CN116023679A - 一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents
一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116023679A CN116023679A CN202211534717.5A CN202211534717A CN116023679A CN 116023679 A CN116023679 A CN 116023679A CN 202211534717 A CN202211534717 A CN 202211534717A CN 116023679 A CN116023679 A CN 116023679A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphorus
- calcium
- slow
- hydrogel
- antibacterial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 102
- ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N [P].[Ca] Chemical compound [P].[Ca] ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- -1 calcium-phosphorus ions Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 3
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 108010020346 Polyglutamic Acid Proteins 0.000 claims description 7
- 229920002643 polyglutamic acid Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000805 Polyaspartic acid Polymers 0.000 claims description 5
- 108010064470 polyaspartate Proteins 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 108010054442 polyalanine Proteins 0.000 claims description 3
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 108010001478 Bacitracin Proteins 0.000 claims description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 2
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000037 Polyproline Polymers 0.000 claims description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 2
- 229960003071 bacitracin Drugs 0.000 claims description 2
- 229930184125 bacitracin Natural products 0.000 claims description 2
- CLKOFPXJLQSYAH-ABRJDSQDSA-N bacitracin A Chemical compound C1SC([C@@H](N)[C@@H](C)CC)=N[C@@H]1C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N[C@H](CCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@H](CC=2C=CC=CC=2)C(=O)N[C@@H](CC=2N=CNC=2)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCCCC1 CLKOFPXJLQSYAH-ABRJDSQDSA-N 0.000 claims description 2
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000724 poly(L-arginine) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 108010011110 polyarginine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010077051 polycysteine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010040003 polyglutamine Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000155 polyglutamine Polymers 0.000 claims description 2
- 108010094020 polyglycine Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000232 polyglycine polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002704 polyhistidine Polymers 0.000 claims description 2
- 108010057904 polyisoleucine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010050934 polyleucine Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 claims description 2
- 108010087948 polymethionine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010026466 polyproline Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 2
- 108010000222 polyserine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010033949 polytyrosine Proteins 0.000 claims description 2
- 108010033356 polyvaline Proteins 0.000 claims description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000404 tripotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019798 tripotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims 1
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 abstract 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 7
