再矿化牙科材料制造技术

本发明专利技术涉及再矿化牙科材料，其分别包括至少一种阳离子和一种阴离子，它们设计成用于形成再矿化物质的伙伴离子。根据本发明专利技术，伙伴离子中的至少一种是多价的并且包括在凝聚物中作为抗衡离子。本发明专利技术还涉及用于生产此类牙科材料的试剂盒及其应用。材料的试剂盒及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】再矿化牙科材料
[0001]本专利技术涉及具有至少一种阳离子和至少一种阴离子的再矿化牙科材料，阳离子和阴离子设计用于形成再矿化物质的伙伴离子。本专利技术的另一主题是该牙科材料的应用、其使用方法以及用于生产该牙科材料的试剂盒。
[0002]已知用于牙硬质缺陷的所有种类的保守治疗的牙科材料。通过这类材料的矿化作用，应该使(例如在侵入性处理后保留的)天然牙硬质稳定，抵抗由细菌引起的进一步分解。在此，通过从该材料释放特定的离子(如Ca2
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或F
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)能够使来自唾液的合适抗衡离子进入牙硬组织上或牙科硬组织中来进行矿化。然后形成低溶解度的新型无机固体材料，并取代牙硬质中的损失的矿物(矿物替代物)。其它方法旨在形成矿物固体，主要是羟基磷灰石或其它磷灰石，而不需要引入来自唾液的Ca2
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或磷酸根离子。在此，在现有技术中，主要使用的所谓的生物活性玻璃。
[0003]基于现有技术的材料的矿化潜力通常受到限制。其原因一方面是可获得的有限量，即相应的材料(例如玻璃离子聚物附着剂)中的部分可溶性合适的离子，并且因此另一方面，在相应的材料类别中，由于材料种类，在可接受的材料特性的情况下仅能够使用限量的离子源(例如，具有生物活性玻璃的复合物)。来自这些材料的所释放的离子的量和/或所形成的矿物替代物的量被限制，从而这些量对于牙硬质的持续的稳定不能够满足。
[0004]WO2017/161179A1公开了一种再矿化组合物，其包括60:40的生物玻璃45S5和聚天冬氨酸的混合物。其仅提供低浓度的可释放离子。此外，可释放离子的选择和组合可行性被限制，因此再矿化的种类被限制。
[0005]US2010/0272764A1公开了一种具有再矿化能力的可聚合牙科树脂复合材料。其包括各自含有硝酸钙溶液、酸氢钾溶液和氟化钠溶液的微胶囊。穿过该胶囊的半透膜通过浓度梯度释放所述离子。微胶囊应该能够通过对带相反电荷的聚电解质的复合凝聚(complex coacervation)来生产。在此，缺点还是可释放离子的低浓度。
[0006]本专利技术的所基于的目的是提供能够实现有效再矿化的上述种类的牙科材料。
[0007]为了实现该目的，本专利技术提出伙伴离子中的至少一种是多价的，并且伙伴离子中的至少一种作为抗衡离子包括在凝聚物中。
[0008]首先，解释在本专利技术的范畴中使用的一些术语。
[0009]本专利技术涉及一种再矿化牙科材料。
[0010]再矿化和去矿化是在牙齿至口腔的界面区域中交替发生的生物过程，并且其中矿物离子经由唾液被溶解或再次被合并。去矿化是指由于牙齿的无机的、主要含羟基磷灰石成分的溶解而通常是酸引起(例如由于致癌斑块)的牙齿的矿物损失，其代表龋齿形成的主要过程(P.Shellis in:Karies[Caries],H.Meyer
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ckel,S.Paris,K.R.Ekstrand eds.,G.Thieme Verlag,2012,p.23)。
[0011]在狭义上讲，再矿化被理解为在齿表面的区域中主要基于磷灰石的矿物种类材料的累积或沉积(P.Shellis,loc.sit.,pp.23,26；S.Twetmann,K.R.Ekstrand,loc.sit.,p.210)。在先前通过去矿化损坏的牙科物质的情况下，这种再矿化过程导致缺陷的一定程度修复。在此，替代材料能够在牙齿的现有磷灰石晶体上积累并导致晶体生长，也能够形成
新的磷灰石晶体。根据当前研究情况，假设在当前已经低浓度氟化物的情况下，促使天然再矿化过程。
[0012]本专利技术意义上，再矿化是指通过沉淀的方法，将无机材料积累到潜在地被脱矿化损坏的现有牙硬质上的任何方法。这种沉淀能够导致牙物质中现有磷灰石晶体的生长，或者能够导致在再矿化位点形成新的无机材料。合适的无机材料能够是衍生自磷灰石的材料，或者能够是低溶解度的其他生物相容性化合物。根据本专利技术，它们被称为再矿化物质。
