JPH07206621A

JPH07206621A - 抗菌性を有する歯科用組成物

Info

Publication number: JPH07206621A
Application number: JP6006865A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yamada; 秀明山田
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【構成】重合性単量体、重合開始剤およびリン酸残基
含有重合性化合物を重合性単量体重量の総和に対して２
０重量％以上５０重量％以下含有する抗菌性を有する歯
科用組成物。【効果】本発明は抗菌成分の溶出がなく、抗菌性が組
成物（硬化物）の表面に限定されるため口腔内の細菌叢
を破壊しない優れた歯科用組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抗菌成分が溶出しない、
非溶出型抗菌性歯科用組成物に関する。特に歯科用コン
ポジットレジン、歯科用接着材、義歯床用レジン、歯科
用コート材、常温重合型即時重合レジン、小窩裂溝填塞
材、歯科用レジン系セメント等の口腔内に露出した状態
で使用される抗菌性歯科用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯牙の代表的な疾患であるう蝕は、口腔
内の微生物によって産生される酸によりエナメル質が溶
解されることによって発症する。なかでもミュータンス
菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｍｕｔａｎｓ）は、
う蝕の重要な原因菌として挙げられている。また、歯周
組織の疾患である歯周炎も、口腔内細菌が原因となって
発症するとされている。いずれの疾患の予防にも、これ
ら口腔内細菌による歯質表面への歯垢の形成を防ぐこ
と、あるいは形成された歯垢を速やかに除去することが
重要とされており、このため歯磨きの励行が推奨されて
いる。

【０００３】一方、レジン材料やコンポジットレジン等
の歯科用材料でう蝕部分の充填修復や欠損部の補綴処置
（例えば義歯）を行うと、これら材料の表面は細菌の付
着に基づく歯垢が形成されやすいため、歯垢の除去が二
次う蝕や歯周炎の防止に重要とされている。

【０００４】う蝕の予防法としては、酸性フッ素リン酸
溶液やフッ化ジアミン銀溶液等の歯質への塗布、いわゆ
るフッ素塗布によりエナメル質の耐酸性を向上させる方
法が一般的に行われている。また、歯垢の形成、特に歯
料材料表面の歯垢の形成を防ぐ方法として、材料の立場
からいくつか試みがなされている。その試みの１つとし
て歯料材料に抗菌剤を配合することが試みられており、
クロロヘキシジンを配合したコンポジットレジン（竹村
金造ら、日本歯料保存学会誌、第２６巻第２号５４０〜
５４７ページ、１９８３年）やメトロニダゾールを配合
したリン酸カルシウム系セメント（岩久正明ら、日本歯
料保存学会誌、第３０巻第５号１４４４〜１４４８ペー
ジ、１９８７年）などが報告されている。

【０００５】しかしながら、このように抗菌剤を単に歯
料材料に配合するだけでは材料より抗菌剤が短期間に溶
出してしまい、抗菌効果の持続性の点で満足できるもの
ではなかった。また、抗菌剤の配合により材料の機械的
性質も低下するという問題があった。さらに、歯科用組
成物より抗菌剤が溶出することは、歯科用組成物表面だ
けでなく、その周囲の口腔内細菌叢への影響が懸念され
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明が解
決しようとする課題は、重合硬化後の歯科用組成物から
抗菌成分が溶出せず、歯科用組成物の表面のみで抗菌性
が持続的に発現されるとともに、その周囲での口腔内細
菌の発育阻止を引き起こさないような、非溶出型の抗菌
性歯科用組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、重合性単
量体、重合開始剤および下記に示すリン酸残基を有する
重合性（メタ）アクリレート系化合物を、組成物中の重
合性単量体重量の総和に対して２０重量％以上５０重量
％以下含有する歯科用組成物によって解決される。

【０００８】上記Ｉのリン酸残基を有する化合物として
は、特公昭５５ー２２３５に開示されている単量体が挙
げられる。これらの単量体は、上記公報においては、分
子中に下記の構造を有する単量体として包括的に示され
ているが、本発明においてもかかる型の単量体が広く用
いられる。

