フッ素化アクリレートとオキシランを用いた低収縮性、疎水性、耐劣化性、抗菌性を有する歯科用コンポジット材料

A low-shrinkage, hydrophobic, degradation-resistant, antimicrobial dental composite using a fluorinated acrylate and an oxirane.

抄録

目的:

フッ素化アクリレートと二官能性オキシランを用いた低収縮性、疎水性、耐劣化性、抗菌性歯科用コンポジットを開発すること。

OBJECTIVE: To develop a low shrinkage, hydrophobic, degradation-resistant, antimicrobial dental composite using a fluorinated acrylate, and a difunctional oxirane.

方法:

フッ素化アクリレート（2-（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート：PFOEA）、二官能性オキシラン（EPALLOY™5001.S.A.）の効果について検討した。EP5001），および3成分系開始剤（カンファーキノン／エチル 4-ジメチルアミノベンゾエート／4-イソプロピル-4'-メチルジフェニルヨードニウム テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート；CQ／EDMAB／ボレート），ビスフェノールAグリシジルジメタクリレートを用いたものです。BisGMA:TEGDMA） 複合体の表面硬度，モノマー/ポリマー変換率，疎水性，半透明性，機械的特性，重合収縮および収縮応力，劣化，水浸潤性および抗菌性を測定した。

METHODS: The effects of a fluorinated acrylate (2-(perfluorooctyl)ethyl acrylate; PFOEA), a difunctional oxirane (EPALLOY™ 5001; EP5001), and a three-component initiator system (camphorquinone/ethyl 4-dimethylaminobenzoate/4-Isopropyl-4'-methyldiphenyl iodonium Tetrakis (pentafluorophenyl) borate; CQ/EDMAB/Borate) on bisphenol A glycidyl dimethacrylate: triethylene glycol dimethacrylate (BisGMA:TEGDMA) composite surface hardness, degree of monomer-to-polymer conversion, hydrophobicity, translucency, mechanical properties, polymerization shrinkage and shrinkage stress, degradation, water imbibition, and antimicrobial properties were determined.

結果:

BisGMA:TEGDMA と比較して，機械的特性は同等であり，体積重合収縮率および収縮応力は小さかった．PFOEAの添加により，コンポジットの疎水性は向上したが，硬化度，極限横断強度，および透光性は低下した．また，重合収縮率および収縮応力も低下させた．CQ/EDMAB/Borate 開始剤系の使用は，30% w/w PFOEA 群の硬化および機械的性質に有益であった．しかし，これらのコンポジットの疎水性および透光性は低下した。EP5001 の添加は，本研究で用いた低濃度では，重合体積収縮率および抗菌性の低下には寄与しなかったが，収縮応力は低下させた．

RESULTS: Overall the experimental composites had comparable mechanical properties and lower volumetric polymerization shrinkage and shrinkage stress as compared to BisGMA:TEGDMA controls. Addition of PFOEA increased composite hydrophobicity, but it decreased degree of cure, ultimate transverse strength, and translucency. It also decreased polymerization shrinkage and shrinkage stress. The use of the CQ/EDMAB/Borate initiator system was beneficial for the cure and mechanical properties of the 30% w/w PFOEA group. However, it decreased the hydrophobicity and translucency of those composites. The addition of EP5001, at the low concentration used in this work, did not contribute to reduced polymerization volumetric shrinkage or antimicrobial properties, but it did reduce shrinkage stress.

結論:

PFOEAとEP5001を添加することにより，重合収縮率と収縮応力を低減した機械的に成立する疎水性複合材料系が開発された。しかし，EP5001の添加は，使用濃度が低いため，複合体を抗菌性にすることはできなかった。EP5001が抗菌活性を示す最低濃度を決定するために，さらなる研究が必要である。今回開発したコンポジットは，従来のBisGMA：TEGDMAコンポジットシステムの寿命を向上させる可能性を持っている。

CONCLUSIONS: A mechanically viable hydrophobic composite system with reduced polymerization shrinkage and shrinkage stress has been developed by adding PFOEA and EP5001. However, the addition of EP5001 did not render the composite antimicrobial due to the low concentration used. Further research is needed to determine the lowest concentration at which EP5001 provides antimicrobial activity. The composites developed here have the potential to improve longevity of traditional BisGMA:TEGDMA composite systems.