專利名稱：納米級(jí)多肽防齲齒材料及制造方法以及含有該材料的牙膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牙膏，尤其是一種可用于牙膏的納米防齲齒抗菌材料及其制造方法，以及含有所述材料的牙膏。
背景技術(shù)：
齲病是牙體硬組織在以細(xì)菌為主的多種因素的共同作用下發(fā)生的一種慢性進(jìn)行性破壞疾病，變形鏈球菌等致齲細(xì)菌的存在是齲病發(fā)生的主要條件，粘附在牙齒上的牙菌斑是細(xì)菌在牙面上產(chǎn)生齲病的重要口腔環(huán)境，蔗糖等致齲性食物進(jìn)入菌斑，菌斑內(nèi)的致齲菌使糖發(fā)酵產(chǎn)生酸，這些酸在牙面長(zhǎng)時(shí)間停留，將牙齒硬組織溶解破壞，使之脫礦而產(chǎn)生齲病。及時(shí)清除致齲菌和牙菌斑，經(jīng)常性保持口腔清潔衛(wèi)生，減少致齲性食物的攝入，增強(qiáng)牙齒表面抵抗酸蝕的能力，是防治齲病的必要措施。
牙膏已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，隨著人們生活水平的不斷提高，牙膏已由普通潔齒型向療效型發(fā)展，目前療效型藥物牙膏所加的藥物多為中草藥和氟化物等。實(shí)踐證明氟能與牙體硬組織的的主要成分羥基磷灰石結(jié)合，形成氟磷灰石，這種氟磷灰石難溶于酸，能大大增強(qiáng)牙齒抵抗酸蝕的能力，所以氟化物可以防齲。但是，由于氟本身具有相當(dāng)?shù)亩拘?，氟在牙膏中的用量受到?yán)格限制，過量氟的攝入會(huì)導(dǎo)致黃褐色的氟斑牙，影響牙齒表面的光潔和美觀，嚴(yán)重的還會(huì)引起氟中毒和氟骨癥。
有鑒于此，提供一種可解決上述問題的可用于牙膏的防齲齒抗菌材料及其牙膏實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于合成一種納米級(jí)多肽防齲齒材料，該納米材料能促進(jìn)牙齒受損酸蝕表面再礦化，及時(shí)修復(fù)齲壞牙面，恢復(fù)牙齒光潔美白的本色。該材料應(yīng)用于牙膏，安全有效，對(duì)人體卻無毒副作用，使牙膏具有良好的安全防齲功效。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述納米級(jí)多肽防齲齒材料的制造方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種應(yīng)用所述納米級(jí)多肽防齲材料的牙膏。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種納米級(jí)多肽防齲齒材料，其由羥基磷灰石納米微晶與酪蛋白磷酸肽通過溶液-超聲分散法交聯(lián)復(fù)合制得。
所述納米級(jí)多肽防齲齒材料的制備方法為首先，制備HAP分散液和CPP溶液，將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機(jī)處理10分鐘待用；將與HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液。
接著，在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處于超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；然后，在150℃下攪拌復(fù)合約兩小時(shí)，冷卻分離出溶劑，將粘稠的復(fù)合產(chǎn)物涼干；最后，將CPP和HAP復(fù)合產(chǎn)物在60℃左右進(jìn)行真空干燥48小時(shí)，制得CPP/HAP多肽納米防齲復(fù)合材料。
其中，所述CPP包括4～7個(gè)成簇存在的磷酸絲?；?，其核心結(jié)構(gòu)為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸基)。所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，經(jīng)過精制、純化制成的具生物活性的多肽。
所述羥基磷灰石(HAP)納米微晶采用溶膠-凝膠方法制備，以鈣鹽、磷酸鹽為原料，控制Ca/P的摩爾比為1.67∶1。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，包括牙膏膏體基質(zhì)組分，所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏還包括納米級(jí)多肽防齲齒材料，即CPP/HAP納米級(jí)多肽防齲齒材料。所述納米級(jí)多肽防齲齒材料在所述牙膏中的重量百分比為0.1％-20％。以下通過幾個(gè)實(shí)施例簡(jiǎn)述所述牙膏的組分。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏中各組分占總重量百分比為甘油 5％ 山梨醇15％CMC1.0％K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP 5.0％糖精鈉 0.15％ 香精 1.2％去離子水 余量在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏中各組分占總重量百分比為甘油 10％ 山梨醇10％CMC1.1％K121.7％CaCO345％ CPP/HAP 3.0％糖精鈉 0.2％香精 1.1％去離子水 余量在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏中各組分占總重量百分比為丙二醇 5％山梨醇 20％CMC1.1％K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP1.5％糖精鈉0.1％香精 1.0％去離子水 余量在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏中各組分占總重量百分比為丙二醇 5％ 甘油 10％山梨醇 10％ CMC 1.2％
