CN113509402B - 一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法 - Google Patents

一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种牙齿表面海藻酸钠‑多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法，属于口腔护理应用领域。本发明利用海藻酸钠作为基体，对海藻酸钠进行盐酸多巴胺和亚铁离子溶液改性从而得到海藻酸钠‑多巴胺共聚物/亚铁离子(SA‑DA/Fe2+)，后通过简单的滴涂方法将SA‑DA/Fe2+混合溶液滴加到羟基磷灰石片(HAP，牙齿的主要成分)上，形成SA‑DA/Fe2+涂层。本发明方法简单、高效，所得的SA‑DA/Fe2+涂层光滑、具有超亲水性并且具有很好的稳定性，能够更好的应用在口腔抗菌领域，解决了大部分抗菌剂不能长时间保留在口腔内并长效抗菌的问题，具有较好的应用前景。

Description

一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制 备方法
技术领域
本发明涉及一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法，属于口腔护理应用领域。
背景技术
许多常见的口腔疾病，例如牙周病和龋齿等，都是由口腔细菌生物膜引起的慢性感染性疾病。尽管生物膜形成的机制很复杂，但细菌粘附到牙齿仍被认为是第一步。该过程由特异性(例如配体-受体)和非特异性(例如，范德华力，氢键和静电力等)相互作用引起的。细菌粘附后，由于细菌的酸性代谢产物，釉质会脱矿质，从而导致龋齿等口腔疾病的形成。因此，抑制细菌的粘附是治疗和预防这些口腔疾病的关键之一。
然而，许多抗菌制剂，如传统的抗生素、洗必泰和三氯生等，虽然能有效地抑制细菌生长和生物膜的形成，但是在唾液的稀释和降解作用下并不能提供长时间的抗菌效果。对此，可在牙齿表面引入抗细菌附着层长效阻止细菌形成生物膜。研究表明，使用亲水性聚合物可以有效地抑制细菌在固体表面形成生物膜。其中，海藻酸盐薄膜或涂层由于具有高生物相容性和低毒性而具有各种生物医学应用。据报道，海藻酸盐涂层可以防止蛋白质和细胞的不良吸附。因此，可利用海藻酸盐作为聚合物涂层抑制细菌在口腔上形成生物膜。但是，海藻酸盐易溶于水，并且从周围的口腔内水环境中剥离的力使其难以密集而稳定地涂在牙齿表面。其中，多巴胺是3，4-二羟基苯乙胺的衍生物，来自贻贝黏附蛋白，它可通过化学和物理相互作用与其他材料有很强的相互作用，从而显示出高粘合性。可通过海藻酸盐与多巴胺共聚增加海藻酸盐在各种基质的结合力，然而海藻酸盐-多巴胺共聚物不能紧密地粘附在基质上形成可调控的致密涂层。据报道铁离子可与海藻酸盐之间形成配位键交联形成水凝胶，从而增加海藻酸盐涂层的稳定性和机械性能。但是在中性弱酸性条件下铁离子与海藻酸盐混合之后会马上形成硬凝胶，需通过在酸性条件下或者分步加入海藻酸盐和铁离子溶液制备涂层。由于口腔是一个弱酸性至中性的环境，所以铁离子与海藻酸盐复配不适用于口腔的日常护理。
因此，如何通过简单有效的方法制备可调控的致密海藻酸钠-多巴胺涂层，且稳定地粘附在牙齿表面上，进一步提高涂层的抗菌性能依然是一个挑战。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法，本发明通过简单、高效的方法合成海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂，可增加海藻酸钠-多巴胺共聚物在牙齿表面的吸附量，形成更致密的涂层，能有效防止口腔内细菌在牙齿表面的粘附。
具体的，本发明首先提供了一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将海藻酸钠溶解于PBS溶液中，然后向海藻酸钠溶液中加入N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌一段时间后，加入盐酸多巴胺，在氮气氛围下在10～40℃搅拌反应；将反应完成后的混合溶液在弱酸性的水中透析，将最终产品冷冻干燥得到海藻酸钠-多巴胺样品；
(2)将步骤(1)所得的海藻酸钠-多巴胺样品溶解于水中获得海藻酸钠-多巴胺水溶液，向海藻酸钠-多巴胺水溶液中加入亚铁离子溶液即得到海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中海藻酸钠水溶液的浓度为10～20mg/mL。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述PBS溶液的浓度为0.1M，pH为5.5～6.0。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中混合溶液的反应时间为12～36h。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述的N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为(1～5)∶(1～5)，优选1∶2。
