专利名称：纳米级多肽防龋齿材料及制造方法以及含有该材料的牙膏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种牙膏，尤其是一种可用于牙膏的纳米防龋齿抗菌材料及其制造方法，以及含有所述材料的牙膏。
背景技术：
龋病是牙体硬组织在以细菌为主的多种因素的共同作用下发生的一种慢性进行性破坏疾病，变形链球菌等致龋细菌的存在是龋病发生的主要条件，粘附在牙齿上的牙菌斑是细菌在牙面上产生龋病的重要口腔环境，蔗糖等致龋性食物进入菌斑，菌斑内的致龋菌使糖发酵产生酸，这些酸在牙面长时间停留，将牙齿硬组织溶解破坏，使之脱矿而产生龋病。及时清除致龋菌和牙菌斑，经常性保持口腔清洁卫生，减少致龋性食物的摄入，增强牙齿表面抵抗酸蚀的能力，是防治龋病的必要措施。
牙膏已成为人们日常生活中的必需品，随着人们生活水平的不断提高，牙膏已由普通洁齿型向疗效型发展，目前疗效型药物牙膏所加的药物多为中草药和氟化物等。实践证明氟能与牙体硬组织的的主要成分羟基磷灰石结合，形成氟磷灰石，这种氟磷灰石难溶于酸，能大大增强牙齿抵抗酸蚀的能力，所以氟化物可以防龋。但是，由于氟本身具有相当的毒性，氟在牙膏中的用量受到严格限制，过量氟的摄入会导致黄褐色的氟斑牙，影响牙齿表面的光洁和美观，严重的还会引起氟中毒和氟骨症。
有鉴于此，提供一种可解决上述问题的可用于牙膏的防龋齿抗菌材料及其牙膏实为必要。
发明内容
本发明的目的在于合成一种纳米级多肽防龋齿材料，该纳米材料能促进牙齿受损酸蚀表面再矿化，及时修复龋坏牙面，恢复牙齿光洁美白的本色。该材料应用于牙膏，安全有效，对人体却无毒副作用，使牙膏具有良好的安全防龋功效。
本发明的另一目的在于提供一种所述纳米级多肽防龋齿材料的制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种应用所述纳米级多肽防龋材料的牙膏。
为达到上述目的，本发明提供了一种纳米级多肽防龋齿材料，其由羟基磷灰石纳米微晶与酪蛋白磷酸肽通过溶液-超声分散法交联复合制得。
所述纳米级多肽防龋齿材料的制备方法为首先，制备HAP分散液和CPP溶液，将HAP纳米微晶分散在聚乙二醇400中，形成浓度20％-50％的分散液，用超声波粉碎机处理10分钟待用；将与HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成与HAP相同浓度的分散液。
接着，在搅拌下，将HAP分散液慢慢加入处于超声波作用下的CPP丙二醇溶液中；然后，在150℃下搅拌复合约两小时，冷却分离出溶剂，将粘稠的复合产物凉干；最后，将CPP和HAP复合产物在60℃左右进行真空干燥48小时，制得CPP/HAP多肽纳米防龋复合材料。
其中，所述CPP包括4～7个成簇存在的磷酸丝酰基，其核心结构为-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser丝氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸基)。所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白为原料，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，经过精制、纯化制成的具生物活性的多肽。
所述羟基磷灰石(HAP)纳米微晶采用溶胶-凝胶方法制备，以钙盐、磷酸盐为原料，控制Ca/P的摩尔比为1.67∶1。
本发明进一步提供了一种纳米级多肽防龋齿材料牙膏，包括牙膏膏体基质组分，所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏还包括纳米级多肽防龋齿材料，即CPP/HAP纳米级多肽防龋齿材料。所述纳米级多肽防龋齿材料在所述牙膏中的重量百分比为0.1％-20％。以下通过几个实施例简述所述牙膏的组分。
在本发明的一个实施例中，所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏中各组分占总重量百分比为甘油 5％ 山梨醇15％CMC1.0％K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP 5.0％糖精钠 0.15％ 香精 1.2％去离子水 余量在本发明的又一个实施例中，所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏中各组分占总重量百分比为甘油 10％ 山梨醇10％CMC1.1％K121.7％CaCO345％ CPP/HAP 3.0％糖精钠 0.2％香精 1.1％去离子水 余量在本发明的又一个实施例中，所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏中各组分占总重量百分比为丙二醇 5％山梨醇 20％CMC1.1％K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP1.5％糖精钠0.1％香精 1.0％去离子水 余量在本发明的又一个实施例中，所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏中各组分占总重量百分比为丙二醇 5％ 甘油 10％山梨醇 10％ CMC 1.2％
