專利名稱：水硬性氟化物涂膜材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于牙齒氟化制品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水硬性氟化物涂膜材料。
背景技術(shù)：
牙齒齲病是口腔常見疾病。齲病的過程是在各種致齲因素作用下牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)發(fā)生脫礦的過程，即組成牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)的主要無機(jī)成分羥基磷灰石因酸的作用而溶解，致使釉質(zhì)礦物質(zhì)喪失。大量的研究表明，對(duì)牙齒局部應(yīng)用氟離子，可以提高牙齒硬組織的抗脫礦能力，減少齲病的發(fā)生。局部應(yīng)用氟離子的防齲機(jī)制主要有三個(gè)方面:(I)釋放的氟離子能夠通過釉質(zhì)或牙本質(zhì)結(jié)構(gòu)中的微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散進(jìn)入牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)內(nèi)部，取代羥基磷灰石的部分羥基，生成氟磷灰石，而氟磷灰石比羥基磷灰石具有更強(qiáng)的酸蝕能力，因而增強(qiáng)了牙釉質(zhì)抗酸蝕的能力；(2)氟離子能夠與唾液中的鈣離子或者牙齒硬組織溶解產(chǎn)生的鈣離子結(jié)合，在牙齒表面生成氟化鈣沉積層，此沉積層在以后酸性環(huán)境下能緩慢溶解，釋放出氟離子，起至IJ “氟庫(kù)”作用；(3)釋放的氟離子還可進(jìn)入黏附在牙齒表面的菌斑內(nèi)，抑制菌斑內(nèi)致齲細(xì)菌的生長(zhǎng)與代謝，減少致齲因素。牙齒局部施加氟離子的方法很多，主要有專業(yè)的和非專業(yè)的兩方面。非專業(yè)主要是人們自行使用的含氟牙齒衛(wèi)生用品，包括用含氟牙膏刷牙，含氟漱口水漱口，咀嚼含氟口香糖等。為了人體安全，這些產(chǎn)品通常氟含量很低，在口腔中與牙齒接觸時(shí)間很短，通常只有數(shù)分鐘，氟離子與牙齒硬組織不能充分反應(yīng)，因此需要每天使用I 3次，并且需要長(zhǎng)期應(yīng)用。對(duì)于幼兒或者少兒這樣的齲病好發(fā)人群，他們長(zhǎng)期自行實(shí)施困難，而且存在誤吞服的可能，長(zhǎng)期多次誤吞服可能影響身體健康，導(dǎo)致全身氟中毒。因此這些非專業(yè)應(yīng)用的含氟牙齒衛(wèi)生用品并不適合于幼兒及少兒牙齒防齲。

專業(yè)應(yīng)用的牙齒氟化制品是指由經(jīng)過培訓(xùn)的人員應(yīng)用到需要預(yù)防牙齒齲壞的人員的牙齒表面上的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品主要有含氟凝膠、氟泡沫及含氟涂膜材料。氟凝膠是一種含有氟化物的水凝膠狀物質(zhì)，氟泡沫是一種含有氟化物的氣溶膠泡沫，呈細(xì)膩濃密泡沫狀，能以數(shù)以千計(jì)的氣泡沫附著在牙齒表面，期間釋放出氟離子。氟凝膠和氟泡沫的基本性質(zhì)、作用機(jī)理與用法基本相同，應(yīng)用時(shí)需要將材料置于專門的牙列托盤內(nèi)，在專業(yè)人員的幫助下放入口腔內(nèi)，使牙齒浸入氟凝膠或者氟泡沫中并持續(xù)數(shù)分鐘，在此接觸過程中材料釋放的氟離子與牙齒硬組織反應(yīng)。盡管氟凝膠和氟泡沫中的氟化物含量較高，但是它們與牙齒的接觸時(shí)間還是較短，牙齒氟化效果有限，而且應(yīng)用的效果往往因?yàn)橛變夯蛘呱賰焊械椒浅２皇娣s短材料在口腔中的接觸時(shí)間，導(dǎo)致效果降低。此外，使用后凝膠和氟泡沫在口腔中不易清潔，吐出的凝膠容易堵塞下水道，需要收集到垃圾箱，在學(xué)校等場(chǎng)所大規(guī)模推廣應(yīng)用不方便。