预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及涂层材料技术领域，具体涉及一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.作为世界卫生组织提出的人类三大重点防治疾病之一，龋齿的一重要特点是发病率高且分布广，是目前口腔最主要的疾病。龋齿病变的初始阶段几乎不会导致患者的疼痛和不适。然而，如果任其发展，扩散到牙髓的病变可诱发牙痛、严重的全身并发症(如局部感染)，甚至少数情况下的牙齿脱落。实际上，龋齿是一种细菌生物膜介导的多因素动态疾病，口腔中的生物膜，或者说牙菌斑，是造成牙釉质脱矿和形成龋齿的主要原因。口腔中的唾液蛋白和糖蛋白首先粘附在牙齿表面形成唾液获得性薄膜(sap)，这为细菌在sap上的黏附提供了先决条件。随后口腔中的机会型病原体细菌(主要是变形链球菌)选择性地吸附到牙面上，并进一步繁殖以形成复杂菌群，进而发展成牙菌斑生物膜。由于缺乏氧气，生物膜中的细菌进行厌氧代谢，导致产生难以清除的乳酸量。乳酸的局部维持作用使ph值降至临界点以下，此时牙釉质和生物膜之间的生物界面变得不饱和，导致牙釉质表面脱矿。因此，针对龋齿的预防和治疗集中在两种策略上，即抑制生物膜形成和对受损牙釉质的修复。
3.临床上主要使用的针对龋齿的预防措施是通过将窝沟封闭树脂涂附在窝沟表面形成保护层来阻止生物膜中的细菌代谢产物对牙齿的损害。但窝沟封闭目前的受众主要为儿童，临床上尚缺少针对成年人的龋齿预防措施。对于已经发生龋坏的牙齿，临床上主要的手段是去除龋坏组织并用树脂填充治疗。但这种方法无法阻止致龋细菌的黏附和增殖，一旦材料与牙面未完全贴合或发生分离，细菌就可能深入缝隙而攻击酸蚀的牙齿，从而更易引起龋齿的发生。目前临床上也出现采用抗生素等药物来辅助抗菌治疗牙周组织细菌感染，但抗生素的使用无法避免引起细菌耐药性的问题；而且树脂填充带来的另一个问题是其与牙齿力学性能的不匹配，导致材料在受到咀嚼力时易发生脱落，解决方案是通过生成新的与牙齿上无机组分相似的羟基磷灰石来保证其力学性能，然而，目前临床上尚无理想的治疗方案。


技术实现要素：

4.基于此，本发明提供了一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料及其制备方法和应用，以解决现有龋齿的预防和治疗的技术手段有待进一步改进的技术问题，即通过聚合物涂层材料具有对牙齿的高亲和力吸附在牙齿表面，且聚乙二醇(peg)通过水合作用抑制口腔蛋白和致龋菌在牙齿表面的黏附，聚天冬氨酸(pasp)和阿仑膦酸盐(aln)还可通过诱导钙磷的沉积来实现牙齿的再矿化。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料，该涂层材料的结构式如下：
[0006][0007]
其中：m＝114，n为30-50的整数，p+q＝n，且p为10-30的整数，优选地，p为15-20的整数。聚合物涂层材料中引入的聚乙二醇(peg)具有抗污性能，能够抑制口腔蛋白和细菌的黏附；同时还选取聚天冬氨酸(pasp)作为主链结构，这是考虑到聚天冬氨酸(pasp)具有釉质靶向和促进矿化的作用；改性聚氨基酸的小分子选取阿仑膦酸盐(aln)，引入的双磷酸根可以显著提高吸附和矿化作用。此外peg、pasp和aln均具有良好的生物相容性，可以减轻材料对人体的毒副作用。
[0008]
根据本发明的另一方面，本发明还提供了预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]
s1、由聚乙二醇-氨基(ch
3-peg-nh2)作为大分子引发剂，引发l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐(bla-nca)开环聚合，隔绝氧气搅拌反应，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯(peg-pbla)；
[0010]
s2、以水、甲醇和异丙醇的混合溶液作为溶剂溶解氢氧化钠形成氨解剂，对聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯进行氨解，氨解产物通过冰乙酸调节ph至7，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物(peg-pasp)；
[0011]
s3、配置1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺与聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物的混合溶液，搅拌以活化聚天冬氨酸(pasp)上的羧基，随后混合溶液与阿仑膦酸盐(aln)溶液混合进行酰胺化反应，得到改性后的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料，又称peg-pasp-aln聚合物。
[0012]
作为本发明的进一步优选技术方案，为实现聚乙二醇良好的抗污性能，同时保证聚乙二醇-氨基作为大分子引发剂的活性，聚乙二醇-氨基的分子量为5000d，因矿化的发生需要大量的羧基和磷酸根，聚天冬氨酸的聚合度和阿仑膦酸盐的改性度均需较大。
[0013]
作为本发明的进一步优选技术方案，步骤s1中，聚乙二醇-氨基与l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐的摩尔比为1：25-1：50。
[0014]
