BPAを含まない歯科用レジンコンポジットの機械的特性と抗菌性に関する比較研究

A comparative study on the mechanical and antibacterial properties of BPA-free dental resin composites.

抄録

目的:

市販の歯科用レジン修復材に一般的に使用されているベースモノマーはビスフェノールA（BPA）由来のビスGMAであり、内分泌機能を阻害する可能性のある化合物として知られている。口腔内環境への溶出に関する懸念に対処し、歯科用コンポジットの品質を最適化するために、UDMAモノマー系を改良することにより、BPAフリーの代替ベースモノマーであるフッ素化ウレタンジメタクリレート（FUDMA）を設計した。

OBJECTIVE: The commonly used base monomer utilized in resinous commercial dental restorative products is bis-GMA which is derived from bisphenol-A (BPA) - a well-known compound which may disrupt endocrine functions. To address concerns about its leaching into the oral environment and to optimize the quality of dental composites, a BPA-free alternative base monomer, fluorinated urethane dimethacrylate (FUDMA), was designed by modifying a UDMA monomer system.

方法:

ベースモノマーとTEGDMAを70/30wt%の割合で混合し、シラン化ガラス粒子（平均直径0.7μm）を3種類の体積分率（40、45、50vol%）で添加した9種類の複合材料を調製した。Bis-GMAおよびUDMAベースモノマーは、同じ比率で対照群として使用した。変換度（DC）、曲げ強度（FS）および曲げ弾性率（FM）、吸水性（WS）、溶解度（SL）、表面硬度および粗さ、ならびにS.mutansに対する初期接着性など、さまざまな特性を調べた。結果の分析には、一元配置分散分析およびα=0.05でのBonferroni検定を用いた。

METHODS: Nine groups of composites were prepared by mixing the base monomers and TEGDMA in a ratio of 70/30 wt% to which were added silanized glass particles (mean diameter: 0.7 µm) in 3 different volume fractions (40, 45, and 50 vol%). Bis-GMA and UDMA base monomers were used as control groups in the same ratios. Various properties including degree of conversion (DC), flexural strength (FS) and flexural modulus (FM), water sorption (WS), solubility (SL), surface hardness and roughness, and initial adhesion property against S.mutans were investigated. One-way analysis of variance followed by Bonferroni test at α = 0.05 was used to analyze the results.

結果:

フィラー40vol%のFUDMA基複合材料（120.3±10.4MPa）と同じフィラー分率のBis-GMA基複合材料（105.8±10.0MPa）の間でFSに有意差が認められたが、他の群では有意差は認められなかった。UDMAベースのグループが最も高いWS（1.3±0.3%）を示した。Bis-GMAはより大きな初期細菌付着性を示したが、他のグループとの統計的差はなかった（p=0.082）。

RESULTS: A significant difference in FS between FUDMA-based composite with 40 vol% filler (120.3 ± 10.4 MPa) and Bis-GMA-based composite with the same filler fraction (105.8 ± 10.0 MPa) was observed but there was no significant difference among other groups. The UDMA based group exhibited the highest WS (1.3 ± 0.3 %). Bis-GMA showed greater initial bacterial adhesion but was not statistically different from the other groups (p = 0.082).

意義:

FUDMAベースの樹脂組成物は、Bis-GMAおよびUDMAベースの組成物と比較して、同等の機械的特性および細菌付着特性を示した。FUDMA系コンポジットレジンは、Bis-GMA系コンポジットレジンの代替コンポジットレジンとして使用可能であることを示す良好な結果を示した。

SIGNIFICANCE: FUDMA-based resin composites exhibit comparable mechanical and bacterial adhesion properties compared with Bis-GMA and UDMA-based composites. The FUDMA composites show positive outcomes indicating they could be used as substitute composites to Bis-GMA-based composites.