CN112535640A - 临时假牙材料的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种临时假牙材料的组合物，包括：一粉剂和一液剂；其中，该粉剂包括：聚甲基丙烯酸甲酯和一起始剂；该液剂包括：甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂；其中，该增塑剂是一柠檬酸酯类化合物。本发明的临时假牙材料组合物具有高硬度、高韧性、高抗弯强度、以及优良的生物兼容性。

Description

临时假牙材料的组合物

技术领域

本发明关于一种临时假牙材料的组合物；特定而言，关于一种使 用柠檬酸酯作为增塑剂的临时假牙材料组合物。

背景技术

临时假牙是一种用于佩戴的假牙，可使用时间约为1周至3个月， 主要使用者为接受根管治疗、牙周病、或植体赝复的患者或佩戴假牙 者，可适当地维持牙齿咬合的功能。根据统计，年龄在65岁以上者， 高达75.3％的人口有缺牙的情形，随着高龄化社会趋势，临时假牙需求 势必与日俱增。

临时假牙材料中的增塑剂是其性能优劣的关键材料。其中最广为 使用的假牙增塑剂为邻苯二甲酸酯类的化合物，如邻苯二甲酸二丁酯 (Dibutyl Phthalate(DBP))。但由于DBP其具有生物毒性，可能造成甲状 腺素和生长激素的破坏、影响生殖器官发育、且难以为环境所分解， 因此多个国家或地区已禁用或限制其仅能低浓度添加，其中，包括中 国台湾已禁用或限制其仅能低浓度添加，例如使用量不可高于0.1％。

因此，有必要研发一种不含邻苯二甲酸酯类化合物的临时假牙材 料，并同时兼具良好塑化功效以及生物兼容性，减少临时假牙对于人 体的伤害。

发明内容

为解决前述问题并达成发明的目的，本发明提供一种临时假牙材 料的组合物，包括：一粉剂和一液剂；其中，该粉剂包括：聚甲基丙 烯酸甲酯(Poly methyl methacrylate，PMMA)和一起始剂；该液剂包括： 甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂；其中，该增塑剂是一柠檬 酸酯类化合物。

于本发明的一实施例中，该增塑剂是柠檬酸三乙酯或乙酰基柠檬 酸三丁酯。

于本发明的一实施例中，该起始剂是过氧化苯甲酰(BPO)。

于本发明的一实施例中，该催化剂是N,N-二甲基对甲苯胺(N,N -dimethyl-p-toluidine，DMPT)。

于本发明的一实施例中，该粉剂和该液剂的比例介于3:1至 1:1(W/V)。

于本发明的一实施例中，该粉剂包括：60-90％的聚甲基丙烯酸甲 酯粉末(Polymethyl methacrylate，PMMA)、0-5％的过氧化苯甲酰 (Benzoyl Peroxide，BPO)、0-1％的色素、0-1％的不透明剂、0-20％ 的增塑剂、以及掺入无机粒子至100％。

于本发明的一实施例中，该液剂包括：1-5％的催化剂、0-20％的 交联剂、0-20％的增塑剂、0-0.1％的抑制剂、5-10％的有机溶剂、5-10％ 的紫外线(UV)吸收剂、以及掺入甲基丙烯酸甲酯单体(methyl methacrylate，MMA)至100％。

于本发明的一实施例中，该增塑剂的比例介于2-10％。

另一方面，本发明提供一种制备临时假牙的方法，包括：

提供一聚甲基丙烯酸甲酯和一起始剂，混合该聚甲基丙烯酸甲酯和该 起始剂，形成一粉剂；

提供一甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂，混合该甲基丙烯酸 甲酯、该催化剂、和该增塑剂，形成一液剂；

混合该粉剂和该液剂，获得一混合物；以及

将该混合物放置于室温，待该混合物硬化后，而得一临时假牙。

于本发明的一实施例中，该粉剂和该液剂混合后放置于20℃-25℃ 待形成临时假牙。

应了解先前的一般描述及以下的详述两者皆仅为示例性及解释性 的且并不限制本发明。

附图说明

本发明先前的概述以及以下详述在配合随附附图阅读时得以更佳 地被了解。为说明本发明，在附图中显示目前较佳的实施例。

在附图中：

图1为本发明的临时假牙材料组合物最高聚合温度测试结果。

图2为本发明的临时假牙材料组合物的固化时间测试。

图3为本发明的临时假牙材料组合物的细胞毒性试验结果，纤维 母细胞L929和临时假牙材料组合物萃取液共同培养后分别记录(A)第 24小时和(B)第72小时后的细胞存活率。

