專利名稱：包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物及其應用的制作方法
包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物及其應用本申請是申請日為2005年11月7日、申請?zhí)枮?00580046483. 8、發(fā)明名稱為“包括酪蛋白酸鹽的牙科填料、方法和組合物”的發(fā)明專利申請的分案申請。
背景技術：
眾所周知，例如，牙體結(jié)構(gòu)的去礦化會導致齲齒，腐蝕的牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)和/或牙釉質(zhì)，通常需要用牙科修復劑治療的病癥。盡管這些病癥通常能夠使用牙科修復劑充分治療，但是修復的牙體結(jié)構(gòu)時常易于在修復的邊緣周圍進一步腐蝕。已知將離子(例如鈣，優(yōu)選鈣和磷)釋放入口腔環(huán)境會增強牙體結(jié)構(gòu)的天然再礦化能力?？梢哉J為，增強再礦化可以用作對傳統(tǒng)牙科修復方法的補充、或甚至可以替代傳統(tǒng)牙科修復方法。然而，將鈣和磷釋放入口腔環(huán)境的已知組合物(例如，含磷酸鈣的組合物) 時常缺少所需的性能，包括例如緩釋能力。因此，需要能夠?qū)㈦x子(例如，磷和其他離子)釋放入口腔環(huán)境的新組合物。發(fā)明概述在一個方面中，本發(fā)明提供一種包括處理的表面的牙科填料，以及一種制備和使用所述包括處理的表面的牙科填料的方法。所述處理的表面包括酪蛋白酸鹽，其優(yōu)選包括鈣鹽，磷酸鹽，氟化物，或其組合。還提供包括所述牙科填料的牙科組合物，以及使用這種牙科組合物的方法。在另一個方面中，本發(fā)明提供一種包括可硬化樹脂和/或水可分散的聚合物膜形成劑以及酪蛋白酸鹽的牙科組合物，其中所述酪蛋白酸鹽至少部分溶解、懸浮或分散在所述可硬化樹脂和/或水可分散的聚合物膜形成劑中。優(yōu)選地，所述酪蛋白酸鹽包括鈣鹽，磷酸鹽，氟化物，或其組合。還提供使用這種牙科組合物的方法。所述牙科填料和組合物優(yōu)選使牙體結(jié)構(gòu)的再礦化增強，這樣可提供潛在的益處， 包括例如再礦化牙釉質(zhì)和/或牙本質(zhì)損傷的能力；遮蔽引起敏感性的暴露的牙本質(zhì)和/或牙骨質(zhì)細管的能力；復原磨損和/或浸蝕的牙釉質(zhì)表面；再次密封界面處的微漏區(qū)域的能力；以及提高接觸的和鄰近的牙齒結(jié)構(gòu)耐酸侵蝕的能力。定義本文中，“粘合劑"或"牙科粘合劑"指牙體結(jié)構(gòu)(例如，牙齒)預處理所用的組合物，從而將"牙科材料"(例如，"修復劑"，正畸用具(例如，牙托)，或“正畸粘合劑")粘附至牙體結(jié)構(gòu)上?！罢澈蟿?指一種高度(通常大于40wt. 填充的組合物 (與"牙科粘合劑"相比，更相似于"修復材料")，用于使正畸用具粘附至牙體結(jié)構(gòu)(例如，牙齒)的表面。通常，牙體結(jié)構(gòu)表面被預處理，例如通過浸蝕，涂布底料(priming)，和/ 或涂布粘合劑以增強"正畸粘合劑"對牙體結(jié)構(gòu)表面的粘附。本文中，“非水性"組合物(例如，粘合劑)指其中未加入水作為組分的組合物。然而，在組合物其他組分中可以有外來的水，但是水總量對非水性組合物的穩(wěn)定性(例如，貯存期限)沒有不利的影響。按非水性組合物的總重計，非水性組合物優(yōu)選包括小于 Iwt. %，更優(yōu)選小于0. 5wt. %，最優(yōu)選小于0. Iwt. %的水。
本文中，“自蝕"組合物指在沒有用浸蝕劑預處理牙齒結(jié)構(gòu)表面的情況下，與牙體結(jié)構(gòu)表面粘結(jié)的組合物。優(yōu)選地，自蝕組合物也可以起其中沒有使用單獨的浸蝕劑或底料的自底料作用。本文中，“自粘合劑"組合物指在沒有用底料或粘結(jié)劑預處理牙體結(jié)構(gòu)表面的情況下，能夠與牙體結(jié)構(gòu)表面粘結(jié)的組合物。優(yōu)選地，自粘合組合物也是一種沒有使用單獨的浸蝕劑的自蝕組合物。本文中，對組合物的"硬化"或"固化"可以交換使用，指聚合和/或交聯(lián)反應， 包括例如涉及到能夠硬化或固化的一種或多種化合物的光聚合反應和化學聚合技術(例如，形成可有效地聚合烯鍵式不飽和化合物的自由基的離子反應或化學反應)。本文中，“牙體結(jié)構(gòu)表面"指牙齒結(jié)構(gòu)(例如牙釉質(zhì)，牙本質(zhì)，和牙骨質(zhì))和骨。本文中，“牙科材料"指可以與牙體結(jié)構(gòu)表面粘結(jié)的材料，包括例如牙科修復劑， 正畸用具，和/或正畸粘合劑。本文中，“(甲基)丙烯酰基"是一種簡化術語，指"丙烯酰基"和/或"甲基丙烯?；?。例如，“(甲基)丙烯酰氧基"是一種簡化術語，指丙烯酰氧基(即，CH2 = CHC(O)O-)和/或甲基丙烯酰氧基(即，CH2 = C(CH3)C(O)O-)。本文中，"無定形"材料是不能產(chǎn)生可辨別的χ-射線粉末衍射圖案的材料。“ 至少部分結(jié)晶的"材料是產(chǎn)生可辨別的X-射線粉末衍射圖案的材料。本文中，周期表的〃族〃是指并包括按無機化學IUPAC命名(IUPACNomenclature of Inorganic Chemistry), Recommendations 1990 中定義的第 1-18 族。本文中，除非另有所指，‘‘一種(a)‘‘或〃 一種(an)‘‘指〃至少一種〃或〃 一種或多種〃。優(yōu)選實施方案詳細說明本發(fā)明提供包括含有酪蛋白酸鹽的牙科填料和/或組合物。在一些實施方案中提供牙科填料，其包括處理的表面，所述處理的表面包括酪蛋白酸鹽。在一些實施方案中提供牙科組合物，其包括所述牙科填料。在一些實施方案中提供牙科組合物，其包括含有酪蛋白酸鹽和可硬化樹脂和/或水可分散的聚合物膜形成劑。還提供制造和使用所述牙科填料和 /或組合物的方法。酪蛋白酸鹽酪蛋白是牛奶和干酪中相關磷蛋白的混合物。本文中，“酪蛋白"包括一種或多種主要酪蛋白組分，其可通過電泳進行區(qū)分，通常根據(jù)在PH 7下遷移率降低的順序稱作 α-, β-, Υ-，和κ-酪蛋白。牛β-酪蛋白的全氨基酸序列是已知的，并含有209個殘基， 大約分子量為 23，600。參見例如 Ribadeaudumas 等人，Eur. J. Biochem. ,25 :505(1972)和 McKenzie, Advan. Protein Chem. ,22 :75-135(1967).酪蛋白是兩性的，與酸和堿均形成鹽。當一種物質(zhì)(例如，磷酸鈣)的陽離子和陰離子均與酪蛋白形成鹽時，產(chǎn)物通常稱作配合物(例如，酪蛋白的磷酸鈣配合物)。本文中， 術語"酪蛋白酸鹽"用于指酪蛋白的鹽和/或配合物。典型酪蛋白酸鹽包括例如一價金屬(例如，鈉和鉀)的鹽，二價金屬(例如，鎂， 鈣，鍶，鎳，銅，和鋅)的鹽，三價金屬(例如，鋁)的鹽，銨鹽，磷酸鹽(例如，磷酸鹽和氟磷酸鹽)，及其組合。典型酪蛋白酸鹽配合物包括例如磷酸鈣配合物(以商品名PH0SCAL從NSI DentalPty. Ltd.，Hornsby, Australia得到)，氟磷酸鈣配合物，氟化鈣配合物，及其組
