專利名稱：牙釉質表面早期齲損修復涂劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種牙科修復材料，尤其是涉及一種可用于牙釉質表面早期齲損修復涂劑。
背景技術：
齲病(Dental Caries)是人類最常見的疾病，全世界至少有50％的居民即約30億的人患有齲病。而且齲病的發病率隨著社會經濟文化的發展呈上升趨勢，發達國家中齲病的發病率高于發展中國家，高達90％以上。世界衛生組織(WHO)現已將齲病列為影響人類健康的三大疾病之一。隨著現代科學的不斷發展，新的牙科修復材料、修復器械、測量儀器等的不斷問世，邊緣學科等領域所取得的巨大成果以及臨床經驗的積累與認識的深化，使得牙體修復設計更為合理、更先進、更科學，使許多原來必須拔除的牙齒得以保留下來。
牙科修復材料在牙齒的修復中起著相當重要的作用。牙科材料發展至今，按其屬性可分為金屬與非金屬兩類。前者以銀汞合金為代表，后者以復合樹脂為主要代表。安全性和生物相容性成為口腔金屬材料研究和臨床應用的重要問題。腐蝕與合金的生物相容性密切相關。牙科金屬材料在與機體體液相互接觸中，體液會對金屬產生腐蝕作用，導致金屬離子及其衍生物的析出，這些腐蝕產物的質和量又會對機體組織產生各種有害作用，如全身或局部毒性作用、過敏反應、細胞毒性、基因毒性等。復合樹脂耐磨性能較差，不宜用于承受較大咀嚼力區的修復是其致命的弱點；此外，聚合收縮較大，聚合體積收縮導致邊緣微漏(microleakage)，增大了繼發齲的概率；線膨脹系數大于天然牙，線膨脹系數與樹脂基質和無機填料種類及含量有關；聚合不全，存在殘留單體，殘留單體影響機械性能和生物學性能，增加了對牙髓的刺激性；與牙體組織粘接性能有待改善和提高；復合樹脂在口腔環境中與水接觸，會影響復合樹脂的機械性能，甚至發生降解，出現疲勞現象，產生蠕變等等。傳統的金屬或者樹脂修復方法都需要機械去除齲病區，同時也不可避免去除了一些健康的牙齒部分。因此針對早期齲病它們不是很理想的方法。而日本FAP齒科研究所Yamagishi等人在2005年發表的牙表面快速修復漿料，其涂層厚度不超過20μm，在臨床應用有一定的局限性。
二水磷酸氫鈣(Dicalcium Phosphate Dihydrate，DCPD)在生物體內作為最終向羥基磷灰石轉化的中間過渡相，因此被認為是具有好的生物活性陶瓷之一，而且它還是所有磷酸鈣鹽在酸性條件下最穩定的物相。缺鈣羥基磷灰石在適當的溫度和酸性環境下，在短時間內很快轉變為二水磷酸氫鈣。針對現代飲食習慣，接觸偏酸性食物或飲料機會越來越多，而酸性物質對牙釉質硬度有較大的影響，因此利用DCPD來修復早期齲隕有一定的優勢。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種具有較高的硬度，與牙釉質結合良好并且之間無明顯間隙，且無須去除健康的牙齒部分，從而達到修復早期齲損牙釉質表面的涂劑。
本發明的技術方案是以缺鈣羥其磷灰石為主要原料，通過羥基磷灰石與磷酸反應轉變成二水磷酸氫鈣。
本發明包括糊劑和表面處理液。糊劑由固體粉末和混合溶液兩部份組成，固液質量比為0.1～1，最好為0.2～0.4。所述的固體粉末為缺鈣羥基磷灰石或氟羥基磷灰石，其鈣磷比值為1.5～1.67，最好為1.62～1.66；混合液由磷酸和雙氧水組成，其體積比為0.25～4，最好為2～4。表面處理液包括磷酸和雙氧水，其體積比為0.25～1，最好為0.25～0.5。
使用時將固體粉末與混合液按比例混合，攪拌混合均勻后配成糊劑備用；取表面處理液涂抹于齲損的牙齒表面，對牙釉質表面進行預處理。然后在表面處理液末干之前，將糊劑均勻涂在處理過的牙齒表面。自然干燥后用蒸餾水清洗牙齒表面，除去一些吸附物，即可得到二水磷酸氫鈣涂層。