【化１】

【０００９】また、上記ＩＩのリン酸残基含有化合物と
しては、特開昭５８ー２１６０７号に示されている下記
の一般式で表される化合物が挙げられる。

【化２】〔ただし、Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ を表し、Ｒａは炭素数
４〜４０の２価の有機基を表す。Ｘ₁ およびＹ₁ は、
Ｏ、ＳまたはＮＲｂ（Ｒｂは、Ｈまたは炭素数１〜４の
アルキル基）を表す。ｋは、０または１を表す。〕

【００１０】本発明では、Ｒ₁ がＨの場合をアクリレー
ト系重合性単量体とし、Ｒ₁ がＣＨ₃ の場合をメタクリ
レート系重合性単量体とする。そして、これら両者を意
味する表記として（メタ）アクリレート系重合性単量体
を用いる。以下、特に断らない限り、同じ意味に（メ
タ）アクリレート系の表示を用いる。

【００１１】また、上記化合物に類似した構造である下
記の構造式で表される化合物も用いられる。

【化３】〔ただし、ｍは１〜４の整数。ｎは２〜６の整数。Ｒ’
ａは炭素数５〜６０の（ｍ＋ｎ）価の有機基。Ｒ₁ 、Ｘ
₁ 、Ｙ₁ 、ｋは前記に同じ。〕

【００１２】以上述べた化合物の具体例を以下に示す。

【化４】

【化５】

【００１３】上記のリン酸残基含有化合物は、組成物中
に２０重量％から５０重量％以下の配合比で加える必要
がある。２０重量％未満では抗菌効果が不十分であり、
５０重量％を越えると、未重合のリン酸残基含有化合物
の溶出量が増大し、溶出試験において阻止斑が形成され
るため、本発明の目的である非溶出型の抗菌性を付与で
きない。さらに、硬化物の物性の低下をもきたすため適
当ではない。

【００１４】本発明の歯科用組成物は、歯科用コンポジ
ットレジン、歯科用接着材、小窩裂溝填塞材、義歯床用
レジン、歯科用コート材、暫間修復用レジン、歯科用レ
ジン系セメント等として用いられる。これらは前記成分
の他に、有機ポリマー、充填材、安定剤、着色剤等をそ
の目的に応じて適宜組合せて構成される。以下にこれら
重要な構成成分について説明する。

【００１５】本発明において用いられている重合性単量
体としてはα−シアノアクリル酸、（メタ）アクリル
酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、マレイン酸、イ
タコン酸などの不飽和カルボン酸と、１価又は２価アル
コールとのエステル類さらに、Ｎ−イソブチルアクリル
アミドのような（メタ）アクリルアミド類、酢酸ビニル
などのようなカルボン酸のビニルエステル類、ブチルビ
ニルエーテルのようなビニルエーテル類、Ｎ−ビニルピ
ロリドンのようなモノ−Ｎ−ビニル化合物、スチレン誘
導体などが挙げられるが特に下記のような一官能性、多
官能性の（メタ）アクリル酸エステル類およびウレタン
（メタ）アクリル酸エステル類が好適である。

【００１６】（i）一官能性（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−も
しくはｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−、ｉ−も
しくはｔ−ブチル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレートなど。

【００１７】（ii）二官能性一般式が

【化６】（ここでｎは３〜２０の整数、Ｒは水素またはメチル基
を表わす。）で示される化合物。例えばプロパンジオー
ル、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオ
ール、ノナンジオール、デカンジオール、エイコサンジ
オールなどのジ（メタ）アクリレート類。

