CN101314039A - 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法 - Google Patents

一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101314039A
CN101314039A CNA2008100292095A CN200810029209A CN101314039A CN 101314039 A CN101314039 A CN 101314039A CN A2008100292095 A CNA2008100292095 A CN A2008100292095A CN 200810029209 A CN200810029209 A CN 200810029209A CN 101314039 A CN101314039 A CN 101314039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biological activity
preparation
activity glass
wet gel
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100292095A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101314039B (zh
Inventor
赵娜如
陈晓峰
王迎军
郭常亮
孟永春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN2008100292095A priority Critical patent/CN101314039B/zh
Publication of CN101314039A publication Critical patent/CN101314039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101314039B publication Critical patent/CN101314039B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法，生物活性玻璃介孔微球各化学组分为：CaO 36％～16％、P2O5 4％和SiO2 60％～80％；平均粒径为2μm～5μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为30.6m2/g～89.7m2/g，介孔孔径为1.9～4.1nm。本方法采用有机模板法：将催化剂加入去离子水中，再加入正硅酸乙脂、磷酸三乙脂和四水硝酸钙，进行水解反应后，加入有机模板剂聚乙二醇充分搅拌得到溶胶，再经陈化形成湿凝胶；用无水乙醇浸泡洗涤湿凝胶；将得到的湿凝干燥得到干凝胶，置于坩埚内进行热处理获得最终产品。本发明的生物活性玻璃介孔微球具有更高生物活性、降解性以及良好生物相容性。

