CN115645286A

CN115645286A - 一种可注射型藻酸盐印模材料、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN115645286A
Application number: CN202210983094.3A
Authority: CN
Inventors: 李全利; 刘幸子; 吴乐平; 王罄慧; 曹颖; 郑顺莉
Original assignee: Anhui Medical University
Current assignee: Anhui Medical University
Priority date: 2022-08-16
Filing date: 2022-08-16
Publication date: 2023-01-31

Abstract

本发明涉及口腔医用材料技术领域，具体涉及一种可注射型藻酸盐印模材料、制备方法及其应用，分别制备藻酸盐水胶体的复合物、硫酸钙胶结剂复合物，单独分别包装，装载于A/B自动混合器中注射使用，通过优化调整藻酸盐水胶体的复合物、硫酸钙胶结剂复合物的黏度，获得高黏度的重体剂型和低黏度的轻体剂型，高黏度膏剂应用于印模材料的外层形成印模的主体，低黏度的膏剂，用于在口腔内注射用于复制口腔组织的精细结构，该藻酸盐印模材料改变的传统藻酸盐印模材料的操作方式，使操作简单精准，使印模材料制取的印模更精确。

Description

一种可注射型藻酸盐印模材料、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及口腔医用材料技术领域，具体涉及一种可注射型藻酸盐印模材料、制备方法及其应用。

背景技术

二十世纪四十年代，藻酸盐印模材料由美国化学家S.william Wilding首先用于牙科。具有良好的亲水性、流动性，良好的细节再现性、海藻酸盐等主要成分原料来源丰富，价格低廉、制作工艺简单，作为一种弹性水胶体印模材料被口腔医学临床广泛使用。

目前市面上已公布藻酸盐印模材料的主要成分与作用以及反映机理。海藻酸盐作为水胶体基质是藻酸盐印模材料的主要成分，半水硫酸钙作为胶结剂，使藻酸盐水胶体反应成为不溶性的藻酸钙水胶体网络结构作为主要支架，包裹其它成分。为了改善操作性能一般含有缓凝剂，调节凝固时间，如磷酸三钠、无水碳酸钠、草酸盐。惰性填料增强剂：主要有滑石粉、硅藻土等，填料的粒度对印模材料的细节再现性有较大的影响，粒度越小，则细节再现性越高。增稠剂：绷砂，氟钛酸钾等。消毒防腐剂：羟苯基苯甲酸乙酯等。色素调味剂：保湿剂：甘油等

目前商品化的藻酸盐印模材料有两种剂型，即粉剂型和糊剂型。粉剂型是目前最常用的剂型，主要构成为上述主要成分粉末混合为一个包装单位，使用时与水按比例混合，使其在一定时间范围内胶凝固化，制取口腔组织印模。糊剂型一般是间上述藻酸盐基质等成分用水溶解后混合均匀形成一定粘稠度的浆料，使用时与一定比例的胶结剂硫酸钙粉末混合，使其在一定时间范围内胶凝固化，制取口腔组织印模。另外，目前也出现了双糊剂型，即藻酸盐基质制作糊剂，硫酸钙胶结剂为水溶性基质糊剂，使用时两糊剂临时混合。

目前藻酸盐印模材料使用中的主要问题是：使用时临时调拌，无论手动调拌法或机械调拌法，仍然存在水粉配比不调、调拌时间不定、调拌时和印模材料储存均存在的交叉污染等问题。操作性能有待于改善。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决目前藻酸盐印模材料使用中需要临时调拌，无论手动调拌法或机械调拌法，仍然存在水粉配比不调、调拌时间不定、调拌时和印模材料储存均存在的交叉污染等问题，提供了一种可注射型藻酸盐印模材料、制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明公开了一种临床操作以A/B管自动混合枪位装载工具的可注射型藻酸盐印模材料，包括藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物，

所述藻酸盐水胶体的复合物为膏剂，所述硫酸钙胶结剂复合物为非水膏剂，所述藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物的粘度可调。

所述藻酸盐水胶体复合物按重量百分数包括以下组分：藻酸盐5.09-5.63％，磷酸三钠1.70-1.88％，氟钛酸钾0.2-0.23％，硅藻土1.36-1.5％，水90.77-91.65％，其余为色素、调味剂、防腐剂。

所述硫酸钙胶结剂复合物按重量百分数包括以下组分：硫酸钙56-58％，氧化镁6％，甘油18％，聚乙二醇400 18-20％。

本发明还公开了上述可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将磷酸三钠、氟钛酸钾在水中完全溶解后，加入藻酸盐，完全溶胀后加入硅藻土、色素、调味剂、防腐剂，采用行星搅拌机混合均匀，得到藻酸盐水胶体复合物；进一步通过精细调整成分组成的构成比例，特别是藻酸盐的含量、硅藻土、水的含量，例如增加藻酸盐的含量(5.63wt％)、硅藻土含量(1.5％)减少水的含量(90.77％)，增加水胶体复合物的黏度，或者减少藻酸盐的含量(5.09wt％)、硅藻土含量(1.36％)增加水的含量(91.65％)，减少水胶体复合物的黏度，另外进一步通过调整球磨条件，通过改变球磨速度、时间，例如加大球磨速度、延长球磨时间，细化反应颗粒，改变黏度和反应时间，分别构建高黏度的重体剂型、以及低黏度的轻体剂型。本发明的核心结合上述两项措施，调整糊剂的黏度与颗粒细度，并进一步使用A/B管自动混合管为装载工具，作为调整的依据，即在实现可注射临床操作的前提下，藻酸盐糊剂与下述S2硫酸钙胶结剂对应剂型混合，发生化学反应，且反应过程、结果复合藻酸盐印模材料的要求。

