絲素蛋白牙周補(bǔ)片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明特別涉及一種以絲素蛋白為原料制備的、可應(yīng)用于牙周病變后的絲素蛋白 牙周補(bǔ)片及其制備方法，屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 牙周病是人類口腔兩大類主要疾病之一，在我國(guó)和世界范圍均有較高的患病率， 己成為成年人拔牙的首要原因。牙周病的治療一直是臨床重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。牙周病的治 療不僅在于炎癥消除，更重要的是在于使己破壞的牙周組織再生和形成牙周新附著。如何 獲得牙周組織完全再生，是至今尚未解決的難題，也是牙周病研究領(lǐng)域中的重要課題和突 破點(diǎn)。牙周組織再生（GTR)技術(shù)是近年來(lái)根據(jù)Melcher (Journal of periodontology47, 5 ( 1976):256-260.)提出的牙周組織再生潛能理論發(fā)展起來(lái)的牙周病治療方法。它是將屏障 膜置于牙根瓣和處理過(guò)的根面之間，依靠牙周前體細(xì)胞遷移、分化、增殖，重新形成牙周組 織，建立牙周新附著。屏障膜一般是采取游離皮片或皮瓣的自體組織移植法，或是將在根部 膜缺損部位鄰近位置上形成帶蒂的膜瓣，這些方法都是在患者自身上取部分人體組織作為 修復(fù)材料，移植到有缺損的口腔組織或創(chuàng)傷面上。這種傳統(tǒng)的方法雖然在修復(fù)牙周時(shí)效果 較好，但是一種拆東墻補(bǔ)西墻的方法。因此，研制一種人造牙周補(bǔ)片就成為目前牙周缺損治 療的關(guān)鍵。
[0003] 目前，GTR屏障膜有多種，被實(shí)際使用的有：聚乳酸膜、透明質(zhì)酸膜、殼聚糖膜、膠 原膜等幾種。聚乳酸膜包括聚乳酸與乙醇酸共聚物，或聚乳酸均聚物的膜，質(zhì)脆，柔韌性、拉 伸性差，與組織難以很好地貼合在一起。透明質(zhì)酸膜、膠原膜的降解時(shí)間太短，不能在要求 的時(shí)間內(nèi)保持物理屏障作用，不適于需要長(zhǎng)期（例如，約2周以上）與牙周組織周邊隔離的 情況。其他的例如水凝膠、電紡絲方法制備的牙周補(bǔ)片強(qiáng)度不夠，合成高分子的提純與降解 有問(wèn)題。理想的牙周補(bǔ)片應(yīng)具有良好的生物相容性、還應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度而便于實(shí)施 操作等。因此，臨床上期待著一種方便、安全、有效的牙周補(bǔ)片問(wèn)世。
[0004][0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種絲素蛋白牙周補(bǔ)片及其 制備方法，該牙周補(bǔ)片具有極佳的柔韌性，強(qiáng)度高，可生物降解，降解產(chǎn)物為氨基酸，不會(huì)產(chǎn) 生免疫原性，具有吸收性，具有良好的組織相容性和血液相容性，可用于牙周組織的修復(fù)。
[0007] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0008] 一種絲素蛋白牙周補(bǔ)片，包含按質(zhì)量百分比（wt% )計(jì)算的如下組分：絲素蛋白 60~90%、氨基酸類物質(zhì)5~40%。
[0009] -種絲素蛋白牙周補(bǔ)片的制備方法，包括：取含絲素蛋白和氨基酸類物質(zhì)的混合 溶液注入模具中，在恒溫恒濕環(huán)境中干燥后去除模具，獲得所述絲素蛋白牙周補(bǔ)片，并且所 述絲素蛋白牙周補(bǔ)片包含60~90wt%絲素蛋白和5~40wt%氨基酸類物質(zhì)。
[0010] 在一較為優(yōu)選的實(shí)施方案之中，所述制備方法可以包括如下步驟：
[0011] (a)以家蠶絲為原料，配制濃度為1~IOwt%的絲素蛋白溶液；
[0012] 以及，配制濃度為5~20wt %的氨基酸類物質(zhì)溶液；
[0013](b)將所述絲素蛋白溶液升溫至25~35°C，并加入所述氨基酸類物質(zhì)溶液混合均 勻，再將形成的混合溶液注入模具中；
[0014] (C)將注入有所述混合溶液的模具置于恒溫恒濕環(huán)境中干燥后，去除模具，獲得所 述絲素蛋白牙周補(bǔ)片。
[0015] 進(jìn)一步的，所述恒溫恒濕環(huán)境優(yōu)選為相對(duì)濕度為60~90%，溫度為30~55°C的 恒溫恒濕環(huán)境。
