新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂微滲漏的研究

張 娜, 何惠明, 龔 旭*, 李石保*, 張宇濤, 丹睿辰, 謝 超**

(陜西 西安 710032: 1. 軍事口腔醫學國家重點實驗室, 陜西省口腔醫學重點實驗室，第四軍醫大學口腔醫院: *修復科, **材料科, ***種植科; 2. 第四軍醫大學學員旅)

新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂微滲漏的研究

張 娜1*, 何惠明1*, 龔 旭1**, 李石保1**, 張宇濤1*, 丹睿辰2, 謝 超1***

(陜西 西安 710032: 1. 軍事口腔醫學國家重點實驗室, 陜西省口腔醫學重點實驗室，第四軍醫大學口腔醫院:*修復科,**材料科,***種植科; 2. 第四軍醫大學學員旅)

目的: 評價新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂和傳統復合樹脂充填體邊緣的微滲漏情況。方法：選取新鮮拔除的前磨牙40個，分別在每個牙的頰側制備牙頸部洞后，將其隨機分為2組(n=20)，并分別用新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂和傳統復合樹脂進行充填。充填后分別經冷熱循環、氨化硝酸銀染色、頰舌向切片后，在體視顯微鏡下觀察其染料的滲透情況。結果：新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性樹脂充填組牙合壁和齦壁的微滲漏程度均顯著低于傳統復合樹脂充填組(P<0.05)。結論：新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性樹脂可減小樹脂充填體和牙體之間的邊緣微滲漏。

復合樹脂; 聚合收縮; 微滲漏

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.12.007

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(12): 732]

隨著材料技術的不斷發展，復合樹脂因其具有良好的美學特性和物理化學性能，被廣泛應用于口腔臨床。然而，復合樹脂在聚合過程中會發生聚合收縮[1]，同時還會使碳碳雙鍵轉變為碳碳單鍵、分子間由范德華力轉變為共價鍵結合[2]；從而使其體積減小，并導致修復體和牙體之間出現微滲漏，最終會引發繼發齲、邊緣著色、術后敏感等問題[3]，從而影響修復體的使用壽命。

為此，本課題組在前期實驗中研制了一種新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體，即2-(苯基氨基甲醛基)氧乙基甲基丙烯酸酯(BOCNA)[4]，并將其合成新的復合樹脂。本實驗中擬采用染料滲入法分別測定此新型復合樹脂和傳統樹脂充填體的邊緣微滲漏情況，以探討此新型復合樹脂對充填體邊緣微滲漏的影響。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

雙酚A雙甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)、雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯(TEGDMA)、無機填料(BG) (Esstech, 美國)；新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體、2-(苯基氨基甲醛基)氧乙基甲基丙烯酸酯BOCNA(西北工業大學合成)；樟腦醌CQ、胺活化劑DMAEMA(Sigma,美國)；酸蝕劑、可見光固化機(登士柏, 德國)；全酸蝕粘結劑(3M, 美國)；硝酸銀(長沙科怡)；氨水(上海森斐)；體視顯微鏡(萊卡,美國)；慢速切割機(MTI，美國)；冷熱循環儀(第四軍醫大學研制)；掃描電鏡(日立, 日本)。

1.2 方法

1.2.1 實驗用復合樹脂的制備

1.2.1.1 所用復合樹脂的種類

本實驗所用復合樹脂分別為新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂和傳統復合樹脂，其具體組成成分見表1。

表1 各樹脂的組成成分

1.2.1.2 具體制備方法

首先將樹脂主單體Bis-GMA與稀釋劑單體(BOCNA或TEGDMA)按70 ∶30的比例混合，置于磁力攪拌機上攪拌30 min后，分別加入引發劑CQ和DMAEMA(兩者各占總質量的0.5%)并繼續攪拌2 h；然后再加入填料BG，并使其占總質量的75%，同時置于真空攪拌機上攪拌2 h，避光保存備用。

1.2.2 充填體試件的制備

選擇正畸減數而拔除的完整、無齲、無隱裂的前磨牙40個，清除其表面牙周膜組織并超聲清洗，分別在每個牙的頰側制備一深2 mm、長4 mm、寬3 mm的牙頸部洞。所有窩洞經徹底沖洗并吹干后，將其隨機分為實驗組和對照組(n=20)，實驗組用新型復合樹脂進行充填，對照組用傳統復合樹脂進行充填；分別經充分光照固化后，打磨拋光并充分暴露洞緣。將充填好的所有離體牙置于37 ℃蒸餾水中儲存24 h后，分別進行冷熱循環10 000次，每次循環均包括5 ℃的冷水和55 ℃的熱水中各60 s。

