TWI363633B - Biologically active nanoparticles of a carbonate-substituted hydroxyapatite, process for their preparation and compositions incorporating the same - Google Patents

Description

1303633 九、發明說明： 100 年 10 月 20 修正替換頁 尤其，本發明係指雖非專用但卻宜用於口腔衛生各種 應用的生物活性奈米微粒，以及含有該等奈米微粒之口腔

衛生用的組合物，例如溶液、懸浮液、油、轉或 體產品。 Μ 本發明的其它方面係指一種口腔衛生用懸浮液的製備 方法，一種含有前述生物活性奈米微粒之牙膏的製造方 法’和-種使牙讀鮮奈米齡接_讓特局部脫 的方法。 Μ 【先前技術】

【發明所屬之技術領域】 本發明係指一種碳酸鹽取代羥基磷灰石的生物活性奈 米微粒’其賴綠，錢含有鮮奈錢粒的組合物。 按照牙醫業的估計，已知人口中有很高的比例，亦即 總人口中約有20%到25%患有牙齒過敏的毛病，換句話說， 也就是在沒有諸她牙之雜治療的_牙雜況下，卻 發生機械、化學和熱刺激性的疼痛。 虽軟性牙本質因為牙齦萎縮而在琺螂質邊界與牙齦線 之間外露時’常會在牙頸部發生牙齒過敏的情形“且嚼期 間’形成繼之乳_的個，牙_翻（甚或在孩童身 上）’或假牙的嗜合部位’也可能損害保護性的_質，以 致外露的牙本質小管會縣個機械、化學和_激都當作 疼痛刺激傳送到牙髓。 100年1G月2G日修正替換頁 據知在存有甘油的情況下以高濃度的4機鹽，一 碳酸氫鋼，氯化鈉或氯化錯重複治療，可使牙嵩的敏感部 位去敏感，但這種去敏感卻屬可逆性質，因而在停止产 後不久又會覺得疼痛。 為使患者在正常的口腔衛生例行工作中能永久治癒這 類疼痛情況，業界有人曾提出可對牙齒長效脫礦而改善去 敏感效果的口腔衛生用品。 舉例來說，加拿大第CA 999 238號專利提出一種以重 量為準，含有5%到90%本身平均粒度在10 μιη以下，尤其 是約為6到8 _之細粒羥基罐灰石的口腔衛生用品。 依據這參考資料，若讓此種細粒羥基磷灰石長期與敏 感性牙齒不斷接觸，例如在清潔牙齒或嚼口香糖時，那麼 就會因為水解作用而使羥基磷灰石在水中和唾液中極輕微 的溶解，從而散佈到外露的牙本質小管内，致使牙齒達到 長效的脫礦。結果，這種略為可溶的羥基磷灰石就會在已 於有機基質内所形成的羥基磷灰石結構留下的微細孔穴中 澱積，以致逐漸封閉牙本質小管和達到永久性解除疼痛的 效果。 除了别述的牙齒過敏問題外，也有許多人患有牙周 k，牙齦裂隙部位分泌物的殿積和牙床損害所發生的牙齦 慢性出血，最後導致牙齒鬆動或脫落與牙床損失。造成惡 臭的厭氧性腐敗菌能在發炎和澱積分泌物之組織的保護環 境内迅速倍增，因而易於引起口腔黏膜的發炎，甚或刺激 到咽腔。 I3<53633 τ 在夺牙的不火 ⑽年〗〇月20日修正替換頁 ,牙的正吊過程中，為能多多少少U一下 =和牙齦的不適，以及普遍地增進口 & '、。二 提出可發揮抗8作用的π腔衛生用σ ΕΡ η »上* 牛』土用口口 u平例不詋，歐洲第 粉），盆中作A ^利申請案即提出一種潔會劑（牙膏或牙 _ 續敝分㈣域料( 種載體予以歡承載。

之類二Γ二t T參考貧料提出—種含有諸如祕鱗灰石 交由約化合物承载之，"具有能以高度穩定方式 離早4金屬的潔㈣，以致因為金屬的 供-餘1:防止毒性，同時有助於牙齒的醫療，另可提 八種八有長久儲存性的潔齒劑。 近來基於牙骨質組織主要是由在陽離子及陰離子網 約立置含有特絲代離子_計量迦基魏石構成的事 貫所以在月路重建外科、口腔外科、創傷外科、整形外

‘牙 腔衛生，業界曾有人 舉例來說，歐洲第 科及牙料的躺曾有人翻採驗基做石的奈米微 治療骨骼缺損。 例如I州第EP 〇 664 133號專利申請案曾提出一種 以經基啦石絲礎^伽倾組織生糾配製品，其中 羥基磷灰石採取含水糰料的形式，具有重量百分比為 18-36%的濃度和15到6〇皿的粒度。 依據這參考㈣，在_並任其糾間與待修復的骨 路組織相互作科，細製品可供作為造#細胞之增賴 生物合成活動的刺激劑。 另一方面，第WO 2005/05815號國際專利申請案提出 100年】0月20日修正替換頁 種適於產生絲縣形式之化合物材料賴碳填灰石-—__ (MgCHA) ’該化合物材料適用於骨路植體，尤其是牙科領域 的那些由前述改_所用之，且由前述的改性祕鱗灰石 與有機聚合物，且以藻酸鹽為宜者所構成的材料。 依據這參考資料，含有這種紐錄石的化合物 材料此在長期施用必要數量及與骨路組織相互作用後，有 效地在骨骼現存腔穴處修復骨缺損。 本案申請人已觀察到習用技藝的經基歡石化合物與 組合物，在D祕健的正f過程情牙齒治療果有限。 用牙月刷牙的>糸齒作業，或用漱口水或漱口劑進行的 牙固及口腔的清洗作業，縱然加長進行，卻只可能拖很長 的時間’但對已知的經基碟灰石化合物及選擇性的其它組 分來說，_仍屬相當有限及不足，峨肺完全發揮去 敏感與選擇性的抗微生物作用。 【發明内容】 因此，本發明的一方面是提供一種縱使在正常牙齒保 健過程巾_限賴裡，倾有效增料齒去敏感與脫礦 的生物活性羥基磷灰石化合物。 依本發明構成的碳酸鹽取代羥基璘灰石生物活性奈米 微粒即為如附申請專利範圍第i項所定義者。 具體言之，本發明的生物活性奈米微粒是碳酸鹽取代 非計量型羥基磷灰石的奈米微粒，其具有： a) .40%以下的結晶度CD，結晶度的定義為 CD=(1-X/Y) . 1〇〇 JW633 100年10月20日修正替換頁 其中：Y =奈米微粒X光繞射圖案於— 射峰值的高度，X=於2Θ =33。時之繞射背景的高度了 b) 範圍從20到200 nm的長L及範圍從5到30面的寬度 W ;和 c) 2到40之間的長寬比ar，該長寬比的定義為 AR = L/W。 本案申凊人已觀察到具有前述特性的碳酸鹽取代經基 •，灰石奈米微粒對牙齒的牙本質及—質的礦物組分具;J 向度親和性，可將這些組分的結構「模擬」到能使該等奈 米微粒與牙本質及琺瑯質表面有效相互作用的程度。 本案申請人也已觀察到，縱使在正常牙酱保健過程的 ，限時間裡，本發明的碳酸鹽取代經基磷灰石奈米微粒亦 能提升其與牙本質及琺瑯質的反應性。 雖然本案申請人並不願受任一理論的拘束，但據信這 種活動力的提升原因出於各種模擬生源經基碟灰石之因素 _ 力組合’例如經基磷灰石的適當非計量型組成，非計量型 經基麟灰石的極小尺寸（奈魏)和隨之而有的高表面面 積’以及低結晶度與長條形狀(依其長寬比所定義者），均 有助於增加其溶解性和提升其對牙齒牙本質與_質的親 和性。 具體5之，本發明的奈米微粒在其外表面所增加的表 面無序（surface disorders)，使絕大部份粒子不再保持離 子計量比，因而對其反應性的提升扮演了重要角色。 本說明内容與後文之申請專利範圍内所稱的「奈米微 1363633 〗〇〇年〗0月20日修正替換頁 粒J，係指尺寸大致小於1卿的粒子，·且-- 粒的形狀宜為最適於跟牙本質與綠螂質表面相互作;的扁 平針片形狀。 本說明内容與後文之申請專利範圍内所稱的「生物活 性」’係指物質雜成與牙本質和/或_#和/或牙銀和/ 或其它口腔組織相互作用的能力。 本說明内容與後文之申請專利範圍内所稱的「結晶 度J，係指以晶態存在之經基鱗灰石的比率。 就本發明而言，結晶度可依據各種已知的方法，例如 採用X光繞射法予以測量。 在刖述疋義的架構範圍内，結晶度Q)係按照下列所述 方法予以測量：Landi，Ε.，Tampieri，A.，Celotti，G，

