CN111420129A - 降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法 - Google Patents

降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，首先通过开环共聚反应，合成侧基带有“烯基”的聚碳酸酯共聚物。将其作为涂层的基体树脂并添加多臂硫醇交联剂及其他助剂，通过快速的“硫醇‑烯”加成反应实现涂层的交联固化，在医用镁金属表面制备得到了一种可降解聚碳酸酯涂层。涂层具有独特的表面溶蚀降解行为，从根本上避免了传统商品化聚酯由于其本体降解模式及酸性降解产物造成的防护性能下降甚至加速镁基材的腐蚀的问题，具有优异的长效防腐性能，可以有效延缓镁基材的降解速率。此外，所制备得的聚碳酸酯涂层具有优异的表面硬度、良好的机械性能、牢固的附着力以及良好的生物相容性。

Description

降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备 方法
技术领域
本发明涉及功能材料，尤其是医用镁基材料表面防腐蚀处理技术领域，具体是一种降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法。
背景技术
近年来，镁合金由于其良好的生物相容性和生物可降解性在医用植入物领域具有广阔的应用前景，受到研究人员的广泛关注。然而，镁合金由于其活泼的化学性质极易发生降解，容易造成局部的细胞毒性、氢气气泡的富集，以及材料力学性能过早的破坏。这些问题限制了镁基植入物的临床应用。针对这些问题，在镁合金表面制备一层聚合物涂层，尤其是可降解聚合物涂层无论在研究还是临床应用中都是一种控制镁合金腐蚀速率行之有效的方法。
目前常用的药物洗脱支架的载体多为商品化可降解聚酯如聚乳酸CN109161882A及其共聚物。其降解模式为本体溶蚀型，其降解方式为一级动力学，降解速度不可控制，在腐蚀过程中聚合物的从分子量内而外一起持续下降，涂层的机械性能和完整性受到急剧破坏，很容易被腐蚀穿透暴露基体，往往在器件服役期间就失去保护功效，导致镁基材腐蚀速率过快。此外，这些聚酯的降解产物为酸性，能够与碱性的镁合金基材及其腐蚀产物反应进一步加速镁合金器件的腐蚀，同时也容易导致体内局部酸性过高，产生炎症反应和血栓等毒副作用，威胁人类的健康。
CN102327862A公开了一种在镁合金器件上制备表面溶蚀型聚合物涂层如聚碳酸酯、聚酸酐、聚原酸酯等，其降解行为表面溶蚀型降解，即由材料表面向内部逐渐降解，整个降解过程为线性过程，降解速率线性可控，且为零级动力学降解。也有文献报道证明，与以PCL 为代表的本体溶蚀型聚酯型商品化可降解聚合物相比，表面侵蚀脂肪族碳酸酯PTMC在镁合金表面由于其表面溶蚀降解行为在其降解完全之前，一直提供很好的保护效果；并且聚合物的降解产物为近中性二氧化碳和水，从根本上避免了因降解造成的镁基加速腐蚀，并且在不会由于降解产物的刺激造成炎症反应(Juan Wang,et.al,Acta Biomaterialia,9(2013) 8678–8689)。
然而，上述现有的方法多是将结构简单功能单一的表面侵蚀型聚合物施加在镁合金材料及器械表面。聚合物结构缺乏结构设计并且由于其本身物理化学的性质如玻璃化转变温度，机械性能的限制，这些聚合物涂层的基本性能如硬度，力学性能不尽人意。脂肪族碳酸酯 PTMC由于其较低的玻璃化转变温度(Tg约17℃)，制备得到的涂层在人体较高温度的环境中具有差的尺寸稳定性和力学性能，涂层的表面硬度也很低。聚酸酐较脆，同时降解中间产物为有机酸，同样存在聚酯聚合物存在的酸性降解产物的问题。同时，这些聚合物主链缺乏功能基团，为了提高涂层表面的生物活性，往往需要在其表面进行进一步涂装或改性处理 (CN205379387U；CN102327862A)。上述问题限制了表面侵蚀型聚合物的实际应用。
因此，需要一种具有良好的力学性能，优异的表面硬度，耐刮擦性能和方便功能化的表面溶蚀型可降解涂层材料。实现涂层的交联是解决上述问题的有效手段，但是交联可能影响涂层的降解行为甚至致使涂层无法降解，因此需要对聚合物结构以及涂层配方和制备方法进行设计。
