(57)【要約】      （修正有）【課題】医科・歯科用組成物の（１）操作時の酸臭や（２）細胞毒性、（３）アレルギ−反応の軽減及び硬化性材料の短時間での硬化を得る医科・歯科用組成物及び医科・歯科用組成物用材料を提供する。【解決手段】精製された酸性ラジカル重合体を含む医科・歯科用硬化性組成物であって、プライマー、接着剤、コンポジット、印象材、歯科用セメント、グラスアイオノマーセメント、床用材料、リベース材口腔内を含む生体内で用いられる材料全てが該当する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性ラジカル重合体及び酸ラジカル重合性モノマーを含む医科・歯科用組成物用材料であって、酸ラジカル重合性モノマーが０．００００１〜１重量％であることを特徴とする医科・歯科用組成物用材料。
【請求項２】
酸性ラジカル重合体及び酸性ラジカル重合性モノマーを含む医科・歯科用組成物であって、酸性ラジカル重合性モノマーが０．００００１〜１重量％であることを特徴とする医科・歯科用組成物。
【請求項３】
酸性ラジカル重合体がアクリル酸モノマー又はメタクリル酸モノマーを含む重合体または共重合体であって、酸性ラジカル重合性モノマーが未重合アクリル酸モノマー及び／または未重合メタクリル酸モノマーであることを特徴とする医科・歯科用組成物用材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精製された酸性ラジカル重合体を含むことを特徴とする医科・歯科用硬化性組成物に関する。医科・歯科用硬化性組成物とはプライマー、接着剤、コンポジット、印象材、歯科用セメント、グラスアイオノマーセメント、床用材料、リベース材口腔内を含む生体内で用いられる材料全てが該当する。
【背景技術】
【０００２】
一般歯科材料には酸性ラジカル重合体を用いることが多く、特に歯科用材料では多くの材料に用いられている。これらの酸性ラジカル重合体は未反応モノマーを含有することによって操作時の酸臭や細胞毒性、アレルギ−反応を過剰に引き起こすなど、医科・歯科用材料などに適した材料とは言えなかった。
この材料を用いた代表的なものにグラスアイオノマーセメントがあるが、使用される不飽和カルボン酸のホモポリマーまたはコポリマーは数％程度の未反応モノマーを含有する。
【０００３】
最近、レジン成分（ラジカル重合性モノマー）を配合したレジンモディファイドグラスアイオノマーセメントが普及しつつある。特公第２８６９０７８号は、側鎖に不飽和二重結合基を導入したグラフト化ポリアルケン酸の効果を提案している。これらのセメントでは、従来型グラスアイオノマーセメントに比しレジンの化学重合や光重合反応を伴うため硬化速度は速くなり、感水の問題も改善されている。しかし、これらのセメントもラジカル重合により合成された不飽和カルボン酸のホモポリマーまたはコポリマーを５％以上含有している点では先のグラスアイオノマーセメントと基本的に変わらない。
【０００４】
以上のように、臨床にて利用されている医科・歯科用材料では、不飽和カルボン酸のホモポリマーまたはコポリマーを５％以上含有しているものしか使用していなかった。そのため、操作時の酸臭や細胞毒性、アレルギ−反応などが発生し治療できない患者もいた。
【０００５】
特開平08-225424 象牙質知覚過敏症用歯科用組成物には（Ａ）象牙質細管径よりも小さい粒子径を有し、カルシウム化合物と反応して象牙細管径よりも大きな凝集体を形成する重合体粒子をエマルジョン粒子として含有する水性エマルジョン成分、ここで好ましくは該エマルジョンの分散媒中の金属イオン濃度は１０００ｐｐｍ以下である、および（Ｂ）水溶性有機酸またはその水溶性塩成分、ここで該有機酸のカルシウム塩は、水不溶性ないし水難溶性である、を含有する象牙質知覚過敏症用歯科 用組成物が紹介されている。この組成物は、象牙質知覚過敏症の治療において患部の性質に影響されずに知覚過敏症の原因となる開口した象牙細管を封鎖し、即効的あるいは持続的に知覚過敏を抑制できるが、操作時の酸臭や細胞毒性、アレルギ−反応などの問題は解決していなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２２５４２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、医科・歯科の分野において使用される歯科用組成物用材料を用いた医科・歯科用組成物の（１）操作時の酸臭や（２）細胞毒性、（３）アレルギ−反応の軽減などが求められていた。
医科・歯科用組成物の硬化性材料においては、急激な硬化が求められている。設定された操作時間後に短時間で硬化することにより、口腔内や医科手術時などに適した操作性を得られるが、現状の材料では短時間で硬化が得られるまでには至っていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は酸性ラジカル重合体及び酸性ラジカル重合性モノマーを含む歯科用組成物用材料であって、酸性ラジカル重合性モノマーが０．００００１〜１重量％であることを特徴とする医科・歯科用組成物用材料である。
