專利名稱：生物活性玻璃組合物以及使用生物活性玻璃的治療方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物活性玻璃組合物。更具體地講，本發(fā)明涉及改進(jìn)的生物活性玻璃組合物，該組合物中所含顆粒的粒徑顯著低于以前的組合物。本發(fā)明還涉及使用所述生物活性玻璃組合物的各種治療方法。
背景技術(shù)：
人牙齒釉質(zhì)經(jīng)歷自然的失礦質(zhì)過程。釉質(zhì)與唾液和食物的接觸使礦物質(zhì)從牙齒中緩慢流失并最終導(dǎo)致牙齒易被腐蝕。該失礦質(zhì)過程導(dǎo)致齲的初發(fā)，該齲通常是牙釉質(zhì)表面上非常小的缺損，從而很少有人對(duì)其進(jìn)行治療。齲蝕性牙質(zhì)失礦質(zhì)還可能出現(xiàn)在牙質(zhì)有暴露區(qū)域的患者中，所述牙質(zhì)暴露是由于牙骨質(zhì)牙釉質(zhì)連接處下的腐蝕所引起的。因此，有許多工作涉及減緩該自然的失礦質(zhì)過程，包括使用氟化物和其它局部治療。
例如，美國專利5427768公開了用磷酸鈣固體和二氧化碳過飽和磷酸鈣溶液。該溶液可在牙齒損傷處如齲、暴露的牙根或牙質(zhì)上沉積含或不含氟化物的磷酸鈣化合物。美國專利5268167和5037639公開了使用無定型鈣化合物如無定型磷酸鈣、無定型氟磷酸鈣和無定型磷酸碳酸鈣對(duì)牙齒補(bǔ)充礦質(zhì)。當(dāng)施用于牙組織時(shí)，這些無定型化合物可以防止和/或修復(fù)牙齒損傷。這些方法的缺點(diǎn)包括，(1)施用時(shí)需要低pH，可造成刺激；(2)反應(yīng)迅速，導(dǎo)致有效時(shí)間非常短；(3)由于這些方法使用溶液，所以很難在不同患者之間控制確切的反應(yīng)；(4)由于反應(yīng)迅速并且持續(xù)時(shí)間短，必須重復(fù)該過程以維持效果。此外，這些方法均需要在混合釋放前向至少一種溶液中壓入CO2，從而導(dǎo)致該方法難以在醫(yī)院外(over-the-counter)使用。
失礦質(zhì)最終導(dǎo)致牙釉質(zhì)層上形成洞，從而使下層的牙齒結(jié)構(gòu)暴露出來。通常，這種類型的腐蝕可通過鉆出腐蝕區(qū)域并插入半永久性的填充材料進(jìn)行治療。但是，需要一種侵害性較小的控制和修復(fù)腐蝕的方法。
預(yù)防性的洞和裂縫封閉劑已被廣泛用于在特別容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域預(yù)防腐蝕。這些封閉劑包括聚合物或其它粘固粉，它們需要干法使用并需要使用固定劑。這些封閉劑是暫時(shí)性的，并且不能提供最佳的封閉效果。
襯墊和基質(zhì)是用于處理新暴露的牙表面(例如鉆后所暴露出的表面)的物質(zhì)。做好腔后，在用填充材料填充腔之前通常先施用襯墊或基質(zhì)。襯墊是薄的材料涂層，基質(zhì)是較厚的涂層。襯墊和基質(zhì)的材料應(yīng)能降低牙齒材料界面上的牙質(zhì)的通透性，并能防止在填充材料周圍的微量滲漏并封閉牙質(zhì)小管。早期的襯墊或“腔護(hù)漆”包括溶于有機(jī)溶劑的有機(jī)“膠”等材料。有機(jī)溶劑蒸發(fā)后留下膠。關(guān)于有機(jī)膠的缺點(diǎn)已被明確證實(shí)，包括界面滲漏、缺乏粘著力和對(duì)酸不穩(wěn)定等。另一種形成襯墊的方法記載于美國專利4538990，該專利記載了向污跡層施用1-30％(w/v)的中性草酸鹽溶液如草酸二鉀溶液，然后向該層施用0.5-3％(w/v)的酸性草酸鹽溶液如草酸氫鉀溶液。研究表明，該方法對(duì)小管的封閉作用很差。
美國專利5296026公開了玻璃磷酸鹽粘固劑組合物及其用作外科植入材料填充骨空洞和牙小管的方法。該粘固劑組合物含有P2O5、CaO、SrO和Na2O以及含或不含治療劑的含水液體。將粉末與液體混合導(dǎo)致硬化反應(yīng)。將粘固劑植入硬的組織時(shí)，它起到填料/移植材料的作用，并釋放有助于愈合和保持骨健康的可滲透組分。
