一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料及其制备方法。本发明专利技术利用表没食子儿茶素没食子酸酯的高生物学活性和抑制致龋菌生物膜形成的特性、介孔硅纳米粒子强大的吸附和抗酸耐磨的特性、纳米羟基磷灰石的促矿化特性，制备得到了一种负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。所制备的复合材料工艺较简便、参数较易控制，材料结构稳定、分散性较好、粒径均匀，EGCG的负载率和释放率较高。本发明专利技术所制备的负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料可作为一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料，一方面有效封闭牙本质小管治疗牙本质敏感，一方面有效抑制致龋菌生物膜形成预防龋病。

Desensitizing materials for acid resistant against dental caries and its preparation method

The invention discloses a desensitizing materials acid resistant against dental caries and its preparation method. The invention uses EGCG high biological activity and inhibition of cariogenic bacteria biofilm formation characteristics of mesoporous silica nanoparticles, strong adsorption and acid resistant properties, nano hydroxyapatite mineralization characteristics, prepared a EGCG loaded nano hydroxyapatite / mesoporous silica composite materials. The prepared composite material has the advantages of simple process, easy parameter control, stable material structure, good dispersibility, uniform particle size, high loading rate and high release rate of EGCG. The preparation of nano hydroxyapatite / EGCG loaded mesoporous silica composite material can be used as a material of desensitizing acid resistant against dental caries, an effective closed dentinal tubules in treatment of dentin hypersensitivity, hand inhibit cariogenic bacteria biofilm formation in the prevention of dental caries.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学工程领域，具体为一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料及其制备方法。
技术介绍
作为成年人最常见的口腔疾病之一，牙本质敏感主要来源于釉质丧失和/或牙龈退缩所导致的牙本质小管暴露，从而引起短暂的、尖锐的疼痛。根据经典的流体动力学理论(BrannstromM.JAmDentAssoc,1963;66:366–370.)，牙本质小管的有效封闭被认为是减少小管内液体流动进而缓解敏感症状的可靠手段。经过数十年的发展，通过草酸盐、氟化物、粘接剂、激光处理等封闭牙本质小管治疗牙本质敏感已取得满意的效果。然而在复杂的口腔环境中，被封闭的小管常常难以抵抗诸如日常饮食中的酸侵蚀和机械磨刷(WangZ,etal.JDent,2010;38(5):400–410;SehmiH,etal.JDent,2015;43(12):1442–41447.)等多变条件，会再次敞开导致敏感症状的复发。由于牙本质中主要成分是磷酸钙，因此利用成分类似的矿物化合物如羟基磷灰石来进行小管封闭将更加合理。纳米羟基磷灰石有加速钙磷沉积促进再矿化的能力，已被用在封闭小管治疗牙本质敏感(BesinisA,etal.DentMater,2014;30(3):249–262;WangR,etal.JBiomaterAppl,2014;29(2):268–277.)，但酸性环境会导致其溶解(LeeHS,etal.JColloidInterfaceSci,2012;385(1):235–243.)。由于结构稳定、比表面积大、热化学性能稳定，近年来介孔硅作为理想的载体在生物医学领域广泛应用(LiX,etal.IntJNanomedicine,2016;11:2471–2480.)，在封闭牙本质小管治疗敏感中同样发挥了重要作用(ChiangYC,etal.ACSNano,2014;8(12):12502–12513.)。鉴于此，设计一种纳米羟基磷灰石负载的介孔硅将具有巨大优势，一方面可以保护羟基磷灰石不被酸溶解从而获得更好的再矿化效果，另一方面通过介孔硅独特的抗酸抗磨性能将会作为对抗酸侵蚀和机械磨刷的有力武器。因为小管的存在和有机成分较高，暴露的牙本质通常更易患龋且进展很快(TakahashiN,etal.CariesRes,2016;50(4):422–431.)。尽管目前的脱敏材料可以切断致龋菌进入小管的通道，但致龋菌代谢所形成的局部酸性微环境会潜在影响脱敏材料的功能稳定性和长效性(FlemmingHC,etal.NatRevMicrobiol,2010;8(9):623–633.)。因此兼顾抑制致龋菌生物膜形成的脱敏材料将更具潜力。现阶段的牙本质脱敏防龋材料主要是将抗菌成分如三氯生、氯已定、氟化亚锡等掺杂在脱敏剂中用于抑制致龋菌生物膜的形成，但是，随之产生的耐药性、牙染色、状态不稳定和细胞毒性等问题在一定程度上限制了其应用(RautSA,etal.EnvironToxicolChem,2010;29(6):1287–1291;MillerS,etal.IntDentJ,1994;44(1Suppl1):83–98;ShenY,etal.SciRep,2016;6:27537.)。近年来研究发现，绿茶提取物表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)具有较高的生物学活性和生物相容性，既能作为MMP抑制剂对抗胶原降解，又能有效抑制变形链球菌的生物膜形成(DuX,etal.JDent,2012;40(6):485–492.)