專利名稱：生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生物材料技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法。
背景技術(shù)：
在心血管疾病治療領(lǐng)域中，介入性支架治療成為最重要的手段。但目前臨床應(yīng)用 的心血管支架仍以非降解的金屬材料為主，如不銹鋼、鎳_鈦合金或鈷_鉻合金。這些支架 的永久存在對血管管壁的永久性物理刺激、與非植入部位血管力學(xué)性能的不相匹配、長期 植入后的內(nèi)膜增生、不能引導(dǎo)術(shù)后的血管再生以及由于重金屬離子釋放引起的局部炎癥反 應(yīng)等不足。為解決傳統(tǒng)金屬支架的局限性，采用生物可降解材料作為血管內(nèi)支架，在一定時 間內(nèi)支撐管腔，保持血管通暢，以后逐漸降解乃至消失，可以很好地解決非降解支架的上述 問題。鎂合金作為血管內(nèi)支架材料，具有以下突出的優(yōu)點(1)鎂是人體中必須的微量 元素，它催化或激活機體300多種酶系，參與體內(nèi)所有能量代謝。在體內(nèi)三大代謝中通過調(diào) 節(jié)核糖體DNA及RNA的結(jié)構(gòu)而對蛋白質(zhì)的合成起關(guān)鍵作用。對肌肉收縮、神經(jīng)運動機能、生 理機能及預(yù)防循環(huán)系統(tǒng)疾病和缺血性心臟病有重要作用。鎂的排泄主要通過泌尿系統(tǒng)，鎂 在人體內(nèi)吸收不會導(dǎo)致血清鎂含量的明顯升高。因此，用鎂合金作為植入支架材料不但不 用考慮微量金屬離子對細胞的毒性，而且植入材料中的鎂離子對人體的微量釋放還是有益 的。(2)良好的組織相容性、低致栓性和低炎性反應(yīng)。并具有抑制內(nèi)膜增生的功能，可減少 支架植入后的再狹窄發(fā)生率。(3)鎂合金生物材料具有價格優(yōu)勢。鎂是包括海洋在內(nèi)地球 表層最為豐富的金屬元素，價格低廉。(4)鎂的標(biāo)準平衡電位低，具有可降解性，作為可降解 材料具有天然優(yōu)勢。(5)鎂合金支架完全降解后被原支架部位的血管所吸收，在相應(yīng)部位形 成鈣磷復(fù)合物，當(dāng)支架完全降解后依然可以被IVUS和CT等影像手段所識別發(fā)現(xiàn)，有利于臨 床隨訪檢查。血管內(nèi)支架的制備過程非常精密復(fù)雜，涉及到材料、機械、激光、電化學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué) 科領(lǐng)域。血管內(nèi)支架外徑一般為2 3mm，壁厚一般為0. 1 0. 2mm，且鎂合金的脆性大，塑 性變形能力相對較差，其加工工藝難度很大。在兩項中國專利(一種醫(yī)用鎂合金細徑薄壁 管材的溫態(tài)拉拔加工方法，公開號CN 101322985A ；一種用于可降解血管支架的鎂合金超 細薄壁管成形工藝，CN 101085377A)中均介紹了鎂合金細管的加工方法。然而，其方法均是 需要多道次拉拔，工藝比較復(fù)雜。此外，鎂合金血管內(nèi)支架對酸洗和電化學(xué)拋光工藝要求較 高，酸洗不足，則無法除去切割殘渣及表面氧化物，從而影響電化學(xué)拋光的效果；酸洗過度， 則會影響支架的尺寸。支架的電化學(xué)拋光不足，則得不到平整、光滑的表面；拋光過度，則會 影響支架的光亮度。因此，有必要開發(fā)生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的整套制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法。本發(fā)明解決了目前臨床金屬血管內(nèi)支架在體內(nèi)不可降解所引起的問題，以 及現(xiàn)有鎂合金血管內(nèi)支架復(fù)雜的加工方法，本發(fā)明工藝簡單、易行的生物可降解鎂合金血 管內(nèi)支架的制備工藝。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括步驟如下①.將020腿的鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火處理；步驟①中所述的應(yīng)力退火處理為退火溫度為250 350°C，保溫30 60min，空冷。②.