口 O酪蛋白酸鹽通常是干粉形式。酪蛋白酸鹽可以在水性流體中溶解或不溶。牙科填料的表面處理優(yōu)選地，通過與例如美國專利5，332，429 (Mitra等人)中所述類似的方法對牙科填料進行表面處理。簡言之，通過將牙科填料與具有溶解、分散或懸浮在其中的所述酪蛋白酸鹽的液體相組合，可以對所述牙科填料進行表面處理。所述液體或另外的液體可任選地包括另外的表面處理劑(例如氟離子前體，硅烷，鈦酸酯等)。任選地，所述液體包括水，并且如果使用水性液體，那么其可以是酸性或堿性的。一旦處理完畢，可以使用任何常規(guī)技術 (例如噴干，烘干，間隙干燥(gap drying)，凍干，及其組合)從表面處理的牙科填料除去至少一部分液體。參見例如美國專利5，980，697(Kolb等人)對間隙干燥的說明。在一個實施方案中，處理的填料可被烘干，通常在約30°C 約100°C的干燥溫度下例如過夜進行。根據(jù)需要，表面處理的填料可被進一步加熱。然后，可以使處理和干燥過的牙科填料過篩，或略微粉碎，以打碎凝聚體。得到的表面處理的牙科填料例如可以加到牙膏中。適于表面處理的牙科填料可以選自適于加入到用于牙科應用的組合物中的各種材料中的一種或多種，如牙科修復組合物中目前使用的填料等。優(yōu)選地，牙科填料包括多孔的粒子和/或多孔的粒子凝聚體。優(yōu)選的牙科填料包括納米粒子和/或納米粒子的凝聚體。優(yōu)選的填料種類包括金屬氧化物，金屬氟化物，金屬氟氧化物，及其組合，其中金屬可以是重或非重金屬。在優(yōu)選的實施方案中，牙科填料是選自第2-5族元素、第12-15族元素、鑭系元素及其組合的元素的氧化物、氟化物或氟氧化物。更優(yōu)選地，所述元素選自Ca，Sr, Ba, Y，La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ti, Zr, Ta, Zn, B, Al, Si, Sn, P，及其組合。牙科填料可以是玻璃，無定形材料，或結(jié)晶材料。任選地，牙科填料可以包括氟離子源。 所述牙科填料包括例如氟鋁硅酸鹽玻璃。所述填料優(yōu)選是微細分散的。填料可以具有單峰或多峰(例如，雙峰)粒度分布。 優(yōu)選地，填料的最大粒度(粒子最大尺寸，通常指直徑)小于20微米，更優(yōu)選小于10微米， 和最優(yōu)選小于5微米。優(yōu)選地，填料的平均粒度小于2微米，更優(yōu)選小于0. 1微米，最優(yōu)選小于0. 075微米。填料可以是無機材料。其也可以是在樹脂體系中不溶的交聯(lián)有機材料，并任選地填充有無機填料。在任何情況下，填料應該是無毒的，并適用于口中。填料可以是射線不透或者射線可透的。填料通常在水中基本上不溶。適合的無機填料實例是天然存在或合成的材料，包括但不限于石英；氮化物(例如，氮化硅)；衍生自例如Zr，Sr，Ce, Sb，Sn, Ba, Si，和Al的玻璃；長石；硼硅酸鹽玻璃；高嶺土 ；滑石；二氧化鈦；低Mohs硬度填料，如公開在美國專利4，695，251 (Randklev)中的那些；以及亞微米型二氧化硅粒子(例如熱解二氧化硅，如以商品名AER0SIL從Degussa Corp.，Akron，OH 得到的那些，包括〃 OX 50"，“ 130"，“ 150"和〃 200" 二氧化硅， 從Cabot Corp.，Tuscola，IL得到的CAB-O-SIL M5 二氧化硅)。適合的有機填料粒子實例包括充填或未充填的粉狀聚碳酸酯、聚環(huán)氧化物等。優(yōu)選的酸不反應性填料粒子是石英，亞微米型二氧化硅，和美國專利4，503，169 (Randklev)中所述的非玻璃質(zhì)微粒子。還可使用這些酸不反應性填料的混合物， 及從有機和無機材料制得的組合填料。在某些實施方案中，硅烷處理的氧化鋯-二氧化硅 (Zr-Si)填料是特別優(yōu)選的。填料也可以是酸反應性填料。適合的酸反應性填料包括金屬氧化物，玻璃，和金屬鹽。常用金屬氧化物包括氧化鋇，氧化鈣，氧化鎂，和氧化鋅。常用玻璃包括硼酸鹽玻璃，磷酸鹽玻璃，和氟鋁硅酸鹽(“FAS")玻璃。FAS玻璃是特別優(yōu)選的。FAS玻璃通常含有足量可洗脫的陽離子，從而當玻璃與可硬化組合物的組分混合時，將形成硬化的牙科組合物。 玻璃通常還含有足量可洗脫的氟離子，從而硬化的組合物將具有止齲性能。使用FAS玻璃制造領域中技術人員所熟悉的技術，也可從含有氟化物、氧化鋁和其他玻璃形成成分的熔融體制造玻璃。FAS玻璃通常是足夠微細分散的粒子形式，從而它們能夠方便地與其他粘固劑組分混合，并且當生成的混合物被用于口中時表現(xiàn)良好。通常，使用例如沉降式分析儀測得，F(xiàn)AS玻璃的平均粒度(通常為直徑)不大于約12微米，通常不大于10微米，更通常不大于5微米。適合的FAS玻璃對于本領域技術人員而言是熟悉的，并可從各種商業(yè)來源得到，許多可從現(xiàn)有玻璃離聚物粘固劑中得到，如可按商品名 VITREMER，VITREB OND，RELY X LUTING CEMENT, RELY XLUTING PLUS CEMENT, PHOTAC-FIL QUICK, KETAC-MOLAR，禾口 KETAC-FIL PLUS (3M ESPE Dental Product, St.Paul, MN)，F(xiàn)UJI IILC 和 FUJI IX(G-C Dental Industrial Corp.，Tokyo, Japan)和 CHEMFILSuperior(Dentsply International,York,PA)得到的那些。需要時可以使用填料混合物。其他適合的填料公開在美國專利6，306, 926 (Bretscher等人)，6，387，981 (Zhang 等人)，6，572，693(Wu 等人)和 6，730，156 (Windisch 等人)及國際公開 WO 01/30307 (Zhang 等人)和WO 03/063804( 等人)中。這些文獻中所述的填料組分包括納米尺寸的二氧化硅粒子，納米尺寸的金屬氧化物粒子，及其組合。納米填料也公開在美國專利申請 10/847，781 ； 10/847, 782 ；以及10/847，803中；這三件申請都在2004年5月17日提交。按牙科填料的總干重計(即，不包括處理中所用的液體)，表面處理的牙科填料優(yōu)選包括至少0. Olwt. %，更優(yōu)選至少0. 05wt. %，最優(yōu)選至少0. Iwt. %的酪蛋白酸鹽。按牙科填料的總干重計(即，不包括處理中所用的液體)，表面處理的牙科填料優(yōu)選包括最多 50wt. %，更優(yōu)選最多30wt. %，最優(yōu)選最多20wt. %的酪蛋白酸鹽。對于包括表面處理的牙科填料(例如，牙科粘合組合物)的本發(fā)明某些實施方案而言，按組合物總重計，組合物優(yōu)選地包括至少Iwt. %，更優(yōu)選至少2wt. %，最優(yōu)選至少 5wt. %的表面處理的牙科填料。對于這種實施方案而言，按組合物總重計，本發(fā)明的組合物優(yōu)選地包括最多40wt. %，更優(yōu)選最多20wt. %，最優(yōu)選最多15wt. %的表面處理的牙科填料。對于其他實施方案(例如，其中組合物是牙科修復劑或正畸粘合劑)而言，按組合物總重計，本發(fā)明的組合物優(yōu)選地包括至少40wt. %，更優(yōu)選至少45wt. %，最優(yōu)選至少 50wt. %的表面處理的牙科填料。