[发明专利]恢复钙化组织中的缺陷的组合物

说明书

                        发明领域

本发明一般涉及主要由钙、硅和氧组成的无定形生物活性微粒的组合物，并涉及其用于恢复钙化组织中缺陷的方法。

                        发明背景

已知如生物活性颗粒等产品可以用于恢复或修复钙化组织如牙周囊、摘出术的位置、牙质过敏性处理、骨组织形成等中的缺陷。

1971年，首次说明了生物活性颗粒在恢复或修复钙化组织如骨组织形成中的缺陷中的生物相容性，如硬组织对于植入的玻璃质颗粒的紧密对合所证明的。具体地，Hench等人在“生物医学材料研究论文集，2：117-141(1971)中最先报告了生物活性玻璃的应用。通过在置于骨表面附近的生物活性玻璃上的对合，可以生长骨，随后可以在短距离内传导新骨。

在随后的骨组织形成应用中已经描述了生物活性玻璃的颗粒。美国专利US No.4,239,113描述了一种用于制备骨粘合的组合物。美国专利US No.5,658,332公开了一种在附肢骨骼中的部位或在显示出代谢作用降低的部位的缺陷中形成骨组织的方法，它使用含有40-58％SiO₂、10-30％NaO、10-30％CaO和0-10％P₂O₅，其尺寸范围为200-300微米的生物活性玻璃微粒。

在修复或恢复牙组织中的缺陷的领域中，生物活性颗粒已经用于牙周骨缺陷修复(美国专利No.4,851,046)，利用大小为90-710微米和含40-55重量％SiO₂、10-30重量％CaO、10-35重量％Na₂O、2-8重量％CaF₂和0-10重量％B₂O₃的组成。美国专利No.4,851,046描述了用于牙周用途的含有各种尺寸范围的生物活性玻璃颗粒的组合物。美国专利No.5,204,106公开，在280-425微米的窄尺寸范围内的生物活性玻璃颗粒有与上述颗粒截然不同的生物反应。

生物活性颗粒也已经用于牙质过敏性的处理方面。牙质是机械地支承牙釉质的坚硬但是有弹性的含钙组织。牙质包围并保护牙髓。牙质还有大量连续的牙本质小管，该牙本质小管以釉质牙本质界/牙骨质本质界与牙髓腔相连。这些细牙本质小管从牙髓向外辐射。在由于不适当的口腔卫生习惯或者由于牙周疾病和/或其处理，使牙釉和牙骨质从牙上磨掉时，就产生了牙过敏问题。牙本质小管是充满流体的，使牙中心核暴露于外部环境中。因此，在遇到气流、触觉型刺激或热刺激时，牙髓神经被刺激，导致痛觉。基于解释过敏的牙的原因用的所谓流体动力理论，通过牙本质小管传递的刺激会刺激牙髓中分布的神经，导致这些区域的疼痛。通过密封牙本质小管，从而通过物理或化学方法堵塞敏感的导管，可以抑制敏感性牙质和改善或减轻疼痛。

在对牙本质小管部分阻塞的更早应用中，美国专利No.5,735,942(“‘942专利”)公开一种生物活性熔体衍生玻璃组合物，用于牙过敏性的处理。’942专利公开了下列组合物，用重量％表示：40-60 SiO₂、10-30 CaO、10-35 Na₂O、2-8 P₂O₅、0-25 CaF₂和0-10 B₂O₃，粒度小于约10微米，一些颗粒约为2微米或更小，一些颗粒大于2微米。’942专利提到60％SiO₂是生物活性熔体衍生玻璃的最大二氧化硅极限。

在熔体衍生过程中，存在导致产生多孔水合二氧化硅凝胶层的三个反应：离子交换、二氧化硅溶解和硅醇缩聚，以形成硅烷结合的水合二氧化硅链或环。在熔体衍生玻璃中的SiO₂含量增大时，这些反应的速度降低，从而降低溶液中Ca⁺²离子的利用率和在表面上产生二氧化硅凝胶层的能力。结果是当SiO₂含量接近60％时，熔体衍生玻璃的生物活性降低并最终消失。该方法采用窄的有效组成范围，这阻碍了配方设计师为特定用途改进和设计材料的能力。

由熔体衍生法制备的并且如现有技术(‘942专利)中提到的生物活性玻璃在铂坩埚中于典型约1350℃左右的高温下加工。所以，熔体衍生玻璃成本高，并且难以转向到生产设备。高温加工加上多个处理步骤使得由熔体衍生法制备的生物活性玻璃相当昂贵，大大地限制了把生物活性玻璃用于口腔护理制品的实用性。