一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料及其制备与应用
一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料及其制备与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医用材料领域。具体设及一种止血与抗菌材料及其制备方法。 技术背景
[0002] 伤口的出血常伴有细菌感染，如临床上常见的媽疮、肠攘、肛攘等，W及自然灾害 中的地震、海啸，皮肤的烧伤、车祸及战争等，都会导致流血、伤口感染W及硬组织受伤等。
[0003] 临床上常见的止血材料多见于止血纱布、止血綱带等，在使用中常与伤口粘连，导 致伤口进一步感染及化脈。随着止血材料的发展，目前医院外科止血敷料常用明胶海绵，但 是它亲水性较差，止血欠佳。而最新的止血产品是纤维蛋白原和凝血酶的喷雾装置，但是使 用该产品前要护±在手术台上将其纤维蛋白原和凝血酶分别溶解，该就需要花费10多分 钟，费时、繁琐。
[0004] 随着介孔材料的发展，含沸石分子筛快速止血海绵（商品名为如ickclot)应用于 美军在阿富汗和伊拉克战争中，同时，介孔分子筛、介孔娃基干凝胶均可用于止血，但是该 些材料的单一性和止血过程中出现的问题，如沸石的放热灼烧、介孔分子筛和介孔娃基干 凝胶的生物活性低、且抗菌性差等缺点，带来了极大的不便。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供了一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，利用生物 活性玻璃与马勃复合，制备出可降解、具有生物活性、且可止血和抗菌为一体的多功能复合 材料。
[0006] 本发明通过W下技术方案来实现： 一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，包括介孔生物活性玻璃和马勃。采用介孔生 物活性玻璃具有较大的比表面积，可加速类骨磯灰石的形成，同时又具有更高的表面活性 和降解性；通过复合马勃使所得材料不仅具有良好的生物活性和促进组织再生能力，还具 有出色的止血和抑菌效果。
[0007] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的马勃纯度为85-95%。
[000引作为可选方式，在所述复合材料中，所述马勃占整体复合材料质量的百分比为5% 社。
[0009] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃为具有规则、有序的介 孔孔道结构的纳米生物活性材料。规则的孔道可W进行载药并进行药物释放。
[0010] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比为1-95%。
[0011] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比为50-90%，更进一步的优选为66~75〇/〇。
[0012] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述复合材料为包括介孔生物活性玻璃粉体 与马勃粉体的混合粉体或吸附了马勃的介孔生物活性玻璃复合块体。将复合材料制备成不 同形态，粉末状可作为外伤出血，可进行快速止血，该复合粉体用于外伤性皮肤出血时敷于 患处，具有止痛、消炎、生肌作用；而块状材料，可对手术的病灶部位进行植入止血、抗菌且 可促进组织再生，同时，还可在所述复合块体中装载药物，可做到局部给药，进行药物缓释。
[0013] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃组成包括Si化， 口2〇5,CaO中的一种或几种，其中Si〇2和其他氧化物的摩尔比为（50~100);(0~50)。优选为 (60~100);(0~40)。
[0014] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃中的介孔孔径在 2-20nm之间。
[0015] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃粉体粒径大小为 0. 3-1 加m。
[0016] 本发明还提供了上述复合材料的制备方法，包括W下步骤；1)介孔生物活性玻璃 粉体的制备、2)介孔生物活性玻璃与马勃复合。作为可选，所述介孔生物活性玻璃粉体通过 溶胶-凝胶法制备 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤1)具体为： (1) 将表面活性剂溶于去离子水中在35-45°C之间揽拌至澄清，用盐酸或稀释的硝酸调 节抑值-1~1之间； (2) 加入娃源，如正娃酸己醋（TE0S)或正娃酸甲醋（TM0S)，充分使娃源水解，当介孔生 物活性玻璃含有巧、磯或其他元素时再分别加入巧源、磯源或其他元素对应的原料，揽拌至 完全溶解；作为可选，通过调整加入原料的比例，控制生成的二氧化娃和其他氧化物的摩尔 比为（100-50) ; (0-50); (3) 恒温水浴中加热揽拌，得到白色溶胶液体； (4) 烘干； (5) 烧结，得到介孔生物玻璃粉体。