图4是本发明的临时假牙的抗弯强度试验结果。

图5是本发明的临时假牙的韧性试验结果。

图6是本发明的临时假牙的表面硬度试验结果。

具体实施方式

本发明的技术特征，包含特定特征，揭示于申请专利范围，针对 本发明的技术特征，较佳的理解兹配合说明书、依据本发明原理的实 施例、和附图将本发明详细说明如下。

本发明说明书及权利要求范围中所述的所有技术性及科学用语， 除非另有所定义，皆为本发明所属技术领域普通技术人员可知晓之定 义。其中单数用语“一”、“一个”、“该”、或其近似用语，除非另有说 明，皆可指涉多于一个对象。本说明书使用之“或”、“以及”、“和”， 除非另有说明，皆指涉“或/和”。此外，用语“包含”、“包括”皆非有 所限制之开放式连接词。前述定义仅说明用语定义之指涉而不应解释 为对发明目标之限制。除非另有说明，本发明所用的材料皆为市售易 于取得。

于本说明书，若无特别说明，百分比的符号(％)均指涉重量百分比 (W/W)。

本说明书用语“起始剂”是指涉受热时裂解并形成自由基离子、 使液剂内的单体产生聚合反应之一物质，包括但不限于过氧化苯甲酰 (benzoyl peroxide，BPO)或双异丁酯偶氮基晴(diisobutylazonitrile)。

本说明书用语“硬化”或“固化”是指涉由于各成分之间产生化 学反应，使一组合物之物理性质，例如黏性或硬度，随时间经过而改 变之反应。

本说明书用语“增塑剂”是指涉不直接参与聚合反应但聚合后会 均匀分布在树脂的内部，以干扰聚合物分子间的互相作用和键结之一 物质，较无塑化剂之纯聚体为软，藉此以抵抗因咀嚼所产生的内应力， 可能之增塑剂包括但不限于柠檬酸三乙酯(TEC)或乙酰基柠檬酸三丁 酯(ATBC)。

本说明书用语“交联剂”是指涉能在线型分子间产生接合从而使 多个线型分子相互键合交联成网络结构，以及促进或调节聚合物分子 链间共价键或离子键形成之物质，包括但不限于双甲基丙烯酸伸乙酯 (EGDMA)。

本说明书用语“催化剂”是指使其在室温下加速起始剂的分解进 而增加单体聚合的速度之一物质，包括但不限于N,N-二甲基对甲苯胺 (N,N-dimethyl-p-toluidine(DMPT))、二羟乙基-p-甲苯胺 (N,N-dihydroxyethyl-para-toluidine)、或磺酸。

本说明书用语“抑制剂”是指涉维持材料的保存年限及降低聚合 反应的提早发生之一物质，例如氢醌(Hydroquinone)。

本说明书用语“有机溶剂”是指涉使液剂成分混和均匀之一物质， 例如甲醇、乙醇、或丙醇。

本说明书用语“紫外线(UV)吸收剂”是能够过滤掉有害的紫外光 以推迟产品老化的速度之物质，包括但不限于2-氰基-3,3-二苯基丙烯 酸乙酯(Ethyl 2-cyano-3,3diphenylacrylate)。

本说明书用语“不透明剂”是用于使临时假牙的颜色和既有牙齿 颜色相似；例如二氧化钛。

本说明书用语“无机粒子”包括但不限于碳化硅或氧化铝。

本说明书用语“色素”是指调整为和患者既有牙齿相似的颜色所 加入之一物质，例如氧化铁。

本发明提供一种临时假牙材料组合物，具有高硬度、高韧性、高 抗弯强度、以及优良的生物兼容性。

本发明为克服先前技术的缺点，以柠檬酸酯类化合物取代邻苯二 甲酸酯类作为临时假牙材料组合物中的增塑剂。因此制得之临时假牙 具有优异的抗弯强度以及生物兼容性，并符合国际规范标准。