將退火后的棒材機加工成管坯，進行擠壓；步驟②中所述的管坯，在管材一端加工出45°的錐面；步驟②中所述的擠壓是指將機加工的管材在250 400°C溫度范圍內(nèi)進行擠壓， 得到外徑為02~4 mm,壁厚為0. 1 0. 2mm的毛細管，擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮 化硼噴霧劑作為潤滑劑。③.將擠壓后的毛細管進行去應(yīng)力退火處理；步驟③中所述的應(yīng)力退火處理為溫度為200 300°C，保溫20 60min。④.將退火后的毛細管激光切割成支架坯料。⑤.為除去切割殘渣，將切割成形的支架在超聲清洗機中酸洗和超聲清洗；步驟⑤中所述的酸洗是指5 30min，酸洗液配方為磷酸80 100ml/L，氟化氫 銨40 60g/L，溶劑為去離子水；步驟⑤中所述的超聲清洗是指酸洗后的支架分別經(jīng)去離子水、無水乙醇超聲清 洗 5 IOmin0⑥.電化學(xué)拋光、超聲清洗和鈍化處理；步驟⑥所述的電化學(xué)拋光，其拋光液成分及配比為磷酸無水乙醇=1 1或乙 二醇乙醚鹽酸=9 1，拋光電壓為2 8V，時間為20 240s，室溫下進行；步驟⑥所述的超聲清洗是指電化學(xué)拋光后的支架先后經(jīng)去離子水、無水乙醇超 聲清洗5 IOmin ；步驟⑥所述的鈍化處理是指超聲清洗吹干后進行鈍化處理12 24h，鈍化液為 40%的氫氟酸。本發(fā)明的鎂合金支架的制備工藝為020 mm的鎂合金 (Mg-3. ONd-O. 2Zn-0. IAg-O. 5Zr)擠壓棒經(jīng)退火、機加工管坯、擠壓成支架用毛細管(外徑 02~4 mm,壁厚0. 1 0. 2mm)，然后經(jīng)退火、激光切割、酸洗、清洗、電化學(xué)拋光、清洗、鈍化處 理等工藝，制備出鎂合金血管內(nèi)支架。本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是1.本發(fā)明擠壓工藝簡單，避免了多道次拉拔成形，加工成本低。擠壓出的用于血 管內(nèi)支架的鎂合金毛細管管壁厚均勻、表面光滑，具有優(yōu)良的力學(xué)性能(抗拉強度320 370MPa、屈服強度260 300MPa、延伸率24 30% )、耐腐蝕性能(在模擬體液中的腐蝕速 率為 0. 14 0. 24mm/year)。2.本發(fā)明提供的酸洗液適合鎂合金的酸洗，且酸洗過程對支架的腐蝕不明顯，因 而不會影響支架的尺寸。
3.鎂合金血管內(nèi)支架經(jīng)本發(fā)明所述的方法電化學(xué)拋光后，可獲得內(nèi)、外表面均光 滑、光亮、平整的支架。該電化學(xué)拋光工藝簡單易行，在室溫下即可進行。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施例作詳細說明以下實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進 行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1 將直徑為20mm的Mg_3. ONd-O. 2Ζη_0· IAg-O. 5Zr 鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火， 退火溫度為250°C，保溫60min。將退火后的棒材機加工成管坯，并在管材一端加工出45° 的錐面。擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮化硼噴霧劑作為潤滑劑。將管坯在400°C的 溫度下擠壓成支架用毛細管(外徑2mm，壁厚0. Imm)，然后將毛細管在200°C保溫60min去 應(yīng)力退火。該毛細管的抗拉強度為320MPa、屈服強度為260MPa、延伸率為30%，在模擬體液 中的腐蝕速率為0. 24mm/year。將毛細管激光切割成血管內(nèi)支架，然后在配方為磷酸80ml/ L，氟化氫銨40g/L的酸洗液中超聲酸洗5min，去除支架表面的切割殘渣及氧化膜。酸洗后 的支架立即經(jīng)去離子水和無水乙醇各超聲清洗5min。吹干后進行電化學(xué)拋光處理，拋光液 成分及配比為磷酸無水乙醇=1 1，拋光電壓為2V，時間為240s，室溫。拋光后立即先 后經(jīng)去離子水和無水乙醇超聲清洗5min。