本发明提出一种降低医用镁基材料腐蚀速率的快速固化可降解聚碳酸酯涂层的制备方法, 不仅具有表面溶蚀型的降解行为以及中性降解产物，固化网络的形成，有效延缓了涂层降解的速率，进一步延长了涂层的保护性能。并且该生物涂层具有堪与工业涂层相比的铅笔硬度和附着力，以及优异的机械性能。此外，该涂层制备方法在涂层的固化过程中简易快速的将具有生物活性的功能分子通过化学键合引入到涂层交联网络中。可以应用于镁基血管支架、镁基骨固定器械(骨螺钉、骨夹板)、吻合器等镁基医疗器械。为便于清楚叙述，镁基材料及其医用植入器件以下均称为医用镁基材料。
发明内容
鉴于以上陈述的已有方案的不足，本发明旨在提供一种降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，该涂层具有表面溶蚀降解行为。并且相较于没有交联的聚碳酸酯，本发明所制备涂层的降解速率明显降低和防腐性能显著提高，同时还具有优异的耐刮擦性、牢固的附着力、良好的机械性能以及出色的生物相容性。在本发明涂层的制备过程中，还可以通过便捷的化学改性，在涂层固化网络中化学键合功能性药物为代表的功能分子，赋予涂层不同的医用功能。
本发明的目的通过如下手段来实现。
一种降低医用镁基材料腐蚀速率的快速固化可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，采用如下步骤在镁基材料表面制备降低腐蚀速率的聚合物功能涂层：
S1以功能化六元环状碳酸酯单体作为投料单体，通过两种及以上单体的聚合反应制备分子量为1000～100000Da的可降解的聚碳酸酯共聚物；
S2将低生物毒性的交联剂(优选硫醇类交联剂)，与由S1制备得到的聚碳酸酯共聚物一起溶解在有机溶剂中，固含量为1～20wt％范围；
S3将S2制备得到的混合溶液涂覆在洁净的医用镁合金基材表面；并在涂层干燥后进行快速固化处理，最终得到功能涂层。
具体地，第一步所述的功能化六元环状碳酸酯单体为：1,3-二氧杂环己烷-2-酮(TMC)、 5-甲基-5-烯丙氧基羰基-1,3-二恶烷-2-酮(MAC)、5-烯丙氧基-1,3-二恶烷-2-酮(ATMC)、 2-(甲基丙烯酰胺基)三亚甲基碳酸酯(MATC)5-甲基-5-丙烯酰氧基-1,3-二恶烷-2-酮(AC) 和5-甲基-5-甲基丙烯酰氧基-1,3-二恶烷-2-酮(MA)。具体结构如下所示：
Figure BDA0002482008230000031
具体地，第一步制备得到的聚碳酸酯共聚物结构中侧基含有双键，如下面的结构式所示。
Figure BDA0002482008230000032
其中：
R1独立地选自H、CH3；
R2独立地选自H、-OC(O)-CH2＝CH2、-NH-C(O)-CH(CH3)＝CH2、-O-CH2-CH＝CH2、 -COO-CH＝CH2和-OC(O)-C(CH3)＝CH2；
R3独立地选自H、CH3；
R4独立地选自H、-OC(O)-CH2＝CH2、-NH-C(O)-CH(CH3)＝CH2、-O-CH2-CH＝CH2、 -COO-CH＝CH2和-OC(O)-C(CH3)＝CH2；
R2、R4不能同时为H；
x、y为正整数，x+y<400。
具体地，S1所述的聚合反应为开环共聚，在无氧水条件下进行，其引发剂为含有一个羟基官能团的小分子或高分子，比如以苯甲醇，异丙醇为代表的含有一个羟基的小分子一元醇；催化剂为辛酸亚锡、DBU(二氮杂二环)、TBD(1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯)、MTBD (1-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯)中的一种或几种。反应温度为20-160℃。
具体地，S2所述的硫醇类交联剂为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMPMP)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)(TTMA)或季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(PETMP)以及二硫苏糖醇(DTT)；
更具体地，硫醇类交联剂中的硫醇与聚碳酸酯共聚物中的不饱和键的摩尔比例为9∶10 ～3∶2。
更具体地，混合溶液中还添加助剂，所述助剂为引发剂、生物活性物质中的一种或两种；其中，引发剂为Irgacure 2959、丙酮酸乙酯和苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(LAP)中的一种或几种；生物活性物质为RGD肽及2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)中的一种或两种；优选的，引发剂的含量为0-0.1wt％，生物活性物质含量为0-5wt％。