K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精钠 0.2％ 香精 1.0％去离子水 余量在本发明中，CPP/HAP纳米级多肽防龋齿材料，一方面改善了HAP纳米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再矿化作用，能促使HAP在缺损牙釉质表面和内部的沉积。CPP/HAP纳米微晶多肽防龋齿复合材料汇集了CPP的再矿化作用和HAP纳米微晶的再沉积作用，两者协同作用，应用于牙膏中，能够双重促进牙齿再矿化，倍增防龋的功效，对于缺损牙釉质的修补和防龋作用效果大大增强，具有传统防龋材料氟化物不可比拟的安全使用性能。
具体实施例方式
本发明一种纳米级多肽防龋齿材料，由羟基磷灰石(分子式Ca10(PO4)6(OH)2，简称HAP)纳米微晶与酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides，简称CPP)这一天然多肽进行交联复合制得。
羟基磷灰石(HAP)纳米微晶与人体骨骼结构(包括牙釉质的结构)极其相似，具有优良的生物相容性，能与骨组织形成牢固的键合，容易在牙齿缺损表面附结，具有良好的再矿化修复美白作用。但人工合成的HAP纳米微晶由于易团聚、强度低、脆性大，在一定程度上限制了其应用，因此，需对HAP纳米微晶的使用性能改进。
酪蛋白磷酸肽(CPP)是从牛奶中提取的一种天然多肽，具有生理活性，CPP分子由二十到三十几个氨基酸残基组成，其中包括4～7个成簇存在的磷酸丝酰基，其核心结构为-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser丝氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸)。研究发现，CPP生理活性表现在其独特结构能促进人体对钙的吸收，能促进缺损性牙釉质再矿物化，将钙离子结合在龋齿处，从而达到抗龋目的。CPP对缺损性牙釉质的再矿化作用被越来越多的实验证实，但也发现CPP的再矿化作用受到PH环境的影响，只能促进无定形钙的吸收，若按常规工艺将CPP添加于牙膏，CPP与牙膏其他组份的配伍性不好，CPP容易失去活性。
本发明所述的CPP/HAP纳米级多肽防龋齿材料，可采用溶液-超声分散法制备，但应用于牙膏的该纳米材料并不局限于该制备方法。以下进一步描述该制备方法。
CPP/HAP多肽纳米防龋复合材料的前体包括CPP和HAP的纳米微晶。其中，所述酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白为原料，通过生物技术，用胰酶或胰蛋白酶水解酪蛋白，经过精制、纯化制成的具生物活性的多肽。羟基磷灰石(HAP)纳米微晶可以采用溶胶-凝胶方法制备，以钙盐、磷酸盐为原料，在水溶液中控制Ca/P的摩尔比为1.67∶1，以NH4OH控制溶液的PH值大于10，即可制得HAP纳米微晶。
在本发明中，Ca2+来源于硝酸钙、氯化钙、氧化钙或它们的混合物；PO43-来源于磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵，磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵，磷酸、磷酸钾、磷酸钠、磷酸铵；OH-来源于氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾。
以下描述本发明纳米级多肽防龋齿材料的制成方法1)制备HAP分散液；将HAP纳米微晶分散在聚乙二醇400中，形成浓度20％-50％的分散液，用超声波粉碎机处理10分钟待用；2)制备CPP溶液；将与HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成与HAP相同浓度的分散液；3)在搅拌下，将HAP分散液慢慢加入处于超声波作用下的CPP丙二醇溶液中；4)在150℃下搅拌复合约两小时，冷却分离出溶剂，将粘稠的复合产物凉干；5)将CPP和HAP复合产物在60℃左右进行真空干燥48小时，制得CPP/HAP多肽纳米防龋复合材料。
牙膏中的膏体基质组分通常包括按一定比例混合组成的保湿剂、粘合剂、摩擦剂、发泡剂、甜味剂、香味剂、功能剂和去离子水等。在本发明中，所述保湿剂可为甘油、山梨醇、丙二醇、二甘醇或聚乙二醇，所述几种保湿剂可以单用也可以几种组合使用。所述粘合剂可为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、卡拉胶或汉生胶，所述几种粘合剂可以单用，也可以几种组合使用。所述摩擦剂为碳酸钙、碳酸氢钙或二氧化硅，所述几种摩擦剂可以单用或几种组合使用。所述发泡剂一般为十二烷基硫酸钠。所述甜味剂可为糖精钠。所述香味剂为香精。
本发明纳米级多肽防龋齿牙膏的功能剂为CPP/HAP纳米级多肽防龋齿材料，可按常规方法和工艺添加至牙膏中，添加量为0.1％-20％(按重量百分比)。
以下结合几个具体实施例进一步阐述所述纳米级多肽防龋齿牙膏的组份配方。
实例一本实施例中所述含纳米级多肽防龋齿材料的牙膏中各组分所占总重量百分比为甘油 5％ 山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％CPP/HAP 5.0％糖精钠0.15％ 香精 1.2％去离子水 余量实例二本实施例中所述含纳米级多肽防龋齿材料的牙膏中各组分所占总重量百分比为甘油 10％山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％
