一种多酚涂层、其制备方法及应用

1.本发明涉及涂层的技术领域，具体而言，涉及一种多酚涂层、其制备方法及应用。


背景技术：

2.在医学技术领域，涂层已广泛利用于医用植入物表面改性，如心血管领域的导管涂层和种植体表面的沉积涂层等。通过对医用植入物表面进行涂层改性，可以增加植入物表面的生物相容性，也可以让植入物表面获得一定的功能，如抗凝血、抗菌、促进细胞黏附等。
3.然而，对于现有涂层而言，大部分涂层存在制备时间长，制备条件苛刻的问题。其中小部分能够以温和条件较快制备的涂层要么存在单层沉积厚度不足，涂层不稳定的问题，要么就是在制备过程中需要引入其他分子或离子共沉积增加厚度，工艺繁复难以制备的问题，也有不少快速涂层对制备界面要求过高，存在一旦界面污染便难以沉积的问题。且现有涂层局限于植入前的改性，而难以在已经植入体内的医用植入物表面进行修饰。
4.tanfloc，是一种聚合多酚类物质，被广泛用于污水处理等方面，具有良好的生物相容性和抗氧化的特性。目前有部分学者利用其在种植体或玻璃表面和多种功能性分子(如肝素、透明质酸等)共沉积制备涂层，取得了抗凝血和促进成骨细胞生长的效果。但是目前报道的该类涂层的制备需要与其他分子(具有潜在毒性)使用层层自组装的方式进行，工艺繁琐，总制备时常仍然超过40分钟的临床操作时间，使其应用场景受限于植入体内前，对于一些已经植入体内的医用植入物(比如口腔种植体、骨钉等)，则难以在体内制备。此外，其制备涂层所需的ph＝5-5.5的酸性环境和低渗的环境也体内难以耐受的，需要一种温和的条件制备涂层。现有技术并不能实现其在温和的条件下简单、快速制备涂层。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种多酚涂层及其制备方法，其能够在温和的条件下高效地在材料表面制备多酚涂层。
6.本发明的实施例通过以下技术方案实现：本发明的多酚涂层的制备方法，包括如下制备步骤：
7.(1)配置tanfloc水溶液，其中tanfloc的浓度为0.05-20mg/ml；
8.(2)调节步骤(1)所获得的tanfloc水溶液，使其进入胶体悬浊状态，获得改性溶液；
9.(3)将载体材料置于步骤(2)所制备得到的改性溶液中，并在超声或震荡的条件下，孵育1min及以上，即可在载体材料表面制备得到改性涂层。其中载体材料包括但不限于金属、高分子等常见的医用材料。
10.进一步地，步骤(2)中使用碱性溶液调节tanfloc水溶液，使改性溶液的ph处于5.5-8.5。其中碱性溶液包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵等。
11.进一步地，步骤(2)中也可以使用盐溶液处理tanfloc水溶液，使得tanfloc水溶液
形成胶体。其中盐溶液包括但不限于氯化钠、氯化钾等。盐溶液的加入可以使tanfloc溶液形成胶体，因此不对盐溶液的浓度以及加入的量做具体的限制，只需要将盐溶液加入到tanfloc水溶液中使其产生胶体即可。
12.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明的多酚涂层、其制备方法：
13.(1)在制备的条件上面，本制备方法将制备环境从酸性调节到中性环境，不需要引入其他分子，更利于体内制备；且使用胶体悬浊的方法制备了涂层，避免了现有报道的lbl涂层工艺繁琐的缺点，也不需要引入其他分子，实现了在温和条件下快速制备涂层。
14.(2)在制备的技术敏感性方面，本制备方法使用调节ph的方式让tanfloc从溶液状态变为悬浊的胶体小颗粒，获得了更好下吸附效果，降低了技术敏感性，即使在植入物有污染的情况下也能在表面形成涂层。
15.(3)在制备涂层的厚度和载量方面，本制备方法相较于传统的多酚涂层(1-2nm的单分子涂层)，使用胶体悬浊后的多酚，制备出较厚的大分子多酚涂层(接近10nm每层)，载量更大。
附图说明
16.图1为本发明实施例1-6中所使用的tanfloc的结构式；
17.图2为本发明实施例1所提供的xps结果；
18.图3为本发明实施例1所提供的接触角结果；