本発明は酸性ラジカル重合体及び酸性ラジカル重合性モノマーを含む歯科用組成物であって、酸性ラジカル重合性モノマーが０．００００１〜１重量％であることを特徴とする医科・歯科用組成物である。
本発明は酸性ラジカル重合体がアクリル酸モノマー又はメタクリル酸モノマーを含む重合体または共重合体であって、酸性ラジカル重合性モノマーが未重合アクリル酸モノマー及び／または未重合メタクリル酸モノマーであることを特徴とする医科・歯科用組成物用材料である。
本発明は酸性ラジカル重合体がポリアクリル酸又はポリメタクリル酸又はその共重合体であって、酸性ラジカル重合性モノマーが未重合アクリル酸モノマー及び／または未重合メタクリル酸モノマーであることを特徴とする医科・歯科用組成物用材料である。
酸性ラジカル重合体から酸性ラジカル重合性モノマーの除去方法として、透析膜分離、限外濾過膜分離、共沸点蒸留、再沈殿法、スプレードライイング法、真空乾燥法及び真空凍結乾燥法を単独または組み合わせる事により解決することができる。
特に、医科・歯科用硬化性組成物に用いる為材料に混入した未重合のアクリル酸モノマーやメタクリル酸モノマー等の低沸点化合物を除去する方法に適している。
【発明の効果】
【０００９】
従来、医科・歯科の分野において使用される医科・歯科用組成物用材料やその材料を含む歯科用組成物の酸性ラジカル重合性モノマーの配合量を減らすことで、歯科用組成物は（１）操作時の酸臭や（２）細胞毒性、（３）アレルギ−反応の軽減などができることが判明した。
即ち、酸性ラジカル重合体から取り除くことができなかった酸性ラジカル重合性モノマーを積極的に除去する事によって効果が得られることが分かった。
更に、医科・歯科用組成物の硬化性材料においては、急激な硬化が得られる為、設定された操作時間後に短時間で硬化する為、口腔内や医科手術時などに適した操作性を得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
酸性ラジカル重合体とは、アルケン酸の重合体又はその共重合体であり、アルケン酸がアクリル酸，メタアクリル酸，２−クロロアクリル酸，３−クロロアクリル酸，アコニット酸，メサコン酸，マレイン酸，イタコン酸，フマール酸，グルタコン酸，シトラコン酸の中から任意に１つ以上を選ぶことをができる。
酸性ラジカル重合体がポリアクリル酸又はポリメタクリル酸又はその共重合体であることが好ましい。
酸性ラジカル重合性モノマーとは、酸性ラジカル重合体の合成時に残留しているモノマーであり通常の材料では必ず配合される成分である。酸性ラジカル重合性モノマーが未重合アクリル酸モノマー及び／または未重合メタクリル酸モノマーであることが好ましい。
酸性ラジカル重合体の平均分子量は５千〜５００万である。好ましくは５千〜１００万、更に好ましくは５千〜１０万である。
医科・歯科用組成物とは、生体膜上を含む生体接触材料全般を指し例えば、骨セメント、人工皮膚、かつら、歯科材料、内視鏡側壁材料など生体と触れる部分である。好ましくは粘膜への接触では効果が増大し、歯科材料、コンタクトレンズ、などが考えられる。これらに該当する従来の医科・歯科用組成物であって、酸性ラジカル重合体を含む材料であれば、本発明を用いることができる。
好ましくは歯科材料への応用であり、更に好ましくはプライマー、接着剤、コンポジット、印象材、歯科用セメント、グラスアイオノマーセメント、床用材料、リベース材であり、最も好ましいものはグラスアイオノマーセメントである。
酸性ラジカル重合性モノマーの配合量は０．００００１〜１重量％であるが、好ましくは０．００００１〜０．５重量％であるが、更に好ましくは０．００００１〜０．１重量％である。
【実施例】
【００１１】
合成例１〜３
酸性高分子電解質の合成
攪拌機、冷却管、温度計およびガス導入管を備えた１L四つ口フラスコに下記の組成物を仕込み水浴上にて反応温度60℃で窒素雰囲気下にて12時間重合反応を行った。重合後の反応溶液はいずれも粘ちょうな状態であった。
【００１２】
【表１】
2006290763.tif 000002
【００１３】
TMMP: トリメチロールプロパントリス（3-メルカプトプロピオネート）
A.A: アクリル酸モノマー
M.A: マレイン酸モノマー
I.A: イタコン酸モノマー
【００１４】
精製例１〜３
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）の透析膜による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlをバスキングチューブ（再生セルロース系  30mmφ）に充填し、各々３Lの蒸留水に液温４０℃にて浸漬した。２４時間後にバスキングチューブから内容物を取り出し、固形分濃度が４５wt%になるまでフラッシュエバポレータにて濃縮した。