氟化物涂膜又稱氟涂漆(fluoride varnish)，是在20世紀(jì)60年代晚期及70年代早期發(fā)展起來的一種局部用防齲材料，涂于牙齒表面后，能在牙齒表面附著一段時(shí)間(通常為數(shù)小時(shí) 至十?dāng)?shù)小時(shí))。在此期間能釋放氟離子，釋放的氟離子能夠氟化牙齒硬組織，提聞牙齒的抗頻壞能力。氟化物涂膜材料主要由成膜材料、氟化物和揮發(fā)性溶劑組成。例如德國(guó)VOCO公司的Bifluoridl2氟化物涂膜材料是一種含有6%氟化鈉、6%氟化鈣的混懸液，以少量的硝化纖維為成膜材料，以丙酮為溶劑。將這種材料涂布于牙齒表面，溶劑快速揮發(fā)后在牙齒表面形成一層含有氟化物的薄膜。但是這種材料在儲(chǔ)放過程中，懸浮的氟化物顆粒容易沉淀，再次應(yīng)用時(shí)需要用力搖晃，才能使沉淀的氟化物懸浮起來。而且，由于所使用的溶劑揮發(fā)性很大，材料內(nèi)的溶劑在儲(chǔ)存、使用過程中不斷揮發(fā)，涂膜材料內(nèi)的氟化物濃度增加，為此需要經(jīng)常向涂膜材料容器內(nèi)補(bǔ)充溶劑，這樣涂膜材料內(nèi)的氟化物的量處于不確定狀態(tài)，無法精確可控地施加安全劑量的氟化物于患者的牙齒上。類似的產(chǎn)品還有德國(guó)DMG公司的Multifluorid0美國(guó)提出了一種以雙組份加成型硅橡膠為成膜基質(zhì)，以氟化鈉或氟化鋅為氟化物的涂膜材料，這種材料應(yīng)用前需要手工 混合兩組分，涂抹到牙齒表面后需要等待較長(zhǎng)時(shí)間才能固化，固化后形成的涂膜親水性很低，釋氟性差，防齲效果不好。美國(guó)還提出了一種以松香甘油酯或松香季戊四醇酯為成膜基質(zhì)、以環(huán)己烷或者戊烷與異丙醇混合溶劑為溶劑，以氟化鈉為氟化物的涂膜材料。這種涂膜材料的缺點(diǎn)在于涂膜是脂類物質(zhì)，親水性較差，釋氟性不佳，而且環(huán)己烷或戊烷對(duì)人體毒性相對(duì)較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水硬性氟化物涂膜材料，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的親水性差、釋氟性不佳的問題。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述涂膜材料的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，水硬性氟化物涂膜材料，包括成膜材料、氟化物和揮發(fā)性溶劑，還包括黏附促進(jìn)劑和助懸劑；氟化物為超細(xì)且具有良好水溶性的無機(jī)氟化物粉末，無機(jī)氟化物粉末在涂膜材料中的添加量為3 7mg/ml ;無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為
0.7 10.0 μ m ;成膜材料在涂膜材料中的含量為20% 70%。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:優(yōu)選無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為1.0 5.0 μ m。進(jìn)一步優(yōu)選無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為1.5 3.0 μ m。優(yōu)選成膜材料在涂膜材料中的含量為30% 70%。進(jìn)一步優(yōu)選成膜材料在涂膜材料中的含量為50% 60%。揮發(fā)性溶劑在涂膜材料中的含量為30% 60%。黏附促進(jìn)劑為主鏈碳原子數(shù)為12 20的長(zhǎng)鏈烷基磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝松香或馬來酸酐接枝氯化聚丙烯樹脂；黏附促進(jìn)劑在涂膜材料中的含量為1.5% 30%。還包括甜味劑，甜味劑在涂膜材料中的含量為0.5% 5%。還包括香精，香精在涂膜材料中的含量為0.2% 3%。助懸劑為海藻酸鈉、聚乙烯醇、硅皂土、白陶土、膠體二氧化硅或單硬脂酸鋁。