納米級多肽防齲齒材料及製造方法以及含有該材料的牙膏的製作方法

2023-10-11 21:13:59 5

專利名稱：納米級多肽防齲齒材料及製造方法以及含有該材料的牙膏的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種牙膏，尤其是一種可用於牙膏的納米防齲齒抗菌材料及其製造方法，以及含有所述材料的牙膏。
背景技術：
齲病是牙體硬組織在以細菌為主的多種因素的共同作用下發生的一種慢性進行性破壞疾病，變形鏈球菌等致齲細菌的存在是齲病發生的主要條件，粘附在牙齒上的牙菌斑是細菌在牙面上產生齲病的重要口腔環境，蔗糖等致齲性食物進入菌斑，菌斑內的致齲菌使糖發酵產生酸，這些酸在牙面長時間停留，將牙齒硬組織溶解破壞，使之脫礦而產生齲病。及時清除致齲菌和牙菌斑，經常性保持口腔清潔衛生，減少致齲性食物的攝入，增強牙齒表面抵抗酸蝕的能力，是防治齲病的必要措施。
牙膏已成為人們日常生活中的必需品，隨著人們生活水平的不斷提高，牙膏已由普通潔齒型向療效型發展，目前療效型藥物牙膏所加的藥物多為中草藥和氟化物等。實踐證明氟能與牙體硬組織的的主要成分羥基磷灰石結合，形成氟磷灰石，這種氟磷灰石難溶於酸，能大大增強牙齒抵抗酸蝕的能力，所以氟化物可以防齲。但是，由於氟本身具有相當的毒性，氟在牙膏中的用量受到嚴格限制，過量氟的攝入會導致黃褐色的氟斑牙，影響牙齒表面的光潔和美觀，嚴重的還會引起氟中毒和氟骨症。
有鑑於此，提供一種可解決上述問題的可用於牙膏的防齲齒抗菌材料及其牙膏實為必要。

發明內容
本發明的目的在於合成一種納米級多肽防齲齒材料，該納米材料能促進牙齒受損酸蝕表面再礦化，及時修復齲壞牙面，恢復牙齒光潔美白的本色。該材料應用於牙膏，安全有效，對人體卻無毒副作用，使牙膏具有良好的安全防齲功效。
本發明的另一目的在於提供一種所述納米級多肽防齲齒材料的製造方法。
本發明的又一目的在於提供一種應用所述納米級多肽防齲材料的牙膏。
為達到上述目的，本發明提供了一種納米級多肽防齲齒材料，其由羥基磷灰石納米微晶與酪蛋白磷酸肽通過溶液-超聲分散法交聯複合製得。
所述納米級多肽防齲齒材料的製備方法為首先，製備HAP分散液和CPP溶液，將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機處理10分鐘待用；將與HAP相同重量的CPP分散於丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液。
接著，在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處於超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；然後，在150℃下攪拌複合約兩小時，冷卻分離出溶劑，將粘稠的複合產物涼幹；最後，將CPP和HAP複合產物在60℃左右進行真空乾燥48小時，製得CPP/HAP多肽納米防齲複合材料。
其中，所述CPP包括4～7個成簇存在的磷酸絲醯基，其核心結構為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu穀氨酸，P磷酸基)。所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，經過精製、純化製成的具生物活性的多肽。
所述羥基磷灰石(HAP)納米微晶採用溶膠-凝膠方法製備，以鈣鹽、磷酸鹽為原料，控制Ca/P的摩爾比為1.67∶1。
本發明進一步提供了一種納米級多肽防齲齒材料牙膏，包括牙膏膏體基質組分，所述納米級多肽防齲齒材料牙膏還包括納米級多肽防齲齒材料，即CPP/HAP納米級多肽防齲齒材料。所述納米級多肽防齲齒材料在所述牙膏中的重量百分比為0.1％-20％。以下通過幾個實施例簡述所述牙膏的組分。
在本發明的一個實施例中，所述納米級多肽防齲齒材料牙膏中各組分佔總重量百分比為甘油 5％ 山梨醇15％CMC1.0％K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP 5.0％糖精鈉 0.15％ 香精 1.2％去離子水 餘量在本發明的又一個實施例中，所述納米級多肽防齲齒材料牙膏中各組分佔總重量百分比為甘油 10％ 山梨醇10％CMC1.1％K121.7％CaCO345％ CPP/HAP 3.0％糖精鈉 0.2％香精 1.1％去離子水 餘量在本發明的又一個實施例中，所述納米級多肽防齲齒材料牙膏中各組分佔總重量百分比為丙二醇 5％山梨醇 20％CMC1.1％K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP1.5％糖精鈉0.1％香精 1.0％去離子水 餘量在本發明的又一個實施例中，所述納米級多肽防齲齒材料牙膏中各組分佔總重量百分比為丙二醇 5％ 甘油 10％山梨醇 10％ CMC 1.2％
K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.0％去離子水 餘量在本發明中，CPP/HAP納米級多肽防齲齒材料，一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由於CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質表面和內部的沉積。CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒複合材料匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協同作用，應用於牙膏中，能夠雙重促進牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對於缺損牙釉質的修補和防齲作用效果大大增強，具有傳統防齲材料氟化物不可比擬的安全使用性能。