【００１５】
精製例４〜６
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）の限外濾過膜による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlに蒸留水９００mlを加えベーンポンプにて日本ミリポア製限外濾過膜（バイオマックス  分画分子量５００  濾過面積０．１m2）にて最終体積が１００mlになるまで限外濾過を行った。その後、固形分濃度が４５wt%になるまでフラッシュエバポレータにて濃縮した。
【００１６】
精製例７〜９
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）の共沸点蒸留による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlに蒸留水９００mlを加え固形分濃度が４５wt%になるまで減圧蒸留にて濃縮した。
【００１７】
精製例１０〜１２
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）の再沈殿法による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlに蒸留水１００mlを加え希釈した後、３L日本薬局方無水エタノールに攪拌しながら注ぎ入れポリアルケン酸を析出させた。デカンテーションにて分離し、約５００mlの同エタノールにて洗浄をおこなった後に、減圧乾燥を行い回収した。得られたポリアルケン酸を蒸留水にて固形分濃度が４５wt%になるように溶液調整した。
【００１８】
精製例１３〜１５
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）のスプレードライイング法による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlに蒸留水５００mlを加え希釈した後、YAMATO製スプレードライヤーを使用し、入口温度１５０℃にて乾燥した。得られたポリアルケン酸を蒸留水にて固形分濃度が４５wt%になるように溶液調整した。
【００１９】
精製例１６〜１８
酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）の凍結乾燥法による精製
合成例１〜３にて合成した酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）各々１００mlに蒸留水５００mlを加え希釈した後、予備凍結し東京理科器械製フリーズドライヤーを使用し、凍結乾燥した。得られたポリアルケン酸を蒸留水にて固形分濃度が４５wt%になるように溶液調整した。
【００２０】
医科・歯科用硬化性組成物の調整例１〜１８
精製例１〜１８にて調整した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を用いてグラスアイオノマーセメントの液材を表２の調合組成で調整した。
【００２１】
【表２】
2006290763.tif 000003
【００２２】
医科・歯科用硬化性組成物の調整例１９〜３６
精製例１〜１８にて調整した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を用いて粉液型レジンモディファイドグラスアイオノマーセメントの液材を表３の調合組成で調整した。
【００２３】
【表３】
2006290763.tif 000004
【００２４】
また粉材は株式会社松風製CX-PLUS粉材（ガラス粉末）  100ｇに過硫酸カリウム（重合開始剤）  0.10ｇにて調整した。なお表３に記載した過硫酸カリウムは市販薬品の結晶をアルミナ乳鉢にて50μm以下に微粉砕し株式会社松風製CX-PLUS粉材に均一混合した。配合は、である。
【００２５】
医科・歯科用硬化性組成物の調整例３７〜５４
精製例１〜１８にて調整した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を用いてペーストペースト型レジンモディファイドグラスアイオノマーセメントのペーストAを表４の調合組成で調整した。またペーストBは表５の調合組成にて調整した。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
【表５】
2006290763.tif 000006
【００２８】
比較例  医科・歯科用硬化性組成物の調整例1〜3
合成例1〜3にて合成した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を精製せずにグラスアイオノマーセメントの液材を表6の調合組成で調整した。
【００２９】
【表６】
2006290763.tif 000007
【００３０】
比較例  医科・歯科用硬化性組成物の調整例4〜6
