[发明专利]一种磁性生物活性玻璃陶瓷空心微球及其制备方法

说明书

一种具有良好生物活性、集磁靶向、磁热治疗、和药物装载和缓释治疗于一体的多功能生物玻璃陶瓷空心材料及其制备方法。采用硬模版法，通过溶胶‑凝胶‑共沉淀法及后续的热处理获得具有多孔结构的玻璃陶瓷空心微球。涉及的空心微球组分为xSiO₂‑yCaO‑zP₂O₅‑nFe₃O₄(x＝0‑1，y＝0‑1，z＝0‑1，n＝0‑1)。将模板微球分散到分散剂中以获得模板微球的悬浮液；在所述悬浮液中加入表面活性剂、催化剂，然后加入硅和磷的醇盐，搅拌一段时间后加入铁盐、钙盐的水溶液，反应一段时间后得到玻璃包覆的核壳结构材料。获得的沉淀分别用无水乙醇和水洗涤，然后在30‑100℃烘干，然后在500‑800℃热处理去除模板微球、得到空心玻璃微球。得到的空心玻璃微球在还原性气氛下，700‑1000℃热处理1‑10小时得到磁性玻璃陶瓷空心微球。

技术领域

本发明涉及生物玻璃陶瓷领域，尤其涉及一种制备磁性生物空心玻璃陶瓷的制备方法及其在肿瘤磁热治疗应用领域。

背景技术

癌症是目前威胁人类健康的重大疾病之一，开发集癌细胞诊断、监测、靶向治疗于一体的新型材料、减轻病人的痛苦、提高病人的生存质量是目前这类材料开发的重点。

磁热疗(Magnetic hyperthermia)是一种通过直接注射、静脉注射或介入等方式使产热材料定向聚集在肿瘤部位，并在交变磁场的作用下发生磁致产热效应将肿瘤组织加热到42-48℃从而杀死肿瘤细胞的热疗新技术。医学研究发现，与人体正常细胞相比，癌细胞更不耐热。当癌细胞被加热至43℃以上时就会死亡，而正常细胞即使被加热至48℃也不会死亡。因此，温热疗法被认为是一种没有副作用的治癌新方法。目前所用的热种子材料主要有铁氧体、铁磁合金和铁磁性微晶玻璃等。磁热种子材料加热治疗肿瘤技术中亟待解决的主要问题是材料的生物活性不够，尤其是金属及其合金热种子材料，不能跟人体组织很好的结合在一起，此外，也不具备药物载体的功能，不能将热疗与化疗很好的结合在一起，影响整体治疗效果。

针对目前热种子材料存在的载药性能问题，可以把铁磁性微晶玻璃制成空心微球。空心微球具有很大的比表面积和比孔容，可以在材料的孔道里固定包埋各种药物，并对药物起到控释作用，提高药效的持久性；还可利用磁性导向作用，有效、准确地击中靶细胞和病变部位，充分发挥药物的疗效。但目前微晶玻璃空心微球作为药物载体的研究还是屈指可数，仅发现对MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃空心微球的制备方法进行了研究。这是由于空心微球具有较大的内腔和较高的比表面积，在其球体内外表面和球壁可同时附着药物，因而载药量较大，药物释放时，空心微球表面药物先释放，然后内腔的药物再缓慢释放。如二氧化硅空心微球负载的井冈霉素，纳米结构碳酸钙空心球装载的布洛芬，羟基磷灰石空心微球负载的阿莫西林，总的来说研究结果表明空心微球载药量高，药物释放持续时间也长。

发明内容

本发明的目的在于开发一种具有良好生物活性、集磁靶向、磁热治疗、和药物装载和缓释治疗于一体的多功能生物玻璃陶瓷空心材料，提供一种制备生物玻璃陶瓷空心微球的方法，所述方法基于硬模版法，通过溶胶-凝胶-共沉淀法及后续的热处理获得具有多孔结构的玻璃陶瓷空心微球。

本发明空心微球玻璃陶瓷的组分为：SiO₂-CaO-P₂O₅-Fe₃O₄

本发明采用如下技术方案：

1)将模板微球分散到分散剂中以获得模板微球的悬浮液；

2)在所述悬浮液中加入表面活性剂、催化剂，然后加入硅和磷的醇盐，搅拌一段时间后加入铁盐、钙盐的水溶液，反应一段时间后得到玻璃包覆的核壳结构材料。

3)将步骤2中得到的产物分离，分别用无水乙醇和水洗涤，然后在30-100℃烘干。