[发明专利]耐腐蚀镁合金支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及带有腐蚀防护涂层的镁合金支架及其制备方法。

背景技术

镁作为可降解合金支架的最主要成分，具有很多独特的优势如资源丰富，无毒性，易降 解，价格便宜；镁在体液环境下发生腐蚀反应转变为镁离子，而镁离子通过体内吸收和肾脏 的代谢作用，在体内逐渐被吸收降解；镁合金具有良好的力学性能(特别是弹性模量与人骨 相近)、降解产物有最小的副作用，使它成为支架的候选材料。但镁合金支架的最大缺点是 在体液的植入环境中腐蚀降解速率过快，在使用安全期内就因降解导致力学失效，最终使变 形与力学承载能力变差。

为提高镁合金支架的抗腐蚀性能，已申请专利200810055954.7中采用的传统阳极氧化( 或其它方法)制作镁支架防腐蚀涂层，但与本发明涉及火花增强微弧氧化涂层相比，氧化涂 层厚度更薄，抗腐蚀能力差；涂层中含有铬化物、锰化物等可能对人体有害物质。而申请专 利200810020030.3中制作的镁合金支架并没有进行涂层处理，抗腐蚀降解能力更差。

而涂覆有机涂层(如PLA、PLGA)的支架存在如下缺点：(1)涂层与基体结合强度低( 2)力学承载能力差，耐腐蚀持久稳定性差，(3)与支架协调变形能力差，因此在使用要求 苛刻的镁合金支架上难以获得良好的应用效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有镁合金支架存在涂层与基体结合强度低、耐腐蚀持久稳定 性差、力学承载能力差、与支架协调变形能力差的问题；而提供了耐腐蚀镁合金支架及其制 备方法。

本发明耐腐蚀镁合金支架为网状支架；所述耐腐蚀镁合金支架是通过微弧氧化法在镁合 金表面原位生成陶瓷涂层制成的；所述陶瓷涂层的厚度为5～30微米；陶瓷涂层的内层致密 、外表层多微孔，内层致密度85％～90％(体积)，外表层微孔的孔径在3～5微米。

本发明耐腐蚀镁合金支架的制备方法是按下述步骤进行的：一、将镁合金加工成网状支 架，除油；二、以除油后的网状支架作为阳极，以不锈钢板作为阴极，放入电解液中进行微 弧氧化反应在镁合金表面得到厚度为5～30微米陶瓷层，微弧氧化的工艺条件：电解液的温 度20～50℃，采用脉冲电源，脉冲电峰峰电压在200～500V，频率为600～1000Hz，占空比 为5％～15％，通电时间为5～30min；三、将经步骤二处理后网状支架用水清洗，干燥；即得 到了耐腐蚀镁合金支架；其中步骤二所述的电解液由硅酸盐、磷酸盐、pH值调节剂和去离子 水配制而成，硅酸盐的浓度为10～20g/L，磷酸盐的浓度为5～15g/L，pH值为6～9。

本发明所述方法步骤二中还可采用氧化钛溶胶或氟钛酸钾替代电解液中的磷酸盐。

本发明产品所述陶瓷涂层外表层的微孔内还可负载抑制再狭窄药物，如西罗莫斯或者紫 杉醇，也可负载消炎药物，如头孢。抑制再狭窄药物或消炎药物在步骤三干燥之后采用喷浸 涂负载陶瓷涂层外表层的微孔内。

本发明以镁合金网状支架作为阳极，不锈钢作为阴极，在碱性电解液中进行火花放电氧 化，氧化过程中的能量由可调高压脉冲电源提供，当外加电压超过置于电解液中镁合金支架 表面绝缘膜的临界电压时，支架制品表面产生的火花放电将基体氧化并形成致密的氧化物陶 瓷底层，具有高硬度及抗体液腐蚀等性能，陶瓷涂层生长均匀且不受尺寸与形状的限制。本 发明中镁合金表面原位生成的陶瓷涂层内层致密、外表层多微孔，孔径3～5微米，表面些微 的微孔(凹坑)有利于存储抑制细胞过度增生和预防栓塞的药物(如西罗莫斯(sirolimus )或者紫杉醇(paclitaxel)等)，延长支架植入体的使用寿命；载药量可根据陶瓷涂层表 面多孔孔隙的尺寸进行调控。本发明所述支架植入体内后具有降解速率可调控、表面陶瓷涂 层可随支架变形的特点。