[0017] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（3)具体为，在33~36°C恒温水浴中 加热揽拌36~72小时，得到白色溶胶液体。优选为，在35°C恒温水浴中加热揽拌48小时， 得到白色溶胶液体。
[001引作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（3)具体为，在40-70°C水浴锅中磁 力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液。
[0019] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，100°C恒温烘箱中静置 24-36小时，烘干。
[0020] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，将装有白色溶胶溶液的 烧杯放入l〇〇°C恒温烘箱中静置24-36小时，烘干。
[0021] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，将溶胶凝胶状的白色溶 液室温下静置4-8小时倒掉上清液后，在100°C烘箱中干燥24-48小时。得到干燥的粉体。
[0022] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述烧结的具体条件为；WrC/min的加热速 度升高至550~700°C，烧结4~8小时。优选为5-7小时。
[0023] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将准备好的马勃粉末过 300目筛，然后将制备好的介孔生物活性玻璃和马勃均匀混合制备复合粉体。
[0024]作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物玻 璃粉体和马勃粉体溶于去离子水中，在35°C下揽拌5-8小时，使其介孔内部充满马勃，然后 离屯、，在35-40°C烘箱中烘干，制备不同比例的复合粉体。该复合方式中马勃与介孔生物玻 璃粉体混合更具有，结合更紧密牢固。
[0025] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物玻 璃粉体制成多孔支架材料，然后将支架材料在马勃溶液中浸泡一段时间后进行干燥，即可 得到复合块体多孔支架材料。制备的多孔支架复合材料可作为组织工程支架材料，用于硬 组织的修复及新组织的再生。
[0026] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物活 性玻璃和造孔剂如庶糖/聚己二醇复合，在烧结炉中锻烧(锻烧温度可选300-500°C)，去除 造孔剂后，制备支架材料，而后再和马勃的水溶液加压浸提，在真空冷冻干燥机中进行真空 干燥，制备多孔支架材料。
[0027] 本发明还提供了一种上述的介孔生物活性玻璃/马勃复合的应用，其特征在于， 将其用作抗菌、止血材料。既可用于体外也可为用于体内。
[002引作为可选，将其用作集再生修复及止血和抗菌=种功能与一体的组织工程支架材 料。特别是用于骨缺损的再生修复及止血和抗菌为一体的组织工程支架修复材料。还可W 所述复合材料作为药物载体与相应的药物联用，作为药物缓释材料。
[0029] 在外伤出血W及动脉穿刺点处，将粉料敷于患处，穿刺点处将薩有粉料的无菌棉 签压穿刺点，片刻即可止血。常规出血出，如划伤或皮肤表面组织受伤出血，用压力瓶喷出 受伤部位，即可止血。
[0030] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤W外，均可任何方式组合。
[0031] 本发明的有益效果： 本发明所述复合材料具有良好的止血效果，同时，对金黄色葡萄球菌、绿脈杆菌、变形 杆菌及肺炎双球菌、伤寒杆菌、大肠埃希菌、有一定的抑制作用，对少数致病真菌也有抑制 作用，还具有良好的生物活性及生物相容性，可用于临床上止血和消炎，防止穿刺点感染， 也可用于硬组织工程的修复与再生。可W用作抗菌、止血和可促进组织再生为一体的复合 材料。综合性能优于单一介孔生物玻璃或马勃止血材料。所述制备工艺方法制备简单，工 艺参数可控，且操作方便、成本低。
[0032]
【附图说明】； 图1为介孔生物玻璃装载马勃药物前（图中左侧）后（图中右侧）的扫描电子显微镜 (SEM)对比图； 图2为马勃红外光谱（IR)图谱； 图3为介孔生物玻璃/马勃复合多孔材料的扫描电子显微镜（SE^O图。
[0033]
【具体实施方式】： W下通过实施例的【具体实施方式】再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应 当将此理解为本发明上述主题的范围仅限于W下的实例。在不脱离本发明的精神和原则之 内做的任何修改，W及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均 应包括在本发明的保护范围内。