具体地，第二步所述的有机溶剂为二氯甲烷、二甲亚砜、四氢呋喃或乙酸乙酯。
具体地，第三步所述的快速固化条件包括辐射、热或其组合。辐射包括UV光、电子束以及其它形式的光例如可见光、红外光和其它形式的电磁辐射。
本发明制备了一种通过“硫醇-烯”化学反应交联固化的可降解涂层。首先制备了具有烯基(或“烯”)官能团的聚碳酸酯共聚物其后通过添加多官能度硫醇作为交联剂，通过快速的自由基反应可以制备得到具有优异的防腐性能、良好的机械性能和附着力以及出色的耐刮擦性能的生物医用涂层。
本发明有益的技术效果在于：
采用本发明方法制备得到的可降解聚碳酸酯涂层，能够有效降低医用镁基材料的腐蚀速率，提高其表面的生物相容性。由于其独特的表面溶蚀行为，会使其完全降解之前，一直很好的保护镁基材，阻止腐蚀介质与基材接触发生腐蚀；从根本上避免了常规的商品化聚酯由于其本体降解模式及酸性降解产物造成的防护性能下降甚至加速镁基材的腐蚀的问题，具有优异的长效防腐性能。此外，本发明中涂层通过“硫醇-烯”化学交联解决了以聚三亚甲基碳酸酯为代表的表面溶蚀降解聚合物力学性能、表面硬度和耐磨性差的问题，同时仍然能够实现涂层的完全降解。还可以方便地在涂层交联网络中通过化学改性以功能性药物为代表的功能分子，赋予涂层不同的生物功能。
附图说明
图1为实施例1中的聚碳酸酯共聚物1的核磁共振氢谱。
图2为实施例1聚合物涂层材料在光固化前后的全反射红外谱图。
图3为测试例1中，裸镁合金以及实施例1-3和对比例1-2共六种样品，浸泡在37℃的人体模拟液(SBF)0、5、15、30天后，不同样品表面的扫描电子显微镜图片。
图4为测试例3中，裸镁合金、实施例1、实施例3、实施例5、对比例1和对比例2共六种样品，使用L929细胞在其表面培养24h和48小时之后，不同表面的细胞活力。
具体实施方式
以下结合具体实施案例对本发明作进一步的阐述。应理解，本发明不限于以下实施案例，所述方法如无特别说明均视为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1：
(1)聚碳酸酯共聚物1的合成：使用苯甲醇作为引发剂，Sn(Oct)2作为催化剂，在100℃的甲苯溶液中进行聚合反应。将单体MAC(9.602g,48mmol)和TMC(3.267g,32mmol) 的混合物置于充分干燥的Schlenk装置中。将反应容器密封，抽真空并用氮气吹扫三次。接下来，在磁力搅拌下将甲苯(20mL)快速注入到Schlenk烧瓶中。在单体充分混合后，通过注射器加入苯甲醇的甲苯溶液(1.6mL,0.5M)和Sn(Oct)2甲苯溶液(4.8mL,0.1M)。将反应容器在磁力搅拌下置于100℃的油浴中。聚合24小时，通过旋转蒸发除去甲苯。将聚碳酸酯共聚物溶解在二氯甲烷中，沉淀到一定量的冷甲醇中，过滤分离，并在室温下真空干燥。通过核磁氢谱对聚碳酸酯共聚物的结果进行表征，结果如图1所示，从图中可以看出成功的合成了金属腐蚀预警聚合物涂层材料。
(2)可降解聚碳酸酯涂层的制备：聚碳酸酯共聚物1溶于CH2Cl2配置成20％(w/v)的浓度，搅拌2小时。然后，将聚碳酸酯共聚物1溶液与季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)PETMP 混合，以使硫醇与烯烃的摩尔比例为1：1。并添加0.1wt％Irgacure I2959，将其溶解在溶液中。上述溶液浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥3h。然后，通过30s的UV光照(365nm)最终形成硫醇-烯光交联涂层。图2显示了UV光照前后，基材表面聚合物膜的全反射红外光谱，UV光照前，基材表面存在硫醇基团和双键的红外吸收峰。光照后，二者的红外吸收峰消失，证明硫醇-烯反应成功进行，涂层实现了光固化。
实施例2：
(1)聚碳酸酯共聚物2的合成：使用异丙醇作为引发剂，Sn(Oct)2作为催化剂，在80℃的二甲苯溶液中进行聚合反应。将单体MA(6.4g,32mmol)和TMC(4.9g,48mmol)的混合物置于充分干燥的Schlenk烧瓶中。将反应容器密封，抽真空并用氮气吹扫三次。接下来，在磁力搅拌下将甲苯(20mL)快速注入到Schlenk烧瓶中。在单体充分混合后，通过注射器加入异丙醇的甲苯溶液(1.6mL,0.5M)和Sn(Oct)2甲苯溶液(4.8mL,0.1M)。将反应容器在磁力搅拌下置于80℃的油浴中。聚合24小时，通过旋转蒸发除去甲苯。将聚碳酸酯共聚物2溶解在二氯甲烷中，沉淀到一定量的冷甲醇中，过滤分离，并在室温下真空干燥。