1.2.3 充填體邊緣微滲漏的檢測

取上述冷熱循環處理后的各組離體牙，用自凝塑料封閉其根尖孔，并于修復體周圍1 mm以外的所有牙面涂布兩層指甲油。待指甲油充分晾干后，將所有離體牙置于500 g/L的氨化硝酸銀溶液中浸泡24 h后；流水沖洗10 s后再置于顯影液中浸泡(熒光燈照射)8 h。然后取出各組離體牙，流水沖洗20 s并吹干后，用低速切割機沿牙的頰舌向將其連續切成3片，分別置于體視顯微鏡下(×14)觀察充填界面的滲漏情況并拍照。每個牙測量3個切片共4個切面，取其中的最大分作為該牙的微滲漏情況[5]。記分標準參照Sidhu[6]的評價標準, 0：洞壁無染料滲入；1：染色劑沿洞壁滲入深度不足壁長的1/2；2：染色劑沿洞壁滲入深度超過壁長的1/2但未達到洞底；3：染色劑沿洞壁滲入范圍包括洞壁和洞底。

1.3 統計學分析

采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，實驗組與對照組的微滲漏程度相比采用非參數Kruskal-Wallis H檢驗方法；各組內牙合壁、齦壁的微滲漏程度相比采用Mann-Whiteney U檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

各組齦壁、牙合壁微滲漏的體視顯微鏡照片如圖1～2所示,各組齦壁、牙合壁的滲漏程度如表2所示。經統計學分析，各組齦壁的微滲漏程度均較其牙合壁大，但無統計學差異(P>0.05)；而實驗組與對照組相比，無論牙合壁還是齦壁，其微滲漏程度均顯著降低，差異均有統計學意義(P<0.05)。

齦壁微滲漏: 1級齦壁微滲漏: 2級齦壁微滲漏: 3級

牙合壁微滲漏: 0級牙合壁微滲漏: 1級牙合壁微滲漏: 2級牙合壁微滲漏: 3級

齦壁微滲漏: 2級齦壁微滲漏: 3級牙合壁微滲漏: 1級牙合壁微滲漏: 2級牙合壁微滲漏: 3級

組別洞壁微滲漏分級0級1級2級3級實驗組齦壁0758牙合壁21026對照組齦壁00515牙合壁02810

3 討論

復合樹脂因其色澤美觀、操作方便，而備受臨床醫生的青睞，目前已被廣泛用于前牙和后牙的修復。然而，由于復合樹脂在聚合過程中會發生聚合收縮[1]，從而使修復體和牙體之間出現裂隙，口腔中的細菌、食物、酶等可通過這種裂隙進入牙體組織，并最終導致充填體周圍形成微滲漏。微滲漏的產生受多種因素影響，如光固化的方式、窩洞形態、牙體與修復體熱膨脹系數的匹配等，但影響微滲漏的重要原因則是材料的聚合收縮性能[7]。

傳統的復合樹脂以Bis-GMA單體為主要成分，在光照下其碳碳雙鍵可變為碳碳單鍵，同時引發聚合反應，從而形成網狀聚合物，并使分子間距離減小[8]。由于Bis-GMA非常黏稠，不利于填料的加入，而稀釋劑TEGDMA的加入，又會因碳碳雙鍵的含量增加而增加了聚合收縮。目前，人們對樹脂材料的研究主要集中于傳統樹脂的改性研究和新型樹脂的開發研究，新型液晶單體雖可改變樹脂體系，但由于其合成費用昂貴，進而限制了臨床的應用。大多數的商業牙科樹脂仍以Bis-GMA為主要成分，如改變Bis-GMA及其配套的引發劑，光照固化系統都需隨之改建。由于對主單體(Bis-GMA)的改性耗費成本巨大，故我們從復合樹脂的稀釋劑入手來減小復合樹脂的聚合收縮。

本實驗從復合樹脂體系中的基質單體出發，研究了一種新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體[4]，并將其作為樹脂基質中的稀釋單體加入到復合樹脂體系中，旨在降低Bis-GMA的黏度，以便于臨床操作和填料的加入。由于此單體只有一個碳碳雙鍵的官能團，較傳統的稀釋單體TEGDMA少一個官能團，因此不會因碳碳雙鍵變為碳碳單鍵而使分子間的距離減小，可以宏觀上減少樹脂的體積收縮。

本實驗中體視顯微鏡觀察結果顯示，此新型復合樹脂充填組的微滲漏程度小于傳統的復合樹脂充填組，兩者之間具有統計學差異；提示，該新型的復合樹脂相對于傳統復合樹脂，具有較低的聚合收縮性能，可提高修復體和牙體界面的封閉性，從而減小了微滲漏的發生。

微滲漏實驗能夠直觀形象反映臨床樹脂充填后細菌、食物殘渣滲入的情況[9]，從而結合臨床反映樹脂的聚合收縮情況。本實驗中所采用的冷熱循環老化實驗可更好的模擬口腔的溫度變化，是一種檢查樹脂材料在口腔中長期使用的基本方法[10]。根據ISO標準，樹脂樣本在5 ℃和55 ℃的冷熱水中循環500次即可，而De Munck J等則認為，冷熱循環500次只是老化試驗的最低標準，5 000 次以上才有意義[11]。本實驗進行了10 000次冷熱循環，可模擬復合樹脂在口內使用1年的情況[12]。目前，檢測修復體邊緣微滲漏的方法有很多，其中以染料滲透法最為常用。這種方法有利于觀察修復體邊緣的封閉性，并可明確染料滲入的深度[13]。而且銀離子經顯影后有較高的穩定性，不會出現后續的微滲漏[14]。另外，由于氨化硝酸銀呈微堿性，不會引起牙本質脫礦[15]，所以對粘結界面無明顯影響。