[0034] 实施例1 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在38°C下磁力揽拌至澄清，用 盐酸调节其抑值小于1，然后加入200g正娃酸己醋（TE0S)，揽拌至溶液澄清，充分使娃源 水解，然后在60°C水浴锅中磁力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液，静置6小时去掉上 清液后，在ioo°c烘箱中干燥3 6小时。得到干燥的粉体。将干燥的粉体在马弗炉中wrc/ min的加热速度升高至700°C，烧结8小时，得到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小 为7-15um，孔径为6-20nm。沈M照片显示所得的介孔生物活性玻璃为具有规则、有序的介孔 纳米孔道结构，如图1所示。
[0035] 实施例2 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在35~45°C下磁力揽拌至澄清， 用盐酸调节其抑值在小于1，然后依次加入娃源、磯源和巧源中的一种或多种，按照二氧化 娃和其他氧化物的摩尔比为（100-50);(0-50)反应加入，继续揽拌完全溶解后在60°C水浴 锅中磁力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液，静置6小时去除上清液后，在locrc烘箱 中干燥24-48小时。得到干燥的粉体。将干燥的粉体在烧结炉中WrC/min的加热速度升 高至550-700°C，烧结6小时，得到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小为0. 3-15um, 孔径为2-20皿。
[0036] 实施例3 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在45°C下磁力揽拌至澄清，用 盐酸调节其抑值在小于1，然后依次加入娃源、磯源和巧源，按照二氧化娃和其他氧化物的 摩尔比为1 ;1反应加入，待完全溶解后，在33-36 °C恒温水浴中加热揽拌48小时，得到白 色溶胶液体，将装有白色溶胶溶液的烧杯放入l〇〇°C恒温烘箱中静置24小时，烘干得到干 燥的粉体。将干燥的粉体在烧结炉中WrC/min的加热速度升高至550°C，烧结4小时，得 到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小为0. 3-12um，孔径为2-16nm。
[0037] 实施例4 将0. 25g马勃粉浸在100毫升的35°C温水中，磁力揽拌均匀，将0. 75g实施例1~3中制 备的任意一种的介孔生物玻璃粉体慢慢倒入揽拌的烧杯中，揽拌5个小时后，离屯、，在40°C 的真空干燥箱中干燥，制备马勃含量为25%的马勃/介孔生物玻璃复合粉体材料。
[003引在上述方法将马勃粉与介孔生物玻璃粉体的投料质量比调整为1 ;2,制得马勃含 量为33. 3%的马勃/介孔生物玻璃复合粉体材料。
[0039] 实施例5 将准备好的马勃粉末过300目筛，然后将制备好的介孔生物活性玻璃和马勃均匀混 合制备复合粉体，通过调整两种粉末的加入量制得介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比分别为1%、10%、20%、50%、66%、70%、75%、90%、95%、98%的一系列不同配比的复合粉 体。
[0040] 实施例6 取实施例1~3中制备好的任意一种介孔生物玻璃粉体5g和庶糖混合，庶糖的粒径尺寸 在20-200um之间，两者的质量比是70 ;30,将混合材料在振荡器上振荡，混合均匀，滴加少 量水使其成潮湿状，将复合粉体注入磨具中，在压片机上压片，压力在2-4MPa，最后在烧结 炉中400°C锻烧4小时，随炉冷却，取出。将马勃粉体溶于35 °C温水中磁力揽拌，将制备的 支架材料浸提在揽拌的马勃溶液中，使其孔道内及孔道与孔道间吸附大量马勃粉体，3小时 后取出，在冷冻干燥机下冷冻干燥，制备多孔的支架复合材料。
[0041] 实施例7 采用琼脂扩散法进行抗菌实验：将指示菌(金黄色葡萄球菌、绿脈杆菌、大肠杆菌、）加 到灭菌未凝的固体LB培养基中(温度不能过高，W不烫手为宜)迅速摇匀(尽量快速，否则培 养基会凝固），倒平板；待培养基凝固后用灭菌的打孔器打孔，一般9cm的平板打5个孔，分 别将实施例4和5中制备的生物玻璃/马勃粉体灭菌后加入孔中，或将实施例6中制备的 多孔的支架复合材料制作成柱状插入孔中，放置37°培养箱中培养，16-48小时后测定抑 菌圈的大小，比较抑菌活性。结果显示；生物玻璃/马勃复合材料具有明显的抑菌作用，而 且生物玻璃/马勃复合材料对多种指示菌的抑制作用都显著优于生物玻璃和马勃单独使 用时的效果。但当马勃含量低于5%或生物玻璃含量低于20%时，该种优势则不再明显。当 介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量的百分比为66~75%抑菌作用更优。在相同的质量 配比条件下，实施例4所述方法制备的复合粉体的抑菌作用略优于实施例5中所述方法制 备的复合粉体。部分对比实验数据如表1所示。
[00创表1培养24小时后抑菌圈的直径；（mm)