K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.0％去離子水 余量在本發(fā)明中，CPP/HAP納米級(jí)多肽防齲齒材料，一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質(zhì)表面和內(nèi)部的沉積。CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒復(fù)合材料匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協(xié)同作用，應(yīng)用于牙膏中，能夠雙重促進(jìn)牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對(duì)于缺損牙釉質(zhì)的修補(bǔ)和防齲作用效果大大增強(qiáng)，具有傳統(tǒng)防齲材料氟化物不可比擬的安全使用性能。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種納米級(jí)多肽防齲齒材料，由羥基磷灰石(分子式Ca10(PO4)6(OH)2，簡(jiǎn)稱HAP)納米微晶與酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides，簡(jiǎn)稱CPP)這一天然多肽進(jìn)行交聯(lián)復(fù)合制得。
羥基磷灰石(HAP)納米微晶與人體骨骼結(jié)構(gòu)(包括牙釉質(zhì)的結(jié)構(gòu))極其相似，具有優(yōu)良的生物相容性，能與骨組織形成牢固的鍵合，容易在牙齒缺損表面附結(jié)，具有良好的再礦化修復(fù)美白作用。但人工合成的HAP納米微晶由于易團(tuán)聚、強(qiáng)度低、脆性大，在一定程度上限制了其應(yīng)用，因此，需對(duì)HAP納米微晶的使用性能改進(jìn)。
酪蛋白磷酸肽(CPP)是從牛奶中提取的一種天然多肽，具有生理活性，CPP分子由二十到三十幾個(gè)氨基酸殘基組成，其中包括4～7個(gè)成簇存在的磷酸絲酰基，其核心結(jié)構(gòu)為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸)。研究發(fā)現(xiàn)，CPP生理活性表現(xiàn)在其獨(dú)特結(jié)構(gòu)能促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收，能促進(jìn)缺損性牙釉質(zhì)再礦物化，將鈣離子結(jié)合在齲齒處，從而達(dá)到抗齲目的。CPP對(duì)缺損性牙釉質(zhì)的再礦化作用被越來越多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但也發(fā)現(xiàn)CPP的再礦化作用受到PH環(huán)境的影響，只能促進(jìn)無定形鈣的吸收，若按常規(guī)工藝將CPP添加于牙膏，CPP與牙膏其他組份的配伍性不好，CPP容易失去活性。
本發(fā)明所述的CPP/HAP納米級(jí)多肽防齲齒材料，可采用溶液-超聲分散法制備，但應(yīng)用于牙膏的該納米材料并不局限于該制備方法。以下進(jìn)一步描述該制備方法。
CPP/HAP多肽納米防齲復(fù)合材料的前體包括CPP和HAP的納米微晶。其中，所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，通過生物技術(shù)，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，經(jīng)過精制、純化制成的具生物活性的多肽。羥基磷灰石(HAP)納米微晶可以采用溶膠-凝膠方法制備，以鈣鹽、磷酸鹽為原料，在水溶液中控制Ca/P的摩爾比為1.67∶1，以NH4OH控制溶液的PH值大于10，即可制得HAP納米微晶。
在本發(fā)明中，Ca2+來源于硝酸鈣、氯化鈣、氧化鈣或它們的混合物；PO43-來源于磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨，磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨，磷酸、磷酸鉀、磷酸鈉、磷酸銨；OH-來源于氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀。
以下描述本發(fā)明納米級(jí)多肽防齲齒材料的制成方法1)制備HAP分散液；將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機(jī)處理10分鐘待用；2)制備CPP溶液；將與HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液；3)在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處于超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；4)在150℃下攪拌復(fù)合約兩小時(shí)，冷卻分離出溶劑，將粘稠的復(fù)合產(chǎn)物涼干；5)將CPP和HAP復(fù)合產(chǎn)物在60℃左右進(jìn)行真空干燥48小時(shí)，制得CPP/HAP多肽納米防齲復(fù)合材料。
牙膏中的膏體基質(zhì)組分通常包括按一定比例混合組成的保濕劑、粘合劑、摩擦劑、發(fā)泡劑、甜味劑、香味劑、功能劑和去離子水等。在本發(fā)明中，所述保濕劑可為甘油、山梨醇、丙二醇、二甘醇或聚乙二醇，所述幾種保濕劑可以單用也可以幾種組合使用。所述粘合劑可為羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、卡拉膠或漢生膠，所述幾種粘合劑可以單用，也可以幾種組合使用。所述摩擦劑為碳酸鈣、碳酸氫鈣或二氧化硅，所述幾種摩擦劑可以單用或幾種組合使用。所述發(fā)泡劑一般為十二烷基硫酸鈉。所述甜味劑可為糖精鈉。所述香味劑為香精。
本發(fā)明納米級(jí)多肽防齲齒牙膏的功能劑為CPP/HAP納米級(jí)多肽防齲齒材料，可按常規(guī)方法和工藝添加至牙膏中，添加量為0.1％-20％(按重量百分比)。
以下結(jié)合幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述所述納米級(jí)多肽防齲齒牙膏的組份配方。
實(shí)例一本實(shí)施例中所述含納米級(jí)多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所占總重量百分比為甘油 5％ 山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％CPP/HAP 5.0％糖精鈉0.15％ 香精 1.2％去離子水 余量實(shí)例二本實(shí)施例中所述含納米級(jí)多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所占總重量百分比為甘油 10％山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％
