プラーク付着防止能を有する歯面改質剤の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 09671970
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 保存治療系歯学
• 研究機関: 神奈川歯科大学
• 研究代表者: 寺中 敏夫 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (60104460)
• 研究分担者: 好野 則夫 東京理科大学, 工学部, 教授 (50084380) ; 荻原 早紀子 神奈川歯科大学, 歯学部, 助手 (40214043)
• 研究期間 (年度): 1997 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: プラーク付着防止 / 表面改質 / シランカップリング剤 / ポリフルオロアルキルシラン / 表面自由エネルギー / 汚染防止 / ポリフルオロアルキル鎖

研究概要

歯の表面に付着する細菌性プラークの蓄積は,微粒子としての細菌が固体としての歯の表面に対する物理化学相互作用による吸着によるものであり,界面の状態により大きく影響を受ける.本研究プロジェクトではフッ化炭素鎖を持つシランカップリング剤,(1H,1H,2H,2H-henicosafluorododesyl)triisocyanatosilane(10F2S-3I),ならびに(1H,1H,2H,2H-henicosafluorododesyl)trimethoxysilane(10F2S-3M)のエナメル質表面への改質効果を検討した.
鏡面研磨したウシエナメル質試料を10F2S-3I,10F2S-3Mおよび比較のため炭化水素鎖をもつdodesyltrimethoxysilane(10H2S-3M)を用い表面改質した改質群,正リン酸でエッチングした後,各シランで表面改質した前処理群,表面改質を施さない非改質群の3群に分けた.1)各群の接触角を測定し,表面自由エネルギーを算出したところ,10F2S-3Iおよび10F2S-3Mで改質した改質群および前処理群は,非改質群および10H2S-3M群に比較して有意に低く,エナメル質表面を不活性な状態に変化させることができた.2)粉末ハイドロキシアパタイト(HAP)および粉末ウシエナメル(BEP)を各シランで処理した改質群と,非改質群のホスビチン吸着量をgel permeation chromatographyで定量したところ,10F2S-3Iおよび10F2S-3Mで改質したHAPおよびBEPは非改質群および10H2S-3M群に比較して著明に吸着量が少なく,口腔内においても改質効果が十分発現する可能性が示された.3)改質エナメル質の耐酸性試験では,60分浸漬後のカルシウム溶出量は10F2S-3I,10F2S-3M改質群および前処理群が,非改質群および10H2S-3M群に比較して有意に少なく,SEMによる表面観察によっても耐酸性を付与することができた.4)10F2S-3Iを用いて実験を行ったin vitroでのS.mutans付着実験では,10F2S-3I改質群および前処理群の総付着S.mutans量は非改質群に比較して有意に少なく,in vivoでのプラーク付着試験においても10F2S-3I改質群および前処理群は,非改質群に比較してプラーク付着量が有意に少なかった.以上の研究成果より,ポリフルオロアルキルシランによるエナメル質表面改質はプラーク付着抑制に有効であり,口腔の健康維持に寄与する可能性が強く示唆された.

