多肽修饰的单宁酸及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了三种结构的多肽修饰的单宁酸及其制备方法，并通过实验证实了所述多肽修饰的单宁酸对羟基磷灰石具有牢固的吸附作用，并能在羟基磷灰表面吸附聚集成膜，所述多肽修饰的单宁酸能在模拟唾液中诱导羟基磷灰石在磨损牙釉质块表面沉积和结晶，具有促进牙釉质再矿化的能力，并且，将所述多肽修饰的单宁酸与三价铁离子配合使用能进一步提升所述多肽修饰的单宁酸在模拟唾液中对牙釉质再矿化的能力；所述多肽修饰的单宁酸能有效防止细菌在牙釉质上粘附，阻止粘附的细菌在其上繁殖。说明本发明专利技术所述多肽修饰的单宁酸可作为牙釉质原位再矿化诱导剂以及牙科植入体表面抗菌材料应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于牙釉质原位修复材料及牙科植入体表面抗菌材料领域，特别涉及多肽修饰的单宁酸素及其制备方法与应用。
技术介绍
人类的牙釉质由96％的无机材料和4％的有机材料组成，由纳米棒高度有序排列成层次分明的微观结构的羟基磷灰石是牙釉质的主要无机组成材料。研究表明，造釉细胞分泌的牙釉蛋白是形成牙釉质有机成分的主要材料，约占在牙釉质生物矿化过程中所有有机基质的90％。虽然牙釉质是人体中最坚硬的组织，但牙釉质依旧会受到口腔中细菌的侵蚀，或者会因其他机械力而受损。龋齿是一种细菌引起的疾病，主要表现为牙齿的脱矿现象，龋齿被认为是最主要的人类口腔疾病，全世界大约有80％～90％的人口遭受过龋齿的困扰。为了修复受损的牙釉质，用于填充龋齿患处的材料包括金属材料、陶瓷材料和树脂材料，然而由于牙齿基质与填充材料之间性质差异巨大，两者界面间相互作用力不强，填充材料容易在首次治疗后不久脱落。近年来，生物矿化手段成为修复受损牙釉质的研究热点，为了模仿自然生成牙釉质，研究者采用牙釉蛋白、两亲化合物、树枝状大分子等新材料作为生物活性的有机基质去诱导牙釉质再生。单宁酸为一种多酚类物质，主要分布在茶叶和红酒中，具有抗菌性。已有研究者单独采用单宁酸，以及将单宁酸与三价铁离子络合体系用于修复牙本质，结果发现前者虽有一定作用，但效果不佳，而后者能快速封堵牙小管并诱导牙本质再矿化再生羟基磷灰石(OhDX,PrajatelistiaE,JuSW,etal..Scientificreports.2015；5:10884.)。单宁酸与三价铁离子络合体系主要依靠多酚与牙本质上的蛋白质的络合作用于牙本质表面，而与牙本质相比，牙釉质中的胶原等有机成分的含量明显更低，因而单宁酸与三价铁离子络合体系无法牢固地作用于牙釉质上，难以用于牙釉质的修复。基于以上技术现状，若能对单宁酸的结构进行改进并利用单宁酸的抑菌特点，开发出对牙釉质具有靶向特异性吸附效果、能有效提升新生釉质层与受损釉质层的界面间作用力且具有抑菌作用的牙釉质原位修复材料，对于牙釉质龋齿修复和牙科植入体表面抗菌都将产生重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供多肽修饰的单宁酸及其制备方法，并证明所述多肽修饰的单宁酸可作为牙釉质原位再矿化诱导剂以及牙科植入体表面抗菌材料应用。本专利技术提供的多肽修饰的单宁酸，结构式如式(Ⅰ)、式(Ⅱ)或者式(Ⅲ)所示：上述结构式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)中，R1、R2、R3分别为结构式如式(Ⅳ)所示的单宁酸分子中的任意一个R4、任意两个R4、任意三个R4的酯基对位羟基被去掉后形成的基团，式(Ⅳ)中，R4＝，本专利技术还提供了上述多肽修饰的单宁酸的制备方法，步骤如下：(1)丙烯酰基修饰的单宁酸的合成①配制第一种溶液将单宁酸溶解于二甲基甲