文摘

本研究旨在分析两个单体的动力学参数使用衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR): 2,以- [4 - (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl-1-oxy)苯基]丙烷(Bis-GMA)和三甘醇利用(TEGDMA)。以下计算评价动力学参数:最大转化率(),时间在最大聚合速率(),转换,在最大的记录和总转换转换300年代之后。Camphorquinone (CQ)和苯propanedione(产后抑郁症)是本研究中使用的光,而N, N-dimethyl-p-toluidine (DMPT)胺被用作coinitiator。设备和卤素灯被用于转向评价光源对单体的作用动力学。三种树脂的质量浓度比准备是0.7:0.3 Bis-GMA TEGDMA: R1 (CQ + DMPT), R2(产后抑郁症+ DMPT),和R3(产后抑郁症+ CQ + DMPT)。产后抑郁症协会与CQ剂改变了聚合动力学相比,树脂只包含CQ的光。光源表现出没有显著差异R1、R3。只包含产后抑郁症引发剂的树脂表现出更高的比那些只包含CQ。然而,减少光包含产后抑郁症。

1。介绍

复合树脂的出现与最佳附着力搪瓷和牙质墙大大改变牙科修复因为维修可以执行没有导致穿健康的牙齿。五十多年来,树脂材料集中用于odontological诊所,尽管这些材料改变了通常改善物理力学,生物和审美属性(1]。

更高程度的转换(DC)为修复材料提供更好的机械性能,如磨损、压缩、剪切和弯曲强度和硬度(2- - - - - -6]。然而,高直流在材料内部产生收缩应力部分传播到tooth-restoration粘附界面。这个妥协边际的完整性和形成缺口,可能允许microinfiltration修复,术后敏感7,8]。然而,复合树脂的聚合干扰不足不仅材料的机械性能,而且其生物特性,优先解放组件不是连着聚合物网络和可能导致过敏反应和细胞毒性和基因毒性效应。此外,这些残余单体可以通过牙髓牙本质小管(9- - - - - -12]。因此,更好的材料改善其生物相容性聚合反应,与发布组件(的性质和数量13]。

树脂的单体直流是影响单体组成、光,能量密度,波长光活化技术用于启动聚合过程(14- - - - - -16]。目前,最常用的光为odontological树脂材料camphorquinone (CQ),尽管它有一些缺点,比如它强烈的黄色,影响公司的色彩鲜艳的树脂广泛用于增白牙齿。此外,将会呈现出一种聚合效率低(17]。其他的光,如苯propanedione(产后抑郁症),这是更少依赖叔胺生成自由基,绕过这些问题正在测试。除了明亮的黄色,产后抑郁症是一种液体在室温下,艾滋病将更高的数量纳入复合树脂(17- - - - - -20.]。

研究正在进行评估协会CQ与产后抑郁症在同一树脂(18,20.因为树脂的收缩应力可能会减少通过减少最大聚合速率()不改变直流20.- - - - - -22]。这样明亮的光吸收光比CQ接近紫外线的地区(19]。卤素灯这波长覆盖完全,虽然它并不是完全由大多数LED设备由于窄的发射光谱nm。这种差异导致树脂包含这些光聚合不使用这些设备时,它会产生一个低直流伪劣力学性能(19,23]。但是,关联两个光(CQ和产后抑郁症)收益率最大吸收峰在大约452海里(20.为激活),这是完美的设备在电磁波谱的蓝带。此外,led正越来越多地用于odontological诊所,倾向于完全替代传统卤素灯光敏化设备由于这类设备的优势。因此,这类树脂设备使用的有效性必须研究产后抑郁症的光。

研究评估复合树脂的聚合动力学包含其他的光,如产后抑郁症仍然是必需的,和对残留单体,可以摆脱这样的复合树脂。实时傅里叶变换红外(RT-FTIR)光谱技术是一种非破坏性技术近年来广泛使用遵循这样的用光催化反应动力学复合树脂(24]。这种技术被用于研究评价单体直流和复合树脂聚合动力学25- - - - - -29日]。

