姜黄素衍生物修饰的钛金属材料及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钛金属材料。更具体地说，本发明涉及一种利用含硫芳杂环类姜 黄素对血清白蛋白的识别作用而修饰的钛金属材料及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 钛金属作为一种骨整合手术中常用的材料，在临床上广泛使用。但是，面临的一个 严重问题是相关的细菌感染问题，导致了大量移植手术的失败。目前，已有一些关于提高钛 金属抗菌能力的报导，如利用抗生素等抗菌分子提高钛金属的抗菌效果。近来，科研工作者 致力于提高钛金属的抗菌能力以及其他能力。如何得到性能更为优良的钛金属材料成为一 个具有很大科学意义和应用意义的研究方向。如果能将具有特殊生理性能的姜黄素衍生物 用于修饰钛金属，有望得到性能更为优良的钛金属材料。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004] 本发明还有一个目的是提供一种钛金属材料，其与生物体的相容性好，具有抗菌 能力，具有好的临床意义和社会价值。
[0005] 本发明还有一个目的是提供一种钛金属材料的制备方法，利用含硫芳杂环类姜黄 素衍生物对血清白蛋白的识别作用和结合作用，将姜黄素衍生物引入钛金属表面，制备方 法简单、原料易得、结合效果好。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钛金属材料，所述钛金 属材料的表面修饰有姜黄素衍生物。
[0007] 优选的是，所述的钛金属材料，所述姜黄素衍生物的结构式为式（I):
[0009] 所述姜黄素衍生物的化学名称为：1，7-双（2-噻吩基）_1，6-庚二烯-3, 5-二酮， 所述姜黄素衍生物的分子式为C15H1202S2，所述姜黄素衍生物的相对分子量为288. 379。 [0010] 优选的是，所述的钛金属材料，所述姜黄素衍生物的制备方法包括以下步骤：
[0011] 将噻吩-2-甲醛和硼酸三丁酯溶于乙酸乙酯，常温下搅拌3~8分钟，然后加入乙 酰丙酮和氧化硼的混合液，继续常温搅拌25~35分钟，加入正丁胺，搅拌3~5小时，停止 搅拌后静置过夜，加入盐酸，在55~65°C下搅拌0. 5~1. 5小时，静置分层，分离有机相和 水相，将水相用乙酸乙酯萃取2~5次，合并乙酸乙酯层与有机相，减压蒸去溶剂，重结晶， 得到所述姜黄素衍生物。
[0012] 优选的是，所述的钛金属材料，每毫升乙酸乙酯中噻吩-2-甲醛、硼酸三丁酯、乙 酰丙酮、氧化硼、正丁胺和盐酸的添加量分别为〇. 20~0. 25克、0. 40~0. 45克、0. 05~ 0. 15克、0. 04~0. 06克、0. 05~0. 15毫升和1~2毫升，所述盐酸的浓度为0. 3~0. 5mol/ L〇
[0013] 优选的是，所述的钛金属材料，每毫升乙酸乙酯中噻吩-2-甲醛、硼酸三丁酯、乙 酰丙酮、氧化硼、正丁胺和盐酸的添加量分别为〇. 224克、0. 42克、0. 1克、0. 5克、0. 1毫升 和1. 5毫升，所述盐酸的浓度为0. 4mol/L。
[0014] 一种钛金属材料的制备方法，首先将血清蛋白引入钛金属表面，然后使所述姜黄 素衍生物识别并结合血清蛋白，得到所述钛金属材料。
[0015] 优选的是，所述的钛金属材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0016] 步骤a、用所述姜黄素衍生物配制浓度为0. 4~0. 6g/mL的姜黄素衍生物溶液；
[0017] 步骤b、将血清蛋白加入水中，搅拌均勾，放入钛金属，浸泡20~40分钟；
[0018] 步骤c、取出步骤b处理后的钛金属，放入步骤a得到的姜黄素衍生物溶液中，浸泡 8~15分钟后取出，在100~120°C下干燥20~30小时，即得钛金属材料。
[0019] 优选的是，所述的钛金属材料的制备方法，所述步骤b中，每毫升水中添加的血清 蛋白和钛金属分别为0. 05~0. 15克和0. 1~0. 3克。
[0020] 优选的是，所述的钛金属材料的制备方法，所述步骤b中，每毫升水中添加的血清 蛋白和钛金属分别为〇. 1克和〇. 2克。
[0021] -种钛金属材料的用途，用于制备抗菌的骨科材料。
[0022] 本发明至少包括以下有益效果：
[0023] 第一、本发明的姜黄素衍生物的制备方法简单，原料易得，具有成本低的优势；
[0024] 第二、本发明的姜黄素衍生物为含硫芳杂环类姜黄素，具有很好的抗菌性能；
[0025] 第三、血清蛋白具有良好的生物相容性，可有效提高钛金属材料与生物体的相容 性；
[0026] 第四、利用血清蛋白巯基与钛金属的金属-巯基键合作用，将血清蛋白引入钛金 属表面，其结合力很强，利用含硫芳杂环类姜黄素与血清白蛋白有着强烈识别和结合作用 将含硫芳杂环类姜黄素引入钛金属表面，利用该含硫芳杂环类姜黄素优良的抗菌性能修饰 得到性能更优化的钛金属材料。
[0027] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0029] 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0030] 〈实施例1>
[0031] -种钛金属材料，制备方法包括以下步骤：
[0032] 步骤一、制备姜黄素衍生物：将1克噻吩-2-甲醛和2克硼酸三丁酯溶于5毫升乙 酸乙酯，常温下搅拌3~8分钟，然后加入0. 25克乙酰丙酮和0. 2克氧化硼的混合液，继续 常温搅拌25~35分钟，加入0. 25毫升正丁胺，搅拌3~5小时，停止搅拌后静置过夜，加入 5毫升0. 3mol/L的盐酸，在55°C下搅拌0. 5小时，静置分层，分离有机相和水相，将水相用 乙酸乙酯萃取2次，合并乙酸乙酯层与有机相，减压蒸去溶剂，重结晶，得到结构式为式（I) 的姜黄素衍生物：
[0034] 所述姜黄素衍生物的化学名称为：1，7-双（2-噻吩基）_1，6-庚二烯-3, 5-二酮， 所述姜黄素衍生物的分子式为C15H1202S2，所述姜黄素衍生物的相对分子量为288. 379 ;
[0035] 步骤二、用步骤一得到的姜黄素衍生物配制浓度为0. 4g/mL的姜黄素衍生物溶 液，将〇. 25克血清蛋白加入5毫升水中，搅拌均匀，放入0. 5克钛金属，浸泡20分钟，取出 处理后的钛金属，放入姜黄素衍生物溶液中，浸泡8分钟后取出，在100°C下干燥20小时，即 得钛金属材料。
[0036] 〈实施例2>
[0037] -种钛金属材料，制备方法包括以下步骤：
[0038] 步骤一、制备姜黄素衍生物：将1. 25克噻吩-2-甲醛和2. 25克硼酸三丁酯溶于5 毫升乙酸乙酯，常温下搅拌8分钟，然后加入0. 75克乙酰丙酮和0. 3克氧化硼的混合液，继 续常温搅拌35分钟，加入0. 75毫升正丁胺，搅拌5小时，停止搅拌后静置过夜，加入10毫 升0. 5mol/L的盐酸，在65°C下搅拌1. 5小时，静置分层，分离有机相和水相，将水相用乙酸 乙酯萃取5次，合并乙酸乙酯层与有机相，减压蒸去溶剂，重结晶，得到结构式为式（I)的姜 黄素衍生物：
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