一种AIE光敏剂作为光动力法牙齿漂白剂的应用及光动力法牙齿漂白剂的制作方法

一种aie光敏剂作为光动力法牙齿漂白剂的应用及光动力法牙齿漂白剂
技术领域
1.本发明属aie牙齿漂白应用领域，涉及一种aie光敏剂作为光动力法牙齿漂白剂的应用及光动力法牙齿漂白剂。


背景技术：

2.临床上牙齿美白可通过全冠修复和贴面修复来实现，但这些技术必须研磨和切割牙釉质，会对牙齿造成不可逆的损害。相比之下，牙齿漂白术通过化学方法进行漂白，其快速有效、不破坏牙齿结构且微创。目前过氧化氢是最常用的牙齿漂白剂，若想要达到理想的漂白效果，通常需要高浓度的过氧化氢(35％-40％)或长时间的作用接触(通常在数个小时以上)。牙齿漂白涉及改变牙齿结构内的有色物质，即通过活性氧(reactive oxygen species,ros)产生氧化还原反应，将大分子的有色物质氧化分解为小分子物质，小分子物质可反射更多的光，使牙齿看起来更亮，从而达到漂白目的。
3.目前漂白方式主要有两种：包括诊室漂白和家庭漂白。诊室漂白使用的过氧化氢凝胶浓度通常较高(35％-40％)，作用时间一般在20分钟或以上。家庭漂白使用的则是浓度较低的过氧化物(6％-10％)，但接触时间要长得多，甚至长达20多个小时才能达到有效的漂白效果。但是，高浓度的过氧化氢或长时间的作用接触，具有潜在风险，过氧化氢浓度越高产生副作用风险的可能性就越大，高浓度过氧化氢的使用会带来一系列的问题，如牙齿敏感、牙龈刺激，细胞毒性，牙釉质脱矿等。
4.漂白后牙齿敏感是最常见的副作用之一。过氧化氢浓度越高，牙齿敏感的风险就越高。80％-100％使用高浓度漂白凝胶的患者术后会出现敏感症状，研究表明，未反应的过氧化氢是导致牙齿敏感的主要原因。10％或者更高浓度的过氧化氢，具有潜在的腐蚀粘膜或皮肤的能力，有可能灼伤口腔软组织，长期口含3.5％过氧化氢的漂白材料也存在着相关的风险。在牙齿漂白过程中，即使使用了橡皮障、牙龈保护剂等防护用品，牙龈灼伤的现象在临床上仍偶有发生。漂白时需要考虑的另一个关键的副作用是漂白剂的细胞毒性。过氧化氢作为一种强氧化剂，在利用其氧化还原反应达到漂白目的同时，本身具有刺激性且具有较高的细胞毒性。使用高浓度过氧化氢漂白凝胶(35％-40％)诊室漂白的过程中，会有大量的过氧化氢通过牙釉质和牙本质扩散，对牙髓细胞产生毒性。
5.在一些体内研究中，经过诊室漂白的牙齿牙髓组织中观察到了炎症反应和坏死区域。最近的研究表明，漂白凝胶中的过氧化氢会诱导牙髓细胞释放促炎性细胞因子，从而对牙髓细胞的长期再生潜能产生负面影响。欧盟则禁止在牙齿漂白过程中使用超过6％的浓度。虽然漂白被认为是一种保守的治疗方法，但研究表明它会对牙齿硬组织产生有害影响。漂白剂对牙体硬组织的负面影响表现为牙釉质表面的改变，如表面粗糙度增加和显微硬度降低，从而导致菌斑堆积。保持牙釉质的显微硬度对于保持牙齿健康和抵抗咀嚼、机械和化学力量是必不可少的。对于牙齿漂白，重要的是将风险降到最低，以保持牙齿结构的完整性。
6.为了安全起见，降低过氧化氢浓度可以降低潜在的不利影响，例如由于过氧化氢引起的细胞毒性作用，但低浓度的漂白剂也会降低美学效果。因此，开发具有可比拟传统过氧化氢的漂白效果和较小副作用的新型牙齿漂白剂将会是有益的。过氧化氢牙齿漂白机理是分解时会释放ros，通过氧化作用降解着色化合物，该机理表明具有释放ros能力的材料可以有效地用作牙齿漂白剂。在光照和氧气存在的条件下，可以有效地产生ros的aie分子称为aie光敏剂，aie光敏剂具有良好的光动力治疗效果，广泛应用于光动力学肿瘤细胞消融、杀菌及图像引导治疗的研究。光动力治疗是使用光敏材料作为介质，通过给予光照使得光敏材料吸收能量处于高能不稳定的激发态，经过系间窜跃从单线态到达三线态，将能量传递给周围环境中的氧气，使得氧气转变为单线态氧(1o2)，这个过程中产生的单线态氧具有很强的氧化能力。漂白反应中氧化剂的漂白潜力是由ros基团的氧化还原电位决定的，氧化还原电位越高，漂白效果就越强。在常见的ros基团中，羟基自由基具有最高的氧化还原电位，是最强的ros基团，还有单线态氧是一种非常有效的ros基团。光动力漂白能够形成两种最有效的漂白剂，即羟基自由基和单线态氧，是一种非常有效的促进牙齿漂白效果的方法。
7.用于牙齿漂白的试剂应满足下列条件：
8.1、是强氧化剂(即具有高氧化还原电位)；
9.2、产生最容易进入到牙本质的ros类型；
10.3、无腐蚀性；
11.4、无毒性。
12.基于这一特性，aie光敏剂在牙齿漂白方面具有良好的前景。然而，目前国内外尚没有关于aie光敏剂应用在牙齿漂白领域的实验研究。本发明首次探讨了aie光敏剂作为过氧化氢替代材料实现可见光活化牙齿无损漂白的可行性，研制含aie光敏剂的漂白凝胶，模拟临床漂白过程，将其涂敷于离体牙表面，配以led可见光辐照，促进ros的产生。相较于传统的诊室漂白方法，未使用过氧化氢相关产品，在取得显著漂白效果的同时，减少其不良反应。


