專利名稱：制備高分子量馬來酸酐、c的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備高分子量馬來酸酐(MAN)、C1-C4烷基乙烯基醚(AVE)及異丁烯(IB)三元共聚物的無溶劑法，并涉及包含該無溶劑高分子量三元共聚物的牙膏和假牙粘合劑組合物。
2．現(xiàn)有技術(shù)詳述美國專利5，037，924公開了馬來酸酐、C1-C4烷基乙烯基醚及異丁烯三元共聚物的制備方法，該共聚物的混合鹽可用作假牙粘合劑。這些三元共聚物是在添加的溶劑，例如，乙酸乙烯酯與環(huán)己烷的共溶劑存在下，通過沉淀聚合制備的。生成的三元共聚物僅具有約30，000-400，000的低分子量。盡管與本領(lǐng)域已知的其它粘合劑相比，該三元共聚物作為假牙粘合劑的性能相對(duì)較好，但該三元共聚物及其鹽包含不希望有的痕量乙酸乙烯酯和環(huán)己烷。
美國專利5，334，375公開了包含MAN、AVE及IB的交聯(lián)共聚物，用于控制菌斑(controlling plaque)的牙膏組合物。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種制備MAN、AVE及IB的高分子量三元共聚物的無溶劑法。
本文一個(gè)具體的目標(biāo)是提供這種分子量至少約1，500，000的無溶劑三元共聚物，該共聚物，以其混合鹽的形式，以優(yōu)異的方式用作假牙粘合劑，及用于牙膏組合物。
發(fā)明概述本文敘述的是制備高分子量的馬來酸酐(MAN)、C1-C4烷基乙烯基醚(AVE)及異丁烯(IB)交替三元共聚物的精細(xì)粉末的無溶劑法，該共聚物具有(A-B)n的分子結(jié)構(gòu)，其中A=MAN，B=AVE或IB，并優(yōu)選包含約5-45摩爾％的異丁烯。
這些三元共聚物的NMR波譜顯示交替(A-B)n分子結(jié)構(gòu)，其中n的值為使三元共聚物具有超過約1，500，000的重均分子量(GPC，水，pH9)且比粘度≥6(1％DMF溶液，25℃)。
本發(fā)明的無溶劑法按下述進(jìn)行將烷基乙烯基醚及異丁烯，以比在三元共聚物中所希望的摩爾比大的異丁烯與烷基乙烯基醚的摩爾比，加入到反應(yīng)器中，加入自由基引發(fā)劑，將混合物加熱到約50-100℃的反應(yīng)溫度，在一段時(shí)間內(nèi)將熔融馬來酸酐進(jìn)料到反應(yīng)器中，其中馬來酸酐與烷基乙烯基醚及異丁烯總用量的摩爾比不高于1∶3。這里得到的三元共聚物是無味的且不合其它已知的制備該三元共聚物方法所特有的痕量溶劑。
這些三元共聚物可有利地用于假牙粘合劑及牙膏組合物。
發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明，提供了制備高分子量的馬來酸酐，C1-C4烷基乙烯基醚，優(yōu)選甲基乙烯基醚，及異丁烯的高分子量三元共聚物的無溶劑法，該共聚物具有(A-B)n的交替分子結(jié)構(gòu)，其中A=MAN，B=AVE及/或IB。該三元共聚物的馬來酸酐烷基乙烯基醚異丁烯的摩爾比為約0.50∶0.45-0.25∶0.05-0.45。優(yōu)選三元共聚物包含約5-45摩爾％的異丁烯。最優(yōu)選的組合物具有約10-15％異丁烯，如上面所述。分子量為至少1，500，000(GPC，水，pH9)且比粘度(SV)≥6(1％DMF溶液，25℃)。
所得到的三元共聚物為無溶劑白色精細(xì)粉末。
當(dāng)用作假牙粘合劑時(shí)，該三元共聚物的混合鹽，如Ca/Na或Ca/Zn混合鹽，顯示了優(yōu)異的性能。
未交聯(lián)的三元共聚物特別適合用作牙膏組合物中控制菌斑的部分。
本發(fā)明方法的特征是無溶劑聚合方法，其是使用過量烷基乙烯基醚及異丁烯作為反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行的。因此，聚合反應(yīng)按下述進(jìn)行將具有預(yù)定組成的AVE/IB混合物預(yù)加入到反應(yīng)器中，加入自由基引發(fā)劑，加熱到約50-100℃的反應(yīng)溫度，在一段時(shí)間內(nèi)將熔融馬來酸酐進(jìn)料到反應(yīng)器中。
MAN與MVE+IB總量的摩爾比不高于1∶3，優(yōu)選小于1∶5。進(jìn)一步，在預(yù)加料中IB與MVE的摩爾比明顯高于三元共聚物中所希望的摩爾比，優(yōu)選，三元共聚物中含1∶2的IB∶MVE預(yù)加入約1∶1的IB∶MVE，三元共聚物中含1∶4的IB∶MVE預(yù)加入約1∶2的IB∶MVE。
通常，在聚合反應(yīng)接近完成時(shí)加入附加量的MVE，以便耗盡MAN反應(yīng)物。