本發(fā)明的另一個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，上述涂膜材料的制備方法:將無機(jī)氟化物和助懸劑通過高速分散機(jī)分散于揮發(fā)性溶劑中，然后加入黏附促進(jìn)劑充分溶解，再依次加入成膜材料、甜味劑和香精，攪拌至所有成分完全溶解即可。本發(fā)明具有如下有益效果:1、本發(fā)明水硬性氟化物涂膜材料為預(yù)先混合好的單組份氟化物微粒懸浮稀糊劑，應(yīng)用時(shí)直接涂抹到牙齒表面，不需吹干，在口腔內(nèi)遇唾液后逐步硬化成膜，硬化后的涂膜微觀結(jié)構(gòu)為多孔狀，并且具有良好的親水性，能充分釋放氟離子，發(fā)揮氟化牙齒和防齲功能。2、本發(fā)明水硬性氟化物涂膜材料涂在口腔內(nèi)后，與牙齒黏附性能好，在口腔內(nèi)黏附時(shí)間為10 24小時(shí)，且不會(huì)黏附口腔黏膜。3、本發(fā)明水硬性氟化物涂膜材料制備方法簡(jiǎn)單，成本低。
具體實(shí)施例方式水硬性氟化物涂膜材料，包括成膜材料、氟化物和揮發(fā)性溶劑，還包括黏附促進(jìn)劑和助懸劑；氟化物為超細(xì)且具有良好水溶性的無機(jī)氟化物粉末且在涂膜材料中的添加量為3 7mg/ml ;無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為0.7 10.0 μ m ;成膜材料在涂膜材料中的含量為 20% 90%ο成膜材料可以是天然樹脂、深加工的天然樹脂、人工合成樹脂或者它們的混合物?？蛇x用的天然樹脂有:松香、珂帕樹脂、達(dá)瑪樹脂、蟲膠、乳香?？蛇x用的深加工的天然樹脂有氫化松香、歧化松香、聚合松香、馬來松香、松香甘油酯、松香季戊四醇酯等?？蛇x用的合成樹脂有:聚醋酸乙烯酯、醇溶性丙烯酸樹脂、醇溶性聚酰胺樹脂等。優(yōu)先選用天然樹脂或者深加工的天然樹脂，例如松香、珂帕樹脂、蟲膠、聚合松香、松香甘油酯，或者它們的混合物。特別優(yōu)先選用聚合松香、蟲膠、松香甘油酯以及它們的混合物。成膜材料在涂膜材料中的含量為20% 70%，優(yōu)先含量為40% 70%，特別優(yōu)先的含量為50% 60%。黏附促進(jìn)劑是分子結(jié)構(gòu)上含羥基、羧基、磷酸基、醚鍵或磺酰氨基的樹脂，可選用的黏附促進(jìn)劑有:主鏈碳原子數(shù)為12 20的長(zhǎng)鏈烷基磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝松香、馬來酸酐接枝氯化聚丙烯樹脂等。優(yōu)先選用主鏈碳原子數(shù)為12 20的長(zhǎng)鏈烷基磷酸酯和馬來酸酐接枝松香，特別優(yōu)先選用馬來酸酐接枝松香。黏附促進(jìn)劑在涂膜材料中的含量為1.5% 20%，優(yōu)先含量為5% 15%，特別優(yōu)先含量為8% 10%。氟化物主要是超細(xì)無機(jī)氟化物粉末，特別是具有良好水溶性的氟化物，例如氟化鈉、氟化鋅、氟化鉀、氟化亞錫、氟化鍶、氟化氨、單氟磷酸鈉及氟化鈣。優(yōu)先選用氟化鈉、氟化亞錫和單氟磷酸鈉，特別優(yōu)先選用氟化鈉。氟化物在涂膜材料中的添加量為3 7mg/ml，優(yōu)先添加量為5mg/ml。氟化物粉末的粒度影響氟化物的懸浮性，本發(fā)明采用平均粒度為0.7 10.0 μ m氟化物粉末，優(yōu)先采用平均粒度為1.0 5.0 μ m氟化物粉末，特別優(yōu)先采用粒度為1.5 3.0 μ m的氟化物粉末。助懸劑是一些能增加涂膜材料黏度的物質(zhì)，可選用的助懸劑有:海藻酸鈉、聚乙烯醇、硅皂土、白陶土、膠體二氧化硅、單硬脂酸鋁，優(yōu)先選用硅皂土、白陶土、膠體二氧化硅，特別優(yōu)先選用膠體二氧化硅。揮發(fā)性溶劑是一些能夠與水混溶的、可揮發(fā)的低級(jí)醇，可選用的溶劑有:乙醇、丙醇、正丙醇、正丁醇 、異丙醇、丙二醇、丙三醇，優(yōu)先選用乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇，特別優(yōu)先選用乙醇、正丙醇。揮發(fā)性溶劑在涂膜材料中的含量為20% 60%，優(yōu)先含量為30% 60%，特別優(yōu)先含量為30% 40%。