作为本发明的进一步优选技术方案，步骤s2中，聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯与氢氧化钠的摩尔比为1：25-1：100。
[0015]
作为本发明的进一步优选技术方案，步骤s3中，聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物与阿仑膦酸盐的摩尔比为1：10-1：50。
[0016]
作为本发明的进一步优选技术方案，所述方法具体包括：
[0017]
将反应瓶通过抽真空-充氮气处理排除氧气和水分，取l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧
基环内酸酐单体加入反应瓶中真空干燥，然后在氮气保护下向反应瓶内加入n,n-二甲基甲酰胺搅拌溶解，溶解后向反应瓶内加入氯仿并充分搅拌均匀；取聚乙二醇-氨基溶解于氯仿中，并在氮气保护下倒入上述反应瓶以与l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐单体溶液混合均匀；在反应瓶中充入氮气并密封，水浴锅中搅拌至反应完全，再将得到的混合溶液滴加到乙醚中沉淀，经过离心和真空干燥，得到产物聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯；
[0018]
取聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯放置于反应瓶中并加入氯仿搅拌溶解，再加入以水、甲醇和异丙醇的混合溶液为溶剂的氢氧化钠溶液，在0℃下进行氨解反应，氨解产物用冰乙酸调节ph至7终止反应，再经旋转蒸发，透析，冷冻干燥，得到纯化的聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物；
[0019]
取聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物溶解在水和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中，并加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，4℃下反应，得到混合液a；取阿仑膦酸盐溶解到水中，并加入n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，且无固体析出以配制成混合液b；将混合液b加入混合液a中，转移至室温下反应，经透析，冷冻干燥，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料。
[0020]
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的应用，将聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料与水配置成涂覆溶液，将涂覆溶液涂覆于牙齿表面形成涂层。
[0021]
作为本发明的进一步优选技术方案，所述涂覆溶液中聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的浓度为0.2-2mg/ml。
[0022]
本发明通过合成多功能的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料，所形成的涂层具有防污和再矿化特性的双功能，适合用于预防和治疗龋齿。该聚合物涂层材料的主链由高亲水性的聚乙二醇(peg)和与作为矿物质诱导剂的聚天冬氨酸(pasp)组成，并将对牙釉质具有强吸附作用的阿仑膦酸盐(aln)与聚合物主链偶联。其中peg链与水之间的亲水相互作用使得可在牙釉质表面提供了稳定的氢键水合层，可抵抗蛋白质和细菌的附着；同时pasp和aln协同与牙釉质结合并促进口腔环境中丰富的羧基和磷酸根的沉积以再矿化。此外，构成聚合物涂层材料的三种分子均显示出良好生物形容性，有助于预防和治疗龋齿。
附图说明
[0023]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024]
图1是制得的peg-pasp-aln聚合物的结构检测分析图；
[0025]
图2是peg-pasp-aln聚合物在牙釉质上的吸附图；
[0026]
图3是吸附了peg-pasp-aln聚合物的牙釉质对不同蛋白和细菌抗黏附能力分析图；
[0027]
图4是吸附了peg-pasp-aln聚合物的牙釉质的矿化效果分析图；
[0028]
图5是合成的peg-pasp-aln聚合物的细胞毒性测试结果。
[0029]
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0031]
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0032]
实施例1
[0033]
一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其反应机理及过程如下所示：
[0034][0035]
其中：m＝114，n为30-50的整数，p+q＝n，且p为10-30的整数。
[0036]
1、peg-pbla的合成
[0037]
250ml反应瓶通过抽真空-充氮气处理三次以排除瓶内的氧气和水分，随后将2.88g l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐(bla-nca)单体加入反应瓶中真空干燥3h，然后在氮气保护下向反应瓶内加入12ml的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)搅拌溶解。溶解后向反应瓶内加入40ml的氯仿(chcl3)，充分搅拌均匀。称取1.2g的聚乙二醇-氨基(ch