在本发明的一种实施方式中，所述海藻酸钠水溶液中的海藻酸钠(以海藻酸钠单体的摩尔质量计算摩尔量)与N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶1～5，优选1∶4。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的海藻酸钠水溶液中的海藻酸钠(以海藻酸钠单体的摩尔质量计算摩尔量)与盐酸多巴胺的摩尔比为1∶1～1∶5，优选1∶2。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的搅拌转速为300～600rpm。
在本发明的一种实施中，步骤(1)所述在弱酸性的水中透析是指海藻酸钠-多巴胺溶液在反应结束后10～40℃条件下用pH＝5～6的水透析2～3天。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的海藻酸钠-多巴胺水溶液的浓度为1～10mg/mL。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的亚铁离子溶液为氯化亚铁、硫酸亚铁、葡糖酸亚铁、乳酸亚铁、氢氧化亚铁、亚铁氰化铁、亚铁氰化铁铵中的任一种或几种的溶液。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的亚铁离子溶液浓度为0～5.0mg/mL。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的海藻酸钠-多巴胺溶液与亚铁离子水溶液的体积比为1∶1～5∶1，优选1∶1。
在本发明的一种实施方式中，所述海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂使用时，将其涂覆到牙齿表面，自然风干即可，优选40～400μL/cm2，最优选200μL/cm2。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括如下过程：
(1)将海藻酸钠溶解于0.1M、pH 6.0的PBS溶液中，形成浓度为10～20mg/mL的海藻酸钠溶液，然后向溶液中加入N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌0.5～2h后，加入盐酸多巴胺，在10～40℃搅拌反应12～36h，将反应完成后的混合溶液在弱酸性的去离子水中透析，将最终产品冷冻干燥得到海藻酸钠-多巴胺样品；
(2)将所得的海藻酸钠-多巴胺样品溶解于蒸馏水中，获得海藻酸钠-多巴胺水溶液，向水溶液中加入亚铁离子溶液得到海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抑菌剂。
本发明还提供了上述制备方法制备得到的海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂。
在本发明的一种实施方式中，所述海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂具有很好的稳定性。
本发明还提供了一种抗菌牙膏，所述抗菌牙膏包括上述海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抑菌剂。
在本发明的一种实施方式中，所述抗菌牙膏，以重量份计，包括摩擦剂25～45％，增稠剂0.5～2.5％，防腐剂0.2～0.6％，表面活性剂2.6～3.6％，甜味剂0.22～0.38％，保湿剂22～40％，香味剂0.45～0.8％，海藻酸钠-多巴胺聚合物0.1～5％，亚铁离子0.01～0.5％，余量去离子水。
在本发明的一种实施方式中，所述摩擦剂包括二氧化硅，碳酸钙，二水磷酸氢钙，磷酸钙，碳酸氢钠，氢氧化铝，微晶纤维素，二氧化钛，高岭土中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠，卡拉胶，黄原胶，羟乙基纤维素，卡波姆，卡拉胶，羟丙基瓜尔胶，硅酸铝镁中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述防腐剂包括安息香酸钠，苯甲酸钠，羟基苯甲酸酯类，没食子酸酯，抗坏血酸棕榈酸酯，脂肪酸单甘油酯，乳球菌肽，溶菌酶中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述表面活性剂包括月桂醇醚硫酸钠，月桂醇硫酸钠，月桂醇两性基二丙酸二钠，月桂酰肌氨酸钠，椰油酰胺丙基甜菜碱