然后對支架進行表面鈍化處理，鈍化液為40%的 氫氟酸，處理12h。經(jīng)上述工藝制備的血管內(nèi)支架表面質(zhì)量優(yōu)良。實施例2:將直徑為20mm的Mg_3. ONd-O. 2Ζη_0· IAg-O. 5Zr鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火， 退火溫度為300°C，保溫40min。將退火后的棒材機加工成管坯，并在管材一端加工出45° 的錐面。擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮化硼噴霧劑作為潤滑劑。將管坯在350°C的 溫度下擠壓成支架用毛細管(外徑3mm，壁厚0. 2mm)，然后將毛細管在250°C保溫30min去 應(yīng)力退火。該毛細管的抗拉強度為370MPa、屈服強度為300MPa、延伸率為24%，在模擬體液 中的腐蝕速率為0. Hmm/year。將毛細管激光切割成血管內(nèi)支架，然后在配方為磷酸80ml/ L,氟化氫銨40g/L的酸洗液中超聲酸洗30min，去除支架表面的切割殘渣及氧化膜。酸洗后 的支架立即經(jīng)去離子水和無水乙醇各超聲清洗lOmin。吹干后進行電化學(xué)拋光處理，拋光液 成分及配比為磷酸無水乙醇=1 1，拋光電壓為5V，時間為180s，室溫。拋光后立即先 后經(jīng)去離子水和無水乙醇超聲清洗lOmin。然后對支架進行表面鈍化處理，鈍化液為40% 的氫氟酸，處理24h。經(jīng)上述工藝制備的血管內(nèi)支架表面質(zhì)量優(yōu)良。實施例3 將直徑為20mm的Mg_3. ONd-O. 2Ζη_0· IAg-O. 5Zr鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火， 退火溫度為350°C，保溫30min。將退火后的棒材機加工成管坯，并在管材一端加工出45° 的錐面。擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮化硼噴霧劑作為潤滑劑。將管坯在250°C的 溫度下擠壓成支架用毛細管(外徑3. 5mm，壁厚0. 2mm)，然后將毛細管在300°C保溫20min 去應(yīng)力退火。該毛細管的抗拉強度為350MPa、屈服強度為290MPa、延伸率為29%，在模擬 體液中的腐蝕速率為0. 19mm/year。將毛細管激光切割成血管內(nèi)支架，然后在配方為磷酸 100ml/L，氟化氫銨60g/L的酸洗液中超聲酸洗20min，去除支架表面的切割殘渣及氧化膜。 酸洗后的支架立即經(jīng)去離子水和無水乙醇各超聲清洗lOmin。吹干后進行電化學(xué)拋光處理，拋光液成分及配比為乙二醇乙醚鹽酸=9 1，拋光電壓為8V，時間為20s，室溫。拋光后 立即先后經(jīng)去離子水和無水乙醇超聲清洗lOmin。然后對支架進行表面鈍化處理，鈍化液為 40%的氫氟酸，處理18h。經(jīng)上述工藝制備的血管內(nèi)支架表面質(zhì)量優(yōu)良。實施例4 將直徑為20mm的Mg_3. ONd-O. 2Ζη_0· IAg-O. 5Zr鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火， 退火溫度為300°C，保溫30min。將退火后的棒材機加工成管坯，并在管材一端加工出45° 的錐面。擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮化硼噴霧劑作為潤滑劑。將管坯在300°C 的溫度下擠壓成支架用毛細管(外徑4mm，壁厚0. 2mm)，然后將毛細管在250°C保溫30min 去應(yīng)力退火。該毛細管的抗拉強度為350MPa、屈服強度為280MPa、延伸率為28%，在模擬 體液中的腐蝕速率為0. 20mm/year。將毛細管激光切割成血管內(nèi)支架，然后在配方為磷酸 100ml/L，氟化氫銨60g/L的酸洗液中超聲酸洗20min，去除支架表面的切割殘渣及氧化膜。 酸洗后的支架立即經(jīng)去離子水和無水乙醇各超聲清洗lOmin。吹干后進行電化學(xué)拋光處理， 拋光液成分及配比為乙二醇乙醚鹽酸=9 1，拋光電壓為4V，時間為80s，室溫。拋光后 立即先后經(jīng)去離子水和無水乙醇超聲清洗lOmin。然后對支架進行表面鈍化處理，鈍化液為 40%的氫氟酸，處理12h。經(jīng)上述工藝制備的血管內(nèi)支架表面質(zhì)量優(yōu)良。