3-peg-nh2)溶解40ml的chcl3中，在氮气保护下倒入上述反应瓶，并与bla-nca单体溶液混合均匀。每次加料过程后都需要重复抽真空-充氮气过程以排除加料过程中引入的氧气和水分。随后在反应瓶中充入足量的氮气并密封，在35℃的水浴锅中搅拌3d，保证反应完全。之后，将得到的混合溶液以1:20的比例滴加到乙醚中沉淀，经过离心(5000rpm,5min)和真空干燥后得到产物聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯(peg-pbla)。
[0038]
2、peg-pasp的合成
[0039]
该合成步骤主要是利用碱溶液处理进一步脱去peg-pbla侧链的苄基保护基团。具体为：首先，称取1gpeg-pbla放置于150ml反应瓶中，随后加入25ml chcl3搅拌溶解，再向其中加入40ml 0.43m的以水、甲醇和异丙醇混合溶液为溶剂的氢氧化钠溶液，在0℃下反应30min以脱去聚合物链上的苄基。混合溶液用冰乙酸将溶液ph调至7终止反应，随后在45℃下旋转蒸发除去其中的有机试剂后，透析3d，冷冻干燥得到纯化的聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌
段聚合物(peg-pasp)。
[0040]
3、peg-pasp-aln的合成
[0041]
该合成步骤主要是利用阿仑膦酸盐(aln)对peg-pasp进行改性得到侧链带酸根的改性聚合物peg-pasp-aln。具体为：称取0.1g peg-pasp溶解在2ml水和dmf的混合溶液中(二者体积比为1：1)，依次向其中加入0.373g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(edc)和0.15gn-羟基琥珀酰亚胺(nhs)，4℃反应1h。称取105.67mg阿仑膦酸盐(aln)溶解到5.28ml水中，再加入6.336ml dmf混合均匀，且无固体析出以配制aln溶液，将其加入上一步的反应溶液中，转移至室温反应12h。混合溶液透析3d，冷冻干燥得到改性成功的peg-pasp-aln，即聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料。
[0042]
分别以氘代二甲基亚砜(dmso-d6)和重水为溶剂，用核磁共振氢谱仪(nmr)表征peg-pbla，peg-pasp和peg-pasp-aln的分子结构，同时用傅里叶红外光谱仪(atr-ftir)证明peg-pbla，peg-pasp和peg-pasp-aln的特征结构，实验结果见图1，核磁氢谱和红外图中均可明显见到阶段中间体和最终产物的特征峰，证明了聚合物的成功合成和改性。
[0043]
实施例2
[0044]
一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的应用，将聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料与水配置成涂覆溶液，将涂覆溶液涂覆于牙齿表面形成涂层，所述涂覆溶液中聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的浓度为0.2-2mg/ml。
[0045]
应用性能测试一：peg-pasp-aln涂层在牙片上的吸附效果
[0046]
1、分别配制1.4mg/ml peg-pasp-aln和peg-pasp的水溶液，各取100μl溶液和等量水分别滴加到不同的牙片上，三组牙片在自然环境下放置24h后，分别用去离子水(diw)冲洗三次去除未吸附的聚合物并再次干燥，用atr-ftir测定其吸附效果。图2中可以看到1500-1700cm-1
之间出现明显聚合物的特征峰，且经过水洗后特征峰并未完全消失，证明聚合物具有吸附到牙片上的能力。
[0047]
2、称取1mg fitc溶解在5ml乙醇中，并向其中再加入200mg氢氧化钠和19.4mg edc，充分搅拌溶解后将其加入到5ml的peg-pasp-aln溶液中，混合溶液在室温下搅拌3d，用diw透析3d，冷冻干燥得到fitc标记的peg-pasp-aln，以同样的步骤用fitc标记peg-pasp。分别取100μl fitc标记的两种样品溶液滴到牙片上，24h后用diw冲洗3次，干燥，在荧光显微镜下观察，得到图2中的荧光强度图，证明aln改性后的聚合物具有更强的吸附效果。
[0048]
应用性能测试二：peg-pasp-aln涂层的抗污效果
[0049]
1、分别配制1.4mg/ml peg-pasp-aln和peg-pasp的水溶液，各取100μl溶液和等量水分别滴加到不同的牙片上，三组牙片在自然环境下放置24h后，分别用去离子水(diw)冲洗三次去除未吸附的聚合物并再次干燥，测量三组样品的水接触角大小。可见peg-pasp-aln聚合物吸附显著降低了牙片表面的接触角，这有利于抑制细菌和蛋白在表面的黏附。
[0050]
2、选择fitc标记的牛血清白蛋白(bsa)和溶菌酶(lys)来评价聚合物的抗蛋白粘附能力。首先称取10mgbsa粉末溶解在10ml的碳酸钠缓冲液中，配置成1mg/ml的bsa溶液。以二甲基亚砜(dmso)为溶剂制备同等浓度的fitc溶液。之后，将fitc溶液装入注射器中，并通过重力和不断搅拌滴入bsa溶液中。fitc溶液与bsa溶液的体积比为1：10。将混合溶液在室温下避光搅拌24h。反应后，将溶液用pbs透析2-3天，在黑暗处除去未反应的fitc和bsa，得