- 241000194019 Streptococcus mutans Species 0.000 description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 6
- 230000000395 remineralizing effect Effects 0.000 description 6
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 5
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 4
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N thymol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1O MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 102000007982 Phosphoproteins Human genes 0.000 description 3
- 108010089430 Phosphoproteins Proteins 0.000 description 3
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229940091249 fluoride supplement Drugs 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 3
- 229920001482 poly(N-isopropylacrylamide) copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- FBHUUNIZBXAIQE-UHFFFAOYSA-M silver azanide fluoride Chemical compound [NH2-].[NH2-].[F-].[Ag+] FBHUUNIZBXAIQE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005844 Thymol Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 229960000790 thymol Drugs 0.000 description 2
- NQTSTBMCCAVWOS-UHFFFAOYSA-N 1-dimethoxyphosphoryl-3-phenoxypropan-2-one Chemical compound COP(=O)(OC)CC(=O)COC1=CC=CC=C1 NQTSTBMCCAVWOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001415288 Coccidae Species 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-RXMQYKEDSA-N D-lysine Chemical compound NCCCC[C@@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-RXMQYKEDSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052359 Gingival abscess Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000002720 Malnutrition Diseases 0.000 description 1
- 208000028389 Nerve injury Diseases 0.000 description 1
- 206010031009 Oral pain Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 235000019606 astringent taste Nutrition 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000002815 broth microdilution Methods 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000003074 dental pulp Anatomy 0.000 description 1
- 208000019786 dental pulp disease Diseases 0.000 description 1
- 201000002170 dentin sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 210000004513 dentition Anatomy 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004334 fluoridation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002695 general anesthesia Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001071 malnutrition Effects 0.000 description 1
- 235000000824 malnutrition Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000008764 nerve damage Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 208000015380 nutritional deficiency disease Diseases 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004357 third molar Anatomy 0.000 description 1
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000000101 transmission high energy electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Abstract
本发明公开了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用，属于纳米凝胶制备技术领域。温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：S1：将温敏性高分子与聚氨基酸共混后，加入纯水中，得到溶液1；S2：向步骤S1所得溶液1中加入抗菌成分、钙源和磷源，搅拌反应得到纳米水凝胶；所述温敏性高分子与聚氨基酸的质量比为4:1‑16；所述纳米水凝胶的粒径为50‑500nm。将物理交联温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶作为钙磷离子和抗菌成分的载体，利用温敏性高分子实现钙磷离子在口腔环境中的缓释控释，促进脱矿牙本质再矿化，结合温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的抗菌作用，共同实现龋齿防治的效果。
Description
技术领域
本发明属于纳米凝胶制备技术领域，具体涉及一种温敏性具有抗菌及促进脱矿牙本质再矿化双重功能的纳米水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