本研究旨在评估DC和实验树脂使用不同的光聚合动力学参数来评估残留单体2的动力学参数,以- [4 - (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl-1-oxy)苯基]丙烷(Bis-GMA)和三甘醇利用(TEGDMA)在实验树脂包含不同的光。photoactivator设备性能实验树脂也会测试,将实验的假设树脂性能将高于或等于使用两个光比只是CQ (CQ +产后抑郁症),根据直流结果。此外,假设实验树脂有两个光(CQ +产后抑郁症)展览减少最大聚合速率()相对于那些只包含CQ将受到考验。领导机构将执行同样的假设实验树脂的卤素灯与光(CQ +产后抑郁症)也将检查。

2。材料和方法

利用丙烯酸单体2,以叔- [4 - (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl-1-oxy)苯基]丙烷(Bis-GMA /奥尔德里奇,批06627 bh)和三甘醇利用(TEGDMA /奥尔德里奇,批07709 ke437)被用来操纵实验树脂。用于photoinitiate有机基质的物质是N, N-dimethyl-p-toluidine胺(DMTP;丙烯酰胺,批32107361)coinitiator和camphorquinone (CQ;dl-2 3-diketo-1 7, 7-trimethyl norcamphane,丙烯酰胺,批1293239)和苯propanedione(产后抑郁症;奥尔德里奇,批光s34870 - 116)的光。

三个实验树脂是由结合Bis-GMA和TEDGMA单体质量浓度比为0.7:0.3,通过合并photoinitiation系统(见下文)。光coinitiator体重比率保持不变(1:1)树脂。树脂R1指CQ重量(0.2%)的混合物DMPT重量(0.2%),R2是产后抑郁症的混合物(0.2%重量)DMPT重量(0.2%),和R3是产后抑郁症的混合物(0.1%重量)+ CQ重量(0.1%)和DMPT重量(0.2%)。

以下使用光敏化设备:(a) Demetron LC / SDS卤素灯克尔(美国sn - 67009594)和(b) LED保利600 / Kavo (sn - 2008100188、巴西)。这些光活化设备是用于600 mW厘米⁻²功率密度对每个标本40秒。这两个设备指针是圆柱形,直径10毫米,而能源用量都是24厘米⁻²。设备的光强度或功率密度测量和标准化使用电位计(Fieldmaster /一致)。

直流和聚合动力学实验使用傅里叶变换红外分光光度法测定树脂(那些时光,NEXUS 670红外/ Nicolet ns-AEQ0000517)。该设备包含一个衰减全反射(ATR)单元对应一个平台耦合分光光度计使用一组镜子引导光的硒化锌奈米晶体,这是位于平台的基板表面,是一个活跃的红外辐射。

聚四氟乙烯矩阵是放置在晶体表面,实验树脂被插入到矩阵孔(5毫米直径1毫米深),在树脂和聚酯带顶部的矩阵与光敏化密切接触源。这些样品的红外光谱在动力学模式三个扫描2厘米每秒305秒⁻¹从1680年到1550厘米的决议⁻¹。前五个扫描收集nonpolymerized树脂提供了吸收光谱;第六次扫描,photoactivator只激活了40秒,和光谱收集了300秒后初始光激活。5每个实验条件重复进行,所有的温度控制进行了分析(°C)和湿度(%)。

nonconverted双碳键百分比(% C = C)测定使用C = C键的吸收峰强度在1637厘米⁻¹(峰值对应于脂肪链)和C = C债券为1610厘米⁻¹(峰值对应于芳香链)聚合前后(指的是(1))(5,6,27,28]。相应的直流被减去这个利率从100%计算:

计算聚合动力学参数的最大转化率(),的时候()发生转换,转换和总注册的最大转换,即300年代之后。转化率(Rp)的一阶导数计算实时转换配置文件;因此,聚合率最高可以在1秒的间隔(计算)。其他参数计算的实时转换值和转化率。Kolmogorov-Smirnov测试是用于验证这些数据正态分布(30.]。没有一个组显著偏离正常();因此,参数测试是用于统计分析。方差分析(方差分析)与两个标准和图基的事后测试被用来比较树脂(R1、R2和R3)和光敏化来源(卤素灯和LED)。5%的显著性水平()是采用所有的测试。所有的统计程序都使用Statistica执行版本5.1(美国塔尔萨StatSoft Inc .)。