Description

一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医用微球材料，具体涉及生物活性玻璃介孔微球及其制备方法。
背景技术
药物载体是随生物材料科学、临床医学及药物学的发展而逐渐兴起的一种生物材料制品。药物通过载体进入人体，载体对药物的吸附、包裹和键合使药物释放部位、速度和方式等具有选择性和可控性，实现药物的缓释和靶向传输，从而更好的发挥药物治疗效果。目前研究较多的是药物载体用微球多数都是有机高分子类材料，如聚乳酸微球、聚己内酯微球、壳聚糖微球、白蛋白微球等，这类材料具有以下缺陷：聚乳酸等的降解产物呈酸性，容易造成细胞毒性；降解速率不容易控制，易造成药物的突释。生物活性玻璃具有生物活性高、矿化速度快的特征以及良好的组织、细胞相容性和可降解性，同时其比表面积大、材料结构中均匀分布纳米级微孔和团粒。是一类具有良好应用前景的药物载体材料。
美国的Hench在70年代初首先报道某些组成的玻璃具有生物活性，即能与人体组织形成成键联结的特点。生物玻璃的研究现已成为材料学、生物化学以及分子生物学的交叉学科。做为组织工程支架的原材料和骨缺损填充材料及纳米药载都有广阔的应用前景。生物活性玻璃的制备技术国内外近年已有一些专利和文献报道：一种合成高纯超细生物玻璃粉的方法，专利号：CN200410080802.4，制得粉体平均粒径为150-300nm，不发生硬团聚；纳米介孔以及介孔-大孔复合生物玻璃及其制备方法，专利号：CN200310122616.8；一种制备溶胶凝胶生物玻璃块体材料的方法，CN03128993.2。以上合成方法制备的生物玻璃具有很好的生物活性和生物相容性，但是粉体的粒度难以控制，颗粒分布范围较宽，而且易形成团聚，本研究成功的解决了这一问题，制备出了粒度分布范围窄，具有纳米介孔的生物活性玻璃微球。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法，本发明采用有机模板和溶胶凝胶法结合，可制备出具有更高生物活性、降解性以及良好生物相容性的新型生物活性玻璃微球材料。本发明通过如下技术方案实现：
一种生物活性玻璃介孔微球，其各化学组分的摩尔百分比分别为：CaO36％～16％、P2O54％和SiO260％～80％；该生物活性玻璃介孔微球的平均粒径为2μm～5μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为30.6m2/g～89.7m2/g，介孔孔径为1.9～4.1nm。
上述生物活性玻璃介孔微球的制备方法，包括如下工艺步骤：
(1)首先，将酸性催化剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为1～3；或者将碱性催化剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为10～13；然后，依次加入正硅酸乙脂、磷酸三乙脂和四水硝酸钙，进行水解反应后，加入有机模板剂聚乙二醇，充分搅拌均匀得到透明均一稳定的溶胶；所述正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、四水硝酸钙的摩尔比为60～80∶4∶16～36，去离子水与正硅酸乙酯的摩尔比为8～12∶1，聚乙二醇与正硅酸乙酯的摩尔比为0.002～0.008∶1；
(2)将步骤(1)得到的溶胶静止陈化4～7天，形成湿凝胶；
(3)用无水乙醇浸泡洗涤湿凝胶5～8次，浸泡时间10～20分钟，无水乙醇与湿凝胶的体积比为5～10∶1；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶置于60～80℃烘箱干燥2～3天，然后置于100～120℃烘箱继续干燥2～3天，得到干凝胶；
(5)将步骤(4)得到的干凝胶置于素瓷坩埚内，在温度程序控制箱式电阻炉内进行600～700℃热处理获得生物活性玻璃介孔微球。
上述制备方法中，步骤(1)中所述酸性催化剂为盐酸、硝酸或氢氟酸。
上述制备方法中，步骤(1)中所述碱性催化剂为氨水。
上述制备方法中，步骤(1)中所述聚乙二醇分子量为8000～12000。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明采用有机模板法制备生物活性玻璃介孔微球，合成的颗粒为规则的球形颗粒，粒度小而均匀，微球内部具有介孔结构；
2、制备的得到的生物活性玻璃介孔微球具有生物相容性、可降解性；
3、制备得到的生物活性玻璃介孔微球分散性好，具有较大的比表面积。
附图说明
图1a是实施例1制备的生物活性玻璃介孔微球的扫描电镜照片，照片放大倍数为1600；
图1b是实施例1制备的生物活性玻璃介孔微球的扫描电镜照片，照片放大倍数为20000。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例1
将2N盐酸加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为1，依次加入正硅酸乙脂(TEOS)、磷酸三乙脂(TEP)和四水硝酸钙，进行水解反应，最后加入有机模板剂聚乙二醇，充分搅拌均匀后得到透明均一稳定的溶胶。其中，正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、四水硝酸钙的摩尔比为60∶4∶36，去离子水与正硅酸乙酯的摩尔比为10∶1，聚乙二醇与正硅酸乙酯的摩尔比为0.002；
(2)将步骤(1)得到的溶胶静止陈化4天，形成湿凝胶；
(3)用无水乙醇浸泡洗涤凝胶6次，浸泡时间10分钟，无水乙醇与湿凝胶的体积比为10∶1；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶置于60℃烘箱干燥3天，然后置于120℃烘箱继续干燥3天，得到干凝胶；
(5)将步骤(4)得到的干凝胶置于素瓷坩埚内，在温度程序控制箱式电阻炉内进行700℃热处理获得生物活性玻璃介孔微球。
所制得介孔微球平均粒径为5μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为30.6m2/g，平均孔径为1.9nm。
实施例2
将2N硝酸加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为3，依次加入正硅酸乙脂(TEOS)、磷酸三乙脂(TEP)和四水硝酸钙，进行水解反应，最后加入有机模板剂聚乙二醇，充分搅拌均匀后得到透明均一稳定的溶胶。其中，正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、四水硝酸钙的摩尔比为80∶4∶16，去离子水与正硅酸乙酯的摩尔比为8∶1，聚乙二醇与正硅酸乙酯的摩尔比为0.004；
(2)将步骤(1)得到的溶胶静止陈化4天，形成湿凝胶；
(3)用无水乙醇浸泡洗涤凝胶6次，浸泡时间10分钟，无水乙醇与湿凝胶的体积比为10∶1；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶置于60℃烘箱干燥3天，然后置于120℃烘箱继续干燥3天，得到干凝胶；
(5)将步骤(4)得到的干凝胶置于素瓷坩埚内，在温度程序控制箱式电阻炉内进行700℃热处理获得生物活性玻璃介孔微球。
所制得介孔微球平均粒径为3μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为89.7m2/g，平均孔径为2.7nm。
实施例3
将10％氨水加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为13，依次加入正硅酸乙脂(TEOS)、磷酸三乙脂(TEP)和四水硝酸钙，进行水解反应，最后加入有机模板剂聚乙二醇，充分搅拌均匀后得到透明均一稳定的溶胶。其中，正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、四水硝酸钙的摩尔比为60∶4∶36，去离子水与正硅酸乙酯的摩尔比为12∶1，聚乙二醇与正硅酸乙酯的摩尔比为0.007；
(2)将步骤(1)得到的溶胶静止陈化6天，形成湿凝胶；
(3)用无水乙醇浸泡洗涤凝胶6次，浸泡时间20分钟，无水乙醇与湿凝胶的体积比为8∶1；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶置于80℃烘箱干燥3天，然后置于100℃烘箱继续干燥3天，得到干凝胶；
(5)将步骤(4)得到的干凝胶置于素瓷坩埚内，在温度程序控制箱式电阻炉内进行700℃热处理获得生物活性玻璃介孔微球。
所制得介孔微球平均粒径为2μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为87.2m2/g，平均孔径为4.1nm。

