[发明专利]生物医用镁或其合金表面的氟取代磷灰石涂层及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医药技术领域的涂层及制备方法，具体是一种生物医用镁或其合金表面 的氟取代磷灰石涂层及制备方法。

背景技术

可植入镁或其合金是新一代可体内降解吸收的金属生物医用材料，特别是对于促进新生 骨组织的生长有明显的刺激作用。然而目前的镁材料在医学应用中存在以下问题：镁及其合 金材料的初期降解速率过快，引起周围组织炎症反应；含有镁离子的降解产物会延长骨盐( 类骨磷灰石)的结晶周期，降低新生骨组织的稳定性，从而造成植入物与周围新生骨组织界 面结合不良以及骨质疏松等症状。为克服这一问题，在镁表面制备类骨磷灰石涂层，既可以 降低镁合金的初期腐蚀速率，同时又可促进植入体和周围骨组织的界面结合，并诱导骨生成 。

经对现有技术进行文献检索发现，Song等在《AZ91镁合金电沉积羟基磷灰石涂层的生物 医用研究，材料快报，2008，62(17～18)：3276～3279》将镁合金浸泡在含有Ca²⁺， PO₄^3-的溶液中，通过控制溶液温度和辅助条件(如对镁合金进行表面预处理或阴极电流保护 等方法)，可以将磷酸钙盐沉积在镁表面。然而这类沉积产物本身结构疏松，不能有效减缓 镁的腐蚀降解，不具有骨诱导性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生物医用镁或其合金表面的氟取代磷 灰石涂层及制备方法。本发明的涂层克服了纯羟基磷灰石植入材料脆性大、降解周期短的缺 点，具有良好的热稳定性和生物稳定性，与基体结合牢固，降解产物可安全代谢，降解周期 可调控，适合作为中长期植入材料的表面涂层使用。

本发明是通过以下的技术方案实现的，

本发明涉及一种生物医用镁或其合金表面的氟取代磷灰石涂层，该涂层组分的分子式如 (1)或(2)所示：

(1)(Ca，M)₁₀(PO₄)₆(OH)_2-xF_x，0＜x≤2；

其中，M为以下离子组合中的一种或多种的混合：Mg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、H⁺、K⁺、Na⁺、Fe³⁺和Al³⁺；

(2)(Ca，N)₁₀(PO₄)_6-2y(CO₃)_3y(OH)_2-zF_z，O＜y≤3，0＜z≤2；

其中，N为以下离子组合中的一种或多种的混合：H⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Al³⁺。

所述涂层的结晶形状为针状或棒状。

所述涂层的厚度为0.1微米～2毫米。

本发明还涉及一种生物医用镁或其合金表面的氟取代磷灰石涂层的制备方法，包括如下 步骤：

步骤一，制备沉积液，1L沉积液的组分为：Ca²⁺为0.002～1mol，PO₄^3-、HPO₄^2-和H₂PO₄^-共0.001～0.5mol，氟诱导剂为10^-5～0.1mol，余量为纯水；

其中，氟诱导剂为不含重金属离子的氟无机盐；

步骤二，将生物医用镁或其合金浸没于沉积液中，调节沉积液的pH为3.0～7.4，温度为 30～90℃，使得氟取代磷灰石涂层进行自发沉积；

步骤三，沉积完成之后，加热，得氟取代磷灰石涂层。

步骤一中，所述氟诱导剂为以下组合中的一种或多种：氟化钙、氟化镁、氟化硅、氟化 铝、氟化钠、氟化钾和氟化锡。

步骤三中，所述加热，温度为60～400℃，时间0.5～24小时。