К вопросу о механизме световой полимеризации композитов
- Авторы: Бордина Г.Е.1, Лопина Н.П.1, Паршин Г.С.1, Андреев А.А.1, Некрасов И.А.2
-
Учреждения:
- Тверской государственный медицинский университет
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 26, № 2 (2022)
- Страницы: 163-170
- Раздел: Обзоры
- URL: https://journals.rcsi.science/1728-2802/article/view/107512
- DOI: https://doi.org/10.17816/1728-2802-2022-26-2-163-170
- ID: 107512
Цитировать
Аннотация
В статье представлен обзор химических аспектов реакции световой полимеризации композитов в стоматологической практике. Данная реакция относится к реакциям свободной радикальной полимеризации, и ее активатором выступают фотоны. Композиты в стоматологии классифицируются на химически отверждаемые, светоотверждаемые, двойного механизма отверждения и теплового отверждения. Это зависит от происхождения энергии активации свободнорадикальной полимеризации метакрилатов. Стоматологические композиты с химической точки зрения обычно представляют собой смесь четырех главных компонентов: органическую полимерную матрицу, неорганический наполнитель, аппрет — соединение, связующее матрицу и наполнитель, а также систему «инициатор — ускоритель». Процесс радикальной полимеризации включает в себя четыре основные стадии. Первой стадией является активация, в случае светоотверждаемых стоматологических композитов — фотоактивация. При этом происходит возбуждение молекулы фотоинициатора, например, камфорохинона, который широко применяется при производстве стоматологических композитных материалов. Следует отметить, что если свободный радикал образован, то процесс полимеризации аналогичен для всех композитных материалов, основанных на метакрилатной органической матрице. Единственная разница заключается в том, как именно образуются свободные радикалы, и в скорости, с которой они образуются. Под воздействием квантов света атом углерода кетонной группы камфорохинона переходит в возбужденное состояние, что позволяет возбужденной молекуле фотоинициатора взаимодействовать с двумя молекулами метакрилатов по двойной связи. Двойная связь отдает один электрон возбужденной молекуле камфорохинона, а второй электрон действует в качестве свободного радикального агента. Другими словами, образуется макрорадикал — молекула мономера, которая способна присоединять к себе другие молекулы мономеров.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Галина Евгеньевна Бордина
Тверской государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: gbordina@yandex.ru
канд. биол. наук, доцент
Россия, г. ТверьНадежда Петровна Лопина
Тверской государственный медицинский университет
Email: nadezhda_lopina@mail.ru
канд. хим. наук, профессор
Россия, г. ТверьГлеб Сергеевич Паршин
Тверской государственный медицинский университет
Email: gleb180699@gmail.com
студент
Россия, г. ТверьАлексей Алексеевич Андреев
Тверской государственный медицинский университет
Email: aandreev01@yandex.ru
Россия, г. Тверь
Илья Алексеевич Некрасов
Российский университет дружбы народов
Email: ilya.nekrasov.01@bk.ru
студент
Россия, г. МоскваСписок литературы
- Лалатович А.М., Ваниев М.А., Сидоренко Н.В., и др. Фотополимеризующиеся композиции и источники света для стоматологической практики (обзор) // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 12 (259). С. 7–22. doi: 10.35211/1990-5297-2021-12-259-7-22
- Riva Y.R., Rahman S.F. Dental composite resin: A review // AIP Conf Proc. 2019. Vol. 2193, N 1. P. 020011. doi: 10.1063/1.5139331
- Kim D.H., Sung A.Y. Photopolymerization and Characterization of Dental Resin Cement Containing Nano Material // J Nanosci Nanotechnol. 2018. Vol. 18, N 9. P. 6122–6126. doi: 10.1166/jnn.2018.15605
- Буркова А.А., Щербакова С.Б. Выбор стоматологической полимеризационной лампы для светоотверждаемого композиционного материала Filtek Ultimate // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2018. Т. 8, № 7. С. 260.
- Zhou X., Huang X., Li M., et al. Development and status of resin composite as dental restorative materials // J Appl Polym Sci. 2019. Vol. 136, N 44. P. 48180. doi: 10.1002/app.48180
- Байт Саид О.М., Разумова С.Н., Величко Э.В. К вопросу о композитных материалах // Российский стоматологический журнал. 2020. Т. 24, № 4. С. 278–282. doi: 10.17816/1728-2802-2020-24-4-278-282
- Lima A.F., Salvador M.V.O., Dressano D., et al. Increased rates of photopolymerisation by ternary type II photoinitiator systems in dental resins // J Mech Behav Biomed Mater. 2019. Vol. 98. P. 71–78. doi: 10.1016/j.jmbbm.2019.06.005
- Kim D.H., Lee M.J., Sung A.Y. Preparation and Characterization of Novel Dental Material with High Shear Bond Strength // J Nanosci Nanotechnol. 2018. Vol. 18, N 9. 6355–6359. doi: 10.1166/jnn.2018.15654
- Бобылева Ю.В., Петрова А.П., Коротков М.М. Оценка физико-технических характеристик фотополимеризующих устройств в стоматологии // Евразийское научное объединение. 2018. № 1–2 (35). С. 96–98.
- Koulaouzidou E.A., Roussou K., Sidiropoulos K., et al. Investigation of the chemical profile and cytotoxicity evaluation of organic components eluted from pit and fissure sealants // Food Chem Toxicol. 2018. Vol. 120. P. 536–543. doi: 10.1016/j.fct.2018.07.042
- Fugolin A.P.P., Pfeifer C.S. New Resins for Dental Composites // J Dent Res. 2017. Vol. 96, N 10. P. 1085–1091. doi: 10.1177/0022034517720658
- Topa M. Light cured dental composite resins [Internet]. Encyclopedia [дата обращения: 7.06.2022]. Режим доступа: https://encyclopedia.pub/item/revision/cc56ab086bd8c94dd72116f4b2e9eb6d.
