[发明专利]模板法制备单分散介孔生物活性玻璃微球的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域的产品及方法，具体是一种单分散介孔生物活性玻璃微球（MBGs）及其制备方法。

背景技术

生物活性玻璃是由Larry L Hench教授等人于1971年发明的第三代生物材料，主要包括SiO₂-CaO-P₂O₅系统和SiO₂-CaO系统，部分含有Na₂O、K₂O、MgO、Al₂O₃、B₂O₃、TiO₂、Ag等。生物活性玻璃材料具有良好的生物相容性、生物可降解性，优异的骨诱导能力，并且无毒副作用，目前主要应用于牙科、骨科、骨缺损修复以及软组织损伤愈合等领域，并且作为医疗器械在全世界范围正在逐渐投入使用，在安全性和临床有效性上已经得到美国FDA、欧共体以及中国国家药品监督管理局的认可。生物活性玻璃问世至今已有四十余年，在医学领域有着十分广泛的应用，前景可观。随着研究的发展，生物活性玻璃的研究己经成为材料学、生物学及医学的交叉学科，成为研究热点。

癌症是目前人类面临的难以治愈的主要疾病之一，是威胁人类生命健康的头号杀手！传统给药方式中的抗癌药物对正常细胞具有很大的毒副作用，在体内无选择性扩散，药效低，多次用药给病人带来极大地痛苦。例如，用于治疗癌症的化疗药物在杀死癌细胞的同时也会杀死正常细胞，因此会给患者带来巨大的痛苦。“一次用药，长期安全有效”是癌症患者的心愿。如果能够实现化疗药物靶向传输到患病部位，可控地在患病部位释放，选择性地杀死癌细胞，就可以大大提高药物的疗效，减少药物的用量，避免对健康机体的伤害，减轻病人的痛苦。因此，靶向药物传输和可控释放体系得到了人们的高度关注。国内外针对不同材料在靶向药物领域的可能应用进行了大量的研究，然而，迄今为止真正能够广泛应用于临床的靶向药物传输体系仍然远远不够成熟。

对于药物控释体系而言，药物载体是其核心组成部分，载体不同，药物的负载量和释放行为会相应呈现较大的差别。目前研究比较广泛的药物载体材料有脂质体、生物高分子和多肽，磁性纳米颗粒，介孔或者中空的二氧化硅微球等，并且取得了很大的进展。相比较而言，这些材料各有优缺点，单一的材料很难满足其作为理想药物载体的要求，往往将其复合使用以期获得综合性能更加优异的传输体系。介孔生物活性玻璃，具有优异的生物活性，良好的生物降解能力，均一可调的孔径，规整有序的孔道结构，较高的比表面积和孔容，可以在材料的孔道中固定包埋负载各种药物，并且可对药物起到控释作用，提高药效的持久性；还可利用生物导向作用，准确、有效地击中靶细胞和病变部位，能充分发挥药物的疗效。周艳玲等研究了介孔58S生物活性玻璃对抗癌药物表阿霉素的负载和释放行为，结果表明，作为药物载体，介孔58S生物活性玻璃的载药量是普通溶胶凝胶58S生物活性玻璃的3倍多，而且表现出更长效的缓释性能。药物控释载体是介孔生物活性玻璃最有前景的应用之一。

在最近5年中，关于制备具有药物负载和传输能力的介孔生物活性玻璃的研究正在逐步成为热点研究领域。基于生物活性玻璃极为优异的骨诱导及骨传导性能，人们希望通过利用介孔生物活性玻璃制备骨支架，能够实现药物在骨支架上的负载、传输和在骨支架移植的病灶部位的缓释。负载的药物可以是以治疗疾病或者消炎为目的，也可以具备促进细胞分化和组织再生等功能。

由于生物活性玻璃是由以二氧化硅为主体的网络结构组成，因此在介孔二氧化硅领域取得的研究成果往往同样适用于介孔生物活性玻璃。如果能够借鉴介孔二氧化硅微球靶向药物传输体系的成功经验，制备介孔生物活性玻璃微球（MBGs）并用于靶向药物传输体系的研究有可能得到综合性能更优异的靶向药物传输体系。然而，与人们广泛研究的介孔二氧化硅微球相比，介孔生物活性玻璃微球的制备刚刚引起少数人的关注。目前常用的制备介孔二氧化硅微球的方法往往不适合制备MBGs微球。利用聚苯乙烯等聚合物三维有序大孔模板复制可以得到单分散性很高的微球。同时，由于反应物在模板内部微小的受限空间中反应，有利于复杂的反应物被强制分散，不会因为反应过程中的析出而造成产物组分分布不均匀。因此，对于合成单分散MBGs这种多组分的复杂产物来说，模板复制的办法具有独特的优势。

发明内容

本发明目的是提出利用聚苯乙烯三维有序大孔模板制备一种具有生物活性的药物控释载体材料—介孔生物活性玻璃微球（MBGs）的方法。