CN111001035A - 一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,包括如下步骤:S1:溶胶凝胶法制备SBG粉体;S2:采用偶联剂使SBG粉体硅烷化实现SBG粉体的改性处理;S3:改性后的SBG粉体与HA gel混合搅拌均匀;S4:辐照灭菌处理。本发明制得的新型SBG‑HA凝胶是将两种在创面修复方面都有明显促进作用的材料进行复合形成一种新型有机/无机复合材料。该材料兼顾二者优点,能快速促进机体自身参与创面修复,同时完成修复过程后达到不留瘢痕的目的,具备市场化的潜力。
Description
技术领域
本发明是一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,属于创面修复活性材料技术领域。
背景技术
随着社会年龄结构趋向老龄化,各种慢性基础疾病以及手术数量与日俱增。慢性难愈创面作为糖尿病的一种典型的并发症,正成为影响国民健康的主要威胁。另外,交通事故所致创伤数量也不断攀升,导致政府在医疗方面的支出大幅增加。因此,提高创面修复材料相关研究水平,加速治愈速度、减少并发症和降低治疗成本是我国面临的迫切问题。
20世纪60年代末,生物活性玻璃(Bioactive glass,BG)成功问世,具有激活机体参与组织修复的第三代生物材料登上了历史舞台。但是,目前市场上出现的产品都是熔融法制备的45S5,形状不规则,生物活性较低。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题,本发明是将两种在创面修复方面都有明显促进作用的材料进行复合形成一种新型有机/无机复合材料。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,包括如下步骤:
S1:溶胶凝胶法制备球形生物活性玻璃(SBG);
S2:采用偶联剂使SBG粉体硅烷化实现SBG粉体的改性处理;
S3:改性后的SBG粉体与创面凝胶(HA gel)混合搅拌均匀;
S4:辐照灭菌处理,得到生物活性玻璃复合创面凝胶(SBG-HA gel)。
优选的,步骤S1包括:
S1.1:将有机模板PEG和8-24g的CNT加入盛有蒸馏水的烧杯中,搅拌混合均匀;
S1.2:持续搅拌,加入TEOS,在有机模板PEG中进行水解反应,充分搅拌均匀后得到透明均一稳定的溶胶;
S1.3:将烧杯封口,在真空干燥箱中37℃静置陈化1天,形成湿凝胶;
S1.4:拆除封口,继续在真空干燥箱中37℃干燥6天,得到干凝胶;
S1.5:将S1.4制得的干凝胶放置坩埚中,并置于马弗炉中高温处理,然后再放入箱式电阻炉内进行热处理获得SBG粉体。
采用上述方案,首先向正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4,TEOS)溶液中加入Ca、P等元素,在固定溶剂(水、醇或两者混合物)中混合均匀经过水解反应形成分散性很好的湿凝胶;而湿凝胶再经过陈化、干燥冷却形成了团聚在一起的干凝胶,最后干凝胶在600-800℃热处理后得到SiO2-CaO-P2O5系统、SiO2-CaO系统的溶胶凝胶BG。其热处理过程中由于-OH的存在使得分散性好的微纳米BG颗粒聚集在一起形成了粒度较大的溶胶凝胶BG粉体。通过加入四水硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O,CNT)来向体系中加入Ca元素。
优选的,步骤S1.1与S1.2之间还包括如下步骤:加入H3PO4调节pH值为1-2。
采用上述方案,磷酸作为催化剂和BG中P的来源,减少了以往通过磷酸三乙酯(TEP)水解来提供P元素的步骤,有效地减少了凝胶化的时间;加上磷酸来源更加广泛低廉,进而有效地降低了生产成本。另外,混合液的pH值对BG的合成也有影响。合适的pH易于控制TEOS水解和缩合反应来得到稳定的溶液。当初始混合液pH值偏低时,会导致水解过程中相分离从而得到不规则的粉体。而当初始混合液pH值偏高时,则会阻碍TEOS的水解过程。
优选的,步骤S1.2中,PEG的质量分数为0%-15%;蒸馏水与TEOS的摩尔比分别为(10-20):1。