甜味劑可以選用糖精、蔗糖、木糖醇，優(yōu)先選用木糖醇。甜味劑在涂膜材料中的含量為0.5% 5%，優(yōu)先含量為1% 3%。香精可以選用薄荷油、草莓香精、西瓜香精等。香精在涂膜材料中的含量為
0.2% 3%，優(yōu)先含量為0.5% 1.5%。實(shí)施例1將平均粒度為0.7 μ m的氟化鈉IOg和膠體二氧化硅3g通過超聲分散機(jī)分散于96%的乙醇溶液50ml中，然后加入成膜材料聚合松香88g，充分溶解后加入黏附促進(jìn)劑馬來松香70g，再加入糖精3g，西瓜香精lg，持續(xù)分散3小時(shí)至所有成分完全溶解，即得到氟化鈉含量為5mg/ml、成膜材料含量為40%、揮發(fā)性溶劑含量20%，黏附促進(jìn)劑含量為30%的氟化物涂膜材料。氟化物還可選用單氟磷酸鈉，溶劑還可選用丙醇、異丙醇，成膜材料還可選用蟲膠、珂帕樹脂、氫化松香，成膜促進(jìn)劑還可選用十八烷基磷酸酯，助懸劑還可選用白陶土。實(shí)施例2將平均粒度為10 μ m的氟化鈉IOg和膠體二氧化硅7g通過超聲分散機(jī)分散于96%的乙醇溶液40ml中，然后加入蟲膠155g，充分溶解后加入十八烷基磷酸酯3g，再加入糖精2g，草莓香精lg，持續(xù)攪拌分散3小時(shí)至所有成分完全溶解，即得到氟化鈉含量為5mg/ml、成膜材料含量為70%、黏附促進(jìn)劑含量為30%的氟化物涂膜材料。成膜材料還可選用珂帕樹月旨，成膜促進(jìn)劑還可選用十八烷基磷酸酯，助懸劑還可選用白陶土。實(shí)施例3將平均粒度為3.0 μ m的氟化鈉粉末6g和膠體二氧化硅Ig通過超聲分散機(jī)分散于96%的乙醇溶液130ml中，然后加入蟲膠60g，充分溶解后加入十八烷基磷酸酯3.1g,再加入糖精2g，草莓香精lg，持續(xù)攪拌分散3小時(shí)至所有成分完全溶解，即得到氟化鈉含量為5mg/ml、溶劑含量為60%、黏附促進(jìn)劑含量為1.5%的氟化物涂膜材料。成膜材料還可選用聚合松香或者珂帕樹脂，成膜促進(jìn)劑還可選用十八烷基磷酸酯，助懸劑還可選用白陶土。實(shí)施例4將平均粒度為3 μ m的單氟磷酸鈉340g和膠體二氧化硅90g通過高速分散機(jī)分散于96%的乙醇溶液623ml中，然后加入松香2100g，充分溶解后加入馬來酸酐接枝松香400g,再加入糖精5g，西瓜香精0.6g，持續(xù)攪拌分散3小時(shí)至所有成分完全溶解，即得到氟化物含量為5mg/ml、溶劑含量為50%、黏附促進(jìn)劑含量為30%的氟化物涂膜材料。成膜材料還可選用聚合松香或者珂帕樹脂，成膜促進(jìn)劑還可選用十八烷基磷酸酯，助懸劑還可選用白陶土。實(shí)施例5將600g食用級(jí)漂白蟲膠溶于400g的96%乙醇溶液中，再加入3.9%的氟化鈉水溶液40g，然后加入粒度為0.2 3 μ m氟化鈉粉50g、膠體二氧化硅15g，山莓香精45g，通過高速分散機(jī)充分分散成細(xì)膩的粘稠液體，得到IOOOml涂膜材料，氟化鈉濃度為50mg/ml。本發(fā)明水硬性氟化物涂膜材料涂膜釋氟性能測(cè)定:將厚0.5mm的聚酯片切割成邊長(zhǎng)IOmm的正方形載片,共制備80個(gè),超聲清洗、干燥后在感量為0.0OOlg的分析天平(Mettler Toledo Co,瑞士)上稱重,并分為8組,每組10個(gè)。在聚酯載片的一面均勻涂布薄薄一層本氟化物涂膜材料，立即稱重，然后將每個(gè)有涂膜的載片浸入裝有5ml去離子水的塑料浸提瓶?jī)?nèi)，每個(gè)浸提瓶放一個(gè)，加蓋后置于37°C恒溫水浴搖床內(nèi)。用本發(fā)明實(shí)施例2的水硬性氟化物涂膜材料涂布40個(gè)載片，用德國(guó)DMG公司的Multifluorid氟化鈉涂膜材料涂布40個(gè)載片。分別于浸水后3小時(shí)、7小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)將兩種材料的載片從試樣浸提瓶中各取出10個(gè)，然后向取出載片的每瓶浸提液中加入5.0ml TISAB，在攪拌下用氟離子選擇復(fù)合電極(DC219-F 型,Mettler Toledo Co,瑞士)和離子測(cè)試儀(SevenMulti 型，MettlerToledo Co，瑞士)測(cè)定浸提液中氟離子的濃度(mg/L)。計(jì)算出浸提液中氟離子的含量，以釋放的氟離子量(mg F_)除以相應(yīng)的涂膜質(zhì)量(克)作為釋氟值(mg F7g)。兩種氟化物涂膜24小時(shí)內(nèi)累積氟離子釋放值見表1，可見實(shí)施例2的氟離子釋放值在4個(gè)測(cè)定時(shí)間均顯著大于 Multif luorid。表I兩種氟化物涂膜24小時(shí)內(nèi)累積氟離子釋放值