具體實施例方式
本發明一種納米級多肽防齲齒材料，由羥基磷灰石(分子式Ca10(PO4)6(OH)2，簡稱HAP)納米微晶與酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides，簡稱CPP)這一天然多肽進行交聯複合製得。
羥基磷灰石(HAP)納米微晶與人體骨骼結構(包括牙釉質的結構)極其相似，具有優良的生物相容性，能與骨組織形成牢固的鍵合，容易在牙齒缺損表面附結，具有良好的再礦化修復美白作用。但人工合成的HAP納米微晶由於易團聚、強度低、脆性大，在一定程度上限制了其應用，因此，需對HAP納米微晶的使用性能改進。
酪蛋白磷酸肽(CPP)是從牛奶中提取的一種天然多肽，具有生理活性，CPP分子由二十到三十幾個胺基酸殘基組成，其中包括4～7個成簇存在的磷酸絲醯基，其核心結構為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu穀氨酸，P磷酸)。研究發現，CPP生理活性表現在其獨特結構能促進人體對鈣的吸收，能促進缺損性牙釉質再礦物化，將鈣離子結合在齲齒處，從而達到抗齲目的。CPP對缺損性牙釉質的再礦化作用被越來越多的實驗證實，但也發現CPP的再礦化作用受到PH環境的影響，只能促進無定形鈣的吸收，若按常規工藝將CPP添加於牙膏，CPP與牙膏其他組份的配伍性不好，CPP容易失去活性。
本發明所述的CPP/HAP納米級多肽防齲齒材料，可採用溶液-超聲分散法製備，但應用於牙膏的該納米材料並不局限於該製備方法。以下進一步描述該製備方法。
CPP/HAP多肽納米防齲複合材料的前體包括CPP和HAP的納米微晶。其中，所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，通過生物技術，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，經過精製、純化製成的具生物活性的多肽。羥基磷灰石(HAP)納米微晶可以採用溶膠-凝膠方法製備，以鈣鹽、磷酸鹽為原料，在水溶液中控制Ca/P的摩爾比為1.67∶1，以NH4OH控制溶液的PH值大於10，即可製得HAP納米微晶。
在本發明中，Ca2+來源於硝酸鈣、氯化鈣、氧化鈣或它們的混合物；PO43-來源於磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨，磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨，磷酸、磷酸鉀、磷酸鈉、磷酸銨；OH-來源於氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀。
以下描述本發明納米級多肽防齲齒材料的製成方法1)製備HAP分散液；將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機處理10分鐘待用；2)製備CPP溶液；將與HAP相同重量的CPP分散於丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液；3)在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處於超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；4)在150℃下攪拌複合約兩小時，冷卻分離出溶劑，將粘稠的複合產物涼幹；5)將CPP和HAP複合產物在60℃左右進行真空乾燥48小時，製得CPP/HAP多肽納米防齲複合材料。
牙膏中的膏體基質組分通常包括按一定比例混合組成的保溼劑、粘合劑、摩擦劑、發泡劑、甜味劑、香味劑、功能劑和去離子水等。在本發明中，所述保溼劑可為甘油、山梨醇、丙二醇、二甘醇或聚乙二醇，所述幾種保溼劑可以單用也可以幾種組合使用。所述粘合劑可為羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、卡拉膠或漢生膠，所述幾種粘合劑可以單用，也可以幾種組合使用。所述摩擦劑為碳酸鈣、碳酸氫鈣或二氧化矽，所述幾種摩擦劑可以單用或幾種組合使用。所述發泡劑一般為十二烷基硫酸鈉。所述甜味劑可為糖精鈉。所述香味劑為香精。
本發明納米級多肽防齲齒牙膏的功能劑為CPP/HAP納米級多肽防齲齒材料，可按常規方法和工藝添加至牙膏中，添加量為0.1％-20％(按重量百分比)。
以下結合幾個具體實施例進一步闡述所述納米級多肽防齲齒牙膏的組份配方。
實例一本實施例中所述含納米級多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所佔總重量百分比為甘油 5％ 山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％CPP/HAP 5.0％糖精鈉0.15％ 香精 1.2％去離子水 餘量實例二本實施例中所述含納米級多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所佔總重量百分比為甘油 10％山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％
