一種用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法

2023-05-21 21:26:51 2

專利名稱：：一種用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種組合物，尤其是涉及一種可用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法。
背景技術：
：齲齒是齲病的俗稱，它是一種由口腔中多種因素複合作用所導致的牙齒硬組織進行性病損，表現為無機質的脫礦和有機質的分解。對齲齒的認識有多種學說，包括化學細菌學說、蛋白分解學說、蛋白分解-螯合學說、糖原學說、四聯因素論。目前，公認的是四聯因素論，它指出齲齒的發病與宿主、細菌、食物和時間四大因素有關，即齲病的發生要求敏感的宿主、口腔致齲菌叢以及適宜的底物，而這些底物又必須存在足夠的時間。目前，用於早期的齲齒預防和治療主要有以下三種方法1)氟化物防齲低濃度(1%2%NaF)氟化鈉溶液或使用其他含氟藥物防齲，進行防齲和治齲。近年來，研究顯示，氟化物在體內的累積對兒童智力及身體的發育都有影響，引起骨科疾病和癌症等的發生率增高。2)窩溝封閉防齲採用複合樹脂和酸蝕技術相結合的綜合治療防齲技術，可以防止微生物和食物殘渣在窩溝內堆積。但是耐磨性較差，與唾液接觸易發生降解，產生蠕變，增大繼發齲的概率，應定期進行複查。3)預防性充填使用手工器械去除齲壞牙體組織以及齲洞內的所有腐質，再用高強度玻璃離子材料嚴密封閉齲洞，該材料既有粘結性又能釋放氟離子，可有效地預防和阻止繼發齲的發生。其操作簡單易行，但不足之處在於要去除多餘的健康牙齒部分。齲齒治療的方法從拔牙發展至手術修復，再發展到早期齲的診斷和非手術治療，包括再礦化等。齲齒的治療原則是儘量保存患牙，維持牙列的完整。因此，齲齒治療應能終止齲齒發展，恢復牙的外形和生理功能。近年來，國內外在牙齒仿生修復和齲病防治方面取得了顯著進展。2005年日本科學家K.Yamagishi等(K.Yamagishietal.，Nature,2005,433(7028)819)研製了一種含有鈣、磷和氟離子的糊劑，在牙釉質耗損少的情況下，對早期釉質齲進行了有效修復。但採用此方法所涉及的條件酸度較大(PH<2)，因此在臨床應用時糊劑若與牙齦接觸可能會引起一些不良的炎症反應，給臨床應用帶來不便。另一種採用塗劑法(中國專利CN100488485C；中國專利CN100464728C)對牙釉質表面早期齲損修復，該塗劑由缺鈣羥基磷灰石或氟基磷灰石與混合液混合，該混合液是高濃度的磷酸(H3PO4)與高濃度的雙氧水(H2O2)混合配製的，得到白色糊狀物質。牙齒在經過酸性預處理後，快速將白色糊劑塗敷在牙釉質表面得到二水磷酸氫鈣(DCPD)塗層，塗層厚度約為6080μm。其顯微硬度值約為125VHN，是正常牙釉質的40%左右。此法的不足之處在於糊劑的酸性過大，可能會對口腔黏膜有所損傷。S.Busch等(美國專禾IjUS20050220724A1；S.Busch,Angew.Chem.Int.Ed,2004,43(11)1428-1431)從仿生礦化的思路出發，在明膠體系中，通過調控鈣、磷和氟離子的擴散過程，經多次循環操作，10天後在牙釉質表面得到約為5μm厚的氟基磷灰石塗層，此法的不足之處在於反應周期過長，且操作不方便。
發明內容本發明的目的旨在提供以磷酸四鈣和磷酸氫鈣為主要原料的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法。本發明所述用於牙齒表面防齲修復的組合物包括鈣化劑粉末和固化液，按質量比，鈣化劑粉末比固化液為0.110，最好為0.10.2；所述鈣化劑粉末包括磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末，磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末中，按質量比，鈣磷比為1.501.70，最好為1.621.67；所述鈣化劑粉末的粒度可為<50μm,最好為<20μm；所述磷酸氫鈣可以是二水磷酸氫鈣或無水磷酸氫鈣等，最好為無水磷酸氫鈣；所述固化液選自水溶性磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液、海藻酸鈉溶液等中的至少一種，所述固化液最好由磷酸氫二鈉和檸檬酸組合配製而成；所述水溶性磷酸鹽可以是K3P04、K2HPO4,KH2PO4,Na3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4,(NH4)2HPO4,NH4H2PO4等中的一種，最好為Na2HPO4或NaH2PO4；所述用於牙齒表面防齲修復的組合物的PH值可為59，最好ρΗ為68，這樣可以保證使用條件在人體生理可以接受的範圍內。所述磷酸氫二鈉的質量百分比濃度可為5wt.%20wt.%，所述檸檬酸的質量百分比濃度可為lwt.%IOwt.%。本發明所述用於牙齒表面防齲修復的組合物的製備方法包括以下步驟1)將磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末混合，研磨，得鈣化劑粉末；2)配製固化液；3)將鈣化劑粉末與固化液混合，得用於牙齒表面防齲修復的組合物。利用本發明製備的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，在人體生理條件下(生理溫度37°C，ρΗ值為人體組織接受範圍)，均勻塗覆於經預處理過需進行修復的局部牙表面，經36h後，用蒸餾水清洗乾淨牙表面，通過實驗表徵手段觀察，在牙表面可得到沿外延有序生長的羥基磷灰石塗層，該修復塗層與牙釉質結合緊密，與基底牙釉質沒有明顯縫隙；塗層比較緻密，厚度約為520μm；塗層硬度約為200300VHN，與天然牙釉質的硬度相當，可以達到良好的保護修復效果。