一种具有高成骨活性的可注射型硅磷钙基牙科糊剂及其制备方法和应用

本发明属于生物医用材料，具体涉及一种具有高成骨活性的可注射型硅磷钙基牙科糊剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、牙髓病和根尖周病是口腔常见、多发疾病。根据患者牙髓根尖周病变情况，临床牙髓学疾病治疗方法主要包括盖髓术、髓室底与根管穿孔修补、根管治疗术、根尖诱导成形术、根尖屏障术、根管倒充填、血运重建等。决定牙髓学疾病治疗疗效的因素众多，其中牙科充填修复材料是最为关键的一步。硅钙基生物陶瓷糊剂是目前牙髓学领域综合性能较优的一种材料，三氧化矿物凝聚体(mta，mineral trioxide aggregate)是第一款进入临床应用的硅钙基生物陶瓷材料，具有优良的生物活性、生物相容性、类骨磷灰石矿化能力、封闭能力以及一定的抗菌性能等。

2、尽管如此，初期版本的mta类材料也存在操作性能差、难于注射、抗溃散性能差、固化性能不足、易致牙体变色等缺点。早期mta调配具有强烈的砂质感，调制困难，并且难以递送至狭长弯曲的根管内。另外，mta浆体在含水环境中易发生颗粒游离溃散现象，如，在血运重建术中，mta浆体常常放置于血凝块上，以封闭根管并诱导牙髓矿化。然而，未凝固的糊剂在接触到新鲜血凝块时，会发生溃散，这可能会导致游离的糊剂颗粒发生微渗漏以及潜在的炎症反应。mta的固化时间长达4小时左右，过长的固化时间不仅延长治疗时间，增加额外的操作手续，还会提高浆体溃散与移位风险。

3、研究人员主要通过掺杂无机盐(如，氯化钙与碳酸钙等)加速硅钙基材料水化反应，来缩短其固化时间。另外，通过使用海藻酸钠、壳聚糖和明胶等有机胶凝剂，能够有效提高硅钙基糊剂的抗溃散性能与操作特性，有机添加剂引入后，可以在糊剂颗粒表面形成有机胶凝膜，有效抵挡外在水分的侵蚀，并且这类有机物具有良好的流变性能与胶凝性能，能够增强糊剂颗粒的粘结能力与流动性能。然而，附着在糊剂颗粒表面的有机物不可避免地阻碍了硅钙基材料的水化反应，因而降低其固化性能。目前，该领域主要使用有机-无机复合强化策略解决上述方法的不足。

4、cn202111263723.7公开了一种抗溃散硅钙基根管充填糊剂及其制备方法和应用，该根管充填糊剂以硅钙基化合物和甲酸钙为固相，以魔芋胶溶液为液相，其中甲酸钙的水化加速作用与魔芋胶粘结效应有效地提高了硅钙基材料抗溃散性能与固化特性。然而，甲酸钙本身无胶凝特性，不能自行固化，另外，魔芋胶在较低浓度下便能形成高粘稠度的液相，稍高浓度时，固液相调拌混合较为困难。

5、另外，cn200710047442.1公开了一种人体骨缺损填充原位自固化生物活性材料及制备方法，该材料以磷酸钙和硅酸三钙为复合粉体，制得具有自固化特性骨修复材料，尽管该材料固相粉体中涉及具有自固化胶凝特性的磷酸钙，而磷酸钙是一类具有多种固化特性的复杂体系，不同成分组合的固化机理与固化行为相差较大。另外，该材料未涉及解决硅钙基材料的抗溃散性能不足的问题。

6、cn103007340a公开了一种用于人体硬组织修复的自固化复合骨修复材料及应用，该骨修复材料中固相含有硅酸三钙与磷酸钙骨水泥，以及磷酸二氢钾、氧化镁等多种无机物，液相含有柠檬酸钾与壳聚糖等。尽管，该骨修复材料固化时间较短，但因为该材料中含有硅钙基、磷酸钙、磷酸镁等多种具有固化特性的胶凝体系，并且液相中有机物粘结性能不足，因此，该材料的抗溃散性能、注射性能以及操作性能较差。