实施例8 动脉止血实验：分别取制备好的复合粉体材料和单独的介孔生物玻璃粉体、马勃粉体W及马勃粉压制成的块体、烧制的介孔生物玻璃块体及载有马勃的复合块体，高压灭菌后 备用，进行止血性能评估。将新西兰大白兔注射戊己比妥钢40mg/kg麻醉后，固定于手术 台上。将腹股沟去毛并用舰酒及酒精棉消毒，剥离股动脉，将动脉横向剪开总直径的=分之 一，出血后，立即用薩有相应粉体的棉签按压止血、或用相应的块体材料按压止血，观察止 血效果。按压一段时间后移去止血材料进行观察，直到未出血为止。计算止血材料的止血 时间，见表2. 结果表明：从表1及表2可看出，一定比例的介孔生物玻璃/马勃复合材料具有较好 的止血效果和抑菌特性，优于单一的材料特性。且支架材料的止血效果优于粉体。
[0043] 部分对比实验数据如表2所示。
[0044] 表2止血时间；（秒）
实施例9 取实施例6中制备的多孔的支架复合材料，并取实施例6中未复合马勃的纯生物玻璃 多孔支架作为对比，将样品灭菌后置于24孔板中，然后向每孔中加入ImL小鼠胚胎成骨细 胞（MC3T3-el细胞）悬液(细胞密度为10000个/mL)，再加入20微升金黄色葡萄球菌溶液， 置于37°培养箱中进行共培养。共培养2天后采用激光共聚焦显微镜观察细胞在支架中的 生长情况，结果显示；细胞能够在生物玻璃/马勃复合支架表面贴覆并向其孔隙结构内部 迁移和生长，而黄色葡萄球菌得到很好的抑制，而在对比组中由于金黄色葡萄球菌的大量 生长导致细胞全部染菌死亡。
[0045]W上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的； 本领域普通技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改 变，修改，甚至等效变更，但都将落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，包括介孔生物活性玻璃和马 勃。2. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述复合材 料为包括介孔生物活性玻璃粉体与马勃粉体的混合粉体或吸附了马勃的介孔生物活性玻 璃复合块体。3. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述的介孔 生物活性玻璃组成包括SiO2，P205，CaO中的一种或几种，其中SiO2和其他氧化物的摩尔 比为（60~100) :(0~40)。4. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述的介孔 生物活性玻璃中的介孔孔径在2-20nm之间。5. -种如权利要求1所述介孔生物活性玻璃/马勃复合材料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：1)介孔生物活性玻璃粉体的制备、2)介孔生物活性玻璃与马勃复合。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体为： (1) 将表面活性剂溶于去离子水中在35-45°C之间搅拌至澄清，调节pH值_1~1之间； (2) 加入硅源，充分使硅源水解，当介孔生物活性玻璃含有钙、磷或其他元素时再分别 加入钙源、磷源或其他元素对应的原料，搅拌至完全溶解； (3) 恒温水浴中加热搅拌，得到白色溶胶液体； (4) 烘干； (5) 烧结，得到介孔生物玻璃粉体。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的具体条件为：以1°C/min 的加热速度升高至550~700°C，烧结4~8小时。8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔 生物玻璃粉体和马勃粉体溶于去离子水中，在35°C下搅拌5-8小时，使其介孔内部充满马 勃，然后离心，在35-40°C烘箱中烘干，制备不同比例的复合粉体；或者所述步骤2)具体为： 将制备好的介孔生物玻璃粉体制成多孔支架材料，然后将支架材料在马勃溶液中浸泡一段 时间后进行干燥，即可得到复合块体多孔支架材料。9. 一种权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合的应用，其特征在于，将其用作 抗菌、止血材料。10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将其用作集再生修复及止血和抗菌三种 功能与一体的组织工程支架材料。
【专利摘要】本发明公开了一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料及其制备与应用，属于生物医用材料领域。所述复合材料主要由介孔生物活性玻璃与马勃复合而成。所述制备工艺方法制备简单，工艺参数可控，且操作方便、成本低，所得复合材料具有良好的止血效果，同时，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌及肺炎双球菌、伤寒杆菌、大肠埃希菌、有一定的抑制作用，对少数致病真菌也有抑制作用，还具有良好的生物活性，可以用作抗菌、止血和可促进组织再生为一体的复合材料。
【IPC分类】A61L15/42, A61L27/10, A61L27/54, A61L15/46, A61L15/18, A61L27/56, A61L15/44
