齿科材料用复合树脂的合成和性能研究_百度文库
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齿科材料用复合树脂的合成和性能研究|齿​科​材​料​用​复​合​树​脂​的​合​成​和​性​能​研​究
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Google 专利CN A申请CN PCT/US日日日, , , , , , , , , , , , , , .8, CN
A, CN A, CN , CN-A-, CN A, CNA, CN, CN.8, PCT/, PCT/US/, PCT/US/, PCT/US/5/040340, PCT/US/5/40340, PCT/US, PCT/US, PCT/US, PCT/US, PCT/US5/040340, PCT/US5/40340, PCT/US5040340, PCT/US540340, , , , , ,
(3) , 包括酪蛋白酸盐的牙科填料、方法和组合物CN
A 本申请提供牙科填料以及制造和使用牙科填料的方法，所述填料包括处理的表面，所述处理的表面包括酪蛋白酸盐。包括这种牙科填料的牙科组合物可用于将离子递送到口腔环境中。还公开了包括酪蛋白酸盐和可硬化树脂或水可分散的聚合物膜形成剂的牙科组合物和使用牙科组合物的方法。
1.一种包括处理的表面的牙科填料，其中所述处理的表面包括酪蛋白酸盐。
2. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述酪蛋白酸盐包括钙盐、磷酸盐、氟化物、或其组合。
3. 如权利要求l所述的牙科填料，其中所述处理的表面是无定形的。
4. 如权利要求l所述的牙科填料，其中所述处理的表面是至少部 分结晶的。
5. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述牙科填料是多孔的。
6. 如权利要求5所述的牙科填料，其中所述多孔的牙科填料选自 多孔的粒子、多孔的粒子凝聚体、及其组合。
7. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述牙科填料包括纳米粒 子、纳米粒子的凝聚体、或其组合。
8. 如权利要求l所述的牙科填料，其中所述牙科填料包括金属氧 化物、金属氟化物、金属氟氧化物、或其组合。
9. 如权利要求8所述的牙科填料，其中所述金属选自重金属、非 重金属、及其组合。
10. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述牙科填料是选自第 2-5族元素、第12-15族元素、镧系元素及其组合的元素的氧化物、氟 化物或氟氧化物。
11. 如权利要求IO所述的牙科填料，其中所述元素选自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，及其组合。
12. 如权利要求l所述的牙科填料，其中所述牙科填料包括玻璃、 无定形材料、或结晶材料。
13. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述牙科填料包括氟离 子源。
14. 如权利要求13所述的牙科填料，其中所述牙科填料包括氟铝 硅酸盐玻璃。
15. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述处理的表面还包括硅院o
16. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述处理的表面还包括 氟离子源。
17. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述处理的表面还包括 抗菌剂。
18. 如权利要求1所述的牙科填料，其中所述处理的表面还包括 Sr, Mg， Zn， Sn， Ag，或其组合。
19. 一种制造包括处理的表面的牙科填料的方法，所述方法包括 用酪蛋白酸盐处理所述牙科填料的表面。
20. 如权利要求19所述的方法， 磷酸盐、氟化物、或其组合。
21. 如权利要求19所述的方法， 及其组合。 其中所述酪蛋白酸盐包括钙盐、其中所述处理选自涂布、渗透、
22. 如权利要求19所述的方法，其中所述处理包括： 在液体中溶解、分散或悬浮所述酪蛋白酸盐； 使所述液体与所述牙科填料相组合；以及 除去至少一部分所述液体，以提供所述处理的表面。
23. 如权利要求22所述的方法，其中所述液体是非水性的。
24. 如权利要求22所述的方法，其中所述液体包括水。
25. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料是多孔的。
26. 如权利要求25所述的方法，其中所述多孔的牙科填料选自多 孔的粒子、多孔的粒子凝聚体、及其组合。
27. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料包括纳米粒子、 纳米粒子的凝聚体、或其组合。
28. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料包括金属氧化 物、金属氟化物、金属氟氧化物、或其组合。
29. 如权利要求28所述的方法，其中所述金属选自重金属、非重 金属、及其组合。
30. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料是选自第2-5 族元素、第12-15族元素、镧系元素及其组合的元素的氧化物、氟化物 或氟氧化物。
31. 如权利要求30所述的方法，其中所述元素选自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，及其组合。
32. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料包括玻璃、无 定形材料、或结晶材料。
33. 如权利要求19所述的方法，其中所述牙科填料包括氟离子源。
34. 如权利要求33所述的方法，其中所述牙科填料包括氟铝硅酸 盐玻璃。
35. 如权利要求19所述的方法，其中所述处理的表面还包括硅垸。
36. 如权利要求19所述的方法，其中所述处理的表面还包括氟离 子源。
37. 如权利要求19所述的方法，其中所述处理的表面还包括抗菌剂。
38. 如权利要求19所述的方法，其中所述处理的表面还包括Sr， Mg， Zn， Sn， Ag,或其组合。
39. —种牙科组合物，包括权利要求l所述的牙科填料。
40. 如权利要求39所述的牙科组合物，其中所述酪蛋白酸盐包括 钙盐、磷酸盐、氟化物、或其组合。
41. 如权利要求39所述的牙科组合物，还包括另外的填料。
42. 如权利要求39所述的牙科组合物，还包括水。
43. 如权利要求39所述的牙科组合物，还包括水可分散的聚合物 膜形成剂。
44. 如权利要求39所述的牙科组合物，还包括可硬化树脂。
45. 如权利要求44所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂包括 酸官能团。
46. 如权利要求45所述的牙科组合物，其中所述酸官能团包括羧 酸官能团、磷酸官能团、膦酸官能团、磺酸官能团、或其组合。
47. 如权利要求44所述的牙科组合物，还包括引发剂体系。
48. 如权利要求44所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂包括 烯键式不饱和化合物。
49. 如权利要求48所述的牙科组合物，其中所述烯键式不饱和化 合物选自带有酸官能团的烯键式不饱和化合物、不带酸官能团的烯键 式不饱和化合物、及其组合。
50. 如权利要求39所述的牙科组合物，其中所述组合物选自牙科 底料、牙科粘合剂、洞衬剂、洞清洗剂、粘固剂、涂料、涂膜、正畸 粘合剂、修复剂、密封剂、脱敏剂、及其组合。
51. —种处理牙齿结构的方法，包括使所述牙齿结构与权利要求
39所述的牙科组合物接触。
52. —种使牙齿结构再矿化的方法，包括将权利要求40所述的牙科组合物置于口腔环境中。
53. —种降低牙齿结构敏感性的方法，包括将权利要求40所述的 牙科组合物置于口腔环境中。
54. —种保护牙齿结构的方法，包括将权利要求40所述的牙科组 合物置于口腔环境中。
55. —种将离子递送到口腔环境中的方法，包括：将权利要求40 所述的牙科组合物置于所述口腔环境中，其中所述离子包括选自钙、 磷、氟、及其组合的元素。
56. —种制备牙科制品的方法，包括：将权利要求1所述的牙科填料和可硬化树脂相组合而形成牙科组 合物；以及硬化所述组合物，从而制造选自牙冠、填充物、研磨坯料、正畸 装置和修补物的牙科制品。
57. —种牙科组合物，包括-可硬化树脂；以及酪蛋白酸盐，其中所述酪蛋白酸盐至少部分溶解、悬浮或分散在 所述可硬化树脂中。
58. 如权利要求57所述的牙科组合物，其中所述酪蛋白酸盐包括 钙盐、磷酸盐、氟化物、或其组合。
59. 如权利要求57所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂包括 酸官能团。
60. 如权利要求59所述的牙科组合物，其中所述酸官能团包括羧 酸官能团、磷酸官能团、膦酸官能团、磺酸官能团、或其组合。
61. 如权利要求57所述的牙科组合物，还包括引发剂体系。
62. 如权利要求57所述的牙科组合物，还包括另外的填料。
63. 如权利要求57所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂包括 烯键式不饱和化合物。
64. 如权利要求63所述的牙科组合物，其中所述烯键式不饱和化 合物选自带有酸官能团的烯键式不饱和化合物、不带酸官能团的烯键 式不饱和化合物、及其组合。
65. 如权利要求57所述的牙科组合物，其中所述组合物选自牙科 底料、牙科粘合剂、洞衬剂、洞清洗剂、粘固剂、涂料、涂膜、正畸 粘合剂、修复剂、密封剂、脱敏剂、及其组合。
66. —种处理牙齿结构的方法，包括使所述牙齿结构与权利要求 57所述的牙科组合物接触。
67. —种使牙齿结构再矿化的方法，包括将权利要求58所述的牙 科组合物置于口腔环境中。
68. —种降低牙齿结构敏感性的方法，包括将权利要求58所述的 牙科组合物置于口腔环境中。
69. —种保护牙齿结构的方法，包括将权利要求58所述的牙科组 合物置于口腔环境中。
70. —种将离子递送到口腔环境中的方法，包括：将权利要求58 所述的牙科组合物置于所述口腔环境中，其中所述离子包括选自钙、 磷、氟、及其组合的元素。
71. —种制备牙科制品的方法，包括-将酪蛋白酸盐和可硬化树脂相组合而形成牙科组合物；以及硬化所述组合物，从而制造选自牙冠、填充物、研磨坯料、正畸 装置和修补物的牙科制品。