已開發(fā)了多種用作骨替代材料的生物活性和生物相容性玻璃。研究表明，這些玻璃可在生理系統(tǒng)中誘導(dǎo)或幫助骨形成。Hench等，J.Biomed.Mater.Res.(生物醫(yī)學(xué)材料研究雜志)5:117-141(1971)。已證實(shí)在骨和玻璃之間形成的骨非常強(qiáng)壯且穩(wěn)定。Piotrowski等，J.Biomed.Mater.Res.9:47-61(1975)。在大量體外及體內(nèi)模型中對(duì)玻璃的毒性評(píng)估表明對(duì)骨或軟組織沒有毒性。Wilson等，J.Biomed.Mater.Res.805-817(1981)。據(jù)報(bào)道，玻璃是制菌的或殺菌的，這很可能是由于從玻璃表面溶出離子而改變了pH并且細(xì)菌對(duì)玻璃表面缺乏粘著力。Stoor等，Bioceramics(生物陶瓷)，第8卷，253-258頁，Wilson等(1995)。
玻璃與骨的結(jié)合是從將玻璃與含水溶液接觸開始的。玻璃中的Na+與來自體液的H+交換導(dǎo)致pH增加。Ca和P從玻璃中的遷移形成了Ca-P富集的表面。在該Ca-P富集層下是由于流失了Na、Ca和P離子而二氧化硅富集的層(美國專利4851046)。
Stanley等(Joumal of Prostetic Dentistry，58卷，607-613頁(1987))報(bào)道了生物活性玻璃作為固體植入物在牙科應(yīng)用中的效果。制造復(fù)制的牙齒并將其植入到成年狒狒的拔出的門牙槽中。在第6個(gè)月的組織學(xué)實(shí)驗(yàn)表明了植入物與周圍骨的成功連接。目前該技術(shù)的臨床應(yīng)用已可用于人。Endosseous Ridge MaintenanceImplant ERMT。顆粒狀生物活性玻璃已用于牙周骨缺損的修復(fù)(美國專利4851046)，該方法使用的粒徑是90-710μm，組成范圍如下表所示。
組分 重量百分比SiO240-55CaO 10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10以前記載的數(shù)據(jù)表明60％的二氧化硅超出了熔融得到的生物活性玻璃的范圍。Okasuki等，Nippon Seramikbusu Kyokai Gakijustu Konbuski,99卷，1-6頁(1991)。
對(duì)于牙周應(yīng)用而言，當(dāng)直接與骨接觸時(shí)，90-710μm的粒徑是最有效的。但是，小于90μm粒徑由于其反應(yīng)速率高并且在骨部位被迅速吸收而無效。此外，已發(fā)現(xiàn)小于90μm粒徑在軟組織部位也無效，這是由于小的顆?？赡鼙痪奘杉?xì)胞除去了(參見美國專利4851046)。已發(fā)現(xiàn)小于200μm粒徑由于其反應(yīng)速率高而對(duì)某些骨缺損是無效的(參見美國專利5204106)。
美國專利4239113(“’113專利”)還記載了骨粘固劑的用途?！?13專利僅公開了粒度為10-200微米的生物活性玻璃粘固劑粉末。此外，’113專利還需要使用甲基丙烯酸甲酯(共)聚物和玻璃礦物纖維。
上述方法或組合物中，沒有一種同時(shí)具有易于使用和同牙結(jié)構(gòu)粘著、包括滲透到非常小的牙結(jié)構(gòu)缺損處以及能夠在使用后繼續(xù)與牙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠與牙結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)的、易于使用并且易于同牙結(jié)構(gòu)粘著的組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用所述生物活性玻璃組合物治療各種牙病和其它疾病的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及例如一種生物活性玻璃組合物，該組合物含有具有如下重量百分比的顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃SiO240-60CaO10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O0-8MgO 0-5該顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃含有小于90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約10μm的顆粒。本發(fā)明還涉及各種處理牙齒的方法，包括補(bǔ)充礦質(zhì)、封閉裂縫和/或洞、為牙結(jié)構(gòu)上襯墊、治療腐蝕、蓋髓、處理敏感的術(shù)后牙結(jié)構(gòu)、封閉牙質(zhì)小管以及為組織再生提供表面。