，烷基葡糖苷，月桂醇硫酸酯钠，甲基椰油酰基牛磺酸钠，椰油酰谷氨酸钠中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述甜味剂包括糖精钠，三氯蔗糖，甜菊糖，山梨糖醇，木糖醇，果糖，麦芽糖，阿斯巴甜，蔗糖素，安赛蜜中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述保湿剂包括1，3-丁二醇，甘油，木糖醇，山梨醇，聚乙二醇，丙二醇中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述香味剂包括柠檬油，甜橙油，苹果油，茉莉油，留兰香油，薄荷油，冬青油，肉桂中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述海藻酸钠-多巴胺聚合物通过以下方法制备得到：将海藻酸钠溶解于PBS溶液中，然后向海藻酸钠溶液中加入N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌一段时间后，加入盐酸多巴胺，在氮气氛围下搅拌反应；将反应完成后的混合溶液在弱酸性的水中透析，将最终产品冷冻干燥得到海藻酸钠-多巴胺聚合物。
在本发明的一种实施方式中，所述亚铁离子溶液包括氯化亚铁、硫酸亚铁、葡糖酸亚铁、乳酸亚铁、氢氧化亚铁、亚铁氰化铁、亚铁氰化铁铵中的任一种或几种。
本发明还提供了一种口腔护理的方法，所述方法联用上述海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂和含H2O2的漱口水。
本发明还提供了上述海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂在口腔护理等领域上的应用。
本发明的有益效果：
本发明通过简单、高效的方法合成海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂，可增加海藻酸钠-多巴胺共聚物在牙齿表面的吸附量，形成更致密的涂层。本发明所制备的海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子抑菌剂涂抹至牙齿表面时可使涂层更加均匀，更加稳定地吸附在牙齿表面，能防止口腔内细菌在牙齿表面的粘附。
附图说明
图1为海藻酸钠和海藻酸钠-多巴胺共聚物的紫外可见光(UV-Vis)光谱图。
图2为海藻酸钠和海藻酸钠-多巴胺共聚物的1H NMR谱图。
图3为裸露HAP片和带有的海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片的X射线光电子能谱(XPS)图。
图4为裸露的HAP片(a)和带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片(b)的电子扫描显微镜(SEM)图。
图5为裸露的HAP片和带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片的平均表面粗糙度(Ra)图
图6为裸露的HAP片和带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片水接触角图。
图7为裸HAP及带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片在人工唾液中处理24h后的X射线光电子能谱(XPS)图。
图8带有海藻酸钠-多巴胺和海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片相较于裸露的HAP片分别在菌液中孵育6h和18h的抗菌率。
图9裸露的HAP片和带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层复配H2O2的HAP片的BHI琼脂平板菌落图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下面结合附图对本发明进行详细描述。本发明提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员熟知的工艺步骤或制备方法。
实施例1海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的制备
(1)海藻酸钠-多巴胺的制备
取1g海藻酸钠加入100mL 0.1M PBS溶液(pH 6.0)中，在室温下600rpm搅拌溶解4h，配成海藻酸钠溶液待用。往海藻酸钠溶液加入1.94g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和2.32g N-羟基琥珀酰亚胺按照摩尔比1∶2量加入并600rpm搅拌1小时，然后加入1.9351g盐酸多巴胺，室温下，600rpm搅拌反应24小时。反应结束，制得的海藻酸钠-多巴胺(SA-DA)溶液在pH＝5～6的蒸馏水中透析3天，透析结束后的蒸馏水用紫外可见分光光度计测量280nm处的波峰以确定未反应的盐酸多巴胺是否透析完全。将透析后的海藻酸钠-多巴胺溶液冷冻干燥并放在2～8℃下密封保存。
