专利名称：制作全口及可摘义齿的复合型材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制作全口及可摘义齿的复合型材料及其制备方法，属于口腔生物医学修复材料技术。
背景技术：
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是目前公认的制作活动义齿的较为理想的材料之一。然而，单一使用该材料所制作的义齿存在韧性不足、硬度不大等问题，戴入后常常会出现义齿折断、折裂等现象，影响义齿的正常使用，同时，义齿固化时收缩，影响义齿与口腔组织之间的密合度。该材料为高分子材料，在日光、大气、受力和周围介质的作用下，出现发黄、龟裂、变形、机械强度下降等现象。聚甲基丙烯酸甲酯耐磨性能较低，在临床上表现为容易磨耗，同时表面容易吸附菌斑、色素从而影响美观并刺激口腔粘膜组织，这些缺点无疑给患者带来身心及经济损失。因此，研制出一种既符合口腔生理要求又具有良好力学性能和生物相容性的活动义齿材料是科研工作者和临床医务人员的共同愿望和追求目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作活动义齿的复合型材料及其制备方法。该材料性能优良，且制备方法过程简单。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，该复合材料特征在于包括下列组分及重量比含量聚甲基丙烯酸甲酯 粒径40～70μm 90～97％(wt％)nano-SiO2粒径15～25nm2～9％(wt％)nano-TiO2粒径50～80nm1～3％(wt％)上述的PMMA含量为93～95％，nano-SiO2含量为4～6％，nano-TiO2含量为1～2.5％。
此复合材料的制备方法采用气流物理混合法，其特征包括以下过程1.将PMMA、nano-SiO2、nano-TiO2物料于80～90℃的真空干燥箱中干燥除湿。
2.以高纯氮气，在压力为0.1～0.2MPa，流速为16～20L/min条件下，于真空密闭容器中至少进行2～4级气流分散，将终级容器中的纳米复合材料粉体于80～90℃的真空干燥箱中干燥、密封备用。
本发明的优点在于，采用该材料价格低廉、无毒，制作的义齿人工牙及基托，其抗弯强度、拉伸强度、硬度和摩擦磨耗性能均优于传统的义齿材料，并具有抗菌、杀菌和促进局部血液循环的作用，且生物相容性良好。
具体实施例方式
实施例一按照94％PMMA、5％nano-SiO2、1.0％nano-TiO2的配比，85℃真空干燥除湿，用压力为0.1MPa，流速为18L/min高纯氮气，并依次在4个真空容器内分散制得200克纳米氧化物/PMMA复合粉体，85℃真空干燥。将所得200克复合材料按临床制作义齿的方法与100克牙托水(MMA组成物)混合，于70-100℃加热3小时后脱模，制作成抗弯强度、拉伸强度、硬度和摩擦磨损性能测试试样，进行力学性能测试，其结果参见表1，表中对照组为未添加纳米粉体的PMMA试件。可见纳米氧化物/PMMA复合材料与普通PMMA相比，力学性能均有不同程度提高，其抗弯强度、拉伸强度、硬度和摩擦磨耗性能分别提高了73.11％、9.68％、15.41％和25.66％。
表1 纳米氧化物/PMMA复合材料力学性能(x±s)力学性能a复合材料组传统材料组t值bP(实验组) (对照组)拉伸强度(MPa) 57.995±2.0368 52.875±0.9935 5.534 ＜0.01抗弯强度(MPa) 94.016±1.8430 54.310±0.7206 49.145 ＜0.01硬度(HRC) 123.972±1.1864107.417±0.8014 28.324 ＜0.01摩擦磨耗值(mg) 14.682±0.6356 19.750±0.6230 13.950 ＜0.01a.实验分别在CSS-44100电子万能材料试验机上以3mm/min加载荷测定拉伸及三点弯曲强度；在电动塑料洛氏硬度计上测硬度；在塑料涂层耐磨试验机上测摩擦磨耗值。b.t值为t检验，系指和对照组相比。
根据ISO7405-1997“牙科学—用于牙科的医疗器械生物相容性临床前评价—牙科材料实验方法”，对上述方法制得的纳米氧化物/PMMA义齿复合材料进行生物相容性试验，以非洲绿猴肾细胞(CCL81 Vero细胞)培养4周，结果表明其生理盐水浸提液细胞毒性与PMMA相同均为1级，为实际无毒。