技术实现要素：

13.本发明的目的之一是提供一种高效无毒的牙齿漂白剂；目的之二是提供一种aie光敏剂的新应用。
14.本发明公开了一种aie光敏剂作为光动力法牙齿漂白剂的应用。
15.本发明还公开了一种光动力法牙齿漂白剂，包括aie光敏剂。
16.优选的，所述aie光敏剂采用aie tpa-ph-py、aie tpa-py中至少一种。
17.进一步的，所述光动力法牙齿漂白剂还包括二甲基亚砜(dmso)作为溶剂。
18.进一步的，所述aie光敏剂与二甲基亚砜混合后，所述aie光敏剂浓度为0.5-2mg/ml。
19.优选的，所述aie光敏剂与二甲基亚砜混合后，所述aie光敏剂浓度为1mg/ml。
20.进一步的，所述光动力法牙齿漂白剂，还包括防止脱落的增稠剂。
21.优选的，所述增稠剂采用透明质酸。
22.优选的，所述透明质酸为20万分子量。
23.优选的，以质量分数计，所述aie光敏剂与所述增稠剂的混合比例1：20-100。
24.优选的，以质量分数计，所述aie光敏剂与所述增稠剂的混合比例1：50。
25.本发明的有益效果在于：
26.1、降低高浓度过氧化氢引起的不利影响，如釉质表面微观结构改变(包括釉质表面粗糙度、钙磷含量的变化)；
27.2、显著的漂白效果，即刻漂白效果与高浓度过氧化氢效果相当或稍优于；
28.3、漂白效果迅速，单次疗程即可获得显著效果，作用时间约为20min；
29.4、操作简单。
附图说明
30.图1漂白效果图；
31.图2漂白前后牙齿sem图；
32.图3漂白前后牙齿ca含量变化图；
33.图4漂白前后牙齿p含量变化图；
34.图5aie tpa-ph-py合成路径图；
35.图6aie tpa-ph-py核磁图；
36.图7aie tpa-py合成路径图；
37.图8aie tpa-py核磁图。
具体实施方式
38.下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术实施例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
39.实施例1
40.将aie tpa-ph-py粉末溶于二甲基亚砜(dmso)中，得到浓度为1mg/ml的aie光敏剂溶液。在该溶液中加入增稠剂20万分子量的透明质酸，混合比例1：50，使其成为凝胶状，产品即为光动力法牙齿漂白剂。增稠剂的作用在于保证涂敷在牙齿表面而不会脱落，安全性得到保证。
41.aie tpa-ph-py合成路径及核磁谱图见附图5-6。
42.aie tpa-ph-py核磁数据如下：
43.1h nmr(400mhz,dmso)δ9.47(s,1h),9.06
–
8.83(m,2h),8.20(t,j＝7.0hz,1h),7.94(d,j＝8.0hz,2h),7.82(d,j＝7.9hz,2h),7.56(d,j＝8.2hz,2h),7.47
–
7.28(m,5h),7.22(d,j＝16.4hz,1h),7.08(dd,j＝17.8,7.6hz,6h),6.97(d,j＝8.1hz,2h),4.45(s,4h).
44.实施例2-6
45.实施例2-6的制备方法与实施例1类似，区别仅在于具体参数的选择(详见表1)。
46.表1实施例参数汇总表
[0047][0048]
aie tpa-py合成路径及核磁谱图见附图7-8。
[0049]
aie tpa-py核磁数据如下：
[0050]
1h nmr(400mhz,dmso)δ9.05(d,j＝6.2hz,2h),8.59(d,j＝6.2hz,2h),8.36
–
