作为底涂剂用于粘合性改善的包含硫醇、烯烃和含膦酸化合物的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种底涂剂组合物，其可以施用于组织以增加组织与贴剂、填充剂或支持材料之间的粘合强度。该底涂剂包含二硫醇组分和含烯丙基的组分以及光引发剂。

Compositions containing mercaptan, olefins and phosphonic acid compounds used as primers for improving adhesion

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为底涂剂用于粘合性改善的包含硫醇、烯烃和含膦酸化合物的组合物
本专利技术涉及可用作骨或牙齿上的底涂剂(primer)的组合物。该底涂剂组合物提供良好的机械性能，也可以应用于湿骨。本专利技术进一步涉及含烯丙基-膦酸的化合物。本专利技术可用于各种应用中，并可作为试剂盒提供。
技术介绍
随着未来几十年老年人越来越多，据估计所有类别的骨折数量将大幅增加。社会中的大多数骨折是由事故引起的，而较少量的骨折是由骨质疏松症等疾病引起的。在交通、跌倒、休闲和暴力等意外因素中，跌倒造成的骨折是最常见的原因。在瑞典，统计数据显示所有类别的骨折是引起65岁以上人群住院治疗的最常见原因。在接下来的几十年中，可以预见到世界各地的骨折模式相似，因为大多数国家的人口统计图是相同的。因此，由于需住院治疗而使医疗保健费用将大大增加。因此，社会需要不仅关注原发性预防，而且需要关注旨在减少骨折数量和总住院时间的新的有效的骨折治疗。所有类别的骨折治疗都是保守的，无需外科手术或使用各种工具进行手术稳定。最常见的手术方法是通过使用由钛或不锈钢制成的金属和螺钉来稳定骨折。根据骨折的类型和位置，在局部麻醉或全身麻醉期间进行外科手术。虽然准确和良好的手术结果包括骨折稳定和愈合，但是仍需要替代材料来使用。几十年来，研究人员一直致力于开发用于骨折固定的粘合剂系统，并且已经评估了各种方法。然而，相对于目前使用的骨水泥，由于目前可用的粘合剂体系的粘附性差或生物相容性问题的困扰，使得其应用领域扩展延缓。最近的研究在为湿环境的粘合剂系统提供解决方案方面已经进行了深入研究，采用了更多的生物相容性方法和创新方法。一种有希望的固定方法是纤维增强粘合剂贴剂(FRAP)，描述于WO2011048077中。FRAP施用于骨折上而不进入断裂的横截面，因此与其他提出的粘合剂固定方法相比减少了对骨折愈合的干扰。FRAP技术可以快速、温和地固定那些由于位置敏感、接近关节或无法钻孔而被认为非常困难的各种骨折。为了解决粘附在湿表面上然后在潮湿环境中保持稳定的困难，粘合剂体系可含有增强粘合力的底涂剂溶液和三嗪-三酮组分三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯(TEMPIC)和1，3，5-三烯丙基-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮(TATATO)的更疏水的粘合剂基质。根据早期的研究，粘合增强底涂剂对于湿骨的最终粘合强度非常重要。底涂剂应该粘附在湿骨表面上并形成相容的表面，并且优选具有与粘合剂基质共价键合的能力。该方法已经在牙科中使用多年，其中具有磷酸、膦酸或羧酸的酸性粘附增强基团的丙烯酸酯单体的使用已经实现了自蚀刻粘合剂体系。酸性单体溶解羟基磷灰石并与钙离子形成离子键，形成具有非常低溶解度的沉淀物，其整合在羟基磷灰石表面内。然而，丙烯酸酯聚合体系的使用与未反应单体的细胞毒性泄漏有关。此外，由于骨中大比例的羟基磷灰石，对使用这种粘合增强基团用于骨粘合剂具有高度的兴趣。WO2012126695公开了一种适用于制备三维物体的稳定的可固化硫醇-烯组合物。WO2012126695旨在解决可固化的硫醇-烯组合物的保存期限差的问题，并且公开了包含烯键式或炔键式不饱和单体、硫醇、任选的光引发剂、膦酸和含苯或含萘的化合物的组分的组合物。非常需要用于固定骨折的粘合系统作为骨折的销钉或螺钉的替代或补充。然而，身体的潮湿环境具有挑战性，并且许多方法受到粘附性差、生物相容性问题或固定方法不充分的困扰。这延缓了骨折粘合剂临床应用的扩展。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点。本专利技术的底涂剂能够实现在湿环境中(例如在骨修复应用中)起作用的高强度粘合剂固定方法。对于牙科修复剂，我们的底涂剂对于能够实施硫醇-烯树脂的使用至关重要，这可以减少目前的丙烯酸酯树脂的单体泄漏和固化收缩应力的问题。