采用上述方案,在加入PEG的条件下制备出的BG具有球形结构,且大小均一、分散较为均匀。这是由于在合适分子量的PEG条件下,被包裹的沉淀粒子由于表面能的作用,处于最稳定的状态,根据吉布斯自由能原理,从而形成了能量最低且最稳定的球形结构。
TEOS的水解产物富含大量的-Si-OH,大量的-OH导致BG的团聚。合适的H2O/TEOS会使TEOS的水解过程更充分。充分的水解使得PEG表面裸露的氧原子容易与TEOS水解后的硅醇基(-Si-OH)牢牢结合在一起。另外,PEG表面的羟基(-OH)和醚键(-OCH2CH2-)也容易吸附凝胶颗粒表面的羟基(-OH),从而PEG把凝胶颗粒包裹,有效地阻碍了团聚的发生。
优选的,步骤S1.5具体为:将S1.4制得的干凝胶放置坩埚中,并置于马弗炉中,以5℃/min的速度升温到600-800℃,保温两小时,然后再放入箱式电阻炉内进行热处理获得SBG粉体。
优选的,步骤S2具体为:
S2.1:取8-16g干燥的SBG粉体,加入250ml溶剂中,在水浴锅中充分反应15h,水浴锅温度设定为75℃;
S2.2:用离心机分离出改性后的SBG,将其放在120℃恒温真空干燥箱中干燥48h,得到改性SBG粉体。
采用上述方案,采用的偶联剂为APTES(H2N(CH2)3Si(OCH3)3)。其含有硅和碳官能团是-Si-O-CH3和H2N-CH2-。APTES可与无机材料通过化学键来结合,它的C2H5O-可以与BG表面的-Si-OH反应,而NH2-CH2-可以与高分子材料中的官能团反应,如:-COOH,从而实现BG与高分子材料的链接,有效地改善无机粉体与有机相的界面相容性。而且APTES接枝在BG等无机材料表面后,反应过程中生成H2O或醇类产物,不对机体产生危害。
优选的,步骤S2.1与S2.2之间还包括如下步骤:水浴加热后的SBG粉料用正己烷、乙醇、去离子水反复清洗数次。
优选的,所述溶剂的配置方法为:将3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到正己烷溶液中,其中3-氨丙基三乙氧基硅烷与SBG的摩尔比为1:2。
采用上述方案,首先甲氧基(-Si-O-CH3)水解成为硅烷醇(-Si-OH),然后-Si-OH通过共价键跟无机颗粒表面的羟基(-OH)发生缩合反应。首先3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)中的Si-OCH2CH3在适当的条件下水解成Si-OH,后者再与SBG表面的Si-OH缩合。
优选的,步骤S3中的HA gel制备方法为:取10mg/ml的透明质酸(HA)溶液样品10ml,用1M HCl调pH至1.5,静置1h,无气泡后将之放入-20℃的冰箱中冷冻84h,再在室温下解冻36h得到HA gel。
采用上述方案,冷冻过程把HA溶液中的水冻成了冰使得HA的浓度升高,且体积的增大也强化了HA分子间的H-Bond作用,由于这种作用的不可逆性使之可以在后续的解冻过程中仍然存在,这应为HAgel网络结构稳定的根本原因。
优选的,步骤S3中的改性后的SBG粉体与HA gel的质量比为(10%-45%)/(55%-90%)。
采用上述方案制得的SBG-HA gel具有既可以涂抹又可以挤敷的优点,在临床上使用时的可操作性强。而且,两者复合制备成凝胶兼具了二者在创面修复方面的所有优点。既能提高创面的愈合速度,还可以抗感染,并且也拥有调节优化胶原的排列顺序、抑制瘢痕形成的作用。
本发明的有益效果:
(1)本发明采用溶胶凝胶法,通过优化如反应物浓度、添加剂含量、玻璃组分等制备工艺条件,合成了性能优异的SBG;当PEG浓度为4.5%、水/Si为15:1、成分接近68S的条件下,制备出更趋向于规则的球形结构的BG颗粒。
(2)本发明通过APTES对SBG进行接枝改性,使其表面带有活性氨基,改善与有机相的结合,提高了SBG的生物活性。
(3)本发明通过冷冻解冻法制备出了性能优异的透明质酸凝胶;并将SBG粉体与HA凝胶复合形成新型复合创面凝胶,提高了临床上操作的可控性。
(4)本发明制得的新型SBG-HA凝胶是将两种在创面修复方面都有明显促进作用的材料进行复合形成一种新型有机/无机复合材料。该材料兼顾二者优点,能快速促进机体自身参与创面修复,同时完成修复过程后达到不留瘢痕的目的,具备市场化的潜力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为不同PEG浓度下生成BG粉体的SEM图;