對于這種實施方案而言，按組合物總重計，本發(fā)明的組合物優(yōu)選地包括最多90wt. %，更優(yōu)選最多80wt. %，再更優(yōu)選最多70wt. %的填料，最優(yōu)選最多50wt. %的表面處理的牙科填料。任選地，牙科填料的處理的表面可進一步包括硅烷(例如，在美國專利5，332，4 (Mitra等人)中所述的)，抗菌劑(例如氯己定；季銨鹽；含有金屬的化合物，如含有Ag、Sn或Si的化合物；以及其組合)，和/或氟離子源(例如氟鹽，含有氟的玻璃，含有氟的化合物，及其組合)。包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物在一些實施方案中，本發(fā)明提供包括酪蛋白酸鹽和可硬化樹脂和/或水可分散的聚合物膜形成劑的牙科組合物。這種牙科組合物可以直接(例如，通過將酪蛋白酸鹽與可硬化樹脂或水可分散的聚合物膜形成劑相組合)或間接(例如，通過在可硬化樹脂或水可分散的聚合物膜形成劑中原位生成酪蛋白酸鹽)來制備。生成酪蛋白酸鹽的合適的原位方法包括例如中和反應、配合反應和/或離子交換反應。在可硬化樹脂中包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物包括例如牙科粘合劑，牙科修復劑，和正畸粘合劑。在水可分散的聚合物膜形成劑中包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物包括例如涂料，涂膜，密封劑，底料，和脫敏劑。在上述一些實施方案中，酪蛋白酸鹽存在于表面處理的填料中。在其他實施方案中，酪蛋白酸鹽不存在于表面處理的填料中。對于其中牙科組合物包括在可硬化樹脂中的酪蛋白酸鹽，其中酪蛋白酸鹽不存在于表面處理的填料中的實施方案，按牙科組合物總重計，牙科組合物優(yōu)選包括至少 0. Olwt. %，更優(yōu)選至少0. Iwt. %，最優(yōu)選至少Iwt. %的酪蛋白酸鹽。對于這種實施方案而言，按牙科組合物總重計，牙科組合物優(yōu)選包括最多70wt. %，更優(yōu)選最多50wt. %，最優(yōu)選最多25wt. %的酪蛋白酸鹽。對于其中牙科組合物包括在水可分散的聚合物膜形成劑中的酪蛋白酸鹽，其中酪蛋白酸鹽不存在于表面處理的填料中的實施方案，按牙科組合物總重計，牙科組合物優(yōu)選包括至少0. Olwt. %，更優(yōu)選至少0. Iwt. %，最優(yōu)選至少Iwt. %的酪蛋白酸鹽。對于這種實施方案而言，按牙科組合物總重計，牙科組合物優(yōu)選包括最多70wt. %，更優(yōu)選最多 50wt. %，最優(yōu)選最多25wt. %的酪蛋白酸鹽。本發(fā)明的牙科組合物還可以包括任選的下述添加劑。所述牙科組合物可以用作牙科底料，牙科粘合劑，洞襯劑，洞清洗劑，粘固劑，涂料，涂膜，正畸粘合劑，修復劑，密封劑，脫敏劑，及其組合。包括可硬化樹脂的牙科組合物本發(fā)明的牙科組合物用于處理硬表面，優(yōu)選為硬組織，如牙本質(zhì)、牙釉質(zhì)和骨。所述牙科組合物可以是水性的或非水性的。在一些實施方案中，在應用牙科材料之前，組合物可被硬化(例如，通過常規(guī)光聚合和/或化學聚合技術聚合)。在其他實施方案中，在應用牙科材料之后，組合物可被硬化(例如，通過常規(guī)光聚合和/或化學聚合技術聚合)。在本發(fā)明的方法中可以用作牙科材料和牙科粘合劑組合物的適合可光聚合的組合物可以包括環(huán)氧樹脂(其含有陽離子活性環(huán)氧基團)，乙烯基醚樹脂(其含有陽離子活性乙烯基醚基團)，烯鍵式不飽和化合物(其含有自由基活性不飽和基團，例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，及其組合。還適合的是在單個化合物中同時含有陽離子活性官能團和自由基活性官能團的聚合性材料。其例子包括環(huán)氧官能的(甲基)丙烯酸酯。帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物本文中，帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物包括具有烯鍵式不飽和及酸和/或酸前體官能團的單體、低聚物和聚合物。酸前體官能團包括例如酸酐、?；u和焦磷酸酯。
帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物包括例如α，β -不飽和酸性化合物，如甘油磷酸酯單(甲基)丙烯酸酯，甘油磷酸酯二(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸羥乙酯 (例如，ΗΕΜΑ)磷酸酯，雙((甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯，((甲基)丙烯酰氧基丙基) 磷酸酯，雙((甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯，雙((甲基)丙烯酰氧基)丙氧基磷酸酯， (甲基)丙烯酰氧基己基磷酸酯，雙((甲基)丙烯酰氧基己基)磷酸酯，(甲基)丙烯酰氧基辛基磷酸酯，雙((甲基)丙烯酰氧基辛基)磷酸酯，(甲基)丙烯酰氧基癸基磷酸酯，雙 ((甲基)丙烯酰氧基癸基)磷酸酯，己內(nèi)酯甲基丙烯酸酯磷酸酯，檸檬酸二或三甲基丙烯酸酯，聚(甲基)丙烯酸酯化的低聚馬來酸，聚(甲基)丙烯酸酯化的聚馬來酸，聚(甲基) 丙烯酸酯化的聚(甲基)丙烯酸，聚(甲基)丙烯酸酯化的多羧基-多膦酸，聚(甲基)丙烯酸酯化的多氯磷酸，聚(甲基)丙烯酸酯化的多磺酸酯，聚(甲基)丙烯酸酯化的多硼酸等，它們可用作可硬化樹脂體系中的組分。也可以使用不飽和碳酸如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯化的芳族酸(例如甲基丙烯酸酯化的偏苯三酸)，和其酸酐的單體、低聚物和聚合物。本發(fā)明某些優(yōu)選的組合物包括具有至少一個P-OH部分的、帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物。這些化合物中的某些例如可以作為(甲基)丙烯酸異氰酰基烷酯和羧酸的反應產(chǎn)物得到。其他同時具有酸官能性和烯鍵式不飽和組分的這類化合物公開在美國專利 4，872，936 (Engelbrecht)和5，130，347 (Mitra)中。可以使用同時含有烯鍵式不飽和部分和酸部分的各種此類化合物。需要時可以使用這類化合物的混合物。其他帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物包括例如可聚合的雙膦酸，公開在例如 2002年12月30日提交的美國臨時申請60/437，106中；AA ITA IEM(通過使丙烯酸衣康酸共聚物與足夠的甲基丙烯酸2-異氰?；阴シ磻瑢⒐簿畚锏囊徊糠炙峄鶊F轉(zhuǎn)化成側(cè)鏈的甲基丙烯酸酯基團，而得到的帶有側(cè)鏈甲基丙烯酸酯基的丙烯酸衣康酸共聚物，例如公開在美國專利5，130，347 (Mitra)的實施例11中)；以及美國專利4，259，075 (Yamauchi 等人)，4，499，251(Omura 等人)，4，537，940(Omura 等人)，4，539，382(Omura 等人)，5，530，038 (Yamamoto等人)，6，458，868 (Okada等人)，和歐洲專利申請公開EP 712，622 (TokuyamaCorp.)禾Π EP 1，051，961 (Kuraray Co.