CaCO345％CPP/HAP 3.0％糖精鈉0.2％ 香精 1.1％去離子水 余量實(shí)例三本實(shí)施例中所述含納米級(jí)多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所占總重量百分比為丙二醇5％ 山梨醇20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精鈉0.1％香精 1.0％ 去離子水 余量實(shí)例四本實(shí)施例中所述合納米級(jí)多肽防齲齒材料的牙膏中各組分所占總重量百分比為丙二醇5％ 甘油 10％山梨醇10％CMC 1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精鈉0.2％ 香精 1.0％去離子水 余量在本發(fā)明中，CPP/HAP內(nèi)米級(jí)多肽防齲齒材料，一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質(zhì)表面和內(nèi)部的沉積。CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒復(fù)合材料匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協(xié)同作用，應(yīng)用于牙膏中，能夠雙重促進(jìn)牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對(duì)于缺損牙釉質(zhì)的修補(bǔ)和防齲作用效果大大增強(qiáng)，具有傳統(tǒng)防齲材料氟化物不可比擬的安全使用性能。
以上所揭露的僅為本發(fā)明納米級(jí)多肽防齲齒材料的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米級(jí)多肽防齲齒材料，其特征在于其由羥基磷灰石納米微晶(HAP)與酪蛋白磷酸肽(CPP)進(jìn)行交聯(lián)復(fù)合制得。
2.如權(quán)利要求1述的納米級(jí)多肽防齲齒材料，其特征在于所述納米級(jí)多肽防齲齒材料通過溶液—超聲分散法制備而成，其制備方法為首先，制備HAP分散液和CPP溶液，將HAP納米微晶分散在聚乙二醇400中，形成濃度20％-50％的分散液，用超聲波粉碎機(jī)處理10分鐘待用；將與HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成與HAP相同濃度的分散液。接著，在攪拌下，將HAP分散液慢慢加入處于超聲波作用下的CPP丙二醇溶液中；然后，在150℃下攪拌復(fù)合約兩小時(shí)，冷卻分離出溶劑，將粘稠的復(fù)合產(chǎn)物涼干；最后，將CPP和HAP復(fù)合產(chǎn)物在60℃左右進(jìn)行真空干燥48小時(shí)，制得CPP/HAP多肽納米防齲復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料，其特征在于所述酪蛋白磷酸肽(CPP)包括4～7個(gè)成簇存在的磷酸絲?；浜诵慕Y(jié)構(gòu)為-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser絲氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸基)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料，其特征在于所述羥基磷灰石納米微晶(HAP)采用溶膠—凝膠法合成。
5.一種納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，包括牙膏膏體基質(zhì)組分，其特征在于所述納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏還包括納米級(jí)多肽防齲齒材料，即CPP/HAP納米級(jí)多肽防齲齒材料。
6.如權(quán)利要求5所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，其特征在于所述納米級(jí)多肽防齲齒材料在所述牙膏中的重量百分比為0.1％-20％。
7.如權(quán)利要求5所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各組分所占總重量百分比為甘油5％山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP5.0％糖精鈉 0.15％ 香精 1.2％去離子水余量。
8.如權(quán)利要求5所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各組分所占總重量百分比為甘油10％ 山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％CaCO345％ CPP/HAP3.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.1％去離子水余量。
9.如權(quán)利要求5所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各組分所占總重量百分比為丙二醇 5％山梨醇 20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精鈉 0.1％香精 1.0％ 去離子水 余量。
10.如權(quán)利要求5所述的納米級(jí)多肽防齲齒材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各組分所占總重量百分比為丙二醇 5％甘油 10％山梨醇 10％ CMC1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％ CPP/HAP1.0％糖精鈉 0.2％ 香精 1.0％去離子水 余量。
全文摘要
一種納米級(jí)多肽防齲齒材料，其為由羥基磷灰石納米微晶(HAP)與酪蛋白磷酸肽(CPP)通過溶液一超聲分散法交聯(lián)復(fù)合制得而成的CPP/HAP納米微晶多肽防齲齒復(fù)合材料。該防齲齒材料一方面改善了HAP納米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再礦化作用，能促使HAP在缺損牙釉質(zhì)表面和內(nèi)部的沉積，并匯集了CPP的再礦化作用和HAP納米微晶的再沉積作用，兩者協(xié)同作用，應(yīng)用于牙膏，能夠雙重促進(jìn)牙齒再礦化，倍增防齲的功效，對(duì)于缺損牙釉質(zhì)的修補(bǔ)和防齲作用效果大大增強(qiáng)。
文檔編號(hào)A61P1/00GK1714864SQ20051003518
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者林英光 申請(qǐng)人:美晨集團(tuán)股份有限公司