Claims (5)

1、一种生物活性玻璃介孔微球，其特征是各化学组分的摩尔百分比分别为：CaO36％～16％、P2O5 4％和SiO260％～80％；该生物活性玻璃介孔微球的平均粒径为2μm～5μm，颗粒形貌为球形，颗粒比表面积为30.6m2/g～89.7m2/g，介孔孔径为1.9～4.1nm。
2、权利要求1所述生物活性玻璃介孔微球的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
(1)首先，将酸性催化剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为1～3；或者将碱性催化剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，调节pH值为10～13；然后，依次加入正硅酸乙脂、磷酸三乙脂和四水硝酸钙，进行水解反应后，加入有机模板剂聚乙二醇，充分搅拌均匀得到透明均一稳定的溶胶；所述正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、四水硝酸钙的摩尔比为60～80∶4∶16～36，去离子水与正硅酸乙酯的摩尔比为8～12∶1，聚乙二醇与正硅酸乙酯的摩尔比为0.002～0.008∶1；
(2)将步骤(1)得到的溶胶静止陈化4～7天，形成湿凝胶；
(3)用无水乙醇浸泡洗涤湿凝胶5～8次，浸泡时间10～20分钟，无水乙醇与湿凝胶的体积比为5～10∶1；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶置于60～80℃烘箱干燥2～3天，然后置于100～120℃烘箱继续干燥2～3天，得到干凝胶；
(5)将步骤(4)得到的干凝胶置于素瓷坩埚内，在温度程序控制箱式电阻炉内进行600～700℃热处理获得生物活性玻璃介孔微球。
3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述酸性催化剂为盐酸、硝酸或氢氟酸。
4、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述碱性催化剂为氨水。
5、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚乙二醇分子量为8000～12000。
CN2008100292095A 2008-07-03 2008-07-03 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法 Expired - Fee Related CN101314039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100292095A CN101314039B (zh) 2008-07-03 2008-07-03 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100292095A CN101314039B (zh) 2008-07-03 2008-07-03 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101314039A true CN101314039A (zh) 2008-12-03
CN101314039B CN101314039B (zh) 2011-05-18

