一種納米β-硅酸鈣/硒生物活性復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于納米材料的制備領(lǐng)域，特別設(shè)及一種具有抗菌性的納米0 -娃酸巧/ 砸的生物活性復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，娃酸巧在生物學(xué)領(lǐng)域被廣泛的研究。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明，娃酸巧具有良好的 誘導(dǎo)類(lèi)骨磯灰石形成能力和體外生物活性，而且在模擬體液中，類(lèi)骨磯灰石在娃酸巧表面 形成的速度大于在其他生物玻璃和玻璃-陶瓷表面形成的速度。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，娃酸 巧無(wú)細(xì)胞毒性且具有良好的生物活性，溶出的巧、娃離子具有促進(jìn)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，進(jìn) 一步的研究也表明巧-娃基材料相比巧-磯基材料具有更佳的成骨活性，并已作為填充和 修復(fù)材料而應(yīng)用于骨組織和關(guān)節(jié)上。
[0003] 此外，細(xì)菌感染是種植術(shù)中不可避免的并發(fā)癥，盡管經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的消毒和無(wú)菌操作， 仍然會(huì)有0.5-3%的感染率存在。砸是人體所必須的微量元素，納米砸還具有很強(qiáng)的抗菌功 能，研究表明納米砸可W有效的抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)W及治療由于金黃色葡萄球菌 引起的一系列感染（Tran, P.A. Webster, T.J. Int.J.Nanomed. 2001,6,1553-1558);通過(guò)體 內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)都證明了富含砸的益生菌可W抑制致病的大腸桿菌的生長(zhǎng)，體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)經(jīng) 過(guò)9化后，富含砸的益生菌（每克益生菌含0. 509微克砸）就可W抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)；將 接種過(guò)大腸桿菌的老鼠注射了一定量的富含砸的益生菌，經(jīng)過(guò)28天后，被注射了含砸的益 生菌的老鼠的存活率明顯高于沒(méi)有注射過(guò)的（Yang J，化ang K，Qin S，化ao Z，化en F.Dig Dis Sci.2009 ;54(2) ;246-254)。如果設(shè)計(jì)出即有利于調(diào)節(jié)組織與材料間的相互作用，又具 有抗菌性的雙功效生物活性材料，使治療修復(fù)和預(yù)防感染合為一體，將具有重要的醫(yī)學(xué)應(yīng) 用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有抗菌性的生物活性復(fù)合材料的制備 方法。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種納米0 -娃酸巧/砸生物活性復(fù)合材料的 制備方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0006] 步驟1);室溫下，將油酸鋼、氯化巧分別加入到含有無(wú)水己醇、正己燒W及去離子 水的=口燒瓶中，水浴加熱回流后，經(jīng)過(guò)后處理制得油酸巧；
[0007] 步驟。；將制得的油酸巧加入到含有己醇、油溶性溶劑的；口燒瓶中，45°C下使 其充分溶解，隨后加入娃酸鋼的水溶液，水浴加熱回流；
[000引步驟3);將反應(yīng)體系降溫至0°C，然后加入亞砸酸鋼的水溶液，充分?jǐn)埌韬?，加?抗壞血酸的水溶液，室溫下反應(yīng)完全；
[0009] 步驟4);將制得的樣品分別用去離子水、己醇交替洗漆，干燥后，將樣品在馬弗爐 中鍛燒即得納米0-娃酸巧/砸復(fù)合材料。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟1)中水浴的溫度為70°c~75°C，回流時(shí)間為2-化。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟1)中油酸鋼的濃度為3. Omol/l，其溶解溫度為45°C。
[001引優(yōu)選地，所述步驟1)中氯化巧的摩爾濃度為3. Omol/L。
[001引優(yōu)選地，所述步驟。中油酸巧的摩爾濃度為0. 25mol/L。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟2)中油溶性溶劑為環(huán)己燒、正己燒或甲苯。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟2)中娃酸鋼溶液的濃度為0. 25mol/L。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟。中水浴的溫度為70°C~75°C，回流時(shí)間為2-化。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟3)中亞砸酸鋼的摩爾濃度為0. 3-0. 5mol/L。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟3)中抗壞血酸的摩爾濃度為0. 6-1. Omol/L。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟3)的反應(yīng)時(shí)間為2-化。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟4)中的交替洗漆具體為；先用無(wú)水己醇洗漆，然后在SOOOrpm離 屯、分離lOmin去除上清液；在用去離子水洗漆，然后在SOOOrpm離屯、分離15min去除上清 液，如此循環(huán)無(wú)水己醇-去離子水洗漆3次；最后用無(wú)水己醇洗漆，在SOOOrpm下離屯、分離 lOmin得到沉淀。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟4)中干燥的溫度為60°C。
[0022] 優(yōu)選地，所述步驟4)中馬弗爐的鍛燒溫度為460-800°C，鍛燒時(shí)間為化。
[0023] 對(duì)苯發(fā)明提供的材料的表征及抗菌性能的評(píng)價(jià)
[0024] 一、體外抑菌性能測(cè)試
