[发明专利]一种纳米生物活性玻璃水凝胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米生物活性玻璃水凝胶复合材料及其制备方法。该复合材料以琼脂糖－黄原胶水凝胶为载体，在琼脂糖－黄原胶水凝胶三维网络结构内负载有纳米生物活性玻璃材料。上述复合材料的制备方法，包括三个步骤：纳米生物活性玻璃材料的制备、琼脂糖－黄原胶水凝胶的制备以及生物活性玻璃水凝胶复合材料的制备。本发明通过琼脂糖－黄原胶水凝胶负载纳米生物活性玻璃，制备得到的复合材料具有改善的粘度和功能，可以在牙齿表面持续滞留提供稳定的矿物离子释放，且不改变纳米生物活性玻璃本身的活性。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种琼脂糖－黄原胶水凝胶负载纳米生物活性玻璃的复合材料及其制备方法。

背景技术

牙本质过敏症（dentin hypersensitivity，DH）是一种成年人中常见的临床牙科疾病，是严重的全球性口腔健康问题。DH发病率居高不下，在年轻人中尤为普遍，在欧洲，42％的18-35岁的人患有DH。在牙周病患者中，患病率更高，为68-98％。DH发病率高，治疗效果特别是远期疗效不佳，是临床上颇为棘手的问题。

在理解导致DH的病因、发病机制以及开发DH的有效治疗方法方面，已经投入了大量的研究。但是，目前尚无商购可得的材料通过永久性阻断牙本质小管来治疗DH。当前用于牙本质小管阻塞的治疗策略包括锶盐，氟化物，草酸盐，牙本质粘接剂和激光治疗等。尽管裸露的牙本质小管可以被封闭，降低了牙本质的渗透性，但是这些方法的局限性在于它们的渗透深度仅限于牙齿表面，且由于形成的材料不是天然牙本质的组成部分。因此，这些材料在日常刷牙、食物咀嚼和酸性饮食过程中在口腔环境中容易腐蚀和降解，使牙本质小管再次暴露，从而导致短期的治疗效果和过敏症状的复发，远期效果不佳。

近年来，许多家用牙科保健产品声称堵塞了裸露的和开放的牙本质小管，但都无法承受口腔环境的压力，因此会随时间而降解或脱落。而且大多数现代脱敏剂使用含有潜在危险成分的配方，例如甲基丙烯酸羟乙酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，樟脑醌和双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯等沉积在牙本质小管中的分子仍保留在体内，可直接通过细胞毒性和致敏性等干扰健康。

考虑到现有的生物活性玻璃在临床上的应用，其在牙科领域有更多临床应用的前景。目前使用的大多数生物活性玻璃都是基于Hench等人开发的45S5生物活性玻璃（SiO₂-P₂O₅-CaO-Na₂O）。在牙齿修复材料中使用生物活性玻璃作为填充剂，通过再矿化来修复潜在的脱矿牙本质，封闭暴露的牙本质小管和改善牙本质粘接性能逐渐受到关注。

但较长的反应时间和较低的阻塞百分比限制了它的实用性，且棒状的物理阻塞使封闭效果和持久性尚不能令人满意。而且，生物活性玻璃在体液中不稳定，易水解。同时，在生物活性玻璃充分溶解和成核之前，口腔内固有的动态环境使这些粉末容易被清除，与牙齿接触的持续时间很短，这限制了其在牙本质再矿化中的应用。

水凝胶技术的进步推动了其在许多生物医学应用中的发展，水凝胶具有柔软而湿润的表面，更像是生物材料，具有良好的生物相容性，适用于生物医学应用。纳米复合聚合物水凝胶是可应用于多种领域的新一代材料。水凝胶在牙齿表面的可持续滞留可在长时间内提供稳定量的矿物离子释放。因此，如何利用简单的工艺和条件，设计制备出可以在牙齿表面稳定粘附、在特定条件下实现可控释放、具有高度生物活性的新型脱敏材料既具有挑战性又具有实际应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决临床治疗中存在的难题，提供一种可以在牙齿表面持续滞留，并可提供稳定的矿物离子释放的新型纳米生物活性玻璃水凝胶复合材料及其制备方法，通过仿生矿化持久而有效地治疗牙本质过敏症。

本发明的一方面提供了一种纳米生物活性玻璃水凝胶复合材料，该复合材料以琼脂糖－黄原胶水凝胶为载体，在琼脂糖－黄原胶水凝胶三维网络结构内负载有纳米生物活性玻璃材料。

本发明的另一方面提供了上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：