，Ltd.)中所述的那些。本發(fā)明的組合物也可包括帶有酸官能團的上述烯鍵式不飽和化合物的組合，例如公開在2004年8月11日提交的美國臨時申請60/600，658中。優(yōu)選地，按未充填的組合物總重計，本發(fā)明的組合物包括至少Iwt. %，更優(yōu)選至少 3wt. %，最優(yōu)選至少5wt. %的帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物。優(yōu)選地，按未充填的組合物總重計，本發(fā)明的組合物包括最多80wt. %，更優(yōu)選最多70wt. %，最優(yōu)選最多60wt. % 的帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物。不帶酸官能團的烯鍵式不飽和化合物本發(fā)明的組合物除了帶有酸官能團的烯鍵式不飽和化合物之外，也可包括一種或多種可聚合的組分，從而形成可硬化的組合物。所述可聚合的組分可以是單體、低聚物或聚合物。在某些實施方案中，組合物是可光聚合的，S卩，組合物含有可光聚合的組分和光引發(fā)劑(即，光引發(fā)劑體系)，其在用光化射線輻照時引發(fā)組合物的聚合(或硬化)。這種可光聚合的組合物可以是自由基可聚合的。
在某些實施方案中，組合物是化學可聚合的，S卩，組合物含有化學可聚合的組分和化學引發(fā)劑(即，引發(fā)劑體系)，從而未用光化射線輻照就能聚合、固化或以其他方式硬化所述組合物。這種化學可聚合的組合物有時稱作"自固化"組合物，其可以包括玻璃離聚物粘固劑、樹脂改性的玻璃離聚物粘固劑、氧化還原固化體系及其組合。優(yōu)選地，按未充填的組合物總重計，本發(fā)明的組合物包括至少5wt. %，更優(yōu)選至少IOwt. %，最優(yōu)選至少15wt. %的不帶酸官能團的烯鍵式不飽和化合物。優(yōu)選地，按未充填的組合物總重計，本發(fā)明的組合物包括最多95wt. %，更優(yōu)選最多90wt. %，最優(yōu)選最多 80wt. %的不帶酸官能團的烯鍵式不飽和化合物?？晒饩酆系慕M合物適合的可光聚合的組合物可以包括可光聚合的組分(例如，化合物)，它們包括烯鍵式不飽和化合物(其含有自由基活性不飽和基團)。適用的烯鍵式不飽和化合物的實例包括丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，羥基官能的丙烯酸酯，羥基官能的甲基丙烯酸酯，及其組合?？晒饩酆系慕M合物可以包括具有自由基活性官能團的化合物，它們可包括具有一個或多個烯鍵式不飽和基團的單體、低聚物和聚合物。適合的化合物含有至少一個烯鍵式不飽和鍵，并能夠發(fā)生加成聚合。這種自由基可聚合的化合物包括單_、二-或聚_(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，如(甲基)丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸異丙酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸硬脂酰酯，丙烯酸烯丙酯，三丙烯酸甘油酯，二丙烯酸乙二醇酯，二丙烯酸二乙二醇酯，二甲基丙烯酸三乙二醇酯，二(甲基)丙烯酸1， 3-丙二醇酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，三甲基丙烯酸1，2，4- 丁三醇酯，二丙烯酸1，4-環(huán)己二醇酯，四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯，六丙烯酸山梨糖醇酯，(甲基)丙烯酸四氫糠酯，雙[1-(2-丙烯酰氧基)]_對-乙氧基苯基二甲基甲烷，雙[1-(3-丙烯酰氧基-2-羥基)]_對-丙氧基苯基二甲基甲烷，乙氧基化的雙酚A 二(甲基)丙烯酸酯，和三羥乙基-異氰脲酸酯三甲基丙烯酸酯；(甲基)丙烯酰胺(即，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺)，如 (甲基)丙烯酰胺，亞甲基雙_(甲基)丙烯酰胺，和雙丙酮(甲基)丙烯酰胺；氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；聚乙二醇的雙_(甲基)丙烯酸酯(優(yōu)選分子量為200-500)，丙烯酸酯化的單體的可共聚合的混合物，如公開在美國專利4，652，274(Boettcher等人)中的那些，丙烯酸酯化的低聚物，如公開在美國專利4，642，126 (Zador等人)中的那些，和聚(烯鍵式不飽和)氨基甲酰基異氰脲酸酯，如公開在美國專利4，648，843(Mitra)中的那些；以及乙烯基化合物，如苯乙烯，鄰苯二甲酸二烯丙酯，琥珀酸二乙烯酯，己二酸二乙烯酯和鄰苯二甲酸二乙烯酯。其他適合的自由基可聚合的化合物包括硅氧烷官能的(甲基)丙烯酸酯，例如公開在 W0-00/38619 (Guggenberger 等人)，WO-01/92271 (Weinmann 等人)，W0-0I/07444 (Guggenberger 等人)，W0-00/42092 (Guggenberger 等人)中，和氟聚物官能的(甲基)丙烯酸酯，例如公開在美國專利5，076，844(R)ck等人)，美國專利 4，356, 296 (Griffith 等人)，EP-0373384 (Wagenknecht 等人)，EP-0201031 (Reiners 等人)，和EP-0201778(Reiners等人)中。需要時可以使用兩種或多種自由基可聚合的化合物的混合物。可聚合的組分在單個分子中也可以含有羥基和自由基活性的官能團。這種材料的實例包括(甲基)丙烯酸羥烷酯，如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯和(甲基)丙烯酸2-羥丙酯；甘油單-或二(甲基)丙烯酸酯；三羥甲基丙烷單-或二(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇單_、二 -和三-(甲基)丙烯酸酯；山梨糖醇單_、二 _、三_、四-或五-(甲基)丙烯酸酯； 以及2，2-雙W-(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷(bisGMA)。適合的烯鍵式不飽和化合物也可從各種商業(yè)來源得到，如Sigma-Aldrichjt. Louis。需要時可以使用烯鍵式不飽和化合物的混合物。在某些實施方案中，可光聚合的組分包括PEGDMA (二甲基丙烯酸聚乙二醇酯，分子量約400)，bisGMA, UDMA (氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯)，GDMA ( 二甲基丙烯酸甘油酯)， TEGDMA (二甲基丙烯酸三乙二醇酯)，公開在美國專利6，030, 606 (Holmes)中的bisEMA6，和 NPGDMA(新戊二醇二甲基丙烯酸酯)。需要時可以使用可聚合的組分的各種組合。適用于對自由基可光聚合的組合物進行聚合的光引發(fā)劑(即，包括一種或多種化合物的光引發(fā)劑體系)包括二元和三元體系。常用三元光引發(fā)劑包括碘錙鹽，光敏劑，和美國專利5，M5，676(I^laZZ0tt0等人)中所述的電子給體化合物。