【００１８】一般式が

【化７】（ここでｎは１〜１４の整数、Ｒは水素またはメチル基
を表わす。）で示される化合物。例えば、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、ドデカエチレングリコ
ール、テトラデカエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、テトラデカプロピレ
ングリコールなどのジ（メタ）アクリレート類の他、グ
リセリンジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス〔４−
（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキ
シ）フェニル〕プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）、ビスフェ
ノールＡジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ
（メタ）アクリレート、２，２−ジ（４−メタクリロキ
シポリエトキシフェニル）プロパン（１分子中にエトキ
シ基２〜１０）、１，２−ビス（３−メタクリロキシ−
２−ヒドロキシプロポキシ）ブタンなど。

【００１９】（iii）三官能性以上トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなど。

【００２０】（iv）ウレタン（メタ）アクリレート系ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリレート単量体２
モルとジイソシアネート１モルの反応生成物、両末端Ｎ
ＣＯのウレタンプレポリマーとヒドロキシル基を有する
（メタ）アクリレート単量体の反応生成物などが挙げら
れ、かかる反応生成物の構造は次式に示すものが挙げら
れる。

【化８】（ここでＲ¹は水素またはメチル基、Ｒ²はアルキレン
基、Ｒ³は有機残基である。）

【００２１】具体的なものとして特公昭５１−３６９６
０号に記載されている２，２，４−トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネートとメタクリル酸オキシプロピル
との反応生成物、特公昭５５−３３６８７号に記載され
ている両末端イソシアネートのウレタンプレポリマーと
メタクリル酸−２−オキシエチルとの反応生成物が挙げ
られる。また、特開昭５６−１６２４０８号に開示され
ているような四官能性のモノマーも用いられる。

【００２２】本発明において必要によって添加される充
填材（フィラー）としては、α−石英、シリカ、アルミ
ナ、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、フルオロ
アルミノシリケートガラス、硫酸バリウム、酸化チタ
ン、ジルコニア、ガラス、超微粒子シリカおよび有機成
分と無機成分を含有する有機複合フィラーなどを用いる
ことができる。また、ポリメチルメタクリレート、メチ
ルメタクリレートと架橋性モノマーとの共重合体、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル等のポリマー粉末などが必要
に応じて添加される。かかるガラスとしては、シリカガ
ラス、ソーダ石灰ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バ
リウムガラス、ストロンチウムガラス、亜鉛ガラス、ラ
ンタンガラス、イットリアガラス、バリウムボロアルミ
ノシリケートガラス、アルミナケイ酸ガラス、ストロン
チウムボロアルミノシリケートガラス、合成シリカ、チ
タニウムシリケートガラスなどが挙げられる。

【００２３】本発明において使用する無機充填材には、
表面処理をして用いることが望ましい。表面処理剤とし
ては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシ
シランおよびビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン等
の有機ケイ素化合物が用いられ、シラン化は、通常の方
法により行われる。

【００２４】本発明において用いられる重合開始剤とし
ては、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパー
オキサイドなどの過酸化物、トリブチルボラン、ベンゾ
イルパーオキサイド−芳香族第３級アミン系、芳香族ス
ルフィン酸（またはその塩）−芳香族第２級または第３
級アミン−アシルパーオキサイド系などの常温重合開始
剤が挙げられる。更にカンファーキノン、カンファーキ
ノン−第３級アミン系、カンファーキノン−過酸化物、
カンファーキノン−アルデヒド系、カンファーキノン−
メルカプタン系、アシルフォスフィンオキサイドなどの
光重合開始剤を挙げることができる。また、紫外線照射
による光重合を行う場合には、ベンゾインメチルエーテ
ル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、２−
メチルチオキサントン、ジアセチル、ベンジル、アゾビ
スイソブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフ
ィドなどが好適である。

【００２５】また、本発明の組成物には、所望により、
重合禁止剤、着色剤、蛍光剤、紫外線吸収剤等を添加す
ることができる。

【００２６】

【実施例】以下本発明を実施例により説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２７】（試験片の調製方法）組成物を、直径２０
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの金型に填入、両面を１分間ずつ
光照射して重合硬化させ、円盤状の試験片を作成した。
得られた試験片をアセトン、およびメタノールで洗浄
し、表面の未重合モノマーを除去した後、エチレンオキ
サイドガス滅菌を行った。

