一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法與流程
2023-08-01 05:55:36
本發明涉及一種醫用純鎂表面塗層的製備方法。
背景技術：
鎂及鎂合金已經成為人們研究的熱點，很多學者針對鎂合金在多孔組織工程支架、血管支架、骨植入材料等醫學方面有著廣泛的研究，針對醫用鎂基金屬體內降解速率與新生骨組織或者骨折癒合速度不匹配的問題。怎樣有效地改善鎂基金屬降解速率過快以及耐蝕性差的問題，只有研究醫用鎂合金在體內的降解機理，才能找出解決問題有效途徑。
中醫藥歷史悠久，來源豐富，取材方便，用法簡單，療效顯著，毒副作用輕微而備受關注。杜仲最早記載於《神農本草經》，具有補肝腎、強筋骨、健腰膝、安胎氣、降血壓等功效。徐祥赫等學者研究發現杜仲可通過促進MC3T3-E1成骨細胞增殖與分化成熟，來間接的抑制破骨細胞的分化與成熟，從而抑制骨吸收。林軍等學者研究發現杜仲葉提取物/鈣磷骨水泥複合載體具有促進成骨細胞的增殖和生長以及附著的作用。淫羊藿為傳統的補腎壯陽中藥，具有壯腎陽、堅筋骨、祛風溼的功效，是臨床治療骨質疏鬆常用的藥。淫羊藿的主要有效成分為黃酮類化合物，淫羊藿苷是淫羊藿的主要黃酮單體成分。淫羊藿總黃酮(TFE)可以通過影響成骨細胞增殖、分化、礦化促進骨形成等，淫羊藿苷有促進成骨細胞生長增殖的作用。
圍繞鎂合金表面改性控制鎂合金體內降解速率的研究，已經取得可喜的進展。但當我們對研究結果進行整理分析後卻發現：(1)制約鎂合金作為骨內固定材料臨床應用一個關鍵問題就是如何使體內降解速度與骨組織新生或者骨折癒合速度之間的相匹配，特別早期降解控制；(2)醫用鎂合金表面改性塗層體內降解產物研究很少，對細胞活性、抗菌性影響如何，在體內降解產物沉積、吸收及與生物體作用關係是一個不容忽略的問題；(3)醫用鎂合金表面改性方法多採用單一技術，各具有優勢和不足，如鎂合金表面製備塗層或膜與基體結合強度低，塗層易脫落，過早失去保護作用；(4)醫用鎂合金表面改性，載藥塗層的誘導骨生長的藥理機制很少有人研究。
鎂及鎂合金存在降解速度過快、炎症反應的致命弱點，嚴重阻礙了鎂及鎂合金材料在臨床應用領域的發展。
技術實現要素：
本發明是為了解決目前醫用鎂及鎂合金材料存在降解速度過快、炎症反應的致命弱點，嚴重阻礙了鎂及鎂合金材料在臨床應用領域的發展的技術問題，而提供一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法。
本發明的一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法是按以下步驟進行的：
一、純鎂試樣表面預處理：用砂紙對待處理的純鎂試樣表面進行粗磨，然後依次用丙酮和蒸餾水各超聲25min，吹乾後放入密封袋中密封備用；
二、配置微弧氧化電解液：將蒸餾水裝入燒杯中，然後依次加入矽酸鈉、氫氧化鉀、氟化鉀和乙二胺四乙酸二鈉，每加入一種試劑時均需要攪拌均勻後再加下一種試劑，全部加完後進行超聲振蕩，至所有試劑完全溶解為止，得到微弧氧化電解液；所述的微弧氧化電解液中矽酸鈉的濃度是15g/L～20g/L，氫氧化鉀的濃度是10g/L～20g/L，氟化鉀的濃度是8g/L～20g/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度是1g/L～10g/L；
三、超聲微弧氧化處理：將步驟二製備的微弧氧化電解液放入電解槽中，然後將電解槽下放入超聲波振蕩儀中，微弧氧化設備的陰極接不鏽鋼電解槽，陽極接步驟一中表面預處理完的純鎂試樣，設置微弧氧化設備的陰陽極間距離為40mm～60mm，啟動微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，在超聲波頻率為40KHz～60KHz、微弧氧化電壓為200V～400V、脈寬為40μs～60μs、脈衝頻率為400Hz～700Hz和佔空比為2.5％的條件下超聲微弧氧化5min～20min，關閉微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，將樣品取出用蒸餾水衝洗乾淨，自然晾乾；
四、後處理：
①將步驟三超聲微弧氧化處理完的鎂試樣放入1mol/L～3mol/L的NaOH水溶液中，然後置於溫度為60℃～80℃的水浴中保溫1h～2h，用水清洗後自然晾乾，得到鹼處理的鎂試樣；
②配置濃度為1g/L～3g/L的殼聚糖溶液，然後加入濃度為2mg/mL的中藥溶液，超聲10min～30min，得到電泳液；所述的電泳液中中藥的濃度是0.4mg/mL～1.9mg/mL；所述的殼聚糖溶液中的溶劑是水和冰乙酸的混合液，冰乙酸和水的體積比為1:100；③將電泳液放在不鏽鋼槽中，將鹼處理的鎂試樣放置在電泳液中，然後以鹼處理的鎂試樣為負極，不鏽鋼槽為正極，電壓為10V～20V的條件下電泳沉積3min～6min，取出後自然晾乾，得到純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層。
本發明提出通過鎂及鎂合金超聲微弧氧化後，再進行電泳沉積親、疏水載提純中藥塗層，經組裝後達到在體內降解速率與新生骨組織或者骨折癒合速度之間的匹配，表面載提純中藥層具有抑菌抗炎和誘導骨組織再生的性能，並提出親、疏水載藥表面對其抗菌、腐蝕降解性能的影響機制，此鎂骨內固定材料既有金屬材料良好的力學性能還兼有耐蝕性、抗菌性和優異的生物活性。
本發明提供一種鎂及鎂合金表面的既有金屬材料良好的力學性能還兼有耐蝕性、抗菌性和優異的生物活性硬組織替換及修復的材料、可大大縮短骨癒合時間的生物活性塗層的複合材料的製備方法。