8.21(m,4h),8.07(dd,j＝20.9,8.3hz,4h),7.88(d,j＝8.3hz,2h),7.73(d,j＝8.5hz,2h),7.36(t,j＝7.7hz,4h),7.17
–
6.90(m,8h),4.35(s,3h).
[0051]
应用例1
[0052]
将实施例1制备的所述光动力法牙齿漂白剂均匀地涂抹在牙齿唇侧釉质表面，厚度约2mm，使用固定装置对光源进行固定，保证距牙齿唇面的距离不变，通过光源对凝胶表面进行辐照，激活凝胶。每隔10min用棉签将凝胶从牙面上清除，重复上述步骤，作用时间共20min。然后用棉签将凝胶从牙面上清除，蒸馏水冲洗干净。
[0053]
应用例2-6
[0054]
操作步骤与应用例1相同，区别仅仅在于选择了实施例2-6制备的所述光动力法牙齿漂白剂替代实施例1制备的所述光动力法牙齿漂白剂。
[0055]
为了进一步说明本发明的有益效果，特设置如下对比例1-2，并进行测试。
[0056]
对比例1
[0057]
选取市售40％hp漂白凝胶(opalescence boost 40％，美国皓齿)替代实施例1的产品，操作方法与应用例1相同。
[0058]
对比例2
[0059]
选取生理盐水加入等量的透明质酸替代实施例1的产品，操作方法与应用例1相同。
[0060]
选取应用例1、应用例4、对比例1、对比例2进行如下对比测试：
[0061]
将上述样本置于37℃人工唾液中，避光容器保存。
[0062]
颜色采集处理及评估颜色变化
[0063]
使用相机拍摄记录漂白前牙齿初始图像，作为基线图像，同时拍摄漂白处理后即刻、30天后图像，使用与基线图像相同的参数(磁化、曝光、照明和角度)。使用photoshop处理图像，计算δl，δa，δb，δe，在每次测量时均保持相同的亮度及对比度。。标准化的摄影条件包括关闭所有的门和窗、关闭所有灯光(以排除阳光及人造光源干扰)，使用相机三脚架固定相机镜头，保证镜头与牙齿唇面之间的距离固定，同时保证光圈和曝光设置固定。
[0064]
附图1中由上到下依次分别为对比例1、应用例1、应用例4、对比例2，其中a：为漂白前；b：为漂白后即刻；c：为漂白后30天。当牙齿颜色改变超过五个δe单元时，漂白即认为是
有效的。各组漂白效果如附图1所示，即刻漂白效果以及长期漂白效果实施例最优，对比例1(现有技术产品)次之，对比例2(空白对比例)无效果。各组色差值变化见下表2：
[0065]
表2色差值变化表
[0066][0067]
矿物质变化分析
[0068]
对应用例1、应用例4、对比例1进行测试，结果如附图2所示(a:漂白前；b：对比例1漂白后；c：应用例1漂白后；d：应用例4漂白后；放大倍数1000
×
)：对sem分析表明，在使用漂白剂后，牙釉质的微观结构发生了改变。表现为釉质表面粗糙程度的增加，釉柱被溶解而形成不规则的裂隙、孔状，因而可见不同程度的孔隙存在。对比例1釉质表面可见明显的破坏，出现大量孔状结构，凹凸不平，呈蜂窝状。应用例1、应用例4釉质表面可见少量孔状结构。
[0069]
漂白前和漂白后14天分别进行edx，在此期间样本储存于37℃人工唾液中，结果如表3：
[0070]
表3钙磷变化表
[0071][0072]
上述数据拟合柱状图如附图3-4所示。结果显示，漂白前，对比例1在14天后钙、磷含量均减少；应用例1、应用例4在14天后钙、磷含量均稍有增加，其钙磷变化在可接受范围内。
[0073]
由上述测试可知，相对于现有技术，本发明具有以下优点：
[0074]
1、无毒害，无腐蚀性；
[0075]
2、即刻漂白与长期漂白效果均优于双氧水；
[0076]
3、对牙齿本身损害小。
[0077]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。