説明

自己接着性歯科用セメント

歯科用ペースト/ペースト自己接着性セメントは、重合性酸性モノマー又はモノマー混合物と、重合性非酸性モノマー又はモノマー混合物と、光開始剤及び/又は共開始剤と、ベンゾイルチオ尿素及び他の置換ベンゾイルチオ尿素等の還元剤と、酸化剤と、熱安定化剤と、ガラスフィラーとを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は包括的に歯科用セメントに関する。より詳細には、本発明は、自己接着性の歯科用セメントに関する。該セメントは好ましくはデュアルキュア型(dual curing)である。
【背景技術】
【0002】
修復充填材料として、そして口内の固定位置に修復物又はアプライアンスを保持するために様々なセメントが歯科医業において使用されている。一般に市販されている歯科用セメントとしては、リン酸亜鉛、ポリカルボキシレート、グラスアイオノマー、レジン添加型グラスアイオノマー、コンポマー及びレジンコンポジットが挙げられる。グラスアイオノマー、レジン添加型グラスアイオノマー及びコンポマーは、フッ化物を放出し且つ歯構造に化学結合する能力を有することから、セメント接合用基剤として使用されるに至っている。この分野におけるセメントの主な欠点は、初期硬化中に水に曝された場合に、よく記されているように、水分による侵食及び続く溶解を受けやすいことである。また、過剰な水の吸収及び膨潤が、歯及びセラミックの崩壊を起こすおそれがあるため、それらの用途は通常、非セラミック間接修復物に制限される。レジンセメントは、象牙質接着剤(dentin bonding agent)で処理した酸エッチングエナメル質及び象牙質に接着する強度及び能力を有することから、矯正用ブラケット、オールセラミックベニア、クラウン及びインレー、並びにレジンで接着させたブリッジの保持に使用されている。
【0003】
レジンセメントは、様々な充填BIS−GMAレジン及び他のメタクリレートである。レジンセメントは、化学的に開始されるメカニズム、光重合、又は両方の組合せを介して重合する。エナメル質への接着は、エッチングエナメル質のヒドロキシアパタイト結晶及びロッドへのレジンのマイクロメカニカルインターロッキング(micromechanical interlocking:微小機械的維持)を介して起こる。象牙質への接着は、酸又は象牙質処理剤(dentin conditioner)の適用から開始して、スメア層及びスメアプラグを除去し、細管を開いて広げ、また上部2μm〜5μmの象牙質を脱灰させた後に、親水性プライマー及び接着剤、又は単瓶用(single-bottle)接着剤及び自己硬化活性剤を塗布するという複数の工程を必要とする。このような複雑性及び技術精度がレジンセメントの普及を遅らせている。
【0004】
1回の適用で接着剤及びセメントの働きを併せ持つ、歯及び修復物両方の事前処理の必要性を省いたレジンセメントが有益であると考えられる。考えられるセメントは、従来の二液型ペースト(past)/ペーストデリバリーシステム中に保持されることがより有益であると考えられる。しかしながら、エッチング作用、プライマー処理作用及び接着作用を果たす必須成分を合わせることは大きな課題である。多くの間接的修復物に関して、光が適切な光硬化を実現するのに十分な光の強度(輝度)でセメントに到達しにくいことから、自己硬化能力はセメントにとっての最低限の要件である。一般に使用される自己硬化開始系は、過酸化ベンゾイル/芳香族第三アミンである。セルフエッチング能力及び自己接着能力をセメントに与えるには、酸性モノマーを製剤中に含めなければならない。故に、第三アミンをプロトン化形態に事実上変換させる酸塩基反応が、開始系を失活させることになる。重合度が低減したり、又は重合すら起こることもない。過酸化ベンゾイル/芳香族アミンの開始系に伴う他の問題は、特に何らかの酸性種の存在下における過酸化ベンゾイルの貯蔵不安定性である。したがって、非アミン還元剤と熱安定性酸化剤とから成る自己硬化開始系が大いに所望されている。
【0005】
特許文献1及び特許文献2は、一工程でエッチングし、プライマー処理し且つセメント接合する歯科用組成物が保存安定性を有することを開示している。該組成物は、修復歯科用組成物、歯内療法用組成物及び矯正用組成物として使用することができ、且つ次の成分:
(a)以下からなる群より選択される少なくとも1種の酸性部分を含有する少なくとも1種の酸性化合物
【0006】
【化1】