Sprio, S.， “Densificaiton behaviour and mechanisms of synthetic hydroxyapatities”，J. Eur. Ceram. Soc.， 2000，20，2377-2378 (以下簡稱「Landi等人的方法」）。 奈米微粒的結晶度也可按照下列所報告的另一方法予 以評估：E. Z. Erkme，” The effect of heat treatment 〇n the morphology 〇f D-Gum Sprayed Hydroxyapatite coatings”，J. Biomed Mater Res (Appl Biomaterial) 48; 861-868，1999 (以下簡稱「Erkmen的方法」）。 依據這另一方法，可將結晶度CD，定義為： CD’ = (X/Y) · 100 其中Y=奈米微粒X光繞射圖案的繞射峰淨面積+背景面 積’ X =繞射峰淨面積。 1363633 100年】0月20日修正替換頁 按照Erkmen的方法所量測出的結晶度1^-，其數值- ‘ ㈣工等人的方法所量測者有所不同。事實上在此情況 - 下’本發明之奈米微粒的結晶度CD，低於70%。 /本兒月内谷與後文之申請專利範圍内於任一數值之前 所稱的低於(i〇wer than)j，係指排除該數值而僅包括較 低數值的範圍。 「本-兒月内谷與後文之申請專利範圍内所稱的奈米微粒 • 長度Lj ’係指沿著其長軸所測量的奈米微粒尺寸，所稱 的奈米微粒「寬度W」則指沿著其短軸所測量的奈米微粒尺 寸。 就本發明而言，奈米微粒的長度L及寬度W可按照各 ，已知的方法’例如採用穿透式電子顯微鏡法⑽)予以測 4^ ° 就本說明内容與後文之申請專利範圍而言，除另有所 指外，所有表達諸如數量、重量、溫度、百分比等之類參 • 數的數值，據瞭解均應以「約(about)」這字加以修改 外’所有範圍都包括所揭示之最高與最低點的任一組合， 也包括任何中間的範圍，不論是否於此具體列出。 如前所述，本發明之奈米微粒係在磷灰石結構中含有 .碳酸鹽離子的碳酸鹽取代非計量型經基鱗灰石的奈 粒。 ' Ί 因為在天然羥基磷灰石結構中也發現有碳酸鹽 所以這特性有助於提升奈米微粒的活性。就此而言，會 察到石反酸鹽離子能占據天然經基碟灰石結構中的兩個不同 11 1363633 100年10月20日修正替換頁 位置：也就是說’它能部份取代氫氧離子(位- 離子(位置B)。天然碳酸鹽取代經基填灰石中所發現的碳酸 鹽總含量(在3-8 wt. %的範圍）以及A型與B型碳酸化的相 對數量(A/B比的範圍為〇. 7_〇· 9)，取決於個人的年紀和鈣 化組織的生物局部化(bi〇1〇gical 1〇caliz奶㈤）而定。 在本發明的奈米微粒中，宜在位置B發生碳酸化，原 因在於此舉會減低結晶和增加填灰;5相的溶解性。 • 就本發明所舉的一較佳實施例而言，若以經基鱗灰石 奈米微粒的總重為準，其含有卜15 wt% (重量百分比）， 但較佳者為1-10 wt·%被取代到經基磷灰石結構内的碳酸 鹽。 因為該等奈米微粒的結構與牙齒組織内所存有的天然 鱗灰石結構較接近，所以有助於提升這些奈米微粒的生物 活性。 依本發明的一較佳實施例，羥基罐灰石之經基位置(Α) 的碳酸鹽取代和鱗酸位置⑻的碳酸鹽取代，二者的比 為〇. 05到〇· 5之間，但較佳者為〇. 18到0. 33之間。 依本發明的另一較佳實施例，若以重量為準，羥基磷 灰石之磷酸位置（Β)的碳酸鹽取代大於或等於羥基磷灰石 中存有之碳酸鹽總量的65%，但較佳者為go%到1〇〇%之間。 羥基磷灰石結構中的這些較佳的碳酸鹽取代模式，可 增加奈米雜在生物環射·解性。此外，碟酸位置⑻ 的碳酸鹽取代也有祕增進絲贼^絲微粒對成骨細 胞的親和性，從而增加細胞黏附和膠原蛋白的產生。 12 100年10月20日修正替換頁 ^本㈣的—較佳實糊，奈米雜^- 法所量測出的結晶度⑶為25%到咖之間，這相當於 ⑶邊_的方法所量測出’在概到6〇%之間的結晶度 結果，目為低結晶有助於增減酿和提高其對牙本 鞋瑯質之礦她分的親和性，所以可有效增強該等齐 米微粒的生物活性。 不 依本發明的一較佳實施例，該等奈米微粒的表面面積 在30到6〇 m2/g之間。 因此’若從奈米微粒與牙本質及琺瑯質之礦物組分的 反應性來看，就可有效提升其生物活性。 就本發明而言，經基碟灰石化合物的表面積可用各種 已知的方法，例如BET (表面積分析）法予以量測。 關於這-參數’本案中請人已觀察到奈米微粒之表面 積的平均值可隨著每-生產批次所合成的奈米微粒總數量 而在前述範圍内變化。生產批次的實體較小時，較易達到 較南的數值。 如前所述，本發明的奈米微粒若以TEM技術量測時， 具有減小的尺寸（20到200 nm的長度L及5到20 nm的寬 度W)，和按照2到40之長寬比AR所定義的長條形狀。 依據本發明的一較佳實施例，該等奈米微粒具有實質 為針形或小板片形的形狀，長度L在50到150 nm之間， 寬度W則在5到20 nm之間。 另外’奈米微粒依TEM技術所量測出的厚度τ宜為2 13 到15 nm ο 100年10月20日修正替換頁 ，但較佳者為5 奈米微粒的長寬比AR宜在2到16.之間 到10之間。 户結果，因為減小的尺寸加上長條形成二者有助於媒切 ^封牙本f小管’所以顯著增強奈米微粒的生物活性，縱 然在正常口腔保健過程的有限時間裡，也可達到永久去除 疼痛的成效。 #依據-較佳實施例，本發明也提供—種能有效發揮抗 囷作用的生物活性祕磷灰石化合物，_縱然在正常口 腔保健過軸有限時間裡’也能有效治療牙齒和牙齦的失 常’和普遍增進口腔衛生。 依這較佳實補，該等奈米餘另含錢量的抗菌離 子。 具體§之，以鈣總含量為準，本發明的奈米微粒含有 〇. 1到20 WU的被取代到羥基磷灰石結構内的抗菌金屬M 離子。 以此方式，就可讓金屬Μ離子的抗菌作用予以最佳化。 抗菌金屬Μ宜為從鋅、鋼、銀、及其混合物構成之群 組中所選用者。 前述金屬離子更可有效發揮—種抗菌活性，據以防止 產生齲齒和諸如齒槽膿性黏液溢之類的牙周病，以及減低 口臭現象。 在這較佳貫ic*例的架構範圍内，奈米微粒的克分子比 (Ca + M)/P大於1. 7 ’但較佳者在1. 7到1 8之間。 丄邓633 t 100年10月20日修正替換頁 就此而言’因為未取代羥基磷灰石的克分子比(Ca + ' M)/P約為丨.67，所以可確定羥基填灰石結構中的碳酸鹽取 代主要是發生在位置B。 在這較佳實施例的架構範圍内，本發明的奈米微粒可 用下列僅供說明而已的化學式來表示：

