ES2709762T3 - Materiales dentales a base de monómeros híbridos - Google Patents
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Abstract
Material dental, que contiene por lo menos un compuesto de fórmula I,**Fórmula** en la que las variables tienen los significados siguientes: A es un resto hidrocarburo C1-C15 alifático lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O; X, Y independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es -NH-CO-O-, no omitiéndose X e Y simultáneamente, R1, R2 independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es un resto alquileno C1-C10 alifático lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O, en la que A, R1 y R2 contienen conjuntamente por lo menos 3 átomos de C, R3 es un resto alquilo C1-C3 alifático lineal, R4, R5 independientemente uno de otro, en cada caso son hidrógeno, metilo o etilo, y m, p independientemente uno de otro, en cada caso son un número entero de 1 a 3.
Description
DESCRIPCION
Materiales dentales a base de monomeros hnbridos.
La presente invencion se refiere a materiales dentales termoendurecibles y/o fotoendurecibles con propiedades mecanicas muy buenas, que son particularmente adecuados como materiales compuestos de relleno dentales y como materiales para incrustaciones intracoronarias (del ingles, inlays), incrustaciones extracoronarias (del ingles, onlays), coronas, puentes o materiales de revestimiento.
La matriz organica polimerizable de materiales compuestos de relleno y adhesivos dentales se basa generalmente en una mezcla de dimetacrilatos (vease A. Peutzfeldt, Resin composites in dentistry: the monomer systems, Eur. J. Oral. Sci. 105 (1997) 97-116; J. W. Nicolson, H. M. Anstice, The chemistry of modern dental filling materials, J. Chem. Ed. 76 (1999) 1497-1501; J. W. Stansburry, Curing dental resins and composites by photopolymerization, J. Esthet. Dent., 12 (2000) 300-308; N. Moszner, T. Hirt, New Polymer-Chemical Developments in Clinical Dental Polymer Materials: Enamel-Dentin Adhesives and Restorative Composites, J. Polym. Sci. Parte A: Polym. Chem. 50 (2012) 4369-4402). Algunos ejemplos de dimetacrilatos utilizados frecuentemente son los reticulantes de alta viscosidad 2,2-bis[4-(2-hidroxi-3-metacriloiloxipropil)fenil]propano (bis-GMA) y 1,6-bis-[2-metacriloiloxietoxicarbonilamino]-2,4,4-trimetilhexano (UDMA) o los dimetacrilatos de baja viscosidad utilizados como monomeros diluyentes, tales como, por ejemplo, bis(metacriloiloximetil)-triciclo[5.2.1.]decano (TCDMA), 1,10-dimetacrilato de decanodiol (D3MA) y dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA). Para adhesivos acuosos son adecuados como reticulantes tambien bisacrilamidas, tales como, por ejemplo N,N'-dietil-1,3-bis(acrilamido)-propano, que se caracterizan en condiciones acuosas-acidas, en comparacion con los dimetacrilatos, por una estabilidad a la hidrolisis claramente aumentada (vease N. Moszner, U. Salz, J. Zimmermann, Dent. Mater. 21 (2005) 895-910).
Los monomeros que contienen dos grupos polimerizables diferentes se denominan monomeros hnbridos. El documento EP 0792882 A1 divulga materiales dentales que contienen monomeros tnbridos polimerizables, que ademas de grupos norbornenilo o norbornadienilo tambien presentan grupos (met)acrilato, vinilo, alilo, alileter, vinileter, epoxi o estirilo. Estos monomeros pueden polimerizarse segun diferentes mecanismos, de forma que es posible una polimerizacion en varias etapas, la combinacion de diferentes mecanismos de polimerizacion o la smtesis de polfmeros polimerizables.
Chan et al., Austr. J. Chem. 51 (1998) 31-35, describen la smtesis de monomeros hnbridos que contienen tanto grupos (met)acrilamida como tambien grupos (met)acrilato. Se indica que estos monomeros son adecuados como reticulantes cuando es necesaria una solubilidad tanto en sistemas organicos como tambien acuosos o cuando es deseable la presencia de un grupo facilmente hidrolizable para controlar la degradacion de la red polimerica.
El documento EP 1 182 033 A1 divulga materiales para el registro de imagenes que pueden contener un aglutinante polimerico con diferentes grupos polimerizables por via radicalaria.
El documento JP 2001270856 A divulga un procedimiento para la preparacion de N-(met)acriloiloxietilacrilamidas mediante transesterificacion. Se indica que el procedimiento proporciona los productos deseados con un rendimiento y una pureza elevados.