酰胺中形成第一种溶液，第一种溶液中单宁酸的浓度为0.04～0.05g/mL；②配制第二种溶液将三乙胺溶解于第一种溶液中形成第二种溶液，所述三乙胺与第一种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～3.2):1；③合成在氩气保护条件下于-5～5℃将丙烯酰氯加入到第二种溶液中，在室温反应至少24h，然后经透析、冷冻干燥，即得丙烯酰基修饰的单宁酸；所述丙烯酰氯与第二种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～3.2):1；(2)带保护基团的多肽修饰的单宁酸的合成①配制第三种溶液以步骤(1)制备的丙烯酰基修饰的单宁酸为溶质，将所述溶质溶解于去离子水中形成第三种溶液，所述去离子水的量以溶质能在去离子水中完全溶解为限；②配制第四种溶液以结构式如式(Ⅴ)所示的多肽为溶质，将所述溶质溶解于去离子水中形成第四种溶液，所述去离子水的量以溶质能在去离子水中完全溶解为限；③合成将二甲基苯基磷加入第三种溶液中并混合均匀，然后加入第四种溶液并混合均匀，在密封条件下于室温反应至少24h，经透析、冷冻干燥，即得带保护基团的多肽修饰的单宁酸；所述第四种溶液的加入量应使第四种溶液中的巯基与第三种溶液中的碳碳双键的摩尔比为(1～3.2):1，所述二甲基苯基磷与第四种溶液中的巯基的摩尔比为(0.000001～0.00001):1；(3)多肽修饰的单宁酸的合成①配制第五种溶液将氨水、二氧六环、浓度为2～6mol/L的氢氧化钠水溶液混合均匀得到第五种溶液，第五种溶液中，氨水、二氧六环、氢氧化钠的摩尔比为(15～25):(4～14):(1～6)；②合成以步骤(2)制备的带保护基团的多肽修饰的单宁酸为溶质，将所述溶质溶解于第五种溶液中并混合均匀，在密封条件下于室温反应至少24h，然后经透析、冷冻干燥，即得多肽修饰的单宁酸；所述第五种溶液的量以溶质能在第五种溶液中完全溶解为限。上述方法中，制备结构式如式(Ⅰ)所示多肽修饰的单宁酸时，步骤(1)的第二种溶液中三乙胺与第一种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～1.2):1，丙烯酰氯与第二种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～1.2):1；步骤(2)的第四种溶液的加入量应使第四种溶液中的巯基与第三种溶液中的碳碳双键的摩尔比为(1～1.2):1。制备结构式如式(Ⅱ)所示多肽修饰的单宁酸时，步骤(1)的第二种溶液中三乙胺与第一种溶液中单宁酸的摩尔比为(2～2.2):1，丙烯酰氯与第二种溶液中单宁酸的摩尔比为(2～2.2):1；步骤(2)的第四种溶液的加入量应使第四种溶液中的巯基与第三种溶液中的碳碳双键的摩尔比为(2～2.2):1。制备结构式如式(Ⅲ)所示多肽修饰的单宁酸时，步骤(1)的第二种溶液中三乙胺与单宁酸的摩尔比为(3～3.2):1，控制丙烯酰氯与第二种溶液中单宁酸的摩尔比为(3～3.2):1；步骤(2)的第四种溶液的加入量应使第四种溶液中的巯基与第三种溶液中的碳碳双键的摩尔比为(3～3.2):1。上述方法中，在制备结构式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)所示的多肽修饰的单宁酸时，位阻越小的R4的酯基对位羟基越容易被丙烯酰基修饰，进而被所述多肽修饰形成多肽修饰的单宁酸的合成。本专利技术提供了上述多肽修饰的单宁酸作为牙釉质原位再矿化诱导剂以及作为牙科植入体表面抗菌材料的应用。