图2为PEG浓度对BG凝胶化时间的影响;
图3为不同水和TEOS比例条件下生成的BG粉体的SEM图;
图4为Ca2+/Si对凝胶化时间的影响;
图5为68S矿化前后的XRD分析图;
图6为68S矿化前后的FTIR分析图;
图7为球形68S矿化前后SEM图;
图8为S68S改性前(a)后(b)的TG-DSC分析图;
图9为SBG改性前后的FTI图;
图10为68S、S68S和改性后S68S的XRD分析图;
图11为68S、S68S和改性后S68S的FTIR分析图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1
表1制备BG的初始组分
(1)分散剂PEG对BG形貌和凝胶化时间的影响
如图1所示,其中图(a)的PEG浓度为0%、图(b)的PEG浓度为4.5%、图(c)的PEG浓度为9%、图(d)的PEG浓度为13.5%,PEG在浓度从0到13.5%的情况下制备出的BG粉体的SEM照片,从图中可以看出未添加分散剂PEG的情况,粉体的的粒度较大,且样品形貌呈现出凹凸不平的不规则状态,以尖锐粉体居多。而在加入PEG的情况下,制备出了分散性较好的微米级BG粉体。随着PEG的增加,粉体粒度也有进一步的减小。PEG(分子式为H[OCH2CH2]nOH)含有亲水基(羟基,-OH和醚键,-OCH2CH2-),所以其水溶液特别稳定。在水溶液中PEG以蜿蜒曲折的形状存在,裸露在表面的氧原子(-O-),易与沉淀粒子表面通过较强的氢键连接,-OCH2CH2-也与之表面产生的亲和作用,使PEG较容易地被吸附在BG表面,从而在BG表面形成了一层PEG膜,产生空间位阻效应,严重地削弱了粒子相互之间的吸引力,从而阻止BG粉体的生长,抑制了粉体团聚。其中,由于H-bond的存在,使得PEG具有空间位阻效应,进而导致凝胶颗粒的团聚作用大大下降,在溶液中均匀的分散开来。在加入PEG的条件下制备出的BG具有球形结构,且大小均一、分散较为均匀。这是由于在合适分子量的PEG条件下,被包裹的沉淀粒子由于表面能的作用,应处于最稳定的状态,根据吉布斯自由能原理,从而形成了能量最低且最稳定的球形结构。
合适的PEG含量对溶胶凝胶法过程中的凝胶化过程的时间长短也有一定的影响,图2表示了在不同PEG含量条件下制备S68S的凝胶化时间。从图中可以看出,当PEG%为4.5%左右时,凝胶化所需时间较少,与未添加PEG时的凝胶化所需的时间相差无几。但是随着PEG含量的增加,凝胶化时间变得越来越长。这主要是因为PEG分子在缩聚期间干扰的影响。
(2)水/Si对BG形貌的影响
图3中图(a)的水/Si=10:1、图(b)的水/Si=15:1、图(c)的水/Si=20:1,图3是在水/Si从10:1到20:1的情况下制备出的BG粉体的SEM图,从图中可以看出当水/Si为10:1时,制备出的BG粉体形貌不规则,完整的球形颗粒较少,且在球形颗粒表面出现了很多不规则的片状物。当水/Si为15:1时,制备出的BG粉体呈现出规则的球形。但是当水/Si为20:1时,虽然制备出的颗粒也呈现出一定的球形,但是球形颗粒的不均匀。这是由于当水含量较低时,凝胶时间较长且不完全。另外,在水含量较低的情况下,模板剂PEG与TEOS的比例变小,从而造成制备出的颗粒不规则。随着水/Si的增加,当水/Si为15:1时,制备出的BG粉体大小均匀,形状也较为饱满。这是因为当水加入到一定量时,PEG在水中能够充分发挥出模板剂的作用,形成互相穿插的网络结构,从而把溶液分割成无数个较小的球形空间进行凝胶化,从而制备出了形貌较规则的BG粉体。当水的含量进一步增加后,正硅酸乙酯相对于PEG就显得不够用,造成无法完全充满球形空间,从而制备出的BG粉体虽然也具备球形,但是造成了大一不均匀。
(3)Ca2+/Si对凝胶化时间的影响
图4中各点分别代表纯Si溶胶、86S、77S、68S、58S和49S中所含Ca2+/Si对溶胶的凝胶化时间的影响。从图中可以看出,溶液中Ca2+浓度的增加导致了凝胶化的时间呈现出递减趋势。加入Ca2+后,有效地缩短了凝胶化的时间。
实施例2SBG矿化前后的测试与表征
SBG矿化前后的测试主要通过XRD分析、FTIR测试和SEM分析来表征HCA形成的速度和量的大小来判断其生物活性的高低。