(2)可降解聚碳酸酯涂层的制备：聚碳酸酯共聚物2溶于CH2Cl2配置成20％(w/v)的浓度，搅拌2小时。然后，将聚碳酸酯共聚物2溶液与三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMPMP)混合，以使硫醇与烯烃的摩尔比例为1：1。上述溶液浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥3h。然后，通过电子束固化机(200kV)固化60s最终形成硫醇-烯电子束固化涂层。
实施例3：
(1)聚碳酸酯共聚物3的合成：使用苯甲醇作为引发剂，1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7- 烯(DBU)作为催化剂，在25℃的无水的二氯甲烷中进行聚合反应。将单体AC(9.4g,48mmol) 和TMC(3.267g,32mmol)的混合物置于充分干燥的Schlenk烧瓶中。将反应容器密封，抽真空并用氮气吹扫三次。在单体充分混合后，通过注射器加入苯甲醇的二氯甲烷溶液(1.6mL, 0.5M)和DBU二氯甲烷溶液(5mL,0.1M)。聚合24小时，将聚碳酸酯共聚物3溶液在冷甲醇中沉淀，过滤分离，并在室温下真空干燥。
(2)可降解聚碳酸酯涂层的制备：聚碳酸酯共聚物3溶于CH2Cl2配置成20％(w/v)的浓度，并在室温下以下搅拌2小时，然后，将聚碳酸酯共聚物3溶液与三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)(TTMA)混合，以使硫醇与烯烃的摩尔比例为3∶2，并添加0.1wt％IrgacureI2959。上述溶液浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥3h。然后，通过60s的UV光照(365nm)最终形成光交联涂层。
实施例4：
(1)聚碳酸酯共聚物4的合成：使用苯甲醇作为引发剂，TBD(1,5,7-三氮杂二环[4.4.0] 癸-5-烯)作为催化剂，在25℃的无水的二氯甲烷中进行聚合反应。将单体MATC(2.9g,16 mmol)和TMC(6.27g,64mmol)的混合物置于充分干燥的Schlenk烧瓶中。将反应容器密封，抽真空并用氮气吹扫三次。在单体充分混合后，通过注射器加入苯甲醇的二氯甲烷溶液 (1.6mL,0.5M)和TBD二氯甲烷溶液(5mL,0.1M)。聚合24小时，将聚碳酸酯共聚物4 溶液在冷甲醇与水的混合溶液中沉淀，过滤分离，并在室温下真空干燥。
(2)可降解聚碳酸酯涂层的制备：聚碳酸酯共聚物4溶于CH2Cl2配置成5％(w/v) 的浓度，并在室温下以下搅拌2小时，然后，将聚碳酸酯共聚物4溶液与二硫苏糖醇(DTT) 混合，以使硫醇与烯烃的摩尔比例为1∶1。上述溶液浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥3h。然后，通过电子束固化机(200kV)固化60s最终形成电子束固化涂层。
实施例5：
(1)聚碳酸酯共聚物5的合成：使用苯甲醇作为引发剂，Sn(Oct)2作为催化剂，在90℃的甲苯溶液中进行聚合反应。将单体ATMC(7.2g,48mmol)、MA(6.4g,32mmol)置于充分干燥的Schlenk装置中。将反应容器密封，抽真空并用氮气吹扫三次。接下来，在磁力搅拌下将甲苯(15mL)快速注入到Schlenk烧瓶中。在单体充分混合后，通过注射器加入苯甲醇的甲苯溶液(1.6mL,0.5M)和Sn(Oct)2甲苯溶液(4.8mL,0.1M)。将反应容器在磁力搅拌下置于90℃的油浴中。聚合24小时，通过旋转蒸发除去甲苯。将聚碳酸酯共聚物5溶解在二氯甲烷中，沉淀到一定量的冷甲醇中，过滤分离，并在室温下真空干燥。
(2)可降解聚碳酸酯涂层的制备：聚碳酸酯共聚物5溶于溶于THF配置成10％(w/v)的浓度，搅拌2小时。然后，将聚碳酸酯聚合物5溶液与二硫苏糖醇(DTT)混合，以使硫醇与烯烃的摩尔比例为9：10。并添加0.1wt％Irgacure I2959，以及5wt％的生物活性物资 RGD肽并将其溶解在溶液中。上述溶液浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥3h。然后，通过30s的UV光照(365nm)最终形成硫醇-烯光交联生物活性涂层。