72. 如权利要求71所述的方法，其中所述酪蛋白酸盐包括钙盐、 磷酸盐、氟化物、或其组合。
73. —种牙科组合物，包括： 水可分散的聚合物膜形成剂；以及酪蛋白酸盐，其中所述酪蛋白酸盐至少部分溶解、悬浮或分散在 所述膜形成剂中。
74. 如权利要求73所述的牙科组合物，其中所述酪蛋白酸盐包括 钙盐、磷酸盐、氟化物、或其组合。
75. —种处理牙齿结构的方法，包括使所述牙齿结构与权利要求 73所述的牙科组合物接触。
76. —种使牙齿结构再矿化的方法，包括将权利要求74所述的牙 科组合物置于口腔环境中。
77. —种降低牙齿结构敏感性的方法，包括将权利要求74所述的 牙科组合物置于口腔环境中。
78. —种保护牙齿结构的方法，包括将权利要求74所述的牙科组合物置于口腔环境中。
79. —种将离子递送到口腔环境中的方法，包括：将权利要求74所述的牙科组合物置于所述口腔环境中，其中所述离子包括选自钙、 磷、氟、及其组合的元素。
80. —种牙科组合物，包括： 权利要求1所述的牙科填料； 可硬化树脂；以及 水可分散的聚合物膜形成剂。
81. 如权利要求80所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂和所 述水可分散的聚合物膜形成剂相同。
82. 如权利要求80所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂和所 述水可分散的聚合物膜形成剂不同。
83. —种牙科组合物，包括： 可硬化树脂；水可分散的聚合物膜形成剂；以及酪蛋白酸盐，其中所述酪蛋白酸盐至少部分溶解、悬浮或分散在 一种或多种所述可硬化树脂和所述水可分散的聚合物膜形成剂中。
84. 如权利要求83所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂和所 述水可分散的聚合物膜形成剂相同。
85. 如权利要求83所述的牙科组合物，其中所述可硬化树脂和所 述水可分散的聚合物膜形成剂不同。
包括酪蛋白酸盐的牙科填料、方法和组合物
众所周知，例如，牙体结构的去矿化会导致龋齿，腐蚀的牙本质、 牙骨质和/或牙釉质，通常需要用牙科修复剂治疗的病症。尽管这些病 症通常能够使用牙科修复剂充分治疗，但是修复的牙体结构时常易于 在修复的边缘周围进一步腐蚀。
已知将离子(例如钙，优选钙和磷)释放入口腔环境会增强牙体结构 的天然再矿化能力。可以认为，增强再矿化可以用作对传统牙科修复 方法的补充、或甚至可以替代传统牙科修复方法。然而，将钙和磷释 放入口腔环境的已知组合物(例如，含磷酸钙的组合物)时常缺少所需的 性能，包括例如缓释能力。
因此，需要能够将离子(例如，磷和其他离子)释放入口腔环境的新 组合物。
在一个方面中，本发明提供一种包括处理的表面的牙科填料，以 及一种制备和使用所述包括处理的表面的牙科填料的方法。所述处理 的表面包括酪蛋白酸盐，其优选包括钙盐，磷酸盐，氟化物，或其组 合。还提供包括所述牙科填料的牙科组合物，以及使用这种牙科组合 物的方法。 ，
在另一个方面中，本发明提供一种包括可硬化树脂和/或水可分散 的聚合物膜形成剂以及酪蛋白酸盐的牙科组合物，其中所述酪蛋白酸 盐至少部分溶解、悬浮或分散在所述可硬化树脂和/或水可分散的聚合 物膜形成剂中。优选地，所述酪蛋白酸盐包括钙盐，磷酸盐，氟化物，
或其组合。还提供使用这种牙科组合物的方法。
所述牙科填料和组合物优选使牙体结构的再矿化增强，这样可提 供潜在的益处，包括例如再矿化牙釉质和/或牙本质损伤的能力；遮蔽 引起敏感性的暴露的牙本质和/或牙骨质细管的能力；复原磨损和/或浸 蚀的牙釉质表面；再次密封界面处的微漏区域的能力；以及提高接触 的和邻近的牙齿结构耐酸侵蚀的能力。
本文中，"粘合剂"或"牙科粘合剂"指牙体结构(例如，牙齿)预处理 所用的组合物，从而将"牙科材料"(例如，"修复剂"，正畸用具(例如， 牙托)，或"正畸粘合剂")粘附至牙体结构上。"正畸粘合剂"指一种高度 (通常大于40wte/。)填充的组合物(与"牙科粘合剂"相比，更相似于"修复 材料")，用于使正畸用具粘附至牙体结构(例如，牙齿)的表面。通常， 牙体结构表面被预处理，例如通过浸蚀，涂布底料(priming)，和/或涂
布粘合剂以增强"正畸粘合剂"对牙体结构表面的粘附。
本文中，"非水性"组合物(例如，粘合剂)指其中未加入水作为组分 的组合物。然而，在组合物其他组分中可以有外来的水，但是水总量 对非水性组合物的稳定性(例如，贮存期限)没有不利的影响。按非水性 组合物的总重计，非水性组合物优选包括小于lwt.%，更优选小于 0.5wt.%，最优选小于0.1wt。/c的水。
本文中，"自蚀"组合物指在没有用浸蚀剂预处理牙齿结构表面的 情况下，与牙体结构表面粘结的组合物。优选地，自蚀组合物也可以
起其中没有使用单独的浸蚀剂或底料的自底料作用。
本文中，"自粘合剂"组合物指在没有用底料或粘结剂预处理牙体 结构表面的情况下，能够与牙体结构表面粘结的组合物。优选地，自 粘合组合物也是一种没有使用单独的浸蚀剂的自蚀组合物。
本文中，对组合物的"硬化"或"固化"可以交换使用，指聚合和/或 交联反应，包括例如涉及到能够硬化或固化的一种或多种化合物的光 聚合反应和化学聚合技术(例如，形成可有效地聚合烯键式不饱和化合 物的自由基的离子反应或化学反应)。
本文中，"牙体结构表面"指牙齿结构(例如牙釉质，牙本质，和牙 骨质)和骨。
本文中，"牙科材料"指可以与牙体结构表面粘结的材料，包括例 如牙科修复剂，正畸用具，和/或正畸粘合剂。
本文中，"(甲基)丙烯酰基"是一种简化术语，指"丙烯酰基"和/或" 甲基丙烯酰基"。例如，"(甲基)丙烯酰氧基"是一种简化术语，指丙烯酰
氧基（即，CH2=CHC(0)0-)和/或甲基丙烯酰氧基（即， CH2=C(CH3)C(0)0-)。
本文中，"无定形"材料是不能产生可辨别的x-射线粉末衍射图案 的材料。"至少部分结晶的"材料是产生可辨别的x-射线粉末衍射图案的 材料。
本文中，周期表的"族"是指并包括按无机化学IUPAC命名(IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemistry) ， Recommendations 1990中定义的 第l-18族。
本文中，除非另有所指，"一种(a)"或"一种(an)"指"至少一种"或" 一种或多种"。
优选实施方案详细说明
本发明提供包括含有酪蛋白酸盐的牙科填料和/或组合物。在一些
实施方案中提供牙科填料，其包括处理的表面，所述处理的表面包括 酪蛋白酸盐。在一些实施方案中提供牙科组合物，其包括所述牙科填 料。在一些实施方案中提供牙科组合物，其包括含有酪蛋白酸盐和可 硬化树脂和/或水可分散的聚合物膜形成剂。还提供制造和使用所述牙 科填料和/或组合物的方法。
酪蛋白酸盐
酪蛋白是牛奶和干酪中相关磷蛋白的混合物。本文中，"酪蛋白" 包括一种或多种主要酪蛋白组分，其可通过电泳进行区分，通常根据
在pH7下迁移率降低的顺序称作a-， （3-， y-，和k-酪蛋白。牛(3-酪蛋白 的全氨基酸序列是已知的，并含有209个残基，大约分子量为23,600。 参见例如Ribadeaudumas等人，5Zoc/ie附.，25: 505 (1972)和 McKenzie， ]c?丽.尸ro她C/ie附.，22: 75-135 (1967》
酪蛋白是两性的，与酸和碱均形成盐。当一种物质(例如，磷酸钙) 的阳离子和阴离子均与酪蛋白形成盐时，产物通常称作配合物(例如， 酪蛋白的磷酸钙配合物)。本文中，术语"酪蛋白酸盐"用于指酪蛋白的 盐和/或配合物。
典型酪蛋白酸盐包括例如一价金属(例如，钠和钾)的盐，二价金属 (例如，镁，钙，锶，镍，铜，和锌)的盐，三价金属(例如，铝)的盐， 铵盐，磷酸盐(例如，磷酸盐和氟磷酸盐)，及其组合。典型酪蛋白酸盐 配合物包括例如磷酸钙配合物（以商品名PHOSCAL从NSI Dental Pty丄td.， Hornsby， Australia得到），氟磷酸钙配合物，氟化钙配合物， 及其组合。
酪蛋白酸盐通常是千粉形式。酪蛋白酸盐可以在水性流体中溶解 或不溶。
牙科填料的表面处理
优选地，通过与例如美国专利5,332,429 (Mitra等人)中所述类似的 方法对牙科填料进行表面处理。简言之，通过将牙科填料与具有溶解、 分散或悬浮在其中的所述酪蛋白酸盐的液体相组合，可以对所述牙科 填料进行表面处理。所述液体或另外的液体可任选地包括另外的表面 处理剂(例如氟离子前体，硅烷，钛酸酯等)。任选地，所述液体包括水， 并且如果使用水性液体，那么其可以是酸性或碱性的。 一旦处理完毕， 可以使用任何常规技术(例如喷干，烘干，间隙干燥(gap drying),冻干， 及其组合)从表面处理的牙科填料除去至少一部分液体。参见例如美国 专利5,980,697 (Kolb等人)对间隙干燥的说明。在一个实施方案中，处 理的填料可被烘干，通常在约30'C?约100'C的干燥温度下例如过夜进 行。根据需要，表面处理的填料可被进一步加热。然后，可以使处理 和干燥过的牙科填料过筛，或略微粉碎，以打碎凝聚体。得到的表面 处理的牙科填料例如可以加到牙膏中。
适于表面处理的牙科填料可以选自适于加入到用于牙科应用的组 合物中的各种材料中的一种或多种，如牙科修复组合物中目前使用的 填料等。优选地，牙科填料包括多孔的粒子和/或多孔的粒子凝聚体。 优选的牙科填料包括纳米粒子和/或纳米粒子的凝聚体。优选的填料种 类包括金属氧化物，金属氟化物，金属氟氧化物，及其组合，其中金 属可以是重或非重金属。
在优选的实施方案中，牙科填料是选自第2-5族元素、第12-15 族元素、镧系元素及其组合的元素的氧化物、氟化物或氟氧化物。更 优选地，所述元素选自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，及其组合。牙科填料可以是玻璃，无定形材料，或结晶材 料。任选地，牙科填料可以包括氟离子源。所述牙科填料包括例如氟 铝硅酸盐玻璃。
所述填料优选是微细分散的。填料可以具有单峰或多峰(例如，双 峰)粒度分布。优选地，填料的最大粒度(粒子最大尺寸，通常指直径） 小于20微米，更优选小于10微米，和最优选小于5微米。优选地，
填料的平均粒度小于2微米，更优选小于0.1微米，最优选小于0.075 微米。
填料可以是无机材料。其也可以是在树脂体系中不溶的交联有机 材料，并任选地填充有无机填料。在任何情况下，填料应该是无毒的， 并适用于口中。填料可以是射线不透或者射线可透的。填料通常在水 中基本上不溶。