3所示。结果与讨论

单体的傅立叶变换红外光谱转换学位树脂基于光活化时间如图1(一)。碳双键峰值转换到相应的脂肪链开始树脂光活化,特别是在最初的几秒钟,并实时观察到300秒,可以看到图1 (b)。此外,图2显示了三种树脂的单体转化程度(R1、R2和R3)用光催化的两种不同的光源(LED和卤素灯)后300秒。进行统计分析来验证这些团体之间的数字差异的重要性。选择参数统计检验,方差分析有两个标准,对两个变量(树脂和光源)。图基的事后测试在5%的显著性水平()也用于多个比较和迭代

统计结果(指表S1在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2016/6524901)表示,所有的树脂是明显不同的,只有树脂R2展出光源之间的显著差异,而其他树脂没有显著不同。最低的平均转换程度发生在树脂R2被领导用光催化(1.73±35.64%),和最高的转换发生的树脂R1用光催化领导(65.90%±1.81)和卤素灯(0.83±64.40%)。

树脂的实时分析转换三种树脂的使用ATR-FTIR用光催化两光源表示,大部分的反应发生在最初的几秒钟开始一旦光活化设备被激活(见图1 (b))。迅速反应发生尤其是第一次60秒,这段时间后并没有发生显著的改变。的最大转化率()如图3。由于变化值,统计分析执行结果,表示所有的树脂有显著不同,没有区别的光源相同的树脂(指表S2)。最高的平均检测树脂R1 (% s⁻¹)用光催化的卤素灯,从树脂R2平均值最低的是(% s⁻¹由领导)用光催化。最低的值是由树脂(R2和R3)包含了产后抑郁症的光在其成分与树脂只包含CQ (R1)。

的值如图4。的最大转化率变化从4到10秒。这两个光源表现出无显著影响值树脂R1、R3(指表S3和S4)。然而,当领导使光敏化,树脂R2显著不同相对于其他组,最高的平均水平(年代)。包含产后抑郁症产生的树脂以上这些只包含CQ值。在最大转化率(转换学位)范围从8.75%树脂R2用光催化树脂R1用光催化导致17.04%的卤素灯。

本研究表明,将产后抑郁症与CQ改变树脂的聚合反应动力学相对于只使用CQ。树脂直流通常是45 - 75%,聚合反应是不完整的,叶子不改变的单体(4,31日,32]。然而,最小直流临床树脂应用程序不完善。这个不完整的聚合反应是因为Bis-GMA单体含有芳香组的中心链,从而防止链两端的两个丙组从自由移动33]。由于这种刚性,单体变得粘稠,需要一个单体,通常三甘醇利用(TEGDMA),调整粘度。因此,只有一个甲基丙烯酸酯组活跃而另变得不活跃,只是偶尔交叉与相邻分子聚合,这降低了直流。Bis-GMA / TEGDMA混合物的粘度通常在1和2之间Pa年代,这对应于一个之间的重量比0.5:0.5和0.7:0.3,分别13,34- - - - - -36]。一些研究表明,加入少量的TEGDMA稀释单体与Bis-GMA提供优越的机械性能和降低了聚合收缩值(35,36),这证明Bis-GMA / TEGDMA比率用于这项研究。

树脂R3总直流后300秒(产后抑郁症与CQ剂)相结合产生了中间值相对于其他树脂。最高的转换值展出由R1用光催化领导或卤素灯,而最低的值被发现R2的用光催化领导。值得注意的是,R2是唯一的树脂表现出光源之间的显著差异。这些不同的两个光源直流R2的发生,因为该设备的不同波长。虽然LED发出波长从440年到480海里,卤素灯发出400至525海里。LED设备提供最严重的整体性能时用光催化树脂R2(产后抑郁症的光);然而,当用于树脂R1(只包含CQ),它提供了最佳的总体性能,和类似的值均获得卤素灯R3 (CQ +产后抑郁症)。