采用表面處理液對牙齒表面處理有利于增大牙釉質表面能，增強涂層結合效果。牙釉質主要由磷灰石組成，用磷酸與雙氧水混合液處理時，表面的磷灰石將生成溶于水的磷酸二氫鈣而溶解。同時，吸附于牙面的各種菌斑、牙垢以及食物殘渣也將隨之除去，從而暴露出清潔的新鮮表面層。而且，由于處理后牙面上部分羥基和氨基可產生定向排列，使表面呈現出極性。同時，對牙釉質表面處理時，表現為無機物溶解脫鈣。由于表面上局部組成上的差異，其溶解性不同，結果形成凹凸不平的粗糙面，更加有利于涂層與基體的結合。
利用本發明提供的涂劑能制備厚度約為60～80μm的涂層，涂層能與牙釉質基本上形成無縫結合。由于受到牙釉質中晶體取向和表面極性的影響，涂層中的二水磷酸氫鈣晶體成核與生成過程在一定程度受其調控，因此形成了有一定擇優取向的晶體涂層。涂層中的晶體顆粒緊密排列，因此涂層有一定硬度，硬度值達到了牙釉質的40％～50％，說明該涂層具有較好的硬度和耐磨性能。經用含有水楊酸模擬唾液處理涂層表面，硬度值變化不大。涂層能在中性或者酸性模擬唾液中穩定存在，在弱堿性條件下DCPD涂層將緩慢向HAP轉變，在堿性較強時快速轉變成HAP。
圖1為實施例1所得到的涂層的環掃電鏡圖片(b500×；a，c，d10000×)。
圖2為浸泡在含有水楊酸模擬唾液中的試樣相隔一定天數后所得到的XRD圖譜。
圖3為浸泡在pH＝12的堿性溶液中1h后所得到的XRD圖譜。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明。
實施例1將Ca(NO3)2·4H2O(分析純)溶于蒸餾水中，配成0.5mol/l的溶液，按照Ca/P比加入H3PO4(分析純)，攪拌混合均勻，加入NH3·H2O(分析純)，調整pH值到10左右，強力攪拌30min，過濾洗滌，用微波(格蘭仕2450MHz 700W)輻射沉淀物得到白色的缺鈣羥基磷灰石固體，其鈣磷比為1.64。用研缽研細，使其顆粒d90在20μm以下。用濃度為85％的磷酸與濃度為30％的雙氧水按體積比4∶1混合，得到混合液。取固體粉末1.5g，量取混合液4ml，將其與固體粉末混合，攪拌混合均勻配成糊劑，混合時由于雙氧水的作用會產生大量的熱，會使糊劑溫度急劇上升。使用前應將糊劑在空氣中放置數分鐘，冷卻至略高于體溫。用濃度為85％的磷酸與濃度為30％雙氧水按體積比1∶4配制成牙齒表面處理液。先在牙齒表面涂上一層表面處理液，30s左右，在處理液未干前，將糊劑涂刷在牙齒表面。缺鈣羥基磷灰石在溫度和酸性環境下，在短時間內很快轉變為二水磷酸氫鈣，自然干燥后用水清洗牙齒表面，除去吸附物，即可得到二水磷酸氫鈣涂層。
所得到的涂層的環掃電鏡圖片見圖1，從圖1a可以看出，涂層與牙釉質結合界面處無明顯間隙，說明涂層與牙釉質結合較好。從圖2b進一步證實涂層的存在以及涂層厚度約60～80μm。圖1c，d分別為牙釉質中羥基磷灰石晶體形貌與涂層中二水磷酸氫鈣晶體形貌，圖中表明DCPD與HAP晶體都按一定的方向排列，但其晶體大小有所不同，也就能解釋涂層硬度與牙釉質硬度的區別。
將所得到的涂層試樣浸泡在含有水楊酸模擬唾液中，浸泡前后VHN值變化較小，從125.8下降到124.6。硬度是牙釉質重要的物理性能之一，釉質的顯微硬度能反映礦物質的含量，顯微硬度的變化可反映釉質礦物質的獲得和丟失。由于口腔其獨特的環境要求，口腔唾液中的酸主要為有機酸，其酸性弱于磷酸，有機酸較難破壞二水磷酸氫鈣涂層。處理前后硬度值平均值差±0.9，方差±0.28284，P＝0.002，涂層硬度還是有所下降，但與文獻報道相同條件下處理牙釉質相比，如用水楊酸處理牙釉質硬度從271.9急劇下降到172.1，VHN值變化從側面也反應了二水磷酸氫鈣涂層具備一定的抗酸性。
圖2為浸泡在含有水楊酸模擬唾液中的試樣相隔7～30天后所得到的XRD圖譜，圖中的●表示的衍射峰與二水磷酸氫鈣特征衍射峰較好匹配。說明涂層在酸性條件下能夠穩定存在。圖3為浸泡在pH＝12的堿性溶液中1h后所得到的XRD圖譜，圖中的■表示為HAP的衍射峰。說明其涂層在堿性條件下會向HAP轉化的可能。
