[发明专利]微纳米硼硅酸盐生物活性玻璃的制备方法

说明书

本发明提供了一种微纳米硼硅酸盐生物活性玻璃的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：将模板剂和用于形成硼硅酸盐生物活性玻璃的硅源、磷源、钙源、硼源于醇的水溶液进行混合处理，得到混合溶液；待所述混合溶液发生沉淀完毕后，收集沉淀物，并对所述沉淀物进行洗涤处理；将经洗涤处理的所述沉淀物进行煅烧处理。所述制备方法采用溶胶凝胶法制备硼硅酸盐生物活性玻璃，从而使得制备的硼硅酸盐生物活性玻璃颗粒比表面积大、尺寸均一、颗粒粒径为微纳米级、安全和生物活性高。而且所述制备方法工艺条件易控，条件温、能够有效保证制备的硼硅酸盐生物活性玻璃的性能稳定，且有效提高了制备的效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明生物活性玻璃材料，具体涉及一种微纳米硼硅酸盐生物活性玻璃的制备方法。

背景技术

生物活性玻璃(bioactiveglass，BAG)是一类能对机体组织进行修复、替代与再生、具有能使组织和材料之间形成键合作用的材料。其由SiO₂、Na₂O、CaO和P₂O₅等基本成分组成的硅酸盐玻璃。生物活性玻璃的降解产物能够促进生长因子的生成、促进细胞的繁衍、增强成骨细胞的基因表达和骨组织的生长。是迄今为止唯一既能够与骨组织成键结合，同时又能与软组织相连接的人工生物材料。

硅酸盐生物活性玻璃特有的网络结构使其能够同时引入多种人体代谢所需元素，如硼(B)。硼的引入会降低硅酸盐生物活性玻璃网络的连接程度，从而提高其化学反应活性，降低其化学稳定性。而相对低的化学稳定性能够加快生物活性玻璃的降解和基体离子的释放，使其更加匹配组织的修复重建速度。同时，硼的引入还具有生物学效应，形成的硼硅酸盐生物活性玻璃也被证实具有优异的组织修复性能，能加快骨骼、皮肤创面的修复重建。

传统的硼硅酸盐生物活性玻璃是通过熔融法制备的，即首先将含硼化合物与硅、钙、磷化合物混合按一定比例混合，然后在1300～1500℃高温下熔融，最后淬冷制得。熔融法制备生物玻璃要求条件高，从而导致对设备要求很高，能耗较大，另外由于其结构较为致密，高温熔融条件下材料组成不够均匀，比表面积小，生物活性相对较低，并且尺寸较大，无法控制得到粒径均一的微纳米颗粒。

近年来，人们探讨了多种制备微纳米生物活性玻璃的方法。包括：

(1)高能研磨法：该高能研磨法中的研磨粉体虽然在一定程度上可以分散颗粒，但是其制备的生物活性玻璃的粒度一般分布较宽，形貌不规则；

(2)添加表面活性剂：该法利用表面活性剂的静电斥力作用和空间位阻作用，来改善胶粒的均匀性和分散性，同时降低胶粒间的表面张力，有效防止团聚。

(3)利用有机溶剂脱水：用表面张力小的有机溶剂置换颗粒表面吸附的水分，以减少颗粒聚集的毛细管力，可以洗去胶粒表面的配位水分子，并以烷氧基团取代颗粒表面羟基团。

虽然上述现有制备生物活性玻璃的方法各自具有一定的优点，但是在实际制备过程中发现，现有制备生物活性玻璃的方法如高能研磨法、添加表面活性剂、利用有机溶剂脱水等存在合成效率低，粒径尺寸可控性低，并且会引入其他毒性大的有机化合物，不利于后续在生物医药领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种微纳米硼硅酸盐生物活性玻璃的制备方法，以解决现有硼硅酸盐生物活性玻璃制备方法存在的合成效率低，粒径尺寸可控性低，并且会引入其他毒性大的有机化合物的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种微纳米硼硅酸盐生物活性玻璃的制备方法，包括如下步骤：

将模板剂和用于形成硼硅酸盐生物活性玻璃的硅源、磷源、钙源、硼源于醇的水溶液进行混合处理，得到混合溶液；

待所述混合溶液发生沉淀完毕后，收集沉淀物，并对所述沉淀物进行洗涤处理；