[發明專利]一種生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810035057.3
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108285343A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 葉建東;柯金環
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/628;A61K6/027
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

本發明公開了一種生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料的制備方法，具體為將可水解含硅化合物、磷酸三乙酯和硝酸鹽溶于溶劑中，調節pH值，使其發生水解縮合反應，得到生物活性玻璃前驅體溶膠；將預先均勻分散的氧化鋯懸浮液，加入到生物活性玻璃前驅體溶膠中，使之均勻分散，通過陳化將溶膠轉化為凝膠，在氧化鋯顆粒周圍包覆上一層很薄的生物活性玻璃，高溫燒結后，得到生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料。本發明的氧化鋯牙科陶瓷材料，具有良好的生物活性和優秀的力學性能，同時還能促進骨髓間質干細胞的增殖和成骨分化，從而有助于提高骨整合能力，對改善牙科材料修復效果，推動其更廣泛的臨床應用，具有重要的社會經濟價值。

技術領域

本發明涉及牙科修復醫用材料領域，特別涉及一種生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料的制備方法。

背景技術

由于齲齒、牙周炎、牙齒創傷等造成的牙齒缺失是當前人類面臨的最為常見的口腔疾病之一。50年代以前，教授首次提出利用鈦金屬替代以往的黃金貴金屬成為新的口腔植入體，自此，種植牙因功能強，固位好等優點被譽為人類的“第三副牙齒”。目前市場上的主流種植產品是鈦金屬及其合金，雖然應用廣泛，但是依然存在美觀性差、有毒性以及生物機械適應性差等問題。而生物陶瓷特別是氧化鋯陶瓷，因為具有顏色比較接近人的天然牙齒、力學強度較高、生物相容性好、耐腐蝕性強等優點，在臨床上的應用潛力越來越大。然而，氧化鋯陶瓷是一種惰性材料，在實際植入人體后，植入體與骨組織之間會形成纖維結締組織包繞的界面層而無法與周圍骨組織及其他組織發生整合，最終可能造成種植體的失敗。

已知具有生物活性的陶瓷材料，植入人體后能夠在體內生成類骨羥基磷灰石層，從而能與周邊的骨組織發生化學性結合。因此，可以通過提高氧化鋯陶瓷表面的生物活性來提高種植成功幾率。目前提高氧化鋯陶瓷表面生物活性的機理主要是通過表面處理或者復合生物活性物質，使其表面產生有機功能基團(Zr-OH)或者是沉積生物活性鈣磷涂層(Ca-P)，來改善惰性陶瓷的生物活性。圍繞此機理，主要有以下三種改性方法：第一種直接在氧化鋯基體內復合生物活性比較好的第二相物質，如，羥基磷灰石、生物活性玻璃、磷酸鈣等，雖然生物活性顯著提高，但因為第二相的強度較低，會造成陶瓷整體力學強度的急劇下降；第二種主要是通過溶膠凝膠法、電泳沉積法、等離子噴涂、仿生礦化等方法在陶瓷表面沉積生物活性涂層，如，磷酸鹽涂層、生物活性玻璃涂層、羥基磷灰石涂層，此種方法在一定程度上能明顯提高陶瓷表面的生物活性，應用也比較廣泛，但是因為表面的涂層與基體之間的結合主要屬于物理結合，界面結合力不高，在口腔環境中容易發生溶解和剝落，長期修復效果也不佳；第三種方法主要是通過噴砂、酸堿處理、激光或紫外處理以及微圖案化來改變陶瓷材料表面的性能，如粗糙度、超親水性，或者是產生Zr-OH，改善細胞在材料表面的黏附和整合性能，從而提高植入效果，但是此種方法所獲得的效果經常是不確定的，還容易誘導氧化鋯陶瓷表面發生四方相向單斜相的轉變，影響材料的可靠性和力學穩定性。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于一種生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料的制備方法，制備得到的氧化鋯陶瓷材料具有較好的生物活性，同時又保持了較高力學性能，還能促進骨髓間質干細胞的增殖和成骨分化從而有助于提高骨整合能力，制備工藝較簡單。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種生物活性玻璃包覆改性氧化鋯牙科陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)以可水解含硅化合物和硝酸鹽為原料制備生物活性玻璃前驅體溶膠；

或者，以可水解含硅化合物、硝酸鹽和磷酸三乙酯為原料制備生物活性玻璃前驅體溶膠；

(2)將氧化鋯粉末分散于溶劑中，按照分散劑與氧化鋯質量比為0～10wt％加入分散劑，調節pH值為7～14，超聲分散5～60min，以200～1000r/min的速度攪拌，制備得到氧化鋯分散溶液；