CN109528498B - 一种用于深入封闭牙小管并防止生物膜形成的牙齿脱敏剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于深入封闭牙小管并防止生物膜形成的牙齿脱敏剂，其包括聚乙二醇化蛋白质(溶菌酶、牛血清白蛋白、胰岛素、α‑乳白蛋白)、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、氯化钙、pH调节剂。本发明牙齿脱敏剂可以通过浸泡、涂膜等方法即可深入涂覆在牙小孔内部；在唾液环境下，可以诱导牙小管内部的再矿化，从而深入封闭小孔。另外，本发明脱敏剂形成涂层后，具有优异的抗污染能力，能够防止生物膜在牙本质上的形成，防止牙髓炎等疾病的生成。本发明脱敏剂无毒无刺激，临床应用中有广泛的前景。

Description

一种用于深入封闭牙小管并防止生物膜形成的牙齿脱敏剂

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及到利用蛋白质涂层来诱导牙本质再矿化，从而治疗牙齿敏感的脱敏剂。

背景技术

据统计，15％到57％的成人受到牙本质过敏症的困扰。牙本质过敏症的原因是由于牙本质上牙小孔的暴露，而外界刺激例如冷热、压力、酸等可通过牙小孔刺激到牙髓造成。而封闭牙小孔则是减轻或治愈牙本质过敏症的主要途径。目前来看，商用的脱敏剂例如极固宁、多乐氟、劲润牙本质保护膜等只能在牙本质表面形成一层涂层，覆盖牙小孔的表面。但这种方法只能短时间起到效果，在机械力例如刷牙、咀嚼等作用下，涂层会破损甚至脱落，使牙本质敏感复发。因此，深入的封闭牙小孔是一种长期有效治疗牙本质敏感的方法。

为了达到深入封闭牙小孔的目的，促进牙本质原位再矿化有望达到这一目的。而在牙本质上特别是牙小孔内部形成能促进再矿化的活性涂层则是最关键的技术难题。目前为止，只有为数不多的工作包括聚多巴胺涂层、单宁酸/铁离子络合涂层报道过促进牙本质再矿化的方法。但是，这些方法都有很多缺陷限制其在实际治疗中的应用，其中包括长时间的涂层制备、涂层呈现深色影响美观、在酸碱条件下稳定性差等。另外，在再矿化过程中，唾液中的蛋白会在牙本质上形成获得性膜，而获得性膜的形成会为细菌粘附提供位点，促进生物膜的形成，从而造成牙髓炎等症状。因此，在牙本质上制备理想的再矿化涂层的方法应该具有快速、无色、稳定、抗生物膜等特点。综上所述，设计制备新型表面涂层技术，特别是在治疗牙本质敏感中具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服传统脱敏剂无法深入封闭牙小孔的缺点，提供一种能够深入封闭牙小管并能长期保持疗效的牙齿脱敏剂，另外此脱敏剂具有抗污染能力，可以防止生物膜在牙本质上的生成。

为解决上述问题，本发明采用的牙齿脱敏剂由下述重量份配比的原料组成：

上述的牙齿脱敏剂优选由下述重量份配比的原料组成：

上述的聚乙二醇化蛋白质中，所述的蛋白质为溶菌酶、牛血清白蛋白、胰岛素、α-乳白蛋白中任意一种或多种，所述的聚乙二醇的数均分子量为200～20000。

上述的pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、苯甲酸钠、柠檬酸钠中任意一种或多种。

本发明牙齿脱敏剂的使用方法为：将牙齿脱敏剂加入去离子水中，轻轻搅拌使各原料充分溶解，配制成1～400mg/mL的脱敏剂溶液，并控制脱敏剂溶液的pH为7～7.5；然后将脱敏剂溶液用棉签均匀涂覆于牙本质，或将牙本质浸泡在脱敏剂溶液中2～5分钟。

本发明经过体外及动物实验证明，该脱敏剂溶液可以深入涂覆在牙本质小管内部。脱敏剂溶液中大量钙离子可以与蛋白质结合，随着蛋白质附着在牙本质表面，诱导牙本质小管的再矿化，达到深入封闭牙小管的目的，封闭深度可达40μm。另外，脱敏剂溶液形成涂层后，可以有效的抵御细菌的粘附，防止生物膜的形成，从而预防龋齿、牙髓炎的发生。

