一种牙周修复用多孔纤维膜材料及其制备方法
文献发布时间：2023-06-29 06:30:04
技术领域
本发明属于牙周修复技术领域，具体涉及一种牙周修复用多孔纤维膜材料及其制备方法。
背景技术
牙周疾病是一种慢性炎症疾病，最终可导致牙周组织缺损或牙齿脱落，从而危及人类口腔健康。牙周疾病是由一系列牙周致病菌交叉感染引起，可引起牙龈炎症，逐步引发牙周软组织损伤和骨组织缺损。当前，诱导组织再生膜，作为屏障膜，可有效阻止牙周软组织向骨缺损部位生长，为骨组织再生提供充足空间；诱导骨再生技术，可以刺激新骨的形成，引导骨再生，修复缺损的牙槽骨。
目前现有的牙周修复用多孔纤维膜材料及其制备方法还存在一些问题：传统的牙周修复用多孔纤维膜材料在制备过程的明胶原料，由于明胶原料的制备生产周期长，且生产效率低，从而导致供应不方便及时提供，从而影响多孔纤维膜材料的制备，同时原材中的纳米羟基磷灰石原料的粒径较大，导致制备的多孔纤维膜材料不易被吸收，降低修复效果，为此我们提出一种牙周修复用多孔纤维膜材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牙周修复用多孔纤维膜材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料，包括以下重量份计的原料组成：聚己内酯10-30份、明胶8-20份、壳聚糖30-60份、纳米羟基磷灰石10-70份。
优选的，包括以下重量份计的原料组成：聚己内酯20份、明胶12份、壳聚糖50份、纳米羟基磷灰石40份。
本发明还提供了一种牙周修复用多孔纤维膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.明胶原料的制备：通过动物皮组织或骨经浸灰制备明胶原料；
S2.纳米羟基磷灰石原料的制备：利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成纳米羟基磷灰石；
S3.备料：按以下重量份计准备原料，聚己内酯10-30份、明胶8-20份、壳聚糖30-60份、纳米羟基磷灰石10-70份；
S4.纺丝液制备：将重量份数的聚己内酯和明胶溶于六氟异丙醇中，形成质量体积百分比为6％-12％的混合溶液，待溶质均匀分散后，加入3％-8％的醋酸溶液，搅拌混合均匀，形成纺丝液；
S5.细丝小孔纤维膜的制备：通过静电纺丝形成具有均匀纤维结构的细丝小孔纤维膜，经真空干燥4-8天，除去有机溶剂；
S6.原料混合：将壳聚糖加入去离子水中，再加入0.8％-1.6％的醋酸溶液，形成质量体积百分比为3％-8％的壳聚糖溶液，之后加入纳米羟基磷灰石，继续搅拌至溶液均匀，超声10-20min，形成体系均一稳定的溶液；
S7.制备多孔的海绵状结构的复合膜：取真空干燥后的静电纺丝膜，剪成面积为25cm
S8.制备多孔纤维膜材料：将S7中的复合膜经梯度为60％、80％、98％酒精分别浸泡20-40min，充分除酸，之后放于烘箱中，干燥2-6h，获得牙周修复用多孔纤维膜材料。
优选的，所述S1中的明胶原料的制备的具体步骤为：
S101.将动物皮组织或骨经过浸灰处理，得到的粗胶原纤维或骨素，在料液比为1∶3-1∶10，每克粗胶原纤维或骨素物料加入0.04～1mmol的过氧化氢，进行熬胶处理，在55-75℃下整体一次熬制4-10小时，制得明胶溶液；
S102.将S101中得到的明胶溶液经过浓缩、干燥、粉碎在内的步骤而制得明胶成品。
优选的，所述S101中的动物皮组织或骨包括鳄鱼皮、田鸡皮、鱼皮、猪皮和鸡骨其中的一种。
优选的，所述S101中浸灰处理后，还设有对浸灰后得到的粗胶原纤维或骨素物料进行水洗的工序，所述浸灰处理包括将原料在饱和石灰水中浸泡8-14天，每日更换新鲜饱和石灰水。
优选的，所述S2中纳米羟基磷灰石原料的制备具体包括以下步骤：