对制备所得到的海藻酸钠-多巴胺样品进行紫外光谱扫描，结果如图1所示，由于海藻酸钠(SA)的分子结构中不含发色基团，因此在200–500nm范围内未观察到明显的吸收峰。但是，将SA与盐酸多巴胺反应后，盐酸多巴胺基团被引入SA分子链中，从而产生类似于盐酸多巴胺的特征吸收峰，因此，SA-DA在280nm处有一个明显的吸收峰，这最初表明盐酸多巴胺基团已被成功引入SA中。此外，通过紫外吸收峰峰值计算出盐酸多巴胺的接枝率为23.2％。
对制备所得到的海藻酸钠-多巴胺(SA-DA)进行核磁氢谱分析，结果如图2所示，可见制备得到的海藻酸钠-多巴胺在吸收峰δ4.7为D2O的溶剂峰，并且在多个峰δ3.4-3.8被分配到在海藻酸钠(SA)的分子结构中的多糖环上的氢。δ1.8和δ2.75属于相邻于盐酸多巴胺苯环的亚甲基氢(-CH2-)，而δ2.3属于相邻于盐酸多巴胺上的氨基的氢(-CH2-NH-)。与多巴胺反应后，与SA相比，新的三重峰δ6.35-6.8出现在SA-DA中，其属于苯基质子，为盐酸多巴胺基团苯环结构上氢的特征吸收峰。因此，证明了盐酸多巴胺基团已成功地引入SA中。结果与紫外可见光光谱一致。
实施例2海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层制备及应用
(1)海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层的制备
将100mg的实施例1得到的海藻酸钠-多巴胺样品溶于10mL蒸馏水中，得到浓度为10mg/ml海藻酸钠-多巴胺水溶液。向1mL海藻酸钠-多巴胺溶液中加入1mL浓度为1.0mg/mL的氯化亚铁溶液，得到混合溶液，即海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂(SA-DA/Fe2 +)。将100μL的所得溶液滴加在羟基磷灰石片(Φ8mm)上，室温下自然风干，获得海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层。
对所制备的海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层用X射线光电子能谱仪(XPS)分析，结果如图3所示，可见与未处理的HAP相比，涂覆了SA-DA/Fe2+的HAP片显示C 1s(284.8eV)强度显着增加，Ca 2p(346.9eV)和P 2p(133.0eV)强度降低，并且出现了N 1s(399.6eV)和Fe 2p(≈713.0eV)峰，这说明SA-DA/Fe2+成功涂覆在HAP上。
对所制备的海藻酸钠-多巴胺涂层进行电子显微镜扫描(SEM)，结果如图4所示，SA-DA/Fe2+涂覆后的HAP表面比裸露的HAP片更加光滑。
对所制备的SA-DA/Fe2+涂层用轮廓仪测量其表面粗糙度，结果如图5所示，裸HAP片表面的平均粗糙度Ra为410.5nm，涂覆上SA-DA/Fe2+后HAP片表面的平均粗糙度降至307.8nm，表面粗糙度的降低表明SA-DA/Fe2+涂层可使HAP片表面变得更加光滑，这与通过SEM图像观察到的SA-DA/Fe2+涂层HAP片的形态一致。
对所制备的海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层进行水接触角测试，结果如图6所示，可见制备的SA-DA/Fe2+涂层可使得羟基磷灰石(HAP)片的水接触角从62.8°变成15.5°，结果表明，SA-DA/Fe2+涂层具有很高的亲水性，这是由于SA-DA中酚羟基和羧基存在所致。因此，SA-DA/Fe2+涂层的表面具有更好的抗细菌粘附性，这将在SA-DA/Fe2+的抗菌活性测试中得到证实，并且该结果进一步表明SA-DA成功涂覆在HAP上。
(2)SA-DA/Fe2+涂层的稳定性
制备人工唾液，配方如下：0.4g/L NaCl、0.4g/L KCl、0.795g/L CaCl2·2H2O、0.78g/LNaH2PO4·2H2O、0.05g/L Na2S·2H2O、1g/L尿素，用1M NaOH调节pH为6.7。
对实施例2(1)中所制得的带有海藻酸钠-多巴胺/亚铁离子涂层的HAP片浸入37℃人工唾液中，在37℃下处理24h，浸泡完后，用蒸馏水轻轻清洗样品3次，室温后自然风干。风干后的HAP片表面用X射线光电子能谱仪(XPS)分析。结果如图7所示，与未处理的HAP相比，用人工唾液中处理24h后的SA-DA/Fe2+涂覆的HAP上的C1s强度增加，Ca 2p和O1s强度降低，并且依旧可看到Fe 2p的峰，由于人工唾液中存在尿素，所以未处理的HAP片上可以看到N1s的峰，但是对比可知，SA-DA/Fe2+涂覆的HAP上的N1s峰强度更高，这表明SA-DA/Fe2+能够紧密粘附在HAP片表面抵抗人工唾液对涂层的侵蚀。