低龄儿童龋(Early childhood caries,ECC)指年龄在6岁及6岁以下的婴幼儿乳牙列中有1颗或1颗以上的牙齿龋坏、因龋丧失或充填，其会造成口腔疼痛和牙龈脓肿、进食困难、营养不良、错颌畸形等问题，严重降低患儿生活质量。
目前龋病的治疗仍以传统树脂充填和使用再矿化药物为主。然而，由于低龄儿童难以忍受长时间椅旁治疗，很多患有ECC的儿童需要在全麻下进行治疗，昂贵且增加了治疗风险。目前针对ECC治疗的再矿化药物主要是氟化物。其中，氟化氨银应用最广。但氟化氨银味道苦涩，治疗后龋损的牙体部分会变黑。此外，近年的研究显示氟化氨银可能引起神经损伤和影响胚胎发育，氟的过度使用还可能导致氟牙症的发生，这些都限制了其在生物医药方面的广泛应用。其他的非氟化物制剂还有洗必泰、酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙复合物和木糖醇等，但没有足够的证据支持这些制剂治疗低龄儿童龋的有效性。其它的非氟化物制剂在治疗低龄儿童龋方面的疗效并不确切。需要开发新的具有抗菌及促进再矿化双重功能的材料作为包括低龄儿童龋在内的龋病的防治药物。
专利CN103006444A提出了一种应用于牙体牙髓疾病的凝胶材料，该温敏性凝胶在口腔环境中会发生相变转变为固态，以此填塞窝洞起到暂封的作用，用于治疗炎症感染已经累积牙髓的情况，而不是针对龋病的再矿化治疗。其所合成的凝胶材料体积较大，也很难进入牙本质小管，对于抗牙本质敏感或者促进牙本质再矿化并无明显作用。
专利CN1729009A中所提出的用于装载金属离子的磷蛋白制剂，可用于装载钙离子，从而用于脱矿牙釉质的再矿化，该发明并未提及所制得的磷蛋白制剂用于脱矿牙本质再矿化的实验证据，此外，仅使用磷蛋白也无法实现抑菌效果。
专利CN1192673A中使用传统的方式对钙盐及磷酸盐的混合颗粒进行包衣，形成固态的组合物，当遇到溶剂时发生降解，释放出内容物，将该组合物运用于釉质再矿化也有一定的效果，但该策略将高浓度的钙磷直接作用于牙体组织，易使钙磷离子快速反应而形成沉淀物，想要实现牙本质的纤维内矿化难度较大，且没有实验数据支持其作用于脱矿牙本质的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有抗菌和促进脱矿牙体组织再矿化双重功能的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：第一方面，提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将温敏性高分子与聚氨基酸共混后，加入纯水中，得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入抗菌成分、钙源和磷源，搅拌反应得到纳米水凝胶；
所述温敏性高分子与聚氨基酸的质量比为4:1-16；所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的粒径为50-500nm。
本发明制备方法中，聚氨基酸和温敏性高分子通过物理交联作用形成粒径为50-500nm的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶，温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的作用力为静电作用、氢键作用和范德华力；该纳米水凝胶呈颗粒状态，在口腔生理温度的环境下，温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶能够进入脱矿的牙本质小管内部，从而在牙本质小管内部长时间存在，同时缓释纳米水凝胶中的钙磷离子，实现脱矿牙本质的再矿化；此外本发明的纳米水凝胶还具有抗菌作用，对各类细菌有较好的抑菌/杀菌性能，从抗菌和促进脱矿牙本质再矿化两方面实现低龄儿童龋的治疗。
温敏性高分子与聚氨基酸的质量比显著影响温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶形成效率及均一性，温敏性高分子与聚氨基酸的质量比过大或者过小，都会导致形成物理交联的两种聚合物正负电荷失衡，难以形成较为均一的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述温敏性高分子与抗菌成分的质量比为100：1-100。
本发明中，温敏性高分子与抗菌成分的质量比影响纳米水凝胶的抗菌性能和脱矿牙本质再矿化性能，抗菌成分过多，抗菌成分可能会占据纳米水凝胶中磷酸钙的成核位点，磷酸钙的装载量降低，从而导致脱矿牙本质再矿化性能下降；抗菌成分过少，纳米水凝胶的抗菌性能下降。两者均会是的最终产品的治疗效果下降。发明人优选温敏性高分子与抗菌成分的质量比为2-10，有效保障纳米水凝胶的抗菌性能和脱矿牙本质再矿化性能维持在一个合适的范围内，提高纳米水凝胶治疗龋齿的效果。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述纳米水凝胶中钙和磷的摩尔比为2：0.5-4。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，步骤S1中，所述温敏性高分子和纯水的质量比为0.5-20：100。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述聚氨基酸为聚甘氨酸、聚丙氨酸、聚缬氨酸、聚亮氨酸、聚异亮氨酸、聚甲硫氨酸、聚脯氨酸、聚色氨酸、聚丝氨酸、聚酪氨酸、聚半胱氨酸、聚苯丙氨酸、聚天门冬酰胺、聚谷氨酰胺、聚苏氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸、聚组氨酸、聚硒半胱氨酸、聚吡咯赖氨酸中的至少一种；
上述聚氨基能够和温敏性高分子有效的交联，以获得粒径尺寸小于500nm的纳米水凝胶。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述温敏性高分子为聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物、N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的共聚物中的一种；
具体的，所述聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物的制备方法为：在氮气氛围下，使用四氢呋喃作为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂(引发剂的质量与溶剂的体积比为1％-2％)，将N-异丙基丙烯酰胺(N-异丙基丙烯酰胺的质量和溶剂的体积比为20％)在氮气环境中密封，并在65℃，500r/min转速条件下搅拌18h；随后旋蒸得到粗产物，并经透析纯化后，冷冻干燥处理得到聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物。
具体的，所述N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的共聚物的制备方法为：在氮气氛围下，使用四氢呋喃作为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与N-异丙基丙烯酰胺两种单体按照3:1的摩尔比共混，N-异丙基丙烯酰胺的质量和溶剂的体积比为10％-20％，氮气环境中密封，并在65℃，500r/min转速条件下搅拌18h；随后旋蒸得到粗产物，并经透析纯化后，冷冻干燥处理得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与N-异丙基丙烯酰胺的共聚物。
通过控制所述温敏性高分子在制备过程中的温度、时间和原料比例等参数，所得到的温敏性高分子具有相对一定的结构和性能，可在整个纳米水凝胶中发挥理想的载体作用。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述抗菌成分为季铵盐、银离子、锌离子、铜离子、氮卤氨、抗生素、氟化物、杆菌肽；
