閆芳　喬愛(ài)紅　王曉峰　周珊

[摘要]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)人均收入和生活質(zhì)量得到提高，人們對(duì)于口腔健康給予了高度重視。除了治療效果外，人們對(duì)于美觀的要求也越來(lái)越高，這對(duì)于材料方面提出了新的要求。偶聯(lián)劑之前多用于工業(yè)，隨著材料的發(fā)展，偶聯(lián)劑在口腔材料應(yīng)用中占有很大量。偶聯(lián)劑可以提高復(fù)合樹(shù)脂之間的粘接強(qiáng)度，與玻璃纖維等材料聯(lián)合使用既美觀又增強(qiáng)材料的性能，目前已廣泛用于口腔玻璃纖維樁、透明美觀弓絲等。因此，本文主要從偶聯(lián)劑在口腔臨床中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，旨在為今后偶聯(lián)劑在口腔臨床中的應(yīng)用提供循證醫(yī)學(xué)指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]偶聯(lián)劑;口腔;應(yīng)用;玻璃纖維;材料

[中圖分類(lèi)號(hào)]R783.1? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ? [文章編號(hào)]1008-6455（2019）10-0159-03

Abstract： With the rapid development of domestic economy and the improvement of per capita income and quality of life， people attach great importance to oral health.In addition to the therapeutic effect， people have increasingly high requirements for aesthetics，which puts forward new requirements for the convenience of materials.Coupling agent was used in industry before. With the development of materials， coupling agent plays a very important role in the application of oral materials.Coupling agent can improve the bonding strength between the composite resin， and combined with glass fiber and other materials， both beautiful and enhance the performance of the material， has been widely used in oral glass fiber pile， transparent and beautiful bow wire.Therefore， this paper mainly expounds the application of coupling agents in oral clinic， aiming to provide evidence-based medicine guidance for the application of coupling agents in oral clinic in the future.

Key words： coupling agent ;oral; application; glass fiber; materials

在口腔臨床中，有各種各樣的材料用于恢復(fù)治療，這種修復(fù)材料的典型產(chǎn)品主要是由硅烷偶聯(lián)劑來(lái)提高單體和填料之間的親和力。研究表明[1]用偶聯(lián)劑處理的牙科復(fù)合樹(shù)脂具有較高的韌性，比如在牙體牙髓方向，可以提高修復(fù)材料的粘接強(qiáng)度，應(yīng)用于口腔修復(fù)可以增強(qiáng)玻璃纖維樁的粘接強(qiáng)度等，而在正畸方面，透明美觀弓絲（玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂弓絲）的研發(fā)開(kāi)展也離不了偶聯(lián)劑的應(yīng)用，這對(duì)于口腔臨床材料應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

1? 偶聯(lián)劑的概述

偶聯(lián)劑是用于與合成樹(shù)脂或其他聚合物反應(yīng)的處理劑，或在其中形成氫鍵的有機(jī)化合物。它可用于改進(jìn)無(wú)機(jī)物和有機(jī)材料之間的界面，因而極大地提升了復(fù)合材料的性能，如：物理性能、電性能、熱性能、光性能等[2]?？谇豢瞥Ｓ玫挠校河袡C(jī)硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑和含酸基的粘合劑單體等。硅烷偶聯(lián)劑是一種促進(jìn)修復(fù)材料與牙齒產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的促進(jìn)劑。一般認(rèn)為，對(duì)于非硅基修復(fù)體，表面預(yù)處理是提高硅含量，然后在硅烷的幫助下改善樹(shù)脂結(jié)合的強(qiáng)制性的初步步驟[3]。

2? 偶聯(lián)劑在口腔臨床中的應(yīng)用

2.1 偶聯(lián)劑在牙體牙髓中的應(yīng)用

2.1.1 提高復(fù)合樹(shù)脂中填料與基質(zhì)的結(jié)合：Meereis等[4]在研究樹(shù)脂基牙科材料的聚合收縮應(yīng)力中提出，為了使填料顆粒牢固地附著在樹(shù)脂基體上，通常在填料和基質(zhì)混合前進(jìn)行表面預(yù)處理。偶聯(lián)劑在假體表面和樹(shù)脂粘合劑之間形成“分子橋”，建立化學(xué)鍵，顯著提高粘接強(qiáng)度[5]。Staxrud[6]探討硅烷在新舊樹(shù)脂復(fù)合修復(fù)中的作用，采用與評(píng)估舊復(fù)合材料修復(fù)方法進(jìn)行測(cè)試，證明了硅烷化偶聯(lián)劑能提高樹(shù)脂復(fù)合修復(fù)的粘接強(qiáng)度。

