[发明专利]生物活性玻璃、生物活性玻璃凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种生物活性玻璃、生物活性玻璃凝胶及其制备方法和应用，该生物活性玻璃的制备方法包括如下步骤：将硅凝胶、硝酸钠、磷酸三乙酯、四水硝酸钙和模板剂依次加入至盐酸水溶液中，置于55℃‑65℃环境中，搅拌，得溶胶；将溶胶置于55℃‑65℃环境中陈化，得湿凝胶；将湿凝胶置于100℃‑110℃环境中干燥，得干凝胶；将干凝胶置于450℃‑550℃环境中焙烧，得到半成品；将半成品经气流粉碎，得纳米级的生物活性玻璃。该生物活性玻璃的制备方法制备出的生物活性玻璃尺寸在纳米级，活性高，同时热处理温度可控制在600℃以下，节约能耗。

技术领域

本发明涉及一种生物活性玻璃、生物活性玻璃凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

生物活性玻璃研发应用最早源于美国，其主要目的在于研发一种对皮肤及骨组织均具有修复作用的药物。生物活性玻璃是由Hench教授于1971年首次提出并研制出，它是目前唯一一种“同时对软组织与骨组织具有修复和键合作用的”生物活性材料。该材料与其它生物材料相比，有更好的相容性和安全性。生物活性玻璃作用主要有以下几个方面：(1)能够增强创面局面杀菌和抑菌能力；(2)促进创面坏死组织和纤维蛋白溶解，从而产生酶血清创作用；(3)能够创造低氧环境，促进毛细血管生成，激活多种生长因子释放并上调其活性；(4)通过保持创面的湿润环境有利于保持细胞活力，使生长因子和生长因子受体以及靶细胞之间的作用更加充分和协调。

临床上，生物活性玻璃主要应用于骨填充、口腔方面。近年来，随着新型敷料的发展以及对生物活性玻璃的深入研究发现，其在创面修复方面亦有较大的优势。然而，市场现有用于创面修复的生物活性玻璃产品，主要是粉剂和糊剂，使用不便，促进创面愈合的疗效相对较差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供便于使用且促进创面愈合效果较好的生物活性玻璃、生物活性玻璃凝胶及其制备方法和应用。

一种生物活性玻璃的制备方法，包括如下步骤：

将硅凝胶、硝酸钠、磷酸三乙酯、四水硝酸钙和模板剂依次加入至盐酸水溶液中，置于55℃-65℃环境中，搅拌，得溶胶；其中，所述硅凝胶、所述硝酸钠、所述磷酸三乙酯和所述四水硝酸钙的摩尔比为55％-65％:15％-20％:2％-3.2％:18％-21％，所述模板剂为原料总质量的0.3％-1.0％；

将所述溶胶置于55℃-65℃环境中陈化，得湿凝胶；

将所述湿凝胶置于100℃-110℃环境中干燥，得干凝胶；

将所述干凝胶置于450℃-550℃环境中焙烧1.5h-2.5h，得到半成品；

将所述半成品经气流粉碎，得纳米级的生物活性玻璃。

值得说明的是，目前市场上的生物活性玻璃多采用高温温熔制法制备，该法制备的生物活性玻璃密实无孔、比表面积小，结构较为密实牢固，使得材料与人体体液发生离子交换困难，同时材料结构中的离子扩散困难，尺寸多在微米级，生物活性相对较低。另外，高温温熔制法的制备温度通常高达1300℃，不利于安全生产，能耗较大。

而本发明的生物活性玻璃的制备方法采用胶凝胶-模板法制备，工艺简单，热处理温度可控制在600℃以下，不仅节约能耗，而且制备的生物活性玻璃具有多孔结构，比表面积更大，生物活性更高。同时，相比于常规的溶胶凝胶法，本发明的生物活性玻璃的制备方法制备出的生物活性玻璃尺寸在纳米级，尺寸更小，形状更加规则，便于调控其降解性、活性等。

在其中一个实施例中，在形成所述纳米级的生物活性玻璃的步骤之后，还包括对所述纳米级的生物活性玻璃进行真空干燥的步骤：将所述纳米级生物活性玻璃置于120℃-135℃环境中进行真空干燥3.5h-4.5h。

在其中一个实施例中，所述模板剂选自聚乙二醇400、吐温60和/或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。