【0007】
(式中、Rはアルキル又はアリール基である)、
(b)重合性基がアクリレート、メタクリレート及びビニル基からなる群より選択される、いかなる酸性基も有しない少なくとも1種の重合性モノマー、
(c)1−(2−ピリジル)−2−チオ尿素及び1−(2−テトラヒドロフルフリル)−2−チオ尿素から成る群から選択される置換チオ尿素、及び
(d)第三級炭素に結合した少なくとも1個のヒドロペルオキシド基を有するヒドロペルオキシド化合物、
を有する。
【0008】
特許文献3及び特許文献4は、歯表面のエッチング及びプライマー処理を組み合わせる二液型ペースト−ペースト自己接着性歯科用組成物を供給及び使用する方法を開示している。該方法は、
(a)以下からなる群より選択される少なくとも1種の酸性部分を含有する少なくとも1種の酸性化合物
【0009】
【化2】

【0010】
(式中、Rはアルキル又はアリール基である)、
(b)重合性基がアクリレート、メタクリレート及びビニル基からなる群より選択される、いかなる酸性基も有しない少なくとも1種の重合性モノマー、
(c)少なくとも1種の微細フィラー、
(d)少なくとも1種の還元剤、及び
(e)少なくとも1種の酸化剤、
を含む二液型ペースト/ペースト自己接着性歯科用組成物を提供する。
【0011】
また、(a)を含有するか又は高濃度で(a)を含有する第1のペーストと、(a)を含有しないか又は低い濃度でしか(a)を含有しない第2のペーストとの比率が1:1(体積)より大きい、2つのペーストを混合するための使用説明書を提供する。
【0012】
或る量の酸性モノマーが、SACのセルフエッチング能力及び自己接着能力には必要不可欠である。製剤中の酸性モノマーの必要性には下記の問題が付随してくる:
・歯科用酸化還元開始剤に一般に使用される酸化剤である過酸化ベンゾイルの酸触媒分解に起因するレジンペーストの早期ゲル化。
・歯科用酸化還元開始剤に一般に使用される還元剤である第三アミンをそのプロトン化形態に変換させる酸塩基反応のための自己硬化開始系の失活。
酸性モノマーの酸性官能基は親水性であり、予想される過剰な水の吸収及び膨潤が歯及びセラミックの破壊を起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】欧州特許出願公開第1479364号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第2004/0235981号明細書
【特許文献3】欧州特許出願公開第1502569号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第2005/0014861号明細書
【発明の概要】
【0014】
二液型ペースト/ペーストデュアルバレルシリンジに収める(package)ことができ、且つオートミックスチップにより適用前に直ちに混合(1:1(体積))することができる自己接着性セメント(SAC)を提供することが望ましい。この材料は、間接的な金属、PFM、強化セラミック及び複合修復物(ユニットクラウン及びブリッジを含む)、非強化セラミック前歯及び双頭歯修復物(ユニットクラウン及びブリッジを含む)、非強化若しくは強化セラミック及び複合インレー/アンレー、ポストの接着セメント接合;又は口腔における任意の他のかかる歯科用途に有用であるものとする。SAC単独で修復物と歯構造との間に十分な接着をもたらすため、歯表面におけるいずれのエッチング剤及び接着剤の使用も不要なものとなる。その接着強度及び機械特性は、既知の接着材料に少なくとも匹敵するか又はそれよりも優れている。SACは、室温で少なくとも約18ヶ月の保存寿命を有する貯蔵安定性を有するものであり、その色は、口内環境において経時的に認知可能に変化しない。
【0015】
本発明によれば、4つの重合性官能基を有する酸性モノマーが使用される。熱安定性且つ酸耐性のヒドロペルオキシドであるクメンヒドロペルオキシドは、酸化還元開始剤用の酸化剤として作用し、酸性モノマーと共にペースト中に入れられる。ベンゾイルチオ尿素は、酸化還元開始剤用の還元剤として作用し、いかなる酸性モノマーも有しないペースト中に入れられる。自己硬化開始系としてのベンゾイルチオ尿素/クメンヒドロペルオキシドは、いずれの酸性モノマーによる悪影響も受けるものでない。反対に、酸性モノマーの存在によりベンゾイルチオ尿素/クメンヒドロペルオキシドの開始効率は向上する。硬化動態は、酸性モノマーの種類及び濃度により便宜的に制御することができる。
【0016】
概して、本発明によれば、少なくとも約18ヶ月間保存安定性であるペースト/ペースト自己接着性セメントは、
(i)1重量%〜50重量%の重合性酸性モノマー又はモノマー混合物、
(ii)1%〜50%の重合性非酸性モノマー又はモノマー混合物、
(iii)0.01%〜1%の光開始剤、
(iv)0.01%〜1%の光共開始剤、
(v)ベンゾイルチオ尿素及び他の置換ベンゾイルチオ尿素から選択される0.1%〜2%の還元剤、
(vi)0.1%〜2%の酸化剤、
(vii)0.01%〜0.1%の熱安定化剤、
(viii)約25%〜75%のガラスフィラー、