[0016] 進(jìn)一步的，步驟（c)中所述的干燥時(shí)間為10~24h。
[0017] 進(jìn)一步的，所述氨基酸類物質(zhì)可優(yōu)選自小分子氨基酸類物質(zhì)，所述小分子氨基酸 類物質(zhì)可優(yōu)選自a-氨基酸，但不局限于此。
[0018] 例如，所述a-氨基酸至少可選自甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯 丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、組氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、賴氨酸、谷氨酰胺、甲硫氨 酸、精氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、脯氨酸中的任意一種或兩種以上的任意組合。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：該絲素蛋白牙周補(bǔ)片是以絲素蛋白為 基體材料，以氨基酸為交聯(lián)增塑劑而制備獲得，具有極佳的柔韌性、強(qiáng)度高、可生物降解，降 解產(chǎn)物為氨基酸，不會(huì)產(chǎn)生免疫原性，具有吸收性，具有良好的組織相容性和血液相容性， 可用于牙周組織的修復(fù)，同時(shí)該絲素蛋白牙周補(bǔ)片的制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，適于進(jìn)行規(guī) ?；a(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明一典型實(shí)施方案中一種絲素蛋白牙周補(bǔ)片的制備工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如前所述，鑒于現(xiàn)有人造牙周補(bǔ)片材料的諸多缺陷，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大 量實(shí)踐，提出了本發(fā)明的技術(shù)方案，其中的一個(gè)方面提供了一種絲素蛋白牙周補(bǔ)片，另一個(gè) 方面提供了所述絲素蛋白牙周補(bǔ)片的制備方法。
[0022] 進(jìn)一步的講，本發(fā)明技術(shù)方案主要包括：是以絲素蛋白為基體材料，以氨基酸為交 聯(lián)增塑劑，制備獲得所述牙周補(bǔ)片。
[0023] 其中，所述絲素蛋白是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，其含量約占蠶絲的 70wt%~80wt%，并主要由多種氨基酸組成，其常見(jiàn)形態(tài)包括纖維、溶液、粉、膜以及凝膠 等。所述絲素蛋白無(wú)毒、無(wú)刺激性，具有良好的生物相容性，能夠促進(jìn)人體細(xì)胞的生長(zhǎng)，具 有一定的生物可降解性，通過(guò)對(duì)多種生物材料的對(duì)比研究表明，絲素蛋白具有與膠原同等 的體內(nèi)、體外生物相容性（Biomaterials，2003, 24(3) :401 - 416)，因此其具有能夠作為生 物醫(yī)用材料的應(yīng)用潛能。在本發(fā)明中，絲素蛋白可以通過(guò)控制交聯(lián)程度以及控制結(jié)晶度而 達(dá)到降解可控的目的。
[0024] 其中，所述氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，是構(gòu)成動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本 物質(zhì)，例如，生物體內(nèi)的各種蛋白質(zhì)是由20種基本氨基酸構(gòu)成。在本發(fā)明中，加入的氨基酸 類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與絲素蛋白的結(jié)構(gòu)相似，可以與絲素蛋白形成蛋白氨基酸復(fù)合物，起到促使 絲素蛋白不溶化的作用，也起到交聯(lián)劑的效果，使硬而脆的絲素膜成為強(qiáng)而韌的材料，再通 過(guò)控制成膜的溫度與濕度，控制絲素蛋白的結(jié)晶度，最終還可達(dá)到控制降解時(shí)間的效果。同 時(shí)，本發(fā)明中加入的氨基酸類物質(zhì)還可以緩慢釋放以提供組織再生所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如各 類氨基酸，從而加速牙周組織的再生，亦即，本發(fā)明中加入的氨基酸類物質(zhì)，特別是小分子 氨基酸類物質(zhì)可以復(fù)合絲素蛋白用于組織再生，不會(huì)影響絲素蛋白的生物相容性。