适合的无机填料实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， Zn，和A1的玻璃；长石；硼硅酸盐玻璃；高岭土；滑石；二氧化钛； 低Mohs硬度填料，如公开在美国专利4,695,251 (Randklev)中的那些； 以及亚微米型二氧化硅粒子(例如热解二氧化硅，如以商品名AEROSIL 从DegussaCorp.， Akron， OH得到的那些，包括"OX50"， "130"， "150" 和"200"二氧化硅，从CabotCorp.， Tuscola， IL得到的CAB-O-SIL M5 二氧化硅)。适合的有机填料粒子实例包括充填或未充填的粉状聚碳酸 酯、聚环氧化物等。
优选的酸不反应性填料粒子是石英，亚微米型二氧化硅，和美国 专利4，503，169 (Randklev)中所述的非玻璃质微粒子。还可使用这些酸 不反应性填料的混合物，及从有机和无机材料制得的组合填料。在某 些实施方案中，硅烷处理的氧化锆-二氧化硅(Zr-Si)填料是特别优选的。
填料也可以是酸反应性填料。适合的酸反应性填料包括金属氧化 物，玻璃，和金属盐。常用金属氧化物包括氧化钡，氧化钙，氧化镁， 和氧化锌。常用玻璃包括硼酸盐玻璃，磷酸盐玻璃，和氟铝硅酸盐 ("FAS")玻璃。FAS玻璃是特别优选的。FAS玻璃通常含有足量可洗脱 的阳离子，从而当玻璃与可硬化组合物的组分混合时，将形成硬化的
牙科组合物。玻璃通常还含有足量可洗脱的氟离子，从而硬化的组合 物将具有止龋性能。使用FAS玻璃制造领域中技术人员所熟悉的技术， 也可从含有氟化物、氧化铝和其他玻璃形成成分的熔融体制造玻璃。
FAS玻璃通常是足够微细分散的粒子形式，从而它们能够方便地与其 他粘固剂组分混合，并且当生成的混合物被用于口中时表现良好。
通常，使用例如沉降式分析仪测得，FAS玻璃的平均粒度(通常为 直径)不大于约12微米，通常不大于10微米，更通常不大于5微米。 适合的FAS玻璃对于本领域技术人员而言是熟悉的，并可从各种商业 来源得到，许多可从现有玻璃离聚物粘固剂中得到，如可按商品名 VITREMER, VITREBOND， RELY X LUTING CEMENT, RELY X LUTING PLUS CEMENT, PHOTAC-FIL QUICK, KETAC-MOLAR， 和KETAC-FIL PLUS (3M ESPE Dental Product, St. Paul, MN)， FUJI II LC和FUJI IX (G-C Dental Industrial Corp., Tokyo, Japan)和CHEMFIL Superior (Dentsply International, York, PA)得到的那些。需要时可以使 用填料混合物。
其他适合的填料公开在美国专利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)及国际公开WO 01/30307 (Zhang等人)和WO 03/063804 (Wu等人） 中。这些文献中所述的填料组分包括纳米尺寸的二氧化硅粒子，纳米 尺寸的金属氧化物粒子，及其组合。纳米填料也公开在美国专利申请 10/847,781;蘭47，782;以及10/847,803中；这三件申请都在2004年 5月17日提交。
按牙科填料的总干重计(即，不包括处理中所用的液体)，表面处理 的牙科填料优选包括至少0.01wt.%,更优选至少0.05wt.%，最优选至 少0.1wt.y。的酪蛋白酸盐。按牙科填料的总干重计(即，不包括处理中所 用的液体)，表面处理的牙科填料优选包括最多50wt.%，更优选最多 30wt.%，最优选最多20wt.。/。的酪蛋白酸盐。
对于包括表面处理的牙科填料(例如，牙科粘合组合物)的本发明某 些实施方案而言，按组合物总重计，组合物优选地包括至少lwt.%，更 优选至少2wt.。/。，最优选至少5wt。/。的表面处理的牙科填料。对于这种
实施方案而言，按组合物总重计，本发明的组合物优选地包括最多
40wt.%，更优选最多20wt.y。，最优选最多15wt,。/。的表面处理的牙科填 料。
对于其他实施方案(例如，其中组合物是牙科修复剂或正畸粘合剂) 而言，按组合物总重计，本发明的组合物优选地包括至少40wt.%，更 优选至少45wt。/c)，最优选至少50wt.。/。的表面处理的牙科填料。对于这 种实施方案而言，按组合物总重计，本发明的组合物优选地包括最多 90wt.%，更优选最多80wt.。/。，再更优选最多70wt.Q/。的填料，最优选最 多50wt.。/。的表面处理的牙科填料。
任选地，牙科填料的处理的表面可进一步包括硅垸(例如，在美国 专利5,332,429 (Mitra等人)中所述的)，抗菌剂(例如氯己定；季铵盐； 含有金属的化合物，如含有Ag、 Sn或Zn的化合物；以及其组合)，和 /或氟离子源(例如氟盐，含有氟的玻璃，含有氟的化合物，及其组合)。
包括酪蛋白酸盐的牙科组合物
在一些实施方案中，本发明提供包括酪蛋白酸盐和可硬化树脂和/ 或水可分散的聚合物膜形成剂的牙科组合物。这种牙科组合物可以直 接(例如，通过将酪蛋白酸盐与可硬化树脂或水可分散的聚合物膜形成 剂相组合)或间接(例如，通过在可硬化树脂或水可分散的聚合物膜形成 剂中原位生成酪蛋白酸盐)来制备。生成酪蛋白酸盐的合适的原位方法 包括例如中和反应、配合反应和/或离子交换反应。
在可硬化树脂中包括酪蛋白酸盐的牙科组合物包括例如牙科粘合 剂，牙科修复剂，和正畸粘合剂。在水可分散的聚合物膜形成剂中包 括酪蛋白酸盐的牙科组合物包括例如涂料，涂膜，密封剂，底料，和 脱敏剂。在上述一些实施方案中，酪蛋白酸盐存在于表面处理的填料 中。在其他实施方案中，酪蛋白酸盐不存在于表面处理的填料中。
对于其中牙科组合物包括在可硬化树脂中的酪蛋白酸盐，其中酪
蛋白酸盐不存在于表面处理的填料中的实施方案，按牙科组合物总重 计，牙科组合物优选包括至少0.01wt.%，更优选至少0.1wt.。/。，最优选 至少lwt.。/。的酪蛋白酸盐。对于这种实施方案而言，按牙科组合物总重 计，牙科组合物优选包括最多70wt.%，更优选最多50wt.。/。，最优选最 多25wt。/。的酪蛋白酸盐。
对于其中牙科组合物包括在水可分散的聚合物膜形成剂中的酪蛋 白酸盐，其中酪蛋白酸盐不存在于表面处理的填料中的实施方案，按 牙科组合物总重计，牙科组合物优选包括至少0.01wt.%，更优选至少 0.1wt.%，最优选至少lwt.。/。的酪蛋白酸盐。对于这种实施方案而言， 按牙科组合物总重计，牙科组合物优选包括最多70wt.%，更优选最多 50wt.%，最优选最多25wt.。/o的酪蛋白酸盐。
本发明的牙科组合物还可以包括任选的下述添加剂。
所述牙科组合物可以用作牙科底料，牙科粘合剂，洞衬剂，洞清 洗剂，粘固剂，涂料，涂膜，正畸粘合剂，修复剂，密封剂，脱敏剂， 及其组合。
包括可硬化树脂的牙科组合物
本发明的牙科组合物用于处理硬表面，优选为硬组织，如牙本质、 牙釉质和骨。所述牙科组合物可以是水性的或非水性的。在一些实施 方案中，在应用牙科材料之前，组合物可被硬化(例如，通过常规光聚 合和/或化学聚合技术聚合)。在其他实施方案中，在应用牙科材料之后， 组合物可被硬化(例如，通过常规光聚合和/或化学聚合技术聚合)。
在本发明的方法中可以用作牙科材料和牙科粘合剂组合物的适合 可光聚合的组合物可以包括环氧树脂(其含有阳离子活性环氧基团)，乙 烯基醚树脂(其含有阳离子活性乙烯基醚基团），烯键式不饱和化合物 (其含有自由基活性不饱和基团，例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，及其 组合。还适合的是在单个化合物中同时含有阳离子活性官能团和自由 基活性官能团的聚合性材料。其例子包括环氧官能的（甲基)丙烯酸酯。
带有酸官能团的烯键式不饱和化合物
本文中，带有酸官能团的烯键式不饱和化合物包括具有烯键式不 饱和及酸和/或酸前体官能团的单体、低聚物和聚合物。酸前体官能团 包括例如酸酐、酰基卤和焦磷酸酯。
带有酸官能团的烯键式不饱和化合物包括例如Ot，卩-不饱和酸性化 合物，如甘油磷酸酯单(甲基)丙烯酸酯，甘油磷酸酯二(甲基)丙烯酸酯，
(甲基)丙烯酸羟乙酯(例如，HEMA)磷酸酯，双((甲基)丙烯酰氧基乙基） 磷酸酯，（(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯，双((甲基)丙烯酰氧基丙基) 磷酸酯，双((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，双((甲基)丙烯酰氧基己基)磷酸酯，（甲基)丙烯酰氧基辛基磷 酸酯，双((甲基)丙烯酰氧基辛基)磷酸酯，（甲基)丙烯酰氧基癸基磷酸 酯，双((甲基)丙烯酰氧基癸基)磷酸酯，己内酯甲基丙烯酸酯磷酸酯， 拧檬酸二或三甲基丙烯酸酯，聚(甲基)丙烯酸酯化的低聚马来酸，聚(甲 基)丙烯酸酯化的聚马来酸，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 们可用作可硬化树脂体系中的组分。也可以使用不饱和碳酸如（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)， '和其酸酐的单体、低聚物和聚合物。本发明某些优选的组合物包括具
有至少一个P-OH部分的、带有酸官能团的烯键式不饱和化合物。
这些化合物中的某些例如可以作为（甲基)丙烯酸异氰酰基垸酯和 羧酸的反应产物得到。其他同时具有酸官能性和烯键式不饱和组分的
这类化合物公开在美国专利4,872,936 (Engelbrecht)和5,130,347 (Mitra)
中。可以使用同时含有烯键式不饱和部分和酸部分的各种此类化合物。 需要时可以使用这类化合物的混合物。
其他带有酸官能团的烯键式不饱和化合物包括例如可聚合的双膦 酸，公开在例如日提交的美国临时申请60/437,106中； AA: ITA: IEM(通过使丙烯酸：衣康酸共聚物与足够的甲基丙烯酸2-异氰酰基乙酯反应，将共聚物的一部分酸基团转化成侧链的甲基丙烯 酸酯基团，而得到的带有侧链甲基丙烯酸酯基的丙烯酸：衣康酸共聚 物，例如公开在美国专利5,130,347 (Mitra)的实施例11中）；以及美国 专利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），和欧洲专利申请公开EP 712,622 (Tokuyama Corp.)和EP 1,051,961 (K丽ayCo.， Ltd.)中所述的那些。
本发明的组合物也可包括带有酸官能团的上述烯键式不饱和化合 物的组合，例如公开在日提交的美国临时申请60/600,658中。
优选地，按未充填的组合物总重计，本发明的组合物包括至少 lwt.%，更优选至少3wt.n/。，最优选至少5wty。的带有酸官能团的烯键 式不饱和化合物。优选地，按未充填的组合物总重计，本发明的组合 物包括最多80wt.%，更优选最多70wt.%，最优选最多60wt.n/。的带有 酸官能团的烯键式不饱和化合物。