到fitc标记的bsa。同样，使用这种方法可以成功获得fitc标记的lys。
[0051]
分别配制1.4mg/ml peg-pasp-aln和peg-pasp的水溶液，各取100μl溶液和等量水分别滴加到不同的牙片上，三组牙片在自然环境下放置24h后，分别用diw冲洗三次去除未吸附的聚合物。将得到的牙片浸泡到2ml fitc标记的bsa/lys溶液中，在37℃下反应24h，蛋白质吸附完成后，样本用diw冲洗三次并自然干燥，在激光共聚焦显微镜下观察其bsa/lys吸附效果。图3中的荧光图像以及荧光强度计算结果均证明聚合物能够充分抑制多种蛋白的黏附。
[0052]
3、将3组羟基磷灰石片经高温高压消毒后放入分别装有1ml的peg-pasp-aln、peg-pasp和diw的孔板中，将孔板放入37℃的摇床中反应24h，然后用diw冲洗三次。以s.mutans ua159为模型，评价涂层的抗细菌黏附效果。用脑心浸液肉汤(bhi)作为培养基将s.mutans在37℃的孵箱中培养16h，得到的细菌悬浊液用培养基稀释至108数量级，使用酶标仪(od600＝0.5)进行确认。在每个羟基磷灰石片上各加入1ml新鲜制备的细菌悬浮液，然后放置到37℃的孵箱中再次孵育24h。最终得到的样品用diw冲洗三次后在室温下用syto 9染色15min，冲洗掉多余的染料后，放于激光共聚焦显微镜下观察细菌黏附情况。图3中对s.mutans黏附的荧光图像表示聚合物涂层显著减低了细菌在基底上的黏附，随后对荧光定量计算显示具有聚合物涂层的组分的荧光强度大大降低，也说明了涂层在抗细菌黏附上的有效效果。
[0053]
应用性能测试三：涂层对牙片的再矿化效果
[0054]
将牙片放置在5ml质量分数为37％的磷酸溶液中浸泡45s，用diw冲洗三次并超声5分钟，得到酸蚀后的样品。分别配制1.4mg/ml peg-pasp-aln和peg-pasp的水溶液，各取100μl溶液和等量水分别滴加到酸蚀后的牙片上反应24h，经3次冲洗再将样品垂直浸泡在10ml1.5x的模拟体液中。通过在37℃的摇床中放置1、3、5、7天来诱导矿化，分别取各个矿化时间点的样品在扫描电镜下观察其表面形态，以及用显微硬度仪测量各时间点矿化后牙片的硬度恢复情况。同时，用扫描电镜观察矿化7d的样品的横截面来判断新生成的矿物层厚度，并用x射线衍射仪来测量新生成矿物的晶体结构。图4结果证明聚合物涂层能够促进羟基磷灰石矿物在牙片上的更快速的生长。
[0055]
应用性能测试四：聚合物的细胞毒性
[0056]
选择人口腔角质形成细胞(hok)用于测试细胞毒性。将hok细胞培养在α-mem培养基(包含体积分数10％血清和1％青霉素-链霉素溶液)中。将细胞接种在96孔板中，每孔细胞个数为104，孔板在含5％co2的37℃培养箱中孵育24小时。用培养基配制1.4mg/ml的peg-pasp-aln和peg-pasp溶液，向孔板中各孔加入100μl聚合物溶液中再孵育24h。同时，以加入纯培养基的细胞作为对照组。24h后，将细胞用pbs冲洗，各孔加入100μl含有10％cck-8的α-mem，并在37℃下放置3h，通过酶标仪在450nm波长下测量od值。以同样的方式培养hok细胞，并以105/每孔的个数将其接种到24孔板中，孔板在含5％co2的37℃培养箱中孵育24h后，分别加入100μl用培养基配制1.4mg/ml的peg-pasp-aln、peg-pasp溶液和纯培养基，继续孵育24小时后，孔板用pbs冲洗三次，分别用fda和pi活/死染染料染色和罗丹明标记的鬼笔环肽和dapi染色，用荧光显微镜来观察细胞的生存情况和具体形态，图5中细胞od值和染色结果证明聚合物具有良好的细胞相容性。
[0057]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这
些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：
1.一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料，其特征在于，该涂层材料的结构式如下：其中：m＝114，n为30-50的整数，p+q＝n，且p为10-30的整数。2.根据权利要求1所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、由聚乙二醇-氨基作为大分子引发剂，引发l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐开环聚合，隔绝氧气搅拌反应，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯；s2、以水、甲醇和异丙醇的混合溶液作为溶剂溶解氢氧化钠形成氨解剂，对聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯进行氨解，氨解产物通过冰乙酸调节ph至7，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物；s3、配置1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺与聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物的混合溶液，搅拌以活化聚天冬氨酸上的羧基，随后混合溶液与阿仑膦酸盐溶液混合进行酰胺化反应，得到改性后的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料。3.