一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法，該再礦化材料通過如下方法制備而成，將一定濃度的羧甲基殼聚糖用于穩定過飽和含磷酸氫根離子溶液中磷酸氫根離子以及過飽和含鈣離子溶液中的鈣離子，形成納米無定形磷酸鈣顆粒，隨后向該溶液中加入一定濃度次氯酸鈉溶液和甘氨酸，即可制得再礦化材料。本發明所述的脫礦牙釉質定向有序礦化材料其結構設計合理，制備方法簡便，能夠快速向晶體轉化，與脫礦牙釉質表面特異性結合并結合牢固；新形成的羥基磷灰石排列定向有序排列；無毒、無刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性，使用效果理想。
【專利說明】
一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于生物材料技術領域，尤其是涉及一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，常見的再礦化制劑主要以鈣及磷酸根等礦物離子為有效成分，并輔以氟離子或其他物質，或者以聚電解質為穩定成份達到鈣磷穩定劑的目的，從而達到在脫礦齲損表層的殘余晶體上進行礦物重建的目的，這類礦化實驗對于臨床早期齲壞的治療有很大指導意義。但是，傳統的再礦化制劑均具有一定的局限性。例如:礦化周期較長，礦化速度慢，實驗條件中需要長期浸泡在礦化液中而難以應用于臨床實際操作;此外，就礦化本身而言，礦化后形成的晶體與釉質表面結合能力差;氟制劑對于牙胚發育中的兒童易引起慢性氟中毒;礦化后形成的羥基磷灰石排列散亂無序;乳糖等高分子穩定制劑引起乳糖敏感人群不耐受，易對人體產生不良反應或對特定人群具有致敏性，因而使其應用受到限制。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明旨在提出一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法，以克服現有礦化物缺點，其能在脫礦牙釉質表面快速再礦化并使再礦化晶體定向有序排列。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0005]—種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料，通過如下方法制備而成，將一定濃度的羧甲基殼聚糖用于穩定過飽和含磷酸氫根離子溶液中磷酸氫根離子以及過飽和含鈣離子溶液中的鈣離子，形成羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸鈣復合顆粒，隨后向該溶液中加入一定濃度次氯酸鈉溶液和甘氨酸，即可制得再礦化材料。
[0006]優選的，所述羧甲基殼聚糖與溶解羧甲基殼聚糖所需水的質量比為1:200-1:50;所述次氯酸鈉溶液的質量分數為0.5%-5%；所述甘氨酸加入到溶液后，溶液中的甘氨酸的濃度為5?15mM;所述過飽和含磷酸氫根離子溶液以及過飽和含鈣離子溶液中的Ca與P的摩爾比為3:2-2:1。
[0007]優選的，加入次氯酸鈉和甘氨酸之前形成的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為20-200nm，加入次氯酸鈉后經次氯酸鈉處理后的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為100-400nm。
[0008]本發明還提供了一種制備如上所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料的方法，包括如下制備步驟，
[0009]I)在充分攪拌的條件下，向去離子水中順序依次加入羧甲基殼聚糖、磷酸氫二鉀，得到A溶液;溫度為20 0C -30 0C ；
[0010]2)在充分攪拌的條件下，將一定質量的二水氯化鈣加入到去離子水中配制成B液；
[0011]3)在充分攪拌的條件下，將B液緩慢滴加到A溶液中，得到的混合溶液中含有羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸媽復合物；
[0012]4)在充分攪拌的條件下，向步驟3)中得到的混合溶液中加入次氯酸鈉溶液，得到脫礦牙釉質快速礦化材料；
[0013]5)在充分攪拌的條件下，向經步驟4)處理的混合溶液中，加入一定量的甘氨酸，最終甘氨酸濃度控制在5_15mM，得到牙釉質定向有序再礦化材料;優選的，步驟I)?步驟5)中，攪拌速度均為1000r/min-2000r/min。
