CN112441742A - 生物活性玻璃、鼻腔支架复合材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物活性玻璃，包括硅氧化物或锗氧化物中的任意一种以及锌氧化物。所述生物活性玻璃中含有摩尔百分比为10‑40％的所述锌氧化物，能够在后续的应用过程中释放具有抗菌活性的锌，并将锌的缓释量控制在对人体有益的范围内，避免患者的病变部位出现术后粘连的问题。所述生物活性玻璃的组成成分均为具有良好力学强度的无机物，能够为后续形成的鼻腔支架提供一定的径向支撑力，从而有利于鼻腔支架与病变部位的有效接触。本发明还提供了包括所述生物活性玻璃的鼻腔支架复合材料以及所述鼻腔支架复合材料的应用。

Description

生物活性玻璃、鼻腔支架复合材料及其应用

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及生物活性玻璃、鼻腔支架复合材料及其应用。

背景技术

慢性鼻窦炎(Chronic Rhinosinusitis,CRS)是耳鼻咽喉头颈外科领域的常见疾病之一，且容易反复发作，原因之一在于间断性的治疗过程使得药物不能长期持续作用于病变部位。因此，在病变部位通过微创手术在鼻腔内置入负载有药物的鼻腔支架，能够实现在连续的治疗时间内持续为病变部位给药。

负载有药物的鼻腔支架需要具有一定力学性能，以能够在径向方向提供一定的支撑力，才能够在足够的治疗时间内与病变部位直接接触，从而达到持续给药的目的。另外，菌群研究表明，与CRS相关的主要菌群类型为葡萄球菌、棒状杆菌和变形链球菌。

因此，有必要开发一种新型的应用于鼻腔支架的医用材料，在提高鼻腔支架的机械性能的同时，能够缓释抗菌成分，以避免患者的病变部位出现术后粘连的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供具有良好力学性能和抗菌性能的生物活性玻璃和鼻腔支架复合材料，并提供所述鼻腔支架复合材料的应用。

为实现上述目的，本发明的所述生物活性玻璃，由以下成分组成：

摩尔百分比为10-40％的锌类氧化物，摩尔百分比为40-65％的硅氧化物或锗氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的锆氧化物或银氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的硼氧化物，摩尔百分比为0-30％的锶的碳酸盐，摩尔百分比为0-20％的钙的碳酸盐和摩尔百分比为0-30％的钠的碳酸盐。

本发明所述生物活性玻璃的有益效果在于：由于锌元素对杆菌肽、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形链球菌和干酪乳杆菌均有抗菌活性，所述生物活性玻璃中含有的摩尔百分比为10-40％的所述锌的氧化物，能够在后续的应用过程中释放具有抗菌活性的锌，并将锌的缓释量控制在对有益的范围内。所述生物活性玻璃由具有良好力学强度的无机物组成，能够赋予鼻腔支架以良好的径向支撑力，从而有利于鼻腔支架与病变部位的有效接触。

优选的，所述生物活性玻璃为固态粉末，所述固态粉末的平均粒径不超过40微米，密度为2.9-4.6克/立方厘米，玻璃化转变温度为540-650℃。其有益效果在于：控制所述生物活性玻璃的平均粒径不超过40微米，有利于在后续的加工过程中与生物降解材料实现良好的共混，以提高力学性能。

优选的，所述锌氧化物的摩尔百分比为10％-26％。其有益效果在于：调控所述锌氧化物的添加量，有利于使锌的缓释量维持在有益的范围内。

进一步优选的，所述硼氧化物的摩尔百分比为3％-10％。其有益效果在于：有利于调控所述生物活性玻璃的力学性能。

进一步优选的，所述钙的碳酸盐的摩尔百分比为0.1-20％。其有益效果在于：有利于调控所述生物活性玻璃的力学性能。

更进一步优选的，所述钠的碳酸盐的摩尔百分比为0，所述锶的碳酸盐的摩尔百分比为10％-30％。其有益效果在于：有利于调控所述生物活性玻璃的力学性能。

更进一步优选的，所述锶的碳酸盐的摩尔百分比为0，所述钠的碳酸盐的摩尔百分比为10％-30％。其有益效果在于：有利于调控所述生物活性玻璃的力学性能。

优选的，所述锌氧化物为氧化锌，所述硅氧化物为二氧化硅，所述锆氧化物为二氧化锆，所述锗氧化物为二氧化锗，所述银氧化物为三氧化二银，所述硼氧化物为三氧化二硼，所述锶的碳酸盐为碳酸锶，所述钙的碳酸盐为碳酸钙，所述钠的碳酸盐为碳酸钠。

