Composición dental.

Composición de cemento dental que comprende un polímero poliácido polimerizable que tieneunidades de repetición en la estructura del polímero,

que se representan mediante la siguiente fórmula (I), (II), y/o**Fórmula**

en la que

X representa O, S, o NR', en el que R' representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupocicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

Y un grupo de la siguiente fórmula (IV)**Fórmula**

en la que cada uno de L1, L2, L3 y L4,

que son independientes entre sí representan un enlace simple, un grupo alquileno C1-C6 de cadena lineal oramificada, un grupo alquenileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, o un grupo alquileno C1-C20 de cadena lineal oramificada que incluye 1 a 8 átomos seleccionados entre átomos de oxígeno y azufre,X' representa O, S, o NR", en el que R" representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupocicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

m es 0 a 3, y

n es 1 a 3.

Composición dental

Campo técnico La presente invención se refiere a una composición de cemento dental que comprende un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición específica en la estructura del polímero. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación del polímero poliácido polimerizable específico.

Finalmente, la presente invención se refiere al uso del polímero poliácido polimerizable- específico que tiene unidades de repetición específicas en la estructura del polímero y, opcionalmente, grupos reticulables adicionales, en una reacción de cementación con un vidrio particulado reactivo.

Un cemento dental endurecido mediante una reacción de cementación que implica el polímero poliácido polimerizable específico y, opcionalmente, grupos reticulables adicionales, tiene propiedades de contracción reducidas y propiedades mecánicas mejoradas, en particular con respecto a la resistencia a la flexión y la tenacidad a la fractura. Además, el polímero poliácido polimerizable específico de la presente invención contiene un elevado número de grupos ácidos que no se reduce por la presencia de restos polimerizables, mientras que la solubilidad en agua de los polímeros sin endurecer no se ve afectada por la presencia de restos polimerizables.

Antecedentes de la invención Los cementos ionómeros de vidrio convencionales contienen generalmente un componente pulverulento que contiene aluminosilicato, y un componente líquido que contiene usualmente una mezcla acuosa que contiene un polímero que comprende grupos ácidos tales como ácido poliacrílico, ácido polimaleico, ácido politacónico, o un copolímero de al menos dos de estos ácidos, véase, “New Aspects of the Setting of Glass-ionomer Cements, “Wasson y col., Journal of Dental Research; Vol. 72, Nº 2, Febrero, 1993; páginas 481-483. Los polímeros más comunes que comprenden grupos ácidos se derivan de ácido poliacrílico o copolímeros de ácido acrílico y ácido itacónico (S. Crisp) , ácido acrílico y ácido maleico.

En cementos ionómeros de vidrio, las reacciones primarias que ocasionan el endurecimiento del cemento ionómero de vidrio se deben a la reticulación basada en fuerzas iónicas entre iones metálicos liberados desde el vidrio y el polímero que comprende grupos ácidos. Además, los ácidos del cemento ionómero de vidrio diluyen de forma parcial los cationes metálicos procedentes de la estructura de vidrio durante el fraguado de tal manera que se pueden formar carboxilatos iónicos de cationes metálicos durante el procedimiento de fraguado.

Los ionómeros de vidrio utilizados como empastes dentales tienen ventajas por diversos motivos sobre las resinas convencionales que contienen materiales compuestos. Por ejemplo, los ionómeros de vidrio son tolerantes a la aplicación sobre superficies húmedas, tienen una baja contracción y son autoadherentes. Debido a que los 40 ionómeros de vidrio contienen polímeros en lugar de monómeros, no hay riesgo de que se lixivien monómeros acrílicos, que pueden conducir a la sensibilización y a reacciones alérgicas. Además, los monómeros de vidrio se unen químicamente a los tejidos dentales duros, y pueden proporcionar también un nivel beneficioso de liberación de fluoruro, que ayuda a evitar la caries recurrente. De acuerdo con esto, en el campo dental se utilizan ampliamente cementos ionómeros para el relleno de una cavidad, cementación de las coronas, engastes, puentes, o bandas 45 ortodónticas, relleno de una cavidad, oclusión de un canal de la raíz, reconstrucción del núcleo, y sellado preventivo.

Una debilidad clave de los ionómeros de vidrio comerciales, sin embargo, es su baja resistencia a la flexión, que se manifiesta por sí misma como una fragilidad indeseable que puede conducir a la fractura en los bordes de una restauración y, en el peor de los casos, a la fractura completa de una restauración. Por tanto, la aplicación de 50 cementos ionómeros en la restauración en los dientes posteriores está limitada normalmente a las zonas que no soportan tensión. Los materiales de cementos ionómeros continúan teniendo significativas limitaciones para el uso en las restauraciones posteriores permanentes, particularmente con respecto a las grandes restauraciones.