19.图4为本发明实施例1所提供的zeta电位结果；
20.图5为本发明实施例4所提供的xps结果。
具体实施方式
21.实施例1-6中所使用的tanfloc的结构式如附图1所示。
22.实施例1
23.本实施例提供了一种多酚涂层的制备方法，包括如下步骤：
24.(1)清洗载体材料，先将经抛光处理后的载体材料送入超声波清洗机，依次在丙酮和无水酒精中利用15～30khz的超声波分别清洗5～10min，然后烘干。
25.(2)配制1mg/ml的tanfloc溶液，使用1m的氢氧化钠调节ph达7.0，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；将洗净的载体材料浸入改性溶液中，在超声状态下浸泡10分钟。
26.(3)使用r0水清洗掉未吸附的tanfloc即可获得改性涂层。
27.使用xps检测检测载体材料表面的的涂层状态，结果如附图2所示，从附图2可以看出，图2左侧xps结果显示ti/c峰倒置，且出现了全新的n元素峰，可以证明胶体悬浊状态下的tanfloc可以在医用植入物表面形成涂层，右侧扫描电镜结果可见所形成的涂层接近10nm厚。证明本技术可以在温和条件下快速于医用植入物表面形成涂层。
28.附图3为载体材料沉积多酚涂层前后的接触角变化，从结果可以看出，多酚涂层的载体材料表面的接触角明显降低。附图4为载体材料沉积多酚涂层前后的表面zeta电位变化，从结果可以看出，多酚涂层表面的zeta电位明显变小。上述结果表明，多酚涂层不仅在载体材料表面形成涂层，并且涂层的出现显著地改变了材料表面的理化性质。
29.实施例2
30.本实施例提供了一种多酚-铜离子涂层的制备方法，包括如下步骤：
31.(1)清洗载体材料，先将经抛光处理后的载体送入超声波清洗机，依次在丙酮和无水酒精中利用15～30khz的超声波分别清洗5～10min，然后烘干。
32.(2)配制1mg/ml的tanfloc溶液，使用6m的氢氧化钠调节ph达7.0，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；将洗净的载体材料浸入改性溶液中，在超声状态下浸泡10分钟。
33.(3)使用r0水清洗掉未吸附的tanfloc即可获得改性涂层。
34.(4)将含有改性涂层的载体材料浸入1mg/ml的氯化铜溶液中，浸泡3分钟。
35.(5)使用r0水清洗掉未吸附的离子即可获得tanfloc-铜离子复合涂层。
36.实施例3
37.本实施例提供了一种多酚涂层的制备方法，包括如下步骤：
38.(1)清洗载体材料，先将经抛光处理后的载体送入超声波清洗机，依次在丙酮和无水酒精中利用15～30khz的超声波分别清洗5～10min，然后烘干。
39.(2)配制1mg/ml的tanfloc溶液，加入等量的生理盐水，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；将洗净的载体材料浸入胶体悬浊溶液中，在超声状态下浸泡10分钟。
40.(3)使用r0水清洗掉未吸附的tanfloc即可获得涂层。
41.实施例4
42.本实施例提供了一种在污染的植入物表面制备多酚涂层的制备方法，包括如下步骤：
43.(1)清洗载体材料，先将经抛光处理后的载体送入超声波清洗机，依次在丙酮和无水酒精中利用15～30khz的超声波分别清洗5～10min，然后烘干。
44.(2)制备污染的载体材料表面，将载体材料置于5ug/ml的lps水溶液中浸泡1小时，随后使用r0水冲洗未吸附的lps，烘干，获得被lps污染的载体材料；
45.(3)配制1mg/ml的tanfloc溶液，使用1m的氢氧化钠调节ph达7.0，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；将步骤(2)所获得的污染的载体材料浸入改性溶液中，在摇床下浸泡10分钟。
46.(3)使用r0水清洗掉未吸附的tanfloc即可获得多酚涂层。
