CN104398390B - 牙本质底涂‑冲洗底涂剂及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种牙本质底涂‑冲洗底涂剂及其方法，所述的牙本质底涂剂是用于口腔科修复牙体缺损的情况，将牙本质底涂剂底涂‑冲洗预处理牙本质表面，再应用自酸蚀粘接剂粘接修复体与牙本质，口腔科底涂‑冲洗牙本质底涂剂含60%‑99.4%的酒***溶液，0.5%‑30%的弱酸性功能单体和0.1%‑10%基质金属蛋白酶抑制剂。含有弱酸性的10‑MDP使牙本质轻度脱矿；基质金属蛋白酶抑制剂减少胶原纤维的降解；同时用底涂‑冲洗的方法预处理牙本质，使生成的MDP‑Ca更牢固地接合于羟基磷灰石，可以进一步提高牙齿粘接强度和粘结持久性，使牙齿与直接或间接修复体的接合更牢固、持久，更好地保护牙体剩余组织的健康。

Description

牙本质底涂-冲洗底涂剂及其方法

技术领域

本发明涉及在口腔科领域，特别是涉及一类牙本质底涂-冲洗底涂剂(primer)及其方法 (etch-&-rinse approach)。用于将口腔科修复体如有机高分子材料、陶瓷、金属或其他复合材料，直接或者间接粘接于缺损的牙齿。

背景技术

随着社会经济、文化的持续发展，人们的审美观念也在不断的提高，世界各国对牙齿美容和健康方面的投入也越来越多。牙齿美容修复的最主要内容是直接的树脂充填修复和间接的树脂粘接修复，而这些修复方法均涉及到一个核心问题，即牙本质的粘接。近二十年来，牙本质粘接剂和粘接技术在快速地发展，牙本质的粘接效果显著地提高。但是，粘接过程是一个复杂的物理、化学过程，不仅取决于粘接剂与粘接界面的结构或状态，粘结剂与粘接面的表面处理技术，而且，口腔内环境的特殊性如温度变化、高湿度、微生物、蛋白酶和咬合应力，以及牙本质中暴露的胶原蛋白的降解和粘接剂本身的降解都严重地影响了牙本质粘接强度和持久性。

水通常作为大多数牙本质粘接剂的溶剂。 为了牙本质粘结剂具有更好的润湿和/或酸蚀牙本质表面能力，在粘接剂中增加亲水性的离子树脂单体的浓度。由于亲水性的离子树脂单体促进了水分的吸附，在粘接剂中离子树脂单体浓度越高水分就越不易挥发。水分滞留不仅增加了聚合物的塑化（plasticization），而且导致聚合物的机械性能的降低和树脂-牙本质的粘接强度的降低。此外，亲水性牙本质粘接剂也容易受到牙本质小管中水分渗入的影响，而且，亲水性的离子树脂单体含有酯键，较易水解。

按体积计算，牙本质由50%的无机物、30%的胶原纤维和20%的水组成。牙本质的无机物可以分为纤维外无机物（以隔开胶原纤维束）和纤维内无机物（位于原胶原分子纤维内的间隙）。牙本质纤维内无机物脱矿后，胶原纤维微丝（microfibril）内的间隙约1.26-1.33nm，而粘接剂中最小的功能性单体分子如HEMA约2.2 nm。因而粘接剂中的功能性单体分子的立体结构阻止其完全渗透入纤维内脱矿产生的空隙。这些空间会被水或水解蛋白酶充满，因而这些胶原纤维容易被水解。牙本质粘接技术的最大的困难就是树脂单体不能完全渗透入因脱矿而产生的胶原纤维内的间隙，导致树脂单体容易滞留在混合层的表层。这样的牙本质粘接界面稳定性较差，容易导致的早期断裂。

现在口腔科牙体缺损粘接时，所用的酸蚀-冲洗类或者自酸蚀类粘接***，均会造成牙本质中钙离子的释放，从而激活牙本质中的基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases, MMPs)，MMPs是一组锌/钙依赖性蛋白酶，在中性条件下可以发挥降解细胞外基质的作用^[4]，从而造成粘接混合层胶原纤维的降解，影响牙本质粘接的持久性^[5]。

我们在前期的研究中还发现自酸蚀粘接剂中的主要成份磷酸酯可与牙齿主要的组成成分羟基磷灰石或者牙釉质形成可溶性钙盐和难溶性钙盐 ^[6]，但是，这些可溶性的钙盐会降低牙釉质的粘接强度 ^[7]。

