[发明专利]一种用于牙科修复的硬质涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种牙科修复材料，尤其是涉及一种用于牙釉质修复的氟基磷灰石硬质涂层材料及其制备技术。 

背景技术

牙釉质作为脊椎动物体内最坚硬的高度矿化组织，具有独特的多级结构，使其具有优异的力学和生物医学保护性能。目前的研究表明在牙釉质的表面口腔环境中存在着脱矿和再矿化的平衡，认为龋病是由于致龋菌、牙宿主、可发酵的碳水化合物以及时间因素共同作用使得牙釉质中的矿物质脱矿分解导致。

目前临床普遍应用的治疗早期龋齿的主要方法是窝沟封闭剂防龋和充填治疗。窝沟封闭剂的成分以复合树脂材料为主，将其涂盖在经酸蚀处理过的窝沟上，从而预防龋齿的发生。但是复合树脂存在如下缺点：(a) 耐磨性较差；(b) 聚合收缩较大，增大了继发龋的概率；(c) 线膨胀系数大于天然牙；(d) 聚合不全，存在残留单体，残留单体影响机械性能和生物学性能；(e) 复合树脂在口腔环境中易降解，出现疲劳现象。窝沟封闭治疗后，仍应定期检查或请医生复查，封闭剂如有脱落，应请医生重新进行封闭治疗。

充填技术的基本过程可分为两步：先机械去除龋坏部位，制成合理窝洞形态；用充填材料填充，并恢复牙齿缺损的外形。龋坏治疗时，视情况需要在洞底加一层护髓剂再填充或者先对牙髓治疗，然后才能填充。充填材料主要有银汞合金、玻璃、复合树脂、氧化锌丁香油水泥粉、磷酸钙骨水泥粉、硅酸盐水泥粉等。此法的缺点在于：(a) 充填材料的理化性质与牙釉质本身不同，二者间结合力不佳，生物相容性不好，材料膨胀系数不同容易脱落发生继发龋；(b) 需要去除多余健康牙齿部分，使得龋洞进一步扩大。因此找到一种安全有效的龋病修复材料，具有极大的临床应用价值。

氟基磷灰石的晶体结构与羟基磷灰石类似，都属于六方晶系，只是羟基磷灰石羟基的位置部分或全部被氟取代。我们知道牙齿总质量的96%～97%是无机材料，主要是羟基磷灰石，大部分以晶态存在。大量的研究表明，氟基磷灰石的晶体结构要比羟基磷灰石更加稳定，因此其硬度也高于羟基磷灰石。 

发明内容

本发明目的是制备一种氟基磷灰石硬质涂层材料，用于牙科前龋修复防治，以及提高牙齿硬度，起到坚固牙釉质保护牙齿的作用。本发明所述的氟基磷灰石硬质涂层材料的制备技术，具体步骤如下：

1）修复液配制：在水溶液中，加入一定量的水溶性乙二胺四乙酸金属盐和磷酸二氢钙，并加入碱性化合物调节体系pH到期望值，充分溶解制得饱和悬浮液，然后过滤保留透明滤液，往滤液中加入一定比例的氟化物；

2）将上述饱和修复液作用于牙釉质基底或者前龋的牙釉质部位，在一定环境温度保温一段时间后在牙釉质表面获得氟基磷灰石硬质涂层材料。

所述水溶性乙二胺四乙酸金属盐，可以是乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸三钠盐、乙二胺四乙酸四钠盐、乙二胺四乙酸二钾盐、乙二胺四乙酸二钠钙盐、乙二胺四乙酸二钠镁盐中的一种。

所述磷酸二氢钙，可以是一水合磷酸二氢钙、无水磷酸二氢钙中的一种。

所述乙二胺四乙酸金属盐的加入量比例，0.01mol～0.5mol（乙二胺四乙酸金属盐）：1L（总溶液），其中以0.1mol～0.2mol（乙二胺四乙酸金属盐）：1L（总溶液）为佳。

所述磷酸二氢钙的加入量比例，0.01mol～0.5mol（磷酸二氢钙）：1L（总溶液），其中以0.08mol～0.2mol（磷酸二氢钙）：1L（总溶液）为佳。

所述调整体系pH值用的碱性化合物，可以是NaOH、KOH、NH₄OH中的一种，修复液的期望pH值范围为4.0～9.0，其中以5.0～7.0为佳。

所述氟化物，可以是氟化钠、氟化钾、氟化铵中的一种，其加入量比例为0.01mol～0.05mol（氟化钠）：1L（总溶液）。

所述将修复液作用于牙釉质基底或者前龋的牙釉质部位时，其环境温度为10℃～60℃，其中以30℃～40℃为佳。

所述将修复液作用于牙釉质基底或者前龋的牙釉质部位时，其作用时间为2小时～10天，其中以1天～5天为佳。 

附图说明

图1为实验前牙釉质表面形貌的扫描电子显微镜（SEM）图片。

图2为实验后牙釉质表面涂层材料的SEM图片。

图3为涂层材料的成分分析X射线能量色散谱（EDS）。

图4为涂层材料生长前后牙釉质表面的X射线衍射图谱（XRD）比较，在图中横坐标为衍射角2 Theta，纵坐标为相对衍射强度Intensity（a.u.）。

具体实施方式

实施例1