恢复钙化组织中的缺陷的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于修复钙化组织中的缺陷的组合物，它包含主要由钙、硅和氧组成的生物活性颗粒。所述试剂可以选自有下列材料组成的组中：ａ）有机硅酸酯源和钙源的反应产物；ｂ）原硅酸四乙酯的含钙水解产物；ｃ）含钙的二氧化硅溶胶－凝胶；ｄ）二元氧化钙和硅酸盐沉淀的材料；ｅ）天然存在的类硅灰石硅酸盐的合成类似物；和ｆ）可溶性钙源和硅酸盐溶液的沉淀反应产物。本发明专利技术还涉及一种生产无定形生物活性颗粒的方法，主要包括向硅酸盐或硅酸盐前驱体溶液中加入足够量的可溶性钙源溶液以产生含钙硅酸盐颗粒的沉淀。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及主要由钙、硅和氧组成的无定形生物活性微粒的组合物，并涉及其用于恢复钙化组织中缺陷的方法。
技术介绍
已知如生物活性颗粒等产品可以用于恢复或修复钙化组织如牙周囊、摘出术的位置、牙质过敏性处理、骨组织形成等中的缺陷。1971年，首次说明了生物活性颗粒在恢复或修复钙化组织如骨组织形成中的缺陷中的生物相容性，如硬组织对于植入的玻璃质颗粒的紧密对合所证明的。具体地，Hench等人在“生物医学材料研究论文集，2117-141(1971)中最先报告了生物活性玻璃的应用。通过在置于骨表面附近的生物活性玻璃上的对合，可以生长骨，随后可以在短距离内传导新骨。在随后的骨组织形成应用中已经描述了生物活性玻璃的颗粒。美国专利US No.4,239,113描述了一种用于制备骨粘合的组合物。美国专利US No.5,658,332公开了一种在附肢骨骼中的部位或在显示出代谢作用降低的部位的缺陷中形成骨组织的方法，它使用含有40-58％SiO2、10-30％NaO、10-30％CaO和0-10％P2O5，其尺寸范围为200-300微米的生物活性玻璃微粒。在修复或恢复牙组织中的缺陷的领域中，生物活性颗粒已经用于牙周骨缺陷修复(美国专利No.4,851,046)，利用大小为90-710微米和含40-55重量％SiO2、10-30重量％CaO、10-35重量％Na2O、2-8重量％CaF2和0-10重量％B2O3的组成。美国专利No.4,851,046描述了用于牙周用途的含有各种尺寸范围的生物活性玻璃颗粒的组合物。美国专利No.5,204,106公开，在280-425微米的窄尺寸范围内的生物活性玻璃颗粒有与上述颗粒截然不同的生物反应。生物活性颗粒也已经用于牙质过敏性的处理方面。牙质是机械地支承牙釉质的坚硬但是有弹性的含钙组织。牙质包围并保护牙髓。牙质还有大量连续的牙本质小管，该牙本质小管以釉质牙本质界/牙骨质本质界与牙髓腔相连。这些细牙本质小管从牙髓向外辐射。在由于不适当的口腔卫生习惯或者由于牙周疾病和/或其处理，使牙釉和牙骨质从牙上磨掉时，就产生了牙过敏问题。牙本质小管是充满流体的，使牙中心核暴露于外部环境中。因此，在遇到气流、触觉型刺激或热刺激时，牙髓神经被刺激，导致痛觉。基于解释过敏的牙的原因用的所谓流体动力理论，通过牙本质小管传递的刺激会刺激牙髓中分布的神经，导致这些区域的疼痛。通过密封牙本质小管，从而通过物理或化学方法堵塞敏感的导管，可以抑制敏感性牙质和改善或减轻疼痛。在对牙本质小管部分阻塞的更早应用中，美国专利No.5,735,942(“‘942专利”)公开一种生物活性熔体衍生玻璃组合物，用于牙过敏性的处理。’942专利公开了下列组合物，用重量％表示40-60 SiO2、10-30 CaO、10-35 Na2O、2-8 P2O5、0-25 CaF2和0-10 B2O3，粒度小于约10微米，一些颗粒约为2微米或更小，一些颗粒大于2微米。’942专利提到60％SiO2是生物活性熔体衍生玻璃的最大二氧化硅极限。在熔体衍生过程中，存在导致产生多孔水合二氧化硅凝胶层的三个反应离子交换、二氧化硅溶解和硅醇缩聚，以形成硅烷结合的水合二氧化硅链或环。在熔体衍生玻璃中的SiO2含量增大时，这些反应的速度降低，从而降低溶液中Ca+2离子的利用率和在表面上产生二氧化硅凝胶层的能力。结果是当SiO2含量接近60％时，熔体衍生玻璃的生物活性降低并最终消失。