CN113666632A - 一种医用生物活性玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
公开了一种医用生物活性玻璃及其制备方法和应用，包括以下原料成分和含量：SiO220‑60mol％；P2O53‑8mol％；金属氯化物或其结晶水合物0.5‑56mol％；网络修饰体20‑60mol％；功能调节金属氧化物0.1‑20mol％；氟化物0.1‑9mol％，网络修饰体包括碱金属氧化物或/和碱土金属氧化物，具体为K2O、MgO、CaO、BaO和SrO中的一种或多种；功能调节金属氧化物为CuO、ZnO、Fe2O3、SnO、CeO2、CoO和MnO2中的一种或多种，氟化物为CaF2、SrF2、MgF2和LaF3中的一种或多种，氯化物为CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、LaCl3和KCl中的一种或多种。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及医用生物活性玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
生物活性玻璃(bioactive glass，BAG)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无机非金属材料。首个生物活性玻璃45S5在1969年由Hench发现，是由SiO2，Na2O，CaO和P2O5等基本成分组成的硅酸盐玻璃。生物活性玻璃能在体液中降解，释放活性离子(Ca2+、Si4+、PO4 3-等)，可生成与骨骼主要成分相同的羟基磷灰石(HAP，Ca5(PO4)3OH)，能与宿主骨形成亲密的键合，诱导骨再生，促进成骨细胞基因表达、增加DNA的合成量，刺激血管生成，加速软硬组织的修复。在牙科和骨科具有广泛应用前景。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。
生物活性玻璃的理化性质和生物学功能可通过其组成成分、结构和形态来调控，进而满足不同的临床需求。通过调整生物活性玻璃组分，引入不同的化学元素能够调控结构和功能或赋予玻璃特殊的性质，例如在生物活性玻璃中添加锶，氯能够加速生物活性玻璃降解，提高其生物活性；添加锌、镁、钴、氟等能让玻璃具有抗菌性；添加锶、氟能够增强生物活性玻璃的成骨功效等。现已有相关的研究，例如中国专利申请CN200780029345.8生物活性玻璃，公开了一种生物活性玻璃，其包括Sr和Si02，SrO的摩尔百分数是0.2％至45％，还包括Na、K、Ca、P205、Mg、Zn、B2O3、F或Ag中的一种或多种源，其中以CaF2、SrF2、MgF2、NaF或KF中的一种或多种提供所述F，且CaF2、SrF2、MgF2、NaF或KF的总摩尔百分数是0％至50％，包含0％至30％总摩尔百分数的Na离子源和/或K离子源，包含0％至50％摩尔百分数的CaO，包含0％至14％摩尔百分数的P205，其包含0％至40％摩尔百分数的MgO，其包含0％至10％摩尔百分数的ZnO，包含0％至15％摩尔百分数的B203。研究还发现，通过改变玻璃中网络形成体(如SiO2，通过桥氧离子与其他网络形成体相连)和网络修饰体(如Na2O、CaO等，通过打断桥氧与网络形成体元素之间的桥氧键而产生非桥氧离子的氧化物)的含量比例可以改变玻璃的网络联通性(即每个玻璃骨架单位中桥氧键的平均数目)，进而调控材料的降解速率，以满足不同的应用需求。例如降低玻璃中网络形成体和网络修饰体的比例，可以使得玻璃的结构从三维网络结构向链状结构改变，进而降低玻璃的稳定性，提高降解性，形成生物活性玻璃，反之。研究结果显示当生物活性玻璃的网络联通性为1.9-2时，具有良好的生物活性，即可降解性和生成类磷灰石的能力。当生物活性玻璃的网络联通性大于2.6时，几乎不具有生物活性。
在进一步的体外研究发现，由SiO2-Na2O-CaO-P2O5组成的一些生物活性玻璃在模拟体液内浸泡24小时后才能检测到少量的矿化羟基磷灰石形成，且降解后会引起溶液pH的快速升高。这意味着含有这类生物活性玻璃作为再矿化牙膏添加剂或脱敏剂时，无法快速、高效和可控的达到理想的矿化效果。此外，过高的pH会损害细胞、组织，且对于生物活性玻璃作为植骨材料应用时，会出现材料降解过快，降解速率与骨修复重建速率不协调。
因此，结合应用需求，开展新型生物活性玻璃的个性化开发及研究很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用生物活性玻璃及其制备方法和应用，所述医用生物活性玻璃可用于牙科和骨科中。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明首先提供了一种医用生物活性玻璃，包括以下原料成分：SiO2、P2O5、金属氯化物或其结晶水合物、网络修饰体；所述网络修饰体包括碱金属氧化物或/和碱土金属氧化物；所述医用生物活性玻璃的网络连通性NC为1.5-3.35；其中NC的计算公式为：其中NC的计算公式为：