附圖概述

圖1是用37％磷酸處理30秒以除去切割和打磨后的所有污跡層并達(dá)到臨床敏感度的牙質(zhì)對(duì)照表面。該表面未用本發(fā)明的生物活性玻璃處理(放大2000倍)。
圖2是用37％磷酸處理30秒以除去切割和打磨后的所有污跡層并達(dá)到臨床敏感度的牙質(zhì)對(duì)照表面。該表面未用本發(fā)明的生物活性玻璃處理(放大3000倍)。
圖3是用酸腐蝕并用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物在水和甘油中處理2分鐘的牙質(zhì)表面(粒度范圍亞微細(xì)粒至90μm，放大1000倍)。
圖4是用酸腐蝕并隨后用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物在水和甘油中處理2分鐘的牙質(zhì)表面。隨后對(duì)該表面進(jìn)行振蕩并用水沖洗2分鐘(粒度范圍亞微細(xì)粒至20μm，放大2000倍)。
圖5是用酸腐蝕并隨后用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物處理并在水中放置3天的牙質(zhì)表面。隨后未進(jìn)行振蕩，但將表面用水沖洗2分鐘(粒度范圍亞微細(xì)粒至90μm，放大2000倍)。
圖6是用酸腐蝕并隨后在振蕩下用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物在水和牙膏中處理2分鐘，隨后用水沖洗2分鐘的牙質(zhì)表面(粒度范圍亞微細(xì)粒至3μm，放大3000倍)。
圖7是用酸腐蝕并在振蕩下用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物在水和牙膏中處理2分鐘并用水沖洗2分鐘的牙質(zhì)表面(粒度范圍亞微細(xì)粒至3μm，放大3500倍)。
圖8和圖9均包括用磷酸腐蝕，用本發(fā)明的生物活性玻璃組合物處理2分鐘并在磷酸鹽緩沖鹽水中浸泡5天的牙質(zhì)表面(粒度范圍亞微細(xì)粒)。
圖10說明用酸腐蝕并隨后使用一次本發(fā)明的生物活性玻璃組合物處理的牙質(zhì)表面。
圖11說明用酸腐蝕并隨后單獨(dú)使用三次本發(fā)明的生物活性玻璃組合物的牙質(zhì)表面。
圖12是用最佳粒徑和形狀的顆粒狀生物活性玻璃處理的樣品進(jìn)行的傅里葉變換光譜(FTIR)。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供生物活性玻璃組合物，該組合物可用于例如對(duì)釉質(zhì)補(bǔ)充礦質(zhì)、對(duì)初期齲補(bǔ)充礦質(zhì)、對(duì)齲蝕性牙質(zhì)補(bǔ)充礦質(zhì)、預(yù)防齲齒、控制腐蝕、修復(fù)腐蝕、抗齲齒、用作洞和裂縫的封閉劑、預(yù)防性膏、氟化物處理、牙質(zhì)封閉劑等。該組合物還可包含在牙膏、襯墊、基質(zhì)、凝膠和修復(fù)材料如填塞物、間接蓋髓劑等之中。本發(fā)明的組合物還可用于處理牙周手術(shù)后的表面以降低牙質(zhì)敏感度并增強(qiáng)組織接合。該組合物對(duì)于治療與各種牙質(zhì)和其它疾病有關(guān)的各種缺損有效，并能與牙齒進(jìn)行化學(xué)和物理結(jié)合，由此向牙結(jié)構(gòu)補(bǔ)充礦質(zhì)。
本文所指的補(bǔ)充礦質(zhì)是形成羥磷灰石。羥磷灰石的形成從生物活性玻璃組合物與含水溶液接觸開始。據(jù)信生物活性玻璃中的鈉離子(Na+)與體液中的H+交換導(dǎo)致pH增加。然后鈣和磷從生物活性玻璃中遷移，形成了鈣-磷富集的表面。由于生物活性玻璃中的鈉離子繼續(xù)與溶液中的氫離子交換，使下層的二氧化硅富集區(qū)域緩慢增加。然后，鈣-磷富集層結(jié)晶化形成羥磷灰石。膠原蛋白與磷灰石附聚物有機(jī)地結(jié)合在一起。下文所指的補(bǔ)充礦質(zhì)有效量是任何能夠形成羥磷灰石的量。
本文所用術(shù)語“牙結(jié)構(gòu)”是指牙齒的所有部分，包括但不限于釉質(zhì)、牙本質(zhì)、髓質(zhì)、牙根結(jié)構(gòu)、牙骨質(zhì)、根質(zhì)、冠質(zhì)、所有牙制造品等。