7、当在根尖诱导成形术、根尖屏障术、根管倒充填等治疗时，具有优异成骨诱导特性的牙科材料，不仅有利于消退根尖周与牙周膜的炎症，刺激根尖部牙骨质沉积，促进牙根继续生长并发育，还能够促进牙槽骨等骨质缺损部位再生。因此，基于上述原因，目前牙髓学治疗领域迫切需要研制出一种固化性能良好、可注射、抗溃散型并具备高成骨活性的硅钙基生物活性糊剂材料。

8、然而，迄今为止未见协同应用α-磷酸三钙型自固化材料与羟丙基甲基纤维素，以提高硅钙基糊剂操作性能、抗溃散性以及成骨活性的报道。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有高成骨活性的可注射型硅磷钙基牙科糊剂及其制备方法和应用。本发明提供的牙科糊剂能够解决现有硅钙基材料操作性能不足与抗溃散性差等问题，并提高其骨诱导能力。

2、技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：

3、本发明提供了一种具有高成骨活性的可注射型硅磷钙基牙科糊剂，所述牙科糊剂由固相粉体和固化液调和制得；所述固相粉体中至少包含α-磷酸三钙；所述固化液中至少包含羟丙基甲基纤维素的水溶液。

4、本发明首次以α-磷酸三钙自固化糊剂协同羟丙基甲基纤维素，形成有机-无机复合强化体，通过α-磷酸三钙自固化糊剂提高硅钙基材料硬化动力学，加快糊剂固化反应，同时通过羟丙基甲基纤维素增强糊剂颗粒间内聚力，提高硅钙基材料操作性能与抗溃散性。

5、本发明一种优选地实施方式是，所述牙科糊剂由固化液和固相粉体按0.4～0.65g/g调和制得。

6、优选地，所述固相粉体包含硅酸三钙和α-磷酸三钙。

7、进一步优选地，所述硅酸三钙的粉体粒径为0.1～10μm。该粒径范围下，硅酸三钙具有良好的细度，调配操作特性较好。

8、进一步地，所述固相粉体中，硅酸三钙的重量百分比为50-90％，α-磷酸三钙的重量百分比为10-50％，二者重量百分比之和为100％。

9、优选地，所述固化液为含磷酸氢二钠与羟丙基甲基纤维素的水溶液。

10、进一步地，所述固化液中，磷酸氢二钠重量百分比为1-5％，羟丙基甲基纤维素重量百分比为0.5-3％。

11、本发明还提供了上述可注射型硅磷钙基牙科糊剂的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)将硅酸三钙粉体与α-磷酸三钙粉体均匀混合，得到固相粉体；

13、(2)将羟丙基甲基纤维素粉体加入水中充分溶解，得到均匀液相，后将磷酸氢二钠粉体溶解于该液相，得到固化液；

14、(3)将所得固化液和固相粉体按比例调和均匀，得到具有高成骨活性的可注射型硅磷钙基牙科糊剂。

15、本发明还提供了上述可注射型硅磷钙基牙科糊剂在制备牙科充填修复材料中的应用。本发明提供的可注射型硅磷钙基牙科糊剂能够应用于根尖屏障术、根端倒填充、根尖诱导成形术、根管治疗、盖髓术等牙髓学治疗领域。

16、有益效果：

17、1、本发明首次以α-磷酸三钙自固化糊剂协同羟丙基甲基纤维素，形成有机-无机复合强化体，通过α-磷酸三钙自固化糊剂提高硅钙基材料硬化动力学，加快糊剂固化反应，同时通过羟丙基甲基纤维素增强糊剂颗粒间内聚力，提高硅钙基材料操作性能与抗溃散性。

18、2、本发明引入α-磷酸三钙自固化体系后，能够有效增强硅钙基材料成骨相关基因表达，提高糊剂生物相容性与促成骨能力。

19、3、本发明硅磷钙基生物活性糊剂具有优异的类骨磷灰石矿化能力，可促进磷灰石晶体快速沉积，并且与牙体形成紧密贴合，具备优异的封闭性能。此外，该糊剂具备强碱形成能力与抗菌性能。

20、4、本发明通过合理配比固相粉体与固化液，可制得流动性能可调的注射性牙科糊剂材料，能够满足不同临床应用需求的使用。