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发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种牙本质底涂-冲洗底涂剂及其方法，可以有效延长牙本质粘接的持久性，从而提高剩余牙齿组织及其修复体的使用寿命，保护患者口腔牙齿的健康。

本发明用于解决问题的方案如下：

一种牙本质底涂-冲洗底涂剂按质量百分比计包括：60%-99.4%的酒***溶液，0.5%-30%的弱酸性功能单体和0.1%-10%基质金属蛋白酶抑制剂。

所述的酒***溶液中酒精与水的重量比为1:1。

所述的弱酸性功能单体是10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯，使牙本质表层部分轻微脱矿，而胶原蛋白纤维丝之内和之间不脱矿。

所述的基质金属蛋白酶抑制剂为苯扎氯胺、聚乙烯磷酸、原花青素、戊二醛或氯己定中的一种。

所述牙本质底涂剂的底涂方法是：所述的牙本质底涂剂预处理牙本质表面15-60s，然后水汽冲洗30s，并用***吹干，再进行牙本质的粘接，通过冲洗去除可溶性的磷酸酯-羟基磷灰石复合物，增强牙本质的粘接强度。

10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯（10-MDP）是一种性能优良的磷酸酯，与羟基磷灰石（HAp）反应生成的难容性钙盐（MDP-Ca）形成“纳米层”结构，强烈吸附于HAp表面，这一特点能够增强粘接性能。通过冲洗去除可溶性的磷酸酯-羟基磷灰石复合物，这一方法可以显著增强牙本质的粘接强度，即底涂-冲洗或酸蚀-冲洗后再底涂-冲洗可以作为一种新型的牙齿粘接处理方法。

从抑制基质金属蛋白酶的活性角度考虑，采用广谱胶原溶酶抑制剂如氯己定、苯扎氯胺等，或者在单体上嫁接季胺盐基团，从而抑制MMPs和半胱氨酸组织蛋白酶活性；采用胶原纤维交联剂如戊二醛、花青素等，抵抗MMPs和半胱氨酸组织蛋白酶对胶原蛋白的降解作用；从而减少胶原纤维的降解，同时采用聚乙烯磷酸（PVPA），不仅可以MMPs，还可以使脱矿后的胶原纤维出现再矿化，增强混合层的稳定性，从而延长牙本质粘接的持久性。

本发明的有益效果是，弱酸性的底涂-冲洗牙本质底涂剂，通过冲洗去除了可溶性的磷酸酯-羟基磷灰石复合物，这一方法可以显著增强牙本质的粘接强度；并且可以使牙本质表层部分轻微脱矿，胶原蛋白纤维（collagen fibers）不完全暴露，胶原蛋白纤维外还残留羟基磷灰石，而胶原蛋白纤维丝之内和之间（intra- and inter-fibrillar collagen）不脱矿。这样，树脂单体无需渗入胶原蛋白纤维丝内，从而解决混合层中树脂单体无法渗入问题；抑制MMPs的活性，减少胶原纤维的降解；并具有牙本质胶原纤维矿化潜力。

附图说明

图1为对照组的SEM观察图；

图2为实施例一的SEM观察图；

图3为实施例二的SEM观察图；

图4为实施例四的SEM观察图。

具体实施方式

一种牙本质底涂-冲洗底涂剂按质量百分比计包括：60%-99.4%的酒***溶液，0.5%-30%的弱酸性功能单体和0.1%-10%基质金属蛋白酶抑制剂。

所述的酒***溶液中酒精与水的重量比为1:1。

所述的弱酸性功能单体是10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯，使牙本质表层部分轻微脱矿，而胶原蛋白纤维丝之内和之间不脱矿。

所述的基质金属蛋白酶抑制剂为苯扎氯胺、聚乙烯磷酸、原花青素、戊二醛或氯己定中的一种。

所述牙本质底涂剂的底涂方法是：所述的牙本质底涂剂预处理牙本质表面15-60s，然后水汽冲洗30s，并用***吹干，再进行牙本质的粘接，通过冲洗去除可溶性的磷酸酯-羟基磷灰石复合物，增强牙本质的粘接强度。