CaiO-x Mx (P〇4)6-y(C〇3)y+2(〇H)2-z 本發明的另一方面係指一種含有前述生物活性奈米微 φ 粒的組合物。 在一較佳實施例中，該組合物屬於適用於口腔衛生的 形式，縱然在正常口腔保健過程的有限時間裡，亦能有效 地增進牙齒去敏感與再礦化。 如果奈米微粒也含有抗菌金屬離子，那麼該組合物另 月匕有效發揮抗菌作用’因而縱然在正常口腔保健過程的有 時間裡，仍此有效治療牙齿和牙銀的失常，和普遍增進 口腔衛生。 馨 W尤其，現已觀察到金屬離子可在殿積於牙本質及珠瑯 貝表面上的奈米微粒進行再增溶期間，就地直接在該等表 面獲得抗菌效果，因而縱使在清除潔齒劑後，仍能達到長 期釋放金屬離子的成效。 ^广本發月而5，含有本發明之奈米微粒的組合物可以 才木取任何適於口腔衛生所用的物理形式，例如懸浮液、油、 凝膠或其它固體產品。 多依本發明的一較佳實施例，該組合物係採取懸浮液的 多弋且以重$為準，含有1%到40%，但較佳者為含有10% 15 100年10月20日修正替換頁 到20%的生物活性奈米微粒。----- 最有利的是，這種懸浮液可用詳述後述的一種相當簡 單及合乎經濟效益的方式予以生產，並可直接當作，例如 漱口劑或漱口水來治療牙齒和牙齦，或者可在配製成諸如 牙膏或漱口水之類的固體或液態產品時，與其它成分混合。 在本發明的一較佳實施例中，該懸浮液的pH在7到8 之間’但較佳者為7到7.4之間。 就此而言’該懸浮液可直接照樣使用，或在配製有效 的口腔保健組合物時與其它成分混合。 無論那一種情形及在一較佳實施例中，業已證實宜添 加適當的保鮮劑’例如業界已知的苯曱酸酯(paraben)或其 它口.腔可接受者，以延長懸浮液的保存年限及避免發霉或 產生細菌的污染。 本案申請人很驚奇地觀察到，縱使未添加安定劑，本 發明之懸浮液在經歷很長一段時間後仍安定。 尤其’業已觀察到本發明之懸浮液在未使用任一安定 劑的情況下，至少能安定30曰，且普遍可達到三個月左 右。 依本發明的另一較佳實施例，該組合物可採取屬於牙 膏、牙粉、口腔及牙齒衛生用口香糖、牙齦用軟膏、漱口 水及漱口水濃縮精與漱口劑的形式。 依本發明的一較佳實施例，該組合物可包括含有適量 抗菌離子的生物活性奈米微粒以及未含該離子的生物活性 奈米微粒的組合。 1363633 i〇〇年〗0月20日修正替換頁 以此方式，金屬離子在牙本質及綠螂_ ' 抗__本魏可錢變似千的絲予以調整。 _ 、依另一較佳實施例，在本發明的口腔用組合物中，若 以該組合物的重量為準，生物活性奈米微粒的

3%到 30%。 I 如果該口腔用組合物包括含有適量抗菌離子的生物活 性奈米微粒以及未含該離子的生物活性奈米微粒的組合， 鲁 那麼以該組合物的重量為準’這兩種奈米微粒各自的數量 Λ致在1. 5%到15%。 當然，取決於口腔用產品的形式而定，本發明的口腔 用組合物也含有業界通常採用及已知的其它成分，據以配 製該等產品。 舉例來說，如為潔魏膏或軟膏形式的口腔用產品， 該產品宜包括-種粒狀研磨劑’―種含有制劑的液相， 和-種可使研磨劑安定保持液相懸浮液的黏合劑或增稠 • 劑。界面活性劑與芳香劑通常也是市面販售之潔齒劑中宜 用的成分。 就本發明而言’適當的研磨劑可從下列構成之群組中 選用·石夕土、礬土、水合氧化铭、碳酸舞、無水磷酸氮約、 麟酸氫辦二水合物、及水不溶性偏碟酸站。以牙膏的重量 為準，粒狀研磨劑的數量大致在〇. 5%到4〇%。 f㈣濕關是甘油和山賴(通常含有約7_ 溶液）。然而’ t界已知的其它濕潤劑還包括丙二醇、乳糖 醇、和氫化玉米㈣。以牙膏的重量為準，濕潤劑的數量 1363633 1〇〇年ίο月20日修正替換頁 大致在10%到85%。液相可以是水相或非水 同樣地’也有許多黏合或增稠劑可用於潔齒劑，較佳 的-些是鮮基纖維素納和黃原穋。其它還包括諸如音老 膠、刺梧桐膠和阿拉伯罄、海藻酸與卡拉膠之類的天块ς 黏合劑劑。石夕土增稠劑包括二氧化石夕氣凝膠與麵的沉澱 型石夕土。另可使用各種黏合劑的混合物。以重量為準，絮 齒劑t的黏合劑含量大致在〇· 1%到5%之間。 冻

通常潔齒劑中還含有界面活性劑，而文獻也再次揭示 有各式各樣適用的材料。實務上已被廣泛採用的界面活性 劑是月桂咖硫酸納和月桂醯肌氨酸納。也可用其它的陰 離子界面滩劑和諸如陽離子、兩性和雜子的其它各^ 界面活性劑。以潔齒劑的重量為準，界面活性劑的含量通 常在0. 5%到5%之間。 潔窗劑中常用的芳香劑是以薄荷油為基礎者。其它所 用芳香料的範例為薄荷腦、丁香、冬青木、尤加利及大菌 香。以潔齒劑的重量為準，芳香劑的適當含量在〇. 1%到5% 之間。 本發明的口腔用組合物尚可含有許許多多其它選用的 成分。 如為牙膏形式的口腔用產品，這些選用的成分可包括 諸如苔萃取物之類的抗牙菌斑劑；諸如濃縮磷酸之類的抗 牙垢成分，例如焦磷酸鹼金屬鹽、六偏磷酸或聚磷酸；諸 如糖精及其鹽類的甜味劑；諸如二氧化鈦之類的不透明 劑；諸如福馬林(formalin)之類的防腐劑；著色劑；諸如 1363633 100年10月20日修正替換頁 酸、鹼或緩_之觸PU控梅丨，例如檸- • 藝者可按照對牙賞所將賦予的具體特性，輕易選定這些選 用成分的適當用量。 ' 如為口香糖形成的口腔用產品，該組合物便將含有可 由網熟本技藝輕易選定的液態或可溶形式的適當成分例 如山梨醇、甘油、油和芳香劑，諸如氫化或乙氧基化祕 油(Hein oil)之麵溶解劑，諸如月桂_硫酸鈉和月桂 φ 醯肌氨酸鈉之類的界面活性劑，保鮮劑，黏度調整劑，及 其它可由嫻熟本技藝者輕易選用的適當成分。 有關該等口腔用組合物之配製的進一步討論，可參閱 下列貝料.Harry s Cosmeticology，Seventh Edition， 1982, Edited by J.B. WilkinsonandR J. M〇〇re。 本發明的再一方面係指投資與營運成本均低的一種含 有生物活性雜做石組合物之祕液驗良生產方法。 依本發明構成的-種含有碳酸鹽取代經基碌灰石奈米 * · 微粒之懸浮液的製備綠，即為如附”專利翻第20項 所定義者。 具體言之’本發明的這方法包括下列各步驟： a) 製備-種含有耻合物的含水錄或懸浮液； b) 將Ρ0Λ離子添加到步驟a)的含水溶液或懸浮液中同時 授拌30刀鐘到8小時的時間，並將該含水溶液或懸浮 液保持在低於或相當於,G的溫度條件下，據以形成 碳酸鹽取代錄璘灰石的奈米微粒；及 C)在低於或相當於6『⑽溫度條件下對步驟b)所獲得的 19 懸浮液攪拌至少2小時的時間。 更有獅是，财村絲—_雜稍 ，的方式扣f備，並可枝顧接當作稽用: 合物，或獅術齡峨射，賴= 健用的各種組合物。 職 卜該方法也可製備—種縱然未添加安定劑， 長期保持安定物雜奈錢粒懸浮液。