【００２８】（抗菌性試験方法）Ｓ．ｍｕｔａｎｓ（Ｉ
ＦＯ１３９５５）を、ＢＨＩ（ブレインハートインフー
ジョン）培地中で一夜培養した後、細菌濃度が５×１０
³（ＣＦＵ／ｍｌ）になるように生理食塩水で希釈し
た。この希釈液１０μｌを試験片の上にマイクロピペッ
ターを用いて滴下し、そのまま１５分間静置した後、試
験片をさかさまにして、試験片上の液をＢＨＩ寒天培地
に押しつけて残存細菌を回収した。さらに、試験片をＢ
ＨＩ寒天培地の異なる部分に押しつけて、細菌を残らず
寒天培地に回収した。その後、３７℃で４８時間好気培
養を行った後、寒天培地に形成されるコロニー数を計測
した。各サンプルについて、形成コロニー数と、接種し
た全細菌数をもとに、下記の計算式に従って、細菌死滅
率を求めた。

【数１】

【００２９】同じようにして、細菌濃度が５×１０
⁴（ＣＦＵ／ｍｌ）、５×１０⁵（ＣＦＵ／ｍｌ）になる
ように希釈した細菌希釈液を用いて、全く同じ試験を行
った。さらに、Ｓ．ｍｕｔａｎｓの代わりに、枯草菌
（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、ＩＦＯ１３７２１）、ブドウ
球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、ＩＦＯ１２７３２）、大腸菌
（Ｅ．ｃｏｌｉ．、ＩＦＯ１２７３４）を用いて、上記
と全く同じ試験を行った。

【００３０】上記の細菌死滅率が１００％の場合には、
サンプル上に接種した細菌がすべて死滅したことを示
し、サンプル表面に非常に強い抗菌性が発現しているこ
とを示すものである。逆に細菌死滅率が０％の場合に
は、接種した細菌がすべて生存していることを示し、サ
ンプル表面には抗菌性がないことを示すものである。さ
らに、細菌死滅率が０％から１００％の間の場合には、
細菌を完全に死滅させることはできないものの、ある程
度の抗菌性を有していることを示すものである。本発明
の目的からすれば、死滅率１００％のものが好ましい
が、死滅率８０％以上の場合には、十分目的を達しうる
ものと判断される。

【００３１】（溶出試験方法）Ｓ．ｍｕｔａｎｓ（ＩＦ
Ｏ１３９５５）を、ＢＨＩ（ブレインハートインフージ
ョン）培地中で一夜培養した後、細菌濃度が１×１０⁶
（ＣＦＵ／ｍｌ）になるように生理食塩水で希釈した。
この希釈液を、ＢＨＩ寒天プレートに塗布した後乾燥し
た。その上に試験片を置き、３７℃で４８時間好気培養
を行った後、試験片の周辺に形成される阻止斑の有無を
観察し、以下の判定基準により判定した。（＋）：サンプルの周囲に細菌の増殖が抑制された阻止
斑が形成された。（−）：サンプルの周囲に阻止斑が全く形成されなかっ
た。

【００３２】さらに、Ｓ．ｍｕｔａｎｓの代わりに、枯
草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ、ＩＦＯ１３７２１）、ブ
ドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、ＩＦＯ１２７３２）、大
腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ．、ＩＦＯ１２７３４）を用いて、
上記と全く同じ試験を行った。

【００３３】上記の判定の結果、（＋）のものは、サン
プル表面から抗菌性物質が溶出されたことを示してお
り、本発明の目的のひとつである非溶出型抗菌性の発現
という要求を満たしていないことになる。前述の抗菌性
試験の結果、１００％の死滅率を示したサンプルであっ
ても、この溶出試験で阻止斑が形成されたものは、本発
明の目的を達成することはできないと判断される。

【００３４】実施例１表１に示したように、ＢｉｓＧＭＡ２６．５重量部、３
Ｇ（トリエチレングリコールジメタクリレート）２６．
５重量部、ＭＤＰ（メタルリロイルオキシデシルジハイ
ドロジェンホスフェート）を５０重量部、カンファーキ
ノン１重量部、ジメチルアミノエチルメタクリレート２
重量部より成るモノマー混合物を調製した。このモノマ
ー混合物５０重量部とγ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシランで表面処理した石英粉（平均粒径２．４
μｍ）５０重量部を混合し、ペースト状の組成物を調製
した。該組成物を用いて前述の方法により試験片を作製
し、前述の抗菌性試験方法に従い、４種の細菌に対する
抗菌性を評価した。結果を表２に示す。さらに、同様の
方法で調製した試験片を用いて、前述の溶出試験方法に
従い、４種の細菌に対する阻止斑形成の有無を調べた。
結果を表３に示す。

【００３５】実施例２〜４表１に示したように、実施例１の組成の内、ＭＤＰの配
合量比を４０重量部（実施例２）、３０重量部（実施例
３）、２０重量部（実施例４）に下げ、ＢｉｓＧＭＡ、
３Ｇの配合比を高くしたモノマー混合物３種類を調製
し、実施例１と同様に、石英粉と等量混合して、ペース
ト状の組成物を調製した。該組成物を用いて実施例１と
同じ方法で試験片を作製し、４種の細菌に対する抗菌性
を評価した。結果を表２に示す。さらに、同様の方法で
調製した試験片を用いて、実施例１と同様に、４種の細
菌に対する阻止斑形成の有無を調べた。結果を表３に示
す。

【００３６】比較例１表１に示したように、実施例１の組成の内、ＭＤＰの配
合量比を６０重量部に上げ、ＢｉｓＧＭＡ、３Ｇの配合
比を低くしたモノマー混合物を調製し、実施例１と同様
に、石英粉と等量混合して、ペースト状の組成物を調製
した。該組成物を用いて実施例１と同じ方法で試験片を
作製し、４種の細菌に対する抗菌性を評価した。結果を
表２に示す。さらに、同様の方法で調製した試験片を用
いて、実施例１と同様に、４種の細菌に対する阻止斑形
成の有無を調べた。結果を表３に示す。

【００３７】実施例２〜４表１に示したように、実施例１の組成の内、ＭＤＰの配
合量比を１０重量部（比較例２）、５重量部（比較例
３）、０重量部（比較例４）に下げ、ＢｉｓＧＭＡ、３
Ｇの配合比を高くしたモノマー混合物３種類を調製し、
実施例１と同様に、石英粉と等量混合して、ペースト状
の組成物を調製した。該組成物を用いて実施例１と同じ
方法で試験片を作製し、４種の細菌に対する抗菌性を評
価した。結果を表２に示す。さらに、同様の方法で調製
した試験片を用いて、実施例１と同様に、４種の細菌に
対する阻止斑形成の有無を調べた。結果を表３に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【発明の効果】本発明の組成物は、抗菌成分自身が重合
性を有しているために、重合後は組成物中に共有結合で
固定される。従って、抗菌成分が水（唾液）に溶出する
ことはなく、口腔内で使用した場合にも、その抗菌性は
半永久的に保持される。さらに、この抗菌性は組成物の
表面に限定されるため、口腔内の細菌叢を破壊すること
もない。したがって、本組成物を歯科材料として用いた
場合には、副作用を最小限に抑えながら、齲蝕や歯周病
の原因となる細菌プラークの付着を長期間にわたり防止
する効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重合性単量体、重合開始剤および下記に
示すリン酸残基を有する重合性（メタ）アクリレート系
化合物を、組成物中の重合性単量体重量の総和に対して
２０重量％以上５０重量％以下含有することを特徴とす
る抗菌性を有する歯科用組成物。