本發(fā)明的生物活性玻璃是一種玻璃組合物，當(dāng)置于模仿體液中時(shí)，該組合物可在體外形成羥基碳酸鹽磷灰石層。例如，具有如下重量百分比的組合物可形成生物活性玻璃SiO240-60CaO 10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O 0-8MgO 0-5具有這些特性的生物活性玻璃可形成更有效的物質(zhì)與牙結(jié)構(gòu)相互作用。本發(fā)明的生物相容性玻璃不會(huì)激發(fā)過度的不利免疫反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)特定粒度的生物活性玻璃特別適用于治療上述疾病。具體地講，當(dāng)將小和非常小的顆粒組合時(shí)，本發(fā)明得到了出人意料的結(jié)果。例如，當(dāng)組合物含有能夠與牙結(jié)構(gòu)結(jié)合的小顆粒(例如小于約90μm)以及更小的顆粒(例如小于約10μm)時(shí)，這些顆粒中較大的顆粒粘著在牙結(jié)構(gòu)上并起離子庫的作用，而較小的顆粒能夠進(jìn)入并固定在各種牙結(jié)構(gòu)表面不規(guī)則處的內(nèi)部。這些顆粒中較大的顆粒提供附加的鈣和磷的儲(chǔ)庫，從而由小顆粒開始的礦化作用(或磷酸鈣層的沉積)能夠繼續(xù)。附加的鈣和磷能夠滲透到所有的牙結(jié)構(gòu)以及已附著在牙結(jié)構(gòu)表面不規(guī)則處如牙質(zhì)小管的內(nèi)部和孔的顆粒中。于是使整個(gè)反應(yīng)能夠繼續(xù)并使已固定在所述表面不規(guī)則處內(nèi)部或孔上的這些顆粒中的較小顆粒能夠繼續(xù)生長，從而能夠?qū)Ρ砻娌灰?guī)則處進(jìn)行有效地涂層或填充。鈣和磷離子的過量濃度是顆粒中的較小顆粒繼續(xù)反應(yīng)所必需的，因?yàn)檩^小的顆粒由于其相對(duì)較高的表面積而使其離子很快被消耗掉。這些顆粒中的較大顆粒反應(yīng)及釋放其離子要慢得多，從而具有長期效果。此外，這些顆粒中的較大顆?？梢詸C(jī)械磨損牙表面的洞以及各種表面不規(guī)則處，從而使較小顆?？梢赃M(jìn)入并與表面不規(guī)則處反應(yīng)。
在各種應(yīng)用中，這種效果是非常有益的。例如，在預(yù)防齲齒或腐蝕時(shí)，本發(fā)明的組合物可以貫穿進(jìn)入到最小的表面不規(guī)則處的深處并從較大的鄰近顆粒中得到連續(xù)的離子供給，從而可以在消耗掉其所儲(chǔ)存的離子供應(yīng)后繼續(xù)生長。這對(duì)于封閉洞及裂縫也是非常有用的，可以得到更有效和更持久的封閉效果。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，使用了極小的顆粒。例如，2μm至亞微細(xì)粒的顆粒適于進(jìn)入直徑約1-2μm的牙質(zhì)小管內(nèi)部。這些小管的封閉導(dǎo)致例如牙周手術(shù)后敏感度的顯著降低。優(yōu)選使用直徑小于2μm和大于45μm的顆粒的混合物。已發(fā)現(xiàn)這種組合可以得到特別有效的組合物。
本發(fā)明的組合物通常無需時(shí)間來凝固。以前的組合物很容易被刷牙時(shí)的機(jī)械摩擦以及與食物、唾液或通常與牙齒接觸的其它液體中的弱酸接觸而洗掉。然而，本發(fā)明的一些組合物通常能夠經(jīng)受得住劇烈振蕩、用水沖洗和在模擬唾液中長期浸泡達(dá)5天。此外，本發(fā)明的許多小顆粒無需凝固時(shí)間，因?yàn)樗鼈兣c牙結(jié)構(gòu)表面以及口腔中正常液體接觸后便立刻開始化學(xué)反應(yīng)并附著在牙結(jié)構(gòu)上。盡管本發(fā)明的組合物使用一次即有效，當(dāng)多次使用會(huì)更有效。
出人意料的是，本發(fā)明的相對(duì)小的生物活性顆粒狀玻璃并不產(chǎn)生明顯的免疫反應(yīng)。此外，它們通常不會(huì)被巨噬細(xì)胞吞噬以致于在應(yīng)用中失活。