本发明的有益效果如下：

1、本发明制备简单，可控性好，主要成分由蛋白质组成，无毒无刺激性，具有良好生物相容性，大量配制后可稳定保存，便于后续使用。

2、本发明牙齿脱敏剂使用方法简便，采用简单涂抹或浸泡的方法即可达到涂覆的效果。

3、与传统牙齿脱敏剂直接覆盖牙小孔表面不同，本发明可在牙小孔内部形成纳米级别厚度的涂层，在唾液环境下诱导牙本质再矿化，从内部封闭牙小孔。

4、本发明形成的涂层具有优异的抗污染能力，可以防止细菌粘附，抑制生物膜在牙本质上的形成。

5、本发明牙齿脱敏剂封闭牙小孔后可抵抗刷牙、超声清洗等物理作用，临床应用前景广泛，使用效果理想。

附图说明

图1是脱敏剂涂层在牙本质小孔内成膜的激光共聚焦三维成像图。

图2是空白牙片与脱敏剂涂覆的牙片抗生物膜测试的扫描电镜图片，其中a是空白牙片表面，b是空白牙片断面，c是涂覆脱敏剂牙片表面，d是涂覆脱敏剂牙片断面。

图3是空白牙片(a)与脱敏剂涂覆的牙片(b)抗生物膜测试激光共聚焦显微镜的图片。

图4是体外测试脱敏剂封闭牙小孔性能的扫描电镜图，其中a是空白牙断面，b是涂覆脱敏剂牙片断面。

图5是动物实验测试脱敏剂封闭牙小孔性能的扫描电镜图，其中a是牙片固定在小鼠口腔内，b是空白牙片表面，c是空白牙断面，d是空白牙片断面放大图，e是涂覆脱敏剂牙片表面，f是牙片表面矿化物能谱，g是涂覆脱敏剂牙片断面，h是涂覆脱敏剂牙片断面放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

实施例1

将40mg聚乙二醇化溶菌酶、10mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、10mg氯化钙、60mg碳酸氢钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例2

将50mg聚乙二醇化溶菌酶、15mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、15mg氯化钙、70mg碳酸钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例3

将60mg聚乙二醇化溶菌酶、20mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、10mg氯化钙、80mg碳酸钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例4

将10mg聚乙二醇化溶菌酶、60mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、20mg氯化钙、20mg碳酸氢钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例5

将100mg聚乙二醇化溶菌酶、60mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、30mg氯化钙、100mg碳酸氢钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例6

将150mg聚乙二醇化溶菌酶、100mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、20mg氯化钙、100mg碳酸氢钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

实施例7

将200mg聚乙二醇化溶菌酶、100mg三(2-羧乙基)膦盐酸盐、10mg氯化钙、200mg碳酸氢钠混合均匀，得到牙齿脱敏剂。

上述实施例1～7中的聚乙二醇化溶菌酶的制备方法为：将10g聚乙二醇2000、5gN,N`-琥珀酰亚胺碳酸酯溶于30mL三氯甲烷中，再加入0.61g三乙胺，磁力搅拌下室温反应8小时。反应终止后用冰乙醚沉淀得到琥珀酰亚胺封端的聚乙二醇。称取1g琥珀酰亚胺封端的聚乙二醇与0.14g溶菌酶溶解到20mL pH 7.5的三(2-羧乙基)膦的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，室温搅拌反应8小时后，透析、冻干，得到聚乙二醇化溶菌酶。

本发明中也可按照上述聚乙二醇化溶菌酶的制备方法，采用其他分子量的聚乙二醇对溶菌酶进行聚乙二醇化，替换上述实施例1～7中聚乙二醇化溶菌酶。

本发明也可按照上述聚乙二醇化溶菌酶的制备方法，采用不同分子量的聚乙二醇对牛血清白蛋白、胰岛素、α-乳白蛋白等蛋白质进行聚乙二醇化，所得聚乙二醇化牛血清白蛋白、聚乙二醇化胰岛素、聚乙二醇化α-乳白蛋可替换上述实施例1～7中的聚乙二醇化溶菌酶，该方案均在本发明的保护范围内。

为了证明本发明的有益效果，发明人将60mg实施例1制备的脱敏剂加入10mL去离子水中，轻轻摇晃至原料充分溶解，得到6mg/mL的脱敏剂溶液，其pH为7.2。然后对该脱敏剂溶液进行各种性能测试，具体试验如下：

1、脱敏剂的涂覆性能验证

收集无龋坏无明显磨耗的新鲜离体牙样品，冲洗干净后，用慢速锯在流水冷却下制备1mm厚牙本质片，利用打磨抛光机加工成5mm×5mm×1mm的牙本质样品，牙本质样品用EDTA水溶液和NaClO水溶液交替冲洗20秒后作为体外实验样品。