Family

ID=40105284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100292095A Expired - Fee Related CN101314039B (zh) 2008-07-03 2008-07-03 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101314039B (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101921061A (zh) * 2010-08-06 2010-12-22 中国科学院化学研究所 磷硅酸基玻璃的制备方法
CN102008753A (zh) * 2010-12-23 2011-04-13 福州大学 一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料及其制备方法
CN103239756A (zh) * 2012-02-03 2013-08-14 佛山兰赛特生物科技有限公司 一种生物活性微球及其制备方法
CN103342453A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 扬州大学 模板法制备单分散介孔生物活性玻璃微球的方法
CN104288830A (zh) * 2014-09-12 2015-01-21 华南理工大学 一种微纳米棒状生物活性玻璃及其制备方法与应用
CN104860538A (zh) * 2015-04-29 2015-08-26 扬州大学 以大孔碳模板制备生物活性玻璃微球的方法
CN105288743A (zh) * 2014-07-23 2016-02-03 上海交通大学医学院附属第九人民医院 放射性核素标记的介孔生物玻璃纳米颗粒及其制备方法与应用
CN105999396A (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 北京大学口腔医院 诱导间充质干细胞分化的骨修复复合材料及其制备方法
CN106186674A (zh) * 2016-07-06 2016-12-07 浙江理工大学 一种中空生物活性玻璃球、制备方法及其应用
CN107049798A (zh) * 2017-04-14 2017-08-18 华南理工大学 一种用于治疗牙本质过敏症的脱敏剂及其制备方法
CN107162388A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 西安交通大学 一种以树枝状聚乙烯亚胺为模板剂和催化剂制备大孔生物活性玻璃纳米簇的方法
CN108542832A (zh) * 2018-07-11 2018-09-18 佛山皖阳生物科技有限公司 一种抑菌液体牙膏
CN108892145A (zh) * 2018-07-17 2018-11-27 佛山今兰生物科技有限公司 一种SiO2基生物活性组织修复材料的量化生产方法
CN110507547A (zh) * 2019-09-27 2019-11-29 华南理工大学 一种基于生物活性玻璃/壳聚糖的复合活髓保存材料及其制备方法与应用
CN112156222A (zh) * 2020-09-22 2021-01-01 华南理工大学 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法
CN113813447A (zh) * 2021-11-10 2021-12-21 中新国际联合研究院 一种具有抗菌性能的硅钙磷基生物活性材料及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107522389B (zh) * 2017-07-26 2020-06-19 华南理工大学 一种具有表面纳米孔隙结构的微纳米生物活性玻璃微球及其制备方法