根据权利要求2所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇-氨基的分子量为5000d。4.根据权利要求3所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，聚乙二醇-氨基与l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐的摩尔比为1：25-1：50。5.根据权利要求4所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯与氢氧化钠的摩尔比为1：25-1：100。6.根据权利要求5所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物与阿仑膦酸盐的摩尔比为1：10-1：50。7.根据权利要求1-5任一项所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括：将反应瓶通过抽真空-充氮气处理排除氧气和水分，取l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐单体加入反应瓶中真空干燥，然后在氮气保护下向反应瓶内加入n,n-二甲基甲酰胺
搅拌溶解，溶解后向反应瓶内加入氯仿并充分搅拌均匀；取聚乙二醇-氨基溶解于氯仿中，并在氮气保护下倒入上述反应瓶以与l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐单体溶液混合均匀；在反应瓶中充入氮气并密封，水浴锅中搅拌至反应完全，再将得到的混合溶液滴加到乙醚中沉淀，经过离心和真空干燥，得到产物聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯；取聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯放置于反应瓶中并加入氯仿搅拌溶解，再加入以水、甲醇和异丙醇的混合溶液为溶剂的氢氧化钠溶液，在0℃下进行氨解反应，氨解产物用冰乙酸调节ph至7终止反应，再经旋转蒸发，透析，冷冻干燥，得到纯化的聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物；取聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物溶解在水和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中，并加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，4℃下反应，得到混合液a；取阿仑膦酸盐溶解到水中，并加入n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，且无固体析出以配制成混合液b；将混合液b加入混合液a中，转移至室温下反应，经透析，冷冻干燥，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料。8.一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的应用，其特征在于，将聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料与水配置成涂覆溶液，将涂覆溶液涂覆于牙齿表面形成涂层，其中，所述聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料为权利要求1所述的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料，或者由权利要求2-7任一项所述的方法制备得到。9.根据权利要求8所述的预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的应用，其特征在于，所述涂覆溶液中聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的浓度为0.2-2mg/ml。

技术总结
一种预防和治疗龋齿的聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料的制备方法，包括：由聚乙二醇-氨基作为大分子引发剂，引发L-天冬氨酸-4-苄酯-N-羧基环内酸酐开环聚合，隔绝氧气搅拌反应，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯；以水、甲醇和异丙醇的混合溶液作为溶剂溶解氢氧化钠形成氨解剂，对聚乙二醇-聚天冬氨酸苄基酯进行氨解，氨解产物通过冰乙酸调节pH至7，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物；配置EDC/NHS与聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段聚合物的混合溶液，搅拌以活化聚天冬氨酸上的羧基，随后混合溶液与阿仑膦酸盐溶液混合进行酰胺化反应，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸-阿仑膦酸聚合物涂层材料。本发明所形成的涂层具有防污和再矿化特性的双功能。再矿化特性的双功能。再矿化特性的双功能。


技术研发人员：初文琳 侯召麟
受保护的技术使用者：成都爱睿康乐医疗器械有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/25