(1)SBG矿化前后的XRD分析
图5为球形68S矿化前后的XRD分析图谱。从图中可以看出,矿化前68S呈现出典型的非晶结构,没有明显的衍射峰出现。矿化8小时后,68S在31.8°有较为尖锐的衍射峰出现,且沿着晶面(211)生长。在25.9°也出现了相应的衍射峰,晶面向着晶面(002)生长。此外,试样还在39°、46.8°和64°出现了较弱的衍射峰,而这些衍射峰的存在表明其晶面分别向着晶面(222)、(310)和(213)生长,正好与HCA的晶体结构相吻合,证明矿化后在BG表面生成了HCA层,证明BG的生物活性较好。
(2)SBG矿化前后FTIR测试
图6是对BG矿化前后的FTIR分析图谱。从曲线图谱中可见,矿化后样品68S在552cm-1和609cm-1出现的特征峰为晶态的P-O弯曲振动双峰,在876cm-1位置出现的特征峰为C-O弯曲振动峰,在918cm-1处出现了表征P-O伸缩振动的特征峰。这些峰的存在说明HCA的形成,与XRD的结果相符。
(3)SBG矿化前后的SEM分析
图7是球形S68S在SBF中矿化不同时间段后的SEM照片,其中图(a)为矿化0h、图(b)为矿化4h、图(c)为矿化8h、图(d)为矿化12h。如图7所示,矿化前,S68S呈现出规则的球形结构,表面也较为光滑。随着矿化时间的越来越长,S68S表面开始的光滑面逐渐消失,在球形颗粒交界处有了突起的粗糙面,可见经过矿化后S68S表面产生了一层新生层把原来的光滑表面所包裹。在矿化初期,还能够看到球形结构。当矿化到一定时间后新生层就把原先S68S的球形结构全部包裹起来,所以矿化后期SEM图谱中只出现了无规则的鳞片形状的结构,说明此时的HCA层已经有了一定的厚度。SEM分析与XRD和FTIR的分析结果相符。
从SBG矿化前后的XRD、FTIR和SEM分析结果可知,矿化过程在SBG表面形成的鳞片状结构为HCA,充分证明SBG是一种具有良好的生物活性的无机材料。
实施例3SBG改性前后的测试与表征
(1)DSC-TG测试
图8为S68S改性前和改性后的TG-DSC分析曲线。改性前,由于BG中的水随着温度的升高缓慢排出,整个过程TG曲线下降较为平缓,在180-450℃之间出现了较宽的放热峰,同时有21.6%左右的失重率。改性后的BG随着温度的升高,在80℃附近出现的吸热峰应归属于吸附水的挥发。180℃到300℃之间的热损失主要来自硅醇基(-Si-OH)的挥发,同时有11.9%的质量损失。300℃至600℃之间的放热应该归属于改性BG中-NH2的挥发。从TG-DSC图谱中可以看出,改性BG中已经出现了-NH2,证明APTES已经成功地接枝到了BG表面,为后续复合创面凝胶的制备奠定了基础。
(2)改性SBG的FTIR分析
图9是S68S在通过APTES不同比例改性的FTIR图谱。从图中可以看出,S68S在486cm-1、797cm-1和1096cm-1处均出现了强烈的振动峰,分别对应Si-O-Si键的弯曲振动峰、四面体振动峰和纵向的伸缩振动峰。SBG的FTIR图谱(曲线APTES-0)在560-550cm-1和530-515cm-1范围内并没有明显的特征峰出现,这就表示并没有结晶态P-O键的弯曲振动峰出现,证明了BG的非晶特性,与XRD结果相一致。曲线在950cm-1处出现的振动特征峰对应BG中的Si-O-Ca和Si-O-P里P-O键的伸缩振动吸收峰,但是由于BG中P2O5浓度较低,所以导致其特征峰并不是很明显。
(3)改性SBG的矿化后的XRD分析
图10是不规则68S、球形68S和改性后的68S(M68S)矿化8h后的XRD分析图谱。从图中可以看出,在加入模板剂PEG情况下制备出的球形S68S在矿化时间相同的情况下,在(002)、(211)、(222)、(310)和(213)晶面发生衍射形成的标志着HCA的衍射峰要比不规则68S所形成的特征峰要更加明显、突出。但是不规则68S的XRD分析图谱中在(211)、(222)、(310)晶面发生衍射形成的衍射特征峰要显得更加尖锐和明显,说明生成HCA的晶体特性明显。这就说明了SBG比不规则的BG生物活性要好,主要原因是PEG的加入使得BG颗粒更加分散,比表面积增大,从而生物活性较好。而经过改性的M68S比未改性的68S矿化后所形成的HCA的衍射峰要变得尖锐。说明APTES的改性提高了球形BG的生物活性。这是因为-NH2能使二氧化硅晶片表面含两性离子(Si-O-,+H4N),因此改性后的BG表面本身带有的静电荷为负,从而更容易吸附SBF中的离子从而加速BG中的活性离子溶出,离子交换变得更快,从而加速了BG表面HCA的生长。