S201.配制磷酸根离子溶液，并调节所述磷酸根离子溶液的pH值至9.6-11.8；
S202.配制钙离子溶液，并调节所述钙离子溶液的pH值至9.6-11.8；
S203.将所述钙离子溶液通过超声喷雾雾化后以一定流速喷入置于超声环境的所述磷酸根离子溶液中，然后静置，得到羟基磷灰石沉淀；
S204.将所述羟基磷灰石沉淀进行洗涤，然后，冷冻干燥，得到纳米羟基磷灰石成品。
优选的，所述S201中的磷酸根离子溶液的浓度为0.16mol/L-0.24mol/L，且所述磷酸根离子溶液和所述S202中所述钙离子溶液的钙磷比为1.5-1.8。
优选的，所述S203中的钙离子溶液的超声喷雾雾化时间为8min-16min，所述流速为3ml/min-6ml/min。
优选的，所述S201和所述S202中调节pH值所用溶液均为浓氨水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明中对明胶原料的制备，简单易行，能在较低的温度、较短时间内将胶原组织降解为明胶，与传统明胶生产方法相比，本发明方法生产周期短，耗能少，产率高，从而有利于牙周修复用多孔纤维膜材料的制备。
(2)本发明中对纳米羟基磷灰石原料的制备，利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成出粒径小且均匀的羟基磷灰石纳米粉体，提升了合成的纳米羟基磷灰石的均匀性，改善了团聚，有利于提高用于牙周修复的多孔纤维膜材料的修复效果。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料，包括以下重量份计的原料组成：聚己内酯10份、明胶8份、壳聚糖30份、纳米羟基磷灰石10份。
本发明还提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.明胶原料的制备：通过动物皮组织或骨经浸灰制备明胶原料；
S2.纳米羟基磷灰石原料的制备：利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成纳米羟基磷灰石；
S3.备料：按以下重量份计准备原料，聚己内酯10份、明胶8份、壳聚糖30份、纳米羟基磷灰石10份；
S4.纺丝液制备：将重量份数的聚己内酯和明胶溶于六氟异丙醇中，形成质量体积百分比为6％的混合溶液，待溶质均匀分散后，加入3％的醋酸溶液，搅拌混合均匀，形成纺丝液；
S5.细丝小孔纤维膜的制备：通过静电纺丝形成具有均匀纤维结构的细丝小孔纤维膜，经真空干燥4天，除去有机溶剂；
S6.原料混合：将壳聚糖加入去离子水中，再加入0.8％的醋酸溶液，形成质量体积百分比为3％的壳聚糖溶液，之后加入纳米羟基磷灰石，继续搅拌至溶液均匀，超声10min，形成体系均一稳定的溶液；
S7.制备多孔的海绵状结构的复合膜：取真空干燥后的静电纺丝膜，剪成面积为25cm
S8.制备多孔纤维膜材料：将S7中的复合膜经梯度为60％、80％、98％酒精分别浸泡20min，充分除酸，之后放于烘箱中，干燥2h，获得牙周修复用多孔纤维膜材料。
本实施例中，优选的，所述S1中的明胶原料的制备的具体步骤为：
S101.将动物皮组织或骨经过浸灰处理，得到的粗胶原纤维或骨素，在料液比为1∶3，每克粗胶原纤维或骨素物料加入0.04mmol的过氧化氢，进行熬胶处理，在55℃下整体一次熬制4小时，制得明胶溶液；
S102.将S101中得到的明胶溶液经过浓缩、干燥、粉碎在内的步骤而制得明胶成品。
本实施例中，优选的，所述S101中的动物皮组织包括鳄鱼皮。
本实施例中，优选的，所述S101中浸灰处理后，还设有对浸灰后得到的粗胶原纤维或骨素物料进行水洗的工序，所述浸灰处理包括将原料在饱和石灰水中浸泡8天，每日更换新鲜饱和石灰水。
本实施例中，优选的，所述S2中纳米羟基磷灰石原料的制备具体包括以下步骤：
S201.配制磷酸根离子溶液，并调节所述磷酸根离子溶液的pH值至9.6；