公式中：
为医用生物活性玻璃中SiO2的摩尔百分含量；MMO为医用生物活性玻璃中碱土金属氧化物的摩尔百分含量；
为医用生物活性玻璃中碱金属氧化物的摩尔百分含量；
为医用生物活性玻璃中P2O5的摩尔百分含量。
进一步的，本发明的医用生物活性玻璃，还包括功能调节金属氧化物，所述功能调节金属氧化物为CuO、ZnO、Fe2O3、SnO、CeO2、CoO和MnO2中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
进一步的，本发明的医用生物活性玻璃，还包括氟化物，所述氟化物为CaF2、SrF2、MgF2和LaF3中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
进一步的，上述述氯化物为CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、LaCl3和KCl中的一种或多种，当混合时，为任何比例；所述碱金属氧化物为K2O；所述碱土金属氧化物为MgO、CaO、BaO和SrO中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
进一步的，本发明的医用生物活性玻璃，还包括氟化物，所述氟化物为CaF2、SrF2、MgF2和LaF3中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
更进一步的，本发明的医用生物活性玻璃中，各原料成分的摩尔含量如下：
SiO220-60mol％；
P2O53-8mol％；
金属氯化物或其结晶水合物0.5-56mol％；
网络修饰体20-60mol％；
功能调节金属氧化物0.1-20mol％；
氟化物0.1-9mol％。
更进一步的，本发明的医用生物活性玻璃，其相态为无定形的生物活性玻璃，或者为生物活性玻璃基质中含有结晶相的生物活性玻璃陶瓷。
上述医用生物活性玻璃的制备方法，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1250-1620℃下熔融处理1-2h，将得到的均一混合物置于冷水中或金属板上使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，然后通过研磨获得所述医用生物活性玻璃。
制备方法中，所述步骤1)中的冷水是指温度为0-30℃的水；所述步骤2)的干燥温度是60-80℃，时间是5-24小时。
本发明还涉及所述的医用生物活性玻璃在医学中应用，用作以下医学产品的原料组分：牙保护漆、漱口水、植骨材料、功能型牙贴、牙用脱敏剂、根管充填材料、复合树脂充填材料、粘接剂、伤口敷料；所述功能型牙贴包括美白牙贴和再矿化牙贴。用于植骨材料中，具有良好的成骨效果，同时还具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等其他辅助治疗功效。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明的生物活性玻璃中，SiO2作为玻璃结构的网络形成体，通过桥氧形成玻璃网络结构；P2O5以正磷酸根的形式存在，修饰玻璃结构；金属氯化物或其结晶水合物不影响玻璃的网络联通性，但可扩张玻璃的结构，调节玻璃的生物活性；网络修饰体通过破坏Si与桥氧间的桥氧键，形成非桥氧键来改变玻璃的网络联通性；氟化物也不影响玻璃的网络联通性，但可以以如CaF+或SrF+等形式修饰玻璃结构，调节生物活性玻璃的理化及生物学功能。
2、生物活性玻璃的NC值与其生物活性(降解性和生成磷灰石的能力)存在一定的相关性。当NC值大于2.4时，生物活性玻璃几乎无生物活性，体内研究显示其几乎无成骨能；接近2.0时，生物活性玻璃具有良好的生物活性；从2.0至2.4(2.0＜NC≤2.4)，生物活性玻璃的生物活性随NC值的增加而降低。当NC值小于1.8时，生物活性玻璃大量结晶，生物活性降低。而本发明中，因为加入氯化物，在不影响玻璃的网络联通性的同时，氯离子能够扩张玻璃结构，提高玻璃的降解性和生成磷灰石的能力，因此本发明的生物活性玻璃的NC值大于2.4，甚至等于3.18时，生物活性玻璃仍具有较高的生物活性，同时随着NC值增加，玻璃的降解速率减慢；当生物活性玻璃的1.5＜NC＜2.0时，生物活性玻璃具有优良的生物活性，且随着生物活性玻璃中氯含量的增加，生物活性玻璃的降解速率加快。