S2：将硫酸钙、氧化镁、甘油、聚乙二醇混合后进行球磨，球磨后得到的混合物进行搅拌，除气后得到硫酸钙胶结剂复合物；进一步通过精细调整成分组成的构成比例，特别是硫酸钙、聚乙二醇的含量，例如减少硫酸钙的量(56％)、聚乙烯醇的量(18％)增加胶结剂非水糊剂的黏度，获得重体剂型；增加硫酸钙的量(58％)、聚乙烯醇的量(20％)减小胶结剂非水糊剂的黏度，获得轻体剂型；另外，进一步通过调整球磨条件，通过改变球磨速度、时间，例如加大球磨速度、延长球磨时间，细化反应颗粒，改变黏度和反应时间，分别构建高黏度的重体剂型、以及低黏度的轻体剂型。并使其黏度、可注射性能与藻酸盐胶体复合物一致，它们在使用A/B管自动混合管为装载工具的可注射临床操作中，与上述S1步骤的藻酸盐糊剂对应剂型混合，发生化学反应，且反应过程、结果复合藻酸盐印模材料的要求。

S3：将步骤S1中得到的藻酸盐水胶体复合物和步骤S2中得到的硫酸钙胶结剂复合物混合后得到可注射型藻酸盐印模材料。

所述步骤S1中藻酸盐为藻酸钠或藻酸钾，粘度≥200mpa.s。

所述步骤S2中硫酸钙为半水硫酸钙。

本发明还公开了上述可注射型藻酸盐印模材料在制取口腔软硬组织结构形态中的应用，将所述藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物分别装入自动混合管的A/B管中，所述藻酸盐水胶体复合物和和硫酸钙胶结剂复合物的体积比为2：1。

自动混合型藻酸盐印模材料，分为高黏度的重体剂型和低黏度的轻体剂型；重体剂型的黏度为69×10⁴cp，轻体剂型的黏度为5000cp。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1、本发明构建了一种可注射型的预混合的藻酸盐印模材料，硫酸钙胶结剂复合物采用非水的液体制剂获得了胶结剂组分的可注射性与稳定性；

2、本发明通过一系列的调整藻酸盐基质成分比例和混合物的黏度，以及硫酸钙胶结剂成分的比例、非水溶液的含量，实现了以A/B管自动混合枪为装载工具使用条件下，可注射性的藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物自动混合，并使混合材料的性能达到印模材料的性能要求。膏剂制作技术采取了行星球磨与行星搅拌技术，提高了材料组分的稳定性与精细性(示意图1)，从而提高了印模的精确性与细节的再现性。构建了藻酸盐印模材料的重体剂型/轻体剂型，提高了印模的精细性、精准性；

3、本发明中的藻酸盐印模材料具有良好的操作性能体验，注射型操作制取印模，具有优越的精确性和再现性。

附图说明

图1为现有的商品化的藻酸盐印模材料(Jeltrate藻酸盐印模材料，登士柏，美国)(A)与本发明实施例1印模材料固化后的电子扫描显微镜图(B)。

图2为本发明藻酸盐印模材料制取印模操作示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1

可注射型藻酸盐材料(重体剂型)

组分1(藻酸盐基质水胶体复合物膏剂)：复合物成分构成比(wt％)：藻酸钠或藻酸钾(黏度大于或等于200mpa.s)5.63％，磷酸三钠1.88％，氟钛酸钾0.23％，硅藻土1.5％，水91.65％。适量的色素调味剂防腐剂调节剂：食用级色素(10％柠檬黄1mm)、调味剂(10％薄荷脑1mm)、防腐剂(10％对羟基苯甲酸乙酯1mm)。

组分1制作的投料顺序：磷酸三钠、氟钛酸钾加入水中，待完全溶解后，加入海藻酸盐完全溶胀24小时后、加入硅藻土、色素调味剂防腐剂。采用行星离心搅拌机混合均匀除气，球磨2小时，转速200转/分，组分1制备完成备用。

组分2(硫酸钙胶结剂的非水复合物膏剂)，其特征组分构成(wt％)优化结果为：半水硫酸钙58％，氧化镁6％，甘油18％，聚乙二醇400 18％。

组分2的制作为，上述组分投料后，转移至氧化锆球磨罐中，按照200r/min，进行球磨12h；球磨后糊剂采用全方位星星球磨机进行球磨制作，球磨后，再转入行星离心搅拌机混合均匀除气，组分2制备完成备用。