硫醇-烯树脂也会使牙科修复体远离使用已知具有潜在危害(例如来自丙烯酸酯的单体泄漏)的双酚A衍生物。本专利技术使用硫醇-烯偶联聚合，并且能够在骨和牙修复体中使用硫醇-烯树脂。硫醇-烯树脂具有通过良好且有效的反应制备的优点，对氧抑制不敏感。由于柔性硫醚键的逐步网络形成，硫醇-烯树脂在高转化率下凝胶化。与目前用作牙科修复剂和骨水泥的丙烯酸酯系统相比，高胶凝点降低了固化诱导的收缩并增加了交联网络的最终转化率，这可以导致获得更好的稳定性和单体从修复体中的最小释放。在第一方面，本专利技术涉及根据权利要求1的组合物。在第二方面，本专利技术涉及具有如下通式结构的化合物：其中n为1或更高，R为烷基，X为含膦酸基团。在第三方面，本专利技术涉及根据本专利技术的组合物或化合物作为硬组织如骨或牙齿、或金属或合成材料的底涂剂的用途。在第四方面，本专利技术涉及根据本专利技术的组合物或化合物作为硬组织或金属或合成材料的涂层或填充剂的用途。在第五方面，本专利技术涉及制备根据本专利技术的化合物的方法，包括：a.提供烯丙基官能羧酸，例如双(烯丙氧基甲基)丙酸(BAPA)、羟基官能化的羧酸树枝化合物(carboxylicdendron)、酯化促进剂和催化剂；b.混合步骤a的化合物，优选按顺序混合，首先活化烯丙基官能羧酸上的羧酸，然后加入羟基官能化的树枝化合物；c.使反应物进行反应；d.任选地分离所得产物；并且e.将胺和烷基亚磷酸酯或含氨基的膦酸酯化合物与酰胺化促进剂一起加入；f.重复步骤b到d。在第六方面，本专利技术涉及一种贴剂，包含包含根据本专利技术的组合物或化合物的第一层；任选地，第二层的粘合剂复合物，所述粘合剂复合物包含光引发剂，含至少两个硫醇基团的组分A，含有选自乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、不饱和环状乙烯基的乙烯基反应性基团和炔基的组分B，以及磷酸钙颗粒或官能化磷酸钙颗粒，其中粘合剂复合物设置在第一层上；并且在所述底涂剂层上或在任选的第二层上提供的组合物，包含至少一种组分A和至少一种组分B的反应产物，其中组分A包含含至少两个硫醇基团的化合物或含至少两个硫醇基团的化合物的二硫化物衍生物，并且其中组分B包含选自乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、不饱和环状乙烯基的乙烯基反应性基团和炔基。在第七方面，本专利技术涉及包含根据本专利技术的组合物或化合物的填充剂，其中所述填充剂还包含磷酸钙颗粒，例如羟基磷灰石。在第八方面，本专利技术涉及具有涂层的磷酸钙材料，所述涂层包含根据本专利技术的组合物。在第九方面，本专利技术涉及一种包括至少两个容器的试剂盒，其中所述试剂盒中的任何一个容器可以包含以下任何：水；具有至少两个硫醇基团的第一化合物；具有通式结构(1)的第二化合物：其中R1是烷基、二烷基醚、二烷基酯、二烷基氨基甲酸酯或二烷基酰胺基团，R2是至少一个含烯丙基的基团，R3是氢、烷基或至少一个含烯丙基的基团，并且R4是氢、烷基或至少一个含烯丙基的基团；其中第一化合物或第二化合物包含至少一个含膦酸的基团X，条件是当第二化合物包含至少一个含膦酸基团时，所述基团与R1基团结合；和光引发剂；其中组合物中膦酸基团与烯丙基或硫醇基团之间的摩尔比为0.01至0.5。除非另有说明，否则本文描述的所有实施方案涉及所有方面。附图说明图1显示了适合作为底涂剂组合物中第一化合物的分子结构：a)三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯，TEMPIC；b)乙氧基化-三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，ETTMP；c)1，3，5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含水组合物，包含具有至少两个硫醇基团的第一化合物；具有如下通式结构的第二化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.27 SE 1651404-41.一种含水组合物，包含具有至少两个硫醇基团的第一化合物；具有如下通式结构的第二化合物：其中R1是烷基、二烷基醚、二烷基酯、二烷基氨基甲酸酯或二烷基酰胺基团，R2是至少一个含烯丙基的基团，R3是氢、烷基基团或至少一个含烯丙基的基团，并且R4是氢、烷基基团或至少一个含烯丙基的基团；其中所述第一化合物或所述第二化合物包含至少一个含膦酸的基团X，条件是当所述第二化合物包含至少一个含膦酸的基团时，所述基团与所述R1基团结合；和光引发剂；其中所述组合物中所述膦酸基团和所述烯丙基基团之间的摩尔比为0.01至0.5。