本發明通過表面處理這種技術手段，在鎂及鎂合金表面構建可調控體液浸入、抗菌、促進骨的早期修復的親、疏水載提純中藥塗層，使其能達到體內降解速率與新生骨組織匹配，抑菌抗炎，又具有優異的生物活性能促進植入初期骨修復，可作為骨內固定材料。
本發明提出通過鎂及鎂合金超聲微弧氧化後，再進行電泳沉積親、疏水載提純中藥塗層，經組裝後達到在體內降解速率與新生骨組織或者骨折癒合速度之間的匹配，表面載提純中藥層具有抑菌抗炎和誘導骨組織再生的性能，此鎂骨內固定材料既有金屬材料良好的力學性能還兼有耐蝕性、抗菌性和優異的生物活性。
本發明解決技術問題所採用的方案是：以生物醫學鎂及鎂合金為基體，提出採用超聲-微弧氧化技術複合電泳沉積後處理技術，對純鎂進行表面改性處理，使鎂及鎂合金表面為微弧氧化載中藥提取物層，並調控微弧氧化、電泳沉積的各種參數，最終製得鎂及鎂合金表面親、疏水載中藥提取物塗層材料。
本發明具有如下優點：
(1)本發明提出一種用超聲-微弧氧化複合電泳沉積技術，製備出底層緻密表層多孔最外層為殼聚糖載中藥提取物層的親、疏水載中藥提取物塗層材料，鎂合金塗層和基體的結合強度為6MPa～18MPa；
(2)本發明的塗層材料是由鎂合金及其表面的生物活性殼聚糖載中藥提純物塗層複合而成，親、疏水載中藥提取物塗層材料既有金屬材料良好的力學性能還兼有耐蝕性、抗菌性和優異的生物活性，可作為承力骨用於骨修復及替換，具有降解可控性和可吸收性；
(3)該生物活性塗層複合材料的塗層是通過超聲-微弧氧化複合技術在鎂合金表面原位高溫生成，塗層和基體為冶金結合，結合強度要高於單一的微弧氧化處理技術；
(4)本發明的塗層材料厚度為5μm～40μm之間可調；
(5)該親、疏水載中藥提取物塗層材料在鎂合金表面以殼聚糖為載體載入中藥，可縮短骨癒合時間，具有抗菌性能並能提高骨修復的速度和骨修復質量。
本發明中所用的電解質均為安全、無毒且不會產生三廢的鹽類，均為分析純，其成本低。
本發明中所用的中藥提取物如杜仲綠原酸和淫羊藿苷。杜仲最早記載於《神農本草經》，具有補肝腎、強筋骨、健腰膝、安胎氣、降血壓等功效，杜仲可通過促進MC3T3-E1成骨細胞增殖與分化成熟，來間接的抑制破骨細胞的分化與成熟，從而抑制骨吸收。淫羊藿為傳統的補腎壯陽中藥，具有壯腎陽、堅筋骨、祛風溼的功效，是臨床治療骨質疏鬆常用的藥。淫羊藿的主要有效成分為黃酮類化合物，淫羊藿苷是淫羊藿的主要黃酮單體成分。淫羊藿總黃酮(TFE)可以通過影響成骨細胞增殖、分化、礦化促進骨形成等，淫羊藿苷有促進成骨細胞生長增殖的作用。
附圖說明
圖1是試驗一製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖2是試驗二製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖3是試驗三製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖4是試驗四製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖5是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖6是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖7是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖8是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖9是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖10是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌；
圖11是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖12是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖13是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖14是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖15是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖16是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖；
圖17是試驗十一製備的純鎂表面電泳沉積塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖18是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖19是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖20是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖21是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖22是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖23是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖；