El documento WO 2010/019832 divulga imidas del acido maleico extendidas con amida que se indica que son adecuadas para reforzar adhesivos termoendurecibles sin perjudicar su estabilidad termica. Por "extendidas con amida" se entiende compuestos que contienen por lo menos un grupo amida en posicion no terminal de la molecula.
El documento WO 96/24644 A1 se refiere a adhesivos que se indica que son adecuados para el recubrimiento de objetos. Los adhesivos pueden contener monomeros poliinsaturados, cuyos grupos insaturados presentan diferentes reactividades. Se indica que debido a las diferentes reactividades se impide una gelificacion prematura.
El documento WO 98/01419 divulga geles para la electroforesis en gel que contiene reticulantes asimetricos. A este respecto se trata de moleculas con dos grupos vinilo con diferente reactividad. Se indica que mediante la reaccion de los grupos reactivos se forman en primer lugar cadenas polimericas lineales, que a continuacion se reticulan entre sf por medio del segundo grupo, de tal forma que se producen geles con una estructura microporosa que es ventajosa para la separacion de biomoleculas.
Jun Nie et al. (“Synthesis and characterization of N-isopropyl, N-methacryloxyethyl methacrylamide as a possible dental resin”, Biomaterials, Ed. 22, N° 6, 15 de marzo de 2001, paginas 535-540) describen un material dental polimerizable que contiene N-isopropil,N-metacriloxietil-metacrilamida.
La invencion se basa en el objetivo de proporcionar materiales dentales que se caractericen, en comparacion con
materiales dentales basados en dimetacrilatos, por unas propiedades mecanicas mejoradas.
El objetivo se alcanza segun la invencion mediante materiales dentales que contienen por lo menos un compuesto polimerizable por v^a radicalaria segun la formula general I:
en la que las variables tienen los significados siguientes:
A es un resto hidrocarburo C1-C15 alifatico lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O;
X, Y independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es -NH-CO-O-, no omitiendose X e Y simultaneamente,
R1, R2 independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es un resto alquileno C1-C10 alifatico lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O, en la que A, R1 y R2 contienen conjuntamente por lo menos 3 atomos de C,
R3 es un resto alquilo C1-C3 alifatico lineal,
R4, R5 independientemente uno de otro, en cada caso son hidrogeno, metilo o etilo, y
m, p independientemente uno de otro, en cada caso son un numero entero de 1 a 3.
En los compuestos de la formula I, A es un resto con una valencia m+p, al que estan unidos en cada caso m grupos acrilamida (expresion entre parentesis izquierda) y p grupos acrilato (expresion entre parentesis derecha). Se trata de monomeros hubridos que presentan de 2 a 6, preferentemente de 2 a 3 grupos polimerizables por via radicalaria.
La agrupacion -R1-X-A-Y-R2- forma un espaciador, que une el/los grupo(s) acrilamido polimerizable(s) con el/los grupo(s) acrilato polimerizable(s). Se prefieren los compuestos con un espaciador lineal, es decir, en los que por lo menos 3 atomos de C de los restos A, R1 y R2 estan preferentemente dispuestos linealmente. Asimismo, R1, R2 y A son preferentemente grupos lineales. Se prefieren particularmente compuestos de la formula (I) en la que por lo menos uno de los restos X e Y es -NH-CO-O-.
La formula I abarca solo aquellos compuestos que son compatibles con la teona de valencias qmmicas. Por ejemplo, la suma de m y p puede ser como maximo 4 cuando A es un resto C1. La indicacion de que un resto esta interrumpido por uno o varios grupos atomos de O, atomos de S, etc., debe entenderse que significa que estos grupos, en cada caso, estan insertados en la cadena de hidrocarburo del resto. Estos grupos estan delimitados en ambos lados, por lo tanto, por atomos de C y no pueden ser terminales. Los restos C1 no pueden ser interrumpidos.
Se ha descubierto, sorprendentemente, que los compuestos de la formula I proporcionan materiales en la polimerizacion por via radicalaria que se caracterizan, en comparacion con materiales con reticulantes dentales convencionales, por unas propiedades mecanicas claramente mejoradas.
A este respecto, se prefieren compuestos de la formula I en los que las variables tienen los significados siguientes:
A es un resto hidrocarburo C1-C8 alifatico ramificado, preferentemente lineal, que puede ser interrumpido por uno o varios O;
X es -NH-CO-O- o preferentemente se omite,
Y se omite o es preferentemente -NH-CO-O-, no omitiendose X e Y simultaneamente,
R1 se omite,
R2 se omite o es un resto alquileno C1-C2 alifatico lineal,
R3 es metilo o etilo,
R4, R5 independientemente uno de otro, son hidrogeno o metilo y
m, p independientemente uno de otro, en cada caso son 1 o 2.