優(yōu)選的碘錨鹽是二芳基碘镎鹽，例如氯代二苯基碘镎，六氟磷酸二苯基碘鎰，四氟硼酸二苯基碘錙，和四(五氟苯基) 硼酸甲苯基枯基碘镎。優(yōu)選的光敏劑是吸收400nm 520nm(優(yōu)選地，450nm 500nm)內(nèi)的一些光的單酮和二酮。更優(yōu)選的化合物是吸收400nm 520nm(更優(yōu)選，450 500nm)內(nèi)的一些光的α 二酮。優(yōu)選的化合物是樟腦醌，苯偶酰，糠偶酰，3，3，6，6-四甲基環(huán)己二酮，菲醌，1-苯基-1，2-丙烷二酮和其他1-芳基-2-烷基-1，2-乙烷二酮，和環(huán)狀α 二酮。最優(yōu)選的是樟腦醌。優(yōu)選的電子給體化合物包括取代的胺，例如二甲基氨基苯甲酸乙酯。用于對陽離子可聚合的樹脂進行光聚合的其他適合的三元光引發(fā)劑體系公開在例如美國專利公開 2003/0166737 (Dede 等人)中。用于對自由基可光聚合的組合物進行聚合的其他適合的光引發(fā)劑包括功能波長通常為380nm 1200nm的氧化膦。優(yōu)選的具有功能波長為380nm 450nm的氧化膦自由基引發(fā)劑是?；投；趸?，如公開在美國專利4，298, 738 (Lechtken等人)， 4，324，744 (Lechtken 等人)，4，385，109 (Lechtken 等人)，4，710，523 (Lechtken 等人)，和 4，737，593 (Ellrich 等人)，6，251，963 (Kohler 等人)；以及 EP 申請 0173567A2 (Ying)中的那些。用大于380nm 450nm的波長輻照時能夠自由基引發(fā)的市售氧化膦光引發(fā)劑包括雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(IRGACURE819, Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown, NY)，雙0，6-二甲氧基苯甲酰基)-O，4，4-三甲基戊基)氧化膦(CGI 403， Ciba Specialty Chemicals)，雙0，6-二甲氧基苯甲?；?_2，4，4_三甲基戊基氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮按重量計25 75的混合物(IRGACURE 1700，Ciba SpecialtyChemicals)，雙(2，4，6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和2_羥基_2_甲基苯基丙-1-酮按重量計 1 1 的混合物(DAR0CUR 4265,Ciba SpecialtyChemicals)，和乙基 2，4，6-三甲基芐基苯基亞膦酸酯(LUCIRINLR8893X，BASF Corp.，Charlotte, NC)。通常，氧化膦引發(fā)劑在可光聚合的組合物中以催化有效量存在，如按組合物總重計為 0. lwt. % 5. Owt. %。叔胺還原劑可與?；趸⒁黄鹗褂谩１景l(fā)明所用的示例性叔胺包括乙基4_(N， N-二甲基氨基)苯甲酸酯和N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯。如果存在胺還原劑，那么按組合物總重計，其在可光聚合的組合物中的量為0. Iwt. % 5. Owt. %。其他引發(fā)劑的適用量對于本領域技術人員是公知的。
化學可聚合的組合物化學可聚合的組合物可以包括氧化還原固化體系，它們包括可聚合的組分(例如，烯鍵式不飽和可聚合的組分)和氧化還原劑，氧化還原劑包括氧化劑和還原劑。適用于本發(fā)明中的可聚合的組分、氧化還原劑、任選的酸官能性組分、和任選的填料公開在美國專利公開 2003/0166740 (Mitra 等人)和 2003/0195273 (Mitra 等人)中。還原劑和氧化劑應該彼此反應或以其他方式彼此協(xié)作產(chǎn)生能夠引發(fā)樹脂體系 (例如，烯鍵式不飽和組分)聚合的自由基。這種固化是暗反應，即不依賴于光的存在，能夠在沒有光的情況下進行。還原劑和氧化劑優(yōu)選具有足夠的貯存穩(wěn)定性，并且不會發(fā)生不期望的變色，從而使得它們可以在常見牙科條件下貯存和使用。它們應該能夠與樹脂體系充分混合(并優(yōu)選是水可溶的)，從而能夠易于溶解在可聚合的組合物的其他組分中(并且防止分離)。有用的還原劑包括抗壞血酸，抗壞血酸衍生物，和美國專利5，501，727 (Wang等人)中所述的金屬配合的抗壞血酸化合物；胺，特別是叔胺，如4-叔丁基二甲基苯胺；芳族亞磺酸鹽，如對甲苯亞磺酸鹽和苯亞磺酸鹽；硫脲，如1-乙基-2-硫脲，四乙基硫脲，四甲基硫脲，1，1-二丁基硫脲，和1，3-二丁基硫脲；以及其混合物。其他的次要還原劑(secondary reducing agents)可以包括氯化鈷(II)，氯化亞鐵，硫酸亞鐵，胼，羥基胺(取決于氧化劑的選擇)，連二亞硫酸根或亞硫酸根陰離子的鹽，和其混合物。優(yōu)選地，還原劑是胺。適合的氧化劑對于本領域技術人員而言也是熟悉的，包括但不限于過硫酸和其鹽，如鈉、鉀、銨、銫和烷基銨鹽。其他氧化劑包括過氧化物，如過氧化苯甲酰，過氧化氫如枯基過氧化氫、叔丁基過氧化氫和戊基過氧化氫，及過渡金屬的鹽如氯化鈷(III)、氯化鐵、硫酸鈰(IV)，過硼酸和其鹽，高錳酸和其鹽，過磷酸和其鹽，和其混合物。需要時可以使用多于一種氧化劑或多于一種還原劑。也可以加入少量過渡金屬化合物，以加速氧化還原固化的速率。在一些實施方案中，優(yōu)選地可包括二次離子鹽(secondary ionic salt)，以增強可聚合的組合物的穩(wěn)定性，這公開在美國專利公開 2003/0195273 (Mitra 等人)中。還原劑和氧化劑的存在量需足以允許足夠的自由基反應速率。這可通過將除了任選的填料之外的可聚合的組合物的所有成分進行組合，并觀察是否得到硬化的團塊來進行評價。優(yōu)選地，按可聚合的組合物的各組分總重計(包括水)，還原劑存在量為至少 0. Olwt. %，更優(yōu)選至少0. Iwt. %。優(yōu)選地，按可聚合的組合物的各組分總重計(包括水)， 還原劑存在量不大于IOwt. %，更優(yōu)選不大于5wt. %。優(yōu)選地，按可聚合的組合物的各組分總重計(包括水)，氧化劑存在量為至少 0. Olwt. %，更優(yōu)選至少0. IOwt. %。優(yōu)選地，按可聚合的組合物的各組分總重計(包括水)， 氧化劑存在量不大于IOwt. %，更優(yōu)選不大于5wt. %。還原劑或氧化劑可以按美國專利5，154，762 (Mitra等人)所述的進行微囊包封。 這通常會增強可聚合的組合物的貯存穩(wěn)定性，并且如需要的話允許將還原劑和氧化劑包裝在一起。例如，通過適當?shù)剡x擇密封劑，可將氧化劑和還原劑與酸官能性組分和任選的填料相組合，并保持在貯存穩(wěn)定態(tài)。同樣，通過適當?shù)剡x擇水不溶性密封劑，可將還原劑和氧化劑與FAS玻璃和水相組合，并保持在貯存穩(wěn)定態(tài)。