圖24是試驗十一製備的純鎂表面電泳沉積塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖25是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖26是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖27是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖28是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖29是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖；
圖30是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖。
具體實施方式
具體實施方式一：本實施方式為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法，具體是按以下步驟進行的：
一、純鎂試樣表面預處理：用砂紙對待處理的純鎂試樣表面進行粗磨，然後依次用丙酮和蒸餾水各超聲25min，吹乾後放入密封袋中密封備用；
二、配置微弧氧化電解液：將蒸餾水裝入燒杯中，然後依次加入矽酸鈉、氫氧化鉀、氟化鉀和乙二胺四乙酸二鈉，每加入一種試劑時均需要攪拌均勻後再加下一種試劑，全部加完後進行超聲振蕩，至所有試劑完全溶解為止，得到微弧氧化電解液；所述的微弧氧化電解液中矽酸鈉的濃度是15g/L～20g/L，氫氧化鉀的濃度是10g/L～20g/L，氟化鉀的濃度是8g/L～20g/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度是1g/L～10g/L；
三、超聲微弧氧化處理：將步驟二製備的微弧氧化電解液放入電解槽中，然後將電解槽下放入超聲波振蕩儀中，微弧氧化設備的陰極接不鏽鋼電解槽，陽極接步驟一中表面預處理完的純鎂試樣，設置微弧氧化設備的陰陽極間距離為40mm～60mm，啟動微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，在超聲波頻率為40KHz～60KHz、微弧氧化電壓為200V～400V、脈寬為40μs～60μs、脈衝頻率為400Hz～700Hz和佔空比為2.5％的條件下超聲微弧氧化5min～20min，關閉微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，將樣品取出用蒸餾水衝洗乾淨，自然晾乾；
四、後處理：
①將步驟三超聲微弧氧化處理完的鎂試樣放入1mol/L～3mol/L的NaOH水溶液中，然後置於溫度為60℃～80℃的水浴中保溫1h～2h，用水清洗後自然晾乾，得到鹼處理的鎂試樣；
②配置濃度為1g/L～3g/L的殼聚糖溶液，然後加入濃度為2mg/mL的中藥溶液，超聲10min～30min，得到電泳液；所述的電泳液中中藥的濃度是0.4mg/mL～1.9mg/mL；所述的殼聚糖溶液中的溶劑是水和冰乙酸的混合液，冰乙酸和水的體積比為1:100；
③將電泳液放在不鏽鋼槽中，將鹼處理的鎂試樣放置在電泳液中，然後以鹼處理的鎂試樣為負極，不鏽鋼槽為正極，電壓為10V～20V的條件下電泳沉積3min～6min，取出後自然晾乾，得到純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層。
具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟二中所述的微弧氧化電解液中矽酸鈉的濃度是15g/L，氫氧化鉀的濃度是10g/L，氟化鉀的濃度是8g/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度是1g/L。其他與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是杜仲綠原酸，溶劑是水。其他與具體實施方式一相同。
具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是葛根粉，溶劑是水。其他與具體實施方式一相同。
具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是淫羊藿苷，溶劑是無水乙醇。其他與具體實施方式一相同。
具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是骨碎補粉，溶劑是水。其他與具體實施方式一相同。
通過以下試驗驗證本發明效果：
試驗一：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法，具體是按以下步驟進行的：
一、純鎂試樣表面預處理：用砂紙對待處理的純鎂試樣表面進行粗磨，然後依次用丙酮和蒸餾水各超聲25min，吹乾後放入密封袋中密封備用；
二、配置微弧氧化電解液：將蒸餾水裝入燒杯中，然後依次加入矽酸鈉、氫氧化鉀、氟化鉀和乙二胺四乙酸二鈉，每加入一種試劑時均需要攪拌均勻後再加下一種試劑，全部加完後進行超聲振蕩，至所有試劑完全溶解為止，得到微弧氧化電解液；所述的微弧氧化電解液中矽酸鈉的濃度是15g/L，氫氧化鉀的濃度是10g/L，氟化鉀的濃度是8g/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度是1g/L；