(4)改性SBG的矿化后的FTIR测试
图11是不规则68S和改性前后的S68S分别矿化8h后的FTIR图谱。未加入PEG和加入PEG条件下制备的不规则68S和S68S矿化8h后在862cm-1处出现了标志CO3 2-生成的C-O振动峰,且在560cm-1处出现了标志结晶态P-O的弯曲振动峰。由图可见,Si-O-Si的玻璃网络遭到破坏,这是由于Ca2+、Pi(各含P离子基团)从玻璃网络里溶出导致的,表面结晶态的物质矿化程度有所提高,生成的量也有所增加。从图中还可以看出,改性后的S68S矿化8h后在958cm-1和559cm-1也分别出现了标志P-O键伸缩振动和结晶态P-O键的弯曲振动的特征峰。而且改性后S68S所形成的特征峰也更加明显和尖锐,这就说明改性后的BG表面也形成了羟基磷灰石HCA,而且比改性前结晶程度更高、结晶量更多。
实施例4改性SBG复合创面凝胶的生物学评价
(1)体外溶血试验
按照GB/T 14233.2-2005规定试验方法进行。测定吸光度(A),按公式
R(%)=(At-Anc)(/Apc-Anc)×100%
其中:t,nc,pc分别代表试验样品、阴性对照、阳性对照,取上层清液于545nm波长处测定。最后计算得出SBG-HA-gel的溶血率。
根据表2中的结果,计算溶血率(R)为3.17%。根据GB/T16886标准的规定,SBG-HA-gel的R≤5%,符合生物材料的要求。
表2溶血实验计算结果
组别 | 1 | 2 | 3 | 平均值 | R/% |
浸提液 | 0.0267 | 0.0303 | 0.0575 | 0.0382 | 3.17 |
阴性对照组 | 0.0082 | 0.0094 | 0.0089 | 0.0088 | 0.00 |
阳性对照组 | 0.9962 | 0.9431 | 0.8690 | 0.9361 | 100 |
(2)细胞毒性试验
采用L929成纤维细胞,以细胞培养液为阴性对照,加入苯酚的细胞培养液为阳性对照,细胞培养液浸提液为供试液。按照GB/T16886.5医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验,来测定SBG-HA gel的细胞毒性。细胞毒性评价标准如表3所示。
表3细胞毒性评价标准
分级 | RGR/% | 细胞毒性 |
0 | ≥100 | 无毒 |
1 | 75-99 | 轻微毒 |
2 | 50-74 | 中等毒 |
3 | 25-49 | 严重毒 |
4 | 1-24 | 剧毒 |
5 | 0 | 剧毒 |
表4是细胞毒性实验结果,可见供试液的细胞毒性没有超过1级,证明SBG-HA gel可在临床上安全使用。
表4细胞毒性试验结果
(3)急性毒性试验
体重300g-350g SD大鼠8只,随机分为两组,每组4只。以无菌生理盐水为对照,生理盐水浸提液为供试液,按GB/T 16886.11规定试验方法进行。按每100g体重5ml的剂量腹腔注射。分别于注射后24h、48h和72h称重并观察大鼠的反应评定毒性程度。毒性程度的区分详见表5。
表5腹腔注射后的动物反应情况
程度 | 症状 |
无毒 | 未见毒性症状 |
轻度毒性 | 轻度症状,但无运动减少,呼吸困难或腹部刺激症状 |
中毒毒性 | 有腹部刺激症状,呼吸困难,运动减少,眼睑下垂,腹泻 |
重度毒性 | 衰竭,腹部刺激症状,眼睑下垂,呼吸困难,体重减轻 |
死亡 | 注射后死亡 |
术后,通过观察可见所有大鼠的活动一切正常,未发现死亡和毒性反应,体重无明显差异,具有统计学意义(P<0.05)。
(4)致敏试验
体重300-350g的SD大鼠9只,随机分为3组,每组3只。以无菌生理盐水为阴性对照,5%甲醛溶液为阳性对照,生理盐水浸提液为供试液,按GB/T16886.10医疗器械生物学评价第10部分:刺激与迟发性超敏反应试验中最大剂量试验规定的方法进行,评分标准参照表6。
表6致敏实验皮肤反应评分
皮肤反应 | 积分 |
无红斑 | 0 |
轻微红斑 | 1 |