如前所述’現已觀察到在未_任—安定劑的情況 ^因而製備的懸浮液至少能安定30曰，且普遍可達二到 、、就本發邮言，前述製備—種含有触合物的含水溶 液或懸浮液的步驟a)可用任_f㈣方式，例如使转合物 溶解或懸浮於水中的方式予以進行。

100年10月2〇日修正替換頁 -個月左右 依本發明的-較佳貫施例，㉖化合物是從下列構成之 群組中選用的—觸鹽：氫氧倾、碳酸舞、乙酸約、草 酸鈣、硝酸鈣、及其混合物。 以此方式，由於這鋪合物是能以極低成本從市面上 輕易取得贿品’所_雜方法的成本亦可隨之減低。 再者’這麵化合物也具有對製造作業有利的易加工 及儲存性。 在本發明的製備方法中，完成步驟a)後宜獲得-種具 有驗性邱值的奈米微粒懸浮液。步驟a)之含水溶液或料 液的pH值則宜在8到12之間。 依本發明的一較佳實施例，前述步驟a)是在實質並無 20 1363633 10〇年IG月20日修正替換頁 口腔無法接受之麟子⑽況下進行。 以此方式’所產製的奈米微粒懸浮液便不需其它 處理來去除不想要的物質，而且除了利用適當的作用劑， 例如擰檬酸來選擇性的調整pH值外，也可直接照原樣使用。

至丨牛^本剌㈣備方法巾，是在_)將_子添加 =步驟a)齡水絲或鮮液，啊麟這含水溶液或懸 子液，讀捕集環境中所存有的二氧化碳，使所將形成之 經基鱗灰^化合物中的魏位置⑻達到意欲的碳酸取 代’據以職碳_取代錄魏^的奈米微粒。 以此方式，只要利用例如，機械授拌器來授拌該溶 液或懸浮液，就可方便地完成碳酸取代。 在另-實施例中，可採用使空氣、含二氧化碳的氣體 或其混合物域進人該軸，或以機械麟與氣體起泡合 用的方式而達成該溶液或懸浮液所需的擾拌。 就本發明而言，把PG/·離子添加到步驟a)之含水溶液 或懸浮液巾的進行_，大體上係贿本_溶液數量為 準’取決於磷酸溶液相對用量而定，並可由嫻熟本技藝者 選擇。 步驟b)的進行時間宜在30分鐘到2小時之間，以便將 反應時間與營運成本減至最低程度。 依據本發明，步驟b)是將前述溶液或懸浮液保持在低 於或相當於60°C的溫度條件下進行。 本案申δ月人業已觀察到’以此方式，便可將奈米微粒 的結晶度CD保持在前述40%的上限值以下（如為CJ)，，則 21 ^63633 100年10月20日修正替換w 在 70%以下）〇 _ 在本發明的-較佳實施例中’步驟攸將前述溶液或 懸洋液保持在低於或相當於4(TC，且更佳者係在25。到 40 C的溫度條件下進行。 以此方式’便可將奈雜_結晶度CD保持在前述較 佳的數值範圍内（CD= 25-35% ; CD，= 40-60%)。

^本發明的一較佳實施例’步驟b)的進行方式是將含 有P〇4離子的含水溶液添加，且用滴管添加到步驟a)的含 水溶液或懸浮液中。 ，本發明的另一較佳實施例’在步驟b)中所添加的含 有PO’離子的含水溶液，可另含有HC〇3-離子。 以此方式’就可讓所將形成之經基碟灰石化合物中磷 酸位置(B)的意欲碳酸取代調整到適當程度。

在這較佳實施例的架構範圍内，是讓空氣、含二氧化 碳之氣體或其混合物起泡通過水’再對其添加職，據以 形成前述含有HC03·及ΡΟΛ離子的含水溶液。 依本發明的另-較佳實施例，可將含有叱離子的第 一溶液與含有PW離子的第二溶朗時添蝴步驟&)的含 水溶液或懸浮液，據以進行步驟b)。 在本發明的-較佳實施例中，該製備方法是以步驟c) 所獲得之奈米微粒懸浮液的pH在7到8之間，但 7到7. 4之間的原則進行。 @ 以此方式和如前所述，本發明的製備方法能生產出能 一種可直接照樣使用，或在配製有效的σ腔保健組合物時 22 1363633 • < 100年10月20日修正替換頁 與其它成分昆合的懸浮液’因而顯著簡化‘合物的囊造作一 • 業和大幅降低成本。 如前所述，利用此法所生產的奈米微粒懸浮液，縱使 在未添加安定劑的情況下，亦顯現出優異的安定特性，具 有至少30日，且普遍可達二到三個月左右的保存年限。 依本發明的一較佳實施例，步驟a)的含水溶液或懸浮 液可另包括抗菌金屬Μ的一種氧化物或鹽。 φ 抗菌金屬Μ宜為從鋅、銅、銀、及其混合物構成之群 組中所選用者。 以此方式，所生產出的奈米微粒懸浮液也可展現出抗 菌作用，據以提升該懸浮液或含有該懸浮液之其它產品（液 態或固態）的口腔保健特性》 在一較佳實施例中，前述金屬鹽是從下列構成之群組 中選用的一種口腔可接受的有機或無機鹽：乳酸鹽、葡萄 糖酸鹽、檸檬酸鹽、乙酸鹽和氫氧化物。 鲁 以此方式，所生產出的奈米微粒便可不需其它任何用 以去除不想要之物質的處理’且可直接如前述般地使用。 在一較佳實施例中，步驟b)是以步驟a)之溶液或懸浮 液中所含的鈣和金屬Μ與添加到該溶液或懸浮液之p〇43-離 子的比要大於1. 7的原則來進行。 以此方式’便可確保經基構灰石的碳酸取代主要是發 生在磷酸位置B，因而可產生出能有效發揮抗菌作用的奈米 微粒懸浮液，以致能防止產生齲齒和諸如齒槽膿性黏液溢 之類的牙周病，和減低口臭現象。 23 1363633 在本發明的製備方法卜俜於牛驟、丨f日修正替換頁 的縣浮液在柄#+& & 系於乂驟c)將步驟b)所獲得 I、子液在低於或相當於6(rc的溫度條 時(奈米微粒在這期間發生核凝作用/播見拌/小 代經基磷灰石奈米微粒的生長。）’據以達成碳酸鹽取 視環麟要，轉e)⑽行時㈣在 間，但較佳者為2到12小時之間 J…之 粒達到狄尺寸和獲得單相程度的生長時間。