对比例1：
将商品化PTMC聚合物，配置成浓度为10wt％的二氯甲烷溶液，浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥24h。对比例1是一种常用的表面溶蚀性降解聚合物，被应用于中国专利CN102327862B中。
对比例2：
将商品化PLLA聚合物，配置成浓度为10wt％的THF溶液，浸涂在打磨清洗过的医用镁合金表面，并随后在室温下干燥24h。对比例2是一种能够应用于医用镁合金防腐的可降解聚合物涂层(中国专利CN 109161882A)，作为一种可降解聚酯，PLLA降解行为为本体溶蚀降解。
测试例1
用于测试实施例与对比例处理后镁合金表面的耐蚀性。
测试方法为：将未经处理的裸镁合金，实施例1-5以及对比例1-2制备得到的样品(厚度保持一致约10μm)，分别浸没于SBF(人体模拟液)中，然后在在37±0.5℃的水浴中浸泡 30天。浸泡期间，每隔2天更换一次SBF。通过测试浸泡前后样品的重量损失判断样品的耐蚀性，如表1所示。
表2 浸泡前后样品的重量损失
Figure BDA0002482008230000071
Figure BDA0002482008230000081
从实施例1-5的结果来看，相对于裸镁合金，实施例1-5所得的可降解涂层能够在30天的浸泡后，质量损失率低于6％，说明它们的可降解涂层具有非常优异的防腐性能，使基材在浸泡后保持高度完整。而对比例1在浸泡30天后，质量损失接近50％，甚至比没有涂层的裸镁样品还高，这是由于其酸性的降解产物进一步加速了基材的腐蚀和降解。对比例2的质量损失明显小于裸镁合金，但是也显著大于实施例1-5得到的结果，说明了实施例1-5防腐性能明显优于对比例2，这是因为固化形成的交联网络能够降低涂层的降解速率，更有效地隔绝腐蚀介质对镁基材的侵蚀。
测试例2：
用于测试实施例与对比例处理后镁合金表面的耐蚀性。
测试方法为：将未经处理的裸镁合金，实施例1-3以及对比例1-2制备得到的样品(厚度保持一致约10μm)，分别浸没于SBF(人体模拟液)中，然后在在37±0.5℃的水浴中浸泡30天。浸泡期间，每隔2天更换一次SBF。通过FE-SEM观察样品在5天、15天以及 20天的表面形貌，如图3所示。
从实施例1-3的结果来看，相对于裸镁合金，实施例1-3所得的可降解涂层能够在30天内(涂层完全降解前)保持完整的形貌，因此始终可以隔绝基材与腐蚀介质，实现对基材的长效保护。而对比例1在浸泡15天后，样品表面已经出现腐蚀产生的裂纹，说明虽然对比例 1和实施例1-3一样都是表面溶蚀的降解行为，但是防腐效果明显不如实施例1-3。对比例2 在浸泡5天时候涂层表面就出现了微孔，15天时微孔变大且布满整个表面，30天后完全降解且基材表面出现大块裂缝。因此测试结果表明实施例1-3防腐性能明显优于对比例1-2。
测试例3：
用于测试实施例与对比例中镁合金表面制备得到涂层的基本性能。
测试方法为：对实施例1-5以及对比例1-2采用国标GB/T 9286-1998测试涂层的附着力；采用国标GB/T 6739-2006测试涂层的铅笔硬度。使用膜厚仪测试涂层的厚度。如表2所示：
表2 涂层的基本性能测试结果
Figure BDA0002482008230000082
Figure BDA0002482008230000091
从测试结果来看实施例1-3具有较高的铅笔硬度和优异的附着力，性能明显优于两个对比例。说明本发明在涂层的基本性能上有明显优势。
测试例4：
用于测试实施例与对比例处理后镁合金表面的细胞活性。
测试方法为：首先将裸镁合金样品、实施例1,3,5及对比例1-2进行紫外光照灭菌。将 L929细胞以每孔6.0×104个细胞的浓度接种在它们的表面上。接种后，将L929细胞在含有 10％胎牛血清和1％抗生素的培养基中培养(37℃、5％的CO2浓度的潮湿气氛中)。培养24小时和48小时后，通过MTT测试不同样品的细胞活性。如图4所示：
从测试结果来看，在细胞培养24h后，实施例和对比例中的涂层样品都有相似的细胞活性，然而持续培养48h后，由于实施例1,3,5样品良好的防腐性能和降解产物为无毒的二氧化碳和水，其细胞活力远远优于对比例1-2。说明本发明制备得到的生物功能涂层具有更加优异的细胞相容性。