该方法采用窄的有效组成范围，这阻碍了配方设计师为特定用途改进和设计材料的能力。由熔体衍生法制备的并且如现有技术(‘942专利)中提到的生物活性玻璃在铂坩埚中于典型约1350℃左右的高温下加工。所以，熔体衍生玻璃成本高，并且难以转向到生产设备。高温加工加上多个处理步骤使得由熔体衍生法制备的生物活性玻璃相当昂贵，大大地限制了把生物活性玻璃用于口腔护理制品的实用性。除了高生产成本以外，还存在现有技术固有的其它缺点。首先，由于熔体衍生法本身以及传统生物活性玻璃组合物的低二氧化硅和高碱含量，难以保持最佳生物活性所要求的非常高的纯度。其次，现有技术需要涉及研磨、抛光、熔为玻璃料、筛分等加工步骤，所有这些步骤都会使生物活性粉末暴露于污染物中，对生物活性会有不利影响。第三，由于SiO2的非常高的平衡液相温度(1713℃)以及高SiO2含量的硅酸盐熔体的粘度非常高，所以，用传统高温法制备的生物活性玻璃和玻璃陶瓷存在着组成的限制。在另一个参考文献中，美国专利No.5,874,101(“‘101专利”)提出了一种通过改进的方法制备的用于牙齿过敏性处理的生物活性凝胶，即一种溶胶-凝胶法，它包括干燥步骤。与现有的生物活性玻璃和玻璃/陶瓷以及‘942专利中所公开的一样，‘101专利中的生物活性玻璃被限制在主要以二氧化硅含量界定的Na2O-CaO-P2O5-SiO2体系的特定组成区域中，(Ogin，M.，Ohuchi，F和Hench，L.L.，磷酸钙薄膜在生物玻璃上形成的组成依赖性，生物医学材料研究学报，1980，14，第55-64页和Ohtsuki，C.，Kokubo，T.，Takatsuka，K.和Yamamuro，T.，CaO-SiO-P2O5体系中的玻璃生物活性的组成依赖性其体外评价。日本陶瓷学报，1991，99，第1-6页)。‘101专利公开了一种组合物，用重量％表示为40-90 SiO2、4-45 CaO、0-10 Na2O、2-16 P2O5、0-25 CaF2、0-4 B2O3、0-8 K2O和0-5MgO。上述现有技术的参考文献中，没有一个提供了可简单且容易制备的生物活性颗粒，它促使开发含钙矿物以恢复和/或修复钙化的矿物组织。本专利技术概述本专利技术涉及一种无机或有机/无机复合组合物，它主要由CaO和SiO2组成，用于恢复钙化组织中的缺陷。这种有机/无机复合材料优选的是一种CaO-SiO2体系的无定形二元氧化物材料，它已经通过向合适的硅供体的前体(如TEOS或硅酸钠)中加入可溶性钙源制备。在一种优选的实施方案中，本专利技术涉及一种无机或有机/无机复合组合物，它主要由CaO和SiO2组成，当其进入牙本质小管时，在牙本质小管内开始形成含钙矿物，用来缓解与过敏性牙齿相关的疼痛。优选的是，这种复合组合物的粒度应约为10微米或更小，最有利的是约2微米或更小。本专利技术的生物活性组合物可以通过各种方法生产和/或获得，包括但不限于a)改进的低温溶胶-凝胶法，生产无机复合材料；b)改进的低温溶胶-凝胶法，生产有机改性的硅酸盐；c)经化学或物理改性从化学品供应公司获得的二元氧化物材料的天然存在的类似物，即来自硅灰石的硅酸钙；和d)无机材料的无定形沉淀。附图简述附图说明图1是钙化组织试样的扫描电子显微镜微观照片或“SEM”(10KV，放大3200倍)，该钙化组织是潜伏在消过毒的唾液中的未处理的牙质盘表面。图2是用生产无机颗粒的沉淀方法制备的材料处理过的牙质盘表面(由与未处理的盘表面相同的方法制备的)的SEM。图3是未处理的牙质盘表面的扫描电子显微镜微观照片(20KV，放大6000倍)。图4表示在用稀释沉淀法制备的材料处理后的以类似方法制备的牙质盘表面。图5是未处理的牙质盘表面的扫描电子显微镜微观照片(10KV，放大17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复钙化组织中的缺陷的组合物，包含一种主要由钙、硅和氧组成的无定形生物活性颗粒材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GP多德，AA哈莱基，KJ马科维茨，
申请(专利权)人：布洛克医药公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]