縣、的—較佳實施例中’步驟c)是在使奈米微粒 w液保持於25。(：到价之_溫度條件下進行。 在本發明的-較佳實施例中’步驟c)是在奈来微粒懸 子液保持於如同步驟…之溫度的情況下進行。 如此-來，該製備方法就可採驗簡單的控制和 低的成本進行。 本發明的另-方面係指所需投資與營運成本均低的一 ^含有生物活性錄魏聽合物之__改找備方 依本發明構成的-種碳酸鹽取代經基磷灰石之生物活 性奈米微粒的製備方法，即為如附申請專利範圍第3 定義者。 所 具體言之，本發明的這方法包括下列各步驟： a) 利用誠方法來製備-種含有該等奈米微粒的含水、☆ 液； ^ b) 從步驟a)所獲得懸浮液中分離出固體奈米微粒；及 C)將獲得的濕囱體奈米微粒予以乾燥。 24 1363633 100年10月20日修正替換頁 在一較佳實施例中’分離步驟b)係採熟本技藝著 一 已知的裝置與技術，以傾析、離心或過濾方式進行。 在一較佳實施例中，乾燥步驟C)係在溫度低於〇τ的 條件下，讓濕固體奈米微粒結凍，直到達到怪重程度為止。 在這較佳實施例的架構範圍内，乾燥步驟c)宜1_20 ^ 至J 50 C ’但較佳者為大約-40X的溫度條件下，對濕固體 奈米微粒進行凍乾。

在-較佳實施射，財法也可包括另—步驟d)，即 ==㈣⑽’先以水_溶絲沖洗分離出 的固體奈米微粒。 胁rt洗步驟綱具有能將奈米微粒可能會吸收或捕集 的任何酸_留物加財除的有用功能。 種人再一方面係指戶斤需投資與營運成本均低的一 2有生餘_基魏題合物之行的改良製造方

3H39項所_，其_淋步=·· _" 懸^晰㈣峨哪靖奈米微粒的 «使_祕射麵其從妓合。 易二膏==便利的方式將奈米微粒輕 液發揮有用的性質，尤其是安定η生4=奈米微粒懸浮 25 1363633 100年10月20日修正替換頁 相當有·是’本糾之料㈣it Wwror— 微粒進行分離或乾燥的步肆，因而顯著減低製造工磨的複 雜，相闕的投資與營運成本，以及製造期間的生產損失， 和生產不良率。 此外’由於奈米微粒懸浮液可減低摩擦和有助於去除 混合裝置所產生的熱，所以該等奈米微粒與牙膏其它成分 的混合步驟能以較佳的溫度控制來進行。 、本發明構成的-種含有碳酸鹽取代經基碟灰石之生物 活性奈米微粒的牙膏的第二種製造方法，即為如附申請專 利範圍第40項所定義者，其包括下列各步驟： a) 採取如前所述的方法來製翻體奈米微粒；及 b) 使該等SJ體奈米微粒與行的其它成分混合。 這另-方法在前述奈米微粒懸浮液因運籌管理或其它 理由而不錢_情況下，可供用於製造牙膏。 在則述衣4方法的—較佳實施例中’混合步驟b)係在 嫻熟本技藝者可輕易選擇的一個保持於預定真空度條件下 之混合裝置内進行，以便採用一般的真空泵浦就可讓各成 分均勻混合。 在第-製造方法的一較佳實施例中，混合步驟b)係依 下列程序進行： ⑷除界面活性劑外，將步驟a)的懸浮液與牙膏的其它成 分混合；及 b2)將至少-種界面活性獅續獲得的混合物中。 以此方式，可將混合作翻間所形成的泡料至最低。 26 100年10月20日修正替換頁 在這實施例的架構範圍内，步驟b2)宜—— 和處於真空狀態下進行，以便將不想要的泡泳形成現象 至最低。 本發明的又一方面係指一種使牙齒與含有前述生物活 性奈米微粒之組合物接觸而讓牙齒局部脫礦的方法。 由於前述奈錄粒的雜，縱使在正常口腔保健過程 的有限時間裡’該方法也可有效地讓牙齒脫礦。 • 料於含有奈雜粒德合物的形式，此_方法的 接觸步驟可用許乡方式進行。舉絲說如果組合物是牙 膏’那麼雜觸步驟的進行方式就是刷牙而已。反之，如 果組合物是漱口水，則接觸步驟的進行方式就是讓漱口水 在口腔裡維持適當的時間，例如幾分鐘的時間。 依本發明及詳如後辑本發_奈⑽粒事實上 擁有縱使讓該等奈米微粒與牙齒接觸有限的時間，亦可價 測出其效力的高度脫礦活性。 、 _ 【實施方式】 兹舉實施例並配合圖式，將本發明的其它特點及優點 詳予說明於後，其中： 、，下觸各範财，除另麵糾，百分比及份數均 以重量為準。 範例1 (奈米微粒懸浮液的1；)備） 依據下列方法，製備2184g如本發明所述的生物活性 奈米微粒懸浮液。 27 100年10月20日修正替換頁 ^ ^是以^用的反應器(reaction vessel— -種讓356.2 g的氫氧化舞，48.8 g的氧化辞和45 g的碳 m合解於i_g的水巾，同時不賴機械麟器對該等 成分加以攪拌而構成的懸浮液。 進订14步驟_ ’係·電阻或其它適宜的加熱元 件，例如其内有油或蒸氣之類加熱流體循環流動的怪溫夾 套’將獲得㈣浮液加熱到4『± 2〇c的溫度。 達到意欲溫度時’便用滴管把Ρ0Λ離子添加到前-步 驟的懸浮液中，同時對其授拌，據以形成碳酸鹽取代經基 鱗灰石的奈米微粒。在這案例中，是以22 g · ^ (〇 · 4 g · sec )的滴速來添加674 g的一種由7〇/3〇的鱗酸⑽)/水 所構容液’同時連續不斷擾摔和使反應器 的溫度保持恆定。 約經過30分(30’）和3〇秒(3〇，’）後’即獲得一種 J米微粒懸浮液，接著在40。±2。(：的溫度條件下將其授拌 ^ 2小時，其後就獲得一種以重量為準’奈米微粒總含量 約為30-31%和PH值約為7±〇 2的懸浮液。 接該種奈米微米懸浮液可方便地照原樣使用，或作為後 π依本發明製備牙膏、漱口水或其它口腔或牙料组合物所 用的活性成分。 範例2 (固體奈米微粒的製備） 首先依前述範例1採用的方法及成分來製備2184 g的 懸沣液，接著進行下列的額外步驟，據以製備670 g如本 28 1363633 〜_ 100年10月20日修正替換頁 發明所述的生物活性奈米微粒。 一~~ - 第—步，先用孔徑為45 μιη的Millipore濾紙進行過 • 濾，使固體奈米微粒與液體分離，再用碳酸鈣的稀釋水溶 液重複清洗，以便去除酸性殘留物。 接著在-4(TC的溫度條件下將因而獲得的濕固體奈米 微米予以束乾到具有值重的程度為止.，再按㈣2〇_2〇心 篩分和儲放在〇-4°C的溫度十。 癱 因而獲得的白色粉末狀的奈米微粒，具有如後特徵。 —1) X光繞射〔舰： 使用Philips公司所供售，配備辅助石墨單色器以便 利用40 Kv和40 Ma產生之Cu Κα輻射線的pw 171〇粉末 繞射儀來1集X光粉末_。該儀㈣轉設成具有」。的 散度和0.2麵的接收縫隙（receiving sHt)。樣品係採用 1mm深，20麵高和15_寬的標準銘製樣品容器的前置處理 (front loading)予以製備β μ範圍為5。到,，步階值 • ⑻為 0.05。，計數時間(counting time)則 為3 〇 第1圖所示者係可供確定奈米微粒之結晶度的奈米微 粒XRD圖案。 在第1圖中’以最高的線相當於100來看，線強度與 其強度百分比(任意單位）有關。 結晶度係依據前述Landi等人的方法和Erkmen的方法 予以評估。 依據Landi等人的方法，舛铉,胡 J乃古攸第1圖所示XRD圖案加以 29 1303633 〗〇〇年10月20日修正替換頁 評估的奈米微粒，其結晶度約為3〇%。 -一_— 依據Erkmen的方法’從第}圖所示XRD圖案加以評估 的奈米微粒，其結晶度約為52%。 〃至於碳酸鹽取代絲填灰石奈米微粒的性質，亦可從 第2圖所示的各圖案收集，其t曲線a是本發明之生物活 !·生趣基磷灰石奈米難賴案，而曲線b則是天贿基鱗 • 碟灰石奈米微粒與本發明之經基魏石奈米微粒二者間的 相似性。