本发明提供一种临时假牙材料的组合物，包括：一粉剂和一液剂；

其中，该粉剂包括：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和一起始剂；该液 剂包括：甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂；

其中，该增塑剂是一柠檬酸酯类化合物。

于本发明的一特定实施例，该柠檬酸酯类化合物是柠檬酸三乙酯 (triethylCitrate(TEC))或乙酰基柠檬酸三丁酯(acetyl tributyl citrate (ATBC))。

于本发明的临时假牙材料组合物之特征在不包括邻苯二甲酸酯类 化合物。

根据本发明的一实施例，该色素为氧化铁；不透明剂为二氧化钛； 增塑剂为柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类；以及无机粒子为碳化硅或氧 化铝粒子。

根据本发明的一较佳实施例，该粉剂包括：60-90％的PMMA、0-2％ 的BPO、0-1％的色素、0-1％的不透明剂、0-20％的增塑剂、以及掺入 无机粒子至100％。

根据本发明的一更佳实施例，该粉剂包括：99％的PMMA和1％ 的BPO。

根据本发明，该液剂包括：甲基丙烯酸甲酯(MMA)以及作为催化 剂的N,N-二甲基对甲苯胺(N,N-dimethyl-p-toluidine(DMPT))。于一特 定实施例，该液剂尚可包括：交联剂，例如双甲基丙烯酸伸乙酯(ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA))；增塑剂，例如DBP、柠檬酸三乙酯 (triethyl Citrate(TEC))、乙酰基柠檬酸三丁酯(acetyl tributylcitrate (ATBC))；抑制剂，例如氢醌(Hydroquinone)；有机溶剂，例如甲醇； 以及UV吸收剂，例如2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯(Ethyl 2-cyano-3,3 diphenylacrylate)。

根据本发明，该液剂尚包括：1-5％的催化剂、0-20％的交联剂、0-20％ 的增塑剂、0-0.1％的抑制剂、5-10％的有机溶剂、5-10％的UV吸收剂、 以及掺入MMA至100％。

根据本发明的一更佳实施例，该液剂包括：1％的DMPT、5％的 甲醇、1％的2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、交联剂、增塑剂、以及掺 入MMA至100％。

根据本发明，该液剂尚包括：0-15％的TEC或ATBC为增塑剂。

于本发明的一实施例中，该增塑剂是0-15％的TEC或ATBC；较 佳为2％-10％，更佳为2％-5％。

于本发明的一较佳实施例中，该交联剂是0-20％的EGDMA。

根据本发明，该液剂包括：甲基丙烯酸甲酯(MMA)、一催化剂、 和一增塑剂。

于本发明的一较佳实施例，该催化剂是N,N-二甲基对甲苯胺 (DMPT)。

于本发明的一较佳实施例，该液剂包括：1-5％的催化剂、0-20％ 的交联剂、0-20％的增塑剂、0-0.1％的抑制剂、5-10％的有机溶剂、5-10％ 的UV吸收剂、以及掺入甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)至100％。

于本发明的一更佳实施例，该液剂包括：1％的DMPT、5％的甲 醇、1％的2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、0-10％的交联剂(例如 EGDMA)、0-10％的增塑剂(例如TEC或ATBC)、以及掺入MMA至100％。

于一较佳实施例，该粉剂和该液剂之比例介于3:1至1:1(重量：体 积(W/V))。于一更佳实施例，该粉剂和该液剂之比例是2:1(W/V)。

另一方面，本发明提供一种制备临时假牙的方法，包括：

提供一聚甲基丙烯酸甲酯和一起始剂，混合该聚甲基丙烯酸甲酯 和该起始剂，形成一粉剂；

提供一甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂，混合该甲基丙 烯酸甲酯、该催化剂、和该增塑剂，形成一液剂；

混合该粉剂和该液剂，获得一混合物；以及

将该混合物放置于室温，待该混合物硬化后，而得一临时假牙。

于一较佳实施例，该粉剂和该液剂混合后放置于20℃～25℃并等待 形成临时假牙。

于一较佳实施例，该混合物的硬化时间是混合后100-500秒，较佳 为180-250秒。

实施例1临时假牙的制备方法

首先制备一粉剂，包括：99％做为聚合物的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)以及1％作为起始剂的过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide(BPO))。