反萃取殘留的過量MVE及IB后，所得三元共聚物產(chǎn)物是無味精細(xì)粉末，沒有任何溶劑，即無溶劑。
參照下述實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例1將裝有攪拌器、加熱套及加入試劑用注射泵(syringe pump)的1升帕爾(Parr)不銹鋼反應(yīng)器用氮?dú)鈬娚?，加?75g(3.00摩爾)甲基乙烯基醚(MYE)，175g(3.12摩爾)異丁烯(IB)及0.10g過氧化月桂酰。MVE與IB的摩爾比為0.96。將加料后的反應(yīng)器加熱到63℃，保持溫度，同時(shí)在2小時(shí)期間將39.2g(0.400摩爾)熔融馬來酸酐(MAN)進(jìn)料到反應(yīng)器中。MVE及IB與MAN的摩爾比是15.3。在65℃下保溫3小時(shí)后，加入50g(0.86摩爾)的附加的MVE。將溫度升至70℃，保溫1小時(shí)。然后，將反應(yīng)器冷卻至室溫，釋放壓力并將反應(yīng)器出料。得到的反應(yīng)產(chǎn)物為白色精細(xì)粉末，將該粉末在真空干燥箱中65℃下干燥1小時(shí)。產(chǎn)物是均勻、白色精細(xì)粉末(62g)，不含任何未反應(yīng)MAN。在其1％DMF溶液中25℃下測(cè)量的比粘度(SV)為6.94。13CNMR波譜顯示，三元共聚物中單體MAN∶MVE∶IB的摩爾比=0.50∶0.34∶0.16。粉末的重均分子量為2，170，000(GPC，水，Ph9)。
實(shí)施例2-5仿照實(shí)施例1的步驟，以制備具有不同MAN∶MVE∶IB比的三元共聚物。結(jié)果示于下表1。
表1實(shí)施例號(hào)聚合物2 3 45MVE，g(摩爾)100(1.72)200(344)167(2.87)200(3.44)IB，g(摩爾) 150(2.67)50(0.89)83(1.49) 25(0.44)MAN，g(摩爾)41(0.418)41(0.418) 41(0.418)41(0.418)反應(yīng)中MVE/IB0.39∶0.61 0.79∶0.11 0.66∶0.34 0.89∶0.11摩爾比聚合物中MAN∶MVE.50∶0.28∶0.21 0.50∶0.46∶0.07 0.50∶0.40∶0.10 0.50∶0.44∶0.05IB比值(根據(jù)13CNMR，以摩爾分?jǐn)?shù)表示)SV(1％，DMF)7.71 11.116.9614.46Mw(GPC，2,100,000 2,101,000 2,180,000 2,150,000水，pH9)實(shí)施例6假牙粘合劑組合物將實(shí)施例1-5的三元共聚物轉(zhuǎn)化為它們的Ca/Na(根據(jù)當(dāng)量7/2)及Ca/Zn(根據(jù)當(dāng)量3/1)混合鹽，使70％的羧基中和。將產(chǎn)物與由GantrezAN 169 BF制備的等效參比混合鹽比較，即與通常用作假牙粘合劑原料的商售MAN-MVE(1∶1)共聚物比較。
所選擇的參比Gantrez AN 169 BF材料分子量為2，450，000(GPC)，該分子量比本發(fā)明實(shí)施例1-5中三元共聚物任何一個(gè)的分子量高。所以，本發(fā)明三元共聚物的任何性能優(yōu)點(diǎn)能夠歸因于它們的分子結(jié)構(gòu)，而不是它們特殊的分子量?；诟鶕?jù)美國專利5，037，924所詳細(xì)描述的步驟進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)假牙粘合劑測(cè)試的結(jié)果，包含5-45％IB，優(yōu)選10-25％IB的本發(fā)明的三元共聚物鹽與參比材料相比，顯示了明顯較長和較強(qiáng)的保持性能(hold property)。
相反，根據(jù)美國專利5，037，924制備的單體比為0.50∶0.37∶0.13及分子量為223，000的MAN-MVE-IB的共聚物，作為假牙粘合劑，顯示了明顯比Gantrez AN 169 BF參比材料差的性能。類似地，具有少于5％或高于45％IB的高分子量MAN-MVE-IB三元共聚物與GantrezAN169 BF參照物相比，作為假牙粘合劑沒有顯示任何明顯性能改進(jìn)。
實(shí)施例7牙膏組合物的測(cè)試方法采用一種在玻璃器內(nèi)的試驗(yàn)評(píng)價(jià)所給出的聚合物用于牙膏的性能。在聚合物施加到羥基磷灰石表面，一種假牙表面后，試驗(yàn)測(cè)試triclosan★(2，4，4’-三氯-2’-羥基-二苯基醚)的保持量和吸收量。試驗(yàn)與實(shí)際的用牙膏刷牙，隨后用水清洗有關(guān)。
★Triclosan是通常用于減少菌斑形成的抗菌藥物。