[0013]牙科物质是指任何矿化的牙齿物质，尤其是牙釉质、牙本质和牙科水泥。
[0014]伙伴离子是能够一起形成再矿化物质的阳离子和阴离子。
[0015]凝聚表示液液相分离。离子聚合物或大离子(例如，离子聚磷酸盐)与多价抗衡离子(例如钙)一起形成凝聚物(Coacervate)，该凝聚物在聚合物溶液内形成聚合物富集的相。
[0016]凝聚物是经由多价抗衡离子交联的聚电解质。在水性介质中，凝聚物采取更高粘度的相的形式。根据基本的聚电解质的分子量的大小，凝聚物存在为液体的、粘性的至粘塑性的物质，该物质在水性介质中以相分离的形式存在。凝聚物仅在聚电解质与多价抗衡离子之间的物质量比的特定范围内、以及仅超过聚电解质的最小浓度的情况下存在。在抗衡离子部分太低或如果凝聚物形成剂(多价抗衡离子和聚电解质)的浓度太低的情况下，则在水中不存在相分离。
[0017]合适的凝聚物由阴离子或阳离子聚电解质和多价阳离子或多价阴离子形成。合适的凝聚物含有离子聚电解质和与该聚电解质交联的多价抗衡离子。
[0018]凝聚物优选通过混合阴离子或阳离子聚电解质的水溶液和多价阳离子或阴离子的水溶液来制备。在此，阴离子聚电解质和多价阳离子混合，并且阳离子聚电解质和多价阴离子混合。
[0019]凝聚物在混合物中形成较高粘度的单独的液相。凝聚物优选是分离的。这分别通过合适的已知方法如倾析或离心来完成。优选地，纯化分离的凝聚物。这优选通过简单地利用溶剂(优选用水)洗涤来实现。
[0020]本专利技术认识到，如果这些伙伴离子中的至少一种作为抗衡离子存在于凝聚物中，则可在牙科材料中得到具有用于牙硬质的高矿化潜力的再矿化材料的伙伴离子。通过矿化作用，天然牙硬质例如在侵入性治疗后例如在抵抗由细菌引起的进一步分解方面应该稳定。在此，能够通过从这些材料中释放特定的离子(如Ca
2+
或F
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)，使来自唾液的合适的伙伴离子进入牙齿硬组织上或牙齿硬组织中而引起矿化。然后，形成低溶解度的新型无机固体材料，该固体材料取代牙硬质中损失的矿物(矿物替代物)。
[0021]相反地，已知的牙科材料的矿化潜力被限制。其原因之一是已知的具有矿化作用的组分能够仅以有限的量加入到牙科材料中，而不损害所述材料的其它物理性能。另一方面由于例如在已知的玻璃离子聚物附着剂的情况下，能够将离子递送到相应的牙科材料中和/或从牙科材料递送出离子的有限的速率和用量。
[0022]在使用时，根据本专利技术的具有矿化作用的牙科材料有利地以液体或糊状形式存在，但至少以可适应的形式存在，并且以这种形式施加在待处理的牙硬质上。将它们手动地施加到表面上并潜在地成形。由于再矿化过程倾向于非常缓慢，因此材料在固化后至少在一定时间内应保留在使用位点。在特别适合长期治疗成功的使用中，材料在一定时间后固
化，其中，加工时间对于手动加工必须是足够的。然后，材料的固化形式还用于保护再矿化的位置免受机械和/或化学降解。在固化之前和(如果设想的话)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种再矿化牙科材料，分别具有至少一种阳离子和至少一种阴离子，所述至少一种阳离子和所述至少一种阴离子设计用于形成再矿化物质的伙伴离子，其特征在于，所述伙伴离子中的至少一种伙伴离子是多价的并且作为抗衡离子被包括在凝聚物中。2.根据权利要求1所述的牙科材料，其特征在于，所述伙伴离子中的一种伙伴离子是多价的并且作为所述抗衡离子被包括在所述凝聚物中，并且在水溶液中包括第二伙伴离子。3.根据权利要求1或2所述的牙科材料，其特征在于，所述牙科材料附加地包括第二聚电解质，所述第二聚电解质加载有与所述凝聚物的聚电解质不同的电荷。4.根据权利要求1所述的牙科材料，其特征在于，两种伙伴离子是多价的并且作为各自的凝聚物的抗衡离子被包括在所述牙科材料中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的牙科材料，其特征在于，用于形成具有多价阳离子的凝聚物的阴离子聚电解质选自有机聚电解质的组，该组优选由以下组成：a.具有羧酸基团、磷酸基团、膦酸基团和/或磺酸基团的聚合物和共聚物，以及所述聚合物的、和所述共聚物的盐和所述聚合物的、和所述共聚物的偏酯；优选多元羧酸、聚亚烷基磷酸、聚亚烷基膦酸和聚磺酸，以及所述多元羧酸的、所述聚亚烷基磷酸的、所述聚亚烷基膦酸的和所述聚磺酸的盐以及所述多元羧酸的、所述聚亚烷基磷酸的、所述聚亚烷基膦酸的和所述聚磺酸的偏酯；更优选聚(甲基)丙烯酸、聚天冬氨酸、聚衣康酸和聚谷氨酸，以及所述聚(甲基)丙烯酸的、所述聚天冬氨酸的、所述聚衣康酸的和所述聚谷氨酸的盐；b.