本发明还提了一种鼻腔支架复合材料，由生物降解材料和所述生物活性玻璃组成，所述生物活性玻璃占所述鼻腔支架复合材料的重量百分比不超过40％。

优选的，所述生物降解材料为聚乙丙交酯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚对二氧环己酮和聚三亚甲基碳酸酯中的任意一种或多种，所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中的任意一种。其有益效果在于：赋予所述鼻腔支架复合材料可降解性能，并通过选择不同的聚合物调控所述鼻腔支架的可降解性能，从而随着所述生物降解材料的降解，使所述鼻腔支架能够在一定的时间内释放具有抗菌活性的锌。

进一步优选的，所述聚乙丙交酯的L-丙交酯与乙交酯的摩尔比为90:10-70:30，所述聚乙丙交酯的重均分子量为5万-15万。其有益效果在于：有助于调节所述鼻腔支架复合材料的可降解性能。

本发明还提供了所述鼻腔支架复合材料的应用，包括：

S1：对所述鼻腔支架复合材料进行熔融纺丝，形成复合纤维；

S2：对所述复合纤维进行编织工艺，形成原始鼻腔支架；

S3：对所述原始鼻腔支架进行定型工艺，形成鼻腔支架。

优选的，还包括步骤S4，所述步骤S4中，利用载药混合物对所述鼻腔支架进行喷涂工艺，以在所述鼻腔支架表面形成药物涂层，然后对经过所述喷涂工艺后得到的鼻腔支架进行干燥处理，得到载药鼻腔支架。其有益效果在于：赋予所述鼻腔支架以缓释药物的功能。

进一步优选的，所述药物涂层的组成成分为药物和载药材料，所述药物占所述药物涂层的质量百分比大于0且小于等于60％，所述药物涂层占所述载药鼻腔支架的质量百分比为0.5-20％。

进一步优选的，所述药物为糠酸莫米松、泼尼松、甲泼尼松、倍他米松、丙酸倍氯米松、得宝松、泼尼松龙、氢化可的松、地塞米松、青霉素G、青霉素V、安卡西林、阿莫西林、替卡西林、哌拉西林、视黄酸、维生素A和维生素B中的任意一种或多种。

进一步优选的，所述载药材料由表面活性成分和载药成分组成，所述表面活性成分占所述载药材料的质量百分比大于0且小于等于50％，所述表面活性成分为聚乙二醇，所述聚乙二醇的重均分子量为0.5万-1.5万，所述载药成分为所述生物降解材料。

本发明的所述鼻腔支架复合材料及其应用具有以下有益效果：

(1)所述鼻腔支架复合材料中含有的所述生物活性玻璃能够为后续形成的所述鼻腔支架提供一定的径向支撑力，以与病变部位有效接触。

(2)所述生物活性玻璃含有的10-40％所述锌的氧化物，赋予所述鼻腔支架以良好的抗菌性能，以在后续的应用过程中释放具有抗菌活性的锌，并将锌的缓释量控制在有益的范围内，有利于避免患者的病变部位出现术后粘连的问题。

(3)所述鼻腔支架复合材料还含有所述生物降解材料，且控制所述生物降解材料占所述鼻腔支架复合材料的重量百分比在60％以上，有利于调控所述鼻腔支架的可降解性能，从而随着所述生物降解材料的降解，使所述鼻腔支架能够在一定的时间内释放具有抗菌活性的锌。

附图说明

图1为本发明的所述第一生物活性玻璃组中的15个不同玻璃编号的生物活性玻璃的XRD图谱；

图2a为本发明的玻璃样品号分别为S101、S102、S103、S104、S106、S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃的核磁共振谱图；

图2b为本发明的玻璃样品号分别为S101、S102、S103、S104、S106、S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃的锌释放量随培养时间的变化趋势对比图；

