-5min，无水乙醇超声洗涤10-20min；
(c)将上述步骤(b)处理后的支架基体放置在无水乙醇和氯化镁的水溶液中，支架基体为阴极，石墨为阳极，通电处理，在支架基体表面形成氧化镁基层；
(d)配置pH 值为7-8的盐酸多巴胺溶液，将上述步骤(c)处理后的支架基体浸没在配置的盐酸多巴胺溶液中，浸泡10-24h，在氧化镁基层上沉积多巴胺层；
(e)将5-10份聚乳酸和7-10份聚己内酯加入到10-20份氯仿溶液中，搅拌均匀，在向溶液体系中加入10-20份无水乙醇，加热搅拌；称取1-3份氧化镁和0.5-2份氢氧化镁，将氧化镁和氢氧化镁同时加入到溶液体系中，制得混合液A；将上述步骤(d)处理后的支架基体浸泡在所述溶液A中，浸泡10-15h，自然烘干，在支架基体上制得聚合物层；
(f)将上述步骤(e)处理后的支架基体放置在pH 值为5-6的镍溶液中，加热至70-80℃，在搅拌条件下，浸泡50-60min，自然干燥；再将支架基体放置在硬脂酸乙醇溶液中，浸泡30-40min中，自然干燥，制得疏水层；
(g)配置载药混合液，通过超声喷涂工艺，将载药混合液喷涂在所述步骤(f)处理后的支架基体的外表面，制得载药层，自然烘干后，得到血管支架。
2.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：在所述步骤(c)中，氯化镁与无水乙醇的质量-体积比为1:2-3，其中，通电处理的电压为300-350V，阴极和阳极的距离为3-4cm。
3.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：在所述步骤(d)中，所述盐酸多巴胺的浓度为0.5-2.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：在所述步骤(f)中，所述镍溶液由以下重量份数的原料制得：
8-10份NiSO4，5-8份NiCl2·6H2O，2-3份H3BO3，11-15份C6H8O7·H2O，20-30份NaH2PO2·H2O，30-40份NH3·H2O，8-10份HF，10-12份NH4NF2，0.2-1份硫脲。
5.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：在所述步骤(f)中，所述硬脂酸乙醇的浓度为0.2-1mol/L。
6.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：所述载药混合液包括聚乳酸和抗血栓药物，所述抗血栓药物为依诺肝素钠，那屈肝素钙或达肝素钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的表面涂层改性的血管支架的制备方法，其特征在于：所述血管支架的壁厚为0.1-0.2mm，所述氧化镁基层的厚度为10-20um，所述聚合物层的厚度为50-60um，所述疏水层的厚度为30-50um，所述载药层的厚度为70-80um。
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