CN102691083A - 一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法，将待改性金属材料连接在直流电源的正极上，浸没在含酚水溶液中，通电即可改性。再将改性后的金属材料浸泡在含肝素水溶液中，即得有血液相容性的金属材料。相对于传统静置涂覆改性工艺的改性时间长，涂层附着力差，表面不均匀等缺点，本发明大大缩短了改性时间，所得到的涂层附着力强，表面更均匀。

Description

一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法

技术领域

本发明涉及一种改善金属材料表面的血液相容性的电化学方法。

背景技术

电化学方法是以电极电位为聚合反应的引发力和驱动力，使单体在电极表面直接聚合成膜。电化学方法比较简单，它具有一些独特的优点：(1)聚合和掺杂同时进行；(2)能够在电极上一步生成自支撑的导电膜；(3)通过改变聚合电位可方便地分别控制膜的氧化还原态；(4)膜的厚度可以通过电流与电压来控制；(5)产物无需分离步骤；(6)在电极上生成聚合物的过程和生成的聚合物可方便地通过电化学或波谱方法研究，不用催化剂等，因此得到了广泛研究。电化学方法包括循环伏安法、恒电位法、恒电流法等。电化学方法中阴极还原法由于在电极表面获得的导电高分子膜的导电性能比较差，且膜厚度很难超过100nm；所以研究得比较少。因此电化学方法一般是指阳极氧化法。

肝素是一种酸性黏多糖，主要是由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。在体内外都有很强的抗凝血作用，故临床把它作为抗凝剂广泛使用。在临床上肝素广泛应用于防治血栓栓塞性疾病、弥漫性血管内凝血的早期治疗及体外抗凝。临床应用及研究显示：肝素除具有抗凝作用外，还具有多种生物活性和临床用途。随着药理学及临床医学的进展，肝素的应用不断扩大。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种改善金属材料表面的血液相容性的电化学方法，是对材料表面，特别是金属表面快速涂覆酚类并接枝肝素进行二次改性的方法。即在先电解池中将材料浸入酚的水溶液中，在金属表面发生电聚合反应。其特点主要是可大大缩短涂覆时间，而且得到的涂层更为均匀、致密，附着力更强。再将已涂覆的材料浸没在肝素水溶液中，得到血液相容性优良的金属材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法，在电解池中将金属材料浸入含酚的水溶液中，在金属材料表面发生电聚合反应，再将已涂覆的金属材料浸没在肝素水溶液中；具体工艺过程是：

1)采用1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，室温下称取0.2~0.6g酚，溶于溶液中，溶液的浓度为2~6mg/ml；

2)将待涂覆金属材料浸没在酚水溶液中，在电解池中阳极发生电聚合，所需的反应时间为10~30min；

3)将涂覆好的金属材料浸没在肝素水溶液中，肝素水溶液的浓度为10mg/mL，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

相比于现有技术，本发明方法优点和效果可归纳叙述如下：

1)电化学方法快速便捷，相较一般动则几小时的化学反应，十几分钟就可以完成。

2)电化学方法直接在电极上发生氧化还原反应，不需要使用额外的化学试剂，反应成本低廉环保。

3)肝素可以直接耦合在涂层上，无需偶联剂，清洁环保。所得到的涂层附着力强，表面更均匀。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图；

图2是本发明的改性装置示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明的材料表明改性的装置示意图。包括待改性基材1，含酚类的水溶液2和直流电源3。

如图1所示，一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法，在电解池中将金属材料浸入酚的水溶液中，在金属材料表面发生电聚合反应，再将已涂覆的金属材料浸没在肝素水溶液中；具体工艺过程是：

1)采用1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，室温下称取0.2~0.6g酚，溶于溶液中，溶液的浓度为2~6mg/ml；

2)将待涂覆金属材料浸没在酚水溶液中，在电解池中阳极发生电聚合，所需的反应时间为10~30min；

3)将涂覆好的金属材料浸没在肝素水溶液中，肝素水溶液的浓度为10mg/mL，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例1

1)采用100mL1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，取0.6g邻苯二酚溶于其中，配成6mg/mL的溶液；

2)将不锈钢片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷10分钟；

3)再将改性好的不锈钢浸片没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例2

       1)采用100mL1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，取0.2g邻苯二酚溶于其中，配成2mg/mL的溶液；

       2)将不锈钢片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷30分钟；

       3)再将改性好的不锈钢片浸没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例3

       1)采用100mL1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，取0.2g邻苯二酚溶于其中，配成2mg/mL的溶液；

       2)将钛片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷30分钟；

       3)再将改性好的钛片浸没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例4

       1)采用100mL1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，取0.4g邻苯二酚溶于其中，配成4mg/mL的溶液；

       2)将钛片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷20分钟；

       3)再将改性好的钛片浸没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例5

       1)采用100mL1%Na2SO4水溶液作为溶剂，取0.2g多巴胺溶于其中，配成2mg/mL的溶液；

       2)将钛片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷30分钟；

       3)再将改性好的钛片浸没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

实施例6

       1)采用100mL1%Na2SO4水溶液作为溶剂，取0.6g多巴胺溶于其中，配成6mg/mL的溶液；

       2)将不锈钢片连接在直流电源正极上，Pt电极为负极，电压为2V，浸没在酚水溶液中，电化学涂敷10分钟；

       3)再将改性好的不锈钢浸片没在10mg/mL肝素水溶液中，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

Claims (1)

1.一种改善金属材料表面血液相容性的电化学方法，其特征在于，在电解池中将金属材料浸入含酚的水溶液中，在金属材料表面发生电聚合反应，再将已涂覆的金属材料浸没在肝素水溶液中；具体工艺过程是：

1)采用1%Na₂SO₄水溶液作为溶剂，室温下称取0.2~0.6g酚，溶于溶液中，溶液的浓度为2~6mg/ml；

2)将待涂覆金属材料浸没在酚水溶液中，在电解池中阳极发生电聚合，所需的反应时间为10~30min；

3)将涂覆好的金属材料浸没在肝素水溶液中，肝素水溶液的浓度为10mg/mL，反应时间为24h，取出水洗多余肝素。

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