Los compuestos de la formula general I son parcialmente conocidos por el estado de la tecnica y pueden prepararse mediante procedimientos de smtesis sencillos. Por ejemplo, pueden hacerse reaccionar a,u>-aminoalcoholes (m+p)-funcionales con cloruros de acido carbox^lico a,p-insaturados en presencia de una base auxiliar para dar monomeros hforidos difuncionales o con una funcionalidad superior de la formula general I, por ejemplo, en general:
Un ejemplo concreto es:
Debido a la mayor nucleofilicidad de los grupos amino en comparacion con los grupos OH, la introduccion de los diferentes grupos (met)acrilamida y (met)acrilato polimerizables puede realizarse tambien por etapas. Por ejemplo, el a,u>-aminoalcohol (m+p)-funcional se hace reaccionar en primer lugar a temperatura reducida con un cloruro de acido carboxflico a,p-insaturado CH2=CHR4-COCl y a continuacion se acila con el cloruro de acido carboxflico a,p-insaturado CH2=CHR5-COCl a temperatura ambiente:
Un ejemplo concreto es:
Algunos ejemplos preferidos para los monomeros hforidos difuncionales o con una funcionalidad superior segun la invention de la formula general I son:
Los materiales dentales segun la invencion contienen, ademas de los monomeros de la formula general I, preferentemente adicionalmente otros monomeros polimerizables por v^a radicalaria, en particular derivados de acido (met)acnlico monofuncionales y/o polifuncionales. Son particularmente preferidos materiales que como monomero polimerizable por via radicalaria contienen por lo menos un (met)acrilato multifuncional o una mezcla de (met)acrilatos monofuncionales y multifuncionales. Por (met)acrilatos monofuncionales se entiende compuestos con un grupo polimerizable por via radicalaria; por (met)acrilatos polifuncionales se entiende compuestos con dos o mas, preferentemente de 2 a 4, grupos polimerizables por via radicalaria. Segun una forma de realizacion muy particularmente preferida, las composiciones segun la invencion contienen por lo menos un dimetacrilato o una mezcla de mono- y dimetacrilatos. Los materiales que contienen (met)acrilatos mono- y multifuncionales como monomero polimerizable por via radicalaria son adecuados, en particular, como materiales dentales. En todos los casos se prefieren como comonomeros los metacrilatos. Se ha hallado que los monomeros de la formula I, y en particular los compuestos preferidos de la formula I, son muy compatibles con los comonomeros mencionados en el presente documento y forman mezclas homogeneas, que proporcionan a los materiales de polimerizacion propiedades mecanicas muy buenas. Se prefieren compuestos de la formula I que son Kquidos en condiciones estandar.
Algunos metacrilatos mono- o polifuncionales preferidos son (met)acrilato de metilo, de etilo, de hidroxietilo, de butilo, de bencilo, de tetrahidrofurfurilo o de isobornilo, metacrilato de p-cumil-fenoxietilenglicol (CMP-1E), di(met)acrilato de bisfenol-A, Bis-GMA (un producto de adicion de acido metacnlico y bisfenol-A-diglicidileter), UDMA (un producto de adicion de metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y 2,2,4-trimetilhexametilendiisocianato), TMX-UDMA (un producto de adicion de una mezcla de HEMA y metacrilato de hidroxipropilo (HPMA) con a,a,a',a'-tetrametil-m-xililendiisocianato (TMXDI)), bis(metacriloiloximetil)triciclo[5.2.1.]decano (TCDMA), di(met)acrilato de bisfenol A etoxilado o propoxilado, tal como, por ejemplo el dimetacrilato de bisfenol-A, 2-[4-(3-metacriloiloxietoxietil)-fenil]-2-[4-(3-metacriloiloxietil)fenil]-propano) (SR-348c) con 3 grupos etoxi o 2,2-bis[4-(2
(met)acriloxipropoxi)-fenil]propano, di(met)acrilato de di-, tri- o tetraetilenglicol, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, as ^como di(met)acrilato de glicerina, di(met)acrilato de 1,4-butanodiol, di(met)acrilato de 1,10-decanodiol o di(met)acrilato de 1,12-dodecanodiol o trimetacrilato de glicerina (GTMA).
Aun mas preferidas son las acrilamidas N-mono- o -disustituidas, tales como, por ejemplo, N-etilacrilamida, N,N-dimetacrilamida, N-(2-hidroxietil)acrilamida o N-metil-N-(2-hidroxietil)acrilamida, o metacrilamidas N-monosustituidas, tales como, por ejemplo, N-etilmetacrilamida o N-(2-hidroxietil)-metacrilamida, as ^ como N-vinilpirrolidona. Estos monomeros se caracterizan por una viscosidad reducida y una elevada estabilidad a la hidrolisis y son adecuados, en particular, como monomeros diluyentes.