合成例1〜3にて合成した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を精製せずに粉液型レジンモディファイドグラスアイオノマーセメントの液材を表７の調合組成で調整した。また粉材は調整例１９〜３６表３の調合組成にて調整したものを使用した。
【００３１】
【表７】
2006290763.tif 000008
【００３２】
比較例  医科・歯科用硬化性組成物の調整例7〜9
合成例1〜3にて合成した精製酸性高分子電解質水溶液（ポリアルケン酸水溶液）を精製せずにペーストペースト型レジンモディファイドグラスアイオノマーセメントのペーストAを表８の調合組成で調整した。またペーストBは調整例３７〜５４に記載した表5の調合組成にて調整したものを使用した。
【００３３】
【表８】
2006290763.tif 000009
【００３４】
熱脱離GC−MSによる液材またはペーストから揮発する未重合アクリル酸モノマー類の定量分析
合成例1〜3および精製例1〜18で得た計21種類の４５wt%濃度調整済みの高分子溶液から揮発する未重合アクリル酸モノマー類の定量分析を以下の分析方法にて行った。
【００３５】
試料前処理
試料50mgを石英製試料皿に秤量し、加熱炉に設置した加熱管（室温２５℃）中央部に導入した。窒素ガスを50ml/minの流速で流し、追い出される揮発性成分を吸着管（Carbotrap400）に捕集した。捕集時間は20分とした。（気体採取量１L）
【００３６】
GC/MS-EI法による分析
捕集した吸着管を熱脱離GC/MS分析システムのチャンバー部にセットした。チャンバー部（吸着管）を急速加熱して有機成分を離脱させ、GC/MSに導入し測定した。得られたトータルイオンクロマトグラム（TIC）で試料間の比較を行い、検出された成分のスペクトル同定を行った。なお、GC/MS測定条件は以下のとうりである。
【００３７】
GC/MS分析条件
（熱離脱条件）
装置 ：スペルコ社製  熱離脱装置（TDU）
離脱条件 ：300℃まで急速昇温し5分間保持
（GC/MS測定条件）
GC/MS ：HP6890/HP5973
分離カラム：SPB-1（sulfur）30m×0.32mmI.D  4.0μm  Film
GC温度 ：‐30℃→300℃  昇温10℃/min
GC注入口：TDU使用
キャリアー：ヘリウム  3ml/min
検出器 ：質量分析計（MS）230℃
測定質量範囲：m/Z＝33~600
【００３８】
分析結果
上述した分析の結果を表9に記載する。なお、A.Aはアクリル酸モノマー、M.Aはマレイン酸モノマー、I.Aはイタコン酸モノマーを示す。
【００３９】
【表９】
2006290763.tif 000010
【００４０】
調整した各セメント組成物から溶出する成分のヒト皮膚細胞への毒性試験
東洋紡績株式会社製三次元培養皮膚モデル「テストスキン」を用いて以下に記載した方法にて抽出した溶液を該細胞に10時間原液のまま作用させた後に細胞生存率を算出した。なお実験操作は「テストスキン」使用方法に従い行った。
【００４１】
調整例１〜18記載の液材1.0gに対して株式会社松風製CX-PLUS粉材2.0ｇを紙練板上にて均一に混合した後、直径10mm／厚さ1.5mmのフッ素樹脂製モールドに充填しカバーグラスにて圧接後し練和開始から2分後に温度37℃‐相対湿度100%の環境にて１時間放置し硬化させた試験体に10ml/cm2となるように蒸留水を加え37℃にて24時間溶出成分を抽出した。同様の操作を調整例１9〜36記載の液材1.0gに対して粉材1.6g、調整例37〜54記載のAペースト1.0gに対してBペースト2.0gを各々練和し、同様の抽出液を調整した。なお比較例として、比較例液材1~3の液材1.0gに対して株式会社松風製CX-PLUS粉材2.0ｇ、比較例4~6の液材1.0gに対して表３記載の粉材を1.6ｇ、比較例7~9のAペースト1.0gに対して表５記載のBペースト2.0gを練和して抽出液を調整した。
表１０、１１，１２に細胞生存率の試験結果を記載する。
【００４２】
【表１０】
2006290763.tif 000011
【００４３】
【表１１】
2006290763.tif 000012
【００４４】
【表１２】
2006290763.tif 000013
【００４５】
以上記載した様に、本発明によるアクリル酸のような低沸点未重合モノマーを意図的に除去することにより電解質高分子を含有する系からの臭気は大幅に低減可能となり（参考表参照）、またそれに起因する細胞毒性も大幅に低減したことは明らかであり、医科・歯科用材料として有用である。
【００４６】
参考までに臭気強度データを示す。
【００４７】
【表１３】
2006290763.tif 000014
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は医科歯科分野で用いられる材料として優位に応用ができ、具体的には重合性材料に応用することができる。