不带酸官能团的烯键式不饱和化合物
本发明的组合物除了带有酸官能团的烯键式不饱和化合物之外， 也可包括一种或多种可聚合的组分，从而形成可硬化的组合物。所述
可聚合的组分可以是单体、低聚物或聚合物。
在某些实施方案中，组合物是可光聚合的，即，组合物含有可光 聚合的组分和光引发剂(即，光引发剂体系)，其在用光化射线辐照时引 发组合物的聚合(或硬化)。这种可光聚合的组合物可以是自由基可聚合 的。
在某些实施方案中，组合物是化学可聚合的，即，组合物含有化 学可聚合的组分和化学引发剂(即，引发剂体系)，从而未用光化射线辐 照就能聚合、固化或以其他方式硬化所述组合物。这种化学可聚合的 组合物有时称作"自固化"组合物，其可以包括玻璃离聚物粘固剂、树脂 改性的玻璃离聚物粘固剂、氧化还原固化体系及其组合。
优选地，按未充填的组合物总重计，本发明的组合物包括至少
5wt.%，更优选至少10wt.%，最优选至少15wt.。/。的不带酸官能团的烯
键式不饱和化合物。优选地，按未充填的组合物总重计，本发明的组
合物包括最多95wt.%，更优选最多90wt.%，最优选最多80wt.。/。的不 带酸官能团的烯键式不饱和化合物。
可光聚合的组合物
适合的可光聚合的组合物可以包括可光聚合的组分(例如，化合 物)，它们包括烯键式不饱和化合物(其含有自由基活性不饱和基团）。 适用的烯键式不饱和化合物的实例包括丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，羟 基官能的丙烯酸酯，羟基官能的甲基丙烯酸酯，及其组合。
可光聚合的组合物可以包括具有自由基活性官能团的化合物，它 们可包括具有一个或多个烯键式不饱和基团的单体、低聚物和聚合物。 适合的化合物含有至少一个烯键式不饱和键，并能够发生加成聚合。 这种自由基可聚合的化合物包括单-、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
烯酸异丙酯，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l，3-丙二醇酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸 酯，三甲基丙烯酸1,2,4-丁三醇酯，二丙烯酸1，4-环己二醇酯，四（甲基） 丙烯酸季戊四醇酯，六丙烯酸山梨糖醇酯，（甲基)丙烯酸四氢糠酯，双
[l-(2-丙烯酰氧基)]-对-乙氧基苯基二甲基甲烷，双[1-(3-丙烯酰氧基-2-羟基)]-对-丙氧基苯基二甲基甲垸，乙氧基化的双酚A 二(甲基)丙烯酸 酯，和三羟乙基-异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，亚甲基双-(甲基)丙烯酰 胺，和双丙酮(甲基)丙烯酰胺；氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；聚乙二醇 的双-(甲基)丙烯酸酯(优选分子量为200-500)，丙烯酸酯化的单体的可 共聚合的混合物，如公开在美国专利4，652，274 (Boettcher等人)中的那 些，丙烯酸酯化的低聚物，如公开在美国专利4,642,126 (Zador等人） 中的那些，和聚(烯键式不饱和)氨基甲酰基异氰脲酸酯，如公开在美国 专利4，648，843 (Mitra)中的那些；以及乙烯基化合物，如苯乙烯，邻苯 二甲酸二烯丙酯，琥珀酸二乙烯酯，己二酸二乙烯酯和邻苯二甲酸二 乙烯酯。其他适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，例如公开在WO-00/38619 (Guggenberger等人）， WO-01/92271 (Weinmann等人），WO-01/07444 (Guggenberger等人）， WO-00/42092 (Guggenberger等人)中，和氟聚物官能的（甲基)丙烯酸酯， 例如公开在美国专利5,076,844 (Fock等人），美国专利4,356,296 (Griffith等人），EP- (Wagenknecht等人），EP- (Reiners 等人)，和EP- (Reiners等人)中。需要时可以使用两种或多种 自由基可聚合的化合物的混合物。
可聚合的组分在单个分子中也可以含有羟基和自由基活性的官能 团。这种材料的实例包括(甲基)丙烯酸羟烷酯，如(甲基)丙烯酸2-羟乙 酯和（甲基)丙烯酸2-羟丙酯；甘油单-或二(甲基)丙烯酸酯；三羟甲基丙 烷单-或二(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇单-、二-和三-(甲基)丙烯酸酯；山 梨糖醇单-、二-、三-、四-或五-(甲基)丙烯酸酯；以及2,2-双[4-(2-羟基
-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷(1^30厘入)。适合的烯键式不饱和
化合物也可从各种商业来源得到，如Sigma-Aldrich， St. Louis。需要时 可以使用烯键式不饱和化合物的混合物。
在某些实施方案中，可光聚合的组分包括PEGDMA(二甲基丙烯 酸聚乙二醇酯，分子量约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），公开在美国专利6,030,606 (Holmes)中的bisEMA6，和 NPGDMA (新戊二醇二甲基丙烯酸酯)。需要时可以使用可聚合的组分 的各种组合。
适用于对自由基可光聚合的组合物进行聚合的光引发剂(即，包括 一种或多种化合物的光引发剂体系)包括二元和三元体系。常用三元光 引发剂包括碘锱盐，光敏剂，和美国专利5,545,676 (Palazzotto等人)中 所述的电子给体化合物。优选的碘锒盐是二芳基碘锱盐，例如氯代二苯 基碘锱，六氟磷酸二苯基碘镜，四氟硼酸二苯基碘镜，和四(五氟苯基) 硼酸甲苯基枯基碘镜。优选的光敏剂是吸收400 nm~520 nm(优选地， 450nm?500nm)内的一些光的单酮和二酮。更优选的化合物是吸收400 nm?520nm(更优选，450~500 nm)内的一些光的a二酮。优选的化合物 是樟脑醌，苯偶酰，糠偶酰，3，3，6，6-四甲基环己二酮，菲醌，1-苯基-1，2-丙烷二酮和其他l-芳基-2-烷基-l,2-乙烷二酮，和环状a二酮。最优选的 是樟脑醌。优选的电子给体化合物包括取代的胺，例如二甲基氨基苯 甲酸乙酯。用于对阳离子可聚合的树脂进行光聚合的其他适合的三元 光引发剂体系公开在例如美国专利公开 (Dede等人)中。
用于对自由基可光聚合的组合物进行聚合的其他适合的光引发剂 包括功能波长通常为380 nm?1200nm的氧化膦。优选的具有功能波长 为380 nm~450 nm的氧化膦自由基引发剂是酰基和二酰基氧化膦，如 公开在美国专利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申请0 173 567 A2 (Ying) 中的那些。
用大于380 nm~450 nm的波长辐照时能够自由基引发的市售氧化 膦光引发剂包括双(2，4,6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化膦(IRGACURE 819， Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown， NY)，双(2,6-二甲氧基苯甲 酰基)-(2，4,4-三甲基戊基)氧化膦(CGI 403， Ciba Specialty Chemicals), 双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-l-酮按重量计25: 75的混合物(IRGACURE 1700， Ciba Specialty Chemicals),双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-l-酮按重量计1: 1的混合物(DAROCUR 4265， Ciba Specialty Chemicals),和乙基2,4,6-三甲基苄基苯基亚膦酸酯（LUCIRIN LR8893X， BASF Corp., Charlotte, NC)。
通常，氧化膦引发剂在可光聚合的组合物中以催化有效量存在， 如按组合物总重计为0.1 wt.%~5.Owt.%。
叔胺还原剂可与酰基氧化膦一起使用。本发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。如果存在胺还原剂，那么按组合物总重计，其在可光聚合的 组合物中的量为0.1wt.%~5.0wt.%。其他引发剂的适用量对于本领域技 术人员是公知的。
化学可聚合的组合物
化学可聚合的组合物可以包括氧化还原固化体系，它们包括可聚 合的组分(例如，烯键式不饱和可聚合的组分)和氧化还原剂，氧化还原 剂包括氧化剂和还原剂。适用于本发明中的可聚合的组分、氧化还原 剂、任选的酸官能性组分、和任选的填料公开在美国专利公开
(Mitra等人)和 (Mitra等人）中。
还原剂和氧化剂应该彼此反应或以其他方式彼此协作产生能够引 发树脂体系(例如，烯键式不饱和组分)聚合的自由基。这种固化是暗反
应，即不依赖于光的存在，能够在没有光的情况下进行。还原剂和氧 化剂优选具有足够的贮存稳定性，并且不会发生不期望的变色，从而 使得它们可以在常见牙科条件下贮存和使用。它们应该能够与树脂体 系充分混合(并优选是水可溶的)，从而能够易于溶解在可聚合的组合物 的其他组分中(并且防止分离)。
有用的还原剂包括抗坏血酸，抗坏血酸衍生物，和美国专利
5，501，727 (Wang等人)中所述的金属配合的抗坏血酸化合物；胺，特别
是叔胺，如4-叔丁基二甲基苯胺；芳族亚磺酸盐，如对甲苯亚磺酸盐 和苯亚磺酸盐；硫脲，如l-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。其他的次要还原 剂(secondary reducing agents)可以包括氯化钴(II)，氯化亚铁，硫酸亚铁， 肼，羟基胺(取决于氧化剂的选择)，连二亚硫酸根或亚硫酸根阴离子的 盐，和其混合物。优选地，还原剂是胺。
适合的氧化剂对于本领域技术人员而言也是熟悉的，包括但不限 于过硫酸和其盐，如钠、钾、铵、铯和垸基铵盐。其他氧化剂包括过 氧化物，如过氧化苯甲酰，过氧化氢如枯基过氧化氢、叔丁基过氧化 氢和戊基过氧化氢，及过渡金属的盐如氯化钴(III)、氯化铁、硫酸铈(IV)， 过硼酸和其盐，高锰酸和其盐，过磷酸和其盐，和其混合物。
