[发明专利]一种生物活性玻璃及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种生物活性玻璃及其制备方法和用途，属于生物材料领域。所述制备方法包括在表面活性剂和酸存在的条件下，将硅源、磷源和钙源于醇类溶剂与水的混合溶剂中进行酸催化反应，再加入碱进行碱催化反应，静置陈化，得到溶胶凝胶，经后处理，得到生物活性玻璃。本发明所提供的制备方法，收率高、比表面积大、活性高、析晶度高；可以降低成本，有利于工业化实施。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种生物活性玻璃及其制备方法和用途。

背景技术

生物活性玻璃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。生物活性玻璃是由二氧化硅，氧化钠，氧化钙和五氧化二磷等基本成分及其它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。

生物活性玻璃的制备方法主要包括熔融法和溶胶凝胶法两大类，其中熔融法可制得致密的生物活性玻璃，溶胶凝胶法可制得多孔的生物活性玻璃。

专利申请CN101623513A公开了一种一步法制备介孔生物玻璃材料的方法，具体公开了将硅源、钙源、磷源及镁源或锌源在含表面活性的去离子水中，用酸调节pH后得到溶胶凝胶，进行烘干和烧结后，得到介孔生物玻璃材料；该方案存在收率低、比表面积小、析晶度低等问题。

专利申请CN104288830A公开了一种微纳米棒状生物活性玻璃及其制备方法与应用，具体公开了将将表面活性剂、碱性催化剂与水配成混合溶液，然后依次将正硅酸乙酯、磷酸三乙酯及硝酸钙加入到所述混合溶液中，搅拌均匀得到生物活性玻璃凝胶溶液，经过烘干和烧结得到微纳米棒状生物活性玻璃；该方案也存在收率低、比表面积小、析晶度低等问题。

因此，仍然需要研究生物活性玻璃的制备方法，以获得具有收率高、比表面积大、活性高、析晶度高的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种生物活性玻璃及其制备方法和用途。

第一方面，本发明提供一种生物活性玻璃的制备方法。

一种生物活性玻璃的制备方法，包括：在表面活性剂和酸存在的条件下，将硅源、磷源和钙源于醇类溶剂与水的混合溶剂中进行酸催化反应；再加入碱水溶液进行碱催化反应，静置陈化，得到溶胶凝胶，经后处理，得到生物活性玻璃。

所述硅源可以包括选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和四乙氧基硅烷中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述硅源为正硅酸乙酯。

所述磷源可以包括选自磷酸三乙酯、磷酸氢铵和磷酸二氢铵中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述磷源为磷酸三乙酯。

所述钙源可以包括选自四水硝酸钙、一水硝酸钙和氯化钙中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述钙源为四水硝酸钙。

所述表面活性剂可以包括选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇和吐温中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述表面活性剂可以包括选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇-6000和吐温-80中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

所述醇类溶剂可以包括选自乙醇和甲醇中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述醇类溶剂为乙醇。混合溶剂中含有醇类溶剂，有利于提高原料(如正硅酸乙酯等)的溶解度，更有利于反应的进行。

所述酸可以包括选自柠檬酸、冰乙酸和乳酸中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述酸为柠檬酸。

所述碱水溶液可以包括选自氨水、氢氧化钾水溶液和氢氧化钠水溶液中的至少一种。在一些实施例中，所述碱水溶液包括选自氨水、氢氧化钾水溶液和氢氧化钠水溶液中的至少一种。在一些优选的实施例中，所述碱水溶液为氨水。