Tambien se prefieren pirrolidonas reticulantes, tales como, por ejemplo, 1,6-bis(3-vinil-2-pirrolidonil)-hexano, o bisacrilamidas disponibles comercialmente, tales como metilen- o etilenbisacrilamida, o bis(met)-acrilamidas, tales como, por ejemplo, N,N'-dietil-1,3-bis(acrilamido)-propano, 1,3-bis(metacrilamido)-propano, 1,4-bis(acrilamido)-butano o 1,4-bis(acriloil)-piperazina, que pueden sintetizarse mediante reaccion de las diaminas correspondientes con cloruro de acido (met)acnlico. Estos monomeros se caracterizan por una elevada estabilidad a la hidrolisis y son adecuados, en particular, como monomeros reticulantes.
Algunos comonomeros particularmente preferidos son: CMP-1E, bis-GMA, UDMA, TMX-UDMA, TCDMA, dimetacrilato de bisfenol-A etoxilado o propoxilado, SR-348c, dimetacrilato de trietilenglicol, dimetacrilato de glicerina, dimetacrilato de 1,10-decanodiol o trimetacrilato de glicerina (GTMA), asf como N,N'-dietil-1,3-bis(acrilamido)-propano.
Como alternativa o adicionalmente, los materiales dentales segun la invencion pueden contener, ademas de los comonomeros mencionados anteriormente, uno o varios monomeros polimerizables por via radicalaria que contienen grupos acido (monomeros adhesivos) como monomeros adicionales. Estos proporcionan a los materiales propiedades autoadhesivas y/o autograbantes.
Algunos monomeros que contienen grupos acidos preferidos son acidos carboxflicos, acidos fosfonicos, esteres de acido fosforico y acidos sulfonicos polimerizables.
Algunos acidos carboxflicos preferidos son acido maleico, acido acnlico, acido metacnlico, acido 2-(hidroximetil)acnlico, acido 4-(met)acriloiloxietiltrimelttico, acido 10-metacriloiloxidecilmalonico, N-(2-hidroxi-3-metacriloiloxipropil)-N-fenilglicina o acido 4-vinilbenzoico.
Algunos monomeros de acido fosfonico preferidos son acido vinilfosfonico, acido 4-vinilfenilfosfonico, acido 4-vinilbencilfosfonico, acido 2-metacriloiloxietilfosfonico, acido 2-metacrilamidoetilfosfonico, acido 4-metacrilamido-4-metil-pentilfosfonico, acido 2-[4-(dihidroxifosforil)-2-oxa-butil]-acnlico o ester etflico y 2,4,6-trimetilfemlico del acido 2-[4-(dihidroxifosforil)-2-oxa-butil]-acnlico.
Algunos esteres de acido fosforico polimerizables acidos preferidos son mono- o dihidrogenofosfato de 2-metacriloiloxipropilo, mono- o dihidrogenofosfato de 2-metacriloiloxietilo, hidrogenofosfato de 2-metacriloiloxietilfenilo, pentametacriloiloxifosfato de dipentaeritritol, dihidrogenofosfato de 10-metacriloiloxidecilo, monoester (1-acriloil-piperidin-44lico) del acido fosforico, dihidrogenofosfato de 6-(metacrilamido)hexilo y dihidrogenofosfato de 1,3-bis-(N-acriloil-N-propil-amino)-propan-2-ilo.
Algunos acidos sulfonicos polimerizables preferidos son acido vinilsulfonico, acido 4-vinilfenilsulfonico o acido 3-(metacrilamido)-propilsulfonico.
Algunos monomeros de acido particularmente preferidos son antndrido de acido 4-(met)acriloiloxietiltrimelttico, acido 10-metacriloiloxidecilmalonico, acido 2-metacriloiloxietilfosfonico, acido 2-metacrilamidoetilfosfonico, acido 2-[4-(dihidroxifosforil)-2-oxa-butil]-acnlico, o ester et l^ico o 2,4,6-trimetilfemlico del acido 2-[4-(dihidroxifosforil)-2-oxa-butil]-acr^lico, mono- o -dihidrogenfosfato de 2-metacriloiloxipropilo, mono- o -dihidrogenfosfato de 2-metacriloiloxietilo, hidrogenofosfato de 2-metacriloiloxietilfenilo, dihidrogenofosfato de 10-metacriloiloxidecilo, dihidrogenofosfato de 6-(metacrilamido)hexilo y dihidrogenofosfato de 1,3-bis-(N-acriloil-N-propil-amino)-propan-2-ilo.
Los materiales dentales segun la invencion contienen preferentemente tambien un iniciador para la polimerizacion por via radicalaria.