需要时可以使用多于一种氧化剂或多于一种还原剂。也可以加入 少量过渡金属化合物，以加速氧化还原固化的速率。在一些实施方案 中，优选地可包括二次离子盐(secondary ionic salt)，以增强可聚合的组 合物的稳定性，这公开在美国专利公开 (Mitra等人)中。
还原剂和氧化剂的存在量需足以允许足够的自由基反应速率。这 可通过将除了任选的填料之外的可聚合的组合物的所有成分进行组
合，并观察是否得到硬化的团块来进行评价。
优选地，按可聚合的组合物的各组分总重计(包括水)，还原剂存在
量为至少0.01wt.。/。，更优选至少0.1wt.%。优选地，按可聚合的组合物 的各组分总重计(包括水)，还原剂存在量不大于10wt.%，更优选不大 于5wt.0/0。
优选地，按可聚合的组合物的各组分总重计(包括水)，氧化剂存在 量为至少0.01wt.%，更优选至少0.10wt.%。优选地，按可聚合的组合 物的各组分总重计(包括水)，氧化剂存在量不大于10wt.%，更优选不 大于5wt.%。
还原剂或氧化剂可以按美国专利5,154,762 (Mitra等人)所述的进 行微囊包封。这通常会增强可聚合的组合物的贮存稳定性，并且如需 要的话允许将还原剂和氧化剂包装在一起。例如，通过适当地选择密 封剂，可将氧化剂和还原剂与酸官能性组分和任选的填料相组合，并 保持在贮存稳定态。同样，通过适当地选择水不溶性密封剂，可将还 原剂和氧化剂与FAS玻璃和水相组合，并保持在贮存稳定态。
所述氧化还原固化体系可以与其他固化体系相组合，例如，与美 国专利5,154,762 (Mitra等人)中所述的可光聚合的组合物相组合。
在一些实施方案中，包括可硬化树脂的本发明牙科组合物可被硬 化，以制造选自牙冠、填充物、研磨坯料(millblank)、正畸装置和修补 物的牙科制品。
水可分散的聚合物膜形成剂
在一些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂包括含有下 述极性或可极化基团的重复单元。在某些实施方案中，水可分散的聚 合物膜形成剂还包括含有氟释放基团的重复单元，含有疏水性烃基团
的重复单元，含有接枝聚硅氧垸链的重复单元，含有疏水性含氟基团 的重复单元，含有调节基团的重复单元，或其组合，如下所述。在一 些实施方案中，聚合物任选地包括反应性基团(例如，烯键式不饱和基 团，环氧基团，或能够发生縮合反应的硅烷部分)。示例性水可分散的
聚合物膜形成剂记载在例如美国专利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。
含有极性或可极化基团的重复单元衍生自乙烯基单体，如丙烯酸 酯，甲基丙烯酸酯，巴豆酸酯，衣康酸酯等。极性基团可以是酸性的， 碱性的或盐。这些基团还可以是离子的或中性的。
极性或可极化基团的例子包括中性的基团，如羟基、硫基、取代 和未取代的酰氨基，环状醚(如环氧乙烷，氧杂环丁烷，呋喃和吡喃)， 碱性基团(如膦和胺，包括伯胺、仲胺、叔胺)，酸性基团(如C， S， P， B的含氧酸和硫代含氧酸)，离子基团(如季铵，羧酸盐，磺酸盐等)，和 这些基团的前体和受保护形式。此外，极性或可极化基团可以是大分 子单体。这种基团的更具体例子如下。
极性或可极化基团可以衍生自以下通式代表的单或多官能的含羧
CH2=CR2G-(COOH)d
其中R^H，甲基，乙基，氰基，羧基或羧甲基，d=l-5， G是键、 或者是价态d+l并含有1-12个碳原子的烃基连接基团，所述烃基连接 基团任选地被取代或未取代的杂原子(如O， S， N和P)所取代和/或插 入。任选地，可以盐形式提供这种单元。此类别的优选单体是丙烯酸， 甲基丙烯酸，衣康酸，和N-丙烯酰基氨基乙酸。
极性或可极化基团例如可以衍生自以下通式代表的单或多官能的 含羟基分子：
CH2=CR2-CO-L-R3-(OH)d
其中R2=H，甲基，乙基，氰基，羧基或羧基垸基，L=0、 NH， d=l-5， W是价态d+l并含有1-12个碳原子的烃基。此类别的优选单 体是(甲基)丙烯酸羟乙酯，（甲基)丙烯酸羟丙酯，（甲基)丙烯酸羟丁酯， 单(甲基)丙烯酸甘油酯，三(羟甲基)乙烷单丙烯酸酯，单(甲基)丙烯酸 季戊四醇酯，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，羟乙基(甲基)丙烯酰胺，和羟 丙基(甲基)丙烯酰胺。
或者，极性或可极化基团可衍生自以下通式的单或多官能的含氨 基分子：
CH2=CR2-CO-L-R3-(NR4R5)d
其中R2， L， R3，和d如上所定义，W和RS是H或l-12个碳原 子的烷基或它们一起构成碳环或杂环基团。此类别的优选单体是(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-异丙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，和4-甲基-l-丙烯酰 基-哌嗪。
极性或可极化基团还可以衍生自垸氧基取代的（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-(2-乙氧 基乙氧基)乙酯，单(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯或单(甲基)丙烯酸聚丙二醇 酯。
极性或可极化基团单元可以衍生自以下通式的取代或未取代的铵 单体：
CH2=CR2-CO-L-R3-(NR4R5R6)dQ—
其中R2， R3， R4， R5， L和d如上所定义，其中R6是H或1-12 个碳原子的垸基，（^是有机或无机阴离子。这种单体的优选例子包括
2-N,N,N-三甲基铵乙基（甲基)丙烯酸酯，2-N,N,N-三乙基铵乙基（甲基） 丙烯酸酯，3-N，N,N-三甲基铵丙基（甲基)丙烯酸酯，Np-N',N'，N'-三甲 基铵)乙基(甲基)丙烯酰胺，N-(二甲基羟乙基铵)丙基(甲基)丙烯酰胺， 或其组合，其中反荷离子可以包括氟离子、氯离子、溴离子、乙酸根、 丙酸根、月桂酸根、棕榈酸根、硬脂酸根或其组合。单体还可以是有 机或无机反荷离子的N,N-二甲基二烯丙基铵盐。
通过使用上述任何含氨基的单体作为极性或可极化基团、和用有 机或无机酸将所生成的聚合物酸化至侧链氨基基本上被质子化的pH， 可以制备含有铵基团的聚合物。通过用垸基化基团垸基化上述氨基聚 合物可以制备完全取代的含有铵基团的聚合物，所述方法在本领域中 常称作Menschutkin反应。
极性或可极化基团还可以衍生自含有磺酸基团的单体，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，极性或可极化基团可以衍生自含有磷酸或硼酸基团的单体。 这些单体可以质子化的酸形式用作单体，并且得到的相应聚合物可以
用有机或无机碱中和，从而得到聚合物的盐形式。
极性或可极化基团的优选重复单元包括丙烯酸，衣康酸，N-异丙 基丙烯酰胺，或其组合。
在某些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂还包括含有 氟释放基团的重复单元。优选的氟释放基团包括四氟硼酸根阴离子， 记载在例如美国专利4,871 ,786 (Aasen等人)中。氟释放基团的优选重 复单元包括三甲基铵乙基甲基丙烯酸酯。
在某些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂还包括含有 疏水性烃基团的重复单元。示例性疏水性烃基团衍生自重均分子量大 于160的烯键式不饱和的预成形烃部分。优选地，所述烃部分其分子 量至少160。优选地，所述烃部分其分子量最多100,000，更优选最多 20,000。烃部分可以是芳香性或非芳香性的，并任选可以含有部分或完 全饱和的环。优选的疏水性烃部分是丙烯酸和甲基丙烯酸的十二烷酯 和十八烷酯。其他优选的疏水性烃部分包括从可聚合的烃制备的所需 分子量的大分子单体，所述可聚合的烃如乙烯，苯乙烯，a-甲基苯乙 烯，乙烯基甲苯，和甲基丙烯酸甲酯。
在某些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂还包括含有 疏水性含氟基团的重复单元。疏水性含氟基团的示例性重复单元包括 1,1- 二氢全氟垸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x是0~20， y是至少1 直至10; co-氢氟烷醇(HCF2(CF2)x(CH2)yOH)，其中x是0?20， y是至 少1直至10;氟垸基磺酰氨基醇；环状氟烷基醇；以及 CF3(CF2CF20)q(CF20)x(CH2)yOH，其中q是2~20且大于x， x是0~20， y是至少1直至10。
疏水性含氟基团的优选重复单元包括2-(甲基(九氟丁基)磺酰基) 氨基)乙基丙烯酸酯，2-(甲基(九氟丁基)磺酰基)氨基)乙基甲基丙烯酸 酯，或其组合。
在某些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂还包括含有 接枝聚硅氧烷链的重复单元。接枝聚硅氧垸链衍生自烯键式不饱和的 预成形有机硅氧烷链。这种单元的分子量通常高于500。接枝聚硅氧垸 链的优选重复单元包括硅树脂大分子。
本发明的用于提供接枝聚硅氧垸链的单体是具有单一官能团（乙 烯基，烯键式不饱和的基团，丙烯酰基，或甲基丙烯酰基)的末端官能 的聚合物，有时称作大分子单体或"大分子"。这种单体是己知的，并可 以通过记载在例如美国专利3,786,116 (Milkovich等人)和3，842，059 (Milkovich等人)中的方法来制备。制备聚二甲基硅氧垸大分子单体和
随后与乙烯基单体共聚合记载在Y. Yamashita等人的几篇论文中， [Polymer J. 14， 913 (1982); ACS Polymer Preprints 25 (1), 245 (1984); Mak醒ol. Chem. 185， 9 (1984)]。
在某些实施方案中，所述水可分散的聚合物膜形成剂还包括含有 调节基团的重复单元。示例性调节基团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单体，任选地含有调节如玻璃化转变温 度，载体介质中的溶解度，亲水性-疏水性平衡等性能的官能团。
调节基团的例子包括l-12个碳的直链、支链或环状醇的低级到中 级甲基丙烯酸酯。调节基团的其他例子包括苯乙烯，乙烯基酯，氯乙 烯，偏二氯乙烯，丙烯酰基单体等。
优选的膜形成剂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CARBOPOL系列聚合物(例如，940NF)，所有 均可从Noveon， Inc., Cleveland, OH得到。
任选的添加剂
