一种树脂及其制备方法和用途与流程

本发明提供了一种含有季铵盐类渗透树脂的新型牙科材料，解决了传统渗透树脂因缺乏抗菌性而导致龋病继续进展的问题。

背景技术：

渗透树脂是近几年新兴的牙科材料。主要应用在龋病的早期，可以通过渗透到早期龋脱矿釉质的空隙中，进而封闭空隙，阻止细菌产生的酸进入从而抑制龋病的进一步发展。

前期研究发现，在封闭脱矿釉质，抑制龋病进展方面，渗透树脂优于氟化物和粘接剂的。然而，尽管渗透树脂是目前公认的应用在早期龋最好的材料，它仍然不能完全终止龋病的进展。有研究发现早期龋患者使用渗透树脂，18个月后x线片发现7％的患者发生龋进展。也有研究将icon渗透树脂涂布在脱矿牙釉质磨片上，放入志愿者口腔内，同时磨片每天会在10％蔗糖溶液中浸泡2次，每次30分钟，通过横断显微放射照相术以及独立波长显微放射照相术观察使用渗透树脂后龋进展情况，发现样本在易患龋的环境中发生龋进展的速度缓慢，但在icon渗透树脂下方仍出现少量脱矿，说明icon渗透树脂不能完全抑制龋进展。

技术实现要素：

如何改善渗透树脂的上述缺陷，是本发明研究的主要内容。

基于上述问题，本发明提供了一种树脂，它含有渗透树脂和12链季铵盐二甲氨基十二烷基甲基丙烯酸酯(dmaddm)。

本发明中，在渗透树脂中引入了一种条件抗菌剂——dmaddm，可以在口腔环境中，提高材料本身的抗菌性能，减少材料表面的细菌生物膜量并同时降低细菌的代谢活性和乳酸产酸量，解决了传统渗透树脂因缺乏抗菌性而导致龋病继续进展的问题。

渗透树脂的工作原理：通过渗透牙釉质的小管系统，使酸无法渗入，来终止早期龋的进展，并加强牙体硬组织的强度。

其中，12链季铵盐二甲氨基十二烷基甲基丙烯酸酯(dmaddm)的质量占总质量的2.5％-10％。本发明研究发现，dmaddm占总质量5％-10％(质量分数)效果更明显。

其中，所述渗透树脂选自icon渗透树脂。

本发明还提供了上述树脂的制备方法，它包括如下内容：

(1)取dmaddm；

(2)取渗透树脂；

(3)取(1)和(2)的组份混合。

本发明还提供了一种联合用牙科材料，它包括icon渗透树脂和12链季铵盐二甲氨基十二烷基甲基丙烯酸酯(dmaddm)两种组份。

本发明还提供了上述牙科材料的使用方法，在将该材料用于牙科治疗前，将各组份混合。

上述联合用牙科材料，在生产、销售等环节，不需要将两种组份混合，可以分散隔开，独立包装或统一包装，在牙科治疗前再混合。

本发明还提供了上述树脂或联合用牙科材料，在用于制备具有抗菌或/和治疗龋病的产品中的用途。

本发明还提供了上述的树脂或述联合用牙科材料，在用于制备抗细菌生物膜的产品中的用途。

其中，所述细菌为致龋细菌。致龋细菌包括但不限于，变异链球菌、戈登链球菌、血链球菌中的一种或多种。

本发明所提供的树脂或联合用牙科材料，不仅可以治疗早期龋，应用于正畸后白斑等唇颊面早期龋，以及邻面早期龋等，同时还可以抑制龋病进一步发展。

附图说明

图1美观性实验样本

图2抗菌性实验样本

图3浸提液细胞毒实验结果说明渗透树脂中dmaddm质量分数小于等于10％时，材料的浸提液对hok细胞没有毒性。当dmaddm质量分数超过10％时，材料浸提液对hok细胞有毒性。此实验结果可以作为确定dmaddm质量分数上限的实验依据。