将底涂剂用于牙本质粘接处理之前，用于牙本质的预处理。用酒***溶液（1:1w/w）配制不同的牙本质底涂剂，其中10-MDP浓度为0.5%-30%wt, BAC浓度为0.5-2%wt，PVPA为500-3000μg/ml，配制成MDP与MMPs抑制剂组合成的不同浓度、不同牙本质预处理时间的酒***溶液，如MDP-BAC酒***溶液，MDP-PVPA酒***溶液，MDP-原花青素酒***溶液，将不同的实验组底涂剂涂布于牙本质表面，预处理牙本质15-60 s后，水汽冲洗30s，***吹干。再进行牙本质的粘接。

实施例一

酒精 47.5%

水 47.5%

10-MDP 5%

实施例二

酒精 47%

水 47%

10-MDP 5%wt

BAC 1%wt

实施例三

酒精 47.5%

水 47.5%

10-MDP 5% wt

PVPA 1000μg/ml

效果观察

微拉伸强度试验(μTBS)：实验前先无裂纹、无缺损、无龋坏的人第三磨牙于37°C水浴中24小时后, 在流水下，用低速切片机将垂直于牙冠长轴冠中1／3处切开，暴露冠中1／3的牙本质，用320#SiC在磨抛仪上抛光30 s后，用蒸馏水冲洗30 s，待用。对照组：将自酸蚀粘接剂Clearfil S3 Bond涂于牙本质表面20s后，强吹5s以上，光固化10 s，用复合树脂分层充填，每层厚度1 mm，共4层，每次光固化20s。底涂剂组：将不同的牙本质底涂剂涂布于牙本质表面，静置30 s后，水汽冲洗30s，***吹干，再按说明使用相应自酸蚀粘接剂ClearfilS3 Bond涂于牙本质表面20s，强吹5s以上，光固化10 s，用复合树脂分层充填，每层厚度约1mm，共4层，每次光固化20 s。在流水下，利用慢速切割仪垂直于粘接面把样本切割成约1*1*8mm牙本质树脂条。然后利用微拉伸测试仪进行微拉伸实验,拉伸速度为1 mm/min。用游标卡尺测量牙本质树脂条横截面的长度和宽度,计算粘接面面积。微拉伸强度(μTBS ) 用MPa计算（图1）。剩余树脂牙本质条储存于37℃自来水中储存，每周更换一次自来水，于6个月后再进行微拉伸强度测试。

表1

通过表1数值，发现实施例一～三6个月后的微拉伸强度与即刻24小时微拉伸强度数值相比无显著性改变，而未使用牙本质底涂剂的对照组，经过6个月后微拉伸强度数值降低明显，可见，实施例一～三的粘接耐久性良好，并且使用底涂剂后的实施例一～三即刻24小时微拉伸强度有提高。

扫描电镜观察树脂牙本质混合层情况

离体牙同上述处理将对照组和底涂剂组切割成树脂-牙本质条后，于0.1mol/l盐酸溶液中处理2s，冲洗30s，戊二醛固定，酒精系列脱水，临界点干燥，喷铂金后用SEM观察树脂-牙本质界面情况。另一部分树脂-牙本质条同上述储存6个月后再进行SEM观察。

从图1-图4可见24h组牙本质混合层均完整，接合紧密，对照组经过6个月后再SEM观察树脂-牙本质界面有明显裂纹，而实施例一～三树脂-牙本质界面连续完整，未见明显裂纹，与对照组相比具有良好的粘接持久性。

Claims (4)

1.一种牙本质底涂-冲洗底涂剂，其特征在于，按质量百分比计由60％-99.4％的酒***溶液，0.5％-30％的弱酸性功能单体和0.1％-10％基质金属蛋白酶抑制剂组成；所述的弱酸性功能单体是10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯，使牙本质表层部分轻微脱矿，而胶原蛋白纤维丝之内和之间不脱矿。

2.根据权利要求1所述的牙本质底涂-冲洗底涂剂，其特征在于，所述的酒***溶液中酒精与水的重量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的牙本质底涂-冲洗底涂剂，其特征在于，所述的基质金属蛋白酶抑制剂为苯扎氯铵、聚乙烯磷酸、原花青素、戊二醛或氯己定中的一种。

4.一种如权利要求1所述牙本质底涂-冲洗底涂剂的非治疗目的底涂方法，其特征在于:所述的牙本质底涂-冲洗底涂剂预处理牙本质表面15-60s，然后水汽冲洗30s，并用***吹干，通过冲洗去除可溶性的磷酸酯-羟基磷灰石复合物，增强牙本质的粘接强度。