3、本发明的医用生物活性玻璃，根据NC计算公式，通过在限定的范围内调整其中碱土金属氧化物、碱金属氧化物、二氧化硅和五氧化二磷的含量，可以将医用生物活性玻璃的NC值调整值期望的范围内，从而其理化性质和生物学性能可调控,具有很广泛的应用前景，如氟保护漆、漱口水、植骨材料、功能型牙贴(美白牙贴和再矿化牙贴)、脱敏剂、根管充填材料、复合树脂充填材料、粘接剂、伤口敷料添加剂等。同样，将本发明所述的医用生物活性玻璃用作植骨材料，可以通过调节含氯生物活性玻璃的NC值来调控玻璃的降解速率，解决当前植骨材料的降解速率与其成骨生成速率不匹配的问题。
4、本发明组分中的功能调节金属氧化物，比如掺入金属元素，如铜、锌、铁、钴和锰等，其在生物活性玻璃体系中有足够SiO2用于形成玻璃网络骨架结构时，具有NC调节功能，充当类似于碱金属和碱土金属氧化物的网络修饰体功能，用于调节体系的NC值，同时具有治疗功能，额外赋予生物活性玻璃抗菌，抗炎和抗肿瘤的作用。
5、本发明的制备方法采用高温熔融冷淬制备工艺，该方法可进行大规模、批量的生物活性玻璃生产。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
图1是含有不同网络连通性的生物活性玻璃的X射线衍射图；
图2是含有不同网络连通性的生物活性玻璃浸泡在Tris溶液中不同时间释放出钙离子的浓度的图；
图3是网络连通性为3.35的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的X射线衍射图；
图4是网络连通性为3.27的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的31P固态核磁共振波普图；
图5是网络连通性为1.5的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的31P固态核磁共振波普图；
图6是实施例1中的生物活性玻璃作为植骨材料，植入大鼠的颅骨缺损4周后，骨组织的Micro-CT图(BG为植入生物活性玻璃的缺损，C为空白对照组)；
图7是实施2中的可用作漱口水添加剂的生物活性玻璃，与链球菌共培养24小时后的扫描电镜图，其中图(a)为不含生物活性玻璃的培养基组，图(b)为含生物活性玻璃的培养基组；
图8为实施例3中，可用作牙保护漆的生物活性玻璃，在人工唾液中浸泡24小时后的扫描苗电镜图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步详细描述本发明，但这些实施例不应认为是对本发明的限制。
实施例1：
医用生物活性玻璃，为生物活性玻璃基质中含有少量结晶相的生物活性玻璃陶瓷，是由SiO2、P2O5、CaF2、K2O、CaO，MnO2、CaCl2通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为5.0mol％；CaF2的含量为3.0mol％，CaCl2的含量为14.0mol％；MnO2的含量为5.0mol％；此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为2.5；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1580℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，60℃，24小时，然后通过研磨获得粒径在100-1000um大小的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的医用生物活性玻璃作为植骨材料的生物活性玻璃。
实施例2:
医用生物活性玻璃，为无定形非晶相生物活性玻璃，是由SiO2、P2O5、CaO、CaCl2、CuO通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为3.0mol％，CaCl2的含量为56.0mol％,CuO的含量为1mol％，此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为1.6；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1250℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中，80℃，5小时，然后通过研磨获得粒径为小于38um的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的医用生物活性玻璃可作为具有抗菌漱口水添加剂的生物活性玻璃。
实施例3：
