JP3942667B2 - フッ化物放出歯科用組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフッ化物放出生体用物質に関し、詳しくは歯科用用途での使用、例えば、歯科用被覆材、歯科用充填物、歯内処置材料（endodontic materials）および歯科矯正セメント等に適したフッ化物放出生体用物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生理学的に受け入れ可能な高分子物質の使用は生体医療器具、例えば、補聴器、義眼および義歯等の製造においてよく知られており、ボーン・セメント（bone
cements）等としても知られている。
【０００３】
ＧＢ−Ａ−２１０７３４１号では、テトラヒドロフルフリルメタクリレートを含むリガンド成分（ligand component）を、ポリエチルメトアクリレート(polyethylmethoacrylate）またはエチルメタクリレートとメチルメタクリレート、プロピルメタクリレートまたはブチルメタクリレートとのコポリマーである固体成分と混合して調製される低収縮性モノマー／コポリマー組成物が開示されている。高分子物質の直線的収縮は好ましくは０.２％と１.０％との間である。この物質は補聴器、歯科用ブリッジ（dental bridge）、歯冠、義歯、コンタクトレンズ、および義眼、または他の生体医療の用途へ特定して用いられることが述べられている。
【０００４】
ＧＢ−Ａ−２２１９３０３号では、ポリメチルメタクリレートの固相およびモノメチルメタクリレートの液相を含む、整形外科的な使用に適した２層セメント混合物が開示されている。固相はそこに添加される特定のフッ化物物質を有してもよく、これはフッ化物イオンを骨に利用できるようにする。
【０００５】
ＷＯ９３／０９８１９号では、ヒトまたは動物の体の組織治療が必要な部位へ挿入される硬化性組成物の調製においての使用に適したモノマー／ポリマー混合物が開示されている。そのモノマー成分は複素環を含むアクリレートまたはメタクリレートであり、ポリマー成分はポリアクリレート、ポリメタクリレートまたはアクリレート−メタクリレートコポリマーである。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−０５５４８９０号では、ポリアルケン酸（polyalkenoic acid）、このポリアルケン酸およびフッ化物イオンと反応する溶離性カチオンを提供する充填剤、水、重合性モノマーおよび／またはプレポリマー組成物、１またはそれ以上の重合性基を含む不飽和有機酸ならびに重合のための触媒系を含む歯科用複合材料組成物が開示されている。この組成物はセメント、ライナー（liner）、ベース（base）、復原、ピットおよびフィッシャーシーラント、および／またはコアービルド・アップ材料（core build up materials）として用いてもよい。ガラスフィラーとしては、フルオロアルミノシリケートガラス粉末が好ましい。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−０４４９３９９号では、少なくとも１つの重合性モノマーまたはプレポリマー、触媒およびＣａＯ４０〜７５重量％、Ｂ2Ｏ3５〜３０重量％およびＳｉＯ2５〜３５重量％を含むガラス粉末である少なくとも１つの無機フィラーを含む重合性歯科用物質が開示されている。この物質を放射線不透過性にするために、この物質はＹｂＦ3等の他の無機フィラーを任意に含んでもよいが、ＹｂＦ3は本質的に水不溶性である。
【０００８】
現在用いられるフッ化物放出物質は、ＧＢ−Ａ−２０７７２８１号およびＵＳ−Ａ−４３３７１８６号で開示されているごとき、ガラスイオノマー（ポリアルケノエート(polyalkenoate)）セメントである。それらはフッ化物を放出して虫歯を抑制し、硬化組織に接着するが、それらの比較的低い強度および口の液体中の溶解性のため、それらの使用は制限される。
【０００９】
室温重合ポリ（メチルメタクリレート）系は粘膜刺激のため口内で直接的に用いることはできない。さらに、整形外科的ボーン・セメントとしての不利益、例えば、高発熱、外科的処置中の血圧効果作用およびもろさ等がよく報告されている。さらに、水の吸収が少ないことはこのような物質のフッ化物放出を厳しく制限する。復原歯科用物質（restorative dental materials）に用いられるジメタクリレートも水吸収が少なく、高率で架橋され、従ってフッ化物放出を厳しく制限する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フッ化物放出能の優れたフッ化物放出歯科用組成物を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクリレートまたはメタクリレートポリマーまたはコポリマーであるポリマー成分および複素環式アクリル系モノマー、メタクリル酸エステルモノマー、またはＣ3−Ｃ16アルキルアクリル酸またはメタクリル酸エステルであるモノマー成分を含む組成物であって、毒性がなく、生物学的に受け入れ可能な金属フッ化物を組成物重量に対して０.１〜２重量％含有するフッ化物放出歯科用組成物に関する。