优选溶菌酶或明胶(B型)的酸性蛋白、酸性蛋白衍生物及所述酸性蛋白的、所述酸性蛋白衍生物的盐；c.优选角叉菜聚糖、果胶、褐藻酸和透明质酸的酸性多糖和所述角叉菜聚糖的、所述果胶的、所述褐藻酸的和所述透明质酸的酸性多糖的盐。6.根据权利要求1至5中任一项所述的牙科材料，其特征在于，用于形成具有多价阳离子的凝聚物的阴离子聚电解质的平均分子量(重均分子量Mw)在3kDa至1500kDa之间、优选在5kDa至500kDa之间、更优选在8kDa至200kDa之间、还更优选在8kDa至50kDa之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述多价阳离子选自以下组，该组由以下组成：矿物形成的阳离子；优选金属阳离子；更优选PTE的2A、3B和3A族金属以及镧系元素；更优选Ba
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、Ca
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、Sr
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、Tb
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和Yb
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；更优选Ca
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和/或金属阳离子与Ca
2+
的混合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的牙科材料，其特征在于，用于形成具有多价阴离子的凝聚物的阳离子聚电解质选自有机聚电解质，优选选自以下组，该组由以下组成：含有伯氨基、仲氨基和/或叔氨基的聚合物和共聚物，以及所述含有伯氨基、仲氨基和/或叔氨基的聚合物和共聚物的盐；优选聚胺；更优选聚烯丙基胺、直链或支链聚乙烯亚胺、壳聚糖、聚赖氨酸和聚精氨酸及所述聚烯丙基胺的、所述直链或支链聚乙烯亚胺的、所述壳聚糖的、所述聚赖氨酸的和所述聚精氨酸的盐；更优选聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的牙科材料，其特征在于，用于形成具有多价阴离子的凝聚物的阳离子聚电解质的平均分子量(重均分子量Mw)在3kDa至1500kDa之间、优选在5kDa至500kDa之间、更优选在8kDa至200kDa之间、还更优选在8kDa至50kDa之间。10.根据权利要求1至9中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述多价阴离子选自以下组，该组由以下组成：矿物形成的阴离子，优选正磷酸根离子、二磷酸根离子、偏磷酸根离
子、硅酸盐离子，特别是无机硅酸盐离子，优选正、链和带隙硅酸盐离子，和部分有机改性的硅酸盐离子，特别是烷氧基硅酸盐离子，硫酸根离子、钨酸根离子、钒酸根离子、钼酸根离子、以及碳酸根离子，更优选正磷酸根离子，二磷酸根离子、偏磷酸根离子、硫酸根离子、钨酸根离子、钒酸根离子、钼酸根离子，更优选正磷酸根离子和/或正磷酸根离子与矿物形成的阴离子的混合物。11.根据权利要求1至10中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述凝聚物组分的比例为按重量计大于1％，优选按重量计大于2％，更优选按重量计大于5％。12.根据权利要求1至11中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述牙科材料是固体，优选粉末。13.根据权利要求1至11中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述牙科材料是液体和/或乳液和/或悬浮液，优选具有大于50mPas、优选大于100mPas的动态粘度。14.根据权利要求1至11中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述牙科材料是凝胶。15.根据权利要求1至11中任一项所述的牙科材料，其特征在于，所述牙科材料是糊剂。16.根据权利要求1至15中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克，
申请(专利权)人：穆尔鲍尔科技公司，
类型：发明
国别省市：