Ксено V — однокомпонентный самопротравливающий адгезив

«ДентАрт» №1, 2008 год

Андреас Грютцнер,
руководитель Европейской исследовательской
группы «Дентсплай ДеТрей»
(г. Констанц, Германия)

Адгезивные технологии приобретают все большую значимость в выполнении сложных клинических задач, обусловленных требованиями пациентов, поэтому в настоящее время являются основой для большинства прямых реставраций в восстановительной стоматологии.

Перспектива для пациентов состоит в том, что существуют адгезивно присоединяемые компомеры для пломбирования временных зубов вместо амальгамы, что позволяет сегодня выполнить реставрации на уровне искусства (Кремер и др., 2007). Кроме того, адгезивные минимально инвазивные реставрации являются методом выбора в лечении постоянных зубов — вместо лечения по принципу «расширение для предупреждения» и необходимости расширения полости для механической ретенции. Адгезивные технологии служат также ключевым подходом для решения расширяющихся сложных задач в лечении пожилых пациентов, как, например, выдвижение естественных зубов, и при этом предпочтение отдается прямым реставрациям вместо применения непрямых техник.

В настоящей серии из трех статей представляем детальную информацию о разработке и использовании однокомпонентного самопротравливающего адгезива Ксено V.

В противоположность традиционным процедурам, таким как пломбирование амальгамой или цементирование, адгезивные технологии являются более сложными, и их применение, а также техника, очень зависят от используемого продукта. Поэтому были предприняты многочисленные шаги для уменьшения сложности и повышения надежности как самого продукта, так и техники его применения.

Первый принципиальный шаг — это уменьшение сложности при использовании самопротравливающих адгезивов. Дальнейшее уменьшение сложности в применении получено благодаря внедрению однокомпонентной формулы. Тем не менее, стабильность подобных однокомпонентных адгезивов зависит от условий хранения и часто очень незначительна. При обнаружении практикующими стоматологами видимых изменений в адгезиве его дальнейшее использование следует прекратить. Использование адгезива с изменениями, которые проявляются не сразу, может привести к клиническим неудачам. Следовательно, однокомпонентные самопротравливающие адгезивы, которые могут храниться при комнатной температуре, являются большим прорывом в развитии одноэтапной адгезивной стоматологии.

Условия хранения и срок годности

В основном для однокомпонентных самопротравливающих адгезивов применяются полимеризуемые акрилатные мономеры, использованные в водном кислотном растворе. Эти мономеры имеют две потенциально разные реакции деградации. Первая реакция: реактивные молекулы растворителя могут присоединяться к полимеризуемым группам, которые в результате теряют способность к полимеризации (рис. 1), хотя общая структура мономера не нарушается.

Вторая — реакция воды с полимеризуемой группой без потери ее функции, но с отделением полимеризуемой группы путем гидролиза от мономера, пока не вступившего в реакцию (рис. 2).

В результате оба механизма деградации приводят к уменьшению плотности полимерной матрицы. В случае с кислотной функционализацией мономеров гидролиз может привести к окислению компонентов, что вызовет отсутствие удлинения в полимерной матрице при полимеризации (рис. 2б). Таким образом, последующее протравливание посредством этих мобильных групп может происходить на границе раздела сред.


Адгезивы, в которых важные компоненты разделены за счет изначальной упаковки с двумя отсеками или в двух отдельных бутылочках, могут храниться при комнатной температуре, превышающей соответствующую условиям хранения (таблица 1). Тем не менее, однокомпонентные адгезивы, основанные на акрилатной химии и традиционных растворителях, как показано в таблице 2, не могут храниться при комнатной температуре без разрушения.

Для объединения простоты использования однокомпонентных адгезивов, самопротравливающей технологии и хранения при комнатной температуре без деградации были созданы новые мономеры и формулы состава.





Таблица 1.
Условия хранения двухкомпонентных самопротравливающих адгезивов

Таблица 1.
Условия хранения двухкомпонентных самопротравливающих адгезивов

Ксено V — самопротравливающий адгезив

Ксено V является однокомпонентным самопротравливающим стоматологическим адгезивом, разработанным для соединения с эмалью и дентином полимерных светоотверждаемых материалов для прямой реставрации. Ксено V не нуждается в смешивании. Хотя это и однокомпонентный адгезив, он не требует хранения в холодильнике.

Таблица 3.
Компоненты Ксено V и их функция

Новая химия

Высокая толерантность Ксено V к условиям хранения вплоть до 24°С получена посредством использования новых мономеров:

  • акрилоамидных смол вместо акрилоэфирных смол,
  • обратимой функционализации эфиров фосфорной кислоты вместо эфирной функционализации эфиров фосфорной кислоты, а также использования
  • терт-бутанола вместо спиртов с низкой молекулярной массой, как например этанол, в качестве растворителя.

Компоненты Ксено V и их функция более подробно представлены в таблице 3. Их химическое строение показано на рис. 3 и 5.

В адгезиве Ксено V в качестве растворителя использован тертбутанол. Спиртовая группа в терт-бутаноле защищена, что обеспечено окружением третичной группы метиловыми группами (рис. 3). Поэтому тертбутанол не способен к химической реакции, выражающейся в его присоединении к акриловым смолам, которая характерна для этанола и изопропанола (рис. 4). По этой причине адгезив, содержащий терт-бутанол, химически более стабилен, чем адгезивы с содержанием этанола или изопропанола.