【００１２】
本発明の組成物の複素環式モノマー成分は一般式：
【化２】
（式中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ｍは０、１または２であり、Ｘは３〜６員複素環である。）の構造を有することが好ましい。基Ｘは酸素を含む３〜６員環が好ましく、さらに好ましくはテトラヒドロフルフリル基である。硬質のポリマー材料を製造するために、モノマー成分として用いることのできるアルキルメタクリル酸エステルはＣ4アルキルエステルが好ましく、さらに好ましくはｎ−ブチルエステルである。ｎが４より大きいと、メタクリレート物質は屈従し（compliant）、反応性が低下する。
【００１３】
モノマーは１またはそれ以上の他のモノマーとともに混合して、親水性を制御することができ、例えば、親水性を増大させるにはヒドロキシエチルメタクリレートを、親水性を減少させるにはイソボルニルメタクリレートを用いる。ポリマー成分は好ましくはメタクリレートポリマー、さらに好ましくはポリ（エチルメタクリレート）であるが、他のポリマー、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、またはポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート）、またはそれらのコポリマーを使用することもできる。コポリマー成分を選択して、親水性を制御してもよい。
【００１４】
適切には、組成物は細かく分割された固体ポリマー混合物の形態であり、液体モノマー中、懸濁重合により適切に調製される。組成物は適切な硬化活性剤、例えば、ペルオキシド／アミン開始剤系のような遊離基触媒を最初から含んでもよく、また使用時にそれに添加してもよい。あるいは光開始剤（photoinitiators）、例えば、当該分野で既知の樟脳キノン／第三アミン系等を使用してもよい。所望であれば、付加的添加剤、例えば、安定剤およびフィラー等、およびＸ線不透明剤を含んでもよい。これらには例えば、モノマー中のキノン型防止剤、および／または硬度を高めたり、重合収縮を減少させるための無機フィラーが含まれる。この目的や生物学的適合性を改善するために、特に、ヒドロキシアパタイトを使用してもよい。
【００１５】
本発明の組成物におけるポリマー成分に対するモノマー比率は、必要とされる硬化時間や組成物の初めに所望のコンシステンシーに依存して変化させてもよい。適切には、ポリマーのモノマーに対する重量比率は１：１〜３：１、好ましくは１.２５：１〜１.７５：１である。硬化は体温にて起こるのが好ましく、一般に５〜２０分間、好ましくは１０〜１５分間にわたって遂げられる。
【００１６】
本発明の組成物に添合される、毒性のない生物学的に受け入れ可能な金属フッ化物には、例えば、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化亜鉛、フッ化ビスマスまたはそれらの混合物があり、フッ化ナトリウムが最も好ましい。フッ化物は組成物重量に対して０.１〜２重量％、好ましくは０.５〜１.０重量％、組成物中に添合される。金属フッ化物は一般に細かく分割された形態で提供され、本発明の組成物のポリマー成分と混合される。
【００１７】
本発明の組成物は歯科用予防物質または歯科用復原物質として使用することができる。例えば、それらは歯科用被覆材、充填材、歯内処置材、歯科矯正物質等として使用することができる。
【００１８】
フッ化物を放出するこのような硬化組成物の能力は、組成物中に存在する金属フッ化物が歯組織内に拡散することのできる程度まで、それらが水を吸収できる能力から結果として生じると考えられる。
以下の実施例を用いて、本発明をさらに説明する。
【００１９】
【実施例】
実施例１
重合開始剤としてベンゾイルペルオキサイド０.６重量％を含む粉末ポリ（エチルメタクリレート）、活性剤としてＮ,Ｎ'−ジメチル−ｐ−トルイジン２.５％ｖ／ｖを含む液体テトラヒドロフルフリルメタクリレートを含む室温重合樹脂系を調製した。ポリマー／モノマー比は１.０ｇ／０.６ｍｌ、またはそれらの適切な倍数であった。試料には、平均粒径４００マイクロメーターのフッ化ナトリウムをそれぞれ０％、０.５％および１％ｗ／ｗ含む。
【００２０】