[0025] 納米0 -娃酸巧/砸復(fù)合材料抗菌性能的測(cè)試采用如下方法：實(shí)驗(yàn)菌種采用大腸 桿菌及金黃色葡萄球菌。取一定量的菌種接種于50mL的LB液體培養(yǎng)基中，于37°C的恒溫 搖床上16化pm培養(yǎng)18~2化，W備抗菌測(cè)試。實(shí)驗(yàn)樣品及測(cè)試中所用的器材經(jīng)121°C高溫 滅菌20min ;將原培養(yǎng)后的菌液被稀釋102倍；取稀釋后的菌液ImL接種于裝有納米0 -娃 酸巧，納米0 -娃酸巧/砸復(fù)合材料的玻璃小瓶中；樣品與菌液在37°C的恒溫培養(yǎng)箱中作 用18~2化后，分別加入lOmL的無(wú)菌生理鹽水，蓋緊瓶蓋，用手搖晃30s，將細(xì)菌洗脫下來(lái)； 洗脫后的菌液用生理鹽水稀釋適當(dāng)?shù)谋稊?shù)后取100 y L在LB固體培養(yǎng)基上涂平板，平行涂 =個(gè)，在37°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18~2化后計(jì)數(shù)取平均值，然后進(jìn)行換算得到玻璃小瓶 中的細(xì)菌存活數(shù)。按如下公式計(jì)算抗菌樣品的抑菌率：
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米β -硅酸鈣/硒生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： 步驟1):室溫下，將油酸鈉、氯化鈣分別加入到含有無(wú)水乙醇、正己烷以及去離子水的 三口燒瓶中，水浴加熱回流后，經(jīng)過(guò)后處理制得油酸鈣； 步驟2):將制得的油酸鈣加入到含有乙醇、油溶性溶劑的三口燒瓶中，45°C下使其充 分溶解，隨后加入硅酸鈉的水溶液，水浴加熱回流； 步驟3):將反應(yīng)體系降溫至0°C，然后加入亞硒酸鈉的水溶液，充分?jǐn)嚢韬螅尤肟箟?血酸的水溶液，室溫下反應(yīng)完全； 步驟4):將制得的樣品分別用去離子水、乙醇交替洗絳，干燥后，將樣品在馬弗爐中煅 燒即得納米β-硅酸鈣/硒復(fù)合材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，所述步驟1)中水浴的溫度為70°C~75°C，回流時(shí)間為2-4h。
3. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟1)中油酸鈉的濃度為3. Omol/L，其溶解溫度為45°C。
4. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟1)中氯化鈣的摩爾濃度為3. Omol/L。
5. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中油酸鈣的摩爾濃度為0. 25mol/L。
6. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中油溶性溶劑為環(huán)己烷、正己烷或甲苯。
7. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中硅酸鈉溶液的濃度為0. 25mol/L。
8. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟2)中水浴的溫度為70°C~75°C，回流時(shí)間為2-4h。
9. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟3)中亞硒酸鈉的摩爾濃度為0. 3-0. 5mol/L。
10. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟3)中抗壞血酸的摩爾濃度為0. 6-1. Omol/L。
11. 如權(quán)利要求1所述的納米β-硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟3)的反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
12. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特 征在于，所述步驟4)中的交替洗滌具體為：先用無(wú)水乙醇洗滌，然后在SOOOrpm離心分離 IOmin去除上清液；在用去離子水洗滌，然后在8000rpm離心分離15min去除上清液，如此 循環(huán)無(wú)水乙醇-去離子水洗絳3次；最后用無(wú)水乙醇洗絳，在8000rpm下離心分離IOmin得 到沉淀。
13. 如權(quán)利要求1所述的納米β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟4)中干燥的溫度為60°C。
14. 如權(quán)利要求1所述的β -硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，所述步驟4)中馬弗爐的煅燒溫度為460-800 °C，煅燒時(shí)間為2h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米β-硅酸鈣/硒的生物活性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，(1)室溫下，將油酸鈉以及氯化鈣加入到含有去離子水、無(wú)水乙醇、正己烷的三口燒瓶中，水浴加熱回流一定時(shí)間后，經(jīng)過(guò)后處理制得油酸鈣。(2)將制得的油酸鈣加入到含有乙醇、油溶性溶劑的三口燒瓶中，45℃下使其充分溶解，隨后加入硅酸鈉的水溶液，水浴加熱回流一定時(shí)間。(3)將反應(yīng)體系降溫至0℃，然后加入亞硒酸鈉的水溶液，充分?jǐn)嚢韬?，加入抗壞血酸的水溶液，室溫下反?yīng)完全。(4)將制得的樣品分別用去離子水、乙醇交替洗滌，干燥后，將樣品在馬弗爐中煅燒即得納米β-硅酸鈣/硒的復(fù)合材料?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明該復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別為92±4％和95±4％。本發(fā)明納米β-硅酸鈣/硒復(fù)合材料作為抗菌性生物活性材料有著廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】A61L27-02, C01B19-02, A61L27-54, C01B33-24
【公開(kāi)號(hào)】CN104649283
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510030287
【發(fā)明人】倪似愚, 于曉偉, 李長(zhǎng)艷, 周興平
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日