Para la iniciacion de la fotopolimerizacion por via radicalaria se utilizan preferentemente benzofenonas, benzoma, asf como sus derivados o a-dicetonas o sus derivados, tales como 9,10-fenantrenoquinona, 1-fenilpropano-1,2-diona, diacetilo o 4,4'-diclorobencilo. De forma particularmente preferida se utilizan canforquinona y 2,2-dimetoxi-2-fenil-acetofenona y de forma particularmente preferida a-dicetonas en combinacion con aminas como agentes reductores, tales como, por ejemplo, ester etflico del acido 4-(dimetilamino)-benzoico, metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo, N,N-dimetil-sim.-xilidina o trietanolamina. Son particularmente adecuados tambien
fotoiniciadores de tipo I de Norrish, sobre todo oxidos de acil- o bisacilfosfina, compuestos de monoaciltrialquil- o diacildialquilgermanio, tales como, por ejemplo, benzoiltrimetilgermanio, dibenzoildietilgermanio o bis(4-metoxibenzoil)dietilgermanio. A este respecto, pueden utilizarse tambien mezclas de los diversos fotoiniciadores, tales como, por ejemplo, dibenzoilgermanio en combinacion con canforquinona y ester etilico del acido 4-dimetilaminobenzoico.
Como iniciadores para una polimerizacion que se lleva a cabo a temperatura ambiente se utilizan combinaciones de iniciadores redox, tales como, por ejemplo, combinaciones de peroxido de benzoflo con N,N-dimetil-sim.-xilidina o N,N-dimetil-p-toluidina. Ademas, son tambien particularmente adecuados sistemas redox constituidos por peroxidos o hidroperoxidos y agentes reductores tales como, por ejemplo, acido ascorbico, barbituratos, tioureas o acidos sulfmicos.
Ademas, los materiales dentales segun la invencion contienen preferentemente tambien por lo menos un material de carga particulado organico o, de forma particularmente preferida, inorganico. Se prefieren materiales de carga a base de oxidos, tales como SiO2, ZrO2 y TO2 u oxidos mixtos de SO2, ZrO2, ZnO y/o TO2, materiales de carga nanoparticulados o microfinos, tales como acido silfcico pirogeno o acido siKcico de precipitacion (tamano de partfcula promedio en peso de 10-1000 nm), asf como minimateriales de carga, tales como polvo de cuarzo, de vitroceramica o de vidrio opaco a los rayos X de, por ejemplo, vidrios de silicato de bario o de aluminio y estroncio (tamano de partfcula promedio en peso de 0,2-10 pm). Otros materiales de carga preferidos son materiales de carga opacos a los rayos X tales como trifluoruro de iterbio u oxido de tantalo (V) nanoparticulado, o sulfato de bario u oxidos mixtos de SO2 con oxido de iterbio (III) u oxido de tantalo (V) (tamano de partfcula promedio en peso de 10-1000 nm).
Para mejorar la union entre las partfculas de materiales de carga y la matriz de polimerizacion reticulada pueden modificarse en superficie materiales de carga basados en SO2 con silanos funcionalizados con metacrilato, tales como, por ejemplo, 3-metacroiloiloxipropiltrimetoxisilano. Para la modificacion en superficie de materiales de carga no silicaticos, por ejemplo ZrO2 o TO2, pueden utilizarse tambien fosfatos acidos funcionalizados, tales como, por ejemplo, dihidrogenofosfato de 10-metacriloiloxi.
Los materiales dentales segun la invencion pueden contener, dependiendo de su finalidad de aplicacion deseada, preferentemente, tambien un disolvente, en particular agua, etanol o una mezcla de los mismos.
Dado el caso, las composiciones que se utilizan segun la invencion pueden contener ademas otros aditivos, sobre todo estabilizantes, tales como, por ejemplo, estabilizantes de la polimerizacion, aromas, colorantes, principios activos microbicidas, aditivos que proporcionan iones fluor, blanqueadores opticos, agentes de fluorescencia, plastificantes y/o absorbentes UV.
A este respecto, se prefieren segun la invencion los materiales dentales que contienen los componentes siguientes:
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador y dado el caso
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s) y dado el caso
d) del 0 al 80% en peso de material(es) de carga y dado el caso
e) del 0 al 70% en peso de disolvente.
Los materiales dentales para su utilizacion como cemento o material compuesto de relleno presentan preferentemente la composicion siguiente:
a) del 0,1 al 40% en peso, preferentemente del 1 al 30% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador,
c) del 0 al 50% en peso, preferentemente del 0 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 40% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 10 al 80% en peso, preferentemente del 20 al 80% en peso, de forma particularmente preferida del 30
al 80% en peso de material(es) de carga.