を含む。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明のSAC(自己接着性セメント)のペースト/ペースト自己接着性レジンセメントは好ましくは、デュアルキュア型であり、またデュアルバレルシリンジ等において送達することができる。上記ペースト/ペースト自己接着性レジンセメントは、間接的な金属、PFM、強化セラミック及び複合修復物(ユニットクラウン及びブリッジを含む)、非強化セラミック前歯及び双頭歯修復物(ユニットクラウン及びブリッジを含む)、非強化若しくは強化セラミック及び複合インレー/アンレー、ポストの接着セメント接合;又は口腔において必要とされ得る任意の他のセメント接合用に設計されている。本発明のSAC単独で修復物と歯構造との間に十分な接着をもたらすことから、歯表面におけるいずれのエッチング剤及び接着剤の使用も不要であるが、必要であれば使用してもよい。
1.自己接着性セメントは、二液型ペースト/ペーストデュアルバレルシリンジに収められ、且つ標準オートミックスチップにより適用前に直ちに混合される(好ましくは1:1(体積))。
2.自己接着性セメントは、象牙質又はエナメル質を事前処理することなく間接的な修復物のセメント接合に使用される。
3.その接着強度及び機械特性は、主要な競合材料に少なくとも匹敵するか又はそれよりも優れている。
【0018】
Principle Self−adhesive Compomer Cement及びCalibra Esthetic Resin Cementは、表示が一部共通している、市場における2つの関連セメント製品である(DENTSPLY International(York, PA)から入手可能)。Principleは、粉末/液体系であり、調合及び手による混合を行わなければならず、これは歯科医師にとって不都合であり、取扱い及び性能(performance:成果)にばらつきをもたらす可能性がある。Calibraは、歯構造へのそれ自体の接着性を有しないため、別個のエッチング工程及び接着工程に依拠する。さらに、Calibraの基剤及び触媒は、別個のシリンジに収められ、調合及び手による混合を行わなければならない。本発明の新規なSACはまた、封入型粉末−液体系であり且つ特別な、場所をとる装置によって混合することを必要とする商業上の競合自己接着性レジンセメント製品であるRelyX Unicem(3M Espe(St. Paul, MN))から入手可能)と容易に区別される。本発明のSACにおける独自の化学的性質及び成分の適切な判断のもとによる選択により、製剤は、オートミックスシリンジにより送達可能となり、貯蔵安定性及び色安定性、寸法安定性をもたらし、最も重要なことは、特別な工程又は接着剤を用いることなく歯構造への接着を可能にすることである。
【0019】
セルフエッチング能力及び自己接着能力を有するために、ジペンタエリスリトールペンタアクリエートモノホスフェート(PENTA)の酸性モノマーが入れられる。上述したように、一般に使用される自己硬化開始系である過酸化ベンゾイル/芳香族第三アミンはこのような中程度の酸性条件では作用しない。そのため、酸耐性自己硬化開始系が、見込まれる自己接着性セメントにとっての必要条件である。粉末/液体系ではなく保存安定性を有するペースト/ペーストとして収めることはさらに困難である。多くの酸化還元開始系は、安定でないため、溶解するとレジンを早期に分解又は重合(ゲル化)させる。
【0020】
中程度の酸性条件又は強酸性条件下において作用する新規な自己硬化開始系は、本発明のSACを特定するものである。還元剤としてのベンゾイルチオ尿素は基剤ペーストに含有される。クメンヒドロペルオキシドは、熱安定性であり、過酸化ベンゾイルにより通常見られる酸誘導分解に対して耐性である。それゆえ、酸化剤としてのクメンヒドロペルオキシドが、酸性モノマー及び他のジメタクリレートと共に触媒ペースト中に入れられる。基剤/触媒ペーストを混合すると、ベンゾイルチオ尿素及びクメンヒドロペルオキシドが酸化還元対として作用して開始ラジカルを生成し、モノマーの重合及び架橋網目構造の形成をもたらす。自己硬化開始系としてのベンゾイルチオ尿素/クメンヒドロペルオキシドがいずれの酸性モノマーによる悪影響も受けないことに留意することが重要である。反対に、酸性モノマーの存在によりベンゾイルチオ尿素/クメンヒドロペルオキシドの開始効率は向上する。本研究において創られた新たな開始系は、特許文献1及び特許文献2に開示されているものと区別される。前者は、還元剤としてのベンゾイルチオ尿素からなるのに対し、後者は、1−(2−ピリジル)−2−チオ尿素及び1−(2−テトラヒドロフルフリル)−2−チオ尿素からなる群より選択される置換チオ尿素とした。
【0021】
本研究に由来する、考えられる製品において二液型自己接着性セメントを供給する方法は、特許文献3及び特許文献4に開示されているものと明らかに異なる。本発明のSACは、二液型ペースト/ペーストデュアルバレルシリンジに収められ、且つオートミックスチップにより適用前に混合される(1:1(体積))。上記の特許出願に記載されている自己接着性セメントは、触媒と基剤との比率が1:1(体積)より大きい。
【0022】
表1は、組成成分の好ましく有用な範囲の列挙を提示する。
【0023】
【表1】