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述钙源为氯化钙、硝酸钙、碳酸氢钙中的至少一种。
作为本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法的优选实施方式，所述磷源为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸三钾、磷酸三钠、磷酸铵中的一种。
本领域技术人员可以根据实际情况，选择合适的搅拌时间和搅拌速度，例如在搅拌转速为10-1500r/min的条件下，搅拌0.5-120h，获得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
第二方面，提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶，所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶由上述的制备方法制得。
第三方面，提供了所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶在制备龋病防治材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明利用了仿生矿化的理念，将物理交联温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶作为钙磷离子和抗菌成分的载体，利用温敏性高分子实现钙磷离子在口腔环境中的缓释控释，促进脱矿牙本质小管再矿化，结合温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的抗菌作用，共同作用实现低龄儿童龋的治疗。
2、本发明选择物理交联纳米水凝胶作为载体，合成工艺简单，便于大规模生产，且不会将交联剂、引发剂等有毒物质引入其中，保证最终合成的材料具有良好的生物相容性。
附图说明
图1为实施例1所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的透射电镜图，其中A-C为不同放大倍数的透射电镜图，D为C的SAED衍射环；
图2为温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的抑菌试验结果图，其中A为阴性対照组，B为100mg/mL对比例1所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶，C为50mg/mL实施例2所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶，D为100mg/mL实施例2所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶；
图3为实施例1所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的在不同温度的体外钙离子释放图；
图4为实施例3所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的粒径分布图；
图5为实施例4所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶对脱矿牙本质再矿化的效果图，其中A为阴性对照组，B-C为24h后脱矿牙本质再矿化的效果图，D为7d后脱矿牙本质再矿化的效果图；
图6为对比例2--5所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的透射电镜图，其中A为对比例2中所得纳米水凝胶，B为对比例3中所得纳米水凝胶，C为对比例4中所得纳米水凝胶，D为对比例5中所得纳米水凝胶。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。现对实施例及对比例所用原料做如下说明，但不限于这些材料：
温敏性高分子1：自制，制备方法为：在氮气氛围下，使用四氢呋喃作为溶剂，加入0.2g偶氮二异丁腈为引发剂，将6.231g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)与1.132g N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)两种单体共混(摩尔比3:1)，控制溶液总体积为11.32ml，氮气环境中密封，并在65℃，500r/min转速条件下搅拌18h；随后旋蒸得到粗产物，并经透析纯化后，冷冻干燥处理得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与N-异丙基丙烯酰胺的共聚物，即温敏性高分子1。
温敏性高分子2：自制，制备方法为：在氮气氛围下，使用100mL四氢呋喃作为溶剂，加入1g偶氮二异丁腈为引发剂，将20g N-异丙基丙烯酰胺加入其中，在氮气环境中密封，并在65℃，500r/min转速条件下搅拌18h。随后旋蒸得到粗产物，并经透析纯化后，冷冻干燥处理得到聚N-异丙基丙烯酰胺的共聚物，即温敏性高分子2。
钙源溶液：将钙源加入HEPES缓冲液中，搅拌溶解，即得钙源溶液，钙源溶液的pH为7.4。
磷源溶液：将磷源加入HEPES缓冲液中，搅拌溶解，即得磷源溶液，磷源溶液的pH为7.4。
实施例1
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将0.5g温敏性高分子1与0.025g聚天冬氨酸共混后，加入纯水中定容至100mL，充分溶解后得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入100mL 18mM的氯化钙溶液，在10r/min的转速下搅拌2h后，加入100mL 4.2mM的磷酸氢二钠溶液，在10r/min的转速下搅拌24h，所得的溶液通过纯水透析及冻干后，得到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
使用透射电子显微镜观察本实施所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的形貌，结果如图1所示，从图1中可以看出，本发明的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶为颗粒状，粒径均一，从图1D选区衍射图中可以看出温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的内部有磷酸钙晶体形成。
将0.25g本实施例的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶加入纯水，定容至100mL，搅拌均匀，得到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶溶液，分别在25℃、37℃的温度下，在30天内的不同时间段，使用试剂盒测定溶液中的钙离子浓度，结果如图3所示，从图3中可以看出，在前三天，无论是25℃还是37℃下钙离子的释放速率都很快，之后钙离子的释放速率减缓，在第三天以后，磷酸钙开始大量沉积；在37℃的温度下，前三天钙离子的释放速率始终比在25℃的温度下快，两者的差异具有统计学差异，由此可见该纳米水凝胶具有一定的温度敏感性，在人体环境中能够加快钙离子的释放速率。
实施例2
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将1g温敏性高分子2和4g聚谷氨酸共混后，加入到纯水中定容至100mL，充分溶解后得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入0.01g纳米银，磁力搅拌12h后，加入100mL 12mM的硝酸钙溶液，在10r/min的转速下搅拌2h后，加入100mL 3.6mM的磷酸氢二钾溶液，在500r/min的转速下搅拌0.5h，所得的溶液通过纯水透析及冻干后，得到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