本發(fā)明的組合物能夠提供可以形成新的結(jié)構(gòu)層的生物活性層，所述結(jié)構(gòu)層可以對(duì)牙結(jié)構(gòu)持續(xù)補(bǔ)充礦質(zhì)。這已通過用傅里葉變換圖譜(FTIR)對(duì)本發(fā)明的組合物處理牙質(zhì)表面上羥基碳酸鹽磷灰石層的再形成而得到證實(shí)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，顆粒的粒度約為20微米，其中約30％的顆粒小于10微米。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，顆粒的平均粒度為10微米，其中至少約25％的顆粒小于2微米。
可將本發(fā)明的組合物配制成牙膏。事實(shí)上，可用所述顆粒代替目前在牙膏中使用的二氧化硅。在玻璃組合物中加入氟化物可使牙結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。除將所述生物活性玻璃直接應(yīng)用于牙齒外，還可將本發(fā)明的生物活性玻璃組合物在鹽水或蒸餾水介質(zhì)中使用。
可將本發(fā)明的組合物配制成漱口藥、凝膠，或由牙醫(yī)以糊劑使用。
實(shí)施例以下使用的實(shí)施例是非限定性的體外實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)化的來自拔出牙的人牙本質(zhì)薄片進(jìn)行。這些薄片用Isomet金剛石鋸(Buchler Ltd.)從拔出的牙切下。片厚1.0mm，大小與牙齒相同。用一系列320-600粗砂的濕碳化硅紙打磨咬合面。由此使試驗(yàn)表面標(biāo)準(zhǔn)化。將所述表面用37％磷酸處理60秒，以除去打磨過程中產(chǎn)生的污跡層并打開和擴(kuò)大所有牙質(zhì)小管(參見圖1和2)。將該表面用蒸餾水沖洗20秒并用不含油的空氣流干燥。將每一薄片分成兩半，按照實(shí)施例所述將實(shí)驗(yàn)材料放置在樣品的其中一半上。帶有開放和擴(kuò)大的小管的未處理薄片如圖1和2所示。
將每組的薄片用掃描電子顯微鏡觀察。用薄片糊(sliver paste)將薄片安裝在掃描電子顯微鏡的接頭(stub)上。將所有樣品真空干燥，噴鍍涂層并在JEOL-T200掃描電子顯微鏡中檢測。
實(shí)施例1原料為包含下述成分的混合物(wt％)SiO245CaO 24.5Na2O24.5P2O56在1350℃下，將上述混合物在帶蓋的鉑坩鍋中熔融2小時(shí)使其均化。然后，將混合物在0℃的去離子水中驟冷。將燒結(jié)的玻璃原料置于適宜的研磨設(shè)備如球磨或沖擊磨中。將玻璃研磨2小時(shí)，分成適宜的粒徑。
使用該方法得到了粒徑小于90μm的顆粒并通過掃描電子顯微鏡和激光衍射技術(shù)(Coulter LS 100)加以證實(shí)。將這些混合物放置在前述的牙質(zhì)薄片上。
與牙質(zhì)的接觸時(shí)間可從摩擦下的2分鐘至無振蕩攪拌下的3天。小管的封閉如圖3-7所示。從圖3-7可以看到在存在多種小(1-5μm)顆粒粒徑的情況下牙質(zhì)小管的全部和部分封閉。此外，可見的較大顆?？梢詾榛瘜W(xué)成分起到儲(chǔ)庫的作用。FTIR證實(shí)了很容易在牙質(zhì)表面形成羥磷灰石晶體。
實(shí)施例2圖8和9示出了使用根據(jù)實(shí)施例1所制備的亞微細(xì)粒得到的結(jié)果。圖8和9的樣品是用磷酸進(jìn)行酸腐蝕，用生物活性玻璃處理2分鐘并在磷酸鹽緩沖鹽水中浸泡5天的牙質(zhì)表面。由于缺乏具有儲(chǔ)庫作用的大顆粒，F(xiàn)TIR證實(shí)了再生作用不很完全。
實(shí)施例3實(shí)施例3用來說明多次使用本發(fā)明組合物所帶來的益處。首先，將酸腐蝕的牙質(zhì)表面用生物活性顆粒狀玻璃一次處理2分鐘，結(jié)果見圖10。圖11示出了將酸腐蝕的牙質(zhì)表面處理3次，每次2分鐘。
圖10表明明顯滲入和封閉了小管并在牙質(zhì)表面粘合。圖10中的可見大顆粒不是很多。在圖11中，更明顯地滲入和封閉了小管，并且存在大量顆粒。這表明多次使用所帶來的益處，包括對(duì)小管的益處以及更大的Ca和P離子儲(chǔ)庫的增加。還表明了大顆粒和小顆粒之間的粒子間連接已經(jīng)與表面結(jié)合了。