明鲜红斑 | 2 |
中度-重度红斑 | 3 |
严重红斑、轻微焦痂 | 4 |
无水肿 | 0 |
轻微水肿 | 1 |
中度水肿 | 2 |
中度水肿(皮肤隆起≥1mm) | 3 |
最高积分 | 7 |
按Magnusson和Kligman分级评分标准,得出阳性对照组积分超过2,试验组积分小于1。表明SBG-HA-gel无致敏作用。
经过对SBG-HA凝胶进行的一系列生物学评价试验,从实验结果可以看出,新型SBG-HA凝胶是不致体外溶血、无细胞毒性和不致敏的。这就说明这一款新型的创面凝胶在无限接近理想创面敷料要求的同时,也是具有生物安全性的。可以在临床上安全使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:溶胶凝胶法制备SBG粉体;
S2:采用偶联剂使SBG粉体硅烷化实现SBG粉体的改性处理;
S3:改性后的SBG粉体与HA gel混合搅拌均匀;
S4:辐照灭菌处理。
2.根据权利要求1所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S1包括:
S1.1:将有机模板PEG和8-24g的CNT加入盛有蒸馏水的烧杯中,搅拌混合均匀;
S1.2:持续搅拌,加入TEOS,在有机模板PEG中进行水解反应,充分搅拌均匀后得到透明均一稳定的溶胶;
S1.3:将烧杯封口,在真空干燥箱中37℃静置陈化1天,形成湿凝胶;
S1.4:拆除封口,继续在真空干燥箱中37℃干燥6天,得到干凝胶;
S1.5:将S1.4制得的干凝胶放置坩埚中,并置于马弗炉中高温处理,然后再放入箱式电阻炉内进行热处理获得SBG粉体。
3.根据权利要求2所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S1.1与S1.2之间还包括如下步骤:加入H3PO4调节pH值为1-2。
4.根据权利要求2所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S1.2中,PEG的质量分数为0%-15%;蒸馏水与TEOS的摩尔比分别为(10-20):1。
5.根据权利要求2所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S1.5具体为:将S1.4制得的干凝胶放置坩埚中,并置于马弗炉中,以5℃/min的速度升温到600-800℃,保温两小时,然后再放入箱式电阻炉内进行热处理获得SBG粉体。
6.根据权利要求1所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S2具体为:
S2.1:取8-16g干燥的SBG粉体,加入250ml溶剂中,在水浴锅中充分反应15h,水浴锅温度设定为75℃;
S2.2:用离心机分离出改性后的SBG,将其放在120℃恒温真空干燥箱中干燥48h,得到改性SBG粉体。
7.根据权利要求6所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S2.1与S2.2之间还包括如下步骤:水浴加热后的SBG粉料用正己烷、乙醇、去离子水反复清洗数次。
8.根据权利要求6所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,所述溶剂的配置方法为:将3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到正己烷溶液中,其中3-氨丙基三乙氧基硅烷与SBG的摩尔比为1:2。
9.根据权利要求1所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S3中的HA gel制备方法为:取10mg/ml的HA溶液样品10ml,用1M HCl调pH至1.5,静置1h,无气泡后将之放入-20℃的冰箱中冷冻84h,再在室温下解冻36h得到HAgel。
10.根据权利要求1或9所述的一种生物活性玻璃复合创面凝胶的制备方法,其特征在于,步骤S3中的改性后的SBG粉体与HA gel的质量分数比为(10%-45%)/(55%-90%)。
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