Сравнительная характеристика химической структуры ормокеров и традиционных композитов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлен обзор преимуществ применения ормокеров в сравнении с традиционными композиционными пломбировочными материалами с химической точки зрения. Ормокеры представляют собой модифицированный тип гибридных органо-неорганических стоматологических материалов. Их разработали с целью уменьшения полимеризационной усадки пломбировочных материалов, улучшения краевой адаптации, абразивной стойкости и повышения биосовместимости по сравнению с композитами. Новая матрица была получена на основе неорганических полимеров, в качестве которых выступают поликонденсированные силоксаны (триблок-сополимеры). Образование неорганической цепи из молекул происходит с помощью гидролиза и поликонденсации Si(OR)-групп. Из хлорсодержащих силанов образуются неустойчивые органосиланолы, поскольку с одним атомом углерода связаны как минимум две гидроксильные группы. Таких соединений не существует, так как они быстро изомеризуются с образованием карбонильных соединений (альдегидов, кетонов). Полученные органосиланолы затем олигомеризуются с образованием полисилоксанов с полимеризованными группами. Основой получения ормокеров является золь-гель-процесс. Классический подход включает формирование неорганической сетки гидролизом и конденсацией мономерного органического алкоксисоединения с последующим сшиванием введённых реактивных групп, например, ультрафиолетовой полимеризацией. Традиционный синтез ормокеров начинается с того, что алкоксисиланы функционализируются алкоксидами металлов с образованием Si-O-Si-наноструктур. Одним из металлов, функционализирующих алкоксисиланы, является титан. Помимо алкоксида титана, также могут использоваться цирконий- или алюминий-алкоксиды. Эти олигомеры замещают традиционные метакриловые мономеры в композитах. Доступные сегодня на рынке композиционные пломбировочные материалы, основанные на технологии ормокеров, не являются чисто ормокерными системами. Для регулирования вязкости конденсата используются традиционные метакрилатные мономеры-разбавители, что не способствует улучшению биосовместимости. На наш взгляд, именно наличие амидной группы в структуре ормокеров обусловливает повышение их биосовместимости с белковыми соединениями тканей зубов.

Об авторах

Галина Евгеньевна Бордина

Тверской государственный медицинский университет

Email: gbordina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6375-7981

канд. биол. наук, доцент

Россия, Тверь

Надежда Петровна Лопина

Тверской государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.lopina@internet.ru
ORCID iD: 0000-0002-7213-1531