医用生物活性玻璃，为生物活性玻璃基质中含有少量结晶相的生物活性玻璃陶瓷，是是由SiO2、P2O5、SrO、ZnO、CaO、SrCl2、SrF2、通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为4.0mol％，SrF2的含量为1.0mol％，SrCl2的含量为0.5mol％，ZnO的含量为0.1mol％,此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为1.8；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1450℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，70℃，10小时，然后通过研磨获得粒径为小于38um的医用生物活性玻璃。上述制备得到的作为用作牙保护漆添加剂的医用生物活性玻璃。
实施例4：
医用生物活性玻璃，为生物活性玻璃基质中含有少量结晶相的生物活性玻璃陶瓷，是由SiO2、P2O5、SnO、MgO、CaO、LaF2、CaCl2、LaCl3、通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为1.0mol％,LaF3的含量为1.0mol％，CaCl2、LaCl3的总含量为3.0mol％，此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为2.7；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1580℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，65℃，20小时，然后通过研磨获得粒径为小于38um的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的作为复合树脂充填材料的医用生物活性玻璃。
实施例5：
医用生物活性玻璃，为生物活性玻璃基质中含有少量结晶相的生物活性玻璃陶瓷，是由SiO2、P2O5、K2O、Fe2O3、MgO、CaO、KCl、ZnCl2、BaCl2通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为8.0mol％，Fe2O3的含量为3.0mol％；KCl、ZnCl2和BaCl2的总含量为12.0mol％，且它们之间的比例为1:1:1，此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为3.35；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1620℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，70℃，12小时，然后通过研磨获得粒径在100-1000um大小的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的可用作具有抗肿瘤潜能的植骨材料的医用生物活性玻璃。
实施例6：
医用生物活性玻璃，为无定形非晶相生物活性玻璃，是由SiO2、P2O5、CaO，SrCl2、CeO、CuO、CoO通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为5.0mol％，SrCl2的含量为25.0mol％，CeO、CuO、CoO的总含量为20mo％,且它们之间的比例为1:1:2,此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为2.1；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1380℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，75℃，12小时，然后通过研磨获得粒径为小于38um的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的医用伤口辅料添加剂的生物活性玻璃。
实施例7：
医用生物活性玻璃，为无定形非晶相生物活性玻璃，是由SiO2、P2O5、CaO，MgF2、CaCl2、SrO通过高温熔融冷淬法(melt-quench)制成，其中P2O5的含量为4.5mol％，MgF2的含量为0.5mol％,CaCl2的含量为30.0mol％，此外，生物活性玻璃的组成成分的含量满足：NC为1.5；