图3a为本发明的金黄色葡萄球菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势图；

图3b为本发明的分别与玻璃样品号为S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的金黄色葡萄球菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势对比图；

图4a为本发明的卡他莫拉菌悬液以及与玻璃样品号为S109的生物活性玻璃相接触的卡他莫拉菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势对比图；

图4b为本发明的分别与玻璃样品号为S101、S102、S103、S104、S108、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的卡他莫拉菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势对比图；

图5为本发明的分别由材料样品号为SP80-A、SP75-B、SP80-C、SP70-D、SP85-E、SP90-F、SP80-G、SP85-H、SP90-I和SP75-J的鼻腔支架复合材料制成的复合纤维在不同的培养时间下的抗压强度对比图；

图6本发明的分别由材料样品号为SP80-A、SP75-B、SP80-C、SP70-D、SP85-E、SP90-F、SP80-G、SP85-H、SP90-I和SP75-J的鼻腔支架复合材料制成的复合纤维在不同的培养时间下的体外生物相容性对比图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种生物活性玻璃，由以下成分组成：

摩尔百分比为10-40％的锌氧化物，摩尔百分比为40-65％的硅氧化物或锗氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的锆氧化物或银氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的硼氧化物，摩尔百分比为0-30％的锶的碳酸盐，摩尔百分比为0-20％的钙的碳酸盐和摩尔百分比为0-30％的钠的碳酸盐。

具体的，所述摩尔百分比均为各个组成成分占所述生物活性玻璃的摩尔百分比。

本发明一些实施例中，所述生物活性玻璃为固态粉末，所述固态粉末的平均粒径不超过40微米，有利于在后续的加工过程中与生物降解材料实现良好的共混，以进一步提高力学性能。

本发明一些具体的实施例中，所述固态粉末的平均粒径小于1微米。

本发明一些具体的实施例中，所述固态粉末的平均粒径为1-10微米。

本发明一些具体的实施例中，所述固态粉末的平均粒径为10-25微米。

本发明一些具体的实施例中，所述固态粉末的平均粒径为25-40微米。

本发明一些实施例中，所述生物活性玻璃的密度为2.9-4.6克/立方厘米，玻璃化转变温度为540-650℃。

本发明一些实施例中，所述锌氧化物为氧化锌(ZnO)，所述硅氧化物为二氧化硅(SiO₂)，所述锆氧化物为二氧化锆(ZrO₂)，所述锗氧化物为二氧化锗(GeO₂)，所述银氧化物为三氧化二银(Ag₂O₃)，所述硼氧化物为三氧化二硼(B₂O₃)，所述锶的碳酸盐为碳酸锶(SrCO₃)，所述钙的碳酸盐为碳酸钙(CaCO₃)，所述钠的碳酸盐为碳酸钠(Na₂CO₃)。

本发明实施例提供了一种鼻腔支架复合材料，由生物降解材料以及所述生物活性玻璃组成，所述生物活性玻璃占所述鼻腔支架复合材料的重量百分比不超过40％。

本发明一些实施例中，所述生物降解材料为聚乙丙交酯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚对二氧环己酮和聚三亚甲基碳酸酯中的任意一种或多种。具体的，所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中的任意一种。

本发明一些实施例中，所述聚乙丙交酯中，L-丙交酯与乙交酯的摩尔比为90:10-70:30，所述聚乙丙交酯的重均分子量为5万-15万。

以下通过实施例1-6对本发明的技术方案进行详细阐述。

实施例1

本实施例提供了第一生物活性玻璃组以及所述第一生物活性玻璃组中的每个生物活性玻璃的制备方法。所述第一生物活性玻璃组中的每个生物活性玻璃的制备方法具体为：

S11：提供混合均匀的第一无机混合物作为原料，置于100℃下真空干燥1小时后，在高温箱式炉中预热至1350℃，得到熔融物。

S12：将所述熔融物在水中进行淬火以得到熔块，然后在100℃下对所述熔块真空干燥24小时，得到干燥熔块。

S13：利用行星球磨机将所述干燥熔块研磨成平均粒径不超过40微米的固态粉末，得到所述第一生物活性玻璃组。

本发明一些实施例的所述步骤S11中，所述原料在高温箱式炉中预热至1350℃-1520℃。

所述第一无机混合物和所述第一生物活性玻璃组中的每个生物活性玻璃均由摩尔百分比为10-40％的ZnO，摩尔百分比为45％的SiO₂，摩尔百分比为5％的ZrO₂，摩尔百分比为0-10％的B₂O₃，摩尔百分比为0-30％SrCO₃和摩尔百分比为0-20％的CaCO₃组成。

