牙釉质表面早期龋损修复涂剂

摘要

牙釉质表面早期龋损修复涂剂，涉及一种可用于牙釉质表面早期龋损的涂层修复技术。包括糊剂和表面处理液，糊剂有固体粉末和混合溶液，固液质量比为0.1～1，固体粉末为缺钙羟基磷灰石或氟羟基磷灰石，钙磷比值为1.5～1.67；混合液由磷酸和双氧水组成，体积比为0.25～4；表面处理液包括磷酸和双氧水，体积比为0.25～1。使用时将固体粉末与混合液混合配成糊剂；取表面处理液涂抹于龋损牙齿表面，对牙釉质表面进行预处理后将糊剂均匀涂在牙齿表面。干燥后清洗牙齿表面，即可得到二水磷酸氢钙涂层。具有较高的硬度，与牙釉质结合良好并且之间无明显间隙的涂层，且无须去除健康的牙齿部分，从而达到修复早期龋损的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种牙科修复材料，尤其是涉及一种可用于牙釉质表面早期龋损修复涂剂。

背景技术

龋病(Dental Caries)是人类最常见的疾病，全世界至少有50％的居民即约30亿的人患有龋病。而且龋病的发病率随着社会经济文化的发展呈上升趋势，发达国家中龋病的发病率高于发展中国家，高达90％以上。世界卫生组织(WHO)现已将龋病列为影响人类健康的三大疾病之一。随着现代科学的不断发展，新的牙科修复材料、修复器械、测量仪器等的不断问世，边缘学科等领域所取得的巨大成果以及临床经验的积累与认识的深化，使得牙体修复设计更为合理、更先进、更科学，使许多原来必须拔除的牙齿得以保留下来。

牙科修复材料在牙齿的修复中起着相当重要的作用。牙科材料发展至今，按其属性可分为金属与非金属两类。前者以银汞合金为代表，后者以复合树脂为主要代表。安全性和生物相容性成为口腔金属材料研究和临床应用的重要问题。腐蚀与合金的生物相容性密切相关。牙科金属材料在与机体体液相互接触中，体液会对金属产生腐蚀作用，导致金属离子及其衍生物的析出，这些腐蚀产物的质和量又会对机体组织产生各种有害作用，如全身或局部毒性作用、过敏反应、细胞毒性、基因毒性等。复合树脂耐磨性能较差，不宜用于承受较大咀嚼力区的修复是其致命的弱点；此外，聚合收缩较大，聚合体积收缩导致边缘微漏(microleakage)，增大了继发龋的概率；线膨胀系数大于天然牙，线膨胀系数与树脂基质和无机填料种类及含量有关；聚合不全，存在残留单体，残留单体影响机械性能和生物学性能，增加了对牙髓的刺激性；与牙体组织粘接性能有待改善和提高；复合树脂在口腔环境中与水接触，会影响复合树脂的机械性能，甚至发生降解，出现疲劳现象，产生蠕变等等。传统的金属或者树脂修复方法都需要机械去除龋病区，同时也不可避免去除了一些健康的牙齿部分。因此针对早期龋病它们不是很理想的方法。而日本FAP齿科研究所Yamagishi等人在2005年发表的牙表面快速修复浆料，其涂层厚度不超过20μm，在临床应用有一定的局限性。

二水磷酸氢钙(Dicalcium Phosphate Dihydrate，DCPD)在生物体内作为最终向羟基磷灰石转化的中间过渡相，因此被认为是具有好的生物活性陶瓷之一，而且它还是所有磷酸钙盐在酸性条件下最稳定的物相。缺钙羟基磷灰石在适当的温度和酸性环境下，在短时间内很快转变为二水磷酸氢钙。针对现代饮食习惯，接触偏酸性食物或饮料机会越来越多，而酸性物质对牙釉质硬度有较大的影响，因此利用DCPD来修复早期龋陨有一定的优势。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种具有较高的硬度，与牙釉质结合良好并且之间无明显间隙，且无须去除健康的牙齿部分，从而达到修复早期龋损牙釉质表面的涂剂。