所述氧化還原固化體系可以與其他固化體系相組合，例如，與美國專利 5，154，762 (Mitra等人)中所述的可光聚合的組合物相組合。在一些實施方案中，包括可硬化樹脂的本發(fā)明牙科組合物可被硬化，以制造選自牙冠、填充物、研磨坯料(mill blank)、正畸裝置和修補物的牙科制品。水可分散的聚合物膜形成劑在一些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑包括含有下述極性或可極化基團的重復單元。在某些實施方案中，水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有氟釋放基團的重復單元，含有疏水性烴基團的重復單元，含有接枝聚硅氧烷鏈的重復單元，含有疏水性含氟基團的重復單元，含有調(diào)節(jié)基團的重復單元，或其組合，如下所述。在一些實施方案中， 聚合物任選地包括反應性基團(例如，烯鍵式不飽和基團，環(huán)氧基團，或能夠發(fā)生縮合反應的硅烷部分)。示例性水可分散的聚合物膜形成劑記載在例如美國專利5，468，477 (Kumar 等人)，5，525，648 (Aasen 等人)，5，607，663 (Rozzi 等人)，5，662，887 (Rozzi 等人)，5，725，882 (Kumar 等人)，5，866，630(Mitra 等人)，5，876，208(Mitra 等人)， 5，888，491 (Mitra 等人)，和 6，312，668 (Mitra 等人)中。含有極性或可極化基團的重復單元衍生自乙烯基單體，如丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，巴豆酸酯，衣康酸酯等。極性基團可以是酸性的，堿性的或鹽。這些基團還可以是離子的或中性的。極性或可極化基團的例子包括中性的基團，如羥基、硫基、取代和未取代的酰氨基，環(huán)狀醚(如環(huán)氧乙烷，氧雜環(huán)丁烷，呋喃和吡喃)，堿性基團(如膦和胺，包括伯胺、仲胺、 叔胺)，酸性基團(如C，S，P，B的含氧酸和硫代含氧酸)，離子基團(如季銨，羧酸鹽，磺酸鹽等)，和這些基團的前體和受保護形式。此外，極性或可極化基團可以是大分子單體。這種基團的更具體例子如下。極性或可極化基團可以衍生自以下通式代表的單或多官能的含羧基分子CH2 = CR2G- (COOH) d其中R2 = H，甲基，乙基，氰基，羧基或羧甲基，d = 1_5，G是鍵、或者是價態(tài)d+Ι并含有1-12個碳原子的烴基連接基團，所述烴基連接基團任選地被取代或未取代的雜原子 (如0，S，N和P)所取代和/或插入。任選地，可以鹽形式提供這種單元。此類別的優(yōu)選單體是丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，和N-丙烯?；被宜?。極性或可極化基團例如可以衍生自以下通式代表的單或多官能的含羥基分子CH2 = CR2-CO-L-R3- (OH) d其中R2 = H，甲基，乙基，氰基，羧基或羧基烷基，L = 0、NH，d = 1-5, R3是價態(tài)d+1 并含有1-12個碳原子的烴基。此類別的優(yōu)選單體是(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯，(甲基)丙烯酸羥丁酯，單(甲基)丙烯酸甘油酯，三(羥甲基)乙烷單丙烯酸酯，單(甲基)丙烯酸季戊四醇酯，N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺，羥乙基(甲基)丙烯酰胺， 和羥丙基(甲基)丙烯酰胺。或者，極性或可極化基團可衍生自以下通式的單或多官能的含氨基分子CH2 = CR2-CO-L-R3- (NR4R5) d其中R2，L，R3,和d如上所定義，R4和R5是H或1_12個碳原子的烷基或它們一起構(gòu)成碳環(huán)或雜環(huán)基團。此類別的優(yōu)選單體是(甲基)丙烯酸氨基乙酯，(甲基)丙烯酸氨基丙酯，(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯，(甲基)丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯，N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，N-異丙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，和4-甲基-1-丙烯?；?哌嗪。極性或可極化基團還可以衍生自烷氧基取代的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺，如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯，(甲基)丙烯酸2- -乙氧基乙氧基)乙酯，單(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯或單(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯。極性或可極化基團單元可以衍生自以下通式的取代或未取代的銨單體
十
CH2=CR2-CO-L-R3-(NR4R5R6)dQ"其中R2，R3，R4，R5，L和d如上所定義，其中R6是H或1-12個碳原子的烷基，Q—是有機或無機陰離子。這種單體的優(yōu)選例子包括2-N，N，N-三甲基銨乙基(甲基)丙烯酸酯， 2-N，N, N-三乙基銨乙基(甲基)丙烯酸酯，3-N，N, N-三甲基銨丙基(甲基)丙烯酸酯， N(2-N'，N'，N'-三甲基銨)乙基(甲基)丙烯酰胺，N-(二甲基羥乙基銨)丙基(甲基)丙烯酰胺，或其組合，其中反荷離子可以包括氟離子、氯離子、溴離子、乙酸根、丙酸根、 月桂酸根、棕櫚酸根、硬脂酸根或其組合。單體還可以是有機或無機反荷離子的N，N-二甲基二烯丙基銨鹽。通過使用上述任何含氨基的單體作為極性或可極化基團、和用有機或無機酸將所生成的聚合物酸化至側(cè)鏈氨基基本上被質(zhì)子化的PH，可以制備含有銨基團的聚合物。通過用烷基化基團烷基化上述氨基聚合物可以制備完全取代的含有銨基團的聚合物，所述方法在本領域中常稱作Menschutkin反應。極性或可極化基團還可以衍生自含有磺酸基團的單體，如乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，烯丙氧基苯磺酸等。或者，極性或可極化基團可以衍生自含有磷酸或硼酸基團的單體。這些單體可以質(zhì)子化的酸形式用作單體，并且得到的相應聚合物可以用有機或無機堿中和，從而得到聚合物的鹽形式。極性或可極化基團的優(yōu)選重復單元包括丙烯酸，衣康酸，N-異丙基丙烯酰胺，或其組合。在某些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有氟釋放基團的重復單元。優(yōu)選的氟釋放基團包括四氟硼酸根陰離子，記載在例如美國專利4，871，786 (Aasen 等人)中。氟釋放基團的優(yōu)選重復單元包括三甲基銨乙基甲基丙烯酸酯。在某些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有疏水性烴基團的重復單元。示例性疏水性烴基團衍生自重均分子量大于160的烯鍵式不飽和的預成形烴部分。優(yōu)選地，所述烴部分其分子量至少160。優(yōu)選地，所述烴部分其分子量最多100，000，更優(yōu)選最多20，000。烴部分可以是芳香性或非芳香性的，并任選可以含有部分或完全飽和的環(huán)。