CaCO345％CPP/HAP 3.0％糖精鈉0.2％ 香精 1.1％去離子水 餘量實例三本實施例中所述含納米級多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所佔總重量百分比為丙二醇5％ 山梨醇20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精鈉0.1％香精 1.0％ 去離子水 餘量實例四本實施例中所述合納米級多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所佔總重量百分比為丙二醇5％ 甘油 10％山梨醇10％CMC 1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精鈉0.2％ 香精 1.0％去離子水 餘量在本發明中，CPP/HAP內米級多肽防齲齒材料，一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由於CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質表面和內部的沉積。CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒複合材料匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協同作用，應用於牙膏中，能夠雙重促進牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對於缺損牙釉質的修補和防齲作用效果大大增強，具有傳統防齲材料氟化物不可比擬的安全使用性能。
以上所揭露的僅為本發明納米級多肽防齲齒材料的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種納米級多肽防齲齒材料，其特徵在於其由羥基磷灰石納米微晶(HAP)與酪蛋白磷酸肽(CPP)進行交聯複合製得。
2.如權利要求1述的納米級多肽防齲齒材料，其特徵在於所述納米級多肽防齲齒材料通過溶液—超聲分散法製備而成，其製備方法為首先，製備HAP分散液和CPP溶液，將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機處理10分鐘待用；將與HAP相同重量的CPP分散於丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液。接著，在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處於超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；然後，在150℃下攪拌複合約兩小時，冷卻分離出溶劑，將粘稠的複合產物涼幹；最後，將CPP和HAP複合產物在60℃左右進行真空乾燥48小時，製得CPP/HAP多肽納米防齲複合材料。
3.如權利要求1或2所述的納米級多肽防齲齒材料，其特徵在於所述酪蛋白磷酸肽(CPP)包括4～7個成簇存在的磷酸絲醯基，其核心結構為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu穀氨酸，P磷酸基)。
4.如權利要求1或2所述的納米級多肽防齲齒材料，其特徵在於所述羥基磷灰石納米微晶(HAP)採用溶膠—凝膠法合成。
5.一種納米級多肽防齲齒材料牙膏，包括牙膏膏體基質組分，其特徵在於所述納米級多肽防齲齒材料牙膏還包括納米級多肽防齲齒材料，即CPP/HAP納米級多肽防齲齒材料。
6.如權利要求5所述的納米級多肽防齲齒材料牙膏，其特徵在於所述納米級多肽防齲齒材料在所述牙膏中的重量百分比為0.1％-20％。
7.如權利要求5所述的納米級多肽防齲齒材料牙膏，其特徵在於所述牙膏中各組分所佔總重量百分比為甘油5％山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP5.0％糖精鈉 0.15％ 香精 1.2％去離子水餘量。
8.如權利要求5所述的納米級多肽防齲齒材料牙膏，其特徵在於所述牙膏中各組分所佔總重量百分比為甘油10％ 山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％CaCO345％ CPP/HAP3.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.1％去離子水餘量。
9.如權利要求5所述的納米級多肽防齲齒材料牙膏，其特徵在於所述牙膏中各組分所佔總重量百分比為丙二醇 5％山梨醇 20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精鈉 0.1％香精 1.0％ 去離子水 餘量。
10.如權利要求5所述的納米級多肽防齲齒材料牙膏，其特徵在於所述牙膏中各組分所佔總重量百分比為丙二醇 5％甘油 10％山梨醇 10％ CMC1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％ CPP/HAP1.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.0％去離子水 餘量。
全文摘要
一種納米級多肽防齲齒材料，其為由羥基磷灰石納米微晶(HAP)與酪蛋白磷酸肽(CPP)通過溶液一超聲分散法交聯複合製得而成的CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒複合材料。該防齲齒材料一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由於CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質表面和內部的沉積，並匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協同作用，應用於牙膏，能夠雙重促進牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對於缺損牙釉質的修補和防齲作用效果大大增強。
文檔編號A61P1/00GK1714864SQ20051003518
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月15日 優先權日2005年6月15日
發明者林英光 申請人:美晨集團股份有限公司