2.根据权利要求1所述的含水组合物，其中所述组合物的pH为1.5至4。3.根据权利要求1或权利要求2所述的含水组合物，其中所述膦酸基团和所述烯丙基基团之间的摩尔比为0.01至0.5，例如0.01至0.1，或0.03至0.3，例如0.04至0.25或0.06至0.20。4.根据权利要求1-3中任一项所述的含水组合物，其中其还包含第三化合物或额外化合物，所述额外化合物包含至少一个含烯丙基的基团或至少一个硫醇基基团或至少一个含炔基的基团。5.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中R1是C1-C10烷基基团，例如C1-C6烷基基团，并且其中R2是烷基烯丙基基团或烷氧基烯丙基基团。6.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述第二化合物具有通式(1)并且其中X是膦酸基团。7.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述至少一个含烯丙基的基团中的每一个是含两个或更多个烯丙基基团的烷基烯丙基基团，或者其中所述至少一个含烯丙基的基团中的每一个是含二烷基醚烯丙基基团的两个或多个烯丙基基团。8.根据权利要求7所述的含水组合物，其中所述第二和/或第三化合物和/或额外化合物是具有四个或更多个烯丙基基团的树枝状聚合物。9.根据权利要求1-8中任一项所述的含水组合物，其中所述第二化合物的所述含膦酸的基团具有以下结构：其中R5和R6单独地为烷基基团，例如C1-C10烷基基团，例如亚甲基或亚乙基。10.根据权利要求1-9中任一项所述的含水组合物，其中所述第二化合物包含至少一个含膦酸的基团，并且其中所述组合物包含具有如下通式的第三化合物：其中n为1或更高。11.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述光引发剂选自苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)亚膦酸锂(LAP)，Irgacure819，(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦(BAPO)，(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)，樟脑醌，羧化樟脑醌。12.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述第一化合物选自三2-(3-巯基丙酰氧基)乙基异氰脲酸酯(TEMPIC)、乙氧基化三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯(ETTMP)、三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯、硫醇化聚(乙二醇)、1，3，5-三(3-巯基丙基)-1，3，5-三氮杂环庚烷-2，4，6-三酮(TTTSH)和乙氧基化三羟甲基丙烷三硫醇(ETTT)和硫醇化多臂聚乙二醇。13.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述组合物还包含乙醇或丙酮，优选含量为所述组合物总重量的10-90wt％，例如40-60wt％。14.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物，其中所述组合物包含选自1，3，5-三烯丙基-1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮(TATATO)、三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE)和双(烯丙氧基甲基)丙酸(BAPA)的第三化合物。15.根据权利要求1-14中任一项所述的含水组合物，其中所述第二化合物具有如下通式结构：其中n为1或更高，R为烷基，X为含膦酸的基团。16.根据前述权利要求中任一项所述的含水组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·马尔科奇，V·格拉斯科格，S·加西亚·加莱戈，M·阿尔塞诺，
申请(专利权)人：生物医学键合有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE