[发明专利]由纳米孔活性玻璃包覆的多孔生物陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种由纳米孔活性玻璃包覆的多孔磷酸钙陶瓷及其制备方法，属于多孔生物陶瓷制备技术领域。该多孔磷酸钙陶瓷是由多孔磷酸钙陶瓷和纳米孔活性玻璃构成，其中，纳米孔活性玻璃包覆在多孔磷酸钙陶瓷的孔隙表面，多孔磷酸钙陶瓷的孔隙至少一个孔隙未被纳米孔活性玻璃堵塞。本发明涉及的多孔陶瓷制备方法是把多孔磷酸钙陶瓷浸泡到活性玻璃溶胶中并随后干燥和除去有机成分。由于该多孔磷酸钙陶瓷具有不同级的孔隙，所以具有高的力学强度和生物活性。另外，因为该多孔磷酸钙陶瓷孔隙表面层的活性玻璃具有丰富的纳米孔隙，从而该陶瓷可以装载和释放药物，因此可以成为药械组合产品应用于临床硬组织修复。

技术领域

本发明涉及一种多孔生物陶瓷及其制备方法，更具体涉及一种表面由具有纳米孔的生物活性玻璃包覆的多孔磷酸钙陶瓷，以及该陶瓷的构成方法，属于多孔生物陶瓷领域。

背景技术

把磷酸钙陶瓷加工成多孔结构以赋予和提高磷酸钙陶瓷生物学功能一直成为硬组织缺损修复用材料的研究课题。为此，到目前为止已有不同孔径和孔隙结构的多孔磷酸钙陶瓷以及对应的制备方法被公开。尽管如此，基于当前方法制备的多孔磷酸钙陶瓷还存在诸多问题。例如，当前制备的多孔磷酸钙陶瓷，因为是由磷酸钙颗粒构成，在植入宿主后，表面层的磷酸钙颗粒容易脱落，从而容易引发炎症，甚至导致其它副作用。另外，由当前研制的多孔磷酸钙陶瓷的生物学性能还有待提高。例如当前的多孔磷酸钙陶瓷的孔径在100纳米以上，缺乏100纳米以下的纳米孔。而直径在100纳米以下的纳米孔具有多重功能，例如可以装载和释放药物，提高磷酸钙陶瓷的生物活性等。

纳米孔生物活性玻璃，由于具有丰富的、直径小于100纳米的纳米孔，其不但具有高的生物活性，而且其孔隙可以很好的用于药物控释，因此纳米孔生物活性玻璃可以成为药械组合产品用于硬组织修复。因为具有该性能，目前已经有不同的制备纳米孔活性玻璃的方法被公开，例如专利号为CN201210501511.2的专利公开了具有磷灰石纳米晶的介孔生物活性玻璃材料及其制备方法，专利号为CN201210382838.2的专利公开了一种新型的多功能介孔生物活性玻璃支架及其制备方法和用途。尽管如此，纳米孔活性玻璃一个最大的缺陷是其的力学性能低，很难用于要求具有一定力学强度的硬组织缺陷修复。

发明内容

针对当前磷酸钙多孔陶瓷和生物活性玻璃存在的缺陷和不足，本发明提出把纳米孔生物活性玻璃与多孔磷酸钙相结合，构建一种表面由纳米孔生物活性玻璃包覆的磷酸钙多孔陶瓷及其制备方法。

本发明所述的技术方案为：一种由纳米孔生物活性玻璃包覆的多孔磷酸钙陶瓷，其包含: 多孔磷酸钙陶瓷和纳米孔活性玻璃，其中，所述纳米孔活性玻璃包覆在多孔磷酸钙陶瓷的孔隙表面，所述的多孔磷酸钙陶瓷的孔隙至少一个孔隙未被纳米孔活性玻璃堵塞。

进一步地，所述的纳米孔生物活性玻璃，其孔隙直径为1-100纳米。

进一步地，所述的生物活性玻璃的组分包括SiO₂，CaO和P₂O₅。

进一步地，所述的纳米孔生物活性玻璃在多孔磷酸钙陶瓷孔表面的包覆厚度为0.001-500微米。

进一步地，所述的多孔磷酸钙陶瓷的组分是羟基磷灰石、磷酸三钙或者它们的组合物。

进一步地，所述的多孔磷酸钙陶瓷的孔隙直径为0.1-800微米。

为实现上述目的，本发明是采用以下措施构成的技术方案来实现的。

本发明所述的由纳米孔活性玻璃包覆的多孔磷酸钙陶瓷，按照如下步骤制备：

A) 活性玻璃溶胶H制备：把无水乙醇、水、酸、含硅化合物、含磷化合物、含钙化合物和表面活性剂按照重量比为(5-30): (1-4): (0.1-1): (2-20): (0.1-2): (0.5-3):(0.1-3)混合并搅拌不低于1小时形成活性玻璃溶胶H；