канд. хим. наук, профессор

Россия, 170000, Тверь, ул. Советская, д. 4

Алексей Алексеевич Андреев

Тверской государственный медицинский университет

Email: aandreev01@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1012-9356

студент

Россия, Тверь

Список литературы

  1. Луцкая И.К. Показания к использованию композиционных материалов группы Bulk Fill // Современная стоматология. 2020. № 3 (80). С. 18–24.
  2. Oltramare R.S., Odermatt R., Burrer P., et al. Depth-Related Curing Potential of Ormocer- and Dimethacrylate-Based Bulk-Fill Composites // Materials (Basel). 2021. Vol. 14, N 22. P. 6753. doi: 10.3390/ma14226753
  3. Torres C., Augusto M.G., Mathias-Santamaria I.F., et al. Pure Ormocer vs Methacrylate Composites on Posterior Teeth: A Double-blinded Randomized Clinical Trial // Oper Dent. 2020. Vol. 45, N 4. P. 359–367. doi: 10.2341/19-079-C
  4. Бордина Г.Е., Лопина Н.П., Паршин Г.С., и др. К вопросу о механизме световой полимеризации композитов // Российский стоматологический журнал. 2022. Т. 26, № 2. C. 163–170. doi: 10.17816/1728-2802-2022-26-2-163-170
  5. Klauer E., Belli R., Petschelt A., Lohbauer U. Mechanical and hydrolytic degradation of an Ormocer®-based Bis-GMA-free resin composite // Clin Oral Investig. 2019. Vol. 23, N 5. P. 2113–2121. doi: 10.1007/s00784-018-2651-3
  6. Бордина Г.Е., Лопина Н.П., Андреев А.А., Некрасов И.А. Динамика развития адгезивных систем в стоматологической практике // Российский стоматологический журнал. 2022. Т. 26, № 1. C. 63–74. doi: 10.17816/1728-2802-2022-26-1-63-74
  7. Kosior P., Dobrzynski M., Zakrzewska A., et al. Preliminary In Vitro Study of Fluoride Release from Selected Ormocer Materials // Materials (Basel). 2021. Vol. 14, N 9. P. 2244. doi: 10.3390/ma14092244
  8. Algamaiah H., Danso R., Banas J., et al. The effect of aging methods on the fracture toughness and physical stability of an oxirane/acrylate, ormocer, and Bis-GMA-based resin composites // Clin Oral Investig. 2020. Vol. 24, N 1. P. 369–375. doi: 10.1007/s00784-019-02912-1
  9. Митронин А.В., Куваева М.Н., Вовк С.Н. Лабораторная оценка структуры гибридной зоны адгезивной системы на основе ормокера при пломбировании полостей класса I // Эндодонтия Today. 2019. Т. 17, № 3. С. 21–24.
  10. Луцкая И.К., Лопатин О.А. Эстетическое реставрирование зуба при клиновидном дефекте: клинический случай // Современная стоматология. 2019. № 4 (77). С. 13–17.
  11. Abreu N.M., Sousa F.B., Dantas R.V., et al. Longevity of bulk fill and ormocer composites in permanent posterior teeth: Systematic review and meta-analysis // Am J Dent. 2022. Vol. 35, N 2. P. 89–96.
  12. Презентация, доклад «Золь-гель технология». Режим доступа: https://myslide.ru/presentation/zolgel-texnologiya Дата обращения: 22.11.2022
  13. Байт Саид О.М., Разумова С.Н., Величко Э.В. К вопросу о композитных материалах // Российский стоматологический журнал. 2020. Т. 24, № 4. C. 278–282. doi: 10.17816/1728-2802-2020-24-4-278-282
  14. Gunwal M.K., Shenoi P.R., Paranjape T., et al. Evaluation of fracture resistance and mode of failure of premolars restored with nanohybrid composite, ORMOCER and ceramic inlays // J Oral Biol Craniofac Res. 2018. Vol. 8, N 2. P. 134–139. doi: 10.1016/j.jobcr.2017.08.004
  15. Tauböck T.T., Jäger F., Attin T. Polymerization shrinkage and shrinkage force kinetics of high- and low-viscosity dimethacrylate- and ormocer-based bulk-fill resin composites // Odontology. 2019. Vol. 107, N 1. P. 103–110. doi: 10.1007/s10266-018-0369-y
  16. Павлушкина В.А. Эффективность методов лечения гиперестезии зубов после профессионального отбеливания средствами индивидуальной гигиены // Державинский форум. 2020. Т. 4, № 16. С. 203–210.
  17. Шамитова Е.Н., Юманов О.Д., Габайдуллина В.В., Юманов А.О. Импортозамещение иностранных композитных материалов по их биохимическому составу // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2022. № 9. С. 7–11.
  18. Sahoo S.K., Meshram G.R., Parihar A.S., et al. Evaluation of Effect of Dietary Solvents on Bond Strength of Compomer, Ormocer, Nanocomposite and Activa Bioactive Restorative Materials // J Int Soc Prev Community Dent. 2019. Vol. 9, N 5. P. 453–457. doi: 10.4103/jispcd.JISPCD_47_19
  19. Jain K., Katge F., Poojari M., et al. Comparative Evaluation of Microleakage of Bioactive, Ormocer, and Conventional GIC Restorative Materials in Primary Molars: An In Vitro Study Microleakage of Three Restorative Materials // Int J Dent. 2022. P. 7932930. doi: 10.1155/2022/7932930
  20. Barszczewska-Rybarek I., Chladek G. Studies on the Curing Efficiency and Mechanical Properties of Bis-GMA and TEGDMA Nanocomposites Containing Silver Nanoparticles // Int J Mol Sci. 2018. Vol. 19, N 12. P. 3937. doi: 10.3390/ijms19123937
  21. Новак Н.В. Флуоресцентная активность твердых тканей зубов и пломбировочных материалов // Стоматология. Эстетика. Инновации. 2019. Т. 3, № 1. С. 56–66.
  22. Torres C.R., Jurema A.L., Souza M.Y., et al. Bulk-fill versus layering pure ormocer posterior restorations: A randomized split-mouth clinical trial // Am J Dent. 2021. Vol. 34, N 3. P. 143–149.
  23. Maity S., Priyadharshini V., Basavaraju S. A comparative evaluation of propolis and light-cured ormocer-based desensitizer in reducing dentin hypersensitivity // J Indian Soc Periodontol. 2020. Vol. 24, N 5. P. 441–446. doi: 10.4103/jisp.jisp_500_19
  24. Обработка частиц наполнителя специальными поверхностно-активными веществами, благодаря которым он вступает в химическую связь с полимерной матрицей. Режим доступа: https://cyberpedia.su/3xe34.html Дата обращения: 22.11.2022
  25. Луцкая И.К., Белоиваненко В.В. Микроинвазивное лечение как метод временного отсроченного реставрирования зубов в эстетической стоматологии // Современная стоматология. 2022. № 1 (86). С. 12–17.
  26. Augusto M.G., Borges A.B., Pucci C.R., et al. Effect of whitening toothpastes on wear and roughness of ormocer and methacrylate-based composites // Am J Dent. 2018. Vol. 31, N 6. P. 303–308.
  27. OCTAKIS(TRIMETHYLSILOXY)-T8-SILSESQUIOXANE. Режим доступа: https://www.gelest.com/product/octakistrimethylsiloxy-t8-silsesquioxane/ Дата обращения: 22.11.2022
  28. Ozkir S.E., Bicer M., Deste G., et al. Wear of monolithic zirconia against different CAD-CAM and indirect restorative materials // J Prosthet Dent. 2022. Vol. 128, N 3. P. 505–511. doi: 10.1016/j.prosdent.2021.03.023
  29. Pirmoradian M., Jerri Al-Bakhakh B.A., Behroozibakhsh M., Pedram P. Repairability of aged dimethacrylate-free ORMOCER-based dental composite resins with different surface roughening methods and intermediate materials // J Prosthet Dent. 2022. P. S0022-3913(22)00208-6. doi: 10.1016/j.prosdent.2022.04.001
  30. ElEmbaby A.E., Slais M., Alawami A., et al. Spectrophotometric Analysis of Different Flowable Restorative Materials // J Contemp Dent Pract. 2021. Vol. 22, N 2. P. 111–116.
  31. Hakim F., Vallée J. Use of a Novel ORMOCER as a Universal Direct Restorative Material // Compend Contin Educ Dent. 2018. Vol. 39, N 1. P. 50–55.
  32. Thekiya A.H., Aileni K.R., Rachala M.R., et al. An Evaluation of Shear Bond Strength of Admira (Ormocer) as an Alternative Material for Bonding Orthodontic Brackets: An In vitro Study // J Int Soc Prev Community Dent. 2018. Vol. 8, N 1. P. 56–61. doi: 10.4103/jispcd.JISPCD_375_17
  33. Colombo M., Vialba L., Beltrami R., et al. Effect of different finishing/polishing procedures on surface roughness of Ormocer-based and different resin composites // Dent Res J (Isfahan). 2018. Vol. 15, N 6. P. 404–410.
  34. Yazkan B., Celik E.U., Recen D. Effect of Aging on Surface Roughness and Color Stability of a Novel Alkasite in Comparison with Current Direct Restorative Materials // Oper Dent. 2021. Vol. 46, N 5. P. E240–E250. doi: 10.2341/20-195-L