具体的，表1提供了玻璃样品号分别为S101至S115的生物活性玻璃中的各组成成分的摩尔百分比。

表1

本发明实施例1依据ASTMB923测试标准和ISO11357-2-2013测试标准分别考察了样品号为S101至S115的部分样品的密度ρ和玻璃化转变温度T_g，以及对应的密度误差和温度误差，结果统计在表2中。

表2

参照表2，玻璃样品号为S101-S104、S106、S108-S112以及S114的11个样品的密度分布在2.9克/立方厘米-4.6克/立方厘米的范围内，玻璃化转变温度分布在540-650摄氏度的范围内，较高的玻璃化转变温度有利于增强所述生物活性玻璃的稳定性。

本发明实施例1在10度-100度的角度(2θ)下对玻璃样品号为S101至S104，S106以及S108至S114的生物活性玻璃分别进行了X射线多晶衍射(X-ray diffraction，XRD)分析，得到了图1所示的XRD图谱。参照图1，尽管玻璃样品号为S102和S103的生物活性玻璃出现了少许的结晶峰外，所有样品均显示出了显著的非晶态特性。

作为本领域公知常识的是，非晶态合金具有长程无序和短程有序的特点，结构上没有晶界与堆垛层错等缺陷存在，因此，在强度、韧性以及稳定性等方面均优于同样组成成分的晶态合金。因此，本申请的非晶态的生物活性玻璃具有良好的应用价值。

本发明实施例1通过魔角旋转核磁共振技术(MAS-NMR)对玻璃样品号为S101至S104，S106，S108至S111以及S114的生物活性玻璃中的Si²⁹进行了表征，得到图2a所示的核磁共振谱图。进行表征的过程中，设置扫描的循环/延迟时间不超过2秒，参考物质为2,2,2-二甲基-2-硅烷-5-磺酸钠盐(DSS)，放置测试仪器的环境温度为300K。参照图2a，所有样品的Si²⁹化学位移相差不大，绝对值均在76--84ppm范围内，表明所有样品中的Si²⁹表现出了生物活性，所有样品均具有良好的生物相容性。

本发明实施例1依据ISO10993-12对玻璃样品号为S101至S104、S106、S108-S111以及S114的生物活性玻璃进行了测试前的预处理，然后依据ASTM E1479的测试标准通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)考察了在30天的培养时间内的锌释放量，得到了如图2b所示释放曲线。

参照图2b，对于玻璃样品号为S101至S104、S106、S108-S111以及S114的生物活性玻璃，在7天后的锌释放量增加的速率均趋于平缓，并在第7-30天均实现了锌的稳定释放，锌的稳定释放量可达20-41ppm，在有益用量区间内，在赋予鼻腔支架抗菌性能的同时不会对人体产生负面的影响。

本发明实施例1采用第一直接接触实验对玻璃样品号为S101-S104、S106、S108-S111以及S114的生物活性玻璃对金黄色葡萄球菌的抗菌性能进行了表征。

所述第一直接接触实验是基于浊度法在温控分光光度计下对96孔微滴度板中的细菌悬液，即金黄色葡萄球菌悬液的出露动力学进行监测并记录光密度随培养时间的变化值。其中，检测光波长为650纳米，培养温度为37℃，监测的时间间隔为30分钟，每次读取光密度前对所述不同悬液进行均匀混合。其他具体的监测和记录方法为本领域技术人员能够知晓的常规手段，再次不做赘述。所述第一直接接触实验的结果显示：分别与玻璃样品号为S101至S104，S106以及S108的生物活性玻璃相接触的金黄色葡萄球菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势基本重合。

图3a为金黄色葡萄球菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势图。图3b为分别与玻璃样品号为S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的金黄色葡萄球菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势图。