(3)SA-DA/Fe2+涂层的抗菌性能
为了将细菌密度调节至约108个菌落形成单位(CFU/mL)，通过脑心浸液(BHI)将200μL细菌液体重悬于5mL。然后将细菌悬浮液在BHI中稀释，得到最终浓度为1.0×106CFU/mL的细菌储备液。将1.0mL补充有1％蔗糖浓度为106CFU/mL的变形链球菌细菌悬浮液添加到24孔板中未处理、带有SA-DA涂层和带有SA-DA/Fe2+涂层的HAP片上，然后在37℃厌氧条件下分别孵育6h和18h。然后，用无菌磷酸盐缓冲盐水(PBS)将HAP片洗涤三次，并转移到装有1mL PBS的聚乙烯离心管中，将离心管超声15分钟以收获细菌。将20μL超声后的细菌菌液接种在BHI琼脂平板上，并使用连续稀释法通过CFU计数评估其抑菌率，其中，抑菌率＝(裸露HAP片上平板菌落数-SA-DA涂层HAP片上平板菌落数)/裸露HAP片上平板菌落数。
结果如图8所示，培养6小时后SA-DA涂层和SA-DA/Fe2+涂层的抑菌率分别在75％和85％左右。18小时之后SA-DA涂层的抑菌率只有25％左右，而SA-DA/Fe2+涂层抑菌率在90％以上，这表明涂覆SA-DA/Fe2+相较与只涂覆SA-DA的HAP片在可以抑制变形链球菌生物膜的初粘附并且可以长效地防止变形链球菌生物膜的形成。
实施例3海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层在口腔护理领域上的应用
本发明海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层可应用在抗菌牙膏上，能在日常口腔护理中起到抗菌效果。
为实现上述目的，该抗菌牙膏，它由如下重量份数的原料组成：摩擦剂25～45％，增稠剂0.5～2.5％，防腐剂0.2～0.6％，表面活性剂2.6～3.6％，甜味剂0.22～0.38％，保湿剂22～40％，香味剂0.45～0.8％，SA-DA聚合物0.1～5％，亚铁离子0.01～0.5％，余量去离子水。
本发明所得的抗菌牙膏，通过在牙膏配方中加入海藻酸钠-多巴胺共聚物和亚铁离子，在使用过程中可以在牙齿表面形成SA-DA/Fe2+层，能有效的抑制口腔内的细菌粘附在牙齿表面，起到长效抗菌作用，维护口腔健康。
实施例4海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层复配H2O2以增加涂层抗菌性能
由于亚铁离子具有一定的氧化性，可与氧化剂反应失去一个电子变成铁离子，同时产生活性氧(ROS)，起到杀菌作用。其中H2O2常在口腔护理产品中用作美白、消毒杀菌剂，因此该涂层可以配合H2O2作为口腔护理组合使用。
按实施例2(1)制备带有SA-DA/Fe2+涂层的HAP片，然后将浸入到浓度为0.2％～3.0％的H2O2溶液中30s的HAP片加到24孔板中1.0mL补充有1％蔗糖浓度为106CFU/mL的变形链球菌细菌悬浮液中，然后在37℃厌氧条件下分别孵育6h。然后，用无菌磷酸盐缓冲盐水(PBS)将HAP片洗涤三次，并转移到装有1mL PBS的聚乙烯离心管中，将离心管超声15min以收获细菌。将20μL超声后梯度稀释的细菌菌液接种在BHI琼脂平板上。结果如图9所示，相比裸露的HAP片，SA-DA/Fe2+涂层复配1％H2O2的HAP片最后的到的琼脂平板上的几乎没有菌落长出，表明该组合具有优异的抑菌杀菌性能。
实施例5
(1)海藻酸钠-多巴胺的制备
取1g海藻酸钠加入100mL 0.1M PBS溶液(pH 6.0)中，在室温下600rpm搅拌溶解4h，配成海藻酸钠溶液待用。往海藻酸钠溶液加入1.94g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和2.32g N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(EDC与NHS的摩尔比为1∶2)加入并600rpm搅拌1小时，然后分别加入0.9676和2.9027g的盐酸多巴胺以制备摩尔比分别为1∶1和1∶3的海藻酸钠-多巴胺，室温下，600rpm搅拌反应24小时。反应结束，制得的海藻酸钠-多巴胺(SA-DA)溶液在pH＝5～6的蒸馏水中透析3天，透析结束后的蒸馏水用紫外可见分光光度计测量280nm处的波峰以确定未反应的盐酸多巴胺是否透析完全。将透析后的海藻酸钠-多巴胺溶液冷冻干燥并放在2～8℃下密封保存。
分别对制得的海藻酸钠和盐酸多巴胺摩尔比为1∶1和1∶3的海藻酸钠-多巴胺，用紫外分光光度计计算其盐酸多巴胺的接枝率分别为11.6％和21.2％。与前面制备摩尔比为1∶2的海藻酸钠-多巴胺接枝率相比较，选择接枝率高的海藻酸钠-多巴胺。
