专利名称：可交联聚合季铵盐型抗菌单体及其制备方法以及在牙科修复材料中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于高分子材料与生物医学相结合的领域，特别是一类新型可交联聚合季 铵盐型抗菌单体及其在牙科树脂基修复材料中的应用。
背景技术：
季铵盐类抗菌剂是研究较多的一类有机抗菌剂，相比于其他抗菌剂而言，季铵盐 抗菌广谱、低毒、性能稳定、低腐蚀以及具有长期的生物学效应，从而被广泛应用。但在口腔 生物材料的研究中却鲜见应用季铵盐的研究报道。龋病是在以细菌为主的多种因素影响下，牙体硬组织发生慢性进行性破坏的一种 疾病。在修复治疗完成后口腔有害微生物的威胁仍然存在，如果修复材料没有良好的抗菌 性能，将可能会再次导致牙齿损坏。所以寻求具有高效和广谱的抗菌性能，在水、油等介质 中均无任何溶出物，体系本身还需具有良好的生物相容性的口腔修复材料十分重要。目前，牙科抗菌材料的研究主要有三种途径(1)直接添加有机抗菌剂，此类抗菌剂具有起效快、抗菌效能高、易于分散混合等 优点，但普遍存在两种缺点首先，其释药动力学表明，在最初的几天内，抗菌剂以“突释效 应”的方式大量释放，难以达到抗菌成份的长期释放；其次，添加抗菌剂后材料的力学性能 显著下降。(2)包裹无机抗菌剂，无机抗菌材料具有抗菌谱广、毒性低、不产生耐药性、化学稳 定性好等优点，但银易硫化或氧化、光稳定性差、易变色，不宜用于浅色材料，且成本较高。(3)抗菌高分子材料的共聚，与小分子抗菌剂相比，固相的高分子抗菌剂具有抗挥 发、抗分解稳定性、消毒时效长及残留余毒小等优点。显然，这种途径制备的抗菌牙科修复 材料更符合实际的需求。国际上目前唯一报道成功的是日本Imazato S等合成的抗菌单体甲基丙烯酰氧 十二烧基溴吡啶(Methacryloyloxydodecylpyridinium bromide, MDPB)，并将其加入到自 酸蚀处理剂中，合成了具有抗菌功能的自酸蚀处理剂。其原理是通过季铵和丙烯酰基团先 结合，得到可聚合抗菌单体MDPB，再与其它单体共聚交联固化，树脂固化后抗菌单体MDPB 与其他单体形成高分子交联网络，抗菌剂通过共价键链接到高分子材料中。中国专利C. N. 101199449A中公开了将一种季铵盐型抗菌单体键接至牙科树脂基 材料中，赋予牙科修复树脂以抗菌性能。用可聚合的甲基丙烯酸酯基团与具有抗菌的功能 基团链接合成了具有抗菌性的单体，如甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵，甲基丙烯 酰氧乙基_正十六烷基-二甲基氯化铵等。在上述日本学者合成的单体MDPB和中国专利中，都含有甲基丙烯酸酯基团和带 正电荷的N+，但结构上都只含有单个C = C。牙科修复树脂材料是一个高度交联的聚合物 网络体系，固化后树脂体系中聚合单体的C = C总转化率远低于100% (60%左右)。因此 可能会有少量抗菌单体未参与共聚反应，没有键合入交联体系。而牙科修复材料将在口腔
4中长久使用，长期的浸泡引发的未反应单体溶出将会带来给实际临床应用带来潜在的安全 危害。并且此类型分子结构将使得抗菌单体与常用牙科修复树脂单体的相容性更佳，因此 在修复材料体系可加大抗菌单体的使用量而提高材料抗菌性能，而且对修复材料的各种物 理化学性能影响更小。
发明内容
本发明的目的在于提供一类可交联聚合的季铵盐型单体用于牙科修复材料，以赋 予牙科修复树脂基材料抗菌性能。实现本发明目的的技术解决方案为本发明可交联聚合季铵盐型抗菌单体，将可 交联聚合季铵盐型抗菌单体键接至牙科树脂基材料中，赋予树脂基材料以抗菌性能，其结 构通式为
权利要求
1. 一种可交联聚合季铵盐型抗菌单体，其特征在于其结构通式为其中，R1 = H，CH3R2 = CH2CH2 j CH2CH2CH2 ？ CH (CH3) CH2R3 =焼基，卞基C” C4，Cg j C12，C14，CigR4 = H，CH3，CH2CH3 η = 2 或3 X = Cl 或 Br。
2.—种可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，包括以下步骤第一步，在带有OH基团的叔胺物质中，加入丙酮、二氯甲烷或乙腈中的任意一种作为 溶剂，加入卤代烃物质进行回流反应，得到产物Α，产物A为带有羟基的季铵盐；第二步，第一步反应制得的产物A以甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的任意一种为溶 剂，加入含有C = C的不饱和酰氯进行回流反应，得到含有两个C = C的季铵盐B ；第三步，利用色谱或重结晶方法对将第二步合成的含有两个C = C的季铵盐B进行纯化。