- Le Gars M., Bras J., Salmi-Mani H., et al. Polymerization of glycidyl methacrylate from the surface of cellulose nanocrystals for the elaboration of PLA-based nanocomposites // Carbohydr Polym. 2020. Vol. 234. P. 115899. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.115899
- Rueggeberg F.A., Giannini M., Arrais C.A.G., Price R.B.T. Light curing in dentistry and clinical implications: a literature review // Braz Oral Res. 2017. Vol. 31, suppl. 1. P. e61. doi: 10.1590/1807-3107BOR-2017.vol31.0061
- Palialol A.R., Martins C.P., Dressano D., et al. Improvement on properties of experimental resin cements containing an iodonium salt cured under challenging polymerization conditions // Dent Mater. 2021. Vol. 37, N 10. P. 1569–1575. doi: 10.1016/j.dental.2021.08.006
- Гущин А.А., Адамчик А.А. Способы улучшения физико-механических и химических свойств композитных пломбировочных материалов // Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2020. Т. 22, № 2. С. 36–41. doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-2-36-41
- Favarão J., Oliveira D.C.R.S., Rocha M.G., et al. Solvent Degradation and Polymerization Shrinkage Reduction of Resin Composites Using Isobornyl Methacrylate // Braz Dent J. 2019. Vol. 30, N 3. P. 272–278. doi: 10.1590/0103-6440201802525
- Albuquerque P.P.A.C., Rodrigues E.C., Schneider L.F., et al. Effect of an acidic sodium salt on the polymerization behavior of self-adhesive resin cements formulated with different adhesive monomers // Dent Mater. 2018. Vol. 34, N 9. P. 1359–1366. doi: 10.1016/j.dental.2018.06.022
- Wang R., Li Y., Hass V., et al. Methacrylate-functionalized proanthocyanidins as novel polymerizable collagen cross-linkers — Part 2: Effects on polymerization, microhardness and leaching of adhesives // Dent Mater. 2021. Vol. 37, N 7. P. 1193–1201. doi: 10.1016/j.dental.2021.04.010
- Kruly P.C., Giannini M., Pascotto R.C., et al. Meta-analysis of the clinical behavior of posterior direct resin restorations: Low polymerization shrinkage resin in comparison to methacrylate composite resin // PLoS One. 2018. Vol. 13, N 2. P. e0191942. doi: 10.1371/journal.pone.0191942
- Inami C., Shimizu H., Suzuki S., et al. Study on the performance of methyl methacrylate polymerization: Comparison of partially oxidized tri-n-butylborane and benzoyl peroxide with aromatic tertiary amines // Dent Mater J. 2019. Vol. 38, N 3. P. 430–436. doi: 10.4012/dmj.2018-166
- He J., Garoushi S., Säilynoja E., et al. The effect of adding a new monomer “Phene” on the polymerization shrinkage reduction of a dental resin composite // Dent Mater. 2019. Vol. 35, N 4. P. 627–635. doi: 10.1016/j.dental.2019.02.006
- Yoshihara K., Nagaoka N., Benino Y., et al. Touch-Cure Polymerization at the Composite Cement-Dentin Interface // J Dent Res. 2021. Vol. 100, N 9. P. 935–942. doi: 10.1177/00220345211001020
- Fugolin A.P., de Paula A.B., Dobson A., et al. Alternative monomer for BisGMA-free resin composites formulations // Dent Mater. 2020. Vol. 36, N 7. P. 884–892. doi: 10.1016/j.dental.2020.04.009
- Fugolin A.P.P., Costa A.R., Correr-Sobrinho L., et al. Toughening and polymerization stress control in composites using thiourethane-treated fillers // Sci Rep. 2021. Vol. 11, N 1. P. 7638. doi: 10.1038/s41598-021-87151-9
- Fugolin A.P., Dobson A., Ferracane J.L., Pfeifer C.S. Effect of residual solvent on performance of acrylamide-containing dental materials // Dent Mater. 2019. Vol. 35, N 10. P. 1378–1387. doi: 10.1016/j.dental.2019.07.003
- Sprick E., Becht J.M., Graff B., et al. New hydrogen donors for amine-free photoinitiating systems in dental materials // Dent Mater. 2021. Vol. 37, N 3. P. 382–390. doi: 10.1016/j.dental.2020.12.013
- Amiri P., Talebi Z., Semnani D., et al. Improved performance of Bis-GMA dental composites reinforced with surface-modified PAN nanofibers // J Mater Sci Mater Med. 2021. Vol. 32, N 7. P. 82. doi: 10.1007/s10856-021-06557-z
- Salvador M.V., Fronza B.M., Pecorari V.G.A., et al. Physicochemical properties of dental resins formulated with amine-free photoinitiation systems // Dent Mater. 2021. Vol. 37, N 9. P. 1358–1365. doi: 10.1016/j.dental.2021.06.005
- Fugolin A.P., Dobson A., Mbiya W., et al. Use of (meth)acrylamides as alternative monomers in dental adhesive systems // Dent Mater. 2019. Vol. 35, N 5. P. 686–696. doi: 10.1016/j.dental.2019.02.012
- Sinha J., Dobson A., Bankhar O., et al. Vinyl sulfonamide based thermosetting composites via thiol-Michael polymerization // Dent Mater. 2020. Vol. 36, N 2. 249–256. doi: 10.1016/j.dental.2019.11.012
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)