[发明专利]一种含铷的生物玻璃陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含铷的生物玻璃陶瓷，包括玻璃相和羟基磷灰石晶体，其中，铷原子存在于玻璃相中。本发明的制备方法，包括以下步骤：(1)将原料SiO₂、B₂O₃、CaO、Ca(H₂PO₄)₂、RbCl、Na₂O、ZnO和MgO混合均匀后，熔融澄清；(2)将步骤(1)后得到的澄清熔体进行浇铸，去应力退火；(3)将步骤(2)后得到材料加热至630～880℃，并保温5～10h，最后随炉冷却，即得到所述含铷的生物玻璃陶瓷。本发明的生物玻璃陶瓷中含有人体所需的微量元素Rb，对细胞活性有提高作用，生物相容性好，并且Rb的含量可控，Rb的摩尔分数最高可达到20％。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及生物陶瓷的配方与制备，尤其涉及一种利用熔融法制备含有碱金属铷的生物玻璃陶瓷的方法。

背景技术

玻璃陶瓷又称微晶玻璃，由玻璃相和晶相组成，具有机械强度高、热膨胀性能可调、耐热冲击、耐化学腐蚀、低介电损耗等优越性能，在机械、光电、化工、生物医药等领域有广泛的应用。生物玻璃陶瓷的主要优点是在玻璃中引入了钙、磷，通过热处理可以析出羟基磷灰石晶体，具有生物相容性和生物活性。羟基磷灰石(Hydroxyapatite，化学式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，缩写为HA)，是自然骨和牙齿等生物硬组织的主要无机成分，是一种组织工程材料，具有生物活性，生物相容性，无毒，无排斥反应，有一定的机械强度，可与骨直接结合等特点。常用的制备玻璃陶瓷的方法有熔融法、烧结法和溶胶-凝胶法。

铷(Rb)是化学周期表中的第四周期IA族主族元素，与锂、钠、钾、铯同属碱金属。铷广泛存在于自然界，并实际存在于所有生物体中，并且地壳丰度列第17位。目前铷主要应用在特种玻璃中，包括光纤通信系统以及夜视设备中，尤其是Rb₂CO₃可以降低导电能力提高玻璃的稳定性和耐用度。而Rb在医疗领域中的应用主要分为药物以及示踪剂，RbCl以及其他的一些铷盐可以在超离心分离病毒、DNA或RNA时作为密度梯度介质；一些铷盐可以用来制备镇定剂或者催眠剂，并且铷在生物体中有类似钾的功能性作用，应用于治疗人类抑郁症已有20年之久，毒性低且耐药性高；RbI有时也用来代替KI治疗甲状腺肿大；由于含砷的药物受到严格管理，一些铷盐已经开始被用来制备抗休克药物；85Rb的同位素⁸²Rb发生β+衰变过程中发出正电子，可以应用到Positron Emission Computed Tomography(正电子发射型计算机断层扫描)。

到目前为止，关于Rb的生物医疗研究都偏向于对神经系统的研究，鲜有研究将Rb应用到生物陶瓷材料中，随着我国广东省天堂山发现一大型铷矿，加强Rb资源的深度开发利用已迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种含铷的生物玻璃陶瓷及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种含铷的生物玻璃陶瓷，包括玻璃相和羟基磷灰石晶体，其中，铷原子存在于玻璃相中。

上述的生物玻璃陶瓷，优选的，所述铷原子存在于玻璃相中，且不参与羟基磷灰石晶体的形成。

上述的生物玻璃陶瓷，优选的，所述羟基磷灰石晶体的形貌为圆片状和/或短棒状，且均匀分布于玻璃相中。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的含铷的生物玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：