優(yōu)選的疏水性烴部分是丙烯酸和甲基丙烯酸的十二烷酯和十八烷酯。其他優(yōu)選的疏水性烴部分包括從可聚合的烴制備的所需分子量的大分子單體，所述可聚合的烴如乙烯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，和甲基丙烯酸甲酯。在某些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有疏水性含氟基團的重復單元。疏水性含氟基團的示例性重復單元包括1，1-二氫全氟烷醇和如下同系物的丙烯酸或甲基丙烯酸酯=CF3(CF2)xCH2OH和CF3 (CF2)x (CH2)yOH,其中χ是0 20，y是至少1 直至10 ； ω-氫氟烷醇(HCF2(CF2)x(CH2)y0H)，其中χ是0 20，y是至少1直至10 ；氟烷基磺酰氨基醇；環(huán)狀氟烷基醇；以及CF3 (CF2CF2O)q(CF2O)x (CH2)yOH,其中q是2 20且大于x， χ是0 20，y是至少1直至10。疏水性含氟基團的優(yōu)選重復單元包括2-(甲基(九氟丁基)磺?；?氨基)乙基丙烯酸酯，2-(甲基(九氟丁基)磺?；?氨基)乙基甲基丙烯酸酯，或其組合。在某些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有接枝聚硅氧烷鏈的重復單元。接枝聚硅氧烷鏈衍生自烯鍵式不飽和的預成形有機硅氧烷鏈。這種單元的分子量通常高于500。接枝聚硅氧烷鏈的優(yōu)選重復單元包括硅樹脂大分子。本發(fā)明的用于提供接枝聚硅氧烷鏈的單體是具有單一官能團(乙烯基，烯鍵式不飽和的基團，丙烯?；蚣谆；?的末端官能的聚合物，有時稱作大分子單體或" 大分子"。這種單體是已知的，并可以通過記載在例如美國專利3，786，116(Milkovich 等人)和3，842，059(Milkovich等人)中的方法來制備。制備聚二甲基硅氧烷大分子單體和隨后與乙烯基單體共聚合記載在Y. Yamashita等人的幾篇論文中，[Polymer J. 14， 913(1982) ；ACS Polymer Preprints 25 (1),245 (1984) ；Makromo1. Chem. 185，9(1984)]。在某些實施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成劑還包括含有調(diào)節(jié)基團的重復單元。示例性調(diào)節(jié)基團衍生自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或其他乙烯基可聚合的初始單體， 任選地含有調(diào)節(jié)如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，載體介質(zhì)中的溶解度，親水性-疏水性平衡等性能的官能團。調(diào)節(jié)基團的例子包括1-12個碳的直鏈、支鏈或環(huán)狀醇的低級到中級甲基丙烯酸酯。調(diào)節(jié)基團的其他例子包括苯乙烯，乙烯基酯，氯乙烯，偏二氯乙烯，丙烯?；鶈误w等。優(yōu)選的膜形成劑是基于丙烯酸酯的共聚物和氨基甲酸酯聚合物，如AVALURE系列化合物(例如，AC-315和UR-450)，和基于卡波姆(carbomer)的聚合物，如CARB0P0L系列聚合物(例如，940NF)，所有均可從Noveon，Inc.，Cleveland, OH得到。任選的添加劑任選地，本發(fā)明的組合物可含有溶劑(例如，醇(例如，丙醇，乙醇)，酮(例如丙酮，甲基乙基酮)，酯(例如，乙酸乙酯)，其他非水性溶劑(例如，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基亞砜，1-甲基-2-吡咯烷酮))，和水。需要時，本發(fā)明的組合物可以含有添加劑，如指示劑，染料，顏料，抑制劑，加速劑， 粘度調(diào)節(jié)劑，潤濕劑，酒石酸，螯合劑，緩沖劑，穩(wěn)定劑，和本領域技術人員熟悉的其他相似成分。此外，藥物或其他治療物質(zhì)可任選地被加入到牙科組合物中。其實例包括但不限于氟源，增白劑，抗齲齒劑(例如，木糖醇)，鈣源，磷源，再礦化劑(例如，磷酸鈣化合物)，酶， 口氣清新劑，麻醉劑，凝固劑，酸中和劑，化學治療劑，免疫反應調(diào)節(jié)劑，觸變膠，多元醇，抗炎劑，抗菌劑，抗真菌劑，治療口腔干燥藥劑，脫敏劑等，它們都常用于牙科組合物中。可以使用任意的上述添加劑的組合。本領域技術人員可以選擇任一種添加劑的量，從而達到所需的結(jié)果，而不需要過多的實驗。使用方法使用本發(fā)明組合物的示例性方法記載在以下實施例中。在本發(fā)明的一些實施方案中，本發(fā)明的牙科組合物可以與牙齒結(jié)構(gòu)接觸以治療牙齒結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，將本發(fā)明的牙科組合物置于口腔環(huán)境中可實現(xiàn)再礦化，降低敏感性，和/或保護牙齒結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方案中，將本發(fā)明的牙科組合物置于口腔環(huán)境中從而將離子(例如，含鈣、磷和/或氟的離子)遞送到口腔環(huán)境中。下面的實施例進一步闡明本發(fā)明的目的和優(yōu)點，但是這些實施例中所述的特定材料和其量以及其他條件和細節(jié)不應被解釋為不適當?shù)叵拗票景l(fā)明。除非另有所指，所有的份數(shù)和百分比都是按重量計，所有的水都是去離子水，和所有的分子量都是重均分子量。
實施例測試方法視覺不透明度(MacBeth值)測試方法通過用距圓盤每一側(cè)6mm的VISILUX 2固化燈(3M Company, St. Paul,麗)照射60秒，使圓盤形(1-mm厚X15_mm直徑)糊狀物試樣固化。使用從MacBeth (MacBeth， Newburgh, NY)得到的帶有可見光濾光片的MacBeth透射光密度計Model TD-903，通過測量穿過圓盤厚度的光透射，測量硬化試樣的直接光透射。較低MacBeth值表明較低的視覺不透明度和較大的材料半透明度。所記錄的值是3次測量的平均值。耐壓強度(⑶測試方法根據(jù)ANSI/ASA說明書No. 27 (1993)測量試樣的耐壓強度。試樣裝在4_mm(內(nèi)徑) 的玻璃管中；玻璃管用硅樹脂橡膠塞塞??；然后對玻璃管以約0. 28MPa的壓力軸向壓縮5 分鐘。通過用兩個相對放置的VISILUX Model 2500藍燈槍(3M Co. , St. Paul, MN)曝光使試樣光固化90秒，然后在Dentacolor XS單元(Kulzer, Inc.，Germany)中輻照180秒。用金剛石鋸切割固化的試樣，形成8-mm長圓柱形塞，用于測量耐壓強度。測試之前，將塞子保存在37°C蒸餾水中M小時。在帶有10千牛頓(kN)測壓元件的Instron測試儀(Instron 4505，Instron Corp. ,Canton,ΜΑ)上，以十字頭速度lmm/分鐘進行測量。制備五個圓柱體固化試樣并測量，結(jié)果是5次測量的平均值，單位MPa。徑向拉伸強度(DTS)測試方法根據(jù)ANSI/ASA說明書No. 27 (1993)測量試樣的徑向拉伸強度。