綜上所述，新型單乙烯基丙烯酸樹脂單體改性光固化樹脂相對傳統復合樹脂，不僅可提高牙體組織和修復體界面的穩定性，同時還可減小復合樹脂和牙齒界面的微滲漏，具有一定的臨床應用價值。

[1]Bowen RL,Rapson JE,Dickson G. Hardening shrinkage and hygroscopic expansion of composite[J] .JDentRes,1982,61(5):654-658.

[2]Peutzfeldt A. Resin composites in dentistry: the monomer systems[J] .EurJOralSci,1997,105(2):97-106.

[3]Giachetti L,Scaminaci Russo D,Bambi C,etal. A review of polymerization shrinkage stress: current techniques for posterior direct resin restorations[J] .JContempDentPract,2006,7(4):79-88.

[4]Y Han ,C Xie. Synthesis and characterization of an experimental light-curing dental resinous monomer[J] .AdvMaterRes,2014,893:337-340.

[5]Ghavamnasiri M,Moosavi H,Tahvidarnejad N. Effect of centripetal and incremental methods in class II composite resin restorations on gingival microleakage[J] .JContempDentPract,2007,8(2):113-120.

[6]Sidhu SK. Sealing effectiveness of light-cured glass ionomer cement liners[J] .JProsthetDent,1992, 68(6):891-894.

[7]Gray GE,Mann RS,Mitsiasis E,etal. Human ligands of the notch receptor[J] .AmJPathol,1999,154(3):785-94.

[8]Ferracane J. Developing a more complete understanding of stresses produced in dental composites during polymerization[J] .DentMater,2005,21(1):36-42.

[9]秦穎，葛化冰，李金陸，等.兩種光固化模式對復合樹脂微滲漏的影響[J] . 北京口腔醫學, 2013,21(5):274-276.

[10]Nikaido T,Kunze Lmann KH,Chen H,etal. Evaluation of thermal cycling and mechanical loading on bond strength of a self-etching primer system to dentin[J] .DentMater,2002,18(3):269-275.

[11]De Munck J,Van Landuyt K,Peumans M,etal. A critical review of the adhesion to tooth tissue:methods and results[J] .JDentRes, 2005,84(2):118-132.

[12]黃鸝，陳吉華，沈麗娟，等.冷熱循環后4種雙固化樹脂粘結劑與根管內牙本質粘結性能的對照研究[J] . 口腔醫學研究,2008,24(3):325-328.

[13]Heintze SD. Systematic reviews: I. The correlation between laboratory tests on marginal quality and bond strength. II. The correlation between marginal quality and clinical outcome[J] .JAdhesDent, 2007,9(6):77-106.

[14]Krifka S, Federlin M, Hiller K,etal. Microleakage of silorane- and methacrylate-based class V composite restorations[J] .ClinOralInvestig,2012,16(4):1117-1124.

[15]Tay FR, Hashimoto M,Pashley DH,etal. Aging affects two modes of nanoleakage expression in bonded dentin [J] .JDentRes,2003,82(7):531-541.

Microleakage of a light curing composite resin incorporated with a novel monovinyl acrylates monomer

ZHANG Na*, HE Hui- ming , GONG Xu, LI Shi- bao, ZHANG Yu- tao, DAN Rui- chen, XIE Chao

(*StateKeyLaboratoryofMilitaryStomotology,DepartmentofPreventiveDentistry,SchoolofStomatology,TheFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi′an710032，China)

AIM: To evaluate the microleakage of a traditional methacrylate resin composite and a light curing composite resin incorporated with a novel monovinyl acrylates monomer. METHODS: Class Ⅴ cavity was prepared on the surface of 40 freshly extracted human premolars. The teeth were randomly divided into 2 groups (n=20) and were filled with light curing composite resin incorporated with a novel monovinyl acrylates monomer (group A) and traditional methacrylate resin composite respectively (group B). After thermocycling, all teeth were immersed into ammoniacal silver nitrate solution. Each sample was then sectioned longitudinally into pieces in a buccal-linguall direction. Dye penetrations were examined under stereomicroscope. RESULTS: The microleakage of gingival wall and occlusal wall of group A was less than that of group B(P<0.05). CONCLUSION: The light curing composite resin incorporated with the novel monovinyl acrylates monomer can reduce marginal microleakage.

composite resin; polymerization shrinkage; microleakage

2015-08-11

國家自然科學基金(81100783)

張 娜(1987-)，女，漢族，安徽安慶人。碩士生(導師：何惠明)

謝 超，E-mail: xchy2006@fmmu.edu.com

R783.1

A

1005-2593(2015)12-0732-04