[0014]優選的，所述羧甲基殼聚糖、磷酸氫二鉀、二水氯化鈣的質量比例為50-200:3-14:6-24o
[0015]優選的，所述步驟3)得到的含有羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸鈣復合物的混合溶液與步驟4)加入的次氯酸鈉、步驟5)加入的甘氨酸的質量比例為55-540:1-2:3-15;優選的，55-220:1-2:3-15；優選的，次氯酸鈉溶液的質量分數為I %?5%。
[0016]本發明也提供了如上所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料在脫礦牙體硬組織仿生再礦化中的應用。
[0017]本發明同時提供了如上所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料制備方法制備的材料在脫礦牙體硬組織仿生再礦化中的應用。
[0018]相對于現有技術，本發明所述的一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料及其制備方法，具有以下優勢:
[0019]本發明所述的再礦化材料，其結構設計合理，制備方法簡便，能夠快速向晶體轉化，與脫礦牙釉質表面特異性結合并結合牢固，在牙齒上存留較長時間，達到使脫礦的牙體硬組織再礦化的效果;新形成的羥基磷灰石排列定向有序排列;無毒、無刺激，具有良好的生物相容性和低致敏性，使用效果理想。
【附圖說明】
[0020]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是實驗一中，對應正常牙釉質酸蝕60s后，牙表面形態的低倍鏡的掃描電鏡圖；
[0022]圖2是實驗一中，對應正常牙釉質酸蝕60s后，牙表面形態的高倍鏡的掃描電鏡圖；
[0023]圖3是實驗二中，使用CMC-ACP后加入次氯酸鈉，再加入甘氨酸固體后，涂抹在酸蝕脫礦后表面礦化的低倍鏡的掃描電鏡圖；
[0024]圖4是實驗二中，使用CMC-ACP后加入次氯酸鈉，再加入甘氨酸固體后，涂抹在酸蝕脫礦后表面礦化的高倍鏡的掃描電鏡圖；
[0025]圖5是實驗二中，使用CMC-ACP后加入次氯酸鈉，未加甘氨酸涂抹在酸蝕脫礦后表面礦化的低倍鏡的掃描電鏡圖；
[0026]圖6是實驗二中，使用CMC-ACP后加入次氯酸鈉，未加甘氨酸涂抹在酸蝕脫礦后表面礦化的高倍鏡的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0028]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0029]實施例一
[0030]一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料，通過如下步驟制備而成，
[0031](I)羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣聚合物的合成
[0032]在常溫和磁力攪拌器的充分攪拌下，向30ml去離子水中加入羧甲基殼聚糖200mg，待完全溶解后，磷酸氫二鉀47.04mg，反應15min，得到A溶液;在常溫和磁力攪拌器的充分攪拌下，在1ml去離子水中加入94.08mg 二水氯化鈣，形成B液；
[0033]在常溫和磁力攪拌器的充分攪拌下，將B液逐滴加入到A液中，形成羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣(CMC-ACP)混合溶液;形成的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為50-200nm。
[0034](2)礦化材料的形成
[0035]在常溫和磁力攪拌器的充分攪拌下，向步驟(I)所得的含有納米無定形磷酸鈣的溶液中加入5mL，質量分數5 %NaC10溶液，常溫常壓下反應30min，反應后形成的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為100-400nm，加入甘氨酸35mg，即得脫礦牙釉質快速有序礦化材料。
[0036]實驗一
[0037]收集因智齒阻生拔除的完整無齲壞無明顯磨耗的新鮮離體牙20個，去離子水沖洗干凈，用慢速鋸在流水冷卻下制備Imm厚牙釉質片，最后用打磨拋光機加工成5mm X 5mm XImm的牙釉質樣品，釉質樣品表面涂布35%磷酸酸蝕劑作用60s，并隨機選出5個進行SEM表征，表征結果參見圖1以及圖2，作為空白對照。
[0038]實驗二