按CS測試方法所述制備試樣，不同之處在于將固化的試樣切割成2. 2-mm厚圓盤用于測量DTS。如上所述， 將圓盤保存在水中，用帶有10(kN)測壓元件的Instron測試儀(Instron 4505，Instron Corp.)以十字頭速度lmm/分鐘進行測量。制備五個圓盤固化試樣并測量，結(jié)果是5次測量的平均值，單位MPa。工作時間(WT)測試方法根據(jù)以下過程測量混合的粘固劑固化的工作時間。使用之前工具和糊狀物保存在恒溫恒濕室(22°0和50%冊)中，在同一室中進行此過程。通過抹刀在墊子上混合選定量的A和B糊狀物25秒(sec)，得到的混合組合物試樣轉(zhuǎn)移進8-cmX 10-cm塑料塊(plastic block)的半圓柱溝部分(8-cm長，1-cm寬和3-mm深)中。在1 OOmin時，使用球點(l_mm 直徑)開槽器通過溝每隔30sec開出垂直槽；在2:00min時，每隔Msec開出槽；在接近工作時間結(jié)束時，每隔IOsec開出槽。當粘固劑試樣的塊體隨開槽器移動時，測定工作時間。 工作時間記錄為2或3次測量的平均值。光譜不透明度(SO)測試方法
修正ASTM-D^05_95以測量厚度約1. Omm的牙科材料的光譜不透明度。通過用距圓盤每一側(cè)6mm的3M Visilux-2牙科固化燈照射60秒，使圓盤形l_mm厚X 20-mm直徑的試樣固化。以單獨的白色和黑色背景，在帶有3/8英寸孔的Ultrascan XE色度計(Hunter AssociatesLabs, Reston, VA)上測量圓盤的Y-三色值。對于所有測量使用沒有濾光片的 D65發(fā)光體。使用10度的觀察角。白色和黑色基底的Y-三色值分別是85. 和5. 35。光譜不透明度定義為黑色基底上的材料反射率與白色基底上的相同材料反射率之比。反射率定義為等于Y-三色值。因此，光譜不透明度= / ，其中黑色基底上的圓盤反射率和 Rw =白色基底上的相同圓盤反射率。光譜不透明度是無單位的。較低光譜不透明度值表明較低的視覺不透明度和較大的材料半透明度。對牙本質(zhì)(AD)和牙釉質(zhì)(AE)的粘附的測試方法根據(jù)美國專利6，613，812 (Bui等人)所記載過程測量對牙本質(zhì)和牙釉質(zhì)的粘附， 不同之處在于所用光固化時間為20秒，并使用3M ESPEFiltek Z250復合材料代替3M ZlOO
修復劑。對于底料組合物，按上述測量AD和AE，不同之處在于底料組合物在濕牛牙齒表面擦洗20sec，溫和風干5-10sec，然后光固化IOsec ；以及使用Vitremer Core修復劑代替 Filtek Z250復合材料。X-射線衍射(XRD)測試方法試樣在碳化硼研缽中研磨，并作為乙醇漿料涂布到零背景樣品座(帶有石英插入物的鋁座)上。使用Philips垂直衍射計、銅K α射線、和散射輻射的正比探測器登記，以全譜掃描的形式收集反射幾何數(shù)據(jù)。使用Pearson VII峰形模型在校正儀器致寬后，從觀察到的半峰全寬形式的峰值寬度計算存在的結(jié)晶相的微晶尺寸(D)，其是引起α1/α2分離的原因。鈣和磷離子釋放(CIR)測試方法通過用距圓盤每一側(cè)6mm的3M XL3000牙科固化燈照射60秒，使圓盤形l_mm 厚、20-mm直徑試樣固化。圓盤保存在37°C的HEPES緩沖溶液中；周期性更換溶液，通過Perkin-Elmer 3300DV Optima ICP單元上的感應耦合等離子體光譜(ICP)或通過鈣選擇性電極測量離子含量。緩沖溶液的組成是IOOOg去離子水，3. 38g NaCl，和15.61g HEPES(N-2-羥乙基哌嗪-N' -2-乙烷磺酸)。離子釋放速率即微克(離子)/g(圓盤)/ 天，其通過用溶液的總離子含量(濃度乘以溶液體積)除以圓盤初始重量再除以從最后一次更換緩沖溶液以來的時間天數(shù)來計算。牙釉質(zhì)再礦化測試方法按〃Surface Modulation of Dental Hard Tissues (牙科硬組織的表面調(diào)節(jié))〃 (D. Tantbirojn, Ph.D.論文，University of Minnesota, 1998)所述進行該方法， 但有以下不同之處。去礦化溶液是NaF的0. lppmr，CaCl2的1. 5mM Ca+2, KH2PO4的0. 9mM P04_3，50mM乙酸，用1MK0H調(diào)節(jié)到pH = 5.0 ；以及通過X射線顯微照片的定量圖像分析測量
礦物含量。牙本質(zhì)再礦化測試方法按〃Surface Modulation of Dental Hard Tissues (牙科硬組織的表面調(diào)節(jié))‘’ (D. Tantbirojn, Ph. D.論文，University of Minnesota, 1998)所述進行該方法，但有以下不同之處。牙本質(zhì)用于代替牙釉質(zhì)；去礦化溶液是NaF的0. Ippm F^CaCl2的1. 5mM Ca+2, KH2PO4的0. 9mM PO4"3, 50mM乙酸，用IM KOH調(diào)節(jié)到pH = 5. 0 ；以及通過X射線顯微照片的定量圖像分析測量礦物含量。耐牙本質(zhì)去礦化的測試方法按〃 Surface Modulation of Dental Hard Tissues" (D. Tantbirojn,Ph. D.論文，University of Minnesota, 1998)所述進行該方法，但有以下不同之處。牙本質(zhì)用于代替牙釉質(zhì)；去礦化溶液是 NaF 的 0. Ippm F、CaCl2 的 1. 5mM Ca+2, KH2PO4 的 0. 9mM PO4"3, 50mM 乙酸，用IM KOH調(diào)節(jié)到pH = 5.0 ；以及通過X射線顯微照片定量歸類鄰近試樣的酸侵蝕程度?？s寫、說明和材料來源
權利要求
1.一種牙科組合物，包括 水可分散的聚合物膜形成劑；以及酪蛋白酸鹽，其中所述酪蛋白酸鹽至少部分溶解、懸浮或分散在所述膜形成劑中。
2.如權利要求1所述的牙科組合物，其中所述酪蛋白酸鹽選自鈣鹽、磷酸鹽、氟化物、 和其組合。
3.權利要求1所述的牙科組合物處理牙齒結(jié)構(gòu)的應用。
4.權利要求2所述的牙科組合物使牙齒結(jié)構(gòu)再礦化的應用。
5.權利要求2所述的牙科組合物降低牙齒結(jié)構(gòu)敏感性的應用。
6.權利要求2所述的牙科組合物保護牙齒結(jié)構(gòu)的應用。
7.權利要求2所述的牙科組合物將選自由鈣、磷、氟、及其組合的離子組成的組的離子遞送到口腔環(huán)境中應用。
全文摘要
本申請涉及包括酪蛋白酸鹽的牙科組合物及其應用。本申請?zhí)峁┭揽铺盍弦约爸圃旌褪褂醚揽铺盍系姆椒?，所述填料包括處理的表面，所述處理的表面包括酪蛋白酸鹽。包括這種牙科填料的牙科組合物可用于將離子遞送到口腔環(huán)境中。還公開了包括酪蛋白酸鹽和可硬化樹脂或水可分散的聚合物膜形成劑的牙科組合物和使用牙科組合物的方法。
文檔編號A61K6/027GK102342889SQ201110285090
公開日2012年2月8日 申請日期2005年11月7日 優(yōu)先權日2004年11月16日
發(fā)明者保羅·A·布爾焦, 凱文·M·卡明斯, 理查德·P·魯辛, 蘇米塔·B·米特拉, 阿弗申·法爾薩菲 申請人:3M創(chuàng)新有限公司