本发明的技术方案是以缺钙羟其磷灰石为主要原料，通过羟基磷灰石与磷酸反应转变成二水磷酸氢钙。

本发明包括糊剂和表面处理液。糊剂由固体粉末和混合溶液两部份组成，固液质量比为0.1～1，最好为0.2～0.4。所述的固体粉末为缺钙羟基磷灰石或氟羟基磷灰石，其钙磷比值为1.5～1.67，最好为1.62～1.66；混合液由磷酸和双氧水组成，其体积比为0.25～4，最好为2～4。表面处理液包括磷酸和双氧水，其体积比为0.25～1，最好为0.25～0.5。

使用时将固体粉末与混合液按比例混合，搅拌混合均匀后配成糊剂备用；取表面处理液涂抹于龋损的牙齿表面，对牙釉质表面进行预处理。然后在表面处理液末干之前，将糊剂均匀涂在处理过的牙齿表面。自然干燥后用蒸馏水清洗牙齿表面，除去一些吸附物，即可得到二水磷酸氢钙涂层。

采用表面处理液对牙齿表面处理有利于增大牙釉质表面能，增强涂层结合效果。牙釉质主要由磷灰石组成，用磷酸与双氧水混合液处理时，表面的磷灰石将生成溶于水的磷酸二氢钙而溶解。同时，吸附于牙面的各种菌斑、牙垢以及食物残渣也将随之除去，从而暴露出清洁的新鲜表面层。而且，由于处理后牙面上部分羟基和氨基可产生定向排列，使表面呈现出极性。同时，对牙釉质表面处理时，表现为无机物溶解脱钙。由于表面上局部组成上的差异，其溶解性不同，结果形成凹凸不平的粗糙面，更加有利于涂层与基体的结合。

利用本发明提供的涂剂能制备厚度约为60～80μm的涂层，涂层能与牙釉质基本上形成无缝结合。由于受到牙釉质中晶体取向和表面极性的影响，涂层中的二水磷酸氢钙晶体成核与生成过程在一定程度受其调控，因此形成了有一定择优取向的晶体涂层。涂层中的晶体颗粒紧密排列，因此涂层有一定硬度，硬度值达到了牙釉质的40％～50％，说明该涂层具有较好的硬度和耐磨性能。经用含有水杨酸模拟唾液处理涂层表面，硬度值变化不大。涂层能在中性或者酸性模拟唾液中稳定存在，在弱碱性条件下DCPD涂层将缓慢向HAP转变，在碱性较强时快速转变成HAP。

附图说明

图1为实施例1所得到的涂层的环扫电镜图片(b500×；a，c，d10000×)。

图2为浸泡在含有水杨酸模拟唾液中的试样相隔一定天数后所得到的XRD图谱。

图3为浸泡在pH＝12的碱性溶液中1h后所得到的XRD图谱。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

将Ca(NO₃)₂·4H₂O(分析纯)溶于蒸馏水中，配成0.5mol/l的溶液，按照Ca/P比加入H₃PO₄(分析纯)，搅拌混合均匀，加入NH₃·H₂O(分析纯)，调整pH值到10左右，强力搅拌30min，过滤洗涤，用微波(格兰仕2450MHz 700W)辐射沉淀物得到白色的缺钙羟基磷灰石固体，其钙磷比为1.64。用研钵研细，使其颗粒d₉₀在20μm以下。用浓度为85％的磷酸与浓度为30％的双氧水按体积比4∶1混合，得到混合液。取固体粉末1.5g，量取混合液4ml，将其与固体粉末混合，搅拌混合均匀配成糊剂，混合时由于双氧水的作用会产生大量的热，会使糊剂温度急剧上升。使用前应将糊剂在空气中放置数分钟，冷却至略高于体温。用浓度为85％的磷酸与浓度为30％双氧水按体积比1∶4配制成牙齿表面处理液。先在牙齿表面涂上一层表面处理液，30s左右，在处理液未干前，将糊剂涂刷在牙齿表面。缺钙羟基磷灰石在温度和酸性环境下，在短时间内很快转变为二水磷酸氢钙，自然干燥后用水清洗牙齿表面，除去吸附物，即可得到二水磷酸氢钙涂层。