参照图3a和图3b，分别与玻璃样品号为S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的金黄色葡萄球菌悬液的样品号依次为SS108、SS109、SS110、SS111以及SS114。在12-24小时的培养时间内，所有样品的光密度有了显著增加的趋势，但分别与不同玻璃样品号的生物活性玻璃相接触的金黄色葡萄球菌悬液在24小时的培养时间内所对应的光密度均低于金黄色葡萄球菌悬液所对应的光密度。可见，玻璃样品号为S101至S104，S106以及S108的生物活性玻璃对金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能。

本发明实施例1采用第二直接接触实验对玻璃样品号为S101至S104、S106、S108-S111以及S114的生物活性玻璃对卡他莫拉菌的抗菌性能进行了表征。所述第二直接接触法与所述第一直接接触法的区别在于：所述细菌悬液中的细菌为卡他莫拉菌。所述第二直接接触实验的结果显示：分别与玻璃样品号为S104和S106相接触的卡他莫拉菌的光密度随培养时间的变化趋势基本重合。

图4a为卡他莫拉菌悬液和与玻璃样品号为S109的生物活性玻璃相接触的的卡他莫拉菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势对比图。图4b为分别与玻璃样品号为S101至S104、S108、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的卡他莫拉菌悬液的光密度随培养时间的变化趋势对比图。

参照图4a和图4b，分别与玻璃样品号为S101、S102、S103、S104、S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃相接触的卡他莫拉菌悬液的样品号依次为SA101、SA102、SA103、SA104、SA108、SA109、SA110、SA111以及SA114，卡他莫拉菌悬液的样品号为PM。在12-24小时的培养时间内，所有样品的光密度有了显著增加的趋势，但分别与不同玻璃样品号的生物活性玻璃相接触的卡他莫拉菌悬液在24小时的培养时间内所对应的光密度均低于卡他莫拉菌悬液所对应的光密度。可见，玻璃样品号为S101、S102、S103、S104、S108、S109、S110、S111以及S114的生物活性玻璃对卡他莫拉菌具有良好的抗菌性能。

实施例2

本发明实施例2提供了第二生物活性玻璃组，所述第二生物活性玻璃组中的每个生物活性玻璃的制备方法与实施例1的所述第一生物活性玻璃组的每个生物活性玻璃的制备方法的区别在于：制备所述第二生物活性玻璃的原料为第二无机混合物。

所述第二无机混合物和所述第二生物活性玻璃组中每个生物活性玻璃均由摩尔百分比为10-40％的ZnO，摩尔百分比为40％的GeO₂，摩尔百分比为10％的ZrO₂，摩尔百分比为0-10％的B₂O₃，摩尔百分比为0-30％SrCO₃和摩尔百分比为0-20％的CaCO₃组成。

本发明实施例2的表3提供了玻璃样品号为S201至S215的15种所述第二生物活性玻璃的各组分摩尔百分比含量。

表3

实施例3

本发明实施例3提供了第三生物活性玻璃组，所述第三生物活性玻璃组中的每个生物活性玻璃的制备方法与实施例1的所述第一生物活性玻璃的每个生物活性玻璃的制备方法的区别在于：制备所述第三生物活性玻璃的原料为第三无机混合物。

所述第三无机混合物和所述第三生物活性玻璃的每个生物活性玻璃均由摩尔百分比为10-40％的ZnO，摩尔百分比为45-65％的SiO₂，摩尔百分比为0-5％的ZrO₂，摩尔百分比为0-10％的B₂O₃，摩尔百分比为0-30％Na₂CO₃和摩尔百分比为0-20％的CaCO₃组成。

本发明实施例3的表4提供了玻璃样品号为S301至S315的15种所述第二生物活性玻璃的各组分摩尔百分比含量。

表4

实施例4

本发明实施例4提供了第四生物活性玻璃组，所述第四生物活性玻璃组的每个生物活性玻璃的制备方法与实施例1的所述第一生物活性玻璃的每个生物活性玻璃的制备方法的区别在于：制备所述第四生物活性玻璃的原料为第四无机混合物。