组分1、组分2的黏度为69×10⁴cp。

将组分1、组分2膏剂分别罐装于A/B(体积比2：1)的自动混合管中，密封。使用时安装于注射枪内，注射于托盘内应用。

本实施例制备得到的注射型藻酸盐印模材料与商品化藻酸盐印模材料的准确性评价对比如表1所示：

表1实施例1注射型藻酸盐印模材料与商品化藻酸盐印模材料的准确性评价对比(μm)

存在统计学显著性差异(P<0.05)

实施例2

可注射型藻酸盐材料(轻体剂型)

组分1(藻酸盐基质水胶体复合物膏剂)：成分构成比(wt％)：藻酸钠或藻酸钾(黏度大于或等于200mpa.s)5.09％，磷酸三钠1.70％，氟钛酸钾0.2％，硅藻土1.36％，水91.65％。适量的色素调味剂防腐剂调节剂：食用级色素(10％柠檬黄1mm)、调味剂(10％薄荷脑1mm)、防腐剂(10％对羟基苯甲酸乙酯1mm)。

组分1制作的投料顺序：磷酸三钠、氟钛酸钾加入水中，待完全溶解后，加入海藻酸盐完全溶胀24小时后、加入硅藻土、色素调味剂防腐剂。采用行星离心搅拌机混合均匀除气，球磨3小时，转速300转/分，组分1制备完成备用。

组分2(硫酸钙胶结剂的非水复合物膏剂)，成分构成比(wt％)：半水硫酸钙56％，氧化镁6％，甘油18％，聚乙二醇400 20％。

组分2的制作为，上述组分投料后，转移至氧化锆球磨罐中，按照200r/min，进行球磨24h；球磨后糊剂，再转入行星离心搅拌机混合均匀除气，按照300r/min，进行球磨24h；组分2制备完成备用。

组分1、组分2的黏度为5000cp。

将组分1、组分2膏剂分别罐装于A/B(体积比2：1)的自动混合管中，密封。使用时安装于注射枪内，注射于口腔内组织结构周围。

实施例3

重体剂型单独临床应用：常规准备病人口腔，选择合适托盘。将重体型印模材料A/B管制剂，安装于注射枪内，将印模材料，注射于托盘内，放入口腔制取口腔印模。

实施例4

重体/轻体剂型联合应用制取口腔印模：常规准备病人口腔，选择合适托盘。将重体型印模材料A/B管制剂，安装于注射枪内，将印模材料，注射于托盘内；同时，将轻体剂型也安装于注射枪内，将印模材料，注射于口腔内预制取精细印模的部位，如基牙周围。然后，将装载重体印模材料的托盘，放入口腔内制取口腔印模。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种可注射型藻酸盐印模材料，其特征在于，包括藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物，所述藻酸盐水胶体的复合物为膏剂，所述硫酸钙胶结剂复合物为非水膏剂，所述藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物的粘度可调。

2.如权利要求1所述的一种可注射型藻酸盐印模材料，其特征在于，所述可注射型藻酸盐印模材料包括高黏度的重体剂型和低黏度的轻体剂型，所述重体剂型的黏度为69×10⁴cp，所述轻体剂型的黏度为5000cp。

3.如权利要求1所述的一种可注射型藻酸盐印模材料，其特征在于，所述藻酸盐水胶体复合物按重量百分数包括以下组分：藻酸盐5.09-5.63％，磷酸三钠1.70-1.88％，氟钛酸钾0.2-0.23％，硅藻土1.36-1.5％，水90.77-91.65％，其余为色素、调味剂、防腐剂。

4.如权利要求1所述的一种可注射型藻酸盐印模材料，其特征在于，所述硫酸钙胶结剂复合物按重量百分数包括以下组分：硫酸钙56-58％，氧化镁6％，甘油18％，聚乙二醇40018-20％。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将磷酸三钠、氟钛酸钾在水中完全溶解后，加入藻酸盐，完全溶胀后加入硅藻土、色素、调味剂、防腐剂，采用行星搅拌机混合均匀，球磨后得到藻酸盐水胶体复合物；

S2：将硫酸钙、氧化镁、甘油、聚乙二醇混合后进行球磨，球磨后得到的混合物进行搅拌，除气后得到硫酸钙胶结剂复合物；

6.如权利要求5所述的一种可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中藻酸盐为藻酸钠或藻酸钾，粘度≥200mpa.s。

7.如权利要求5所述的一种可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中球磨时间为2～3h，球磨转速为200～300r/min。

8.如权利要求5所述的一种可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中硫酸钙为半水硫酸钙。

9.如权利要求5所述的一种可注射型藻酸盐印模材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中球磨时间为12～24h，球磨转速为200～300r/min。

10.一种如权利要求1～4任一项所述的可注射型藻酸盐印模材料在制取口腔软硬组织结构形态中的应用，其特征在于，将所述藻酸盐水胶体复合物和硫酸钙胶结剂复合物分别装入自动混合管的A/B管中，所述藻酸盐水胶体复合物和和硫酸钙胶结剂复合物的体积比为2:1。