桦木醇基抗菌牙科单体的制备及应用

龋齿是一种慢性口腔疾病,防治不当甚至会引发全身疾病,严重危害人民身体健康。填充修复是治疗龋齿的重要手段,从获悉更多传统银汞合金到牙科复合树脂,龋齿修复填充材料不断得以发展。牙科复合树脂凭借良好的生物相容性和与自然牙齿相近的美观性,已被广泛应用于临床牙齿的修复。然而,口腔环境内的细菌滋生易引起继发龋,导致复合树脂修复失败。因此,研发具有抗菌性能的牙科复合树脂是防止继发龋并延长复合树脂服役寿命的关键。目前,关Bio finishing于抗菌型牙科复合树脂的研究已有一定的进展,但是依然存在与牙体组织相容性不好和抗菌时效较短等问题。研究发现,桦木醇是一种天然五环三萜类化合物,具有良好的生物相容性、抗菌和抗癌性能。因此,本课题选用桦木醇作为Trichostatin A研究对象,通过对桦木醇的分子结构进行改性,制备新型抗菌单体,并进一步将其与双酚A-双甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)、双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯(TEGDMA)按照一定比例进行共混,探究桦木醇基抗菌单体的化学结构及其含量对牙科树脂基体综合性能的影响,主要包括力学性能、抗菌性能流变性能、透过率、双键转化率以及细胞活性等。具体研究内容主要包括以下几个方面:首先,选用顺丁烯二酸酐与桦木醇作为起始反应物,通过酯化反应在桦木醇的C-3和C-28号位上引入顺丁烯二酸酯基团,制备了双取代的顺丁烯二酸酯化桦木醇基单体(MABet),通过核磁共振氢谱、碳谱、红外光谱及高分辨率质谱表征单体结构。以等比例的Bis-GMA/TEGDMA树脂基体作为对照组,将MABet按10、30和50 wt%的添加量部分或完全替代对照组体系中的Bis-GMA,探究MABet添加量对牙科树脂基体综合性能的影响。结果表明,当MABet添加量为10 wt%,对应树脂基体的力学性能和细胞活性最佳,且流变性能、透过率、双键转化率与对照组之间无显著性差异,同时该树脂基体对变形链球菌的抑菌率为95.39%。其次,以MABet结构中的羧基作为活性位点,选用具有不同分子量和链长的聚乙二醇单甲醚与MABet进行酯化反应,制备了顺丁烯二酸酯聚乙二醇酯化桦木醇基单体(P_7MABet、P_(12)MABet和P_(16)MABet),分别通过核磁共振氢谱、碳谱、傅里叶红外光谱及高分辨率质谱确认单体的结构。结果表明,聚乙二醇C-O-C柔性链结构的引入提高了单体的流动性,使单体变为液体状,其粘度明显低于常用牙科树脂单体Bis-GMA。添加10 wt%P_7MABet和P_(12)MABet单体的树脂基体力学性能有所提升。本研究为天然抗菌单体的结构改性及其在牙科树脂基体中的应用提供了思路和研究基础。