所述第四无机混合物和所述第四生物活性玻璃的每个生物活性玻璃均由摩尔百分比为10-40％的ZnO，摩尔百分比为45-65％的GeO₂，摩尔百分比为0-5％的Ag₂O₃，摩尔百分比为0-10％的B₂O₃，摩尔百分比为0-30％Na₂CO₃和摩尔百分比为0-20％的CaCO₃组成。

本发明实施例4的表5提供了玻璃样品号为S401-S415的15种所述第二生物活性玻璃的各组分摩尔百分比含量。

表5

实施例5

本实施例提供了不同材料编号的鼻腔支架复合材料以及所述鼻腔支架复合材料应用于制备鼻腔支架的方法。

所述鼻腔支架复合材料应用于制备鼻腔支架的具体方法为：

S1：将所述鼻腔支架复合材料在150℃的熔融温度下熔融后，通过喷丝头挤出熔融的所述鼻腔支架复合材料，然后在1000转/分钟的拉伸速率下通过直径为80厘米的收集器进行2分钟的热拉伸，以完成熔融纺丝，形成直径为20-40毫米的复合纤维。

S2：根据模具对所述复合纤维进行编织工艺，形成原始鼻腔支架。

S3：将所述原始鼻腔支架置于电热鼓风干燥箱内，在170℃下进行15分钟的热处理定型，然后再以聚己内酯作为点胶材料在40℃下进行点胶定型，以完成定型工艺，得到鼻腔支架。

所述鼻腔支架复合材料由所述生物活性玻璃与聚乙丙交酯组成。表6记载了不同材料编号的鼻腔支架复合材料中的所述生物活性玻璃的玻璃样品号、所述生物活性玻璃占所述鼻腔支架复合材料的质量百分比GW、聚乙丙交酯的重均分子量Mw以及聚乙丙交酯中的L-丙交酯与乙交酯的摩尔比LA/GA。

表6

本发明实施例5应用表6所示的不同材料编号的鼻腔支架复合材料制成的复合纤维，根据ASTMD3410测试标准对不同复合纤维的抗压强度(Compression Stress，CS)进行评估，得到如图5所示的抗压强度随培养时间的变化趋势图。参照图6，当培养时间不超过3天，不同的复合纤维的抗压强度随培养时间的增加有显著的上升趋势，当培养时间为3-7天，不同的复合纤维的抗压强度的增加趋势减缓，但仍然有较显著的上升趋势，培养时间超过7天后，不同的复合纤维的抗压强度趋于平稳，并能够维持至少23天的培养时间。

本发明实施例5还依据ISO10993-5考察了应用表6所示的不同材料编号的鼻腔支架复合材料制成的复合纤维的体外生物相容性，得到了图6所示的不同复合纤维在不同培养时间下的细胞活性，其中使用的细胞培养液的体积百分比为50％，培养时间为1天、3天、7天和30天。测试表明，不同复合纤维在培养时间内的细胞具有良好的生物相容性。

实施例6

本实施例提供了不同支架编号的载药鼻腔支架以及制备方法。所述载药鼻腔支架的制备方法为：

根据实施例5的所述步骤S1至所述步骤S3得到所述鼻腔支架后，执行所述步骤S4。

所述步骤S4中，首先，利用载药混合物对所述原始鼻腔支架进行喷涂工艺，以在所述原始鼻腔支架表面形成药物涂层，所述载药混合物是由重均分子量为0.5-1.5万的聚乙二醇、重均分子量为5-15万的聚乙丙交酯、溶剂氯仿以及糠酸莫米松组成的混合液，所述糠酸莫米松的质量占所述载药混合物的体积的1％。

然后，对经过所述喷涂工艺后得到的鼻腔支架在室温下干燥0.5小时，以完成干燥处理，得到载药鼻腔支架。

表7记载了不同支架编号的载药鼻腔支架中，糠酸莫米松占药物涂层的质量百分比W1，聚乙二醇质量占药物涂层中的聚乙丙交酯和聚乙二醇质量之和的百分比W2、制备不同载药鼻腔支架的鼻腔支架复合材料的材料编号以及药物涂层占载药鼻腔支架的质量百分比W3。

表7

本发明实施例6根据2015版的《中国药典》中记载的溶出度与释放度测定法第二法在不同的培养时间测定表7所示的17种支架编号的载药支架的体外释放百分比，得到如表8所记载的结果。