f石奈米微粒_案，由s何觀㈣天然（牙本質）經基 採用Philips公司供售的CM 1〇〇進行穿透式電子顯微 鏡(TEM)贿。鱗音波方式將粉末_#品分散於超純水 中’再在習關製微格_支#的纽韻⑽ey_ca_ foil)上滴上幾小滴。第3a，3b ’ 3e和3d圖所示者分別為 本發明之生物活性奈米微粒的TEM影像，其中可看出該等 奈来微粒的長條形狀具有與骨磷灰石晶體所觀察到之形離 極為接近的針形及小板片形的形態。該等奈米微粒的平均 長度L為1〇〇⑽，平均寬度巧為1〇 nm，及平均厚度了為 5nm ’平均長寬比A/R則為10。 又

SlA^fe(TGA-DSC)： 採用Thermal Analysis公司供售的SDT Q 6〇〇對該等 奈米微粒進行熱重量的調查。使用氧化鋁樣容器了以 l〇°C/min的速率在氮氣流⑽ml/min)中加朗_^。 樣品的重量約為10 mg。 30 1363633 100年10月20日修正替換頁 第4圖所不者係該專奈米微粒的熱重量分析结果，呈 中顯示出重量的減低與無機相的分解有關。線a與作為處 理溫度函數的重量損失率對應’線b表示與溫度相關之重 量損失率的導函數(derivative)。線c則與奈米微粒樣品 中未呈現的各種相變所涉及的熱流對應。 線b顯示出在15(TC和30CTC之間因為物理吸收水的 損失（重量捐失為2.2±0.5%)而產生的一個寬峰，和在4〇(rc 與600 °C之間因為化學吸收水的損失和脫碳過程二者（重量 才月失為0· 7±0· 3%)而產生的一個寬峰。和1〇〇〇。匸之 間的峰可歸因於脫羥基過程（重量捐失為15±〇. 5%)。奈米 微粒的低結晶度是決定峰的寬廣度的部份原因。 4)表面積分析(BET): 採取Carlo-Erba公司供售的Sorpty 1750儀器和使用 氮作為吸附氣體來執行Brunauer，Emmet，Teller的方法 [S. Brunauer, P.H. Emmet, E. Teller, Adsorption of gases in multimolecular layers, J. Am. Chem. Soc. 60 (1938) 309-319], [S, J, Greg, K.S. Sing (Eds.),

Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press， 1997 0. Gauthir, J.M. Boiler, E. Aguado, P. Piletand, G. Daculsi]’據以評估奈米微粒的比表面積。 以300 mg的樣品進行分析。氣體吸附前’先在真空（2 mbar)條件下將樣品乾燥，同時以HTC/min的速率將溫度 從25°C增加到l〇〇°C。接著使樣品保持在液態氮中，進行 氮氣吸附。由這儀器所獲得的各個表面積測量，均與三個 31 丄聊3·3 100年10月20日修正替換頁 數值的均值相當。 --- ' 奈米微粒的平均表面積約為30 m2/g。 - 電漿-夯.學飨射光譜法（icp- oes) 分析：_

使用「感應耦合電漿-光學放射光譜法（ICP_0ES)」技 術’據以獲得奈米微粒樣品中的鈣、鋅和磷數量。ICP_0ES

的測量’是以Perkin Elmer公司供售的Optima 4200 DV φ 儀器來進行。樣品事先已被溶解於1°/。的超純檸檬酸中，好 讓各元素的濃度在1到8 ppm之間。 奈米微粒展現出的體積(Ca+M)/P克分子比約為1.98， 另以重量為準，鋅含量約為鈣總含量的。

使用Bmker公司供售的ifs 66v/S光譜儀，以2 cm'1 的解析度對正4000到400 cm-1的紅外線光譜。在真空條件 下，使用與紅外線級溴化鉀(KBr) (2〇〇 mg)仔細混合的粉 未狀樣品（1 rng) ’據以獲得壓片料(KBr)。 第5圖所示者係奈米微粒的FTIR光譜。該光譜顯示出 與 POf (1037 cm—1)，HP〇42- (955 cnf1)，OH— (3444 cm—1和 1630 cuT1)，COf (870 cuf1)等基團有關的訊號。以奈米微 米的總重為準，奈米微粒在870 cnf1的峰面積與碳酸|丐泉 考標準在870 cnf1的峰面積之間的比較，可供評估出c〇32-的數量約為3重量百分比。 870 cmi的光譜帶提供有關鱗灰石之碳酸化類型的資 訊0 32 1363633 » · 100年10月20日修正替換頁 870 era1處之碳酸鹽尖峰的重疊輪廊- profile)可供演譯出絲磷灰石的碳酸化主要是b型⑽ 比約為0.05)。 該等奈米微粒的相關特徵資料摘錄於下列表1卜 範例3 除了水用量約為麵。氧化鋅用量為4.5 g，碳酸 细量為22. 5 g ’和氫氧倾用量為422. 5 g外，其餘均 φ 依前述範例1採用的方法及成分，先製備出1449. 5 g的懸 浮液，再據以製備2124 g如本發明所述的生物活性奈米微 粒。 ‘進m步驟期間’係以前述範例j採用的相同方法而 將獲得的懸浮液加熱到4〇。± 2。(：的溫度。 、，到意欲溢度時，便按範例1採用的相同方式及用量， 以滴管添加P0/-離子，據以形成碳酸鹽取代經基鱗灰石 奈米微粒。 • 馳過30分和30秒後，即獲得一種隨後會以如同範 例1所述的方式來處理的奈米微粒懸浮液。 然後’依據如同範例2所述的分離法，從獲得的 液中分離出奈米微粒。 … 接著，依據範例2所述的程序及方法，使獲得的夺米 微粒予以特徵化。該等奈雜米的相關特微载於下列^ 中。. ^ 範例4 , 除了氫氧化細量約為405 g，和未對懸浮液添加金屬 33 1363633 100年10月20日修正 =子成分外，其餘均依前述酬丨採用的―及成分~^_ 衣備出1510 g的懸浮液，再據以製備簡g如本發 述的生物活性奈米微粒》 進行這步驟期間，係以_範例】採用的相同方法而 將獲得的懸浮液加熱到4〇。± 2飞的溫度。 、，到意欲温度時，便按綱1採用的相同方式及用量，

