[发明专利]一种生物活性玻璃陶瓷材料及其制备方法和在口腔护理用品中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物活性玻璃陶瓷领域，特别是涉及晶相主要成分为羟磷灰石、磷酸三钙及磷酸钙钠的生物活性玻璃陶瓷材料及其制备方法和在牙膏、牙粉等修复类抗牙本质敏感的口腔护理用品中的应用。

背景技术

牙本质敏感症(Dentin Hypersensitivity,DH)为口腔常见病和多发病。根据流体动力学说，减少牙本质小管的直径，封闭牙本质小管的开口，以减少和避免牙本质内的液体流动，是治疗牙本质敏感的根本途径。目前关于抗牙本质敏感的治疗理念，正逐步向早期诊断及微创治疗方面转变，对牙本质小管的矿化修复治疗则很好地契合了这一发展趋势。在长期实践中，已经证明磷灰石生物活性材料及氟化物作为一种传统的再矿化防龋物质，也能够在封闭修复牙本质小管的缺损方面发挥良好的作用。牙本质小管缺损的修复过程，是利用口腔环境中过饱和的钙、磷酸根等矿物质离子，沉积在牙本质小管的开口表面，形成羟基磷灰石晶体而封堵管口的过程。作为一种有价值的抗牙本质敏感材料，除应具有良好的生物相容性而外，还需具有快速沉积钙磷离子形成致密的磷灰石晶体的能力。在人工骨修复材料的长期研究与应用中，人们发现材料的组分结构及降解特性对修复过程有着决定性的影响，如含羟基磷灰石及磷酸三钙的双相纳米陶瓷有优良的修复功能，氟离子、锶离子能促进磷灰石的沉积，硅凝胶能吸附钙离子及磷酸根离子，微环境的pH值影响钙离子及磷酸根离子的沉积。美国佛罗里达大学Hench1971年开发成功45S5玻璃，其在普通的Na₂O-CaO-SiO₂玻璃系统中加入P₂O₅，使得材料在元素成分上与自然人体骨骼有所接近，这种材料由于P₂O₅的加入，增加了生物活性，能够与周围的骨组织结合在一起，在临床骨缺损的修复治疗中效果良好，在此基础上，开发了具有抗牙本质敏感功效的诺瓦敏（Novamin）材料。湖北顶盛科技发展有限公司与武汉大学在45S5玻璃的基础上添加了锶元素，联合申报了《锶强化生物活性玻璃，其制备方法及其在洁牙产品中的应用》（专利申请号200810197668.4）。以上两种生物活性玻璃的共同显著结构特征在于其为非晶态，即为玻璃相，其中并不含有磷灰石晶体或硅酸盐晶体等结晶相。

理想的抗牙本质敏感、促进牙齿表面再矿化等药物或化学物质应该具备以下特点：对口腔软组织无刺激，对牙髓无刺激，在牙面或者修复体表面无色素沉着，使用方便，起效快，抗牙本质敏感效果明显且持久。生物活性玻璃及纳米磷灰石均为良好的人工骨修复材料，生物相容性好，有望成为抗牙本质敏感修复材料，但在修复机理方面存在差异。纳米磷灰石更接近于天然骨的矿物质成分，在矿物质沉积的生物化学反应过程中，纳米磷灰石微晶除可为新骨形成提供钙磷离子源外，更可以成为新生骨样磷灰石的晶核而加速磷灰石的沉积。由于牙本质小管直径在3～4微米，微细的粒子更有利于进入缺损部位，因而含纳米磷灰石的牙本质小管修复材料受到更大的关注。以SiO₂为主要网络生成体的生物玻璃在水解过程中能形成SiO₂凝胶薄膜，凝胶薄膜除能吸附钙磷离子外，由于它的离子通道狭窄也能阻拒钙磷离子的脱溶，从而加速缺损的修复。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物活性玻璃陶瓷材料（称作Huaxi-bioactive glass ceramics,HX-BGC），该生物活性玻璃陶瓷材料能快速沉积类骨样磷灰石，可用作抗牙本质敏感口腔护理用品的特效添加剂，在洁牙过程中除具有抗牙本质敏感性外，还具有促进牙齿表面再矿化的功效。

本发明的再一目的是提供所述生物活性玻璃陶瓷材料的制备方法。

本发明的还一目的是提供所述生物活性玻璃陶瓷材料在口腔护理用品中的应用。

为实现上述目的，本发明采取如下措施：

本发明所述的生物活性玻璃陶瓷材料属于Na₂O-CaO-SrO-SiO₂-P₂O₅-F系统，以重量百分比计，其中含有：

所述生物活性玻璃陶瓷材料中晶相的主要成分是羟基磷灰石（Hydroxylapatite，Ca₅(PO₄)₃OH）、磷酸三钙和磷酸钙钠（Sodium Calcium Phosphate，NaCaPO₄）。