【実施例】
【0024】
概括的な実験
ここでは以下の成分を使用する:
2,2−Bis[4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルプロポキシ)−フェニル)]−プロパン(Bis−GMA):重合性マトリクスレジン
エトキシル化ビスフェノールAジメタクリレート(EBPADMA):重合性マトリクスレジン
トリエチレングリコールジメタクリレート(TEGMA):反応性希釈剤
トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA):反応性希釈剤
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートリン酸エステル(PENTA):酸性モノマー、接着促進剤、
カンファーキノン(CQ):光開始剤
4−ジメチルアミノ−ベンゾニトリル(DMABN):光共開始剤
エチル−4−(N,N,−ジメチルアミノ)ベンゾエート(EDAB):光共開始剤
ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド(L−TPO):光開始剤
クメンヒドロペルオキシド(CHP):自己硬化開始剤
ベンゾイルチオ尿素(BTU):自己硬化共開始剤
フルオロアルミノホウケイ酸バリウムホウ素ガラス(Barium boron fluoro aluminosilicate glass)(BaBFAlSiガラス):フィラー
アルミノケイ酸カルシウムストロンチウムガラス(SrCaAlSiガラス):フィラー。
ヒトの歯質(象牙質又はエナメル質)へのペースト/ペースト自己接着性セメントの剪断接着強度を試験すること。
【0025】
摘出したヒトの臼歯を水中に浸漬させて、使用前には4℃の冷蔵庫内で貯蔵した。象牙質又はエナメル質を、湿潤させた320グリット研磨紙及びその後600グリッド研磨紙を使用して磨いた。表面をキムワイプで吸収乾燥させた。切断したプラスチックストロー(直径3.65mm)に混合セメントを充填し、象牙質又はエナメル質の表面上に配置した。バリは歯科用探針を用いて丁寧に除去し、セメントを自己硬化させるか又は550mw/cmでSpectrum 800を用いて照射した。試料をトレーレジンに埋包し、ポストが確実に接着面に対して垂直となるようにした。
【0026】
1mm/分のクロスヘッド速度でInstronを用い、圧縮剪断モードで剪断接着強度を得た。
実施例1:
基剤ペースト:
10.93重量%のBis−GMA、
12.75重量%のEBPADMA、
10.93重量%のTEGDMA、
1.82重量%のTMPTMA、
0.02重量%のBHT、
0.38重量%のBTU、
0.11重量%のCQ、
0.30重量%のEDAB、
0.76重量%のL−TPO、
61.23重量%のシラン化(silianated)フルオロアルミノホウケイ酸バリウムホウ素ガラス、
0.77重量%のCab−O−Sil TS 720

触媒ペースト:
7.30重量%のBis−GMA、
8.30重量%のEBPADMA、
8.10重量%のTEGDMA、
1.82重量%のTMPTMA、
11.00重量%のPENTA、
0.02重量%のBHT、
1.46重量%のCHP、
61.23重量%のシラン化フルオロアルミノホウケイ酸バリウムホウ素ガラス、
0.77重量%のCab−O−Sil TS 720
【0027】
基剤ペーストを触媒ペーストと混合した(1:1(体積))場合、自己硬化モードのセメントの剪断接着強度は、歯に事前化学処理を行わずに象牙質上で3.6MPaであった。混合セメントのベースライン硬化時間は3分45秒であった。45℃で12週間エージングした後、硬化時間は4分30秒であり、ベースラインからの有意な変化はなかった。自己硬化モードのセメントのベースラインダイアメトラル引張強度(径方向の引張強度)は36.1MPaであった。45℃で12週間エージングした後、強度は38.2Mpaに保持されていた。
実施例2:
基剤ペースト:
11.19重量%のBis−GMA、
13.06重量%のEBPADMA、
11.19重量%のTEGDMA、
1.87重量%のTMPTMA、
0.02重量%のBHT、
0.38重量%のBTU、
0.08重量%のCQ、
0.15重量%のDMABN、
0.08重量%のL−TPO、
61.18重量%のアルミノケイ酸カルシウムストロンチウムガラス、
0.80重量%のCab−O−Sil TS 720