Ксено V содержит новейшие разработанные и запатентованные мономеры, которые схематически представлены на рис. 5. Инновация заключается во введении в состав адгезива акриловых амидных групп и обратимо функционального метакрилатного эфира вместо функционального акрилового эфира.

Основанные на присущем им молекулярном строении, акриловые амиды более стабильны в водных, кислотных растворах в сравнении с функциональными акриловыми эфирами. Этот защитный эффект показан на рис. 6 и приводит в результате к высокой стабильности, которая представлена на рис. 7. В дополнение к акрилоамидным мономерам в Ксено V были использованы мономеры с обратимой функционализацией. Эти мономеры характеризуются сочетанием полимеризуемой способности метакрилата с кислотной функцией эфира фосфорной кислоты, благодаря более устойчивой к гидролизу эфирной связи вместо традиционной эфирной связи (рис. 8). Гидролиз таких мономеров не приводит к отделению полимеризуемой группы от кислотного мономера (рис. 9).

Итоги новой химии

Использование терт-бутанола как части растворителя в сочетании с акриловыми амидами и обратимой функционализацией гарантирует, что способность адгезива к полимеризации сохранится до момента формирования полимерной матрицы в течение всего срока хранения даже в поликислотноводном однокомпонентном адгезиве.

Компоненты и функции

Если не брать во внимание стабильность в водном/кислотном окружении, каждый ингредиент Ксено V выполняет свою специфическую функцию для обеспечения адгезиву полного успеха.

Как формирователи поперечной сшивки матрицы, бифункциональные акриловые амиды гарантируют образование плотной полимерной матрицы под действием светового отверждения. Обратимая функционализация кислотных мономеров использована в Ксено V в эфирных группах фосфорной кислоты (рис. 10). Как показано в последних данных микро RAMAN спектроскопии, такие группы стимулируют химическое взаимодействие между мономерами и зубными тканями (Латта, 2007).

Во вторых, для повышения кислотности Ксено V и гарантии формирования выраженной структуры протравливания (см. раздел по микроморфологии в последующих статьях) в состав адгезива были введены кислотные мономеры и акриламидоалкилсульфоновая кислота. Хотя акриловая кислота и является кислотой слабой, она играет важную роль во взаимодействии мономеров. Как малополярный, так и полимеризуемый мономер, она стимулирует внедрение больших поперечносшитых мономеров в зубной субстрат.

Использование растворителя вода/тертбутанол обеспечивает адгезив превосходно сбалансированной полярностью. С одной стороны, полярность высокая, что достаточно для эффективности кислотных мономеров. С другой стороны, ингредиенты с низкой полярностью являются хорошими инициаторами для растворения.

В дополнение, растворитель вода/терт-бутанол с низкой испаряемостью дает возможность использовать Ксено V в закрытой палетке КлИксдиш до 30 минут, что делает адгезив более удобным для повседневной клинической практики.

Литература

  1. ADA (2001a). American Dental Association Council on Scientific Affairs: Guidelines for Acceptance of Enamel and Dentin Adhesive Materials. American Dental Association, Chicago, May 2001.
  2. ADA (2001b). American Dental Association Council on Scientific Affairs: Resin Based Composites for Posterior Restorations. American Dental Association, Chicago, May 2001.
  3. Barkmeier WW, Hamesfahr PD, Latta MA (1999). Bond Strength of Composite to Enamel and Dentin Using Prime and Bond 2.1. Operative Dentistry 24:1, 51-56.
  4. Blunck U, Zaslansky P (2007). Effectiveness of All-in-one Adhesive Systems Tested by Thermocycling Following Short and Long-term Water Storage. J Adhes Dent 2007; 9: 231-240.
  5. Blunck U (2006). Final Report 14.1211. Data on file.
  6. Braem M (2006). Final Report 14.1169. Data on file.
  7. Braem M (2007). Microshear Fatigue Testing of Tooth/ AdhesiveInterfaces. J Adhes Dent 2007; 9: 249-253.
  8. Dondi dall'Orologio G (2007). 3-month report 14.1214. Data on file.
  9. Frankenberger R (2007). Final Report 14. 1221. Data on file.
  10. Kramer N, Frankenberger R (2007). Compomers in restorative therapy of children: a literature review. Int J Paed Dent 17:2-9.
  11. Latta MA (2006). Final Reports 14.1193 and 14.1194. Data on file.
  12. Latta MA (2007). Shear Bond Strength and Physicochemical Interactions of XP BOND. J Adhes Dent 2007; 9: 245-248.
  13. Manhart J, Hollwich B, Mehl A, Kunzelmann K-H, Hickel R (1999). Randqualitat von Ormocer- und Kompositfullungen in Klasse-II-Kavitaten nach kunstlicher Alterung. Dtsch Zahnдrztl Z; 54:89-95.
  14. Manhart J (2006). Final Report 14.1197. Data on file.
  15. Perdigao J (2006). Final Report 14.1201. Data on file.
  16. Rosales-Leal JI (2006). Final Report 14.1198. Data on file.
Наверх