【公开号】CN104906629
【申请号】CN201510246089
【发明人】董志红
【申请人】成都大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月15日
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医用材料领域。具体设及一种止血与抗菌材料及其制备方法。 技术背景
[0002] 伤口的出血常伴有细菌感染，如临床上常见的媽疮、肠攘、肛攘等，W及自然灾害 中的地震、海啸，皮肤的烧伤、车祸及战争等，都会导致流血、伤口感染W及硬组织受伤等。
[0003] 临床上常见的止血材料多见于止血纱布、止血綱带等，在使用中常与伤口粘连，导 致伤口进一步感染及化脈。随着止血材料的发展，目前医院外科止血敷料常用明胶海绵，但 是它亲水性较差，止血欠佳。而最新的止血产品是纤维蛋白原和凝血酶的喷雾装置，但是使 用该产品前要护±在手术台上将其纤维蛋白原和凝血酶分别溶解，该就需要花费10多分 钟，费时、繁琐。
[0004] 随着介孔材料的发展，含沸石分子筛快速止血海绵（商品名为如ickclot)应用于 美军在阿富汗和伊拉克战争中，同时，介孔分子筛、介孔娃基干凝胶均可用于止血，但是该 些材料的单一性和止血过程中出现的问题，如沸石的放热灼烧、介孔分子筛和介孔娃基干 凝胶的生物活性低、且抗菌性差等缺点，带来了极大的不便。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供了一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，利用生物 活性玻璃与马勃复合，制备出可降解、具有生物活性、且可止血和抗菌为一体的多功能复合 材料。
[0006] 本发明通过W下技术方案来实现： 一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，包括介孔生物活性玻璃和马勃。采用介孔生 物活性玻璃具有较大的比表面积，可加速类骨磯灰石的形成，同时又具有更高的表面活性 和降解性；通过复合马勃使所得材料不仅具有良好的生物活性和促进组织再生能力，还具 有出色的止血和抑菌效果。
[0007] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的马勃纯度为85-95%。
[000引作为可选方式，在所述复合材料中，所述马勃占整体复合材料质量的百分比为5% 社。
[0009] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃为具有规则、有序的介 孔孔道结构的纳米生物活性材料。规则的孔道可W进行载药并进行药物释放。
[0010] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比为1-95%。
[0011] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比为50-90%，更进一步的优选为66~75〇/〇。
[0012] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述复合材料为包括介孔生物活性玻璃粉体 与马勃粉体的混合粉体或吸附了马勃的介孔生物活性玻璃复合块体。将复合材料制备成不 同形态，粉末状可作为外伤出血，可进行快速止血，该复合粉体用于外伤性皮肤出血时敷于 患处，具有止痛、消炎、生肌作用；而块状材料，可对手术的病灶部位进行植入止血、抗菌且 可促进组织再生，同时，还可在所述复合块体中装载药物，可做到局部给药，进行药物缓释。
[0013] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃组成包括Si化， 口2〇5,CaO中的一种或几种，其中Si〇2和其他氧化物的摩尔比为（50~100);(0~50)。优选为 (60~100);(0~40)。
[0014] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃中的介孔孔径在 2-20nm之间。
[0015] 作为可选方式，在所述复合材料中，所述的介孔生物活性玻璃粉体粒径大小为 0. 3-1 加m。
[0016] 本发明还提供了上述复合材料的制备方法，包括W下步骤；1)介孔生物活性玻璃 粉体的制备、2)介孔生物活性玻璃与马勃复合。作为可选，所述介孔生物活性玻璃粉体通过 溶胶-凝胶法制备 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤1)具体为： (1) 将表面活性剂溶于去离子水中在35-45°C之间揽拌至澄清，用盐酸或稀释的硝酸调 节抑值-1~1之间； (2) 加入娃源，如正娃酸己醋（TE0S)或正娃酸甲醋（TM0S)，充分使娃源水解，当介孔生 物活性玻璃含有巧、磯或其他元素时再分别加入巧源、磯源或其他元素对应的原料，揽拌至 完全溶解；作为可选，通过调整加入原料的比例，控制生成的二氧化娃和其他氧化物的摩尔 比为（100-50) ; (0-50); (3) 恒温水浴中加热揽拌，得到白色溶胶液体； (4) 烘干； (5) 烧结，得到介孔生物玻璃粉体。