任选地，本发明的组合物可含有溶剂(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)，其他非水性溶剂(例 如，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，l-甲基-2-吡咯烷酮))， 和水。
需要时，本发明的组合物可以含有添加剂，如指示剂，染料，颜 料，抑制剂，加速剂，粘度调节剂，润湿剂，酒石酸，螯合剂，缓冲 剂，稳定剂，和本领域技术人员熟悉的其他相似成分。此外，药物或 其他治疗物质可任选地被加入到牙科组合物中。其实例包括但不限于 氟源，增白剂，抗龋齿剂(例如，木糖醇)，钙源，磷源，再矿化剂(例 如，磷酸钙化合物)，酶，口气清新剂，麻醉剂，凝固剂，酸中和剂，
化学治疗剂，免疫反应调节剂，触变胶，多元醇，抗炎剂，抗菌剂， 抗真菌剂，治疗口腔干燥药剂，脱敏剂等，它们都常用于牙科组合物 中。可以使用任意的上述添加剂的组合。本领域技术人员可以选择任 一种添加剂的量，从而达到所需的结果，而不需要过多的实验。
使用本发明组合物的示例性方法记载在以下实施例中。在本发明 的一些实施方案中，本发明的牙科组合物可以与牙齿结构接触以治疗 牙齿结构。在一些实施方案中，将本发明的牙科组合物置于口腔环境 中可实现再矿化，降低敏感性，和/或保护牙齿结构。在优选的实施方 案中，将本发明的牙科组合物置于口腔环境中从而将离子(例如，含钙、 磷和/或氟的离子)递送到口腔环境中。
下面的实施例进一步阐明本发明的目的和优点，但是这些实施例 中所述的特定材料和其量以及其他条件和细节不应被解释为不适当地 限制本发明。除非另有所指，所有的份数和百分比都是按重量计，所 有的水都是去离子水，和所有的分子量都是重均分子量。
实施例 测试方法
视觉不透明度(MacBeth值)测试方法
通过用距圆盘每一侧6 mm的VISILUX 2固化灯(3M Company, St. Paul, MN)照射60秒，使圆盘形(l-mm厚xl5-mm直径)糊状物试样 固化。使用从MacBeth (MacBeth， Newburgh， NY)得到的带有可见光 滤光片的MacBeth透射光密度计Model TD-903，通过测量穿过圆盘厚 度的光透射，测量硬化试样的直接光透射。较低MacBeth值表明较低 的视觉不透明度和较大的材料半透明度。所记录的值是3次测量的平 均值。
耐压强度(CS)测试方法
根据ANSI/ASA说明书No. 27 (1993)测量试样的耐压强度。试样 装在4-mm(内径)的玻璃管中；玻璃管用硅树脂橡胶塞塞住；然后对玻 璃管以约0.28 MPa的压力轴向压縮5分钟。通过用两个相对放置的 VISILUX Model 2500蓝灯枪(3M Co.， St. Paul, MN)曝光使试样光固化 90秒，然后在Dentacolor XS单元(Kulzer， Inc., Germany)中辐照180 秒。用金刚石锯切割固化的试样，形成8-mm长圆柱形塞，用于测量耐 压强度。测试之前，将塞子保存在37'C蒸馏水中24小时。在带有10 千牛顿(kN)测压元件的Instron测试仪(Instron 4505， Instron Corp., Canton， MA)上，以十字头速度1 mm/分钟进行测量。制备五个圆柱体 固化试样并测量，结果是5次测量的平均值，单位MPa。
径向拉伸强度(DTS)测试方法
根据ANSI/ASA说明书No. 27 (1993)测量试样的径向拉伸强度。 按CS测试方法所述制备试样，不同之处在于将固化的试样切割成 2.2-mm厚圆盘用于测量DTS。如上所述，将圆盘保存在水中，用带有 10 (kN)测压元件的Instron测试仪(Instron 4505， Instron Corp.)以十字头 速度1 mm/分钟进行测量。制备五个圆盘固化试样并测量，结果是5 次测量的平均值，单位MPa。
工作时间(WT)测试方法
根据以下过程测量混合的粘固剂固化的工作时间。使用之前工具 和糊状物保存在恒温恒湿室(22'C和50。/。RH)中，在同一室中进行此过 程。通过抹刀在垫子上混合选定量的A和B糊状物25秒(sec)，得到的 混合组合物试样转移进8-cmxl0-cm塑料块(plastic block)的半圆柱沟部 分(8-cm长，l-cm宽和3-mm深）中。在1:00 min时，使用球点（l-mm 直径)开槽器通过沟每隔30 sec开出垂直槽；在2:00 min时，每隔15 sec 开出槽；在接近工作时间结束时，每隔10 sec开出槽。当粘固剂试样 的块体随开槽器移动时，测定工作时间。工作时间记录为2或3次测 量的平均值。
光谱不透明度(SO)测试方法
修正ASTM-D2805-95以测量厚度约1.0 mm的牙科材料的光谱不 透明度。通过用距圆盘每一侧6 mm的3M Visilux-2牙科固化灯照射 60秒，使圆盘形l-mm厚x20-mm直径的试样固化。以单独的白色和黑 色背景，在带有3/8英寸孔的Ultrascan XE色度计(Hunter Associates Labs， Reston， VA)上测量圆盘的Y-三色值。对于所有测量使用没有滤 光片的D65发光体。使用IO度的观察角。白色和黑色基底的Y-三色 值分别是85.28和5.35。光谱不透明度定义为黑色基底上的材料反射率 与白色基底上的相同材料反射率之比。反射率定义为等于Y-三色值。 因此，光谱不透明度-RB/Rw，其中RB-黑色基底上的圆盘反射率和Rw= 白色基底上的相同圆盘反射率。光谱不透明度是无单位的。较低光谱 不透明度值表明较低的视觉不透明度和较大的材料半透明度。
对牙本质(AD)和牙釉质(AE)的粘附的测试方法
根据美国专利6,613,812 (Bui等人)所记载过程测量对牙本质和牙 釉质的粘附，不同之处在于所用光固化时间为20秒，并使用3MESPE Filtek Z250复合材料代替3M Z100修复剂。
对于底料组合物，按上述测量AD和AE，不同之处在于底料组合 物在湿牛牙齿表面擦洗20sec，温和风干5-10sec，然后光固化10 以及使用Vitremer Core修复剂代替Filtek Z250复合材料。
X-射线衍射(XRD)测试方法
试样在碳化硼研钵中研磨，并作为乙醇浆料涂布到零背景样品座 (带有石英插入物的铝座)上。使用Philips垂直衍射计、铜Ka射线、和 散射辐射的正比探测器登记，以全谱扫描的形式收集反射几何数据。 使用Pearson VII峰形模型在校正仪器致宽后，从观察到的半峰全宽形 式的峰值宽度计算存在的结晶相的微晶尺寸(D)，其是引起al/a2分离 的原因。
,丐和磷离子释放(CIR)测试方法
通过用距圆盘每一侧6 mm的3M XL3000牙科固化灯照射60秒， 使圆盘形l-mm厚、20-mm直径试样固化。圆盘保存在37°C的HEPES 缓冲溶液中；周期性更换溶液，通过Perkin-Elmer 3300DV Optima ICP 单元上的感应耦合等离子体光谱(ICP)或通过钙选择性电极测量离子含 量。缓冲溶液的组成是1000 g去离子水，3.38 gNaCl，和15.61 gHEPES (N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙烷磺酸)。离子释放速率即微克(离子)/g(圆盘)/ 天，其通过用溶液的总离子含量(浓度乘以溶液体积)除以圆盘初始重量 再除以从最后一次更换缓冲溶液以来的时间天数来计算。
牙釉质再矿化测试方法
按"Surface Modulation of Dental Hard Tissues (牙科硬组织的表面 调节）"（D. Tantbirojn， Ph.D.论文，University of Minnesota, 1998)所述 进行该方法，但有以下不同之处。去矿化溶液是NaF的O.l ppm F—， CaCl2的1.5mMCa+2， KH2P04的0.9 mM P04_3， 50mM乙酸，用1M KOH调节到pH-5.0;以及通过X射线显微照片的定量图像分析测量矿 物含量。
牙本质再矿化测试方法
按"Surface Modulation of Dental Hard Tissues (牙科硬组织的表面 调节）"（D. Tantbirojn, Ph.D.论文，University of Minnesota, 1998)所述 进行该方法，但有以下不同之处。牙本质用于代替牙釉质；去矿化溶 液是NaF的0,1 ppm F—， CaCl2的1.5 mM Ca+2， KH2P04的0.9 mM P04 一3， 50mM乙酸，用1MKOH调节到pH-5.0;以及通过X射线显微照 片的定量图像分析测量矿物含量。
耐牙本质去矿化的测试方法
按"Surface Modulation of Dental Hard Tissues" (D. Tantbirojn, Ph.D. 论文，University of Minnesota, 1998)所述进行该方法，但有以下不同 之处。牙本质用于代替牙釉质；去矿化溶液是NaF的0.1 ppniF—, CaCl2
&table&table see original document page 37&/column&&/row&
填料H 根据美国专利公开 (Wu等人)对填料A所述过程制备 的干粉形式的、硅烷处理的、未凝集的、纳米尺寸的二氧化硅粒子。 假定这种填料的额定粒度与初始Nalco 2329硅溶胶相同，即约75 纳米
PHOSCAL 包括酪蛋白磷蛋白-磷酸钙配合物的酪蛋白酸盐材料(NSI Dental, Australia)
酪蛋白酸钠 包括磷酸钙配合物的酪蛋白钠盐(ICN Biomedicals, Aurora, OH)
Nalco 1042 酸性胶体二氧化硅溶胶(NalcoCoip.， Naperville, IL)
Nalco 2329 氢氧化钠稳定化的胶体二氧化硅溶胶(Nalco Corp.)
Nalco 2326 胶体二氧化硅溶胶(Nalco Corp.)
Vitrebond 粉末 VITREBOND光固化玻璃离聚物衬垫/基底的粉末组分 (3M Company, St. Paul, MN)
Vitrebond 液体/树脂 VITREBOND光固化玻璃离聚物衬垫/基底的液体组分 (3M Company)
Vitremer 液体/树脂 VITREMER修复剂的液体组分(3 M Company)
Vitremer 底料 用VITREMER成核材料(Core Build-up)/修复剂填充的液体底料组 分(3M Company)
Filtek Z250 Resin FILTEKZ250万用修复剂体系的树脂组分(3M Company)
F2000树脂 F2000 Compomer修复剂体系的树脂组分(3M Company)
AC-315 AVALURE丙烯酸酯基共聚物(Noveon， Inc., Cleveland, OH)
9標F CARBOPOL卡波姆基聚合物(Noveon, Inc.)