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Получение полисилоксана на примере дихлорсилана: а) реакция получения диорганосиланола из дихлорсилана; b) олигомеризация неустойчивого диорганосиланола с образованием полисилоксана.

Скачать (44KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема золь-гель-процесса [12].

Скачать (190KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Реакция получения ормокеров (золь-гель-процесс) на примере алкоксида титана.

Скачать (58KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Реакция (3-изоцианатопропил)-триэтоксисилан (IPTES) с диметакрилатом глицерина.

Скачать (126KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Реакция гидроксиэтилметакрилата с 3-(метилдиэто-ксисилил)-пропилсукциновым ангидридом.

Скачать (137KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Структурная формула Bis-GMA [20].

Скачать (61KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Структура композитного материала [24].

Скачать (295KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Реакция присоединения Михаэля APTES к 2-акрилоилоксиэтилметакрилату.

Скачать (172KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Реакция 1,3-диметакрилоизопропилсукцината с APTES (красным цветом выделена амидная группа, которая, по нашему мнению, обусловливает повышение биосовместимости ормокеров с белковыми соединениями тканей зубов).

Скачать (234KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Структура силсесквиоксанов на примере октакис(триметилсилокси)-Т8-силсесквиоксана [27].

Скачать (129KB)
Метаданные

© Бордина Г.Е., Лопина Н.П., Андреев А.А., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».