[0017] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（3)具体为，在33~36°C恒温水浴中 加热揽拌36~72小时，得到白色溶胶液体。优选为，在35°C恒温水浴中加热揽拌48小时， 得到白色溶胶液体。
[001引作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（3)具体为，在40-70°C水浴锅中磁 力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液。
[0019] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，100°C恒温烘箱中静置 24-36小时，烘干。
[0020] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，将装有白色溶胶溶液的 烧杯放入l〇〇°C恒温烘箱中静置24-36小时，烘干。
[0021] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（4)具体为，将溶胶凝胶状的白色溶 液室温下静置4-8小时倒掉上清液后，在100°C烘箱中干燥24-48小时。得到干燥的粉体。
[0022] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述烧结的具体条件为；WrC/min的加热速 度升高至550~700°C，烧结4~8小时。优选为5-7小时。
[0023] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将准备好的马勃粉末过 300目筛，然后将制备好的介孔生物活性玻璃和马勃均匀混合制备复合粉体。
[0024]作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物玻 璃粉体和马勃粉体溶于去离子水中，在35°C下揽拌5-8小时，使其介孔内部充满马勃，然后 离屯、，在35-40°C烘箱中烘干，制备不同比例的复合粉体。该复合方式中马勃与介孔生物玻 璃粉体混合更具有，结合更紧密牢固。
[0025] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物玻 璃粉体制成多孔支架材料，然后将支架材料在马勃溶液中浸泡一段时间后进行干燥，即可 得到复合块体多孔支架材料。制备的多孔支架复合材料可作为组织工程支架材料，用于硬 组织的修复及新组织的再生。
[0026] 作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔生物活 性玻璃和造孔剂如庶糖/聚己二醇复合，在烧结炉中锻烧(锻烧温度可选300-500°C)，去除 造孔剂后，制备支架材料，而后再和马勃的水溶液加压浸提，在真空冷冻干燥机中进行真空 干燥，制备多孔支架材料。
[0027] 本发明还提供了一种上述的介孔生物活性玻璃/马勃复合的应用，其特征在于， 将其用作抗菌、止血材料。既可用于体外也可为用于体内。
[002引作为可选，将其用作集再生修复及止血和抗菌=种功能与一体的组织工程支架材 料。特别是用于骨缺损的再生修复及止血和抗菌为一体的组织工程支架修复材料。还可W 所述复合材料作为药物载体与相应的药物联用，作为药物缓释材料。
[0029] 在外伤出血W及动脉穿刺点处，将粉料敷于患处，穿刺点处将薩有粉料的无菌棉 签压穿刺点，片刻即可止血。常规出血出，如划伤或皮肤表面组织受伤出血，用压力瓶喷出 受伤部位，即可止血。
[0030] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤W外，均可任何方式组合。
[0031] 本发明的有益效果： 本发明所述复合材料具有良好的止血效果，同时，对金黄色葡萄球菌、绿脈杆菌、变形 杆菌及肺炎双球菌、伤寒杆菌、大肠埃希菌、有一定的抑制作用，对少数致病真菌也有抑制 作用，还具有良好的生物活性及生物相容性，可用于临床上止血和消炎，防止穿刺点感染， 也可用于硬组织工程的修复与再生。可W用作抗菌、止血和可促进组织再生为一体的复合 材料。综合性能优于单一介孔生物玻璃或马勃止血材料。所述制备工艺方法制备简单，工 艺参数可控，且操作方便、成本低。
[0032]
【附图说明】； 图1为介孔生物玻璃装载马勃药物前（图中左侧）后（图中右侧）的扫描电子显微镜 (SEM)对比图； 图2为马勃红外光谱（IR)图谱； 图3为介孔生物玻璃/马勃复合多孔材料的扫描电子显微镜（SE^O图。
[0033]
【具体实施方式】： W下通过实施例的【具体实施方式】再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应 当将此理解为本发明上述主题的范围仅限于W下的实例。在不脱离本发明的精神和原则之 内做的任何修改，W及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均 应包括在本发明的保护范围内。