触媒ペースト:実施例1に示されるものと同様
【0028】
基剤ペーストを触媒ペーストと混合した(1:1(体積))場合、自己硬化モードのセメントの剪断接着強度は、歯に事前化学処理を行わずに象牙質上で3.7MPaであった。混合セメントのベースライン硬化時間は5分であった。45℃で9週間エージングした後、硬化時間は5分50秒であり、ベースラインからの有意な変化はなかった。自己硬化モードのセメントのダイアメトラル引張強度は34.7MPaであった。
実施例3:
基剤ペースト:
8.72重量%のBis−GMA、
10.18重量%のEBPADMA、
8.72重量%のTEGDMA、
1.46重量%のTMPTMA、
0.01重量%のBHT、
0.65重量%のBTU、
0.07重量%のCQ、
0.08重量%のDMABN、
0.10重量%のL−TPO、
67.38重量%のアルミノケイ酸カルシウムストロンチウムガラス、
0.88重量%のCab−O−Sil TS 720、
1.75重量%の水酸化カルシウム

触媒ペースト:
7.97重量%のBis−GMA、
9.30重量%のEBPADMA、
7.98重量%のTEGDMA、
1.33重量%のTMPTMA、
8.55重量%のPENTA、
0.01重量%のBHT、
0.86重量%のCHP、
63.2重量%のシラン化フルオロアルミノホウケイ酸バリウムホウ素ガラス、
0.80重量%のCab−O−Sil TS 720
【0029】
基剤ペーストを触媒ペーストと混合した(1:1(体積))場合、作業時間は2分45秒であり、混合セメントの硬化時間は4分であった。自己硬化モードのセメントの剪断接着強度は、歯に事前化学処理を行わずに象牙質上で5.0MPa、エナメル質上で11.2MPaであった。光硬化モードのセメントの剪断接着強度は、歯に事前化学処理を行わずに象牙質上で5.1MPa及びエナメル質上で17.7MPaであった。自己硬化モードにおいて、セメントの圧縮強度、ダイアメトラル引張強度及び曲げ強度は、それぞれ289MPa、38MPa及び68Mpaであったのに対し、光硬化モードではそれぞれ296MPa、43MPa及び90MPaであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1:1(体積)ペースト/ペースト自己接着性歯科用セメントであって、
(viii)1〜50重量%の少なくとも1種の重合性酸性モノマー;
(ix)1〜50重量%の少なくとも1種の重合性非酸性モノマー;及び
(x)0.1〜2重量%のベンゾイルチオ尿素還元剤
を含むことを特徴とする歯科用セメント。
【請求項2】
約0.01〜約1重量%の光開始剤をさらに含む請求項1に記載の歯科用セメント。
【請求項3】
約0.01〜約1重量%の光共開始剤をさらに含む請求項2に記載の歯科用セメント。
【請求項4】
酸化剤、熱安定化剤及びフィラー材料からなる群より選択される添加剤をさらに含む請求項3に記載の歯科用セメント。
【請求項5】
一方のペーストがBis−GMA、EBPADMA、TEGDMA、TMPTMA、BHT、BTU、CQ、EDAB、L−TPO及びフィラー材料を含む請求項1に記載の歯科用セメント。
【請求項6】
他方のペーストが、Bis−GMA、BPADMA、TEGDMA、TMPTMA、PENTA、BHT、CHP及びフィラー材料を含む請求項5に記載の歯科用セメント。

【公表番号】特表2010−525067(P2010−525067A)
【公表日】平成22年7月22日(2010.7.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−506284(P2010−506284)
【出願日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【国際出願番号】PCT/US2008/005406
【国際公開番号】WO2008/134024
【国際公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【出願人】(590004464)デンツプライ インターナショナル インコーポレーテッド (85)
【Fターム(参考)】