浸提液与稀释兔血混合90min，未见明显的溶血现象。而对昆明小鼠按15g/Kg剂量的0.3g纳米复合材料/mL悬浮液灌胃后1周内观察小鼠急性系统性毒性试验结果表明材料实际无毒。以金黄地鼠两侧颊囊缝合固定复合材料圆片(φ5mm×1mm)试样，60-70天后观察动物全身反应，接触局部粘膜2周后处死动物，局部粘膜作组织切片，HE染色，与阴性牙胶组的组织切片无明显差异。以试样的生理盐水浸提液、完全弗式佐剂(FCA)、FCA和浸提液的乳液注射至豚鼠的颈背脊柱两侧4×6cm暴露区进行诱导接触，且在第7天后在同一区域以2×4cm滤纸涂以受试剂进行激发接触，试验结果表明试样无明显致敏性，且以试样的悬浮液对昆明小白鼠灌胃进行微核试验，24小时后再灌胃，6小时后处死动物。取胸骨骨髓推片，晾干推片用甲醇固定，以15％Giemsa染色，光镜下观察计数嗜多染红细胞(PCE)、正染红细胞(NCE)的微核数，计算PCE/NCE的值，确认纳米氧化物/PMMA复合材料无致突变性。
实施例二按照96％PMMA、2.5％nano-SiO2、1.5％nano-TiO2的配比，90℃真空干燥除湿，用压力为0.15MPa，流速为16L/min高纯氮气，并依次在3个真空容器内分散制得200克纳米氧化物/PMMA复合粉体，90℃真空干燥。将所得200克复合材料按前述制作试件之方法制得力学性能测试试件，进行力学性能测试，其结果参见表2表2 纳米氧化物/PMMA复合材料力学性能(x±s)力学性能 复合材料组 传统材料组 t值 P(实验组) (对照组)拉伸强度(MPa) 57.090±1.2110 51.805±0.8935 5.334 ＜0.01抗弯强度(MPa) 93.323±1.0860 53.270±0.6206 48.157 ＜0.01硬度(HRC) 123.50±0.6308 106.457±0.7024 29.626 ＜0.01摩擦磨耗值(mg) 14.682±0.6356 19.750±0.6230 13.950 ＜0.01根据ISO7405-1997“牙科学—用于牙科的医疗器械生物相容性临床前评价—牙科材料实验方法”，对上述方法制得的纳米氧化物/PMMA义齿复合材料进行生物相容性试验，以非洲绿猴肾细胞(CCL81 Vero细胞)培养4周，结果表明其生理盐水浸提液细胞毒性与PMMA相同均为1级，为实际无毒。
浸提液与稀释兔血混合90min，未见明显的溶血现象。而对昆明小鼠按15g/Kg剂量的0.3g纳米复合材料/mL悬浮液灌胃后1周内观察小鼠急性系统性毒性试验结果表明材料实际无毒。以金黄地鼠两侧颊囊缝合固定复合材料圆片(φ5mm×1mm)试样，60-70天后观察动物全身反应，接触局部粘膜2周后处死动物，局部粘膜作组织切片，HE染色，与阴性牙胶组的组织切片无明显差异。以试样的生理盐水浸提液、完全弗式佐剂(FCA)、FCA和浸提液的乳液注射至豚鼠的颈背脊柱两侧4×6cm暴露区进行诱导接触，且在第7天后在同一区域以2×4cm滤纸涂以受试剂进行激发接触，试验结果表明试样无明显致敏性，且以试样的悬浮液对昆明小白鼠灌胃进行微核试验，24小时后再灌胃，6小时后处死动物。取胸骨骨髓推片，晾干推片用甲醇固定，以15％Giemsa染色，光镜下观察计数嗜多染红细胞(PCE)、正染红细胞(NCE)的微核数，计算PCE/NCE的值，确认纳米氧化物/PMMA复合材料无致突变性。
权利要求
1.一种制作全口及可摘义齿的复合型材料，其特征在于该复合材料包括下列组分及重量比含量聚甲基丙烯酸甲酯粒径40～70μm 90～97wt％；粒径为15～25nm的SiO22～9wt％；粒径为50～80nm TiO21～3wt％。
2.按权利要求1所述的复合型材料，其特征在于聚甲基丙烯酸甲酯粒径40～70μm 93～95wt％；粒径为15～25nm的SiO24～6wt％；粒径为50～80nm的TiO21～2.5wt％。
3.一种按权利要求1所述的制作全口及可摘义齿的复合型材料的制备方法，特征在于包括以下过程(1).将PMMA、nano-SiO2、nano-TiO2物料于80～90℃的真空干燥箱中干燥除湿；(2).以高纯氮气，在压力为0.1～0.2MPa，流速为16～20L/min条件下，于真空密闭容器中至少进行2～4级气流分散，将终级容器中的纳米复合材料粉体于80～90℃的真空干燥箱中干燥、密封备用。
全文摘要
本发明公开了一种制作全口及可摘义齿的复合型材料及其制备方法，属于口腔生物医学修复材料技术。该材料包括下列组分及重量比含量；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微米粉体90～97wt％；纳米SiO
文档编号A61K6/02GK1582883SQ200410019468
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者李长福, 徐连来, 姚康德, 王晨, 李鸿琦, 佟景伟, 陈雷, 董旭东, 支敏, 白鸣霞, 李铮, 魏伟, 李晓眠, 曹树义 申请人:天津医科大学