然后制备一液剂，该液剂包括：1％的DMPT、5％的甲醇、1％的 2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、交联剂、增塑剂、以及掺入MMA至 100％；其中该交联剂是0-20％的EGDMA，该增塑剂是0-15％的TEC 或ATBC。

该粉剂和该液剂之比例介于3:1至1:1(重量：体积(W/V))，例如 2:1(W/V)。将该粉剂和该液剂混合后搅拌后放置于室温，约20℃-25℃， 并经过以下期间：混合期(混合后第20-45秒)、聚合期(第50-100秒)、 团状期(第90-140秒)、以及硬化期(第180-250秒)，而后形成临时假牙。

图1揭示临时假牙材料组合物最高聚合温度测试结果。可自图1 得知，若于室温(22±1℃)制备临时假牙，增塑剂种类(DBP、TEC、ATBC) 对于假牙材料聚合温度并无显着影响，最高聚合温度大约落于60-70℃ 之间。

图2临时假牙材料组合物的固化时间测试。可由图2得知，若于 室温制备临时假牙，其固化时间可能因为加入增塑剂而有所差异，特 别是柠檬酸酯类增塑剂明显增加固化时间，其固化时间大多落于 200-300秒之间。

实施例2添加增塑剂的临时假牙的细胞毒性试验

首先，取2克(g)之该粉剂和该液剂之混合物，硬化后浸泡于10ml MEM培养液中24小时，维持在温度37℃，得到该混合物之萃取液， 萃取比例为0.2g/ml。

另，将纤维母细胞(L929)接种于96孔盘，每个孔盘中细胞密度为 1×104细胞/100μl MEM培养基，培养1日。

而后移除细胞培养基，再加入过滤后含10％胎牛血清(Fetal Bovine Serum，FBS)之材料萃取液及控制组无萃取材料之培养液，培养24-72 小时。再将培养液移除，并以磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)清洗后移除PBS。 以不含血清之培养液配置为 MTT((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide))反 应试剂，培养液与MTT溶液比例为1mg/ml。于各孔盘加入50μl MTT 试剂并放入培养箱，2小时后去除MTT试剂，并加入100μl抗冻剂 (DMSO)，使用回转式震荡器摇晃96孔盘30分钟。待反应完成，以 ELISA读取机测量波长570奈米(nm)之吸光值。控制组则为市售暂时 牙冠及牙桥树脂材料，包括ALIKE^TM和Tempron^TM，并比较传统增塑 剂(DBP)制备之假牙之细胞毒性。

结果揭示于图3。图3分别披露纤维母细胞L929和临时假牙材料 组合物萃取液共同培养后分别记录(A)第24小时和(B)第72小时后之细 胞存活率。可以观察到添加不同增塑剂ATBC之细胞毒性皆小于增塑 剂DBP及TEC而有较高之存活率，但TEC造成之细胞毒性相较于DBP 并无显着改善(统计方法：单因子独立变异数分析(One-way ANOVA))。

故可得知，使用ATBC作为增塑剂对于细胞造成较低的毒性。

实施例3添加增塑剂的临时假牙材料的三点弯曲试验

首先将临时假牙材料填入不锈钢模具(长度25厘米(mm)、宽度2 mm、高度2mm)，待临时假牙完全固化后，将假牙浸泡于超纯水中并 放在37℃烘箱内放置24小时，取出后将待测样品置于万能试验机 (Shimadzu autograph，AGS-500G)，万能试验机之传感器下降速率为 每分钟1mm，以进行抗弯强度测试，再以公式计算弯曲强度(flexural strength)。计算公式为：

其中，F为承受最大荷重的力(N)；b为试片平均宽度(mm)；h为 试片平均厚度(mm)；l为两个下支点的间距(mm)。

抗弯强度测试结果揭示于图4，表1另揭示。本实施例使用万能试 验机进行弯曲强度试验，分析添加DBP、TEC、及ATBC对临时假牙 样品抗弯强度之影响。依据图4可得知，添加ATBC作为增塑剂可增 加临时假牙之抗弯强度，且优于DBP和TEC，添加量则以0-5％为佳，但不宜超过10％。