Con el fin de mejorar las propiedades mecánicas, especialmente la resistencia a la flexión y la tenacidad a la 55 fractura, se han llevado a cabo numerosas investigaciones, tales como el uso de polímeros modificados con aminoácidos (Z. Ouyang, S.K. Sneckberger, E.C. Kao, B.M. Culbetson, P.W. Jagodzinski. Appl. Spectros 53 (1999) 297-301, B.M. Culbertson, D. Xie, A. Thakur, J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem A 36 (1999) 681-96) , la aplicación de copolímeros solubles en agua mediante el uso de poli (N-vinilpirrolidona) (D. Xie, B.M. Culbertson, G. J. Wang, J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. A 35 (1998) 54761) , uso de poliláctidos con una distribución de pesos moleculares estrecha (documento DE 100 58 829) y de poliácidos ramificados (documento DE 100 58 830) . Se han propuesto poliácidos adicionales que tienen una masa molecular limitada que varía de 20.000 a 50.000 Da (documento EP 0 797 975) 1.000 a 50.000 Da (documento WO 02/41845) . Una solución adicional fue la aplicación de partículas esféricas de ionómero (documento WO 00/05182) .

Se han introducido cementos de ionómero de vidrio modificados con resina con el objetivo de superar los problemas asociados con la tendencia hacia la fractura frágil de un ionómero de vidrio convencional, aunque reteniendo a la vez ventajas tales como la liberación de fluoruros y la adhesión (documentos EP 0323120, US-A 4.872.936, y US-A 5.154.762) . De acuerdo con esto, se ha sugerido sustituir parte del agua en un cemento de ionómero de vidrio convencional por un monómero hidrófilo o bien modificar el ácido polimérico de tal manera que algo de los grupos ácidos se sustituya con restos polimerizables, de tal manera que el ácido polimérico podría tomar parte en la reacción de polimerización.

Además, para resolver el problema de mejorar las propiedades mecánicas de los materiales de cemento ionómero,

el documento US-A 5.369.142 sugiere el uso de un componente ácido específico, concretamente copolímeros de derivados de acriloílo o metacriloílo de aminoácidos con ácido acrílico o ácido metacrílico. El documento WO-A 02/062861 da a conocer composiciones poliméricas para uso en restauraciones dentales con ionómero de vidrio que tienen una resistencia mejorada a la flexión y una resistencia a la torsión, donde los polímeros se forman a partir de al menos dos polímeros específicos. El documento WO-A 03/061606 da a conocer cementos de ionómero que contienen aminoácidos que mejoran las propiedades mecánicas.

El documento US 2002/0010227 da a conocer polímeros que contienen ácido que se pueden endurecer mediante la luz en disolución acuosa, que se pueden obtener haciendo reaccionar polímeros que tienen grupos de ácido carboxílico reactivos con una oxazolina u oxazina metacrilada. El documento WO03/011232 da a conocer cementos de ionómero de vidrio modificados por resina que comprenden un polímero que tiene una pluralidad de restos ácidos y una pluralidad de grupos vinilo polimerizables. En el documento US 2002/0010227 o el documento WO03/011232 se muestra la introducción de restos polimerizables en un ácido poliacrílico de acuerdo con la técnica anterior, lo que significa que la solubilidad en agua del ácido poliacrílico se deteriora, lo que no es deseable a la vista de la viscosidad y de las propiedades de manipulación de un cemento dental. Además, en el caso del documento WO03/011232, el lixiviado de HEMA procedente de la composición endurecida y la expansión en volumen del cemento endurecido representan problemas principales para la aplicación en el campo dental

Resumen de la invención El problema de la presente invención es proporcionar sistemas de cemento dental novedosos y mejorados que fraguan mediante una reacción del cemento en la que el cemento endurecido tiene una resistencia a la flexión y una tenacidad a la fractura mejoradas mientras que al mismo tiempo, la solubilidad en agua del polímero poliácido polimerizable no se deteriora en comparación con un polímero poliácido correspondiente que no contiene los restos polimerizables unidos a un grupo ácido.