将上述体外实验样品浸泡在脱敏剂溶液中，在室温下放置2分钟后取出。由于脱敏剂可以与荧光染料硫磺素T(ThT)特异性结合的特点，利用激光共聚焦显微镜三维成像表征，结果证明该脱敏剂可以深入涂覆在牙小孔内部(见图1)。

2、脱敏剂的抗生物膜性能验证

将试验1中涂覆脱敏剂的牙片放置在24孔板内，加入1mL含培养基的变形链球菌悬浊液(10⁹个/mL)，在37℃的环境下培养24小时，用去离子水冲洗后观察生物膜生长情况。并以未涂覆脱敏剂的牙片作为空白对照组。

从图2扫描电子显微镜图可以看出，未涂覆脱敏剂的牙片上有大量细菌粘附。断面图也可看出，细菌会深入到牙小孔内部，从而造成牙髓炎等疾病。而涂覆脱敏剂的牙片上几乎没有细菌粘附，牙小孔内部也没有细菌进入。另外，从激光共聚焦显微镜照片也可以看出，经过细胞染色剂染色的空白牙片上有大量细菌，而涂覆脱敏剂的牙片上没有细菌粘附(见图3)。以上测试都证明，本发明脱敏剂可以很好的涂覆在牙本质上，另外可以抵御生物膜在牙本质上的形成。

3、体外测试脱敏剂封闭牙小孔的性能

将试验1中涂覆脱敏剂的牙片放置在24孔板内，加入1mL模拟唾液，放置在37℃培养箱中，每12小时更换模拟唾液，7天后取出观察牙小孔的封闭状况。并以未涂覆脱敏剂的空白牙片作为对照实验。

从图4可以看出，涂覆脱敏剂的牙片牙小孔内部被再矿化的晶体封闭，封闭深度达到40μm。元素能谱分析证明再矿化晶体为羟基磷灰石。而对照实验中牙小孔内没再矿化晶体，牙小孔依然暴露。以上测试证明，本发明脱敏剂可以涂覆在牙小孔内部，抵御生物膜在牙本质表面形成，并且在模拟唾液环境下诱导羟基磷灰石的再矿化，从而深入封闭牙小孔，达到长期脱敏的效果。

4、动物实验测试脱敏剂封闭牙小孔的性能

将试验1中涂覆脱敏剂的牙片固定在小鼠口腔内部(8周大，体重220-300克)，14天后取出观察。并以未涂脱敏剂的空白牙片作为对照实验。

从图5可以看出，空白牙片上没有矿化层生成，细菌在牙小孔内大量增殖，断面图也可看出细菌深入到牙小孔内部；在涂覆脱敏剂的牙片上我们看到，矿化层完全覆盖牙小孔，另外，断面图片可以看出，牙小孔内部被封闭，无细菌生长。动物实验同样证明，本发明脱敏剂可以涂覆在牙小孔内部，抵御生物膜在牙本质表面形成，并且在模拟唾液环境下诱导羟基磷灰石的再矿化，从而深入封闭牙小孔，达到长期脱敏的效果。

Claims (3)

1.一种用于深入封闭牙小管并防止生物膜形成的牙齿脱敏剂，其特征在于该脱敏剂由下述重量份配比的原料组成：

聚乙二醇化蛋白质 1～20份

三(2-羧乙基)膦盐酸盐 1～10份

氯化钙 1～3份

pH调节剂 2～20份

上述的聚乙二醇化蛋白质中，所述的蛋白质为溶菌酶、牛血清白蛋白、胰岛素、α-乳白蛋白中任意一种或多种，所述的聚乙二醇的数均分子量为200～20000；

上述牙齿脱敏剂的使用方法为：将牙齿脱敏剂加入去离子水中，轻轻搅拌使各原料充分溶解，配制成1～400 mg/mL的脱敏剂溶液，并控制脱敏剂溶液的pH为7～7.5；然后将脱敏剂溶液用棉签均匀涂覆于牙本质，或将牙本质浸泡在脱敏剂溶液中2～5分钟。

2.根据权利要求1所述的牙齿脱敏剂，其特征在于该脱敏剂由下述重量份配比的原料组成：

聚乙二醇化蛋白质 4～10份

三(2-羧乙基)膦盐酸盐 2～6份

氯化钙 1～2份

pH调节剂 6～10份。

3.根据权利要求1或2所述的牙齿脱敏剂，其特征在于：所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、苯甲酸钠、柠檬酸钠中任意一种或多种。

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