三、超聲微弧氧化處理：將步驟二製備的微弧氧化電解液放入電解槽中，然後將電解槽下放入超聲波振蕩儀中，微弧氧化設備的陰極接不鏽鋼電解槽，陽極接步驟一中表面預處理完的純鎂試樣，設置微弧氧化設備的陰陽極間距離為50mm，啟動微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，在超聲波頻率為400H、微弧氧化電壓為300V、脈寬為50μs、脈衝頻率為500Hz和佔空比為2.5％的條件下超聲微弧氧化2min～25min，關閉微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，將樣品取出用蒸餾水衝洗乾淨，自然晾乾；
四、後處理：
①將步驟三超聲微弧氧化處理完的鎂試樣放入2mol/L的NaOH水溶液中，然後置於溫度為60℃的水浴中保溫2h，用水清洗後自然晾乾，得到鹼處理的鎂試樣；
②配置濃度為2g/L的殼聚糖溶液，然後加入濃度為2mg/mL的中藥溶液，超聲20min，得到電泳液；所述的電泳液中中藥的濃度是1mg/mL；步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是杜仲綠原酸，溶劑是水；所述的殼聚糖溶液中的溶劑是水和冰乙酸的混合液，冰乙酸和水的體積比為1:100；
③將電泳液放在不鏽鋼槽中，將鹼處理的鎂試樣放置在電泳液中，然後以鹼處理的鎂試樣為負極，不鏽鋼槽為正極，電壓為20V的條件下電泳沉積3min，取出後自然晾乾，得到純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層。
試驗二：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗一不同的是步驟四③中電壓為20V的條件下電泳沉積5min，其它與試驗一相同。
試驗三：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗一不同的是步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是淫羊藿苷，溶劑是無水乙醇，其它與試驗一相同。
試驗四：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗三不同的是步驟四③中電壓為20V的條件下電泳沉積5min，其它與試驗三相同。
圖1是試驗一製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖2是試驗二製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖3是試驗三製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖4是試驗四製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，從圖中可以看出各種後處理工藝均使材料表面的潤溼角變大，即疏水性變強。中藥濃度為1mg/mL時電泳沉積方法獲得的載藥塗層表面更為均勻、緻密；中藥濃度對材料的潤溼性有很大影響。
試驗五：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗一不同的是步驟四②所述的電泳液中中藥的濃度是0.4mg/mL，其它與試驗一相同。
試驗六：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗五不同的是步驟四③中電壓為10V的條件下電泳沉積6min，其它與試驗五相同。
試驗七：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗六不同的是步驟四③中電壓為10V的條件下電泳沉積3min，其它與試驗三相同。
試驗八：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗五不同的是步驟四②中所述的中藥溶液中的中藥是淫羊藿苷，溶劑是無水乙醇，其它與試驗七相同。
試驗九：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗八不同的是步驟四③中電壓為10V的條件下電泳沉積6min，其它與試驗三相同。
試驗十：本試驗為一種醫用純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的製備方法：
本試驗與試驗九不同的是步驟四③中電壓為10V的條件下電泳沉積3min，其它與試驗一相同。
圖5是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖6是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖7是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖8是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖9是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，圖10是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的接觸角形貌，從圖中可以看出純鎂表面電泳沉積載杜仲綠原酸塗層的疏水性更好一些，在電泳沉積20V、3min的工藝下獲得疏水材料表面，潤溼角為106.08度。