所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1通过至少两种六元环状碳酸酯单体开环共聚，制备分子量为1000～100000Da的聚碳酸酯共聚物，所述聚碳酸酯共聚物为侧基带有烯基的可降解聚碳酸酯；
S2将硫醇类交联剂与(S1)制备得到的聚碳酸酯共聚物一起溶解在有机溶剂中配成固含量为1～20wt％的混合溶液，通过“硫醇-烯”加成反应交联固化；
S3将(S2)制备得到的混合溶液涂覆在洁净的医用镁合金基材表面；并在涂层干燥后进行快速固化处理，得到可降解聚碳酸酯涂层。
2.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S1步骤所述的六元环状碳酸酯单体包括：1,3-二氧杂环己烷-2-酮TMC、5-甲基-5-烯丙氧基羰基-1,3-二恶烷-2-酮MAC、5-烯丙氧基-1,3-二恶烷-2-酮ATMC、2-(甲基丙烯酰胺基)三亚甲基碳酸酯MATC、5-甲基-5-丙烯酰氧基-1,3-二恶烷-2-酮AC和5-甲基-5-甲基丙烯酰氧基-1,3-二恶烷-2-酮MA。
3.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S1步骤所述的开环共聚在无水无氧条件下进行，反应温度为20～160℃；制备得到的聚碳酸酯共聚物结构如下式：
Figure FDA0002482008220000011
其中：
R1独立地选自H、CH3中的一种；
R2独立地选自H、-OC(O)-CH2＝CH2、-NH-C(O)-CH(CH3)＝CH2、-O-CH2-CH＝CH2、-COO-CH＝CH2和-OC(O)-C(CH3)＝CH2中的一种；
R3独立地选自H、CH3中的一种；
R4独立地选自H、-OC(O)-CH2＝CH2、-NH-C(O)-CH(CH3)＝CH2、-O-CH2-CH＝CH2、-COO-CH＝CH2和-OC(O)-C(CH3)＝CH2中的一种；
R2、R4不同时为H；
x、y为正整数，x+y<400。
4.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S1步骤所述的开环共聚反应过程添加引发剂和催化剂，所述引发剂为含有一个羟基官能团的小分子或高分子，包括苯甲醇、异丙醇；所述的催化剂为辛酸亚锡、二氮杂二环、1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S2步骤所述的硫醇类交联剂包括三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)或季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)以及二硫苏糖醇中的一种或几种，硫醇类交联剂中的硫醇与聚碳酸酯共聚物中的不饱和键的摩尔比例为9∶10～3∶2。
6.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S2步骤所述的有机溶剂为二氯甲烷、二甲亚砜、四氢呋喃或乙酸乙酯其中一种。
7.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S2步骤过程中添加助剂，所述助剂为引发剂和生物活性物质中的一种或两种，所述的引发剂为Irgacure 2959、丙酮酸乙酯和苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂中的一种或几种生物活性物质为RGD肽及2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱MPC中的一种或两种；混合溶液中，引发剂的含量为0-0.1wt％，生物活性物质含量为0-10wt％。
8.根据权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层的制备方法，其特征在于，S3步骤所述的快速固化条件包括辐射、热或其组合；辐射包括电子束、UV光、可见光、红外光和其它形式的电磁辐射。
9.权利要求1所述的降低医用镁基材料腐蚀速率的可降解聚碳酸酯涂层在由镁及其合金制备得到的医疗器械上的腐蚀控制和/或改善器械表面的生物活性的应用。
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