Способ получения стоматологической адгезивной компоненты
Владельцы патента RU 2729619:
Общество с ограниченной ответственностью "БЕЛФАРМАМЕД" (RU)
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения стоматологической адгезивной компоненты в виде смеси мономеров, согласно которому смешивают диангидрид пиромеллитовой кислоты и олиго(этиленгликоль)(мет)акрилат в молярном соотношении 1:4 соответственно, добавляют в качестве катализатора третичный амин в количестве 2 мас.% от массы смеси мономеров и добавляют в качестве ингибитора пара-метоксифенол, затем после смешивания ингредиентов смесь подогревают и выдерживают при постоянном перемешивании при температуре 25-70°С в течение 1-4 ч, при этом указанный олиго(этиленгликоль)(мет)акрилат с добавлением ингибитора пара-метоксифенола используют в качестве растворителя. Изобретение обеспечивает сокращение длительности протекания процесса, а также исключает необходимость использования органического растворителя ацетона и создания инертной атмосферы. 3 пр., 1 табл.
Способ получения стоматологической адгезивной компоненты относится к органической химии, а именно к способу получения адгезивной компоненты в виде смеси мономеров для производства стоматологических адгезивных систем, которые улучшают адгезию пломбировочных материалов к твердым тканям зубов.
Известно, что для производства стоматологических адгезивных систем, которые улучшают адгезию пломбировочных материалов к твердым тканям зубов, используют смеси мономеров, основными компонентами которых являются продукты взаимодействия диангидрида пиромеллитовой кислоты и олиго(этиленгликоль)(мета)акрилатов, например, 2-гидроксиэтилметакрилат, глицеродиметакрилат, диэтиленгликольмонометакрилат, триэтиленгликольмонометакрилат, тетраэтиленгликольмонометаркилат.
Известен способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты, как продукта взаимодействия диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2-гидроксиэтилметакрилата, транс-изомера, описанный в патенте RU 2680492 (опубл. 21.02.2019). В указанном патенте способ получения описан следующим образом: смешивают 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата, 0.2 моля третичного амина и 0.01 моля монометилового эфира гидрохинона. Подогретую массу выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч. Проводят однократную перекристаллизацию путем растворения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в 130 мл метанола и добавления по каплям дистиллированной воды к подогретому до 65°С раствору до помутнения с последующей выдержкой в течение 24 ч при комнатной температуре. Осадок фильтруют, промывают на фильтре смесью изопропанол : дистиллированная вода в соотношении 1:1 и сушат полученный продукт до постоянной массы.
Известен способ получения диметакриалата пиромеллитовой кислоты, как продукт взаимодействия диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2-гидроксиэтилметакрилата, транс-изомера, описанный в патенте US4514527 апрель, 1985 [Rafael L. Bowen. Method for obtaining strong adhesive bonding of composites to dental enamel and other substrates]. В указанном патенте способ получения описан следующим образом: 1 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты и 2 моля 2-гидроксиэтилметакрилата смешивают в растворителе ксилоле и нагревают. С добавлением небольшого количества монометилового эфира гидрохинона как стабилизатора; далее при охлаждении и отстаивании, образуется кристаллический осадок. В результате фракционной кристаллизации получают две порции продукта. Температура плавления первой неочищенной порции 153°С, второй очищенной порции 163°С. Аналогичный способ описывается в патенте US 4521550, июнь 1985 год, в патенте US4659751, апрель 1987 год, опубликованных также под авторством R.L. Bowen.
Недостатком этих способов является то, что в результате их осуществления получается чистый диметакрилат пиромеллитовой кислоты, а не смесь мономеров.
Известен способ получения смеси мономеров опубликованный в источнике [S.Venz b.Dickens, Modified surface-active Monomers for adhesive binding to dentin J.Dent.Res. V.72(3), March, 1993, p.582-586], включающий поочередное внесение в емкость соответствующего объема 0.24 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты, предварительно высушенных над сульфатом кальция 0.51 моль глицеролдиметакрилата и150 мл сухого ацетона, затем 4-винилпиридина в количестве равном 10% от массы всех реагентов. Перемешивание при температуре 45-52°С в течение пяти дней. С последующим удалением ацетона упариванием в роторном испарителе под вакуумом 1-5 мм рт.ст.