实施例3
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将3g温敏性高分子2和2g多聚右旋赖氨酸(Mw＝200k)共混后，加入到20mL纯水中，充分溶解后得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入0.04g氟化钠，在200r/min的转速下搅拌2h后，加入20mL 10mM的硝酸钙溶液，在10r/min的转速下搅拌2h后，加入20mL 10mM的磷酸氢二胺溶液，在1500r/min的转速下搅拌120h，所得的溶液通过纯水透析及冻干后，得到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
使用纳米颗粒跟踪分析仪(德国，Particle Metrix)测试本实施例所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的粒径，结果如图4所示，本实施例所得温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的平均粒径为212.7nm，粒径分布集中且均一。
实施例4
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将8g温敏性高分子2和2g聚-DL-丙氨酸(Wt 1,000-5,000)共混后，加入到50mL纯水中，充分溶解后得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入0.4g 1-氯-2,2,5,5-四甲基-4-咪唑啉酮，在500r/min的转速下搅拌24h后，加入50mL 100mM的氯化钙溶液，在500r/min的转速下搅拌2h后，加入50mL 30mM的磷酸氢二钾溶液，在600r/min的转速下搅拌12h，所得的溶液通过纯水透析及冻干后，得到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶。
对比例1
本对比例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，本对比例与实施例2的区别在于，步骤S2中不加入纳米银。
效果例1
本效果例测试温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的抑菌效果，测试方法为：将变形链球菌(AU159)在BHI(脑心浸液肉汤培养基)中微需氧或厌氧37°C培养16-18小时复苏并使用0.5X McFarland标准稀释至106CFU/ml。采用微量肉汤稀释法观察纳米水凝胶对变形链球菌的抑菌效果，即用100μL菌液(106CFU/ml)与100μL纳米水凝胶悬浮液(从高浓度梯度稀释)混合在96孔板中，并在37℃下孵育48h，将各浓度孔充分吹打混合均匀后，从各孔中取出100μL，滴在BHI琼脂平板上(一式三份)，37℃微需氧环境下培养48h，观察无菌生长的浓度即为纳米水凝胶的最小杀菌浓度。
测试结果如图2所示，从图2中可以看出，阳性对照组有密集的变形链球菌菌落(图2A)；不含抗菌成分的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶没有明显的抗菌效果(图2B)；含有抗菌成分的温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶对变形链球菌具有较强的抑菌效果，在温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的浓度为50mg/mL时，能够抑制变形链球菌的生长(图2C)，浓度为100mg/mL时能够杀死变形链球菌(图2D)。
效果例2
本效果例测试温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶对脱矿牙本质小管再矿化的效果，测试方法为：收集18-30岁患者拔除的健康上颌第三磨牙，以手工器械清除牙体组织上的软垢和牙龈组织，用0.1％麝香草酚浸泡4℃保存，一个月内使用。采用口腔硬组织切割系统制备牙本质块，配备一个低速,水冷却的精密切割片金刚石烧结锯片。随后分别用240x、600x、1000x、2000x、4000x精度的碳化硅砂纸在水冷却抛光机上将切好的牙本质块进行梯度抛光呈瓷面状。超纯水冲洗后，超声清洗10min以去除玷污层。将制备完成的牙本质块放入0.1％麝香草酚溶液中，放置于4℃冰箱中保存。实验开始前，取出牙本质块，暴露出一个5mm x5mm牙本质面，其余牙本质面用抗酸指甲油封闭。在再矿化实验前，先试用PH值为3.8的磷酸处理牙块10min使其脱矿，超声荡洗10min，之后实验组使用浓度为50mg/ml的纳米水凝胶进行浸泡处理，阴性对照组使用纯水浸泡处理，处理时间分别为24h和7d。
测试结果如图5所示，如图5B及图5C中箭头所示，使用本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶作用牙面24h后，可以观察到温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶进入牙本质小管内部并堵塞牙本质小管，周围有矿物晶体沉积；如图5D中箭头所示，使用本发明温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶作用牙面7d后，可以观察到牙本质小管完全被温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及矿化物堵塞，表面可见大量的材料及矿物沉积。
对比例2
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，本实施例与实施例2的区别在于温敏性高分子2和聚谷氨酸的质量比为0.2。该纳米水凝胶的透射电镜观察结果如图6A所示，所形成的颗粒有的呈环状，有的呈球状或梭形，粒径差异也较大。
对比例3
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，本实施例与实施例2的区别在于温敏性高分子2和聚谷氨酸的质量比为0.1。该纳米水凝胶的透射电镜观察结果如图6B所示，可以看出该比例下混合材料并不能形成球形颗粒，只能观察到长条形凝胶状物质聚集在一起。
对比例4
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，本实施例与实施例2的区别在于温敏性高分子2和聚谷氨酸的质量比为5。该纳米水凝胶的透射电镜观察结果如图6C所示，可以看出虽然有球状颗粒的形成，但颗粒种类多，粒径不均一，有较多杂质。
对比例5
本实施例提供了一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，本实施例与实施例2的区别在于温敏性高分子2和聚谷氨酸的质量比为10。该纳米水凝胶的透射电镜观察结果如图6D所示，可以看出颗粒种类多，粒径不均一，有较多杂质。
最后所应当说明的是，以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将温敏性高分子与聚氨基酸共混后，加入纯水中，得到溶液1；
S2：向步骤S1所得溶液1中加入抗菌成分、钙源和磷源，搅拌反应得到纳米水凝胶；
