Page 76 - 《精细化工》2020年第4期

第 37 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.37, No.4
202 0 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2020

功能材料
树枝状介孔生物活性玻璃的制备及表征

*
郭 敏，张红梅，吴 梦，郑永利，张天义，朱利民
（东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620）

摘要：以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，三乙醇胺（TEA）为催化剂，正硅酸乙酯（TEOS）为硅
源，四水硝酸钙（CaNT）为钙源，磷酸三乙酯（TEP）为磷源，采用溶胶-凝胶法在不同温度（40、60、80 ℃）
下制备了树枝状介孔生物活性玻璃 RMBG1、RMBG2、RMBG3，用高温煅烧法除去模板。通过 FESEM、TEM、
BET 和纳米粒度分析表征了树枝状生物活性玻璃样品的形貌、结构、粒径和稳定性。结果表明，制备的 RMBG2
粒径均一、分散性好、比表面积大，具有三维开放树枝状孔道的独特结构优势。X 射线电子能谱定性分析表明，
RMBG2 中含有 Si、Ca、P 3 种元素，等离子体光谱（ICP）测试表明，RMBG2 各元素对应的物质的量比大致为
3
2
n(Si)∶n(Ca)∶n(P)=84∶14∶2。RMBG2 的比表面积高达 821.161 m /g,孔径为 5~21 nm，孔体积为 3.184 m /g,
可作为高效的药物载体。
关键词：树枝状生物活性玻璃；介孔结构；溶胶-凝胶法；药物释放；功能材料
中图分类号：TQ460.1；TQ171.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 04-0710-05

Preparation and characterization of dendritic mesoporous bioactive glass

*
GUO Min, ZHANG Hongmei, WU Meng, ZHENG Yongli, ZHANG Tianyi, ZHU Limin
（College of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, China）

Abstract: Dendritic mesoporous bioactive glass samples, RMBG1, RMBG2, RMBG3 were prepared by
sol-gel method at different temperatures (40, 60, 80 ℃) using hexadecyl trimethyl ammonium bromide
(CTAB) as template agent, triethanolamine (TEA) as catalyst, ethyl orthosilicate (TEOS) as silica source,
calcium nitrate tetrahydrate (CaNT) as calcium source, and triethyl phosphate (TEP) as phosphorus source.
The template was removed via high temperature calcination. The morphology, structure, particle size and
stability of the samples were characterized by FESEM, TEM, BET and nano particle analyzer. The results
showed that the prepared dendritic mesoporous biological glass RMBG2 possessed a uniform particle size,
good dispersion and large specific surface area. Especially, it displayed the unique structural advantage of
three-dimensional open dendritic channels. X-ray electron spectroscopy and inductively coupled plasma
(ICP) studies indicated that RMBG2 contained three elements: Si, Ca and P, their corresponding molar
2
ratio was about 84∶14∶2. The specific surface area of RMBG2 was as high as 821.161 m /g, the pore
3
diameter was 5~21 nm, and the pore volume was 3.184 m /g. RMBG2 can be used as an efficient drug carrier.
Key words: dendritic biological glass; mesoporous structure; sol-gel method; drug delivery; functional
materials

生物活性玻璃的主要成分有二氧化硅、氧化钙 活性玻璃在体内释放不同的离子，如硅、钙、磷等
和氧化磷。生物活性玻璃植入人体后，会在人体环 离子可以在基因水平上调节相关成骨细胞，促进骨
境中发生表面化学反应，在其表面形成无机矿物质 细胞的成长。生物活性玻璃作为骨组织修复和代替
成分羟基磷灰石，进而与骨表面形成坚固的化学键 的生物医学材料已经成为国际生物医学材料届的重
[3]
合，并诱导骨形成，有利于骨修复 [1-2] 。此外，生物 要研究部分 。

收稿日期：2019-11-07; 定用日期：2020-01-14; DOI: 10.13550/j.jxhg.20191057
基金项目：上海科委国际科技合作基金资助项目（16410723700）；教育部生物医用纺织材料 111 引智专项资助项目（B07024）
作者简介：郭 敏（1993—），女，硕士生，E-mail：guomin070707@163.com。联系人：朱利民（1960—），男，教授，E-mail：lzhu@
dhu.edu.cn。