實施例2取實施例1中合成的羥基磷灰石2g，將其與0.2mol/l NaF溶液混合，加熱到60℃，恒溫1h，將其部分氟化，過濾干燥。取固體粉末1.5g，量取混合液6ml，將其與固體粉末混合，攪拌混合均勻，混合時由于雙氧水的作用會產生大量的熱，會使糊劑溫度急劇上升。使用前應將其糊劑在空氣中放置數分鐘，冷卻至略高于體溫。用85％濃度的磷酸與30％濃度的雙氧水按體積比1∶4配制成牙齒表面處理液。先在牙齒表面涂上一層表面處理液，30s左右，在處理液末干前，將糊劑涂刷在牙齒表面。即可得到二水磷酸氫鈣涂層。
實施例3取實施例1固體粉末1.5g，量取混合液4ml，將其與固體粉末混合，攪拌混合均勻，用85％濃度的磷酸與30％濃度的雙氧水按體積比1∶3配制成牙齒表面處理液。用刷子在牙齒表面涂上一層表面處理液，30s左右，在處理液末干前，將糊劑涂刷在牙齒表面。即可得到二水磷酸氫鈣涂層。
實施例4用濃度為85％的磷酸與濃度為30％的雙氧水按體積比1∶1混合，得到混合液。取實施例1固體粉末1.5g，量取混合液2ml，將其與固體粉末混合，攪拌混合均勻，用85％濃度的磷酸與30％濃度的雙氧水按體積比1∶1配制成牙齒表面處理液。用刷子在牙齒表面涂上一層表面處理液，60s左右，在處理液末干前，將糊劑涂刷在牙齒表面。即可得到二水磷酸氫鈣涂層。
權利要求
1.牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于包括糊劑和表面處理液，糊劑由固體粉末和混合溶液兩部份組成，固液質量比為0.1～1，所述的固體粉末為缺鈣羥基磷灰石或氟羥基磷灰石，其鈣磷比值為1.5～1.67，混合液由磷酸和雙氧水組成，其體積比為0.25～4；表面處理液包括磷酸和雙氧水，其體積比為0.25～1。
2.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于所述的糊劑中固液質量比為0.2～0.4。
3.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于所述的固體粉末的鈣磷比值為1.62～1.66。
4.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于所述的混合液中磷酸和雙氧水的體積比為2～4。
5.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于所述的表面處理液中磷酸和雙氧水的體積比為0.25～0.5。
6.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于磷酸的濃度為80％。
7.如權利要求1所述的牙釉質表面早期齲損修復涂劑，其特征在于雙氧水的濃度為30％。
全文摘要
牙釉質表面早期齲損修復涂劑，涉及一種可用于牙釉質表面早期齲損的涂層修復技術。包括糊劑和表面處理液，糊劑有固體粉末和混合溶液，固液質量比為0.1～1，固體粉末為缺鈣羥基磷灰石或氟羥基磷灰石，鈣磷比值為1.5～1.67；混合液由磷酸和雙氧水組成，體積比為0.25～4；表面處理液包括磷酸和雙氧水，體積比為0.25～1。使用時將固體粉末與混合液混合配成糊劑；取表面處理液涂抹于齲損牙齒表面，對牙釉質表面進行預處理后將糊劑均勻涂在牙齒表面。干燥后清洗牙齒表面，即可得到二水磷酸氫鈣涂層。具有較高的硬度，與牙釉質結合良好并且之間無明顯間隙的涂層，且無須去除健康的牙齒部分，從而達到修復早期齲損的目的。
文檔編號A61K6/02GK1965780SQ20061012304
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月30日 優先權日2006年10月30日
發明者馮祖德, 何立志 申請人:廈門大學