Los materiales dentales para su utilizacion como adhesivos o material de recubrimiento presentan preferentemente la composicion siguiente:
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador,
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 5 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 0 al 20% en peso de material(es) de carga,
e) del 0 al 70% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 0 al 50% en peso de disolventes, en particular agua y/o etanol.
Los materiales dentales para la fabricacion de protesis o dientes artificiales presentan preferentemente la composicion siguiente:
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador y
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s) y
d) del 0 al 40% en peso de material(es) de carga.
Los materiales dentales para la fabricacion de incrustaciones intracoronarias, incrustaciones extracoronarias, coronas o puentes presentan preferentemente la composicion siguiente:
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador y dado el caso
c) del 0 al 60% en peso, preferentemente del 0 al 50% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s) y dado el caso
d) del 10 al 80% en peso, preferentemente del 15 al 80% en peso, de forma particularmente preferida del 20 al 80% en peso de material(es) de carga.
Si no se indica lo contrario, todos los datos de cantidades se refieren a la masa total de los materiales. Los intervalos de cantidades individuales pueden seleccionarse por separado.
Se prefieren particularmente los materiales que estan constituidos por los componentes mencionados. Ademas, se prefieren los materiales en los que los componentes individuales en cada caso estan seleccionados de los materiales preferidos y particularmente preferidos mencionados anteriormente.
Los materiales segun la invencion son adecuados particularmente como materiales dentales, en particular como adhesivos, cementos, materiales compuestos de relleno y materiales de revestimiento dentales, asf como materiales para la fabricacion de protesis, dientes artificiales, incrustaciones intracoronarias, incrustaciones extracoronarias, coronas y puentes. Se caracterizan, en comparacion con materiales basados en dimetacrilatos, por unas propiedades mecanicas claramente mejoradas (resistencia a la flexion y modulo E).
Los materiales dentales son adecuados principalmente para su aplicacion intraoral por parte del odontologo para la restauracion de dientes danados (materiales clmicos), por ejemplo como cementos dentales, materiales compuestos de relleno y materiales de revestimiento. Pero tambien pueden utilizarse de forma extraoral, por ejemplo para la fabricacion o la reparacion de restauraciones dentales, tales como protesis, dientes artificiales, incrustaciones intracoronarias, incrustaciones extracoronarias, coronas y puentes (materiales tecnicos).
La invencion se explicara a continuacion con mas detalle por medio de ejemplos de formas de realizacion.
Ejemplos de formas de realizacion
Ejemplo 1
Sintesis de metacrilato de 2-f[(2-(N-metilacrilamido)-etoxi)-carbonil1-amino}-etilo (MAMMA)
A una solucion de 15,2 mg de neodecanoato de bismuto (III) y 8,5 mg de BHT en 21,2 g (0,164 mol) de N-(2-hidroxietil)-N-metil-acrilamida se anadieron gota a gota dentro de un periodo de 30 min 25,4 g (0,164 mol) de metacrilato de 2-isocianatoetilo. La mezcla de reaccion se calento a este respecto hasta aproximadamente 56 °C y se agito a continuacion a 50 °C de temperatura del bano. Se realizo un seguimiento del desarrollo de la reaccion mediante espectroscopia IR y valoracion. Despues de 11 h a 50 °C se obtuvieron 44,8 g (96% del valor teorico) de MAMMA como un lfquido transparente incoloro con una pureza del 96,95% (HPLC). no20 = 1,4990; n (23 °C) = 1,84 Pa s
RMN de 1H (400 MHz, CDCh): 2 rotameros (aproximadamente 1:1), 8 (ppm) = 1,94 (s, 3H, CH3 Metacrilo), 3,03 y 3,13 (2 s, en cada caso 1,5 H, NCH3), 3,48 (c, J = 5,6 Hz, 2H, HN-CH2), 3,63 y 3,68 (2 t, en cada caso J = 5,7 Hz, en cada caso 1H, H3CN-CH2), 4,19-4,26 (m, 4H, OCH2), 5,40 (s, 1H, NH), 5,60 y 6,12 (2 s, en cada caso 1H, C=CH2), 5,65-5,72, 6,29-6,34 y 6,55-6,62 (3 m, en cada caso 1H, HC=CH2).
RMN de 13C (100 MHz, CDCla): 2 rotameros (aproximadamente, 1:1), 8 (ppm) = 18,3 (CH3, Metacrilo), 34,1 y 36,5 (NCH3), 40,1 y 40,2 (HN-CH2), 47,4 y 48,8 (NCH2), 61,8, 62,3, 63,5 y 63,6 (OCH2), 126,0 y 126,1 (C=CH2), 127,3 y 127,5 (HC=CH2), 128,0 y 128,2 (HC=CH2), 135,9 (C=CH2), 156,0 y 156,3 (C=Ouretano), 166,6 y 166,8 (C=OAmida), 167,2 (C=O[=ster).
