(57)【要約】【課題】従来の歯科用接着剤使用時に起こり得る、骨形成を阻害する不都合を軽減できる歯科用接着剤の製造方法を提供する。【解決手段】３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸を、無水酢酸およびリン酸水素カルシウムを触媒としてエステル共重合化することで歯科用接着剤を得る。エステル化触媒として用いる無水酢酸およびリン酸水素カルシウムの量は、原料モノマーである３，４−ジヒドロキシ桂皮酸および３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸の総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１０質量部である。反応温度は、好ましく８０〜３００℃である。反応時間は、好ましくは１２〜３０時間である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸を、無水酢酸およびリン酸水素カルシウムを触媒としてエステル共重合化することを特徴とする歯科用接着剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用接着剤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シアノアクリレート系の瞬間接着剤やエポキシ系接着剤等が一般的な接着剤として広く知られている。
これらの接着剤は主に化石燃料由来の原料から合成されたものであり、資源の枯渇が近年の課題となっている。このため、自然界に豊富なバイオマスを利用したポリマー組成物の検討が進められている。
【０００３】
本発明者らも、生分解性、高耐熱性および高接着性を併せもつバイオプラスチック接着剤の検討を種々進めている。
この中で、ヒドロカフェ酸またはその誘導体を構成するモノマーとエステル結合可能なカルボキシル基および水酸基を有するモノマーを、エステル化触媒下で無溶媒エステル交換反応して得られる共重合体は、ホットメルトタイプで使用するときの接着強度が、ガラス・炭素・鉄を用いたずり剥離試験において、工業用最強の接着剤と言われるエポキシ樹脂を凌駕する値を示すものである（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開番号Ｗ０２０１２／１０２１７４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、特許文献１の接着剤の製造技術をさらに改良し、骨修復機能が期待できる歯科用接着剤を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る歯科用接着剤の製造方法は、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸を、無水酢酸およびリン酸水素カルシウムを触媒としてエステル共重合化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る歯科用接着剤の製造方法は、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸を、無水酢酸およびリン酸水素カルシウムを触媒としてエステル共重合化するため、従来の歯科用接着剤使用時に起こり得る、骨形成を阻害する不都合を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本実施の形態例に係る歯科用接着剤の製造方法の反応式を示す図である。
【図２】図２は３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸の配合比率を変えて行ったＤＳＣ測定の結果を示す図である。
【図３】図３は接着性能評価結果を示す図である。
【図４】図４はＭＴＴ試験結果を示す図である。
【図５】図５はアルカリフォスターゼ活性評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、以下に説明する。
【００１０】
本実施の形態例に係る歯科用接着剤の製造方法は、下記化１に示す３，４−ジヒドロキシ桂皮酸（3,4-Dihydroxyhydrocinnamic acid）と下記化２に示す３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸（3-(3-Hydroxyphenyl)propionic acid ）を無水酢酸（Ac２O）およびリン酸水素カルシウム（CaHPO4）を触媒としてエステル共重合化する。この反応は無溶媒アシドリシスである。このときの反応式の一例を図１に示す。
【００１１】
【化１】
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【００１２】
【化２】
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【００１３】
本実施の形態例に係る歯科用接着剤の製造方法の具体的な条件について説明する。
重合方法は、任意の方法を採用することができるが、塊状重合法または溶液重合法が好ましく、このうち塊状重合法がより好ましい。
例えば、塊状重合法の場合、図１に示すように、原料モノマーを必要に応じてアセチル化した後、エステル化反応する。
【００１４】
原料モノマーとして３，４−ジヒドロキシ桂皮酸を用いることは、被着材との接着力を強化する点で好ましい。また、原料モノマーとして３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸を用いることは、接着剤の凝集破壊が起こりにくい点で好ましい。３，４−ジヒドロキシ桂皮酸はシナモンから抽出可能であり、一方、３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸はベリー類に豊富に含まれる。得られるpoly(DHHCA-co-3HPPA)はポリフェノール連続構造を主鎖に持つ。
原料モノマーである３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸の配合比率は、好ましくは、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸：３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸＝１０：９０〜４０：６０である。
エステル化触媒として用いる無水酢酸およびリン酸水素カルシウムの量は、原料モノマーである３，４−ジヒドロキシ桂皮酸および３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸の総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１０質量部、より好ましくは０．１〜１質量部である。