上述医用生物活性玻璃，是通过高温熔融冷淬(melt-quench)制备而成，具体步骤如下：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1410℃下熔融处理1h，将得到的均一混合物置于冷水中使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，80℃，10小时，然后通过研磨获得粒径为小于38um的医用生物活性玻璃。
上述制备得到的作为脱敏剂添加剂的生物活性玻璃。
实验例：
图1是含有不同网络连通性的生物活性玻璃的X射线衍射图。
如图1所示所有的玻璃玻璃都含有无定形的玻璃相，其中NC小于2.57的玻璃中含有羟基磷灰石；NC值大于3.18的生物活性玻璃中除了有玻璃相外含有少量SiO2结晶相。
图2是含有不同网络连通性的生物活性玻璃浸泡在Tris溶液中不同时间释放出的钙离子浓度示意图。
如图2所示，1.5≤NC≤3.35的含氯生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡1小时候均可降解，提示含氯生物活性玻璃即使NC值大于2.4，玻璃一样具有很高的生物活性；同时NC值大于2.57的玻璃其钙离子的释放量低于NC值小于等于2.57的玻璃，提示我们在保证玻璃具有生物活性的前提下，可以通过调控含氯生物活性玻璃的NC值调节玻璃的降解速率。
图3是网络连通性为3.35的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的X射线衍射图。
如图3所示，NC值为1.5的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡一小时后，XRD图谱中的无定形玻璃信号(25-32°(2θ))强度降低，硅胶层的信号(20-25°(2θ))增强，提示在玻璃发生快速降解，生成硅胶层；随着浸泡时间的延长，无定形玻璃信号强度逐渐减弱，与羟基磷灰石匹配的信号峰强度逐渐增强，9小时后无明显变化；这些提示该玻璃陶瓷具有很高的生物活性，浸泡1小时即可见玻璃降解，6小时可见明显的磷灰石生成，此外在9小时时玻璃中释放的磷酸根几乎全部被消耗用于生成羟基磷灰石。
图4是网络连通性为3.27的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的31P固态核磁共振波普图。
如图4所示，NC值为3.27的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡前后其31P固态核磁共振波普图均为单一的峰。未浸泡的生物活性玻璃(0h)31P的化学位移为2.5ppm左右，提示在原始玻璃中，P是以正磷酸根的形式存在，且由CaCl+平衡价电子。浸泡于Tris溶液后，生物活性玻璃的31P的化学位移移至3.0ppm，且从3h至24h,31P信号峰的半峰宽逐渐减小,这些提示浸泡后，P是以正磷酸根的形式存在，且主要由Ca2+平衡价电子即快速生成羟基磷灰石，且从3h至24h，生成羟基磷灰石的量逐渐增加。由此可见含氯生物活性玻璃的生物活性可以突破当NC值大于2.4时，生物活性玻璃几乎无生物活性的限制，当其NC值为3.27时，仍具有良好的生物活性。
图5是网络连通性为1.5的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡不同时间后收集到的固体粉末的31P固态核磁共振波普图。
如图4所示，NC值为1.5的生物活性玻璃在Tris溶液中浸泡前后其31P固态核磁共振波普图均为单一的峰。未浸泡的生物活性玻璃(0h)31P的化学位移为2.6ppm左右，提示在原始玻璃中，P是以正磷酸根的形式存在，且由CaCl+平衡价电子。浸泡于Tris溶液后，生物活性玻璃的31P的化学位移移至3.0ppm，且从3h至9h,31P信号峰的半峰宽逐渐减小,从9h至24h，31P信号峰的半峰宽几乎不变。这些提示NC值为1.5的生物活性玻璃在Tris中浸泡3h后，能快速生成羟基磷灰石，从3h至9h，生成羟基磷灰石的量逐渐增加,9h后生成的羟基磷灰石的量几乎没有变化。由此可见NC值为1.5的生物活性玻璃具有良好的生物活性。
图6是实施例1中的生物活性玻璃作为植骨材料，植入大鼠的颅骨缺损4周后，骨组织的Micro-CT图(BG为植入生物活性玻璃的缺损，C为空白对照组)。
图6：(a)为实施例1的生物活性玻璃BG作为植骨材料，植入大鼠的颅骨缺损4周后，骨组织的Micro-CT正面图，(b)为切面图；如图6所示，植入BG的骨缺损区域有大量的新骨生成，且新生成的骨组织几乎贯穿整整个缺损区域，而对照组仅可见很少量的新骨形成。由此可见，本发明涉及的生物活性玻璃具有良好的成骨功效，可作为植骨材料，用于临床骨缺损修复。
图7是实施例2中的可用作漱口水添加剂的生物活性玻璃，与链球菌共培养24小时后的扫描电镜图，其中图(a)为不含生物活性玻璃的培养基组，图(b)为含生物活性玻璃培养基组。
