[發明專利]一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810384018.4
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108578785B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 溫翠蓮;裘依梅;吳軍茹;李瑞峰;葉健霞;張騰;溫娜
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61L27/52;A61L27/10;A61L27/02;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/12
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;林文弘

1.一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于:包括以下步驟:

（1）將生物玻璃粉末進行球磨后過篩獲得粒徑在45微米以下的粉末，放入37 ℃的恒溫水中并持續地通入氮氣以除去水中溶解的氧氣，加入濃度為0.1 mol/L的硝酸鈰銨溶液磁力攪拌充分反應30 min，隨后持續30 min滴入聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，反應1 h后用去離子水和無水乙醇反復清洗至中性，離心干燥獲得粉末放入按質量比乙二胺:水=3:2配成的125 mL混合溶液中，并在80 ℃條件下攪拌1~6 h，最后采用去離子水和乙醇反復清洗至中性后離心干燥，得到表面氨基化改性的生物玻璃粉末，標記為NBG；

（2）量取400 mL去離子水，通氮氣20 min以排除水中的溶解的氧氣，加入23.35 gFeCl₃?6H₂O和8.6 g FeCl₂?4H₂O，快速攪拌至其完全溶解后加入60 mL NH₃?H₂O，在溫度60℃下水浴超聲處理1 h，之后借助磁鐵用去離子水和酒精反復清洗獲得Fe₃O₄粉末；將所得的Fe₃O₄粉末加入400 mL溶有47.5 g Na₂SiO₃?9H₂O的溶液中，機械攪拌并加熱至80 ℃，隨后逐滴加入2 mol/L的HCl溶液使pH值達到6-7，經過去離子水和酒精多次清洗之后冷凍干燥，獲得穩定化處理的Fe₃O₄@SiO₂復合磁性粉末，標記為MS；

（3）將殼聚糖溶解于稀醋酸溶液中，磁力攪拌1小時后得到殼聚糖醋酸溶液，其中稀醋酸溶液為醋酸與水按體積比為2:100配置而成；

（4）將步驟（1）中得到的表面氨基化改性的生物玻璃粉末NBG和步驟（2）中得到的Fe₃O₄@SiO₂復合磁性粉末MS按重量比為8~20:1混合均勻，采用紫外照射進行消毒處理后，按1~20g/L的比例緩慢加入到步驟（3）所獲得的殼聚糖醋酸溶液中，超聲處理1 h，并磁力攪拌1 h，獲得MS/NBG/殼聚糖復合溶液；

（5）通過酯化反應以對醛基苯甲酸修飾PEG得到DFPEG，其步驟是將PEG按30 g/L的濃度不斷攪拌溶解于100 mL的四氫呋喃中，待完全溶解后加入對醛基苯甲酸和催化劑4-二甲氨基吡啶，充分攪拌至完全溶解，再加入N,N’-二環己基碳二亞胺，于室溫攪拌3~12 h，過濾去除沉淀后，將濾液濃縮并干燥后獲得DFPEG粉末，將DFPEG粉末按重量比1:5溶于去離子水，得到DFPEG凝膠因子溶液；

（6）將步驟（5）中得到的DFPEG凝膠因子溶液逐滴快速加入到步驟（4）所獲得的MS/NBG/殼聚糖復合溶液中，并快速攪拌1 min即制得具有磁性自愈性的生物玻璃/水凝膠復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中的生物玻璃粉末包括硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中的硝酸鈰銨溶液是將硝酸鈰銨溶于1 mol/L的HNO₃配置的。

4.根據權利要求1所述的一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中生物玻璃、硝酸鈰銨、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯所用的重量比為10:20:2。

5.根據權利要求1所述的一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中殼聚糖和稀醋酸溶液的重量比為2~6:100。

6.根據權利要求1所述的一種磁性自愈性生物玻璃/水凝膠復合材料的快速制備方法，其特征在于：所述步驟（5）中，PEG:對醛基苯甲酸:4-二甲氨基吡啶的質量比為3:1:0.05。