權(quán)利要求
一種生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征在于，包括步驟如下①.將的鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火處理；②.將退火后的棒材機加工成管坯，進行擠壓；③.將擠壓后的毛細管進行去應(yīng)力退火處理；④.將退火后的毛細管激光切割成支架坯料；⑤.為除去切割殘渣，將切割成形的支架在超聲清洗機中酸洗和超聲清洗；⑥.電化學(xué)拋光、超聲清洗和鈍化處理。FDA0000022533390000011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟① 中所述的應(yīng)力退火處理為退火溫度為250 350°C，保溫30 60min，空冷。
3.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟② 中所述的管坯，在管材一端加工出45°的錐面。
4.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟 ②中所述的擠壓是指將機加工的管材在250 400°C溫度范圍內(nèi)進行擠壓，得到外徑為 02~4 mm,壁厚為0. 1 0. 2mm的毛細管，擠壓前在模具和管坯內(nèi)、外壁上噴涂氮化硼噴霧劑 作為潤滑劑。
5.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟③ 中所述的應(yīng)力退火處理為溫度為200 300°C，保溫20 60min。
6.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟⑤ 中所述的酸洗是指5 30min，酸洗液配方為磷酸80 100ml/L，氟化氫銨40 60g/L，溶 劑為去離子水。
7.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟⑤ 中所述的超聲清洗是指酸洗后的支架分別經(jīng)去離子水、無水乙醇超聲清洗5 lOmin。
8.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟⑥ 所述的電化學(xué)拋光，其拋光液成分及配比為磷酸無水乙醇=1 1或乙二醇乙醚鹽酸 =9 1，拋光電壓為2 8V，時間為20 240s，室溫下進行。
9.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟⑥ 所述的超聲清洗是指電化學(xué)拋光后的支架經(jīng)去離子水、無水乙醇超聲清洗5 lOmin。
10.如權(quán)利要求1所述的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，其特征是，步驟⑥ 所述的鈍化處理是指超聲清洗吹干后進行鈍化處理12 24h，鈍化液為40%的氫氟酸。
全文摘要
一種生物材料技術(shù)領(lǐng)域的生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架的制備方法，包括步驟如下將mm的鎂合金擠壓棒進行去應(yīng)力退火處理；將退火后的棒材機加工成管坯，進行擠壓；將擠壓后的毛細管進行去應(yīng)力退火處理；將退火后的毛細管激光切割成支架坯料；為除去切割殘渣，將切割成形的支架在超聲清洗機中酸洗和超聲清洗；電化學(xué)拋光、超聲清洗和鈍化處理。本發(fā)明擠壓出的鎂合金毛細管管壁厚均勻，表面光滑，其抗拉強度可達320～370MPa、屈服強度可達260～300MPa、延伸率可達24～30％，其在模擬體液中的腐蝕速率為0.14～0.24mm/year。本發(fā)明拋光出的血管內(nèi)支架內(nèi)、外表面平整、光滑、光亮。本發(fā)明提供的制備方法可制備出滿足臨床要求的生物可降解血管內(nèi)支架。
文檔編號A61L31/02GK101829364SQ20101020471
公開日2010年9月15日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者丁文江, 章曉波, 袁廣銀 申請人:上海交通大學(xué)