反応温度は、好ましくは８０〜３００℃、より好ましくは１２０〜２００℃である。反応時間は、好ましくは１２〜３０時間、より好ましくは１６〜２４時間である。
【００１５】
得られるエステル共重合体、すなわち歯科用接着剤は、ポリフェノール連続構造を主鎖に持ち、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸由来のカテコール基を有する。カテコール基は水中で接着できる性質を有する。
【００１６】
本実施の形態例に係る製造方法により得られる歯科用接着剤は、高い接着性能を有する。
接着性能はずり剥離試験で評価することができる。ずり剥離試験は、ガラス棒、炭素棒および鉄棒等の１ｃｍ四方に接着剤の粉末約２０ｍｇを均一に溶融接着させ、その後、自然冷却して室温に戻した後、引張試験機を用いてずり剥離するときの応力（せん断応力）を測定する。
また、本実施の形態例に係る製造方法により得られる歯科用接着剤は、図２の３，４−ジヒドロキシ桂皮酸と３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸の配合比率を変えて行ったＤＳＣ測定結果に示すように、ガラス転移点が３０〜６０℃程度であり、目視による観察で融点が１００℃程度である。このため、歯科用接着剤として使いやすい。なお、図２中、縦軸のＥＮＤＯは熱量の変化を表している。
【００１７】
歯科用接着剤は、細胞毒性が低いことが求められる。本実施の形態例に係る製造方法により得られる歯科用接着剤は、細胞毒性が低い。
細胞毒性は、ＭＴＴ試験（MTT  Assay）で評価することができる。ＭＴＴ試験は、ＭＴＴ色素をミトコンドリアの呼吸鎖に存在する酵素によりホルマザン色素（赤紫色）へ還元する酵素活性を測定する比色定量法である。
【００１８】
本実施の形態例に係る製造方法により得られる歯歯科用接着剤は、市販のレジン系歯科用接着剤に比べると、骨形成を阻害する程度が低い。
骨形成を阻害する程度は、アルカリフォスターゼ（ＡＬＰ）活性を測定することで評価することができる。アルカリフォスターゼはアルカリ条件でリン酸エステルを加水分解しリン酸を遊離させる酵素である。アルカリフォスターゼの酵素活性により、骨芽細胞等が石灰化する際、その結晶形成を阻害する物質であるピロリン酸を分解し、また、無機リン酸濃度を上げることで、骨形成が促進される。言い換えれば、アルカリフォスターゼの酵素活性が高いと骨形成を阻害する程度が低いと判断することができる。  
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００２０】
＜接着剤の製造方法＞
（実施例）
３，４−ジヒドロキシ桂皮酸（Sigma-Aldrich社製、商品コード：102601）３．６ｇと３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸（AK Scientific社製、商品コード：670251）１３．３ｇの混合物に無水酢酸１０ｇおよびリン酸水素カルシウム０．２ｇを加え、１５０℃の温度で２時間加熱し、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸および３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸をアセチル化した。ついで、１８０℃の温度で２０時間さらに加熱し、エステル共重合化した。
（比較例）
以下の各評価方法の中で説明する市販の接着剤、または３，４−ジヒドロキシ桂皮酸３．６ｇと３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸１３．３ｇの混合物に無水酢酸１０ｇおよびリン酸水素２ナトリウム０．２ｇを加え、１５０℃の温度で２時間加熱し、３，４−ジヒドロキシ桂皮酸および３−（３−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸をアセチル化し、ついで、１５０℃の温度で２０時間さらに加熱し、エステル共重合化した接着剤（以下、これを接着剤Ａと呼ぶ。）を用いる。
【００２１】
＜接着性能評価＞
実施例のエステル共重合体についてずり剥離試験で接着性能を評価した。比較のために、市販の瞬間接着剤（アロンアルファ社製、Extra）、エポキシ接着剤（スリーボンド社製、TB2082C）およびpoly(DHCA-co-4HCA) （特許文献１の発明品の一例であり、モノマーにはカフェ酸およびパラクマル酸を用い、触媒としてリン酸水素二ナトリウムを用いて、無溶媒アシドリシス反応で合成したもの）についても接着性能を評価した。評価結果を図３に示す。図３中、Conventional Instant Super Glueは市販の瞬間接着剤、poly(DHCA-co-4HCA)は上記合成品およびpoly(DHHCA-co-3HPPA)は実施例の接着剤である。
【００２２】
＜細胞毒性試験＞
細胞毒性ＭＴＴ試験（MTT  Assay）で評価した結果を図４に示す。図４中、横軸は経過時間を示し、縦軸は、歯髄細胞のミトコンドリアの活性レベルを示す。活性レベルは、得られた着色溶液の任意の波長（通常５００−６００ｎｍの間）の吸光度を分光光度計で測定することで定量化を行う。図４中、Negative controlは細胞の培養液のみ、Bio-adhesiveは実施例の接着剤、Glass inomerは一般歯科用セメントおよびPositive controlは培養液無しである。
【００２３】
＜アルカリフォスターゼ活性評価＞
アルカリフォスターゼ活性評価の結果を図５に示す。図５中、Controlは培養液のみを、GIはglass ionomer cement、Single Bondは3M社のレジン系歯科用接着剤を含む培養液を、Bio-Adhesive Iは触媒にリン酸水素二ナトリウムを用いたpoly(DHHCA-co-3HPPA)から溶出したもの（接着剤Ａ）を含む培養液を、Bio-Adhesive I Iは触媒にアパタイトを用いたpoly(DHHCA-co-3HPPA)から溶出したもの（実施例）を含む培養液を、それぞれ使用したものである。
図５中、縦軸のALP（アルカリフォスファターゼ活性値）であり、これはリン酸エステル化合物を加水分解する酵素の濃度を測定したものである。縦軸は使用緩衝液の吸光度測定（波長405nm）の値を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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