IR (Diamante-ATR): v (cm'1) = 3299 (m, NH), 2955 (m, CH2, CH3), 1712 (vs, Caster), 1645 (s, C=OAmida), 1610 (s, C=C), 1532 (s, NH), 1451 (s, CH2, CH3), 1251 (s, C-N), 1153 (vs, COC), 948 (s, =CH).
Ejemplo 2
Resinas de polimerizacion a base de MAMMA del ejemplo 1
Se prepararon mezclas de monomeros (resinas) A a D (proporcion en % en peso) mezclando UDMA, canforquinona (CQ), ester etflico del acido 4-(dimetil-amino)benzoico (EDMAB) con los monomeros de alta viscosidad TMX-UDMA (un producto de adicion de una mezcla de HEMA y metacrilato de hidroxipropilo (HPMA) con a,a,a',a'-tetrametil-m-xililendiisocianato) o TCM-UDMA (producto de reaccion de 1 mol de 4,8-bis(hidroximetil)triciclo[5.2.1.0(2,6)]decano con 2 moles de 2-metacrilato de isocianatoetilo) y los monomeros diluyentes Ma MmA del ejemplo 1 o trimetacrilato de glicerina (GTMA) (tabla 1)
Tabla 1: Mezclas de monomeros polimerizables por via radicalaria
A partir de las resinas se prepararon cuerpos de ensayo (dimensiones 2 x 2 x 25 mm), que se irradiaron 2 x 3
minutes con una fuente de luz de uso dental (Spectramat®, Ivoclar Vivadent AG) y, de esta forma, se endurecieron. Segun la norma ISO 4049 (Dentistry - Polymer-based filling, restorative and luting materials) se realizo la determinacion de la resistencia a la flexion y del modulo E de flexion (tabla 2).
Tabla 2: Propiedades mecanicas de las resinas endurecidas
Los resultados demuestran las propiedades mecanicas muy buenas de polfmeros con el monomero segun la invencion MAMMA como monomero diluyente, tambien en comparacion con el monomero diluyente trifuncional GTMA. Una resina dental habitual de composicion analoga (resina E), en la que se utilizo por una parte el dimetacrilato de alta viscosidad bis-GMA y por otra parte el monomero diluyente TEGDMA, proporciono polfmeros con propiedades mecanicas claramente peores.
Ejemplo 3
Cemento de material compuesto a base de MAMMA del ejemplo 1
Con un molino de tres cilindros se produjeron las pastas de cemento de material compuesto siguiente (proporciones en % en peso) (tabla 3):
Tabla 3: Composiciones de cementos dentales
A partir de las pastas de cemento se prepararon cuerpos de ensayo (dimensiones 2 x 2 x 25 mm), que se endurecieron 2 x 3 minutos con una fuente de luz de uso dental (Spectramat®, Ivoclar Vivadent AG). Segun la norma ISO-4049 (Dentistry - Polymer-based filling, restorative and luting materials) se realizo la determinacion de la resistencia a la flexion y del modulo E de flexion (tabla 4). Los resultados demuestran las propiedades mecanicas muy buenas del cemento con el monomero segun la invencion MAMMA como monomero diluyente en comparacion con el cemento con el monomero diluyente dental habitual D3MA.
Tabla 4: Propiedades mecanicas de las resinas endurecidas
Ejemplo 4
Material compuesto de relleno a base de MAMMA del ejemplo 1
En una amasadora de la empresa Linden se produjeron los materiales compuestos A y B (tabla 5):
Tabla 5: Composicion de materiales compuestos de relleno
A partir de las pastas de material compuesto se prepararon cuerpos de ensayo (dimensiones 2 x 2 x 25 mm), que se endurecieron 2 x 3 minutos con una fuente de luz de uso dental (Spectramat®, Ivoclar Vivadent AG). Segun la norma ISO-4049 (Dentistry - Polymer-based filling, restorative and luting materials) se realizo la determinacion de la resistencia a la flexion y del modulo E de flexion (tabla 6).
Tabla 6 Propiedades mecanicas de materiales compuestos endurecidos
Los resultados demuestran las propiedades mecanicas muy buenas del material compuesto con el monomero segun la invencion MAMMA como monomero diluyente en comparacion con un material compuesto con el monomero diluyente dental habitual TEGDMA. Un material compuesto habitual de composicion analoga, en el que como monomero diluyente se utiliza bisacrilamida-N,N'-dietil-1,3-bis(acrilamido)-propano, utilizado a menudo en materiales dentales, los materiales compuestos se obtuvieron con peores propiedades mecanicas. El material compuesto A es adecuado en particular como material de relleno dental.