試料を、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍのディスク形態で調製し、重量を予備測定し、蒸留水（Ｈ2Ｏ）、人工唾液（ＡＳ）およびリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に浸漬した。フッ化ナトリウム０％、０.５％および１％ｗ／ｗを含む組成物の蒸留水またはリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を図１、２および３に示す。
【００２１】
蒸留水（Ｈ2Ｏ）、人工唾液（ＡＳ）またはリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中へ、フッ化ナトリウム１％ｗ／ｗを含む試料から放出されたフッ化物をタイラー法（the method of Tyler)、ジェイ・イー（J.E.）およびポール（Poole）、ディー・エフ・ジー・アーク・オーラル・バイオロ（D.F.G.Arch.Oral Biol.）、１９８９、３４、９９５〜９９８頁、により測定した。その結果を図４に示す。
【００２２】
実施例２
Ａ フッ化ナトリウム粉末として粉砕して篩にかけて得られた粒径５０〜１００μｍのフッ化ナトリウムを用いた以外、実施例１の手順を繰り返した。
Ｂ テトラヒドロフルフリルメタクリレートをｎ−ブチルメタクリレートに代え、フッ化ナトリウム粉末として粉砕して篩にかけて得られた粒径５０〜１５０μｍのフッ化ナトリウムを用い、実施例１の手順を繰り返した。
【００２３】
以下の表は、上述のように水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水に浸漬した実験ＡおよびＢの試料の１８週間後の放出データを示している。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】
本発明の歯科用組成物はフッ化物放出能に優れているため、虫歯を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＮａＦ０％のポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図２】 ＮａＦ０.５％を含むポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図３】 ＮａＦ１％を含むポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図４】 フッ化物イオン放出（ポリエチルメタクリレート＋ＮａＦ１％／テトラヒドロフルフリルメタクリレート）を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明はフッ化物放出生体用物質に関し、詳しくは歯科用用途での使用、例えば、歯科用被覆材、歯科用充填物、歯内処置材料（endodontic materials）および歯科矯正セメント等に適したフッ化物放出生体用物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生理学的に受け入れ可能な高分子物質の使用は生体医療器具、例えば、補聴器、義眼および義歯等の製造においてよく知られており、ボーン・セメント（bone
cements）等としても知られている。
【０００３】
ＧＢ−Ａ−２１０７３４１号では、テトラヒドロフルフリルメタクリレートを含むリガンド成分（ligand component）を、ポリエチルメトアクリレート(polyethylmethoacrylate）またはエチルメタクリレートとメチルメタクリレート、プロピルメタクリレートまたはブチルメタクリレートとのコポリマーである固体成分と混合して調製される低収縮性モノマー／コポリマー組成物が開示されている。高分子物質の直線的収縮は好ましくは０.２％と１.０％との間である。この物質は補聴器、歯科用ブリッジ（dental bridge）、歯冠、義歯、コンタクトレンズ、および義眼、または他の生体医療の用途へ特定して用いられることが述べられている。
【０００４】
ＧＢ−Ａ−２２１９３０３号では、ポリメチルメタクリレートの固相およびモノメチルメタクリレートの液相を含む、整形外科的な使用に適した２層セメント混合物が開示されている。固相はそこに添加される特定のフッ化物物質を有してもよく、これはフッ化物イオンを骨に利用できるようにする。
【０００５】