UR-450 AVALURE聚氨酯聚合物(Noveon, Inc.)
6-甲基丙烯酰氧基己基磷酸酯(MHP)
甲基丙烯酸6-羟基己酯合成：将1，6-己二醇(1000.00g， 8.46 mol， Sigma-Aldxich)置于1升的3颈烧瓶中，所述烧瓶其安装有机械搅拌器 和用于将干空气吹入烧瓶中的小直径管。将固体二醇加热至90°C，在 此温度下所有的固体都熔解。在连续搅拌下，加入对甲苯磺酸晶体 (18.95 g， 0.11 mol)，然后加入BHT (2.42 g， 0.011 mol)和甲基丙烯酸 (728.49.02 g， 8.46 mol)。搅拌下在90。C下加热5小时，在此时间内， 每半小时反应后，使用自来水泵抽真空5-10分钟。停止加热，将反应 混合物冷却至室温。用10。/。的碳酸钠水溶液洗涤2次(2x240ml)，然后 用水洗涤(2x240ml)，最后用100ml饱和NaCl水溶液洗涤所得粘性液 体。使用无水Na2S04干燥所得的油，然后真空过滤分离，得到1067 g (67.70%)黄色油状的甲基丙烯酸6-羟基己酯。所需的产物形成的同时 形成15-18%的1，6-双（甲基丙烯酰氧基己烷)。通过NMR分析进行化 学表征。6-甲基丙烯酰氧基己基磷酸酯(MHP)合成：在N2下，在安装有机
械搅拌器的1升烧瓶中混合P401() (178.66 g， 0.63 mol)和二氯甲烷(500 ml)形成浆料。烧瓶在冰浴(0-5'C)中冷却15分钟。连续搅拌下，2小时 内将甲基丙烯酸6-羟基己酯(962.82 g，其含有3.78 mol单甲基丙烯酸 酯，及其二甲基丙烯酸酯副产物)缓慢加到烧瓶中。加完后，将混合物 在冰浴中搅拌l小时，然后在室温下搅拌2小时。加入BHT(500mg)， 升温至回流(40-4rC)并持续45分钟。停止加热，将混合物冷却至室温。 真空除去溶剂，得到1085 g(95.5。/cO黄色油状的6-甲基丙烯酰氧基己基 磷酸酯(MHP)。通过NMR分析进行化学表征。
树月旨A, B， C， D和E
通过将表1所示各成分相组合而制备树脂A， B， C， D和E。
表l.树月旨A， B, C， D和E
&table&table see original document page 39&/column&&/row&
&table&实施例1A和1B
用酪蛋白酸盐材料处理的氧化锆-二氧化硅纳米簇填料
将填料B (纳米簇氧化锆-二氧化硅）（149.3 g)在10wt.。/。酪蛋白酸钠 溶液(213.4 g)中搅拌，形成均匀奶油状浆料。向该浆料中相继加入 10wt.% Na2HP04的去离子水溶液(35.4 g);另外的去离子水(57 g);将 pH从约6.5调节到约9.0的3.9wt.% NaOH的去离子水溶液(57 g);以 及46.4wt.°/。 CaCl2 o 2H20的去离子水溶液(35.4 g),生成均匀分散体， 没有胶凝或沉降。该分散体在间隙干燥器上干燥，生成约2-10mm宽 的薄片，所述薄片极易碎并易于粉碎成细粉末(命名为实施例1)。最终 粉末计算的组成为20%磷酸钙-酪蛋白酸盐和80%填料B。粉末X-射线 衍射(XRD)表明粉末大部分是无定形的，具有NaCl(微晶尺寸S1500 A，相对峰尺寸IOO)和单斜氧化锆(微晶尺寸30 A，相对峰尺寸36)的 峰。相比而言，原来的酪蛋白酸钠的XRD图案在宽无定形峰的形状上 没有显著差别。酪蛋白酸钠具有在d=4.3778人的主宽峰和在d=9.4020 A的另外宽峰，可能指示无序的结晶结构。相比而言，实施例1A具有 在d-3.8415 A的主宽峰(与酪蛋白酸钠相比明显迁移)，在较高d-间距 没有峰；该图案是无定形材料的指示。
将填料B (45.1 g)与去离子水(59.4 g)和PHOSCAL (5.2 g)混合，形 成薄、光滑、均匀的浆料。浆料在同一天被间隙干燥，生成薄的易碎 片，其易于粉碎成粉末。最终粉末（命名为实施例1B)含有10% PHOSCAL和90%填料B。
实施例2A-2C
用酪蛋白酸盐材料处理的二氧化硅纳米簇填料 实施例2A
将Nalco 2329胶体二氧化硅溶胶(89.6 g)在10wt.。/。酪蛋白酸钠溶 液(213.4 g)中搅拌，形成稀的浑浊溶胶。向该溶胶中相继加入lOwt.% Na2HP04的去离子水溶液(28.0 g);将pH从约7.4调节到约9.5的
3.9wt.% NaOH的去离子水溶液(9.7 g);以及46.4wt.% CaCl2 o 2H20的 去离子水溶液(7.2g)。短时间之后，出现一些白色凝胶状球滴。将该溶 胶冷冻过夜，然后下一天在间隙干燥器上干燥，生成薄片，其极易碎 并易于粉碎成细粉末(命名为实施例2A)。白色沉淀在间隙干燥器中引 起一些困难。
Nalco 2329胶体二氧化硅溶胶(154 g)在10wt.。/。酪蛋白酸钠溶液 (213.4 g)中搅拌，形成薄的、浑浊溶胶。向该溶胶中相继加入10wt.% Na2HP04的去离子水溶液(9.8 g);将pH从约7.4调节到约9.5的3.9wt.% NaOH的去离子水溶液(7.0 g);以及46.4wt.% CaCl2 '21120的去离子水 溶液(2.5g)，生成稳定的、均匀溶胶，没有沉淀、分离或胶凝。该溶胶 冷冻过夜，然后下一天在间隙干燥器上干燥，生成大的薄片，极易碎 并易于粉碎成细粉末(命名为实施例2B)。 XRD表明粉末大部分是无定 形的，仅出现NaCl的峰(微晶尺寸1305 A)。存在在d?4.0A的单个主 宽峰，在较高d间距没有峰；这种XRD图案与实施例1A的XRD图案 相似。实施例2B的扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)图 像表明，球状胶体二氧化硅粒子被酪蛋白酸盐束缚在簇中。
PHOSCAL (6.0 g)溶解在Nalco 2326胶体二氧化硅(92.2 g)中，形 成薄的、均匀、略微浑浊溶胶。溶胶在同一天被间隙干燥，生成粗糙、 易碎颗粒，其净组成为30% PHOSCAL和70°/。的二氧化硅。颗粒易碎 并易于粉碎成细粉末(命名为实施例2C)。 PHOSCAL的粉末XRD揭示 出与酪蛋白酸钠的XRD图案(参见实施例1A)相似的宽峰结构(在约d~ 4.3 A和d?9.6人)，在d-2.8 A处具有NaCl的另外纳米结晶峰，和在 d=3.4 A的可能是磷酸钙相的峰。相比而言，实施例2C具有在d ~ 3.9 A 的宽峰，以及在d?9.8 A的极小峰(比PHOSCAL图案中的小得多）。 实施例2C图案中在d=2.8 A的宽峰(NaCl)比PHOSCAL图案中的小得 多，并且没有在约d-3.4A的峰。
烘干的酪蛋白酸盐(PHOSCAL)
12% PHOSCAL的去离子水溶液在玻璃盘中在IOO'C下干燥3小 时。在另一个实验中，按上述干燥PHOSCAL溶液，然后在140'C下进 一步干燥15小时。原样、干燥、以及干燥/加热的PHOSCAL粉末材料 的XRD图案具有相同的宽峰结构(在约d ~ 4.3 A和d ~ 9.6 A的峰）。此 外，干燥材料的XRD图案缺少在d-3.4 A(e?28。)的纳米结晶峰；该 峰存在于干燥/加热的材料的XRD图案中，所述干燥/加热的材料在较 高温度下被加热了更长时间。因此，常规烘干没有赋予在本发明的材 料中观察到的独特结构(例如实施例1A和2C)，其缺少在d ~ 9.6 A的 宽峰。这些实验证实，本发明的方法可以赋予酪蛋白酸盐材料独特的 结构。
PHOSCAL-—般溶解度性能
PHOSCAL在高达16wt.c/。时易于溶解在水中，形成浑浊、稳定的 溶液；在16%时形成浓稠的液体；以及在20%时形成柔软凝胶。
PHOSCAL分散进但没有溶解在乙醇或某些甲基丙烯酸酯树脂(例 如，HEMA， FILTEKZ250树脂，和含有磷酸化组分的某些树脂)中。
将PHOSCAL以0.1%， 1.0%, 2.0%和8.0%混合进乙醇中，基本 上没有观察到溶解。在环境条件下老化7个月之后，PHOSCAL易于搅 拌下在乙醇中分散。PHOSCAL在甲基丙烯酸酯树脂(FILTER Z250树 月旨）（0.1°/0~4.0%)和HEMA (2.0%)中观察到相似结果。
将PHOSCAL以6.2%共混进80/20乙醇/去离子水(DIW)溶液中， 形成白色、凝胶状块体。然而，PHOSCAL的8% DIW溶液(0.8 g)与 乙醇(1.0g)共混，形成浑浊、稳定的溶液。因此，在一些情况下，加入 顺序影响溶解结果。实施例4A-4F
用酪蛋白酸盐材料处理的玻璃填料
Vitrebond粉末(玻璃填料)与乙醇形成浆料，然后加入酪蛋白酸盐 材料，得到的混合物充分共混，形成奶油状、均匀浆料。浆料被间隙 干燥，或者在对流烘箱中在8(TC的PYREX盘中干燥4小时。制备的 组合物和干燥材料的观察示于表2。
&table&table see original document page 43&/column&&/row&
&table&实施例5A-5B和比较例(CE) 1-3
用酪蛋白酸盐材料(PHOSCAL)处理的二氧化硅纳米粒子的稳定性 将含有VBP、胶体二氧化硅(Nalco 1042)和PHOSCAL的组合物 (实施例5A-5B)的稳定性与没有胶体二氧化硅或PHOSCAL的相似组 合物（比较例l-3)进行比较。如果存在PHOSCAL，则将PHOSCAL首 先溶解在水中，然后共混进最终组合物中。所有组合物在环境条件下 在玻璃小瓶中老化。组成(值是重量％)和7个月老化后的观察示于表3。 仅有同时含胶体二氧化硅纳米粒子和PHOSCAL的组合物在7个月时 是稳定的。
在单独的实验中，单氟磷酸钠(Na2FP03)被显示引起Nalco 1042胶 凝。因此，酪蛋白酸盐材料PHOSCAL的存在稳定了单氟磷酸钠存在 下的Nalco 1042。
在另一个实验中，将变化水平的PHOSCAL (0.1， 1， 2和4%)混 合进50% VBP， 40% EtOH， 10% Nalco 1042的溶液中，形成浑浊溶液。 所有溶液在环境条件下的7个月内均保持均匀、浑浊和稳定。
&table&table see original document page 44&/column&&/row&
&table&实施例6-13和比较例4-5
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的RMGI组合物
酪蛋白酸盐材料PHOSCAL (包含在粉末2中)与Vitrebond粉末(粉 末1或粉末2组分)混合，然后与各种液体树脂混合，得到命名为实施 例6-13的均匀RMGI糊状物。根据所述测试方法评价这些糊状物的耐 压强度(CS)，径向拉伸强度(DTS)，工作时间，光谱不透明度，以及对 牙本质(AD)的粘附，结果与市售VITREBOND (VB)光固化玻璃离聚物 衬垫/基底产物(比较例(CE)4和5)作比较。（对于这些材料的AD测试， 加入另外的步骤：将牙科粘合剂(3M ESPE Singlebond Plus牙科粘合剂) 刷在固化的材料上，然后在施用复合材料之前光固化10sec。）糊状物 组成示于表4A，评价结果示于表4B。