CaCO345％CPP/HAP 3.0％糖精钠0.2％ 香精 1.1％去离子水 余量实例三本实施例中所述含纳米级多肽防龋齿材料的牙膏中各组分所占总重量百分比为丙二醇5％ 山梨醇20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精钠0.1％香精 1.0％ 去离子水 余量实例四本实施例中所述合纳米级多肽防龋齿材料的牙膏中各组分所占总重量百分比为丙二醇5％ 甘油 10％山梨醇10％CMC 1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％CPP/HAP 1.0％糖精钠0.2％ 香精 1.0％去离子水 余量在本发明中，CPP/HAP内米级多肽防龋齿材料，一方面改善了HAP纳米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再矿化作用，能促使HAP在缺损牙釉质表面和内部的沉积。CPP/HAP纳米微晶多肽防龋齿复合材料汇集了CPP的再矿化作用和HAP纳米微晶的再沉积作用，两者协同作用，应用于牙膏中，能够双重促进牙齿再矿化，倍增防龋的功效，对于缺损牙釉质的修补和防龋作用效果大大增强，具有传统防龋材料氟化物不可比拟的安全使用性能。
以上所揭露的仅为本发明纳米级多肽防龋齿材料的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种纳米级多肽防龋齿材料，其特征在于其由羟基磷灰石纳米微晶(HAP)与酪蛋白磷酸肽(CPP)进行交联复合制得。
2.如权利要求1述的纳米级多肽防龋齿材料，其特征在于所述纳米级多肽防龋齿材料通过溶液—超声分散法制备而成，其制备方法为首先，制备HAP分散液和CPP溶液，将HAP纳米微晶分散在聚乙二醇400中，形成浓度20％-50％的分散液，用超声波粉碎机处理10分钟待用；将与HAP相同重量的CPP分散于丙二醇中，形成与HAP相同浓度的分散液。接着，在搅拌下，将HAP分散液慢慢加入处于超声波作用下的CPP丙二醇溶液中；然后，在150℃下搅拌复合约两小时，冷却分离出溶剂，将粘稠的复合产物凉干；最后，将CPP和HAP复合产物在60℃左右进行真空干燥48小时，制得CPP/HAP多肽纳米防龋复合材料。
3.如权利要求1或2所述的纳米级多肽防龋齿材料，其特征在于所述酪蛋白磷酸肽(CPP)包括4～7个成簇存在的磷酸丝酰基，其核心结构为-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-(Ser丝氨酸，Glu谷氨酸，P磷酸基)。
4.如权利要求1或2所述的纳米级多肽防龋齿材料，其特征在于所述羟基磷灰石纳米微晶(HAP)采用溶胶—凝胶法合成。
5.一种纳米级多肽防龋齿材料牙膏，包括牙膏膏体基质组分，其特征在于所述纳米级多肽防龋齿材料牙膏还包括纳米级多肽防龋齿材料，即CPP/HAP纳米级多肽防龋齿材料。
6.如权利要求5所述的纳米级多肽防龋齿材料牙膏，其特征在于所述纳米级多肽防龋齿材料在所述牙膏中的重量百分比为0.1％-20％。
7.如权利要求5所述的纳米级多肽防龋齿材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各组分所占总重量百分比为甘油5％山梨醇 15％CMC 1.0％ K121.8％CaHPO440％ CPP/HAP5.0％糖精钠 0.15％ 香精 1.2％去离子水余量。
8.如权利要求5所述的纳米级多肽防龋齿材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各组分所占总重量百分比为甘油10％ 山梨醇 10％CMC 1.1％ K121.7％CaCO345％ CPP/HAP3.0％糖精钠 0.2％ 香精 1.1％去离子水余量。
9.如权利要求5所述的纳米级多肽防龋齿材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各组分所占总重量百分比为丙二醇 5％山梨醇 20％CMC 1.1％ K121.8％SiO215％ CaHPO425％CPP/HAP 1.5％ 糖精钠 0.1％香精 1.0％ 去离子水 余量。
10.如权利要求5所述的纳米级多肽防龋齿材料牙膏，其特征在于所述牙膏中各组分所占总重量百分比为丙二醇 5％甘油 10％山梨醇 10％ CMC1.2％K121.9％ SiO25％CaCO335％ CPP/HAP1.0％糖精钠 0.2％ 香精 1.0％去离子水 余量。
全文摘要
一种纳米级多肽防龋齿材料，其为由羟基磷灰石纳米微晶(HAP)与酪蛋白磷酸肽(CPP)通过溶液一超声分散法交联复合制得而成的CPP/HAP纳米微晶多肽防龋齿复合材料。该防龋齿材料一方面改善了HAP纳米微晶的使用性能，提高CPP的配伍性能；另一方面由于CPP本身具有再矿化作用，能促使HAP在缺损牙釉质表面和内部的沉积，并汇集了CPP的再矿化作用和HAP纳米微晶的再沉积作用，两者协同作用，应用于牙膏，能够双重促进牙齿再矿化，倍增防龋的功效，对于缺损牙釉质的修补和防龋作用效果大大增强。
文档编号A61P1/00GK1714864SQ20051003518
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月15日 优先权日2005年6月15日
发明者林英光 申请人:美晨集团股份有限公司