根据诺伊曼et al。19),产后抑郁症波长是完全覆盖的卤素灯,但不完全激活,大多数领导设备由于其窄的发射光谱。这个特征表明,设备不足photoinitiates这种树脂,可产生直流差、力学性能(低16,19,23]。一些作者认为这不仅造成低效率的光吸收特性的光,也由其光化学特性(22,37,38]。此外,结合这两个光(CQ +产后抑郁症)产生一个最大光吸收峰值约452海里(20.为激活),这是完美的设备在电磁波谱的蓝色的范围,在本研究中观测到的。然而,最近的研究,比如,布兰德et al。39),发现树脂包含产后抑郁症的光获得较低的直流当用光催化卤素灯。布兰德et al。39)还发现了一种直流R1用光催化的类似设备,作者认为这个效果发生因为能源高剂量(35.5厘米⁻²)第三代领导提供的设备如Ultralume LED5 / Ultradent (1.315 mW厘米⁻²)。值得注意的是,类似的DC使用光源分布谱,获得更广泛的设备这样比赛的光吸收光的能力。此外,功率密度也会影响反应的动力学和最终聚合物性质比较CQ和产后抑郁症时,可以由施耐德et al。20.]。

一些研究报告更好的树脂只包含直流产后抑郁症比树脂与CQ [5,13,17,18]。根据公园等。18和太阳和崔17),可能有协同效应结合CQ +产后抑郁症由于第二种自由基生成通过光子和photocleavage的抽象。此外,这种组合可以产生一个更广泛的吸收光谱和提高系统的光效率(17,18];然而,纽曼et al。19)没有发现这样的协同效应。本研究表明一个中间直流树脂包含两个光CQ +产后抑郁症,也观察到施耐德et al。21剂被使用在低浓度时)与1:1比例(光:胺)。此外,施耐德et al。21和布兰德et al。39)没有发现树脂之间的显著差异包含CQ +产后抑郁症和那些只有CQ。执行使用产后抑郁剂有一些研究表明,聚合反应的叔胺不是必需的,因为它是一种我的光通过分裂产生自由基(photocleavage);因此,产后抑郁症是较少依赖coinitiator生成自由基(17- - - - - -19]。然而,最近的研究表明,产后抑郁症与coinitiator性能更好;因此,仍有一些疑问关于自由基的形成机制,这些光14,22,36,37]。

速率依赖胺(coinitiator)也被研究过。不同的胺量相对于光产生不同的结果。值从0.1%到3.5%的体重进行了研究[13,18- - - - - -39]。然而,高剂浓度可能会影响最终的树脂美学,尤其是对于那些鲜艳的颜色。此外,photoinitiation系统中的胺浓度的增加是有限的,因为其细胞毒性、致癌和致突变的特征(40]。过度胺可以延迟反应过程,导致初始聚合物和随后的暗淡发黄的树脂二重唱这些化合物的快速氧化(41]。公园等。18)研究了不同光量介于0和3.2%的重量和混合两个代理的限制重量3.4%,发现最高直流通过结合产后抑郁症的发生与CQ 1: 1 - 1: 4比例。值得注意的是,更高的产后抑郁症的浓度增加了,并没有发生与CQ、高浓度和改进。施耐德et al。21)也研究了利率不同的光和胺CQ和产后抑郁症的使用比率2:1,1:1,1:15日和1:2,0.3%的光重量和体重的胺浓度从0.15%降至0.6%。施耐德et al。21)确定的比率1:15 - 1:2取得最好的结果,无论光。然而,根据Peutzfeldt和Asmussen42),CQ和胺浓度的0.1%到0.2%是最可接受的,这是造成明显不仅光量也由胺的类型。

一些研究[17- - - - - -19,43]表明产后抑郁症可能导致更少的泛黄的树脂(与CQ)因为产后抑郁症比CQ色彩鲜艳的,这使得将它纳入大量的树脂更容易。然而,施耐德et al。20.]证明这只减少树脂泛黄程度发生产后抑郁症时使用低浓度(0.33%)。此外,一些作者认为,产后抑郁症的聚合反应是慢(14,20.,39],它降低了最大转化率()在不改变直流值相对于CQ [5,14,20.,39]。