Недостатком аналога является необходимость предварительного осушения исходного сырья и растворителя, значительная длительность процесса, удаления органического растворителя после завершения процесса.
За прототип выбран способ получения диметакрилата пиромеллитовой кислоты в виде смеси мономеров, опубликованный в источнике [Tomas W. Kupka. Experimental dental bio-adhesive for direct restorations: The influence of PMnEdm homologs structure on bond strength/ journal of Dental Materials], включающий поочередное внесение в емкость соответствующего объема 0,005 моль диангидрида пиромеллитовой кислоты, 0,02 моль олиго(этиленгликоль)(мета)акрилатов, 400 ppm ингибитора - монометилового эфира гидрохинона, 2% (мас.) третичного амина - диметиламиноэтилметакрилата и растворителя, в качестве которого используют ацетон. Смесь выдерживают в течение 8 часов в инертной атмосфере, создаваемой продувкой азота. В результате реализации предложенного способа получают смесь мономеров со следующими структурными формулами компонентов получаемой смеси мономеров:
Способ по прототипу имеет ряд недостатков: значительная длительность процесса, использование легковоспламеняемого и токсичного ацетона, а также необходимость операций по подготовке ацетона путем очистки и высушивания, для чего обычно задействуют перегонные аппараты и такие осушающие вещества как хлористый кальций и молекулярные сита; необходимость создания инертной атмосферы требует дополнительного аппаратурного оформления.
Задача изобретения направлена на устранение выявленных недостатков прототипа.
Технический результат – получение смеси мономеров при сокращении временных, материальных и трудозатрат, за счет сокращения длительности протекания процесса, исключения необходимости использования органического растворителя ацетона и сопутствующих его использованию операций по подготовке ацетона путем очистки и высушивания, для чего обычно задействуют перегонные аппараты и такие осушающие вещества как хлористый кальций и молекулярные сита, а также за счет использования товарного олиго(этиленгликоль)(мет)акрилата, который содержит ингибитор пара-метоксифенол в количестве, достаточном для реализации заявленного способа. Кроме того, исключена необходимость создания инертной атмосферы путем продувки сухим азотом, что позволяет упростить конструкцию реактора.
Результатом решения задачи является предложенный способ, который включает в себя смешивание диангидрида пиромеллитовой кислоты и олиго(этиленгликоль)(мета)акрилата в соотношении 1:4, и добавление в качестве катализатора третичного амина в количестве 2% (мас.), в который внесены следующие новые признаки:
- после смешивания ингридиентов смесь подогревают и выдерживают при постоянном перемешивании при температуре 25-70°С в течение 1-4 часов. Чем ниже температура, тем больше длительность процесса, но ниже 25°С – вязкость становится значительной и перемешивание невозможно, а выше 70°С происходит не контролируемый процесс полимеризации;
- растворителем выступает непосредственно реагент химической реакции товарный олиго(этиленгликоль)(мета)акрилат, в который входит ингибитор - пара-метоксифенол [https://vitahim.ru/catalog/syre_dlya_lkm/monomery/dimetakrilat_etilenglikolya_dmeg/].
В результате реализации предложенного способа получают смесь мономеров, аналогичную той, которую получают по прототипу.
Новизна и изобретательский уровень заявляемого способа заключается в том, что в качестве растворителя диангидрида пиромеллитовой кислоты использован непосредственно реагент товарный олиго(этиленгликоль)(мета)акрилат, являющийся мономером для производств различного рода полимеров, что позволят исключить необходимость использования органического растворителя ацетона, при этом исключаются и операции по подготовке органического растворителя ацетона путем очистки и высушивания, для чего обычно задействуют перегонные аппараты и такие осушающие вещества как хлористый кальций и молекулярные сита. Кроме того, товарный олиго(этиленгликоль)(мет)акрилат содержит ингибитор пара-метоксифенол в количестве, достаточном для реализации заявленного способа. Кроме того, упрощена конструкция реактора, т.к. исключена продувка сухим азотом. А также может быть уменьшена длительность протекания процесса от 2 до 8 раз.
Пример осуществления предложенного способа получения смеси мономеров на основе диангидрида пиромеллитовой кислоты.
Берут 4 части товарного олиго(этиленгликоль)(мет)акрилата с входящим в его состав ингибитором - пара-метоксифенолом и растворяют в нем при постоянном перемешивании 1 часть диангидрида пиромеллитовой кислоты, затем добавляют в качестве катализатора третичный амин – триэтиламин в количестве 2% (масс.) от массы реакционной смеси. Реакционную массу подогревают и выдерживают при температуре 25-70°С при постоянном перемешивании в течение 1-4 часа. Получаемый продукт - смесь мономеров - является готовым компонентом для производства стоматологических адгезивов.
Пример 1.
4 моля товарного олиго(этиленгликоль)(мета)акрилата, в состав которого входит ингибитор монометиловый эфир гидрохинона при постоянном перемешивании смешивают с 1 молем диангидрида пиромеллитовой кислоты и 0.2 молем третичного амина – триэтиламина. Реакционную массу подогревают до 25°С и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 4 часов.
Пример 2.
4 моля товарного олиго(этиленгликоль)(мет)акрилата, в состав которого входит ингибитор монометиловый эфир гидрохинона при постоянном перемешивании смешивают с 1 молем диангидрида пиромеллитовой кислоты и 0.2 молем третичного амина – триэтиламина. Реакционную массу подогревают до 50°С и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 2 часов.
Пример 3.
4 моля товарного олиго(этиленгликоль)(мет)акрилата, в состав которого входит ингибитор монометиловый эфир гидрохинона при постоянном перемешивании смешивают с 1 молем диангидрида пиромеллитовой кислоты и 0.2 моля третичного амина – триэтиламина. Реакционную массу подогревают до 70°С и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 часа.
Получаемая по примерам 1-3 смесь мономеров является готовым компонентом для производства стоматологических адгезивов. При этом, состав смеси не зависит от температуры и длительности процесса, при проведении его в заявленных температурных и временных рамках.
Пример применения смеси мономеров.
Полученную по любому из вышеописанных примеров 1-3 заявленного способа смесь мономеров добавляли в стоматологический адгезив, конкретно Meta P&Bond (производитель Meta Biomed, Ю.Корея), светоотверждаемый бонд V поколения для адгезии к эмали и дентину. Прочность сцепления с дентином 10.75 MPa.
По стандартной процедуре, описанной в ГОСТ Р 51202-98, провели тест на адгезию к различным видам поверхности. В таблице 1 приведены значения адгезии к дентину, а также к нержавеющей стали.
Таблица 1
Установлено, что при внесении в стоматологический адгезив полученной стоматологической адгезивной компоненты в виде смеси мономеров уже в количестве 5%, адгезия выше, чем у оригинального препарата и выше требуемой по ГОСТу, а в количестве 10% (мас.) наблюдается значительное увеличение показателя адгезии к дентину, а также к нержавеющей стали. Дальнейшее увеличение введения заявленной стоматологической адгезивной компоненты не целесообразно.
Таким образом, заявленный технический результат по получению стоматологической адгезивной компоненты в виде смеси мономеров при сокращении временных, материальных и трудозатрат, достигнут.
Способ получения стоматологической адгезивной компоненты в виде смеси мономеров, включающий смешивание диангидрида пиромеллитовой кислоты и олиго(этиленгликоль)(мет)акрилата в молярном соотношении 1:4 соответственно с добавлением в качестве катализатора третичного амина в количестве 2 мас.% от массы смеси мономеров и с добавлением в качестве ингибитора пара-метоксифенола, отличающийся тем, что после смешивания ингредиентов смесь подогревают и выдерживают при постоянном перемешивании при температуре 25-70°С в течение 1-4 ч, при этом указанный олиго(этиленгликоль)(мет)акрилат с добавлением ингибитора пара-метоксифенола используют в качестве растворителя.