Este problema se resuelve de acuerdo con la invención con una composición de cemento dental que comprende un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición en la estructura del polímero, que se representan por la siguiente fórmula (I) , (II) , y/o (III) :

en la que X representa O, S, o NR’, en... [Seguir leyendo]

1. Composición de cemento dental que comprende un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición en la estructura del polímero, que se representan mediante la siguiente fórmula (I) , (II) , y/o 5 (III) :

en la que X representa O, S, o NR’, en el que R’ representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

Y un grupo de la siguiente fórmula (IV) 15

en la que cada uno de L1, L2, L3 y L4,

que son independientes entre sí representan un enlace simple, un grupo alquileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, o un grupo alquileno C1-C20 de cadena lineal o ramificada que incluye 1 a 8 átomos seleccionados entre átomos de oxígeno y azufre,

X’ representa O, S, o NR”, en el que R” representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo 25 cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

m es 0 a 3, y

n es 1 a 3. 30

2. La composición de cemento dental de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero poliácido polimerizable se puede obtener mediante un procedimiento que comprende las etapas de

(i) copolimerizar una mezcla que contiene ácido acrílico y uno o más monómeros seleccionados entre el grupo de anhídrido maleico y anhídrido itacónico, y

(ii) hacer reaccionar el producto de reacción con HXY, en el que X e Y son tal como se ha definido en la 5 reivindicación 1.

3. La composición de cemento dental de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho polímero poliácido polimerizable se puede obtener mediante la copolimerización de una mezcla que contiene ácido acrílico y anhídrido de ácido itacónico.

4. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que XY es –OCH2C (=CH2) -COOH.

5. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 15 en la que el polímero poliácido polimerizable es soluble en agua.

6. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que contiene un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición representadas por la fórmula (I) en la que una porción de los grupos Y es un grupo de la siguiente fórmula (V)

en la que L5 representa un enlace simple o un grupo alquileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, L6 representa un grupo alquileno C1-C3 de cadena lineal o ramificada m es tal como se ha definido en la reivindicación 1.

7. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un sistema iniciador de la polimerización y, opcionalmente, un monómero polimerizable que tiene al menos dos grupos funcionales polimerizables.

8. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además un vidrio particulado que comprende

a. 20 – 25% en peso de sílice

b. 20 – 25% en peso de alúmina 40 c. 18 – 21% en peso de CaO más SrO

d. 13 – 18% en peso de óxido de cinc

e. 14 – 18% en peso de P2O5

f. 4 – 7% en peso de fluoruro 45 y en el que el contenido de Na2O es menor de 1% en peso

9. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el tamaño promedio de partículas del vidrio particulado está en el intervalo de entre 0, 1 a 100 μm.

10. La composición de cemento dental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho polímero poliácido polimerizable tiene un peso molecular promedio, Mw, entre 10000 y 500000.

11. Procedimiento para preparar un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición en la estructura del polímero que se representan mediante la siguiente fórmula (I) y/o (II) :

en la que X representa O, S, o NR’, en el que R’ representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo 10 cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada.

Y un grupo de la siguiente fórmula (IV)

en la que cada uno de L1, L2, L3 y L4,

que son independientes entre sí representan un enlace simple, un grupo alquileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, o un grupo alquileno C1-C20 de cadena lineal o 20 ramificada que incluye 1 a 8 átomos seleccionados entre átomos de oxígeno y azufre.

X’ representa O, S o NR”, mientras que R” representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

m es 0 a 3, y

n es 1 a 3,

dicho procedimiento comprende las etapas de 30

(i) copolimerizar una mezcla que contiene ácido acrílico y uno o más monómeros seleccionados entre el grupo de

anhídrido maleico, anhídrido itacónico, y

(ii) hacer reaccionar el producto de reacción de (i) con HXY, en el que X e Y son tal como se ha definido en la reivindicación 1.

12. Procedimiento para preparar un polímero poliácido polimerizable que tiene unidades de repetición en la estructura del polímero que se representan por la siguiente fórmula (III)

en la que X representa O, S, o NR’, en el que R’ representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

Y un grupo de la siguiente fórmula (IV)

en la que cada L3 y L4

que son independientes entre sí representan un enlace simple, un grupo alquileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, un grupo alquenileno C1-C6 de cadena lineal o ramificada, o un grupo alquileno C1-C20 de cadena lineal o ramificada que incluye 1 a 8 átomos seleccionados entre átomos de oxígeno y azufre,

X’ representa O, S, o NR”, en el que R” representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6, un grupo cicloalquilo C3-C6, o un grupo cicloalquilalquilo C4-C8 de cadena lineal o ramificada,

m es 0 a 3, y 30 n es 1 a 3,

comprendiendo dicho procedimiento las etapas de hacer reaccionar un anhídrido de ácido carboxílico de YCOOH, en el que Y es tal como se ha definido en la reivindicación 1, con un polímero o copolímero que contiene unidades 35 de repetición de la siguiente fórmula (V) :

en la que X es tal como se ha definido en la reivindicación 1.

13. Polímero poliácido polimerizable obtenible de acuerdo con el procedimiento de la reivindicación 11 o 12.

14. Uso del polímero poliácido polimerizable tal como se ha definido mediante la reivindicación 13 en una composición de cemento dental.