实验表明：本专利技术所述多肽修饰的单宁酸对羟基磷灰石具有牢固的吸附作用，并能在羟基磷灰表面吸附聚集成膜；本专利技术所述多肽修饰的单宁酸能在模拟唾液中诱导羟基磷灰石在磨损牙釉质块表面沉积和结晶，即具有促进牙釉质再矿化的能力，并且，将本专利技术所述多肽修饰的单宁酸与三价铁离子配合使用，能进一步提升所述多肽修饰的单宁酸在模拟唾液中对牙釉质再矿化的能力，说明三价铁离子可与本专利技术所述多肽修饰的单宁酸配合作为牙釉质原位再矿化诱导剂应用。本专利技术所述多肽修饰的单宁酸能有效防止细菌(包括死细菌和活细菌)在牙釉质上粘附，阻止粘附的细菌在其上繁殖，从而体现出抑菌作用，基于该特性，本专利技术所述多肽修饰的单宁酸可作为牙科植入体表面抗菌材料应用。应用时，将所述多肽修饰的单宁酸配制成水溶液使用，所述水溶液中，多肽修饰的单宁酸的浓度为500～5000ppm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术提供了一类新型结构的牙釉质原位修复材料—多肽修饰的单宁酸，丰富了牙齿定点再矿化的材料的种类。2.实验表明：本专利技术所述多肽修饰的单宁酸对羟基磷灰石具有牢固的吸附作用，并能在羟基磷灰表面吸附聚集成膜，所示多肽修饰的单宁酸能在模拟唾液中诱导羟基磷灰石在磨损牙釉质本文档来自技高网...

【技术保护点】
多肽修饰的单宁酸，其特征在于结构式如式(Ⅰ)、式(Ⅱ)或者式(Ⅲ)所示：上述结构式中，R1、R2、R3分别为结构式如式(Ⅳ)所示的单宁酸分子中的任意一个R4、任意两个R4、任意三个R4的酯基对位羟基被去掉后形成的基团，式(Ⅳ)中，

【技术特征摘要】
1.多肽修饰的单宁酸，其特征在于结构式如式(Ⅰ)、式(Ⅱ)或者式(Ⅲ)所示：上述结构式中，R1、R2、R3分别为结构式如式(Ⅳ)所示的单宁酸分子中的任意一个R4、任意两个R4、任意三个R4的酯基对位羟基被去掉后形成的基团，式(Ⅳ)中，2.权利要求1所述多肽修饰的单宁酸的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)丙烯酰基修饰的单宁酸的合成①配制第一种溶液将单宁酸溶解于二甲基甲酰胺中形成第一种溶液，第一种溶液中单宁酸的浓度为0.04～0.05g/mL；②配制第二种溶液将三乙胺溶解于第一种溶液中形成第二种溶液，所述三乙胺与第一种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～3.2):1；③合成在氩气保护条件下于-5～5℃将丙烯酰氯加入到第二种溶液中，在室温反应至少24h，然后经透析、冷冻干燥，即得丙烯酰基修饰的单宁酸；所述丙烯酰氯与第二种溶液中单宁酸的摩尔比为(1～3.2):1；(2)带保护基团的多肽修饰的单宁酸的合成①配制第三种溶液以步骤(1)制备的丙烯酰基修饰的单宁酸为溶质，将所述溶质溶解于去离子水中形成第三种溶液，所述去离子水的量以溶质能在去离子水中完全溶解为限；②配制第四种溶液以结构式如式(Ⅴ)所示的多肽为溶质，将所述溶质溶解于去离子水中形成第四种溶液，所述去离子水的量以溶质能在去离子水中完全溶解为限，③合成将二甲基苯基磷加入第三种溶液中并混合均匀，然后加入第四种溶液并混合均匀，在密封条件下于室温反应至少24h，经透析、冷冻干燥，即得带保护基团的多肽修饰的单宁酸；所述第四种溶液的加入量应使第四种溶液中的巯基与第三种溶液中的碳碳双键的摩尔比为(1～3.2):1，所述二甲基苯基磷与第四种溶液中的巯基的摩尔比为(0.000001～0.00001):1；(3)多肽修饰的单宁酸的合成①配制第五种溶液将氨水、二氧六环、浓度为2～6mol/L的氢氧化钠水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建树，杨潇，杨勃，廖逸雪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51