[發(fā)明專利]含季銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌性甲基丙烯酸酯單體及其制法和應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210234870.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102807510A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何經(jīng)緯;劉芳;梁曉旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C271/16
• 分類號(hào): C07C271/16;C07C269/02;A61K6/083;A01N47/12;A01P1/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

及其制法和應(yīng)用?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用作光引發(fā)聚合體系的單體，具體涉及一系列含季銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌性甲基丙烯酸酯單體及其制法和應(yīng)用。?

背景技術(shù)

牙齒材料學(xué)是現(xiàn)代牙科修復(fù)的重要基礎(chǔ)，是融合了材料科學(xué)、生命科學(xué)、高分子化學(xué)及口腔學(xué)的交叉學(xué)科，并且是口腔學(xué)和生物醫(yī)學(xué)高分子最重要及發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。專利US3066112和US6030606公開(kāi)的一種含有雙酚A結(jié)構(gòu)的甲基丙烯酸酯類單體Bis-GMA現(xiàn)已廣泛用于牙齒修復(fù)材料中，它具有低體積收縮率、高粘結(jié)性以及優(yōu)異的機(jī)械性能等特點(diǎn)。如今，商業(yè)化的甲基丙烯酸酯基修復(fù)材料通常含有Bis-GMA、聚氨酯類甲基丙烯酸酯（UDMA）以及二甲基丙烯酸三縮乙二醇（TEGDMA）。?

與陶瓷質(zhì)修復(fù)材料相比，由于一般的甲基丙烯酸酯樹(shù)脂缺乏抗菌活性，因此細(xì)菌及微生物更加容易聚集在甲基丙烯酸酯修復(fù)材料表面，導(dǎo)致二次齲齒。因此在最近幾年，開(kāi)發(fā)具有抗菌活性的甲基丙烯酸酯基牙科修復(fù)材料受到越來(lái)越多的關(guān)注。?

制備具有抗菌活性的甲基丙烯酸酯類牙科修復(fù)材料的一個(gè)途徑就是引入具有抗菌活性基團(tuán)（如季銨鹽結(jié)構(gòu)）的甲基丙烯酸酯類單體。在20世紀(jì)?30年代，G.?Domagk發(fā)現(xiàn)季銨鹽的廣譜抗菌活性后，季銨鹽化合物作為一種廣譜抗菌劑已廣泛應(yīng)用于涂料、織物處理、污水處理等。在牙科修復(fù)材料方面，專利US5733949報(bào)道了Imazato及其團(tuán)隊(duì)合成的一種牙科修復(fù)材料用甲基丙烯酸酯季銨鹽單體MDPB，含有該單體的修復(fù)材料可以有效降低變形鏈球菌及微生物在其表面的聚集，由MDPB制備的牙科修復(fù)材料用底漆材料已推出市場(chǎng)。另外一種單甲基丙烯酸酯季銨鹽DMAE-CB也展示出對(duì)口腔致病菌的抗菌性，并由其制備的牙科修復(fù)材料具有長(zhǎng)效的抗菌活性。?

然而，MDPB和DMAE-CB也存在明顯的缺陷。它們的分子結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)，在材料中含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致材料的性能受影響，以及這兩種單體與牙科修復(fù)材料常用的疏水性雙甲基丙烯酸酯單體如TEGDMA存在難混合等問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的牙科修復(fù)材料其存在的無(wú)抗菌性以及現(xiàn)有的抗菌甲基丙烯酸酯單體與牙科修復(fù)材料用甲基丙烯酸酯基體難混合等問(wèn)題，提供一系列含季銨鹽結(jié)構(gòu)和氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)，并且與現(xiàn)有牙科修復(fù)材料用甲基丙烯酸酯單體相容性好的新型多甲基丙烯酸酯抗菌單體及其制法和應(yīng)用。?

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述含季銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌性甲基丙烯酸酯單體在牙科修復(fù)材料中的應(yīng)用。?

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的：?

一種含季銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌性甲基丙烯酸酯單體，其結(jié)構(gòu)式如式（I）所示：?

結(jié)構(gòu)式（I）中R₁取結(jié)構(gòu)式（II）的任意一種。?

結(jié)構(gòu)式（II）中?m為1到19中任意一個(gè)數(shù)值。?

結(jié)構(gòu)式（I）中X取結(jié)構(gòu)式（III）中的任意一種。?

結(jié)構(gòu)式（I）中R₂取結(jié)構(gòu)式（Ⅳ）中的任意一種。?

結(jié)構(gòu)式（IV）中的n為0到27中任意一個(gè)數(shù)值。?

本發(fā)明還提供含季銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌性甲基丙烯酸酯單體的制備方法，該制備方法包括如下步驟：?

步驟一：N，N-二烷基二乙醇胺季銨鹽的制備?

在裝有磁子的三頸瓶中加入N-甲基二乙醇胺及鹵代烷，加入一定量的溶劑，在30~90℃下回流攪拌反應(yīng)5-24小時(shí)，冷卻至室溫，過(guò)濾，并將濾餅于25-50℃下真空干燥24-72小時(shí)，得到N，N-二烷基二乙醇胺季銨鹽。?

步驟二：甲基丙烯酸酯大單體的制備?

在裝有磁子的三頸瓶中加入甲基丙烯酸異氰酸酯基烷基酯，在攪拌狀態(tài)下不斷加入N，N-二烷基二乙醇胺鹽及催化劑和阻聚劑，加入一定量的溶劑降低體系粘度，在油浴5~65℃下反應(yīng)0.5～18小時(shí)，然后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行純化處理。?

其中N-甲基二乙醇胺與鹵代烷的摩爾比為?1:1.05-1.10。?

甲基丙烯酸異氰酸酯基烷基酯與N，N-二烷基二乙醇胺鹽的摩爾比為?2:1；催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.02%~1%；阻聚劑為反應(yīng)用總質(zhì)量的0.1%~0.6%。?

所述溶劑選自乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷，乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、丙酮、丁酮、環(huán)已酮或N,N-二甲基甲酰胺的一種或幾種以上混合物。?