[0034] 实施例1 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在38°C下磁力揽拌至澄清，用 盐酸调节其抑值小于1，然后加入200g正娃酸己醋（TE0S)，揽拌至溶液澄清，充分使娃源 水解，然后在60°C水浴锅中磁力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液，静置6小时去掉上 清液后，在ioo°c烘箱中干燥3 6小时。得到干燥的粉体。将干燥的粉体在马弗炉中wrc/ min的加热速度升高至700°C，烧结8小时，得到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小 为7-15um，孔径为6-20nm。沈M照片显示所得的介孔生物活性玻璃为具有规则、有序的介孔 纳米孔道结构，如图1所示。
[0035] 实施例2 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在35~45°C下磁力揽拌至澄清， 用盐酸调节其抑值在小于1，然后依次加入娃源、磯源和巧源中的一种或多种，按照二氧化 娃和其他氧化物的摩尔比为（100-50);(0-50)反应加入，继续揽拌完全溶解后在60°C水浴 锅中磁力揽拌48小时，得溶胶凝胶状的白色溶液，静置6小时去除上清液后，在locrc烘箱 中干燥24-48小时。得到干燥的粉体。将干燥的粉体在烧结炉中WrC/min的加热速度升 高至550-700°C，烧结6小时，得到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小为0. 3-15um, 孔径为2-20皿。
[0036] 实施例3 将lOg表面活性剂P123溶于500毫升的去离子水中，在45°C下磁力揽拌至澄清，用 盐酸调节其抑值在小于1，然后依次加入娃源、磯源和巧源，按照二氧化娃和其他氧化物的 摩尔比为1 ;1反应加入，待完全溶解后，在33-36 °C恒温水浴中加热揽拌48小时，得到白 色溶胶液体，将装有白色溶胶溶液的烧杯放入l〇〇°C恒温烘箱中静置24小时，烘干得到干 燥的粉体。将干燥的粉体在烧结炉中WrC/min的加热速度升高至550°C，烧结4小时，得 到介孔生物玻璃粉体。介孔玻璃的粒径大小为0. 3-12um，孔径为2-16nm。
[0037] 实施例4 将0. 25g马勃粉浸在100毫升的35°C温水中，磁力揽拌均匀，将0. 75g实施例1~3中制 备的任意一种的介孔生物玻璃粉体慢慢倒入揽拌的烧杯中，揽拌5个小时后，离屯、，在40°C 的真空干燥箱中干燥，制备马勃含量为25%的马勃/介孔生物玻璃复合粉体材料。
[003引在上述方法将马勃粉与介孔生物玻璃粉体的投料质量比调整为1 ;2,制得马勃含 量为33. 3%的马勃/介孔生物玻璃复合粉体材料。
[0039] 实施例5 将准备好的马勃粉末过300目筛，然后将制备好的介孔生物活性玻璃和马勃均匀混 合制备复合粉体，通过调整两种粉末的加入量制得介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量 的百分比分别为1%、10%、20%、50%、66%、70%、75%、90%、95%、98%的一系列不同配比的复合粉 体。
[0040] 实施例6 取实施例1~3中制备好的任意一种介孔生物玻璃粉体5g和庶糖混合，庶糖的粒径尺寸 在20-200um之间，两者的质量比是70 ;30,将混合材料在振荡器上振荡，混合均匀，滴加少 量水使其成潮湿状，将复合粉体注入磨具中，在压片机上压片，压力在2-4MPa，最后在烧结 炉中400°C锻烧4小时，随炉冷却，取出。将马勃粉体溶于35 °C温水中磁力揽拌，将制备的 支架材料浸提在揽拌的马勃溶液中，使其孔道内及孔道与孔道间吸附大量马勃粉体，3小时 后取出，在冷冻干燥机下冷冻干燥，制备多孔的支架复合材料。
[0041] 实施例7 采用琼脂扩散法进行抗菌实验：将指示菌(金黄色葡萄球菌、绿脈杆菌、大肠杆菌、）加 到灭菌未凝的固体LB培养基中(温度不能过高，W不烫手为宜)迅速摇匀(尽量快速，否则培 养基会凝固），倒平板；待培养基凝固后用灭菌的打孔器打孔，一般9cm的平板打5个孔，分 别将实施例4和5中制备的生物玻璃/马勃粉体灭菌后加入孔中，或将实施例6中制备的 多孔的支架复合材料制作成柱状插入孔中，放置37°培养箱中培养，16-48小时后测定抑 菌圈的大小，比较抑菌活性。结果显示；生物玻璃/马勃复合材料具有明显的抑菌作用，而 且生物玻璃/马勃复合材料对多种指示菌的抑制作用都显著优于生物玻璃和马勃单独使 用时的效果。但当马勃含量低于5%或生物玻璃含量低于20%时，该种优势则不再明显。当 介孔生物活性玻璃占整体复合材料质量的百分比为66~75%抑菌作用更优。在相同的质量 配比条件下，实施例4所述方法制备的复合粉体的抑菌作用略优于实施例5中所述方法制 备的复合粉体。部分对比实验数据如表1所示。
[00创表1培养24小时后抑菌圈的直径；（mm)
实施例8 动脉止血实验：分别取制备好的复合粉体材料和单独的介孔生物玻璃粉体、马勃粉体W及马勃粉压制成的块体、烧制的介孔生物玻璃块体及载有马勃的复合块体，高压灭菌后 备用，进行止血性能评估。将新西兰大白兔注射戊己比妥钢40mg/kg麻醉后，固定于手术 台上。将腹股沟去毛并用舰酒及酒精棉消毒，剥离股动脉，将动脉横向剪开总直径的=分之 一，出血后，立即用薩有相应粉体的棉签按压止血、或用相应的块体材料按压止血，观察止 血效果。按压一段时间后移去止血材料进行观察，直到未出血为止。计算止血材料的止血 时间，见表2. 结果表明：从表1及表2可看出，一定比例的介孔生物玻璃/马勃复合材料具有较好 的止血效果和抑菌特性，优于单一的材料特性。且支架材料的止血效果优于粉体。