本發明所用的磷酸氫鈣在生物體內作為最終向羥其磷灰石轉化的中間過渡相，在酸性條件下穩定存在，在鹼性條件易轉換為羥基磷灰石。磷酸四鈣在水溶液中不穩定會轉化成羥基磷灰石，因此被認為是一種良好的生物活性陶瓷。由於其優良的生物相容性，鈣磷比Ca/P=2，常與其他磷酸鈣鹽複合後被廣泛地應用於自固化骨水泥。圖1為修復塗層的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片。在圖1中，a為預處理後的牙表面形貌圖，b為修復後的牙表面形貌圖，c為修復塗層的橫截面圖；各圖標記為10μm。圖2為修復橫截面塗層的能譜圖(EDS)。圖3為修復前後牙樣品表面的X射線衍射表徵(XRD)衍射圖譜的比較。在圖3中，橫坐標為衍射角2Theta(degree)，縱坐標為衍射強度Intensity(a.u.)溝為修復後的塗層表面XRD，b為修復前的牙釉質表面XRD。圖4為組合物在牙表面作用6h後的剩餘粉末XRD圖譜。在圖4中，各標記代表的衍射峰羥基磷灰石(HAP)，·磷酸四鈣(TTCP)，▲無水磷酸氫鈣(DCPA)；由圖4可知，該組合物反應後的產物主要為羥基磷灰石。圖5為組合物在牙表面作用6h後的剩餘粉末產物的傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)圖。在圖5中，橫坐標為波數Wavenumbers(cnT1)，縱坐標為透過率Transmittance(a.u.)。具體實施例方式下面通過實施例進一步闡明本發明的內容，但這些實施例並不限制本發明的保護範圍。實施例1在進行修復前應先對牙表面進行預處理，在此為了便於實驗進一步表徵，採取離體的牙樣品進行實驗舉例(取自口腔科因正畸需要拔除的健康磨牙)。首先用乙醇對局部牙表面進行去脂，再用含有37%磷酸的酸蝕劑作用30s，接著用蒸餾水洗滌並擦乾，然後用0.05mol/L的氫氧化鈉鹼性溶液處理lOmin。按照鈣磷比Ca/P=1.67，稱取0.73g的磷酸四鈣和0.27g的無水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.2，將上述鈣化劑粉末加入2wt.%的磷酸氫二鈉固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為8.0。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。其結果表徵如下1)圖1為掃描電子顯微鏡圖片，圖Ia和b對比可以看出，修復塗層將預處理後的牙釉柱粗糙表面完全覆蓋。2)由圖Ic可以看出，塗層與牙釉質結合緊密，界面出無明顯縫隙，由於實驗條件的不同，塗層厚度約為520μm。3)圖2為橫截面塗層的能譜圖，由線掃描可知存在明顯塗層，其中塗層處的Ca/P=1.61，基底處的Ca/P=1.46，由於EDS表徵手段的誤差，會使結果偏小，塗層的鈣磷比與羥基磷灰石的理論比值1.67基本一致。4)圖3為修復前後樣品表面的XRD表徵，修復後002、004的衍射峰強度有所提高，可知塗層中的羥基磷灰石沿c軸方向存在一定地擇優取向生長。5)對塗層進行維氏顯微硬度測試，其硬度值為230.6士12.4VHN，說明可以對牙釉質進行有效的保護修復效果。6)圖4為對修復後的剩餘粉末進行XRD表徵圖譜，可知反應後的產物主要為羥基磷灰石，說明原料磷酸四鈣與磷酸氫鈣在修復過程中已經基本反應生成羥基磷灰石7)圖5為對修復後的剩餘粉末進行FT-IR圖譜，各峰所表達的基團信息如表1所示表1tableseeoriginaldocumentpage6在875CHT1位置沒有出現HP042_吸收峰，說明產物中不存在磷酸氫鈣，可知原料磷酸四鈣與磷酸氫鈣已經基本反應生成羥基磷灰石，其結果與XRD圖譜的結論一致。實施例2按照鈣磷比Ca/P=1.67，稱取0.73g的磷酸四鈣和0.27g的無水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.2，將上述鈣化劑粉末加入5wt.%檸檬酸與12wt.%磷酸氫二鈉組成的固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為6.O。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經3h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。實施例3按照鈣磷比Ca/P=1.67，稱取0.73g的磷酸四鈣和0.27g的無水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.1，將上述鈣化劑粉末加入5wt.%檸檬酸與12wt.%磷酸氫二鈉組成的固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為6.O。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。實施例4按照鈣磷比Ca/P=1.67，稱取0.68g的磷酸四鈣和0.32g的二水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.3，向上述鈣化劑粉末加入2wt.%的磷酸氫二鈉固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為8.0。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。實施例5按照鈣磷比Ca/P=1.5，稱取0.5737g的磷酸四鈣和0.4263g的無水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.2，將上述鈣化劑粉末加入2wt.%的磷酸氫二鈉固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為8.0。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。實施例6按照鈣磷比Ca/P=1.5，稱取0.5737g的磷酸四鈣和0.4263g的無水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為5.0，向上述鈣化劑粉末加入5wt.%檸檬酸與12wt.%磷酸氫二鈉組成的固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為6.0。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。實施例7按照鈣磷比Ca/P=1.5，稱取0.5155g的磷酸四鈣和0.4845g的二水磷酸氫鈣，將這兩種粉末均勻混合研磨，並過325目篩，得鈣化劑粉末。按質量比，鈣化劑比固化液為0.15，將上述鈣化劑粉末加入2wt.%檸檬酸與15wt.%磷酸氫二鈉組成的固化液，均勻混合，即得牙齒表面防齲及修復用的組合物，其PH值約為6.0。將上述剛製備的組合物，立即均勻塗覆於經預處理過的牙表面，並將牙樣品置於人體溫度37°C水浴常壓環境下，經6h後，用蒸餾水清洗牙表面，除去吸附物，即得羥基磷灰石修復塗層。本發明在使用前，可先對需進行修復的局部牙表面進行預處理。過程如下首先用乙醇對局部牙表面進行去脂，再用含有37%磷酸的酸蝕劑作用1060s，以30s為佳，接著用蒸餾水洗滌並擦乾，然後用0.05lmol/L的氫氧化鈉鹼性溶液處理530min，以IOmin為佳。預處理的目的旨在去除牙表面的菌斑及牙垢，暴露出清潔新鮮的牙釉質表面(如圖1中a所示)，同時由於牙表面的羥基磷灰石部分溶解，牙表面的粗糙度、表面能增加，牙表面基底的取向性更明顯，提高了反應活性。有利於在牙表面異相成核生長羥基磷灰石塗層。用氫氧化鈉鹼性溶液處理為了使修復牙表面附近局域的PH值上升，氫氧根離子增多，部分羥基產生定向排列，使牙表面呈現出一定的極性功能化，這樣更有利於羥基磷灰石塗層在牙表面定向生長。權利要求一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於包括鈣化劑粉末和固化液，按質量比，鈣化劑粉末比固化液為0.1～10；所述鈣化劑粉末包括磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末，磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末中，按質量比，鈣磷比為1.50～1.70；所述鈣化劑粉末的粒度為≤50μm。2.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述鈣化劑粉末比固化液為0.10.2。3.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述鈣磷比為1.621.67。4.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述鈣化劑粉末的粒度為≤20μm。5.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述磷酸氫鈣為二水磷酸氫鈣或無水磷酸氫鈣，優選無水磷酸氫鈣。6.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述固化液選自水溶性磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液、海藻酸鈉溶液中的至少一種。7.如權利要求1或6所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述固化液由磷酸氫二鈉和檸檬酸組合配製而成。8.如權利要求6所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於所述水溶性磷酸鹽選自K3PO4、K2HPO4、KH2P04、Na3P04、Na2HPO4、NaH2P04、(NH4)2HP04、NH4H2PO4中的一種，優選Na2HPO4或NaH2PO4。9.如權利要求1所述的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物，其特徵在於其PH值為59，優選pH為68。10.如權利要求1所述用於牙齒表面防齲修復的組合物的製備方法，其特徵在於包括以下步驟1)將磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末混合，研磨，得鈣化劑粉末；2)配製固化液；3)將鈣化劑粉末與固化液混合，得用於牙齒表面防齲修復的組合物。全文摘要一種用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法，涉及一種組合物。提供以磷酸四鈣和磷酸氫鈣為主要原料的一種用於牙齒表面防齲修復的組合物及其製備方法。所述組合物包括鈣化劑粉末和固化液，按質量比，鈣化劑粉末比固化液為0.1～10；鈣化劑粉末包括磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末，鈣化劑粉末的粒度可為≤50μm，磷酸氫鈣可以是二水磷酸氫鈣或無水磷酸氫鈣等，固化液選自水溶性磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液、海藻酸鈉溶液等中的至少一種，用於牙齒表面防齲修復的組合物的pH值可為5～9。製備時，將磷酸四鈣粉末和磷酸氫鈣粉末混合，研磨，得鈣化劑粉末；配製固化液；將鈣化劑粉末與固化液混合，得用於牙齒表面防齲修復的組合物。文檔編號A61K6/033GK101810540SQ20101013954公開日2010年8月25日申請日期2010年4月6日優先權日2010年4月6日發明者馮祖德,謝容泉申請人:廈門大學