HAP是牙齒的礦物相，HAP能提供均勻大小的表面且可得到定量及可再現(xiàn)的結(jié)果。通過放入直徑為13mm的模具中并加壓，將HAP材料制成圓片狀作為參比物。接著將得到的壓片干燥，最后在800℃下燒結(jié)4小時(shí)。
通過將HAP圓片在人工唾液中37℃下培養(yǎng)過夜，在持續(xù)搖動(dòng)下將HAP圓片在37℃下浸在包含給定聚合物及triclosan的樣品牙膏溶液中30分鐘測(cè)量triclosan的吸收量。接著用蒸餾水清洗圓片，在空氣流中干燥。將如此處理后的圓片放入乙氰溶劑中，自圓片中抽提t(yī)riclosan。隨后用HPLC確定溶劑中triclosan的量。
在唾液涂覆的HAP圓片上triclosan的保持量如下測(cè)量將圓片用牙膏溶液處理，用水清洗，并在持續(xù)搖動(dòng)下在人工唾液中重新培養(yǎng)60分鐘。從唾液中取出圓片，用水清洗并放入乙氰中。用HPLC測(cè)量圓片上保留的triclosan的量。對(duì)比例不含任何聚合物。
表1實(shí)施例號(hào)聚合物 2 3 4 5MVZ，g(摩爾)100(1.72)200(344)167(2.87)200(3.44)IB，g(摩爾) 150(2.67)50(0.89)83(1.49) 25(0.44)MAN，g(摩爾)41(0.418)41(0.418) 41(0.418)41(0.418)反應(yīng)中MVE/IB0.39∶0.610.79∶0.11 0.66∶0.34 0.89∶0.11摩爾比聚合物中MAN∶MVE.50∶0.28∶0.21 0.50∶0.45∶0.07 0.50∶0.40∶0.10 0.50∶0.44∶0.05IB比值(根據(jù)(NMR，以摩爾分?jǐn)?shù)表示)SV(1％，DMP)7.71 11.11 6.96 14.46Mw(GPC， 2,100,0002,101,000 2,180,000 2,150,000水，pH9)結(jié)果在下述表3給出
表權(quán)利要求
1．一種制備高分子量的馬來酸酐、C1-C4烷基乙烯基醚及異丁烯交替三元共聚物的無溶劑精細(xì)粉末的無溶劑法，該共聚物具有(A-B)n的分子結(jié)構(gòu)，其中A是馬來酸酐，B是烷基乙烯基醚或異丁烯，并包含約5-45摩爾％的異丁烯，其具有超過約1，500，000的重均分子量(GPC，水，pH9)且比粘度≥6(1％DMF溶液)，其包括將烷基乙烯基醚及異丁烯加入到反應(yīng)器中，異丁烯與烷基乙烯基醚的摩爾比基本上比在三元共聚物中所希望的摩爾比大，加入自由基引發(fā)劑，將混合物加熱到約50-100℃的反應(yīng)溫度，在一段時(shí)間內(nèi)將熔融馬來酸酐進(jìn)料到已加料的反應(yīng)器中，加入其中的馬來酸酐與烷基乙烯基醚及異丁烯總用量的摩爾比不高于1∶3，任選加入附加量的烷基乙烯基醚以完成反應(yīng)，隨后在聚合反應(yīng)結(jié)束后反萃取過量的異丁烯和烷基乙烯基醚。
2．權(quán)利要求1的方法，其中所述的C1-C4烷基乙烯基醚是甲基乙烯基醚。
3．權(quán)利要求1的方法，其中三元共聚物中馬來酸酐烷基乙烯基醚異丁烯的摩爾比為0.50∶0.45-0.25∶0.05-0.45。
4．權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)于具有約1∶2所述單體比的三元共聚物，在投料中異丁烯與烷基乙烯基醚的摩爾比為約1∶1。
5．馬來酸酐、C1-C4烷基乙烯基醚及異丁烯的交替三元共聚物的無溶劑白色精細(xì)粉末，該共聚物具有(A-B)n的分子結(jié)構(gòu)，其中A是馬來酸酐，B是烷基乙烯基醚或異丁烯，并具有馬來酸酐烷基乙烯基醚異丁烯的摩爾比為0.50∶0.45-0.25∶0.05-0.45及約5-25摩爾％的異丁烯，其具有至少約1，500，000的重均分子量，通過GPC在水(pH9)介質(zhì)中測(cè)量，比粘度≥6，在1％DMF溶液中測(cè)量。
6．以其混合鹽的形式包含權(quán)利要求5的無溶劑高分子量三元共聚物的假牙粘合劑組合物，兩種陽離子選自Na+、Ca++、Zn++、Al+++及Mg++，優(yōu)選Ca++/Na+或Ca++/Zn++混合鹽。
7．一種牙膏組合物，其包含提高抗菌性能的權(quán)利要求5的無溶劑、高分子量、未交聯(lián)三元共聚物的量。
全文摘要
本發(fā)明涉及馬來酸酐、C
文檔編號(hào)A61K6/00GK1286706SQ98813807
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月2日
發(fā)明者K·普洛科卡, W·E·普洛西塞, H·張 申請(qǐng)人:Isp投資有限公司