[0043] 部分对比实验数据如表2所示。
[0044] 表2止血时间；（秒）
实施例9 取实施例6中制备的多孔的支架复合材料，并取实施例6中未复合马勃的纯生物玻璃 多孔支架作为对比，将样品灭菌后置于24孔板中，然后向每孔中加入ImL小鼠胚胎成骨细 胞（MC3T3-el细胞）悬液(细胞密度为10000个/mL)，再加入20微升金黄色葡萄球菌溶液， 置于37°培养箱中进行共培养。共培养2天后采用激光共聚焦显微镜观察细胞在支架中的 生长情况，结果显示；细胞能够在生物玻璃/马勃复合支架表面贴覆并向其孔隙结构内部 迁移和生长，而黄色葡萄球菌得到很好的抑制，而在对比组中由于金黄色葡萄球菌的大量 生长导致细胞全部染菌死亡。
[0045]W上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的； 本领域普通技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改 变，修改，甚至等效变更，但都将落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，包括介孔生物活性玻璃和马 勃。2. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述复合材 料为包括介孔生物活性玻璃粉体与马勃粉体的混合粉体或吸附了马勃的介孔生物活性玻 璃复合块体。3. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述的介孔 生物活性玻璃组成包括SiO2，P205，CaO中的一种或几种，其中SiO2和其他氧化物的摩尔 比为（60~100) :(0~40)。4. 根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合材料，其特征在于，所述的介孔 生物活性玻璃中的介孔孔径在2-20nm之间。5. -种如权利要求1所述介孔生物活性玻璃/马勃复合材料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：1)介孔生物活性玻璃粉体的制备、2)介孔生物活性玻璃与马勃复合。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体为： (1) 将表面活性剂溶于去离子水中在35-45°C之间搅拌至澄清，调节pH值_1~1之间； (2) 加入硅源，充分使硅源水解，当介孔生物活性玻璃含有钙、磷或其他元素时再分别 加入钙源、磷源或其他元素对应的原料，搅拌至完全溶解； (3) 恒温水浴中加热搅拌，得到白色溶胶液体； (4) 烘干； (5) 烧结，得到介孔生物玻璃粉体。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的具体条件为：以1°C/min 的加热速度升高至550~700°C，烧结4~8小时。8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将制备好的介孔 生物玻璃粉体和马勃粉体溶于去离子水中，在35°C下搅拌5-8小时，使其介孔内部充满马 勃，然后离心，在35-40°C烘箱中烘干，制备不同比例的复合粉体；或者所述步骤2)具体为： 将制备好的介孔生物玻璃粉体制成多孔支架材料，然后将支架材料在马勃溶液中浸泡一段 时间后进行干燥，即可得到复合块体多孔支架材料。9. 一种权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/马勃复合的应用，其特征在于，将其用作 抗菌、止血材料。10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将其用作集再生修复及止血和抗菌三种 功能与一体的组织工程支架材料。
【专利摘要】本发明公开了一种介孔生物活性玻璃/马勃复合材料及其制备与应用，属于生物医用材料领域。所述复合材料主要由介孔生物活性玻璃与马勃复合而成。所述制备工艺方法制备简单，工艺参数可控，且操作方便、成本低，所得复合材料具有良好的止血效果，同时，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌及肺炎双球菌、伤寒杆菌、大肠埃希菌、有一定的抑制作用，对少数致病真菌也有抑制作用，还具有良好的生物活性，可以用作抗菌、止血和可促进组织再生为一体的复合材料。
【IPC分类】A61L15/42, A61L27/10, A61L27/54, A61L15/46, A61L15/18, A61L27/56, A61L15/44
【公开号】CN104906629
【申请号】CN201510246089
【发明人】董志红
【申请人】成都大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月15日
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