3.根据权利要求2所述的可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，其特征在于 所述第一步中叔胺和卤代烃摩尔比为叔胺卤代烃=1 1，反应时间为6-36h，叔胺带两 个或三个0H，为N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇或三乙醇胺，卤代烃为1-溴代十二烷、 1-溴代十六烷或苄氯。
4.根据权利要求2所述的可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，其特征在于 所述第二步中，A与酰氯摩尔比为A 酰氯=1 2. 1-2. 2，酰氯为丙烯酰氯或甲基丙烯酰^L ο
5.一种可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，包括以下步骤第一步，以甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的任意一种为溶剂，加入含有C = C不饱和 双键的酰氯和带有OH基团的叔胺单体物质，同时加入三乙胺为助剂，反应制得含有C = C 的叔胺；第二步，第一步反应制得的含有C = C的叔胺以丙酮、二氯甲烷、乙腈中的任意一种为 溶剂，加入卤代烃进行回流反应；第三步，利用色谱或重结晶方法对第二步合成的季铵盐单体进行纯化。
6.根据权利要求5所述的可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，其特征在于 所述第一步中羟基、酰氯和助剂的摩尔比为1 1-8 1-1. 2，反应温度为0 5°C，反应时 间为8-Mh，酰氯为丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯，叔胺带两个或三个0H，为N-甲基二乙醇胺、 N-乙基二乙醇胺或三乙醇胺。
7.根据权利要求5所述的可交联聚合的季铵盐型抗菌单体的制备方法，其特征在于 所述第二步中含C = C的叔胺物质与卤代烃的摩尔比为1 1，反应时间为6-18h。
8.—种可交联聚合的季铵盐型抗菌单体在牙科修复材料中的应用，其特征在于将制得的可交联聚合的季铵盐型抗菌单体按质量比为0% 15%的比例加入到双酚甲基丙烯 酸缩水甘油酯Bis-GMA/甲基丙烯酸β-羟基乙酯HEMA系树脂中，或加入到双酚甲基丙烯 酸缩水甘油酯Bis-GMA/ 二甲基丙烯酸三甘醇酯TEGDMA系树脂中，以N，N- 二甲氨基甲基 丙烯酸乙酯DMAEMA为助引发剂，樟脑醌CQ为光引发剂，在紫外光灯条件下引发聚合制备 抗菌共聚树脂片；或将可交联聚合的季铵盐型抗菌单体加入商品化的牙科修复材料粘接剂 Adaper Single Bond2中制备抗菌共聚树脂片；或将可交联聚合的季铵盐型抗菌单体加入 窝沟封闭剂中制备抗菌共聚树脂片。
全文摘要
本发明公开了一种可交联聚合季铵盐型抗菌单体及其制备方法以及在牙科修复材料中的应用，将该单体键接至牙科树脂基材料中，赋予树脂基材料以抗菌性能，其结构通式为其制备方法是在叔胺物质中加入溶剂，并加入卤代烃物质进行回流反应，得到的产物A以甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃为溶剂，加入酰氯进行回流反应，得到季铵盐B，再将季铵盐B进行纯化；另一种是以甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃为溶剂，加入酰氯和叔胺物质，加入三乙胺为助剂，反应制得含有C＝C的叔胺，叔胺以丙酮、二氯甲烷、乙腈为溶剂，加入卤代烃进行回流反应，再对季铵盐单体进行纯化。本发明反应步骤简单，单体纯度高，与常用牙科修复树脂单体相容性更佳，使用安全性高。
文档编号C07C213/06GK102079713SQ20091023278
公开日2011年6月1日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者李丽霞, 祁玲玲, 邢晓东 申请人:南京理工大学