權(quán)利要求
1.水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:包括成膜材料、氟化物和揮發(fā)性溶劑，還包括黏附促進(jìn)劑和助懸劑；氟化物為超細(xì)且具有良好水溶性的無機(jī)氟化物粉末，所述無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為0.7 10.0 μ m,在涂膜材料中的添加量為3 7mg/ml ;所述成膜材料在涂膜材料中的含量為20% 90%。
2.如權(quán)利要求1所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述無機(jī)氟化物粉末的平均粒度為1.0 5.0 μ m氟化物粉末。
3.如權(quán)利要求2所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述無機(jī)氟化物粉末的粒度為1.5 3.0 μ m的氟化物粉末。
4.如權(quán)利要求1所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述成膜材料在涂膜材料中的含量為40% 80%。
5.如權(quán)利要求4所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述成膜材料在涂膜材料中的含量為50% 60%。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述揮發(fā)性溶劑在涂膜材料中的含量為30% 60%。
7.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述黏附促進(jìn)劑為主鏈碳原子數(shù)為12 20的長(zhǎng)鏈烷基磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝松香或馬來酸酐接枝氯化聚丙烯樹脂；所述黏附促進(jìn)劑在涂膜材料中的含量為0.5% 40%。
8.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:還包括甜味劑，所述甜味劑在所述涂膜材料中的含量為0.5% 5%。
9.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:還包括香精，所述香精在所述涂膜材料中的含量為0.2% 3%。
10.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水硬性氟化物涂膜材料，其特征在于:所述助懸劑為海藻酸鈉、聚乙烯醇、硅皂土、白陶土、膠體二氧化硅或單硬脂酸鋁。
全文摘要
水硬性氟化物涂膜材料，包括成膜材料、氟化物和揮發(fā)性溶劑，還包括黏附促進(jìn)劑和助懸劑；氟化物為超細(xì)且具有良好水溶性的無機(jī)氟化物粉末且在涂膜材料中的添加量為1～7mg/ml；無機(jī)氟化物粉末的粒度為0.1～10.0μm；成膜材料在涂膜材料中的含量為20%～90%。本發(fā)明水硬性氟化物涂膜材料為預(yù)先混合好的單組份氟化物微粒懸浮稀糊劑，含有5%氟化物，應(yīng)用時(shí)直接涂抹到牙齒表面，不需吹干，在口腔內(nèi)遇唾液后逐步硬化成膜，硬化后的涂膜微觀結(jié)構(gòu)為多孔狀，并且具有良好的親水性，能充分釋放氟離子，發(fā)揮氟化牙齒和防齲功能。
文檔編號(hào)A61K6/027GK103211710SQ20131009110
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者趙信義 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院