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101921061B (zh) * 2010-08-06 2012-01-11 中国科学院化学研究所 磷硅酸基玻璃的制备方法
CN101921061A (zh) * 2010-08-06 2010-12-22 中国科学院化学研究所 磷硅酸基玻璃的制备方法
CN102008753A (zh) * 2010-12-23 2011-04-13 福州大学 一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料及其制备方法
CN102008753B (zh) * 2010-12-23 2013-03-20 福州大学 一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料及其制备方法
CN103239756A (zh) * 2012-02-03 2013-08-14 佛山兰赛特生物科技有限公司 一种生物活性微球及其制备方法
CN103342453A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 扬州大学 模板法制备单分散介孔生物活性玻璃微球的方法
CN103342453B (zh) * 2013-07-09 2015-12-02 扬州大学 模板法制备单分散介孔生物活性玻璃微球的方法
CN105288743B (zh) * 2014-07-23 2018-08-21 上海交通大学医学院附属第九人民医院 放射性核素标记的介孔生物玻璃纳米颗粒及其制备方法与应用
CN105288743A (zh) * 2014-07-23 2016-02-03 上海交通大学医学院附属第九人民医院 放射性核素标记的介孔生物玻璃纳米颗粒及其制备方法与应用
CN104288830A (zh) * 2014-09-12 2015-01-21 华南理工大学 一种微纳米棒状生物活性玻璃及其制备方法与应用
CN104860538A (zh) * 2015-04-29 2015-08-26 扬州大学 以大孔碳模板制备生物活性玻璃微球的方法
CN105999396B (zh) * 2016-05-12 2019-04-05 北京大学口腔医院 诱导间充质干细胞分化的骨修复复合材料及其制备方法
CN105999396A (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 北京大学口腔医院 诱导间充质干细胞分化的骨修复复合材料及其制备方法
CN106186674A (zh) * 2016-07-06 2016-12-07 浙江理工大学 一种中空生物活性玻璃球、制备方法及其应用
CN106186674B (zh) * 2016-07-06 2019-02-15 浙江理工大学 一种中空生物活性玻璃球、制备方法及其应用
CN107049798A (zh) * 2017-04-14 2017-08-18 华南理工大学 一种用于治疗牙本质过敏症的脱敏剂及其制备方法
CN107162388A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 西安交通大学 一种以树枝状聚乙烯亚胺为模板剂和催化剂制备大孔生物活性玻璃纳米簇的方法
CN108542832A (zh) * 2018-07-11 2018-09-18 佛山皖阳生物科技有限公司 一种抑菌液体牙膏
CN108892145A (zh) * 2018-07-17 2018-11-27 佛山今兰生物科技有限公司 一种SiO2基生物活性组织修复材料的量化生产方法
CN110507547A (zh) * 2019-09-27 2019-11-29 华南理工大学 一种基于生物活性玻璃/壳聚糖的复合活髓保存材料及其制备方法与应用
CN110507547B (zh) * 2019-09-27 2021-10-26 华南理工大学 一种基于生物活性玻璃/壳聚糖的复合活髓保存材料及其制备方法与应用
CN112156222A (zh) * 2020-09-22 2021-01-01 华南理工大学 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法
CN112156222B (zh) * 2020-09-22 2021-10-26 华南理工大学 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法
CN113813447A (zh) * 2021-11-10 2021-12-21 中新国际联合研究院 一种具有抗菌性能的硅钙磷基生物活性材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101314039B (zh) 2011-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101314039B (zh) 一种生物活性玻璃介孔微球及其制备方法
Zheng et al. Sol-gel processing of bioactive glass nanoparticles: A review
Zheng et al. Porous bioactive glass micro-and nanospheres with controlled morphology: Developments, properties and emerging biomedical applications
Chen et al. Bioactive glasses
CN102558599B (zh) 一种表层含介孔硅胶的硅酸/海藻酸钙杂化材料的制备方法
Izquierdo-Barba et al. High-performance mesoporous bioceramics mimicking bone mineralization
CN103239756B (zh) 一种生物活性微球及其制备方法
Li et al. Hierarchically porous bioactive glass scaffolds synthesized with a PUF and P123 cotemplated approach
CN108083618A (zh) 一种利用微乳液技术制备的微纳米生物活性玻璃微球及其制备方法
CN105344334B (zh) 一种聚乙烯醇/二氧化硅复合微球的制备方法
Lei et al. Synthesis and in vitro bioactivity of novel mesoporous hollow bioactive glass microspheres
JP2021526036A (ja) 分子篩／繊維複合材料及びその製造方法
US20140037958A1 (en) Silicic acid condensates having a low cross-linkage rate
WO2020252957A1 (zh) 一种促进组织原位再生的可降解再生医学材料及其制备方法
EP2118006A1 (en) Method for preparing silica compositions, silica compositions and uses thereof
CN100584389C (zh) 一种空心球状纳米羟基磷灰石材料及其制备方法
Vallet‐Regí et al. Tailoring the structure of bioactive glasses: from the nanoscale to macroporous scaffolds
CN101401950A (zh) 含二氧化硅的纳米磷酸钙生物活性陶瓷材料及其制备方法
CN101293112B (zh) 一种生物活性玻璃纳米纤维簇的制备方法
CN101433734A (zh) 一种纳米羟基磷灰石生物活性材料的合成方法
Martins et al. In vitro degradation of chitosan composite foams for biomedical applications and effect of bioactive glass as a crosslinker
CN113583261B (zh) 一种胶原/聚乙烯醇/掺铁介孔生物玻璃和聚乙烯醇双层水凝胶材料及其制备方法
CN107117624A (zh) 一种生物活性HA‑SiO2复合气凝胶材料的制备方法
Shoushtari et al. Sol–gel‑templated bioactive glass scaffold: a review
CN101401952A (zh) 一种纳米羟基磷灰石生物活性材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110518

Termination date: 20150703

EXPY Termination of patent right or utility model