(2)海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层的制备
将50mg的实施例1得到的海藻酸钠-多巴胺样品溶于10mL蒸馏水中，得到浓度为5mg/ml海藻酸钠-多巴胺水溶液。向1mL海藻酸钠-多巴胺溶液中加入1mL浓度为3.0mg/mL的硫酸亚铁溶液，得到混合溶液。将100μL的所得溶液滴加在羟基磷灰石片上，室温下自然风干。
实施例6
(1)海藻酸钠-多巴胺的制备
取2g海藻酸钠加入100mL 0.1M PBS溶液(pH 6.0)中，在室温下600rpm搅拌溶解4h，配成海藻酸钠溶液待用。往海藻酸钠溶液加入1.94g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1.15g N-羟基琥珀酰亚胺按加入并600rpm搅拌2小时，然后加入3.82g的盐酸多巴胺以制备海藻酸钠-多巴胺，室温下，600rpm搅拌反应36小时。反应结束，制得的海藻酸钠-多巴胺(SA-DA)溶液在pH＝5～6的蒸馏水中透析3天，将透析后的海藻酸钠-多巴胺溶液冷冻干燥并放在2～8℃下密封保存。
(2)海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌涂层的制备
将100mg的步骤(1)得到的海藻酸钠-多巴胺样品溶于10mL蒸馏水中，得到浓度为10mg/ml海藻酸钠-多巴胺水溶液。向1mL海藻酸钠-多巴胺溶液中加入1mL浓度为5.0mg/mL的葡糖酸亚铁溶液，得到混合溶液。将100μL的所得溶液滴加在羟基磷灰石片上，室温下自然风干。
对比例1
步骤(1)同实施例1；
步骤(2)中的氯化亚铁替换为氯化铁，研究发现：铁离子与SA-DA混合之后会马上形成凝胶，无法将其混合之后滴加到HAP上。虽然本发明的亚铁离子也会与SA-DA形成凝胶，但是该过程比较缓慢，混合之后是可以流动的软凝胶，只有接触到氧气或者氧化剂才会逐渐形成凝胶，因此，在正常口腔环境(pH6.6～7.1)下，铁离子无法与SA-DA正常复配用作牙齿表面抑菌剂。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种牙齿表面海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将海藻酸钠溶解于磷酸缓冲溶液（PBS）中，然后向海藻酸钠溶液中加入N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌一段时间后，加入盐酸多巴胺，在氮气氛围下在10~40 ℃搅拌反应；将反应完成后的混合溶液在弱酸性的水中透析，将最终产品冷冻干燥得到海藻酸钠-多巴胺样品；
（2）将步骤（1）所得的海藻酸钠-多巴胺样品溶解于水中获得海藻酸钠-多巴胺水溶液，向海藻酸钠-多巴胺水溶液中加入亚铁离子溶液即得到海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中海藻酸钠水溶液的浓度为10~20 mg/ml；所述的N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为（1~5）：（1~5）。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合溶液的反应时间为12~36 h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述海藻酸钠水溶液中的海藻酸钠与N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1：1~5，步骤（1）所述的海藻酸钠水溶液中的海藻酸钠与盐酸多巴胺的摩尔比为1:1～1:5。
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的亚铁离子溶液为氯化亚铁、硫酸亚铁、葡糖酸亚铁、乳酸亚铁、氢氧化亚铁、亚铁氰化铁、亚铁氰化铁铵中的任一种或几种的溶液。
6.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的海藻酸钠-多巴胺溶液与亚铁离子水溶液的体积比为1:1~5:1。
7.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法制备得到的海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂。
8.一种抗菌牙膏，其特征在于，所述抗菌牙膏包括权利要求7所述的海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂。
9.权利要求7所述的海藻酸钠-多巴胺共聚物/亚铁离子抗菌剂在非疾病的诊断和治疗的口腔护理领域的应用。
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