所述温敏性高分子与聚氨基酸的质量比为4:1-16；所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶的粒径为50-500nm。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述温敏性高分子与抗菌成分的质量比为100：1-100。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶中钙和磷的摩尔比为2：0.5-4。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨基酸为聚甘氨酸、聚丙氨酸、聚缬氨酸、聚亮氨酸、聚异亮氨酸、聚甲硫氨酸、聚脯氨酸、聚色氨酸、聚丝氨酸、聚酪氨酸、聚半胱氨酸、聚苯丙氨酸、聚天门冬酰胺、聚谷氨酰胺、聚苏氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸、聚组氨酸、聚硒半胱氨酸、聚吡咯赖氨酸中的至少一种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述温敏性高分子为聚N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的共聚物或聚N-异丙基丙烯酰胺中的一种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抗菌成分为季铵盐、银离子、锌离子、铜离子、氮卤氨、抗生素、氟化物、杆菌肽中的至少一种。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钙源为氯化钙、硝酸钙、碳酸氢钙中的至少一种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷源为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸三钾、磷酸三钠、磷酸铵中的至少一种。
9.一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶，其特征在于，所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.如权利要求9所述温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶在制备龋病防治材料中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211534717.5A CN116023679B (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211534717.5A CN116023679B (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116023679A true CN116023679A (zh) | 2023-04-28 |
| CN116023679B CN116023679B (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=86073130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211534717.5A Active CN116023679B (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116023679B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116687802A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-05 | 广州宏康医药科技有限公司 | 一种用于口腔牙齿护理的漱口剂及其制备方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1187117A (zh) * | 1995-06-06 | 1998-07-08 | 埃纳梅隆公司 | 用于牙釉质补充矿质和防止其失矿质的方法和组合物 |
| WO1999034772A1 (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-15 | Enamelon, Inc. | Solid products and methods for the remineralization and prevention of demineralization of teeth |
| CN1233964A (zh) * | 1996-08-20 | 1999-11-03 | 美国牙科协会健康基金 | 防龋口香糖、糖果、凝胶、牙膏和洁齿剂 |
| CN103006444A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 韩冰 | 一种凝胶材料在牙体牙髓疾病治疗过程中的用途 |
| CN104387596A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 南开大学 | 一种温度敏感性水凝胶的制备方法 |
| US9795543B1 (en) * | 2017-01-06 | 2017-10-24 | Pac-dent International Inc. | Nano-complexes for enamel remineralization |
| CN107497375A (zh) * | 2017-10-16 | 2017-12-22 | 中国石油大学(华东) | 磷酸钙纳米颗粒与离子互补肽复合型水凝胶及其制备方法 |
| WO2018046978A1 (en) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | Sancastle Worldwide Corporation | Formulation for preventing or treating dentin-associated symptoms or diseases, and method using the same |
| CN109293949A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 广东省微生物研究所（广东省微生物分析检测中心） | 一种含抗菌纳米磷酸钙颗粒填料的双网络水凝胶材料及其制备方法 |
| CN112402691A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-02-26 | 浙江大学 | 超小粒径无定形磷酸钙羧甲基壳聚糖纳米簇材料及方法 |
| CN113425898A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-24 | 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) | 一种可降解抗感染磷酸钙骨修复复合材料及其制备方法 |
| US20220031575A1 (en) * | 2019-11-05 | 2022-02-03 | Zhejiang University | Tooth mineralization solution and mineralization method thereof |
-
2022
- 2022-12-01 CN CN202211534717.5A patent/CN116023679B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1187117A (zh) * | 1995-06-06 | 1998-07-08 | 埃纳梅隆公司 | 用于牙釉质补充矿质和防止其失矿质的方法和组合物 |
| CN1233964A (zh) * | 1996-08-20 | 1999-11-03 | 美国牙科协会健康基金 | 防龋口香糖、糖果、凝胶、牙膏和洁齿剂 |