研究成果

• [文献書誌] Norio Yoshino,: "Synthesis of silane coupling agents containing fluorocarbon chain and application to dentistry."Journal of Biomaterials Science Polymer Edition. 8(8). 623-653 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 好野則夫: "フッ化炭素鎖を有するトリエトキシ型シランカップリング剤の合成とガラスの表面改質."日本油化学会誌. 46(4). 405-411 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Norio Yoshino: "Plaque controlling surface modifier containing fluorocarbon chain."Reactive and Functional Polymers. 37. 271-282 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 好野則夫: "プラークコントロール可能なフッ素系歯科用表面改質剤."材料技術. 17(1). 5-9 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "ポリフルオロアルキル基を有するイソシアナトシランカップリング剤で表面改質したコンポジットレジンのプラーク付着抑制効果."日本歯科保存学雑誌. 43(5). 1083-1089 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "ポリフルオロアルキルシランを用いた表面改質によるプラーク付着抑制."日本歯科保存学雑誌. 44(3)(印刷中). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "ポリフルオロアルキルシランで表面改質したエナメル質の耐酸性とプラーク付着抑制能の形態学的研究."日本歯科保存学雑誌. 44(印刷中). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshino, Norio.: "Synthesis of silane coupling agents containing fluorocarbone chain applications to dentistry : Plaque-controlling surface modifiers."J.Biomater.Sci.Polymer Edn. 8-8. 623-653 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshino, Norio.: "Synthesis of triethoxy-type silane coupling agents containing fluorocarbon chain and surface modification of glass."46-4. 405-411 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshino, Norio.: "Plaque-controlling surface modifier containing fluorocarbone chain."Reactive and Functional Polymers. 37. 271-282 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshino, Norio.: "Plaque controllable dental surface modifier containing fluorocarbon chain."17-1. 5-9 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] "Inhibitory effect of surface modifier with polyfluorotriisocyanatosilane on plaque accumulation to resin Composite in vitro."The Japanese Journal of conservative Dentistry. 43-5. 1083-1089 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] "Inhibition of plaque accumulation by surface modification with polyfluoroalkylsilane."The Japanese Journal of conservative Dentistry. 44-3 (in press). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] "Morphological study on the acid resistance and plaque accumulation of modified enamel with polyfluoroalkylsilane"The Japanese Journal of conservative Dentistry. 44 (in press). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "ポリフルオロアルキル基を有するイソシアナトカップリング剤で表面改質したコンポジットレジンのプラーク付着抑制効果"日本歯科保存学雑誌. 43(5). 1083-1089 (2000)
• [文献書誌] Kurosaka N: "Poly (fluoro) triisocyanatosilane surface modification reduces Streptococcus mutans adherence"Journal of Dental Research. 79 spec.iss. 465 (2000)
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "フッ化炭素鎖を含む表面改質剤の歯科への応用(IX)-タンパクの吸着に関する基礎的実験-."歯科保存学雑誌. 43巻春季特別号. 74 (2000)
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "フッ化炭素鎖を含む表面改質剤の歯科への応用(X)-エナメルへの応用-"歯科保存学雑誌. 43巻秋季特別号. 85 (2000)
• [文献書誌] 黒坂のぶこ: "ポリフルオロアルキルシランによるエナメル質表面の改質効果"神奈川歯学. 35巻抄録集. 32 (2000)
• [文献書誌] KUROSAKA, N: "Poly(fluoro)triisocyanatosilane surface Medification reduces Streptococcus mutans,Adherence"J. Dent. Res. 79. 465 (2000)
• [文献書誌] 黒坂 のぶ子: "フッ化炭素鎖を含む表面処理剤の歯科への応用(VIII) -修復材およびエナメル質の表面改質能-"日歯保存誌. 42. 111 (1999)
• [文献書誌] 黒坂 のぶ子: "ポリフルオロアルキルシランによる改質表面の細菌付着性と脱離性"神奈川歯学. 36. 16 (1999)
• [文献書誌] 黒坂 のぶ子: "ポリフルオロアルキルシランによる歯科修復材料およびエナメル質の表面改質効果"複合材料界面. 講演集. 0-13-1-0-13-2 (1999)
• [文献書誌] YOHINO,N: "Plaque-controlling surface modifier Containing fluorocarbon Chain." Reactive & Functional Polymers. 37. 271-282 (1998)
• [文献書誌] 好野 則夫: "プラークコントロール可能なフッ素系歯科用表面改質剤" 材料技術. 17・1. 5-9 (1999)
• [文献書誌] 山中秀起: "ポリフルオロアルキル鎖を含むシランカップリング剤に関する研究(第6報)-疎水性官能基の種類による処理効果と耐水耐久性-" 歯材器. 17. 17 (1998)
• [文献書誌] Kondo,Y.: "Synthesis of silane coupling agents Containinga fluorocarbon Chain and modification of inorganic surface" Polymer. 468 (1998)
• [文献書誌] Nihei,T: "Improvement of Water resistance of dental resin Composites using mixture silane of 3-methacryloxyprepyl trimethexysibane and poly(fluoro)alkyl trimethoxysilone" International Conference on Composite Interface. 7. 133-134 (1998)
• [文献書誌] 黒坂のぶ子: "フッ化炭素を含むシランカップリング剤の歯科への応用-修復材および歯芽表面の処理効果について-" 材料技術. 講演集. 105-106 (1998)
• [文献書誌] Yoshino,Norio: "Synthesis of silane coupling agents containing fluorocarbon chain and application to dentistry:Plaque-controlling surface modifiers." J Biomater Sci.,Polymer Edn.8・8. 623-653 (1997)
• [文献書誌] Yoshino,Norio: "Plaque-controlling surface modifier containing fluorocarbon chain." Reactive and Functional Polymers. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] 好野,則夫: "フッ化炭素鎖を有するトリエトキシ型シランカップリング剤の合成とガラスの表面改質" 日本油化学会誌. 46・4. 405-411 (1997)
• [文献書誌] 二瓶,智太郎: "ポリフルオロアルキル鎖を含むシランカップリング剤に関する研究(第5報)-側鎖にフッ化炭素鎖を含むカップリング剤の接着強さについて-" 歯材器. 16・30. 128 (1997)
• [文献書誌] 山中,秀起: "ポリフルオロアルキル鎖を含むシランカップリング剤に関する研究(第4報)-フッ素系シラン処理剤の吸着状態の検討-" 歯材器. 16・29. 117 (1997)
• [文献書誌] 二瓶,智太郎: "ポリフルオロアルキル鎖を含むシランカップリング剤に関する研究(第3報)-動的粘弾性による検討-" 歯材器. 16・29. 116 (1997)