，这些特点让其可以作为一个安全、稳定、高效的防龋药物用于抑制生物膜形成。因此，根据纳米羟基磷灰石、介孔硅、EGCG的特性和优势，本专利技术设计和合成一种负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅多功能复合材料，即一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料，一方面可以通过封闭牙本质小管治疗牙本质敏感，另一方面可以通过抑制致龋菌生物膜形成预防龋病。但截至目前，有关此方面的研究未有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料及其制备方法，该材料具有制备工艺简便、结构稳定、粒径均匀、分散性好、药物负载率和释放率高等特点。本专利技术提供的技术方案是：一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料，为负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。上述负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料，纳米羟基磷灰石粒径40-80nm，介孔硅粒径400-600nm，纳米羟基磷灰石均匀负载在介孔硅表面，EGCG的负载率和释放率高。上述负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)室温下，将四水硝酸钙和磷酸氢二铵分别溶解于双蒸水中，超声分散，置于磁力搅拌器上搅拌，分别得到溶液Ⅰ和溶液Ⅱ；(2)将干燥介孔硅粉末加于双蒸水中，超声分散，得分散液Ⅲ，随后置于磁力搅拌器上，将溶液Ⅰ滴加入分散液Ⅲ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌12小时，得混合液Ⅳ；(3)将溶液Ⅱ滴加入混合液Ⅳ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌30小时，得混合液Ⅴ；(4)经过24小时陈化后，将混合液Ⅴ离心，双蒸水和无水乙醇清洗，过滤，干燥，煅烧，得到纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料；(5)避光下，将EGCG粉末溶解于无水乙醇中，超声分散，置于磁力搅拌器上搅拌，然后加入干燥的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料，室温下搅拌，然后置于振荡摇床上振荡72小时；(6)离心，无水乙醇清洗，过滤，真空干燥，得到负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。结合实施例的具体参数的技术方案是：(1)室温下，将0.944–3.776g四水硝酸钙和0.3168–1.2672g磷酸氢二铵分别溶解于60mL双蒸水中，在功率400W下超声5分钟，在搅拌速度200–400rpm下置于磁力搅拌器上搅拌15分钟，分别得到溶液Ⅰ和溶液Ⅱ；(2)将0.24–0.96g干燥介孔硅粉末加于20–40mL双蒸水中，在功率400W下超声分散5分钟，得分散液Ⅲ，随后置于磁力搅拌器上，在搅拌速度200–400rpm下将溶液Ⅰ缓慢滴加入分散液Ⅲ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌12小时，得混合液Ⅳ；(3)在搅拌速度200–400rpm下将溶液Ⅱ缓慢滴加入混合液Ⅳ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌30小时，得混合液Ⅴ；(4)经过24小时陈化后，将混合液Ⅴ在6000–8000rpm下离心15分钟，双蒸水和无水乙醇各清洗3次，过滤，80℃过夜干燥，550℃煅烧6小时，得到纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料；(5)避光下，将20mgEGCG粉末溶解于10mL无水乙醇中，在功率400W下超声5分钟，在搅拌速度300rpm下置于磁力搅拌器上搅拌15分钟，然后加入100mg干燥的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料，室温下搅拌下2小时，在振荡速度180rpm下置于振荡摇床上振荡72小时；(6)在8000rpm下离心15分钟，无水乙醇清洗3次，过滤，真空干燥，得到负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。本专利技术的突出特点和有益效果是：①本专利技术耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料制备工艺较简便，工艺参数较易控制。②本专利技术耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料，其特征在于，为负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种耐酸耐磨防龋的牙本质脱敏材料，其特征在于，为负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。2.根据权利要求1所述的牙本质脱敏材料，其特征在于，纳米羟基磷灰石粒径40-80nm，介孔硅粒径400-600nm，纳米羟基磷灰石均匀负载在介孔硅表面。3.权利要求1所述的牙本质脱敏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)室温下，将四水硝酸钙和磷酸氢二铵分别溶解于双蒸水中，超声分散，置于磁力搅拌器上搅拌，分别得到溶液Ⅰ和溶液Ⅱ；(2)将干燥介孔硅粉末加于双蒸水中，超声分散，得分散液Ⅲ，随后置于磁力搅拌器上，将溶液Ⅰ滴加入分散液Ⅲ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌12小时，得混合液Ⅳ；(3)将溶液Ⅱ滴加入混合液Ⅳ，调节并保持pH值在10–10.5之间，搅拌30小时，得混合液Ⅴ；(4)经过24小时陈化后，将混合液Ⅴ离心，双蒸水和无水乙醇清洗，过滤，干燥，煅烧，得到纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料；(5)避光下，将EGCG粉末溶解于无水乙醇中，超声分散，置于磁力搅拌器上搅拌，然后加入干燥的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料，室温下搅拌，然后置于振荡摇床上振荡72小时；(6)离心，无水乙醇清洗，过滤，真空干燥，得到负载EGCG的纳米羟基磷灰石/介孔硅复合材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，(1)室温下，将0.944–3.776...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翠，喻健，杨宏业，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42