[0039]使用實施例一中步驟(2)中的礦化材料涂于用35%釉質酸蝕劑酸蝕60s的牙釉質表面，小毛刷涂布在酸蝕表面后在烤燈下烤干(保持與燈20cm距離，15分鐘內烤干)，反復涂布-烤干至少3次，隨后在該牙釉質浸泡在去模擬唾液的鈣磷溶液(1 m M H E P E S，1.5 m MCaCl2，0.9mM KH2PO4)中24h，再重復操作，共三天。檢測前，用去離子水反復沖洗釉質表面三次，干燥脫水后對其表面噴金后進行掃描電鏡檢測，如圖3和圖4所示，證明脫礦釉質表面有很多有序晶體生成，也證明本發明中的脫礦牙釉質定向有序礦化材料與牙釉質表面有較強結合能力。
[0040]另將礦化液未加入甘氨酸試劑前涂布酸蝕表面，用于甘氨酸礦化對照，如圖5和圖6所示。
[0041]以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，并不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料，其特征在于:通過如下方法制備而成，將一定濃度的羧甲基殼聚糖用于穩定過飽和含磷酸氫根離子溶液中磷酸氫根離子以及過飽和含鈣離子溶液中的鈣離子，形成羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸鈣復合顆粒，隨后向該溶液中加入一定濃度次氯酸鈉溶液和甘氨酸，即可制得再礦化材料。2.根據權利要求1所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料，其特征在于:所述羧甲基殼聚糖與溶解羧甲基殼聚糖所需水的質量比為1:200-1:50;所述次氯酸鈉溶液的質量分數為0.5%-5% ;所述甘氨酸加入到溶液后，溶液中的甘氨酸的濃度為5?15mM;所述過飽和含磷酸氫根離子溶液以及過飽和含鈣離子溶液中的Ca與P的摩爾比為3:2-2:1。3.根據權利要求1所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料，其特征在于:加入次氯酸鈉和甘氨酸之前形成的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為20-200nm，加入次氯酸鈉后經次氯酸鈉處理后的羧甲基殼聚糖-無定形磷酸鈣納米復合物的平均粒徑為100_400nm。4.一種制備根據權利要求1?3任一項所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料的方法，其特征在于:包括如下制備步驟， 1)在充分攪拌的條件下，向去離子水中順序依次加入羧甲基殼聚糖、磷酸氫二鉀，得到A溶液;溫度為20°C_30°C; 2)在充分攪拌的條件下，將一定質量的二水氯化鈣加入到去離子水中配制成B液； 3)在充分攪拌的條件下，將B液緩慢滴加到A溶液中，得到的混合溶液中含有羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸鈣復合物； 4)在充分攪拌的條件下，向步驟3)中得到的混合溶液中加入次氯酸鈉溶液，得到脫礦牙釉質快速礦化材料； 5)在充分攪拌的條件下，向經步驟4)處理的混合溶液中，加入一定量的甘氨酸，最終甘氨酸濃度控制在5-15mM，得到牙釉質定向有序再礦化材料;優選的，步驟I)?步驟5)中，攪摔速度均為 1000r/min-2000r/min。5.根據權利要求4所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料的制備方法，其特征在于:所述羧甲基殼聚糖、磷酸氫二鉀、二水氯化鈣的質量比例為50-200:3-14:6-24。6.根據權利要求4所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3)得到的含有羧甲基殼聚糖-納米無定形磷酸鈣復合物的混合溶液與步驟4)加入的次氯酸鈉、步驟5)加入的甘氨酸的質量比例為55-540:1-2:3-15；優選的，55-220:1-2:3-15;優選的，次氯酸鈉溶液的質量分數為I %?5 %。7.根據權利要求1?3任一項所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料在脫礦牙體硬組織仿生再礦化中的應用。8.根據權利要求4?6任一項所述的用于脫礦牙釉質表面的再礦化材料制備方法制備的材料在脫礦牙體硬組織仿生再礦化中的應用。
【文檔編號】A61K6/02GK106074184SQ201610486162
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】張旭, 王浩榮, 肖作慧
【申請人】天津醫科大學口腔醫院