47.同时使用xps检测该实施例所获得的多酚涂层以及对照组的多酚涂层(对照组为直接将载体材料浸泡在tanfloc溶液(非改性溶液)中)，结果如下图5所示，图5可见未改性的tanfloc在被lps污染后的医用植入物表面沉积量较少(图5a，ti/c峰未能反转)，改性溶液下的tanfloc可以在被lps污染后的医用植入物表面大量沉积(图5b，ti/c峰反转)。证明即使被lps污染后(细菌污染常见物质)，本方法也可以在医用植入物表面形成多酚涂层。
48.实施例5
49.本实施例提供了一种在体内植入物上制备多酚涂层的制备方法，包括如下步骤：
50.(1)配制1mg/ml的tanfloc溶液，使用1m的氢氧化钠调节ph达7.0，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；
51.(2)在术中暴露体内植入物后，使用步骤(1)的改性溶液冲洗植入物表面3-5分钟，同时使用吸引器吸引多余液体；
52.(3)使用生理盐水冲洗掉多余液体即可。
53.实施例6
54.本实施例提供了一种在污染的种植体表面制备多酚涂层的制备方法，包括如下步骤：
55.(1)配制1mg/ml的tanfloc溶液，使用1m的氢氧化钠调节ph达7.0，溶液浸入胶体悬浊状态，形成改性溶液；
56.(2)在术中暴露口内种植体螺纹后，使用超声冲洗器将改性溶液冲洗植入物表面3-5分钟，同时使用吸引器吸引多余液体；
57.(3)使用生理盐水冲洗掉多余液体即可。
58.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多酚涂层的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：(1)配置tanfloc水溶液；(2)调节步骤(1)所获得的tanfloc水溶液，使其进入胶体悬浊状态，获得改性溶液；(3)将载体材料置于步骤(2)所制备得到的改性溶液中，即可在载体材料表面制备得到改性涂层。2.根据权利要求1所述的多酚涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中使用碱性溶液调节tanfloc水溶液，使改性溶液的ph处于5.5-8.5。3.根据权利要求1所述的多酚涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中使用盐溶液处理tanfloc水溶液，使得tanfloc水溶液形成胶体。4.根据权利要求1所述的多酚涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，载体材料于改性溶液中的浸泡时间大于或等于1min。5.根据权利要求1所述的多酚涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将载体材料置于改性溶液中时，改性溶液处于超声或震荡的环境下。6.根据权利要求1所述的多酚涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，tanfloc水溶液中tanfloc的浓度为0.05-20mg/ml。7.一种多酚涂层，其特征在于，由权利要求1-6任一所述的多酚涂层的制备方法所制备得到。8.如权利要求1-6任一所述的多酚涂层的制备方法应用于医用材料表面改性。9.如权利要求7所述的多酚涂层应用于医用材料表面改性。

技术总结
本发明涉及涂层，为了能够在材料表面更加高效且温和地制备多酚涂层，提供了一种多酚涂层的制备方法，包括如下制备步骤：(1)配置Tanfloc水溶液；(2)调节步骤(1)所获得的Tanfloc水溶液，使其进入胶体悬浊状态，获得改性溶液；(3)将载体材料置于步骤(2)所制备得到的改性溶液中，即可在载体材料表面制备得到改性涂层。本发明的多酚涂层及其制备方法，其能够在温和的条件下高效地在材料表面制备多酚涂层。涂层。涂层。


技术研发人员：邱华 梁兆佳 李全利 陈子睿 陈佳龙 李向阳 谭爽
受保护的技术使用者：安徽医科大学
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/8/16