S202.配制钙离子溶液，并调节所述钙离子溶液的pH值至9.6；
S203.将所述钙离子溶液通过超声喷雾雾化后以一定流速喷入置于超声环境的所述磷酸根离子溶液中，然后静置，得到羟基磷灰石沉淀；
S204.将所述羟基磷灰石沉淀进行洗涤，然后，冷冻干燥，得到纳米羟基磷灰石成品。
本实施例中，优选的，所述S201中的磷酸根离子溶液的浓度为0.16mol/L，且所述磷酸根离子溶液和所述S202中所述钙离子溶液的钙磷比为1.5。
本实施例中，优选的，所述S203中的钙离子溶液的超声喷雾雾化时间为8min，所述流速为3ml/min。
本实施例中，优选的，所述S201和所述S202中调节pH值所用溶液均为浓氨水。
实施例2
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料，包括以下重量份计的原料组成：聚己内酯30份、明胶20份、壳聚糖60份、纳米羟基磷灰石70份。
本发明还提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.明胶原料的制备：通过动物皮组织或骨经浸灰制备明胶原料；
S2.纳米羟基磷灰石原料的制备：利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成纳米羟基磷灰石；
S3.备料：按以下重量份计准备原料，聚己内酯30份、明胶20份、壳聚糖60份、纳米羟基磷灰石70份；
S4.纺丝液制备：将重量份数的聚己内酯和明胶溶于六氟异丙醇中，形成质量体积百分比为12％的混合溶液，待溶质均匀分散后，加入8％的醋酸溶液，搅拌混合均匀，形成纺丝液；
S5.细丝小孔纤维膜的制备：通过静电纺丝形成具有均匀纤维结构的细丝小孔纤维膜，经真空干燥8天，除去有机溶剂；
S6.原料混合：将壳聚糖加入去离子水中，再加入1.6％的醋酸溶液，形成质量体积百分比为8％的壳聚糖溶液，之后加入纳米羟基磷灰石，继续搅拌至溶液均匀，超声20min，形成体系均一稳定的溶液；
S7.制备多孔的海绵状结构的复合膜：取真空干燥后的静电纺丝膜，剪成面积为40cm
S8.制备多孔纤维膜材料：将S7中的复合膜经梯度为60％、80％、98％酒精分别浸泡40min，充分除酸，之后放于烘箱中，干燥6h，获得牙周修复用多孔纤维膜材料。
本实施例中，优选的，所述S1中的明胶原料的制备的具体步骤为：
S101.将动物皮组织或骨经过浸灰处理，得到的粗胶原纤维或骨素，在料液比为1∶10，每克粗胶原纤维或骨素物料加入1mmol的过氧化氢，进行熬胶处理，在75℃下整体一次熬制10小时，制得明胶溶液；
S102.将S101中得到的明胶溶液经过浓缩、干燥、粉碎在内的步骤而制得明胶成品。
本实施例中，优选的，所述S101中的动物皮组织包括鱼皮。
本实施例中，优选的，所述S101中浸灰处理后，还设有对浸灰后得到的粗胶原纤维或骨素物料进行水洗的工序，所述浸灰处理包括将原料在饱和石灰水中浸泡14天，每日更换新鲜饱和石灰水。
本实施例中，优选的，所述S2中纳米羟基磷灰石原料的制备具体包括以下步骤：
S201.配制磷酸根离子溶液，并调节所述磷酸根离子溶液的pH值至11.8；
S202.配制钙离子溶液，并调节所述钙离子溶液的pH值至11.8；
S203.将所述钙离子溶液通过超声喷雾雾化后以一定流速喷入置于超声环境的所述磷酸根离子溶液中，然后静置，得到羟基磷灰石沉淀；
S204.将所述羟基磷灰石沉淀进行洗涤，然后，冷冻干燥，得到纳米羟基磷灰石成品。
本实施例中，优选的，所述S201中的磷酸根离子溶液的浓度为0.24mol/L，且所述磷酸根离子溶液和所述S202中所述钙离子溶液的钙磷比为1.8。
本实施例中，优选的，所述S203中的钙离子溶液的超声喷雾雾化时间为16min，所述流速为6ml/min。
本实施例中，优选的，所述S201和所述S202中调节pH值所用溶液均为浓氨水。