如图7所示，与不含生物活性玻璃的培养基组相比，含生物活性玻璃的培养基可以明显的破坏链球菌的结构和活性，进而抑制或杀死细菌。由此可见本发明中涉及的生物活性玻璃具有良好的抗菌功效，可作为漱口水或根管封闭剂的添加剂。
图8为实施例3中，可用作牙保护漆的生物活性玻璃，在人工唾液中浸泡24小时后的扫描电镜图。
如图8所示，本发明设计的生物活性玻璃可以在唾液中快速降解，释放出氟离子，并生成氟磷灰石针状晶体，该晶体在具有良好的耐酸性，所释放的氟离子还具有抑制脱矿和促进再矿化的作用。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，做出若干改进和变化，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种医用生物活性玻璃，其特征在于：包括以下原料成分：
SiO2、P2O5、金属氯化物或其结晶水合物、网络修饰体；
所述网络修饰体包括碱金属氧化物或/和碱土金属氧化物；
所述医用生物活性玻璃的网络连通性NC为1.5-3.35；
其中NC的计算公式为：
公式中：
为医用生物活性玻璃中SiO2的摩尔百分含量；MMO为医用生物活性玻璃中碱土金属氧化物的摩尔百分含量；
为医用生物活性玻璃中碱金属氧化物的摩尔百分含量；
为医用生物活性玻璃中P2O5的摩尔百分含量。
2.根据权利要求1所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：
还包括功能调节金属氧化物，所述功能调节金属氧化物为CuO、ZnO、Fe2O3、SnO、CeO2、CoO和MnO2中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
3.根据权利要求1所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：
还包括氟化物，所述氟化物为CaF2、SrF2、MgF2和LaF3中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
4.根据权利要求1所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：
所述氯化物为CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、LaCl3和KCl中的一种或多种，当混合时，为任何比例；
所述碱金属氧化物为K2O；所述碱土金属氧化物为MgO、CaO、BaO和SrO中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
5.根据权利要求2所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：
还包括氟化物，所述氟化物为CaF2、SrF2、MgF2和LaF3中的一种或多种，当混合时，为任何比例。
6.根据权利要求5所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：所述各原料成分的摩尔含量如下：
SiO220-60mol％；
P2O53-8mol％；
金属氯化物或其结晶水合物0.5-56mol％；
网络修饰体20-60mol％；
功能调节金属氧化物0.1-20mol％；
氟化物0.1-9mol％。
7.根据权利要求6所述的医用生物活性玻璃，其特征在于：所述医用生物活性玻璃的相态为无定形的生物活性玻璃，或者为生物活性玻璃基质中含有结晶相的生物活性玻璃陶瓷。
8.权利要求1-7中任一权利要求所述的医用生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按照配方设计的重量比例称取各原料，混合均匀后置于铂金坩锅中，1250-1620℃下熔融处理1-2h，将得到的均一混合物置于冷水中或金属板上使其骤冷；
2)将上步骤得到的物料置于烘箱中干燥，然后通过研磨获得所述医用生物活性玻璃。
9.根据权利要求6所述的医用生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的冷水是指温度为0-30℃的水；
所述步骤2)的干燥温度是60-80℃，时间是5-24小时。
10.权利要求1-7中任一权利要求所述的医用生物活性玻璃在医学中应用，其特征在于：用作以下医学产品的原料组分：牙保护漆、漱口水、植骨材料、功能型牙贴、牙用脱敏剂、根管充填材料、复合树脂充填材料、粘接剂、伤口敷料；所述功能型牙贴包括美白牙贴和再矿化牙贴。
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