所得到的涂层的环扫电镜图片见图1，从图1a可以看出，涂层与牙釉质结合界面处无明显间隙，说明涂层与牙釉质结合较好。从图2b进一步证实涂层的存在以及涂层厚度约60～80μm。图1c，d分别为牙釉质中羟基磷灰石晶体形貌与涂层中二水磷酸氢钙晶体形貌，图中表明DCPD与HAP晶体都按一定的方向排列，但其晶体大小有所不同，也就能解释涂层硬度与牙釉质硬度的区别。

将所得到的涂层试样浸泡在含有水杨酸模拟唾液中，浸泡前后VHN值变化较小，从125.8下降到124.6。硬度是牙釉质重要的物理性能之一，釉质的显微硬度能反映矿物质的含量，显微硬度的变化可反映釉质矿物质的获得和丢失。由于口腔其独特的环境要求，口腔唾液中的酸主要为有机酸，其酸性弱于磷酸，有机酸较难破坏二水磷酸氢钙涂层。处理前后硬度值平均值差±0.9，方差±0.28284，P＝0.002，涂层硬度还是有所下降，但与文献报道相同条件下处理牙釉质相比，如用水杨酸处理牙釉质硬度从271.9急剧下降到172.1，VHN值变化从侧面也反应了二水磷酸氢钙涂层具备一定的抗酸性。

图2为浸泡在含有水杨酸模拟唾液中的试样相隔7～30天后所得到的XRD图谱，图中的●表示的衍射峰与二水磷酸氢钙特征衍射峰较好匹配。说明涂层在酸性条件下能够稳定存在。图3为浸泡在pH＝12的碱性溶液中1h后所得到的XRD图谱，图中的■表示为HAP的衍射峰。说明其涂层在碱性条件下会向HAP转化的可能。

实施例2

取实施例1中合成的羟基磷灰石2g，将其与0.2mol/l NaF溶液混合，加热到60℃，恒温1h，将其部分氟化，过滤干燥。取固体粉末1.5g，量取混合液6ml，将其与固体粉末混合，搅拌混合均匀，混合时由于双氧水的作用会产生大量的热，会使糊剂温度急剧上升。使用前应将其糊剂在空气中放置数分钟，冷却至略高于体温。用85％浓度的磷酸与30％浓度的双氧水按体积比1∶4配制成牙齿表面处理液。先在牙齿表面涂上一层表面处理液，30s左右，在处理液末干前，将糊剂涂刷在牙齿表面。即可得到二水磷酸氢钙涂层。

实施例3

取实施例1固体粉末1.5g，量取混合液4ml，将其与固体粉末混合，搅拌混合均匀，用85％浓度的磷酸与30％浓度的双氧水按体积比1∶3配制成牙齿表面处理液。用刷子在牙齿表面涂上一层表面处理液，30s左右，在处理液末干前，将糊剂涂刷在牙齿表面。即可得到二水磷酸氢钙涂层。

实施例4

用浓度为85％的磷酸与浓度为30％的双氧水按体积比1∶1混合，得到混合液。取实施例1固体粉末1.5g，量取混合液2ml，将其与固体粉末混合，搅拌混合均匀，用85％浓度的磷酸与30％浓度的双氧水按体积比1∶1配制成牙齿表面处理液。用刷子在牙齿表面涂上一层表面处理液，60s左右，在处理液末干前，将糊剂涂刷在牙齿表面。即可得到二水磷酸氢钙涂层。