实施例3
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料，包括以下重量份计的原料组成：聚己内酯20份、明胶16份、壳聚糖40份、纳米羟基磷灰石50份。
本发明还提供一种技术方案：一种牙周修复用多孔纤维膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.明胶原料的制备：通过动物皮组织或骨经浸灰制备明胶原料；
S2.纳米羟基磷灰石原料的制备：利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成纳米羟基磷灰石；
S3.备料：按以下重量份计准备原料，聚己内酯20份、明胶16份、壳聚糖40份、纳米羟基磷灰石50份；
S4.纺丝液制备：将重量份数的聚己内酯和明胶溶于六氟异丙醇中，形成质量体积百分比为8％的混合溶液，待溶质均匀分散后，加入5％的醋酸溶液，搅拌混合均匀，形成纺丝液；
S5.细丝小孔纤维膜的制备：通过静电纺丝形成具有均匀纤维结构的细丝小孔纤维膜，经真空干燥5天，除去有机溶剂；
S6.原料混合：将壳聚糖加入去离子水中，再加入1.2％的醋酸溶液，形成质量体积百分比为5％的壳聚糖溶液，之后加入纳米羟基磷灰石，继续搅拌至溶液均匀，超声15min，形成体系均一稳定的溶液；
S7.制备多孔的海绵状结构的复合膜：取真空干燥后的静电纺丝膜，剪成面积为30cm
S8.制备多孔纤维膜材料：将S7中的复合膜经梯度为60％、80％、98％酒精分别浸泡30min，充分除酸，之后放于烘箱中，干燥4h，获得牙周修复用多孔纤维膜材料。
本实施例中，优选的，所述S1中的明胶原料的制备的具体步骤为：
S101.将动物皮组织或骨经过浸灰处理，得到的粗胶原纤维或骨素，在料液比为1∶6，每克粗胶原纤维或骨素物料加入0.4mmol的过氧化氢，进行熬胶处理，在65℃下整体一次熬制6小时，制得明胶溶液；
S102.将S101中得到的明胶溶液经过浓缩、干燥、粉碎在内的步骤而制得明胶成品。
本实施例中，优选的，所述S101中的动物皮组织包括猪皮。
本实施例中，优选的，所述S101中浸灰处理后，还设有对浸灰后得到的粗胶原纤维或骨素物料进行水洗的工序，所述浸灰处理包括将原料在饱和石灰水中浸泡10天，每日更换新鲜饱和石灰水。
本实施例中，优选的，所述S2中纳米羟基磷灰石原料的制备具体包括以下步骤：
S201.配制磷酸根离子溶液，并调节所述磷酸根离子溶液的pH值至10.6；
S202.配制钙离子溶液，并调节所述钙离子溶液的pH值至10.6；
S203.将所述钙离子溶液通过超声喷雾雾化后以一定流速喷入置于超声环境的所述磷酸根离子溶液中，然后静置，得到羟基磷灰石沉淀；
S204.将所述羟基磷灰石沉淀进行洗涤，然后，冷冻干燥，得到纳米羟基磷灰石成品。
本实施例中，优选的，所述S201中的磷酸根离子溶液的浓度为0.18mol/L，且所述磷酸根离子溶液和所述S202中所述钙离子溶液的钙磷比为1.7。
本实施例中，优选的，所述S203中的钙离子溶液的超声喷雾雾化时间为12min，所述流速为4ml/min。
本实施例中，优选的，所述S201和所述S202中调节pH值所用溶液均为浓氨水。
本发明的原理及优点：
本发明中对明胶原料的制备，简单易行，能在较低的温度、较短时间内将胶原组织降解为明胶，与传统明胶生产方法相比，本发明方法生产周期短，耗能少，产率高，从而有利于牙周修复用多孔纤维膜材料的制备；本发明中对纳米羟基磷灰石原料的制备，利用超声喷雾法结合传统超声法在较高浓度及室温条件下合成出粒径小且均匀的羟基磷灰石纳米粉体，提升了合成的纳米羟基磷灰石的均匀性，改善了团聚，有利于提高用于牙周修复的多孔纤维膜材料的修复效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。