图4粗糙度实验结果说明渗透树脂中dmaddm质量分数小于等于10％时，材料的表面粗糙度没有统计学差异。

图5美观性能实验结果说明渗透树脂中dmaddm质量分数小于等于10％时，材料改善早期龋白垩斑的美观性能不会改变。

图6：mtt比色法结果说明和对照组相比，含有dmaddm的渗透树脂细菌代谢活性降低，且此效果与dmaddm的质量分数呈正相关关系。

图7：结晶紫染色法结果说明和对照组相比，含有dmaddm的渗透树脂细菌生物膜量减少，且此效果与dmaddm的质量分数呈正相关关系。

图8：乳酸产量测定结果说明含有2.5％(质量分数)dmaddm的渗透树脂细菌乳酸产量与对照组无明显差异；含有5％与10％(质量分数)dmaddm的渗透树脂细菌乳酸产量与对照组相比显著减少，且此效果与dmaddm的质量分数呈正相关关系。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明。以下实施例仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明护的范围。

本发明中，dmaddm和渗透树脂，可以通过购买市售产品获得，也可以按照现有技术进行制备。

例如dmaddm可以采用如下方法制备：

由叔胺基与有机卤化物发生反应。将2-溴乙基甲基丙烯酸酯(2-bromoethylmethacrylate，bema)作为有机卤化物，1-二甲氨基十二烷[1-(dimethyla分钟o)dodecane，dmad]作为叔胺。将10mmol的dmad(tokyochemicalindustry，日本)、10mmol的bema(monomer-polymeranddajaclabs，美国)以及3g乙醇加入20ml的试剂瓶中。试剂瓶封口，70℃搅拌24h。反应完全后蒸发乙醇溶剂，最终得到清澈无色的粘性液态dmaddm。

实施例1

dmaddm与渗透树脂混合：按照一定质量分数2.5％将dmaddm与渗透树脂混合，室温下避光摇床混匀。

实施例2

dmaddm与渗透树脂混合：按照一定质量分数5％将dmaddm与渗透树脂混合，室温下避光摇床混匀。

实施例3

dmaddm与渗透树脂混合：按照一定质量分数10％将dmaddm与渗透树脂混合，室温下避光摇床混匀。

本发明中对该类化合物进行了如下实验研究，以说明该化合物的有益效果：

1.样本制备

(1)美观性实验样本：新鲜拔除的年轻牛牙，清洁后浸泡保存于0.1％麝香草酚溶液中；低速切割机切割成冠根两部分，丢弃牙根部分，牙冠部分待用。体式显微镜下观察样本，剔除有缺陷及裂纹的牛牙样本；将样本干燥后，釉质面朝下放置在硅胶孔中，用树脂包埋待树脂彻底固化后，使用抛光机打磨。依次使用600目、1200目、2500目的砂纸抛光掉表面150um的釉质层，暴露至少4*4mm的开窗面，使用抗酸指甲油涂布在开窗面之外的区域。

(2)抗菌性实验样本的制作：新鲜拔除的年轻牛牙，清洁后浸泡保存于0.1％麝香草酚溶液中；低速切割机切割成冠根两部分，丢弃牙根部分，牙冠部分待用。体式显微镜下观察样本，剔除有缺陷及裂纹的牛牙样本；将样本在低速抛光机上制作成8*8mm的釉质块样本，依次使用600目、1200目、2500目的砂纸抛光掉表面150um的釉质层，最终制成8*8*1mm的釉质样本。

2.脱矿脱矿溶液由50mm乙酸盐溶液组成，其中含有1.28mmca(no3)2·4h2o，0.74mmnah2po4·2h2o，和0.03ppm氟盐。调节ph值为5.0，样本在37.8℃、未搅拌环境中浸泡16小时。使用的溶液的总容积是用2ml/mm²的釉质面积计算出来的。

3.充填样本的制备

分组：质量分数0，2.5，5，10％dmaddm的渗透树脂暗室中，将相应质量的dmaddm和渗透树脂加入到ep管中，避光在摇床上溶解混匀24小时。

4.三菌种生物膜构建

变异链球菌ua159、戈登链球菌dl1和血链球菌atcc10556(由口腔疾病研究国家重点实验室提供)，bhi培养基，37℃复苏，bhi琼脂固体培养基划板，4℃保存，挑取单菌落克隆，37℃兼性厌氧(90％n2，5％h2，5％co2)培养，光镜镜检。