ＷＯ９３／０９８１９号では、ヒトまたは動物の体の組織治療が必要な部位へ挿入される硬化性組成物の調製においての使用に適したモノマー／ポリマー混合物が開示されている。そのモノマー成分は複素環を含むアクリレートまたはメタクリレートであり、ポリマー成分はポリアクリレート、ポリメタクリレートまたはアクリレート−メタクリレートコポリマーである。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−０５５４８９０号では、ポリアルケン酸（polyalkenoic acid）、このポリアルケン酸およびフッ化物イオンと反応する溶離性カチオンを提供する充填剤、水、重合性モノマーおよび／またはプレポリマー組成物、１またはそれ以上の重合性基を含む不飽和有機酸ならびに重合のための触媒系を含む歯科用複合材料組成物が開示されている。この組成物はセメント、ライナー（liner）、ベース（base）、復原、ピットおよびフィッシャーシーラント、および／またはコアービルド・アップ材料（core build up materials）として用いてもよい。ガラスフィラーとしては、フルオロアルミノシリケートガラス粉末が好ましい。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−０４４９３９９号では、少なくとも１つの重合性モノマーまたはプレポリマー、触媒およびＣａＯ４０〜７５重量％、Ｂ2Ｏ3５〜３０重量％およびＳｉＯ2５〜３５重量％を含むガラス粉末である少なくとも１つの無機フィラーを含む重合性歯科用物質が開示されている。この物質を放射線不透過性にするために、この物質はＹｂＦ3等の他の無機フィラーを任意に含んでもよいが、ＹｂＦ3は本質的に水不溶性である。
【０００８】
現在用いられるフッ化物放出物質は、ＧＢ−Ａ−２０７７２８１号およびＵＳ−Ａ−４３３７１８６号で開示されているごとき、ガラスイオノマー（ポリアルケノエート(polyalkenoate)）セメントである。それらはフッ化物を放出して虫歯を抑制し、硬化組織に接着するが、それらの比較的低い強度および口の液体中の溶解性のため、それらの使用は制限される。
【０００９】
室温重合ポリ（メチルメタクリレート）系は粘膜刺激のため口内で直接的に用いることはできない。さらに、整形外科的ボーン・セメントとしての不利益、例えば、高発熱、外科的処置中の血圧効果作用およびもろさ等がよく報告されている。さらに、水の吸収が少ないことはこのような物質のフッ化物放出を厳しく制限する。復原歯科用物質（restorative dental materials）に用いられるジメタクリレートも水吸収が少なく、高率で架橋され、従ってフッ化物放出を厳しく制限する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フッ化物放出能の優れたフッ化物放出歯科用組成物を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクリレートまたはメタクリレートポリマーまたはコポリマーであるポリマー成分および複素環式アクリル系モノマー、メタクリル酸エステルモノマー、またはＣ3−Ｃ16アルキルアクリル酸またはメタクリル酸エステルであるモノマー成分を含む組成物であって、毒性がなく、生物学的に受け入れ可能な金属フッ化物を組成物重量に対して０.１〜２重量％含有するフッ化物放出歯科用組成物に関する。
【００１２】
本発明の組成物の複素環式モノマー成分は一般式：
【化２】
【００１３】
モノマーは１またはそれ以上の他のモノマーとともに混合して、親水性を制御することができ、例えば、親水性を増大させるにはヒドロキシエチルメタクリレートを、親水性を減少させるにはイソボルニルメタクリレートを用いる。ポリマー成分は好ましくはメタクリレートポリマー、さらに好ましくはポリ（エチルメタクリレート）であるが、他のポリマー、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、またはポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート）、またはそれらのコポリマーを使用することもできる。コポリマー成分を選択して、親水性を制御してもよい。
【００１４】
適切には、組成物は細かく分割された固体ポリマー混合物の形態であり、液体モノマー中、懸濁重合により適切に調製される。組成物は適切な硬化活性剤、例えば、ペルオキシド／アミン開始剤系のような遊離基触媒を最初から含んでもよく、また使用時にそれに添加してもよい。あるいは光開始剤（photoinitiators）、例えば、当該分野で既知の樟脳キノン／第三アミン系等を使用してもよい。所望であれば、付加的添加剤、例えば、安定剤およびフィラー等、およびＸ線不透明剤を含んでもよい。これらには例えば、モノマー中のキノン型防止剤、および／または硬度を高めたり、重合収縮を減少させるための無機フィラーが含まれる。この目的や生物学的適合性を改善するために、特に、ヒドロキシアパタイトを使用してもよい。
【００１５】
本発明の組成物におけるポリマー成分に対するモノマー比率は、必要とされる硬化時間や組成物の初めに所望のコンシステンシーに依存して変化させてもよい。適切には、ポリマーのモノマーに対する重量比率は１：１〜３：１、好ましくは１.２５：１〜１.７５：１である。硬化は体温にて起こるのが好ましく、一般に５〜２０分間、好ましくは１０〜１５分間にわたって遂げられる。
【００１６】
本発明の組成物に添合される、毒性のない生物学的に受け入れ可能な金属フッ化物には、例えば、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化亜鉛、フッ化ビスマスまたはそれらの混合物があり、フッ化ナトリウムが最も好ましい。フッ化物は組成物重量に対して０.１〜２重量％、好ましくは０.５〜１.０重量％、組成物中に添合される。金属フッ化物は一般に細かく分割された形態で提供され、本発明の組成物のポリマー成分と混合される。
【００１７】
本発明の組成物は歯科用予防物質または歯科用復原物質として使用することができる。例えば、それらは歯科用被覆材、充填材、歯内処置材、歯科矯正物質等として使用することができる。
【００１８】
フッ化物を放出するこのような硬化組成物の能力は、組成物中に存在する金属フッ化物が歯組織内に拡散することのできる程度まで、それらが水を吸収できる能力から結果として生じると考えられる。
以下の実施例を用いて、本発明をさらに説明する。
【００１９】
【実施例】
実施例１
重合開始剤としてベンゾイルペルオキサイド０.６重量％を含む粉末ポリ（エチルメタクリレート）、活性剤としてＮ,Ｎ'−ジメチル−ｐ−トルイジン２.５％ｖ／ｖを含む液体テトラヒドロフルフリルメタクリレートを含む室温重合樹脂系を調製した。ポリマー／モノマー比は１.０ｇ／０.６ｍｌ、またはそれらの適切な倍数であった。試料には、平均粒径４００マイクロメーターのフッ化ナトリウムをそれぞれ０％、０.５％および１％ｗ／ｗ含む。
【００２０】
試料を、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍのディスク形態で調製し、重量を予備測定し、蒸留水（Ｈ2Ｏ）、人工唾液（ＡＳ）およびリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に浸漬した。フッ化ナトリウム０％、０.５％および１％ｗ／ｗを含む組成物の蒸留水またはリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を図１、２および３に示す。
【００２１】
蒸留水（Ｈ2Ｏ）、人工唾液（ＡＳ）またはリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中へ、フッ化ナトリウム１％ｗ／ｗを含む試料から放出されたフッ化物をタイラー法（the method of Tyler)、ジェイ・イー（J.E.）およびポール（Poole）、ディー・エフ・ジー・アーク・オーラル・バイオロ（D.F.G.Arch.Oral Biol.）、１９８９、３４、９９５〜９９８頁、により測定した。その結果を図４に示す。
【００２２】
実施例２
Ａ フッ化ナトリウム粉末として粉砕して篩にかけて得られた粒径５０〜１００μｍのフッ化ナトリウムを用いた以外、実施例１の手順を繰り返した。
Ｂ テトラヒドロフルフリルメタクリレートをｎ−ブチルメタクリレートに代え、フッ化ナトリウム粉末として粉砕して篩にかけて得られた粒径５０〜１５０μｍのフッ化ナトリウムを用い、実施例１の手順を繰り返した。
【００２３】
以下の表は、上述のように水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水に浸漬した実験ＡおよびＢの試料の１８週間後の放出データを示している。
【００２４】
【表１】
【発明の効果】
本発明の歯科用組成物はフッ化物放出能に優れているため、虫歯を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＮａＦ０％のポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図２】 ＮａＦ０.５％を含むポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図３】 ＮａＦ１％を含むポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレートの水、人工唾液およびリン酸緩衝生理食塩水中での水吸収を示すグラフである。
【図４】 フッ化物イオン放出（ポリエチルメタクリレート＋ＮａＦ１％／テトラヒドロフルフリルメタクリレート）を示すグラフである。
Claims (1)
- アクリレートまたはメタクリレートポリマーまたはコポリマーであるポリマー成分およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートであるモノマー成分を含む組成物であって、毒性がなく、生物学的に受け入れ可能な金属フッ化物を組成物重量に対して０．１〜２重量％含有するフッ化物放出歯科用組成物。
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