圖11是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，圖12是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，圖13是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，圖14是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，圖15是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，圖16是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層的SEM圖，從圖中可以看出，電泳沉積電壓為20V、3min時塗層已經封孔較好，偶爾看到細小的孔洞；中藥的種類對封孔的效果也有很大影響，在同一製備工藝條件下杜仲綠原封孔效果好於淫羊藿苷的封孔效果。
試驗十一：本試驗為對比試驗，一種醫用純鎂表面電泳沉積塗層的製備方法，具體為：
一、純鎂試樣表面預處理：用砂紙對待處理的純鎂試樣表面進行粗磨，然後依次用丙酮和蒸餾水各超聲25min，吹乾後放入密封袋中密封備用；
二、配置微弧氧化電解液：將蒸餾水裝入燒杯中，然後依次加入矽酸鈉、氫氧化鉀、氟化鉀和乙二胺四乙酸二鈉，每加入一種試劑時均需要攪拌均勻後再加下一種試劑，全部加完後進行超聲振蕩，至所有試劑完全溶解為止，得到微弧氧化電解液；所述的微弧氧化電解液中矽酸鈉的濃度是15g/L，氫氧化鉀的濃度是10g/L，氟化鉀的濃度是8g/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度是1g/L；
三、超聲微弧氧化處理：將步驟二製備的微弧氧化電解液放入電解槽中，然後將電解槽下放入超聲波振蕩儀中，微弧氧化設備的陰極接不鏽鋼電解槽，陽極接步驟一中表面預處理完的純鎂試樣，設置微弧氧化設備的陰陽極間距離為50mm，啟動微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，在超聲波頻率為400H、微弧氧化電壓為300V、脈寬為50μs、脈衝頻率為500Hz和佔空比為2.5％的條件下超聲微弧氧化2min～25min，關閉微弧氧化設備和超聲波振蕩儀，將樣品取出用蒸餾水衝洗乾淨，自然晾乾；
四、後處理：
①將步驟三超聲微弧氧化處理完的鎂試樣放入2mol/L的NaOH水溶液中，然後置於溫度為60℃的水浴中保溫2h，用水清洗後自然晾乾，得到鹼處理的鎂試樣；
②配置濃度為2g/L的殼聚糖水溶液作為電泳液；所述的殼聚糖溶液中的溶劑是水和冰乙酸的混合液，冰乙酸和水的體積比為1:100；
③將電泳液放在不鏽鋼槽中，將鹼處理的鎂試樣放置在電泳液中，然後以鹼處理的鎂試樣為負極，不鏽鋼槽為正極，電壓為20V的條件下電泳沉積3min，取出後自然晾乾，得到純鎂表面電泳沉積塗層。
圖17是試驗十一製備的純鎂表面電泳沉積塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖18是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖19是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖20是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖21是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖22是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，圖23是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對大腸桿菌的抑菌效果圖，從圖中可以看出，載中藥塗層提高了材料對大腸桿菌的抑菌效果，抑菌率達到從84％～92％，體現了引入中藥後的抑菌效果。
圖24是試驗十一製備的純鎂表面電泳沉積塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖25是試驗五製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖26是試驗六製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖27是試驗七製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖28是試驗八製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖29是試驗九製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，圖30是試驗十製備的純鎂表面電泳沉積載誘導骨生長中藥塗層對金黃色葡萄球菌的抑菌效果圖，從圖中可以看出，載中藥提取物塗層提高了材料對金黃色葡萄球菌的抑菌效果，抑菌率達到從97％～98％，體現了引入中藥提取物後的抑菌效果。