配bhi+1％糖：超净台外配20％蔗糖母液；后超净台内滤器过滤，取20ml加入380ml的bhi溶液中；

取出过夜培养的变链、血链、格式链球菌，离心(2500转，10分钟)，去上清，bhi+1％蔗糖溶液重悬，调整od600＝0.2，此时细菌浓度为108cfu/ml数量级，然后三菌液等体积混合。

3)以bhi+1％蔗糖溶液稀释混合液10倍，加入24孔板中，每孔2ml孔板中有应用不同质量分数(0-10％)dmaddm的渗透树脂的样本。

5.浸提液安全性实验：

96孔板，每个孔加入5μl渗透树脂制成薄片，ddw浸泡24小时后，于华西医院消毒供应中心，环氧乙烷低温消毒。同一组的10个样本浸泡在200μl细胞培养基，37℃，鼓动，24h，从而获得浸提液。根据牙齿表面积及口腔唾液分泌量，将浸提液稀释至相应浓度，用含有浸提液的培养基重悬hok细胞(对照组用不含浸提液的培养基重悬细胞)，以4000cell/well的浓度将100ul细胞悬液接种至96孔板，培养24h，更换新鲜的含有浸提液的100μl培养基，再培养48h。后加入5mg/ml的mtt溶液20μl进入每个well，培养4h；去除液体，加入150μldmso，避光震荡后测492nm下od值。

5.表面粗糙度检测

渗透树脂充填样本完成后，送原子力显微镜，接触模式，恒力簧设置为0.1n/m进行表面粗糙度的测试，获得512*512像素图像，并获得10μm*10μm三维表面形态图像重建，每个样本取3点数据，获取表面粗糙度ra值数据及三维重建图像。

6.美观性实验：

美观性实验样本制备后，使用分光光度计比色仪测量颜色数据；之后进行脱矿；脱矿后再次测量颜色数据；涂布渗透树脂；再次测量颜色数据。

7.噻唑蓝比色法(mtt比色法)

三菌种生物膜培养48小时，将样本从24孔板中取出，使用无菌pbs溶液轻柔漂洗，以去除样本表面浮游细菌，之后将样本转移至新的24孔板，每孔贴壁缓慢加入1ml0.5mg/ml的新鲜mtt溶液，避光，37℃，5％co2条件下培养孵育1小时，之后将样本重新转移至另一新的24孔板中，每孔缓慢加入1mldmso溶液，避光摇匀约20分钟，待颜色均匀，每孔3个平行样，分别吸出200μl至96孔板中，用酶标仪在540nm波长处测定相应的吸光度值。8.结晶紫染色法：

三菌种生物膜培养48小时，将样本从24孔板中取出，使用无菌pbs溶液轻柔漂洗，以去除样本表面浮游细菌，之后将样本转移至新的24孔板，每孔贴壁缓慢加入1ml甲醇，静置15分钟，以此固定生物膜。之后将样本从24孔板中取出，使用无菌pbs溶液轻柔漂洗，并使其干燥，将1ml0.1％甲紫溶液加入孔板，静置5分钟。之后弃掉0.1％甲紫溶液，轻轻漂洗生物膜直到漂洗液无色。1ml95％乙醇溶液加入24孔板，放置摇床30分钟脱色，直至观察到生物膜已完全脱色。每孔3个平行样，分别吸出200μl至96孔板中，用酶标仪在595nm波长处测定相应的吸光度值。

9.乳酸产量测定

生物膜培养48小时后，将各组样本取出，使用无菌pbs轻轻漂洗，以去除样本表面浮游生物膜。将样本放入新的24孔板，加入1.5ml含有0.2％蔗糖的bpw缓冲液，在将其放入温度为37℃含有5％co2的兼性厌氧培养箱中放置3小时使成熟的生物膜继续产酸。3小时后取出并将样本移除并采用乳酸脱氢酶法测量bpw液体中乳酸的浓度：将24孔板中的待测乳酸液体用移液枪转移至96孔板中，并加入不同浓度梯度的标准乳酸作为标准曲线，在酶标仪上340nm波长下测量其吸光值；然后分别加入乳酸脱氢酶反映1小时后再同样的条件下测量吸光值，记录并分析数据。