Claims (14)
1. Material dental, que contiene por lo menos un compuesto de formula I,
en la que las variables tienen los significados siguientes:
A es un resto hidrocarburo C1-C15 alifatico lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O;
X, Y independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es -NH-CO-O-, no omitiendose X e Y simultaneamente,
R1, R2 independientemente uno de otro, en cada caso se omite o es un resto alquileno C1-C10 alifatico lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O, en la que A, R1 y R2 contienen conjuntamente por lo menos 3 atomos de C,
R3 es un resto alquilo C1-C3 alifatico lineal,
R4, R56 independientemente uno de otro, en cada caso son hidrogeno, metilo o etilo, y
m, p independientemente uno de otro, en cada caso son un numero entero de 1 a 3.
2. Material dental segun la reivindicacion 1, en el que las variables de la formula I tienen los significados siguientes:
A es un resto hidrocarburo C1-C8 alifatico lineal o ramificado, que puede ser interrumpido por uno o varios O;
X se omite o es -NH-CO-O-,
Y se omite o es -NH-CO-O-, no omitiendose X e Y simultaneamente,
R1 se omite,
R2 se omite, es un resto alquileno C1-C2 alifatico lineal,
R3 es metilo o etilo,
R4, R5 independientemente uno de otro, son hidrogeno o metilo, y
m, p independientemente uno de otro, en cada caso son 1 o 2.
3. Material segun una de las reivindicaciones 1 a 2, que adicionalmente contiene por lo menos un monomero polimerizable por via radicalaria y preferentemente por lo menos un iniciador para la polimerizacion por via radicalaria.
4. Material segun la reivindicacion 3, que contiene por lo menos un (met)acrilato multifuncional o una mezcla de (met)acrilatos monofuncionales y multifuncionales.
5. Material dental segun una de las reivindicaciones 1 a 4, que contiene por lo menos un material de carga.
6. Material dental segun una de las reivindicaciones 1 a 5, que contiene
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador,
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 0 al 80% en peso de material(es) de carga y
e) del 0 al 70% en peso de disolvente,
en cada caso con respecto a la masa total del material.
7. Material segun la reivindicacion 6 para su utilizacion como cemento dental o material compuesto de relleno dental, que contiene
a) del 0,1 al 40% en peso, preferentemente del 1 al 30% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador,
c) del 0 al 50% en peso, preferentemente del 0 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 40% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 10 al 80% en peso, preferentemente del 20 al 80% en peso, de forma particularmente preferida del 30 al 80% en peso de material(es) de carga.
8. Material segun la reivindicacion 6 para su utilizacion como adhesivo o material de recubrimiento dental, que contiene
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador,
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 5 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 0 al 20% en peso de material(es) de carga,
e) del 0 al 70% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 0 al 50% en peso de disolventes, en particular agua y/o etanol.
9. Material dental segun la reivindicacion 6 para la fabricacion de protesis dentales o dientes artificiales, que contiene
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2 al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador, y
c) del 0 al 80% en peso, preferentemente del 0 al 60% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s),
d) del 0 al 40% en peso de material(es) de carga.
10. Material dental segun la reivindicacion 6 para la fabricacion de incrustaciones intracoronarias, incrustaciones extracoronarias, coronas o puentes, que contiene
a) del 0,1 al 50% en peso, preferentemente del 1 al 40% en peso y de forma particularmente preferida del 2
al 30% en peso de por lo menos un compuesto de la formula general I,
b) del 0,01 al 10% en peso, de forma particularmente preferida del 0,1 al 3,0% en peso de por lo menos un iniciador, y dado el caso
c) del 0 al 60% en peso, preferentemente del 0 al 50% en peso y de forma particularmente preferida del 5 al 50% en peso de otro(s) monomero(s), y dado el caso
d) del 10 al 80% en peso, preferentemente del 15 al 80% en peso, de forma particularmente preferida del 20 al 80% en peso de material(es) de carga.
11. Material segun una de las reivindicaciones 1 a 8 para su utilizacion intraoral para la restauracion de dientes danados.
12. Material segun la reivindicacion 11 para su utilizacion como cemento dental, material compuesto de relleno dental, adhesivo o material de revestimiento dental.
13. Utilizacion de un material segun una de las reivindicaciones 1 a 10 como material para la fabricacion o la reparacion extraoral de restauraciones dentales.
14. Utilizacion segun la reivindicacion 13 para la fabricacion de dientes artificiales, protesis, incrustaciones intracoronarias, incrustaciones extracoronarias, coronas o puentes.
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