[0025] 作為本發(fā)明的較佳實(shí)施方案之一，其提供的一種絲素蛋白牙周補(bǔ)片可以包含以質(zhì) 量百分比計(jì)算的如下組分：絲素蛋白60~90%，氨基酸類物質(zhì)5~40%。
[0026]在一些尤為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述絲素蛋白的含量為69~85wt%，氨基酸的含 量為10~30wt%。
[0027] 在一些較為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述氨基酸類物質(zhì)可選自但不限于甘氨酸、丙氨 酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、組氨酸、天冬酰胺、谷 氨酸、賴氨酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸、精氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、脯氨酸中的一種或 它們的任意組合。
[0028] 在一些尤為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述氨基酸類物質(zhì)可以選用絲氨酸、脯氨酸、賴氨 酸、天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺、精氨酸的一種或它們的任意組合。
[0029] 又及，參閱圖1，在本發(fā)明的一較為具體的典型實(shí)施案例中，所述及的一種絲素蛋 白牙周補(bǔ)片的制備方法可以包括如下步驟：
[0030] (a)以家蠶絲為原料，配制質(zhì)量濃度為1~10%的絲素蛋白溶液；
[0031]以及，配制質(zhì)量濃度為5~20%的氨基酸溶液；
[0032] (b)將步驟（a)配制的絲素蛋白溶液在水浴中升溫到25~35°C，然后加入步驟 (a)配制的氨基酸溶液攪拌混合均勻，再將混合溶液注入模具中；
[0033] (C)將步驟（b)注入有混合溶液的模具放入恒溫恒濕箱中，在相對(duì)濕度為60~ 90 %，溫度為30~55°C的環(huán)境中干燥10~24小時(shí)，去除模具，得到所述絲素蛋白牙周補(bǔ) 片。
[0034]本發(fā)明的牙周補(bǔ)片能充分滿足在外科手術(shù)中使用的需要，并有助于達(dá)到組織再生 的效果，例如，在常溫條件下（例如，37°C左右）本發(fā)明牙周補(bǔ)片在水中的溶失率小于2%， 拉伸斷裂強(qiáng)度大于lOMPa，拉伸斷裂伸長(zhǎng)率大于5%。
[0035]以下將結(jié)合若干具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)介紹。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 1、首先將40克白廠絲放入2升質(zhì)量濃度為0. 2g/L的碳酸鈉溶液中，于98~100°C 處理0. 5小時(shí)，重復(fù)3次，使蠶絲脫膠，取出充分洗滌并干燥后得到純絲素蛋白纖維。稱取 IOg純絲素纖維溶解于IOOmL濃度為9. 3mol/L的溴化鋰溶液，在60±2°C的溫度下緩慢攪 拌溶解成絲素蛋白溴化鋰混合溶液。
[0038] 2、將所得的絲素蛋白溴化鋰混合溶液裝入透析袋中，用去離子水透析3天，去除 溴化鋰等雜質(zhì)，得到純的絲素蛋白溶液；調(diào)節(jié)絲素蛋白溶液濃度為30g/L，存放于溫度為 4~8°C冰箱中備用。
[0039] 3、配置質(zhì)量百分濃度10%的賴氨酸溶液，存放于溫度為4~8°C冰箱中備用。
[0040] 4、將絲素蛋白溶液在水浴中升溫到25~35°C,然后加入賴氨酸溶液攪拌混合均 勻，使賴氨酸質(zhì)量百分含量為20%，將混合溶液倒入模具中。
[0041] 5、將上述模具與混合溶液放入恒溫恒濕箱中，相對(duì)濕度75%，溫度為35°C的環(huán)境 中干燥20小時(shí)，去除模具，得到絲素蛋白牙周補(bǔ)片。
[0042] 本實(shí)施例所獲絲素蛋白牙周補(bǔ)片的主要性能指標(biāo)如表1所示（在溫度約37°C的環(huán) 境中測(cè)試，下同）。
[0043]表1
[0045] 實(shí)施例2
[0046] 1、將80g生絲放入4升質(zhì)