&table&table see original document page 44&/column&&/row&
&table&table see original document page 45&/column&&/row&
&table&*&^-未测试
实施例14-16
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的酸性树脂组合物
通过将表5所示各组分相组合，制备含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL) 的酸性树脂组合物(实施例14-16)。根据所述测试方法评价得到的糊状 组合物的耐压强度(CS)，径向拉伸强度(DTS)，光谱不透明度，以及对 牙本质和牙釉质的剪切粘附，结果示于表5。 表5
实施例 组成 (数字是重量％) 光谱不透 明度 CS MPa (SD) DTS MPa (SD) 对牙本质的 粘附 MP a (SD) 对牙釉质的 粘附 MPa (SD)
14 树脂D - 42 PHOSCAL- 8 填料C - 15 填料D - 35 51.46 183 (49) 27.7 (9.1) 3.1 (1.3) 17.5 (5.7)
15 树脂D - 45 填料C- 15 实施例1B -40 66.48 192 (36) 39.6 (4.7) NT NT
16 树脂D - 38 填料C - 15 填料D-35 实施例2C - 12 60.46 215 (39) 27.6 (14.1) NT NT
实施例17-19
含有酪蛋白酸盐材料的酸性树脂组合物
通过将下列各成分相组合，制备含有酪蛋白酸盐材料的酸性树脂 组合物。在转和磷离子释放评价中对所得糊状组合物进行评价。 实施例17:实施例1A(55。/。)， Vitremer树脂(45%) 实施例18:实施例1A(55。/。)，树脂（2(45%) 实施例19:实施例2B(55。/。)， Vitremer树脂(45%)
实施例20-22
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的树脂组合物
PHOSCAL在树脂B中直至至少16wt,。/。时均是可溶和稳定的。所 得树脂的浑浊度和粘度随浓度增大而增大。在小于4%时，粘度增加最 小；在8%时，树脂更具粘性；并且在16%时，树脂是凝胶状的。将 PHOSCAL以1%、 4°/。和8。/。存在于树脂B中分别命名为实施例20-22。 PHOSCAL在Vitremer树脂中表现出相似行为。所有得到的树脂在环境 条件下至少7个月时保持稳定，并适于各种应用，包括RMGI材料、 粘合剂、底料和涂料。
实施例23-25和比较例6-7
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的RMGI组合物
以粉末/液体(P/L)比1.2/1，将含有PHOSCAL的液体树脂(树脂B) 组合物(实施例20-22)用抹刀以Vitrebond粉末涂抹，得到均匀RMGI 糊状物，分别命名为实施例23-25。根据所述测试方法评价这些糊状物 的耐压强度(CS)，径向拉伸强度(DTS)，工作时间，光谱不透明度(SO)， 以及对牙本质(AD)的粘附，结果与市售VITREBOND光固化玻璃离聚 物衬垫/基底产物(比较例(CE)6和7)作比较。(对于这些材料的AD测试， 加入另外的步骤：将牙科粘合剂(3M ESPE Singlebond Plus牙科粘合剂) 刷在固化的材料上，然后在施用复合材料之前光固化10sec。）数据示 于表6，表明含有PHOSCAL (1%)的RMGI组合物的物理性能通常与市 售VITREBOND产品相同，而含有PHOSCAL (4°/。和8%)的RMGI组合 物表现出明显降低的强度值。
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?NT-未测试
实施例26-29和比较例8
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的水性树脂组合物 (底料组合物）
表7提供含有PHOSCAL的水性可聚合树脂组合物(实施例26-29) 的组成(各成分重量％)。根据所述测试方法对这些组合物作为Vitremer 桩核材料/修复剂的底料进行评价，结果与Vitremer底料产物(比较例 -8)作比较。（对于这些材料的AE和AD测试，底料在牙齿表面涂刷20sec,温和风干10sec，然后光固化10 sec。）数据示于表8，表明含有 PHOSCAL的组合物其粘附值约等于Vitremer底料。
&table&table see original document page 48&/column&&/row&
&table&实施例30-32和比较例9
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的粘合剂组合物
实施例21 (树脂B+4% PHOSCAL)和实施例28-29用作ADPER PROMPT L-POP自蚀粘合剂产品(3MCompany)中的液体B组分，根据 所述测试方法评价所得组合物对牙釉质的粘附(AE)，结果与市售 ADPER粘合剂产品（比较例(CE)9)作比较。（对于这些材料的AE测试， 将液体A和B充分混合，将粘合剂刷在牙齿表面上20 sec，温和风干 10sec，然后光固化10sec。）数据示于表9。
&table&table see original document page 48&/column&&/row&
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的牙齿涂布组合物
将PHOSCAL以lwt.%， 2wt.%， 4wt.。/。和8wt.。/。混合进50%VBP， 40%乙醇和10% DIW的溶液中。在环境条件下7个月时，1%、 2%和 4%试样表现出沉降和分离，而8%组合物(命名为实施例33)保持均匀、 凝胶状和稳定。
将PHOSCAL以各种浓度混合进含有不同膜形成聚合物的溶液 中。各种组合物和其外观示于表10。当在载玻片上干燥时，所有这些 组合物形成硬的、半透明至浑浊的涂层。
表10 含有PHOSCAL的涂布组合物(成分，重量％)
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实施例38-44
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的甲基丙烯酸酯树脂组合物 通过将表11所示各成分相组合，制备含有PHOSCAL的可光固化 的甲基丙烯酸酯树脂组合物(实施例38-44)。根据所述测试方法评价糊 状组合物的耐压强度，径向拉伸强度，光谱不透明度，以及对牙本质(AD) 和牙釉质(AE)的粘附，结果示于表11。（对于这些材料的AD和AE测 试，施用所述材料的薄层并在光固化30sec之前放置30sec。）
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实施例45和比较例10
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的自粘合组合物
将PHOSCAL (5wt.%; 0.03625 g)加到在MAXICAP胶囊中的RelyX Unicem粘固剂(3M Company)的粉末组分中，然后在ROTOMIX混合器 中混合10秒，得到命名为实施例45的糊状物。根据所述测试方法评 价实施例45的耐压强度和径向拉伸强度，结果与市售RelyX Unicem Maxicap自粘合万用树脂粘固剂产品(比较例(CE) 10)作比较。数据示于 表12，表明含有PHOSCAL的粘固剂组合物的物理性能基本上与市售 RelyX Unicem粘固剂相同。
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实施例46和比较例11
含有酪蛋白酸盐(PHOSCAL)的糊状物-糊状物RMGI体系
将PHOSCAL加到糊状物A/糊状物B RMGI体系的糊状物B组分
中，并与未加入PHOSCAL的相应RMGI体系作比较。糊状物A和两
种糊状物B组分的组成示于表13A和13B中。
表13A 糊状物A组成 &table&table see original document page 51&/column&&/row&
将糊状物A与糊状物Bl相组合(比较例11)，糊状物A与糊状物 B2相组合（实施例46;含有PHOSCAL)。根据所述测试方法评价两种 共混糊状物的视觉不透明度(MacBeth值)和对牙本质与牙釉质的粘附 (没有底料)，结果示于表13C。
&table&table see original document page 52&/column&&/row&
&table&牙本质再矿化评价
根据所述测试方法评价实施例4 (用5% PHOSCAL处理的 Vitrebond粉末)的牙本质再矿化，3周后在露出的损伤区域中，在所施 用材料的附近和其下面表现出再矿化。
牙釉质再矿化评价
根据所述测试方法评价实施例41的牙釉质再矿化。在人造唾液溶 液中保存试样3周之后，将试样切片并拍摄光学显微照片。在一些图
像中，可以看到新的矿物形成，其是在损伤内的材料之下的亮白色区 域。在接触人造唾液的区域中没有看到新的矿物形成。
耐牙本质去矿化的评价
根据所述测试方法评价实施例4A (用1% PHOSCAL处理的 Vitrebond粉末），实施例10 (含有PHOSCAL的RMGI组合物)和比较 例1、 5 (分别是VITREBOND光固化玻璃离聚物衬垫/基底和FILTEK Z250万用修复剂体系)的耐牙本质去矿化。得到的X射线显微照片和相 关数据(表15)表明，VITREBOND产品相对于FILTEK Z250增强了耐 酸侵蚀，实施例4A和10显著增强了这一耐受性。
表15&table&table see original document page 53&/column&&/row&
很显然，本领域技术人员可以本发明的精神和范围内作出各种修 改和变化。应该理解，本发明不意图限制于示例性的实施方案和实施 例，这种实施例和实施方案仅用于举例说明本发明的范围，本发明的 范围仅由下面的权利要求限制。
国际分类号,
合作分类, , , , ,
欧洲专利分类号A61K6/083, A61K6/00F1, A61K6/00B, A61K6/00A5, A61K6/00CC14GrantedC10Request of examination as to substanceC06Publication旋转&2012 Google