實(shí)施例4實(shí)施例4進(jìn)一步說明將粒徑小于2微米的顆粒和粒徑大于45微米的顆粒結(jié)合使用的益處。圖12列出了如下樣品的FTIR譜用來說明補(bǔ)充礦質(zhì)作用樣品號(hào)1對(duì)照(未處理的牙質(zhì)表面)樣品號(hào)2酸腐蝕的牙質(zhì)表面樣品號(hào)3用粒度小于2微米的生物活性玻璃顆粒處理2分鐘樣品號(hào)4用生物活性玻璃顆粒處理，所述玻璃顆粒中40％小于2微米，15％在8-2微米之間，15％在8-20微米之間，15％在20-38微米之間，15％在38-90微米之間。
如圖12所示，對(duì)照樣品提供了代表性的羥基碳酸鹽磷灰石(NCA)圖譜。波數(shù)1150和500之間峰的形狀是HCA的特征形狀。在樣品2中，用酸腐蝕劑處理后峰被破壞，尤其是1150至900之間的峰。這表明了牙結(jié)構(gòu)中無機(jī)成分，鈣和磷的流失。樣品3表明了牙結(jié)構(gòu)上Ca和P的部分礦質(zhì)補(bǔ)充作用。樣品4是用最佳粒徑和形狀的生物活性玻璃混合物處理的，顯示出幾乎完全補(bǔ)充了礦質(zhì)。樣品4的照片見圖11。
實(shí)施例5比較實(shí)施例5說明了與單獨(dú)使用小于2微米或53-90μ的顆粒相比，將小于10微米的顆粒和粒徑大于45微米的顆粒組合使用的益處。除下述處理的表面外，還使用未處理的牙質(zhì)表面對(duì)照樣品。<
上表中的所有樣品均在潮濕環(huán)境中放置24小時(shí)，然后干燥48小時(shí)。
如上所示，將小于2微米和53-90μ的顆粒組合可以得到最佳結(jié)果。據(jù)信同時(shí)存在兩種粒徑可以使已固定在小管中的較小顆粒在消耗掉其自身的Ca和P離子后能夠繼續(xù)生長，并能使用作為Ca和P離子儲(chǔ)庫的其它鄰近較大顆粒中的Ca和P離子。
其它實(shí)施例用于如下實(shí)施例的原料產(chǎn)品的組成與實(shí)施例1相同，所不同的是SiO2的含量為45％、55％和60％。此外，制備方法也不同。在1350℃下，將混合物在帶蓋的鉑坩鍋中熔融2小時(shí)使其均化。將混合物倒在板上，冷卻至室溫并用錘子壓碎。然后用標(biāo)準(zhǔn)篩過篩將壓碎的玻璃成分分離。將各部分分離并保留。
使用該方法得到粒徑小于90μm的顆粒并通過掃描電子顯微鏡和激光衍射技術(shù)(Coulter LS 100)加以證實(shí)。將這些混合物放置在前述的牙質(zhì)薄片上。
制備時(shí)使用含45％、55％和60％SiO2的樣品并得到了與實(shí)施例1相同的結(jié)果。同樣，這些數(shù)據(jù)的關(guān)鍵在于顆粒的粒徑。在這些例子中存在的是高達(dá)60％的二氧化硅，粒徑為亞微細(xì)粒至90微米，在牙質(zhì)表面上表現(xiàn)出與實(shí)施例1相似的反應(yīng)。
盡管在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但這些說明并不是想以任何方式限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，以重量百分比計(jì)，其中含有SiO240-60CaO 10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O 0-8MgO 0-5,所述顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃含有小于90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約10μm的顆粒。
2.防止牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
3.治療牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
4.防止初期齲齒的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
5.對(duì)牙釉質(zhì)補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
6.對(duì)初期齲齒補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
7.封閉牙結(jié)構(gòu)上裂縫的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