这项研究发现减少光包含产后抑郁症。最高的被发现为R1 (3.13% / s±0.31)用光催化卤素灯,而R2的最低价值被发现(1.26% / s±0.30)用光催化领导。然而,在直流被发现之间的显著差异三个树脂。CQ +产后抑郁症之间没有协同效应被发现在这个研究相比,检测到公园等。18),观察到更高的转换与本协会。解释这种差异可能是这些作者所使用的高剂浓度(1.8%重量1:1的比例)(18]。相比之下,诺伊曼et al。44,45)观察到低转换为产后抑郁症和CQ的光,这表明产后抑郁症与树脂基体之间的一个可能的反应,改变了吸收值,可能是由羰基化合物的构象改变引起的。因此,本研究的第一个假设是不正确的,因为树脂与光(CQ +产后抑郁症)产生了较低的比树脂只包含CQ直流。相比之下,本研究的第二个假设是正确的,因为树脂表现出更好的最大聚合速率(),也就是说,一个较低的()。据施耐德et al。22反应慢因为减少最大聚合速率()促进产后抑郁症的光,这降低了最大应力率和,因此,减少差距的形成导致microinfiltration的恢复和postoperatory敏感性1]。

的最大转化率()更早发生树脂只包含CQ发起者(R1)。相比之下,增加产后抑郁症引起的以后发生。时间的最大转化率变化从4.20±0.45年代为9.40±0.55年代,这类似于施耐德的结果等。20.]。此外,一个轻微的差异被发现在集团内部,可能是由于photoactivator手动触发,引起轻微的激活时间的差异,哪些变化。施耐德et al。21)认为,树脂与产后抑郁症表现出以后因为产后抑郁症系统不与coinitiator反应由于其较低的交互。

基于结果,树脂光活化协议,建议降低初始曝光时间可能会影响树脂的直流,因此,它的属性。丹尼斯et al。27)减少通过调制光活化来源:也就是说,光敏化设备的光强度开始下降,随着时间的增加。这光强度降低被认为更好地适应分子最初,这降低了收缩应力的树脂因为慢转换(46]。反过来,一些作者认为最初缓慢聚合提供了一些聚合物形成中心,与较低的收益率更线性结构网状程度和可能增加树脂的磨损和退化的口腔中,仍然是一个有争议的话题47- - - - - -50]。

所有的树脂准备在这项研究中产生了类似的直流的时候,最大的转化率。这些值变化之间的11.90%和15.33%,表明光没有影响的直流。值得注意的是,后粘度的增加和减少自由体积限制逐步聚合链流动,限制了反应传播。

4所示。结论

本研究旨在评估Bis-GMA和TEGFMA单体的聚合反应动力学参数。剂(CQ和产后抑郁症)的影响和不同的光源(LED,卤素灯)聚合动力学参数被认为是。(我)第一本研究假设评估是一个实验性的树脂使用两个光(CQ +产后抑郁症)会表现得更好或等于树脂只包含CQ基于直流。然而,这项研究的结果表明,这种假设是不正确的,因为树脂有两个光(CQ +产后抑郁症)表现出较低的比树脂只包含CQ直流。(2)此外,实验的假设树脂有两个光(CQ +产后抑郁症)会表现出减少最大聚合速率()相对于一个只包含CQ也被调查。在这种情况下,假设是正确的,同时使用的光(CQ +产后抑郁症)在同一树脂改善了最大聚合速率();也就是说,树脂只包含CQ小于。(3)检查另一个方面在本研究的假设导致设备执行同样的实验树脂的卤素灯与光(CQ +产后抑郁症)。这个假设也是正确的,因为领导执行类似于树脂包含的卤素灯的光(CQ +产后抑郁症),证明其有效性使用。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢国家科学和技术发展委员会(慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq)],圣保罗研究基金会(Fundacao德帕罗尽管做Estado de圣保罗(FAPESP)必须占州政府],和巴西联邦机构对研究生教育的支持和评价[Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de含量比(披肩)]为他们的财政支持。隆美尔b Viana也感谢斗篷研究奖学金。

补充材料