以滴s添加P〇4離子，據以形成碳酸鹽取代經基鱗灰石 奈米微粒。 約經過30分和30秒後’即獲得_種隨後會以如同範 例1所述的方式來處理的奈米微粒懸浮液。 然後，依據如同範例2所述的分離法 液中分離出奈米微粒。 ㈣一 接著，依據範例2所述的程序及方法，使獲得的奈米 微粒予以特徵化。該等奈米微米的相關特微載於下列表1 中。 ^

34 1363633 • . 參數_ 結晶度CD [%] 結晶度CD’ [%] 長 L (nm) 寬 W (nm)

長寬比AR 厚度T (nm) 表面積[m2/g] (Ca+M)/P克分子比 Α/Β比

100年10月20日修正替換頁 金屬含量[wt%] * co,含量[η%] η

與約總含量有關的重量百分比 林=與奈米微米總重有關的重量百分比 ***=在此案例中，僅存有鈣。 範例 (奈米微_浮液的牙齒再礦化活度評估） 對於依前述範例1所製備的奈米微粒懸浮液，祕進行 過下列試驗，以便評估其對牙齒的再舰活度。Θ 取得剛拔下的牛齒，_石_切這些牙齒，以獲得 根部牙本質片料。使用金屬刮匙去除牙肋帶 ，和在水冷 卻的條件下用鑽石磨針磨掉牙根的骨質。用正磷酸對牙本 質侵蝕1分鐘，以便移除塗抹層（smear layer)和使牙本質 35 100年1M 20日修正替換頁 鐘，沖掉這魏 、，接著，以刷子把按照前述範例1製備且等分的一份卉 米微_浮液塗施到牙本㈣料上。讓該判制濕= 3/ C的培養槽（lncubati〇n比棚ber)中靜置約1分鐘的塗 轭時間’然後噙水氣(airiater spary)對樣本清洗】分 鐘，再加工以供進行掃瞄式電子顯微術(SEM)的處理。

第6b圖顯示出縱然牙本質與奈米微粒懸浮液的接觸時 間很短(1分鐘）’但仍有顯著的晶_成，@關塞牙本質 的開放性小管(patent t_es)。第6c _顯示出奈米微 粒隨著接__增加而提升其在牙本質受質㈤㈣她) 上的澱積。

小管外露。接著噴水1分 濕著地放在一旁。 第6a’6b和6c圖所示者分別是牙本質在基準處（第曲 圖一脫礦)和脫礦樣本在塗施奈米微粒工分鐘（第牝圖）及 10分鐘（第6c圖）後的特性。 範例6 (牙膏） 依下列方法和採用下列成分來製備一種含有本發明之 生物活性奈米微粒的牙膏。 第一步是以如同範例1所述的方法、成分及數量來製 備種S有生物活性奈米微粒的懸浮液（總固體含量：別 重量百分比）。 接著將獲侍的懸浮液與τ表所载的牙膏其它成分混 合，但界面活性劑除外。 36 1363633 • m 100年10月20日修正替換頁 以習用的混合裝置，將其保持在網熟一^ 通常數值中所選用的適宜真空度條件下，據以進行這混合。 獲得均質的混合時’便將界面活性劑加入混合裝置 内，同呤保持在網熟本技蟄者已知之通常數值中所選用的 預定真空度條件下。 以此方式，就可獲得具有下列表2所載組成的牙膏。 表2 成分 __一—--- 數囊0^ 羧曱基纖維素鈉 HA-Zn奈米微粒木 HA奈米微粒料 山梨糖醇漿 15.0 甘油 15J__ 糖精鈉 以 2%松蘿酸滴定的氫乙醇苔 0.5 (hydroglycolie moss)萃取物 --- 增祠用碎石 研磨用矽石 焦鱗酸四_ 一氧化欽 月桂基硫酸鈉 _^ 薄荷香精 檸檬酸 水 37 】00年〗0月卯曰修正替換頁 據範例】所製備的Φ有辞離？之 地石生物雜奈米微粒。 氺氺= β\ * 了未用鋅離子外，其餘均依據範例1所製備的 蝴縣趣基做石錄雜奈賴粒。. 範例7 (漱口水) U料方式及成分’對前述齡彳1所生產的懸浮液 仃此合’據以製備含有本發明之生物活性奈米粒子的漱 結果’獲得具有下列表3所載組成的漱口水。

餘額 —--------表 3_ 成分 -------------- jj^n奈米微^_ 米微粒 主舉糖醇漿 _ 糖精納 以2%松蘿酸滴定的氫乙醇 (hydroglycol ic moss)萃取物_ 焦磷酸四钟 月桂基硫酸鈉___ 薄荷香精___ 檸檬酸____ 水 38 1303633 100年10月20日修正替換頁 範例8 (潔齒用口香糖） 以習用的方式及成分’對前述範例1所生產的固體乾 燥奈米微粒進行混合，據以製備含有本發明之生物活性奈 米粒子的口香糖。 結果，獲得具有下列表4所載組成的口香糖。 、-- 成分 "----Ί 數量(％) ϋ糖基材 ------ 91.65 ΗΑ~Ζη奈米微粒* ， ---一>·«. 2 ΗΑ奈米微粒料 — - ---, 2 甘油 -------------- ---—. 3 楚赞納 ----__ 0.025 以2%松蘿酸滴定的氫乙醇苔 0.1 ^droglycolic moss)萃取物 薄荷香精 1 — i 惟 本發明之構造特徵並;i；侷暖此，任何熟悉該項技藝者在 本發明領_ ’可輕易思及之變化或修飾，皆可涵^在以 下本案之專利範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖所*者係依本發明淑的-絲雜奈米微粒實施 例的X光繞射圖案； 第2圖所*者係依本發明獅的_生物活性奈麵粒實施 39 例⑸及爾输植⑹正替換頁 m μ 3d _谢暇依構^^ 生物活性奈米微粒實施例的珊（穿透=的;些 像，其帽示出該等粒子的奈米尺寸； 顯微鏡）衫 第3圖所示者魏本發明構觸—錢·奈讀粒 例的熱重圖； 第5圖所示者·本發賴_ —生物雌奈米微粒實施 例的FTIR (傅立葉轉換紅外線)光譜； 第6a ’ 6b，和6c圖所示者分別是剛拔下的牛齒的根部牙本 質片料在脫礦狀態（第6a圖），與依本發明構成之生物活性 奈米微粒接觸一分鐘後(.第6b圖）及十分鐘後（第6c圖）的 SEM (掃瞄式電子顯微術)影像。 【主要元件符號說明】

Claims (1)

