[发明专利]一种纳米级球形生物活性玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米级球形生物活性玻璃及其制备方法,包括以下步骤：(1)将表面活性剂溶于混合溶剂中，得到混合溶液，加入碱性催化剂调节混合溶液的PH值，得到碱性混合液；(2)在步骤(1)中得到的碱性混合液中依次加入硅源、钙源和磷源，每次加入后均进行持续高速搅拌，得到生物活性玻璃溶胶状液体；(3)将步骤(2)中得到的生物活性玻璃溶胶状液体洗涤，得到湿态凝胶沉淀，然后放入烘箱中干燥，得到生物活性玻璃粉末；(4)经过洗涤和烘干后，将得到的生物活性玻璃粉末放置于高温炉中热处理，得到纳米级球形生物活性玻璃。本发明制备的纳米级球形生物活性玻璃具有较小的粒径并具备完整球形，可用于药物负载和骨修复材料。

技术领域

本发明属于生物活性玻璃技术领域，具体涉及一种纳米级球形生物活性玻璃及其制备方法。

背景技术

1971年Hench等利用熔融法制备了具有良好生物相容性的生物活性玻璃，经过四十多年的发展，目前生物活性玻璃的制备主要有熔融法、溶胶凝胶法和改良的法，其中溶胶凝胶法和改良的法可以制备出具有球形的生物活性玻璃；改良的法属于软模板法中的一种，其制备的球形生物活性玻璃主要用于骨修复和药物的负载及缓释。

由于纳米级颗粒可以进入并留置于细胞溶酶体，可以作为需持续释放药物的载体，而生物活性玻璃具有良好的生物活性，分解产物均为细胞所需成分，对细胞损害较小，且降解速率适中，具有作为持续释放药物载体的潜力。

现有技术中，纳米级球形生物活性玻璃的合成主要使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等表面活性剂为模板，制备出的生物活性玻璃粒径普遍大于100nm，而利用3-氨基丙基三甲氧基硅烷可制备粒径约20nm的颗粒，但其球形不完整且团聚明显。由于纳米级球形生物活性玻璃表面能较大，在制备过程中极易团聚，形成较大的生物活性玻璃基团，同时当粒径较小时，合成的生物活性玻璃球形常不完整，现有技术中还没有能够制备出粒径为几十纳米、分散性好、球形颗粒形貌完整的球形生物活性玻璃的工艺。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米级球形生物活性玻璃及其制备方法，以制备出具有较小粒径的纳米级球形生物活性玻璃，以简单的工艺技术获得具备介孔结构的球形生物活性玻璃，分散性好、球形颗粒形貌完整，应用于药物的装载和缓释具有广泛的应用前景。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米级球形生物活性玻璃的制备方法，所述活性玻璃的制备方法包括以下步骤：

(1)将表面活性剂溶于混合溶剂中，得到混合溶液，然后加入碱性催化剂调节混合溶液的PH值至9～10，得到碱性混合液；

(2)在步骤(1)中得到的碱性混合液中依次加入硅源、钙源和磷源，每次加入后均进行持续高速搅拌，得到生物活性玻璃溶胶状液体；

(3)将步骤(2)中得到的生物活性玻璃溶胶状液体进行洗涤，得到湿态凝胶沉淀，然后将湿态凝胶沉淀放入烘箱中干燥，得到白色生物活性玻璃粉末；

(4)经过洗涤和烘干后，将得到的白色生物活性玻璃粉末放置于高温炉中热处理，去除表面活性剂和杂质有机成分，得到纳米级球形生物活性玻璃。

在如上所述的纳米级球形生物活性玻璃的制备方法，优选，步骤(1)中的表面活性剂为非离子表面活性剂三嵌段聚合物和阳离子表面活性剂的复配体系。

在如上所述的纳米级球形生物活性玻璃的制备方法，优选，所述非离子表面活性剂三嵌段聚合物为P123，分子式为PEO₂₀PPO₇₀PEO₂₀，PEO为聚环氧乙烯单元，PPO为聚环氧丙烯单元；

所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。