CN109620740A - 羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用，本发明同时提供由羧甲基壳聚糖与去离子水制备牙本质胶原纤维脱矿材料，其中羧甲基壳聚糖的质量百分比浓度为0.1％‑1％。本发明的脱矿材料可用于牙科直接或间接修复前的牙本质脱矿处理，能选择性脱去牙本质胶原纤维外矿物质，最大限度的保留脱矿胶原的物理机械性能，有效对抗细菌感染，减少粘接界面降解破坏，提高粘接修复的临床使用寿命。本发明的脱矿材料尤其适用于技术敏感性更低的“干粘接”修复技术。

Description

羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用

技术领域

本发明属于牙科粘接修复材料学领域，涉及羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用。

背景技术

龋病、牙外伤、磨损、楔状缺损、酸蚀和发育畸形等造成的牙体缺损，常常造成正常牙体形态、咬合及邻接关系的破坏，对咀嚼、发育、面容、牙髓、牙周组织甚至对全身健康产生不良影响。树脂粘接修复技术以其独特的固位原理、突出的美观修复效果和操作便捷等优势，是牙体缺损保存修复的核心关键技术，并广泛应用于口腔临床医疗的许多领域。

目前的牙本质粘接，无论是应用全酸蚀粘接剂或是自酸蚀粘接剂，均需要使用磷酸或其他有机酸性单体首先对牙本质进行脱矿，暴露疏松的胶原纤维网，粘接树脂渗透进胶原纤维网中，固化后与胶原纤维网混合一起形成混合层，并产生微机械嵌合力，这是形成牙本质粘接固位力的基本原理。

然而这些酸蚀脱矿技术会同时脱去牙本质胶原纤维内及胶原纤维外的无机矿物质，使得胶原纤维因失去矿物质的支撑而塌陷，阻碍了树脂单体在脱矿层纤维网中的渗透。采用完全吹干脱矿牙本质表面的“干粘接”技术由于树脂单体渗透不充分而无法获得满意的粘接强度。因此现有的粘接体系依赖于“湿粘接”，即在脱矿后人为保留脱矿层的水分，通过水分子的氢键作用扩张纤维网以利于粘接。但是在临床操作过程中无法精确控制牙本质的湿润程度，技术敏感性高，不容易获得可靠的粘接效果。此外，在多种因素影响下，“湿粘接”导致的粘接界面残留的水分难以被完全去除，树脂粘接剂也难以渗透脱矿的胶原纤维内间隙，从而在混合层和未脱矿牙本质之间遗留一层多孔的(直径约20～100nm)、富含水分、未被树脂渗透的部分脱矿牙本质结构，又称为纳米渗漏。此薄弱区的胶原纤维及树脂成分在富水微环境下的降解是目前普遍认可的粘接修复体使用寿命不长的根本原因。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用。

在此基础上，本发明还提供了一种牙本质胶原纤维脱矿材料。所提供的牙本质胶原纤维脱矿材料由羧甲基壳聚糖和去离子水制备而成，其中羧甲基壳聚糖的质量百分比浓度为0.1％-1％。

优选的，本发明的牙本质胶原纤维脱矿材料的pH值为6.5-8。

优选的，本发明的羧甲基壳聚糖选自O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖、N，O-羧甲基壳聚糖、N，N-羧甲基壳聚糖中的一种或两种以上的混合物。

优选的，本发明所用的羧甲基壳聚糖分子量大于等于40KDa。

同时，本发明还提供了一种牙本质胶原纤维脱矿材料的制备方法。所提供的方法包括将羧甲基壳聚糖与去离子水混合，室温下溶解后得牙本质胶原纤维脱矿材料，其中羧甲基壳聚糖的质量百分比浓度为0.1％-1％。

本发明的牙本质胶原纤维脱矿材料的使用方法是：将本发明的牙本质胶原纤维脱矿材料涂布到牙本质表面，处理30s或更短时间，去离子冲洗10s，无油无水气体吹干或吸水纸吸干。

本发明的方法适用于完全吹干脱矿牙本质表面的“干粘接”技术。并且本发明的方法适用于保留脱矿牙本质内部水分的“湿粘接”技术。

本发明具有以下效果：

本发明基于羧甲基壳聚糖制备的新型的牙本质脱矿剂，具备优异的钙离子螯合能力及大分子特性，在应用于牙本质粘接修复时能够发挥多重优势：

第一，羧甲基壳聚糖分子上含有丰富的羧基、胺基及羟基，与金属离子螯合性更好，可以快速螯合吸附牙本质矿物质中的钙离子，在临床可接受时间内(30s或更短时间)实现脱矿；

第二，羧甲基壳聚糖脱矿剂的使用的溶剂为去离子水，使用pH为6.5-8，此条件下羧基氢离子电离程度高，COO-负离子含量高，与钙离子配位络合能力强；

第三，基于分子量大于40KDa的分子无法进入牙本质胶原纤维内空间，本发明选用的羧甲基壳聚糖分子量大于40KDa，可以选择性的保留纤维内的矿物质，仅螯合脱去纤维外的矿物质，脱矿层胶原在纤维内矿物质的支持下得以维持立体网状结构，通过干燥排除外源性水分后能保证树脂粘接剂的充分渗透，可以使用技术敏感性低的“干粘接”修复技术；

第四，保留了纤维内矿物质的牙本质胶原自身机械强度优于全脱矿牙本质，增强了粘接界面的机械强度，能降低咀嚼应力等对粘接界面的破坏，提高粘接修复体使用寿命；

第五，羧甲基壳聚糖生物相容性好，可降解，对人体无毒性作用，具备抗氧化特性、抗菌及抗真菌能力，可以有效杀灭牙本质中的残留细菌，有效减少继发龋的发生，对牙髓无刺激。

综上所述，本发明通过羧甲基壳聚糖制备一种不同于目前酸蚀脱矿体系的牙本质脱矿材料，能选择性脱去牙本质胶原纤维外矿物质，最大限度的保留脱矿胶原的物理机械性能，有效对抗细菌感染，减少粘接界面降解破坏，提高粘接修复的临床使用寿命。与传统的牙本质酸蚀脱矿剂相比具有无可比拟的优越性，使得临床上可以采用技术敏感性更低的“干粘接”修复技术。

附图说明

图1为牙本质经质量百分比浓度为1％的羧甲基壳聚糖溶液(CMCS)处理前后的红外光谱。

图2为不同的牙本质脱矿剂——37％磷酸(PA)及1％羧甲基壳聚糖(CMCS)在湿粘接或干粘接模式下,粘接剂对牙本质的即刻微拉伸强度的比较。

具体实施方式

本发明的牙本质脱矿材料通过在牙本质脱矿过程中选择性保留牙本质胶原纤维内矿物质，脱矿层胶原在纤维内矿物质的支持下得以维持立体网状结构，通过干燥排除外源性水分后能保证树脂粘接剂的充分渗透，将极大降低牙本质粘接操作的技术敏感性，减少粘接界面降解破坏，提高粘接修复的临床使用寿命。

以下是发明人提供的具体实施例，以对本发明的技术方案作进一步解释说明。

实施例1：

该实施例的材料是采用分子量100-1000KDa的N-羧甲基壳聚糖，将其溶于去离子水中制备质量百分比浓度为1％的羧甲基壳聚糖溶液，室温下完全溶解后即获得牙本质胶原纤维脱矿材料，所得脱矿材料的pH为6.73。

使用注射装置将脱矿剂涂布在牙本质表面，处理30s后使用去离子水冲洗10s，使用无水无油压缩气体吹10s(干粘接)或者使用吸水纸轻轻吸干表面水分(湿粘接)，然后使用牙本质粘接剂进行粘接。

按照实施例1所述，本发明的脱矿剂材料具有以下特点：

(1)如图1所示，牙本质经质量百分比浓度为1％的羧甲基壳聚糖溶液(CMCS)处理前后的红外光谱图。经过CMCS脱矿30s后牙本质矿物质中磷酸根特征峰强度降低，证实了脱矿作用。经过CMCS脱矿24h后仍能检测到矿物质的存在，表明了CMCS的部分脱矿特性。

(2)如图2所示，不同的牙本质脱矿剂——37％磷酸(PA)及1％羧甲基壳聚糖(CMCS)处理牙本质后，在湿粘接或干粘接模式下,粘接剂对牙本质的微拉伸强度的比较。以37％磷酸处理30s后粘接为对照组进行统计分析，1％羧甲基壳聚糖脱矿剂处理30s后湿粘接或干粘接获得的粘接强度与磷酸-湿粘接组没有统计学差异(P＞0.05)，1％羧甲基壳聚糖脱矿剂处理30s后干粘接获得的粘接强度与磷酸-湿粘接组没有统计学差异(P＞0.05)，但是显著高于磷酸-干粘接组(P＜0.05)。

实施例2：

该实施例与实施例1不同之处在于：

该实施例的材料是采用分子量60-1000KDa的N，N-羧甲基壳聚糖，将其溶于去离子水中制备质量百分比浓度为0.5％的羧甲基壳聚糖溶液，完全溶解后即获得牙本质胶原纤维脱矿材料，该实施例的脱矿材料的PH值为7.1。

实施例3：

该实施例与实施例1不同之处在于：

该实施例的材料是采用分子量100-1000KDa的N-羧甲基壳聚糖和N，N-羧甲基壳聚糖，分别溶于去离子水中制备质量百分比浓度为0.1％的羧甲基壳聚糖溶液，将两种溶液等体积混合后即获得牙本质脱矿剂，该实施例的脱矿材料的PH值为6.54。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (7)

1.羧甲基壳聚糖用于制备牙本质胶原纤维脱矿材料的应用。

2.一种牙本质胶原纤维脱矿材料，其特征在于，所述牙本质胶原纤维脱矿材料由羧甲基壳聚糖和去离子水制备而成，其中羧甲基壳聚糖的质量百分比浓度为0.1％-1％。

3.权利要求2所述的牙本质胶原纤维脱矿材料，其特征在于，所述牙本质胶原纤维脱矿材料的pH值为6.5-8。

4.权利要求2所述的牙本质胶原纤维脱矿材料，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖选自O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖、N，O-羧甲基壳聚糖、N，N-羧甲基壳聚糖中的一种或两种以上的混合物。

5.权利要求2所述的牙本质胶原纤维脱矿材料，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖分子量大于等于40KDa。

6.一种牙本质胶原纤维脱矿材料的制备方法，其特征在于，方法包括将羧甲基壳聚糖与去离子水混合，室温下溶解后得牙本质胶原纤维脱矿材料，其中羧甲基壳聚糖的质量百分比浓度为0.1％-1％。

7.权利要求2或6所述牙本质胶原纤维脱矿材料用于制备牙科粘接修复***的应用。