100年10月20日修正替換頁 十、申請專利範圍·· —一-一-—-_____ h 一種碳酸鹽取代非計量經基填灰石的生物活性奈米微 粒，其具有： a) 40%以下的結晶度CD，結晶度的定義為 CD=(1~X/Y) · 1〇〇 其中： Y =奈米微粒X光繞射圖案於2Θ = 33。時之繞射峰 值的高度，X =於20 = 33。時之繞射背景的高度； b) 範圍從20到200 nm的長L及範圍從5到30 nm的寬 度W ;和 c) 2到40之間的長寬比AR，該長寬比的定義為 AR = L/W ° 2·如申請專利範圍第1項所述的生物活性奈米微粒，以重 直為準，其包括1%到15%取代到羥基磷灰石結構内的碳 酸鹽。 3. 如申請專利範圍第1項所述的生物活性奈米微粒，其中 對於羥基磷灰石之羥基位置（A)的碳酸鹽取代和磷酸位 置(B)的碳酸鹽取代，二者間的A/B比為〇. 〇5到〇. 5。 4. 如申請專利範圍第1或3項所述的生物活性奈米微粒， 其中以重量為準’經基填灰石之磷酸位置⑻的碳酸鹽取 代大於或等於羥基磷灰石中存有之碳酸鹽總量的65〇/〇。 5·如申請專利範圍第1項所述的生物活性奈米微粒，其結 晶度CD在25%到35%之間。 6.如申請專利範圍第1項所述的生物活性奈米微粒，其表 1363633 1卯年10月20日修正替換頁 面積在30到60 m2/g之間。 匕~~~~_____ . 7.如申請專利麵第！項所述的生物活性奈米微粒，且有 f質為針形或小板片形的靴，長度L在50到15〇⑽ 之間’見度W則在5到20 nm之間。 8.如申請專利範圍第1項所述的生物活性奈米微粒，另包 括有效數量的抗菌離子。 9·如申請專利範圍第8項所述的生物活性奈米微粒，以舞 φ 總含量的重量為準，包括1到20%被取代到羥基磷灰石 結構内的抗菌金屬Μ離子。 10. 如申請專利範圍第9項所述的生物活性奈米微粒，其中 金屬Μ係從鋅、銅、銀、及其混合物^:籌成之群組中所選 用者。 11. 如申請專利範圍第9項所述的生物活性奈米微粒，其克 分子比(Ca + Μ)/Ρ大於1.7。 12·—種含有如申請專利範圍第1項所述之生物活性奈米微 Φ 粒的組合物。 13·—種如申請專利範圍第12項所述，且為適用於口腔衛生 之形式的組合物。 11 —種如申請專利範圍第12或13項所述’且為懸浮體、 油、凝膠或固體形式的組合物。 15· 一種如申請專利範圍第14項所述，且以重量為準，形式 屬於含有1%到40%生物活性奈米微粒之懸浮體的組合物。 16. 一種如申請專利範圍第14項所述之組合物，其pH值在7 到8之間。 42 1363633 100年10月20曰修正替換頁 17. —種如申請專利範圍第14項所述，且^^上屬於穿· 膏、牙粉、口腔及牙齒衛生用口香糖、牙齦用軟膏、漱 口水及漱口水濃縮精與漱口劑的組合物。 18· —種如申凊專利範圍第13項所述之組合物，其包括含有 適量抗菌離子的生物活性奈米微粒以及未含該離子的生 物活性奈米微粒的組合。 19. -種含朴申請專利範圍帛1項所述之生物活性奈米微 粒懸浮液的製備方法，該方法包括下列各步驟·· 馨 a)製備一種含有舞化合物的含水溶液或懸浮液； b) 將P〇4離子添加到步驟a)的含水溶液或懸浮液中， 同af攪拌30分鐘到8小時的時間，並將該含水溶液 或懸浮液保持在低於或相當於6(rc的溫度條件下， 據以形成碳酸鹽取代羥基磷灰石奈米微粒；及 c) 在低於或相當於㈣的溫度條件下對步驟b)所獲得 的奈米微粒懸浮液攪拌至少2小時的時間。 豐20·如申請專利細第19項所述之方法，其中触合物是從 氫氧化鈣、碳酸鈣、乙酸鈣、草酸鈣、硝酸詞、及其混 合物構成之群組中選用的一種鈣鹽。 2L如申請專利範圍第19項所述之方法，其中步驟&)是在實 質並無口腔無法接受之陰離子的情況下進行。 22. ^申請專利範圍第19項所述之方法，其中步驟b)是在空 氣、含二氡化碳之氣體或其混合物起泡通過步驟a)之含 水溶液或懸浮液的情況下進行。 23. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中步驟b)是在把 43 100年10月20日修正替換頁 含有PO,離子之含水溶液添加到步驟-- 浮液中的情況下進行。 〜 %如申請專利範圍第23項所述之方法，其中含有p〇43_離子 的含水溶液另含有HC〇3離子。 25.如申請專利範圍第24項所述之方法，其中是讓空氣、二 氧化碳或其混合物起泡通過水轉得-種魏溶液，再 對該溶液添加磷酸，據以製備含有HC(V及po/-離子的含 水溶液。 3 26.如申請專利範圍第23項所述之方法，其中步驟b)是在同 時將含有從離子的第-溶液和含有咖姻二溶液添 加到步驟a)之含水溶液或懸浮液的情況下進行。 2巧申請專利範圍第19項所述之方法，其中步=的含水 溶液或懸浮液，其pH為8到12之間。 找.如申請翻翻㈣項所述之妓，其巾步驟b)是在使 溶液或懸浮液保持於25。(：到4以之間的溫度條件下進 行0 29. 如申請專利範圍第！9項所述之方法，其中步驟 之懸浮液的pH在7到8之間。 又 30. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中步驟〇是在齐 米微粒懸子液保持於如同步驟溫度的情況下進行。 31，如申請專利範圍第19項所述之方法，其中步驟&)的含水 溶液或懸浮液另包括抗菌金屬M的—種氧化物或趟。 32. 圍第31項所述之方法，其中金屬;是從乳 西义鹽、_糖酸鹽、檸檬酸鹽、乙酸鹽和氫氧化物構成 J00年】0月20日修正替換頁 33 顧的—如腔可接如有機或一~ =申凊專利範圍第31或犯所述之方法’其中在完成步 =，辣a)之溶液或鮮液巾所含桃和金屬請 添加_雜秋之w•料触要大於】7。 t：^申請專利範圍第】項所述之生物活性奈米微粒的 I備方法，其包括下列各步驟：

=請專利範圍第19項所述方法來製備-種含有該 專不米微粒的懸浮液； b) 從步驟a)所獲得的懸浮液令分離出固體奈米微粒； c) 將獲得的濕固體奈米微粒予以乾燥。 35.=申請專利範圍第34所述之方法，其中步驟_以傾 析、離心或過濾方式進行。 36·如申請專利範圍第34所述之方法，其中步驟c)係在溫度 低於0 C的條件下，對濕固體奈米微粒進行束乾，直到 達到恆重程度為止。

37·如申請專利範圍第％所述之方法，另包括下列步驟： d) 進行乾燥的步驟c)之前，先以水或驗性溶液來沖洗 分離出的固體奈米微粒。 38.〜種含有如申請專利朗第1項所社物潍奈米微粒 之牙嘗的製造方法’其包括下列各步驟： a)採取如中請專利範圍第19項所述方法來製備-種含 有該等奈米微粒的含水溶液； 的b)使該懸浮液與牙膏的其它成分混合。 種含有如申請專機㈣丨賴述生物活性奈来微粒 45 鵝 方法’其包括下列各步- 米微粒利範圍第34項所述方法來製備固體奈 4〇.二米微粒與牙膏的其它成分混合。 碌_在-項所述之方法，其中混合步 簡麵定真线條件下的混合裝置内進 項所述之方法，其中混合步驟b) ’將步驟a)㈣雜與牙膏的其它 b2)將至少一種界面活性劑納入所獲得的混合物中。 42:種使稍射請專纖_ 13項所述之組合物接觸而 讓牙齒局部脫礦的方法。

鬌 ——^ 100年10月20日修正替換頁 Ο.如申請專利範圍第38 係依下列程序進行： bl)除界面活性劑外 成分混合； 43.-種含有如申請專·㈣丨項所叙生物活性奈米微 粒的聚集體。 44.-種組合物，触合物包含如申請專利範圍帛（項所述 之生物活性奈米微粒的聚集體。 45·如申請專職®第44顿述之組合物，該組合物在形式 上屬於牙膏、牙粉、口腔及牙齒衛生用口香糠、牙齦用 軟膏、漱口水、漱口水濃縮精或漱口劑。 46