8.封閉牙結(jié)構(gòu)上的洞的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
9.對(duì)牙結(jié)構(gòu)上襯墊的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
10.遮蓋牙髓的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
11.治療牙齒過敏的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
12.處理牙周手術(shù)后的牙結(jié)構(gòu)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求1的組合物接觸。
13.用于治療牙齒的組合物，該組合物含有權(quán)利要求1的組合物和牙膏、襯墊、基質(zhì)、凝膠、修復(fù)材料、甘油凝膠、漱口藥、預(yù)防性糊劑或間接蓋髓劑或其混合物。
14.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，以重量百分比計(jì)，其中含有SiO240-60CaO10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O0-8MgO 0-5,所述顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃含有45μ-90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約10μm的顆粒。
15.防止牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
16.治療牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
17.防止初期齲齒的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
18.對(duì)牙釉質(zhì)補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
19.對(duì)初期齲齒補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
20.封閉牙結(jié)構(gòu)上裂縫的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
21.封閉牙結(jié)構(gòu)上的洞的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
22.對(duì)牙結(jié)構(gòu)上襯墊的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
23.遮蓋牙髓的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
24.治療牙齒過敏的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
25.處理牙周手術(shù)后的牙結(jié)構(gòu)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求14的組合物接觸。
26.用于治療牙齒的組合物，該組合物含有權(quán)利要求14的組合物和牙膏、襯墊、基質(zhì)、凝膠、修復(fù)材料、甘油凝膠、漱口藥、預(yù)防性糊劑或間接蓋髓劑或其混合物。
27.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，其中含有小于90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約10μm的顆粒。
28.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，其中含有小于90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約5μm的顆粒。
29.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，其中含有小于90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約2μm的顆粒。