此外，临时假牙之韧性则为应力(Y轴)与应变(X轴)作曲线下积分 面积，单位是

亦为MPa。

韧性测试结果揭示于图5。本实施例使用万能试验机进行韧性试验， 分析添加DBP、TEC、及ATBC对临时假牙样品抗弯强度之影响。依 据图5可得知，添加ATBC或TEC作为增塑剂可增加临时假牙之韧性， 且优于DBP，且TEC又优于ATBC，添加量则以0-5％为佳，但不宜超 过10％。

此外，表1-3分别披露ATBC(表1)、TEC(表2)、以及DBP(表3) 之三点弯曲试验之量化结果。

表1

表2

表3

实施例4临时假牙的硬度试验

首先，将临时假牙材料填入不锈钢模具中(直径15mm、厚度1mm)， 待临时假牙完全固化后，将样本浸泡于超纯水并置于37℃烘箱内。待 24小时后取出，并将待测样品置于微小硬度计(HMV-2series)，以及使 用金刚石压头施加于样品的荷重为4.903N，持续10秒钟。最后量测 样品表面对角线压痕的平均长度，以计算出临时假牙的表面硬度。计 算公式为：

其中，d表示压痕长度，F则为荷重，g为重力常数。

硬度试验结果揭示于图6。此实验使用微小硬度计以量测临时假牙 表面硬度，比较添加DBP、TEC、或ATBC作为增塑剂对临时假牙表 面硬度的影响。在低比例下的DBP增塑剂，有助于表面硬度的增加， 整体p值为0.0001，根据文献，此为抗塑化效果；而TEC及ATBC增 塑剂也表现出对于样品有显着的影响，其p值分别是0.0148及0.0055。

于本说明书实施例揭示的内容，本发明所属领域普通技术人员可 明显得知前述实施例仅为例示而非限制；本发明所属技术领域普通技 术人员可通过诸多变换、替换而实施，并不与本发明的技术特征有所 差异。依据说明书实施例，本发明可有多种变换仍无碍于实施。本说 明书提供的权利要求界定本发明的范围，该范围涵盖前述方法与结构 及与其相等的发明。

Claims (10)

1.一种临时假牙材料的组合物，包括：一粉剂和一液剂；

其中，该粉剂包括：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和一起始剂；该液剂包括：甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂；

其中，该增塑剂是一柠檬酸酯类化合物。

2.如权利要求1所述的组合物，其中该增塑剂是柠檬酸三乙酯或乙酰基柠檬酸三丁酯。

3.如权利要求1所述的组合物，其中该起始剂是过氧化苯甲酰(BPO)。

4.如权利要求1所述的组合物，其中该催化剂是N,N-二甲基对甲苯胺(DMPT)。

5.如权利要求1所述的组合物，其中该粉剂和该液剂的比例介于3:1至1:1(W/V)。

6.如权利要求1所述的组合物，其中该粉剂包括：60-90％的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、0-5％的过氧化苯甲酰(BPO)、0-1％的色素、0-1％的不透明剂、0-20％的增塑剂、以及掺入无机粒子至100％。

7.如权利要求1所述的组合物，其中该液剂包括：1-5％的催化剂、0-20％的交联剂、0-20％的增塑剂、0-0.1％的抑制剂、5-10％的有机溶剂、5-10％的UV吸收剂、以及掺入甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)至100％。

8.如权利要求7所述的组合物，其中该增塑剂的比例介于2-10％。

9.一种制备临时假牙的方法，包括：

提供一聚甲基丙烯酸甲酯和一起始剂，混合该聚甲基丙烯酸甲酯和该起始剂，形成一粉剂；

提供一甲基丙烯酸甲酯、一催化剂、和一增塑剂，混合该甲基丙烯酸甲酯、该催化剂、和该增塑剂，形成一液剂；

混合该粉剂和该液剂，获得一混合物；以及

将该混合物放置于室温，待该混合物硬化后，而得一临时假牙。

10.如权利要求9所述的方法，其中该粉剂和该液剂混合后放置于20℃-25℃并等待形成临时假牙。

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