表8

参照表8，所有载药支架在168小时后的糠酸莫米松释放百分比可达到14.2-99.02％。可见，通过调节载药支架的载药率以及不同鼻腔支架复合材料中的各组成成分和配比，能够调节负载药物的释放百分比，以满足不同的手术设计需求。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (16)

1.一种生物活性玻璃，其特征在于，由以下成分组成：

摩尔百分比为10-40％的锌氧化物，摩尔百分比为40-65％的硅氧化物或锗氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的锆氧化物或银氧化物中的任意一种，摩尔百分比为0-10％的硼氧化物，摩尔百分比为0-30％的锶的碳酸盐，摩尔百分比为0-20％的钙的碳酸盐和摩尔百分比为0-30％的钠的碳酸盐。

2.根据权利要求1所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述生物活性玻璃为固态粉末，所述固态粉末的平均粒径不超过40微米，密度为2.9-4.6克/立方厘米，玻璃化转变温度为540-650℃。

3.根据权利要求1所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述锌氧化物的摩尔百分比为10％-26％。

4.根据权利要求3所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述硼氧化物的摩尔百分比为3％-10％。

5.根据权利要求4所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述钙的碳酸盐的摩尔百分比为0.1-20％。

6.根据权利要求5所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述钠的碳酸盐的摩尔百分比为0，所述锶的碳酸盐的摩尔百分比为10％-30％。

7.根据权利要求5所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述锶的碳酸盐的摩尔百分比为0，所述钠的碳酸盐的摩尔百分比为10％-30％。

8.根据权利要求1所述的生物活性玻璃，其特征在于，所述锌氧化物为氧化锌，所述硅氧化物为二氧化硅，所述锆氧化物为二氧化锆，所述锗氧化物为二氧化锗，所述银氧化物为三氧化二银，所述硼氧化物为三氧化二硼，所述锶的碳酸盐为碳酸锶，所述钙的碳酸盐为碳酸钙，所述钠的碳酸盐为碳酸钠。

9.一种鼻腔支架复合材料，其特征在于，由生物降解材料以及如权利要求1-8中任一项所述的生物活性玻璃组成，所述生物活性玻璃占所述复合材料的质量百分比不超过40％。

10.根据权利要求9所述的鼻腔支架复合材料，其特征在于，所述生物降解材料为聚乙丙交酯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚对二氧环己酮和聚三亚甲基碳酸酯中的任意一种或多种，所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中的任意一种。

11.根据权利要求10所述的鼻腔支架复合材料，其特征在于，所述聚乙丙交酯的L-丙交酯与乙交酯的摩尔比为90:10-70:30，所述聚乙丙交酯的重均分子量为5万-15万。

12.一种如权利要求9-11中任一项所述的鼻腔支架复合材料的应用，其特征在于，包括：

S1：对所述鼻腔支架复合材料进行熔融纺丝，形成复合纤维；

S2：对所述复合纤维进行编织工艺，形成原始鼻腔支架；

S3：对所述原始鼻腔支架进行定型工艺，形成鼻腔支架。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，还包括步骤S4，所述步骤S4中，利用载药混合物对所述鼻腔支架进行喷涂工艺，然后对经过所述喷涂工艺后得到的鼻腔支架进行干燥处理，得到载药鼻腔支架，所述载药鼻腔支架的表面负载有药物涂层。

14.根据权利要求13所述应用，其特征在于，所述药物涂层的组成成分为药物和载药材料，所述药物占所述药物涂层的质量百分比不超过60％，所述药物涂层占所述载药鼻腔支架的质量百分比为0.5-20％。

15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述药物为糠酸莫米松、泼尼松、甲泼尼松、倍他米松、丙酸倍氯米松、得宝松、泼尼松龙、氢化可的松、地塞米松、青霉素G、青霉素V、安卡西林、阿莫西林、替卡西林、哌拉西林、视黄酸、维生素A和维生素B中的任意一种或多种。

16.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述载药材料由表面活性成分和载药成分组成，所述表面活性成分占所述载药材料的质量百分比不超过50％，所述表面活性成分为聚乙二醇，所述聚乙二醇的重均分子量为0.5万-1.5万，所述载药成分为所述生物降解材料。

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