30.防止牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
31.治療牙齒腐蝕的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
32.防止初期齲齒的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
33.對(duì)牙釉質(zhì)補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
34.對(duì)初期齲齒補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
35.封閉牙結(jié)構(gòu)上裂縫的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
36.封閉牙結(jié)構(gòu)上的洞的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
37.對(duì)牙結(jié)構(gòu)上襯墊的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
38.遮蓋牙髓的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
39.治療牙齒過敏的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
40.處理牙周手術(shù)后的牙結(jié)構(gòu)的方法，包括將牙結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求27的組合物接觸。
41.用于治療牙齒的組合物，該組合物含有權(quán)利要求27的組合物和牙膏、襯墊、基質(zhì)、凝膠、修復(fù)材料、甘油凝膠、漱口藥、預(yù)防性糊劑或間接蓋髓劑或其混合物。
42.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，其中含有小于90μm的顆粒和小于約2μm的顆粒。
43.對(duì)牙結(jié)構(gòu)補(bǔ)充礦質(zhì)的方法，包括將需要補(bǔ)充礦質(zhì)的牙結(jié)構(gòu)與生物活性玻璃組合物接觸，所述生物活性玻璃組合物含有補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于90μm的顆粒。
44.含有顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃的生物活性玻璃組合物，以重量百分比計(jì)，其中含有SiO240-60CaO 10-30Na2O10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O 0-8MgO 0-5,所述顆粒狀生物活性和生物相容性玻璃含有53μ-90μm的顆粒和補(bǔ)充礦質(zhì)有效量的小于約2μm的顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的含二氧化硅的生物活性玻璃組合物,該組合物可與傳遞劑如牙膏、凝膠等結(jié)合使用,組合物中含有粒徑&lt; 90μm的顆粒,該顆?？膳c體液發(fā)生迅速、持續(xù)的反應(yīng),這是因?yàn)榭裳杆偾议L期地從核心二氧化硅顆粒中釋放Ca和P離子,產(chǎn)生沉積在牙質(zhì)小管之上和之內(nèi)的穩(wěn)定的結(jié)晶狀羥基碳酸鹽磷灰石層,從而可以迅速且長期地降低牙質(zhì)過敏并向牙表面補(bǔ)充礦質(zhì)。
文檔編號(hào)A61P1/02GK1213355SQ97193085
公開日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1997年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月29日
發(fā)明者倫納德·J·利特考斯基, 加里·D·哈克, 戴維·C·格林斯潘 申請(qǐng)人:巴爾的摩的馬里蘭大學(xué), 生物材料公司