| WO1999034772A1 (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-15 | Enamelon, Inc. | Solid products and methods for the remineralization and prevention of demineralization of teeth |
| CN103006444A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 韩冰 | 一种凝胶材料在牙体牙髓疾病治疗过程中的用途 |
| CN104387596A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 南开大学 | 一种温度敏感性水凝胶的制备方法 |
| WO2018046978A1 (en) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | Sancastle Worldwide Corporation | Formulation for preventing or treating dentin-associated symptoms or diseases, and method using the same |
| US9795543B1 (en) * | 2017-01-06 | 2017-10-24 | Pac-dent International Inc. | Nano-complexes for enamel remineralization |
| CN107497375A (zh) * | 2017-10-16 | 2017-12-22 | 中国石油大学(华东) | 磷酸钙纳米颗粒与离子互补肽复合型水凝胶及其制备方法 |
| CN109293949A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 广东省微生物研究所（广东省微生物分析检测中心） | 一种含抗菌纳米磷酸钙颗粒填料的双网络水凝胶材料及其制备方法 |
| US20220031575A1 (en) * | 2019-11-05 | 2022-02-03 | Zhejiang University | Tooth mineralization solution and mineralization method thereof |
| CN112402691A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-02-26 | 浙江大学 | 超小粒径无定形磷酸钙羧甲基壳聚糖纳米簇材料及方法 |
| CN113425898A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-24 | 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) | 一种可降解抗感染磷酸钙骨修复复合材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116687802A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-05 | 广州宏康医药科技有限公司 | 一种用于口腔牙齿护理的漱口剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116023679B (zh) | 2024-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116023679B (zh) | 一种温敏性缓释钙磷抗菌纳米水凝胶及其制备方法与应用 | |
| US5460803A (en) | Methods and compositions for mineralizing and fluoridating calcified tissues | |
| US5437857A (en) | Methods and compositions for mineralizing and fluoridating calcified tissues | |
| KR101258976B1 (ko) | 탄산염-치환 수산화인회석의 생물학적으로 활성인 나노입자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 조성물 | |
| US4612053A (en) | Combinations of sparingly soluble calcium phosphates in slurries and pastes as mineralizers and cements | |
| US4518430A (en) | Dental resptorative cement pastes | |
| JP4557546B2 (ja) | デンタルケア、即ち、口腔の衛生のための抗菌性ガラスセラミックの使用 | |
| JP2004536032A (ja) | 再石灰化歯科用接着フィルム | |
| CN1235537A (zh) | 再矿化组合物 | |
| JP2001500874A (ja) | 過飽和溶液中のカルシウムおよびリン酸イオンからなるうがい薬 | |
| US20050106110A1 (en) | Stabilized vaterite | |
| US6000341A (en) | Methods and composition for mineralizing and fluoridating calcified tissues | |
| CN100457071C (zh) | 人类牙珐琅质的诱导性再矿化 | |
| CA1198679A (en) | Pharmaceutical compositions for promoting healing of wounds | |
| US3914404A (en) | Dentifrices and method for reducing enamel solubility | |
| Konagala et al. | Synergistic effect of arginine on remineralization potential of fluoride varnish and nanohydroxyapatite on artificial caries lesions: an in vitro study | |
| Thula-Mata et al. | Remineralization of artificial dentin lesions via the polymer-induced liquid-precursor (PILP) process | |
| CN108186614B (zh) | 一种生物活性玻璃复合膜、其制备方法及应用 | |
| CN108079013B (zh) | 一种止痛生物活性玻璃粉末的制备方法及应用 | |
| CN108339122B (zh) | 一种抗敏生物活性玻璃粉末的制备方法及应用 | |
| CN108403444B (zh) | 使牙釉质再矿化的组合物 | |
| CA2171639C (en) | Complex calcium and fluoride containing mouth rinses, dentifrices, and chewable tablets | |
| Shetty et al. | Applications of chitosan in dentistry | |
| Roshni et al. | Nano silver fluoride for arresting dental caries | |
| CN117462428A (zh) | 精氨酸与含氟生物活性玻璃的组合物以及防龋口腔护理产品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |