CN102166160A - 改性pamam树枝状聚合物作为牙本质再矿化诱导剂的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了羧基改性整代PAMAM树枝状聚合物作为牙本质再矿化诱导剂的应用，实验证明：在室温将磨耗牙本质块在浓度至少为1000ppm的羧基改性整代PAMAM树枝状聚合物溶液或悬浊液中浸泡5分钟～10分钟后，再置于模拟唾液中于37℃恒温保存4～8周(每周以7天计算)，所述磨耗牙本质块被再矿化，其钙沉积量、磷沉积量和显微硬度值明显增大。因此，羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物可作为牙本质再矿化诱导剂应用。所述羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物，其代数为1、2、3、4、5、6、7或8，优选代数为3、4或5。

Description

改性PAMAM树枝状聚合物作为牙本质再矿化诱导剂的应用
技术领域
本发明涉及羧基改性聚酰胺-胺型树枝状聚合物的用途，特别涉及其作为牙本质再矿化诱导剂的应用。
背景技术
牙齿在正常情况下即存在着脱矿和再矿化的动态平衡过程，但是生理条件下牙齿的再矿化能力尚不足以达到治疗牙齿敏感症(DH)等齿科疾病的目的，故临床上常需要使用脱敏剂以通过封堵牙本质小管、抑制牙神经再极化等方式治疗牙齿敏感。然而，现用脱敏剂(如氟、钙类)疗效不稳定、长效性差，并可能在后续治疗中(如冠桥修复等)降低粘结剂和牙本质之间的粘结力。近年来，国内外许多学者致力于牙齿再矿化的研究，最直接的促进再矿化的方法是使用含钙磷矿物质晶粒，如在漱口水或牙膏中加入羟基磷灰石(HA)微晶，此外，适量的离子氟也常用来与矿物质离子作用，促进氟磷灰石的形成，然而，矿物质在口腔内作用时间较短、氟等无机离子用量较大时会造成明显的副作用，因此上述方法均难以同时达到安全、稳定、长效的治疗目的。
树枝状聚合物材料是一类从一个中心核辐射出大量树状分支、高度有序且共价结合的单分散大分子材料，是由单分子构成的球形纳米粒子，由于可将其设计成不同的代数和结构，从而与多种蛋白质结构类似并可模拟蛋白质功能，因此被赋予了“人工蛋白”的美誉。聚酰胺-胺型(简称PAMAM，本专利申请中，“PAMAM”即为“聚酰胺-胺型”)树枝状聚合物是目前研究最多的一类树枝状聚合物，对其生物相容性的研究显示较低代数的阳离子或阴离子改性PAMAM在口服时未显示毒性(见R.Duncan，L.Izzo，Dendrimer Biocompatibility andToxicity，Adv Drug Deliver Rev，2005；57(15)：2215-2237.)。目前PAMAM树枝状聚合物主要应用于药物和基因载体，也有在表面活性剂、膜材料、废水处理絮凝剂方面的应用。
发明内容
本发明的目的在于证明羧基改性PAMAM树枝状聚合物的新用途，即作为牙本质再矿化诱导剂的用途，为治疗或预防牙齿敏感症(DH)等齿科疾病提供新的药品。
本发明所述羧基改性PAMAM树枝状聚合物为羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物，其代数为1、2、3、4、5、6、7或8，优选代数为3、4或5的羧基改性整代PAMAM树枝状聚合物。
羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物可以通过对整代PAMAM树枝状聚合物进行羧基改性而获得，其改性方法已有论文公开(见X.Y.Shi，T.P.Thomas，L.A.Myc，et al.，Synthesis，characterization，and intracellular uptake of carboxyl-terminated poly(amidoamine)dendrimer-stabilized iron oxide nanoparticlesPhys.Chem.Chem.Phys.，2007，9，5712-5720)。
上述羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物与去离子水配制成的水溶液为牙本质再矿化诱导剂，所述水溶液中，羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度至少为1000ppm，优选4000ppm。。
本发明通过实验证明：在室温将磨耗牙本质块在浓度至少为1000ppm的羧基改性整代PAMAM树枝状聚合物溶液或悬浊液中浸泡5分钟～10分钟后，再置于模拟唾液中于37℃恒温保存4～8周(每周以7天计算)，所述磨耗牙本质块被再矿化，其钙沉积量、磷沉积量和显微硬度值明显增大。因此，羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物可作为牙本质再矿化诱导剂应用。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明对羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物发掘了新的用途，开拓了一个新的应用领域。
2、本发明为牙本质的再矿化提供了一种有效的新型再矿化诱导剂，有利于牙齿敏感症(DH)等齿科疾病的预防和治疗。
附图说明
图1是本发明所述羧基改性的3代PAMAM树枝状聚合物的核磁氢谱(HNMR)谱图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将2.0g端基为氨基的3代PAMAM树枝状聚合物(其外围氨基量为9.84mmol)溶于20mL二甲基亚砜(DMSO)中形成PAMAM树枝状聚合物溶液，将提纯的4.93g琥珀酸酐(0.0492mol，与端基为氨基的3代PAMAM树枝状聚合物的外围氨基量摩尔比为5∶1)溶于20mLDMSO中形成琥珀酸酐溶液，然后在搅拌下于室温(25℃)将琥珀酸酐溶液滴加至所述PAMAM树枝状聚合物溶液中，整个滴加过程通入氮气保护，琥珀酸酐溶液滴加完毕后，在搅拌下于室温反应24小时(末端基团为氨基的PAMAM树枝状聚合物与琥珀酸酐反应，生成末端为羧基的树枝状聚合物)，反应时间届满后，将反应产物用蒸馏水稀释至pH值为7.左右，用蒸馏水透析三天除去过量酸酐和溶剂，用微孔滤膜过滤并冷冻干燥，即获得羧基改性的3代PAMAM树枝状聚合物，其核磁氢谱见图1。
实施例2
将2.0g端基为氨基的5代PAMAM树枝状聚合物(其外围氨基量为9.02mmol)溶于20mLDMSO中形成PAMAM树枝状聚合物溶液，将提纯的4.52g琥珀酸酐(0.0451mol，与端基为氨基的5代PAMAM树枝状聚合物的外围氨基量摩尔比为5∶1)溶于20mLDMSO中形成琥珀酸酐溶液，然后在搅拌下于室温(25℃)将琥珀酸酐溶液滴加至所述PAMAM树枝状聚合物溶液中，整个滴加过程通入氮气保护，琥珀酸酐溶液滴加完毕后，在搅拌下于室温(25℃)反应24小时(末端基团为氨基的PAMAM树枝状聚合物与琥珀酸酐反应，生成末端为羧基的树枝状聚合物)，反应时间届满后，将反应产物用蒸馏水稀释至pH值为7.左右，用蒸馏水透析三天除去过量酸酐和溶剂，用微孔滤膜过滤并冷冻干燥，即获得羧基改性的5代PAMAM树枝状聚合物。
实施例3
取正常人牙15个，用乙醇除去表面有机污染物，用蒸馏水冲洗干净后贮存于4℃含有质量分数0.05％的麝香草酚水溶液中备用。
将上述清洗后的人牙采用酸蚀法制备成磨耗牙本质块，操作如下：
(1)在每个牙的颊、舌面近中1/3居中部位用高速涡轮制备1个直径2mm的窝洞，深度到达牙本质中层；
(2)将牙齿表面和窝洞洞壁用抗酸指甲油覆盖；
(3)将具有窝洞并覆盖有抗酸指甲油的牙放入含0.1mol/L乳酸和30g/L羟乙基纤维素(pH＝4.4)的脱矿液中，置于37℃恒温箱中浸泡7天，即形成磨耗牙本质块。
(4)对各磨耗牙本质块进行显微硬度测量，以作为对照数据。
实施例4
1、材料与方法
1.1材料
1.1.1实施例3制备的15个磨耗牙本质块。
1.1.2试剂
实施例1制备的羧基改性的3代PAMAM树枝状聚合物，实施例2制备的羧基改性的5代PAMAM树枝状聚合物；
模拟唾液，其配方为：NaCl 0.4g、KCl 0.4g、CaCl2·2H2O 0.795g、NaH2PO4·2H2O 0.78g、Na2S·2H2O 0.005g和尿素1.0g(所有试剂均为分析纯)，用去离子水稀释至1000mL；PBS液，pH7.4，购自成都宝信生物。
1.2、方法
将实施例3制备的15个磨耗牙本质块随机分为3组，每组5个，第一组为空白对照组，第二组为羧基改性的3代PAMAM树枝状聚合物实验组(简称G3.0-COOH实验组)，第三组为羧基改性的5代PAMAM树枝状聚合物实验组(简称G5.0-COOH实验组)，各组的实验液分别为：
第一组的实验液为去离子水。
第二组的实验液为羧基改性的3代PAMAM树枝状聚合物与去离子水配制成的水溶液，所述水溶液中，羧基改性的3代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度为4000ppm。
第三组的实验液为羧基改性的5代PAMAM树枝状聚合物与去离子水配制成的水溶液，所述水溶液中，羧基改性的5代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度为4000ppm。
将各组的磨耗牙本质块分别放入各自的实验液中浸泡10分钟后取出，用浓度100mM的PBS洗涤3次，再将洗涤后的各组磨耗牙本质块置于模拟唾液中，于37℃恒温保存8周(每周以7天计算，模拟唾液每2天更换一次)，保存时间届满后从模拟唾液中取出再矿化牙本质块，用浓度100mM的PBS洗涤3次并于60℃烘干，然后测量各组再矿化牙本质块的显微硬度、钙沉积量、磷沉积量。
2、结果
各组再矿化牙本质块的显微硬度、钙沉积量、磷沉积量的测量结果见下表：
Figure BDA0000050398940000041
从上表中可以看出，G3.0-COOH实验组和G5.0-COOH实验组相对于空白对照组，其再矿化牙本质块的钙沉积量、磷沉积量大幅度提高；G3.0-COOH实验组和G5.0-COOH实验组，其再矿化牙本质块相对于磨耗牙本质块的显微硬度明显增大。
实验结果表明，羧基改性的整代PAMAM树枝状聚合物可作为牙本质再矿化诱导剂应用。

Claims (4)

1.改性聚酰胺-胺型树枝状聚合物作为牙本质再矿化诱导剂的应用，所述改性聚酰胺-胺型树枝状聚合物为羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物，其代数为1、2、3、4、5、6、7或8。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的代数为3、4或5。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于所述羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物与去离子水配制成的水溶液为牙本质再矿化诱导剂，所述水溶液中，羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度至少为1000ppm。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物与去离子水配制成的水溶液中，羧基改性的整代聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度为4000ppm。
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