2.1.2 改善修復(fù)體或填充物與粘合劑或牙齒之間的粘合力，從而增強(qiáng)其強(qiáng)度。Machado等[7]根管準(zhǔn)備后，采用四種不同的治療方法進(jìn)行表面處理：硅烷+膠粘劑（S/A）、只有硅烷、只有粘著劑或沒(méi)有處理。結(jié)果表明硅烷與樹(shù)脂膠粘劑的結(jié)合增強(qiáng)了中冠狀根區(qū)和冠狀根區(qū)對(duì)牙本質(zhì)的保留力。Chenmin Yao等[8]通過(guò)探討硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二硅酸鋰玻璃陶瓷和復(fù)合樹(shù)脂的預(yù)處理與通用膠粘接強(qiáng)度的影響表明，添加硅烷預(yù)處理可以有效提高粘接劑與硅酸鹽鋰玻璃陶瓷的粘合強(qiáng)度和邊緣密封性能。Khan等[9]通過(guò)用硅烷引物和氨基甲酸氨基甲酯樹(shù)脂與樹(shù)脂鈦結(jié)合，對(duì)商業(yè)純鈦進(jìn)行了預(yù)處理。得出硅烷引物[3-丙烯?；籽豕柰?0.5%BIS-（1，2-三乙氧硅基）乙烷]可增強(qiáng)附著力，改善其強(qiáng)度。

2.2 偶聯(lián)劑在口腔修復(fù)中的應(yīng)用

2.2.1 玻璃纖維樁：臨床上玻璃纖維樁是為了保留嚴(yán)重缺損的牙齒，在其完成根管治療后修復(fù)所常用的材料[10]。目前，纖維樁通常由環(huán)氧基質(zhì)和玻璃纖維及填充劑組成[11]。但是，當(dāng)牙體出現(xiàn)嚴(yán)重的缺損，缺乏良好的牙本質(zhì)肩領(lǐng)，并且根管口擴(kuò)張呈喇叭狀時(shí)，預(yù)纖維化樁的纖維分離是臨床工作失敗的最常見(jiàn)原因[12]。鄭虎等[13]通過(guò)對(duì)50根纖維的表面進(jìn)行不同處理，得出30%含量的H2O2溶液處理纖維樁后再使用硅烷偶聯(lián)劑，可顯著增加纖維樁與樹(shù)脂之間的粘接強(qiáng)度。李崴嵬等[14]在偶聯(lián)劑和不同粘接劑對(duì)纖維樁粘接強(qiáng)度的影響分析中表明聯(lián)合使用偶聯(lián)劑可以增強(qiáng)酸蝕纖維樁和粘接劑之間的粘接強(qiáng)度， 且對(duì)于不同粘接劑均有很好的效果。

2.2.2 全口義齒：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一種新型的抗裂材料，由于其抗裂性能較差，因此在臨床上使用壽命較短[15-16]。聚甲基丙烯酸甲酯可以用各種方法進(jìn)行增強(qiáng)[17]。這包括用金屬絲、合金網(wǎng)、纖維、填料和納米填料等[18-20]。Karacaer等[21]為上頜義齒基托折斷的患者重新制造一副新義齒，并在這些義齒的基底材料中增添了超高模量的硅烷化短聚乙烯纖維，18個(gè)月的隨訪(fǎng)觀察顯示所有義齒使用良好且沒(méi)有開(kāi)裂的跡象。Elshereksi[22]等通過(guò)將5%的硅化、鈦化和純鈦納米鈦酸鋇（nbt）摻入聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）義齒基復(fù)合材料中，結(jié)果得出其提高了斷裂韌性。Qaw[23}通過(guò)評(píng)價(jià)中間粘接劑（MMA和硅烷偶聯(lián)劑）和ZrO2納米顆粒（納米ZrO2）機(jī)械表面處理對(duì)義齒基托抗剪強(qiáng)度（SBS）的聯(lián)合作用，得出在使用中間粘接劑后提高了修復(fù)體的強(qiáng)度，是一種可行的新型義齒粘接劑。Tamore等[24]研究將不同比例的氧化鋁（Al2O3）添加到修復(fù)樹(shù)脂中，比較兩種表面不同處理方法（即表面硅烷化處理和不處理）對(duì)修復(fù)熱聚合丙烯酸樹(shù)脂彎曲強(qiáng)度的影響，結(jié)果證明了用碳化硅烷處理的含有1.5% Al2O3的修復(fù)樹(shù)脂，極大地提高了基牙樹(shù)脂的屈曲強(qiáng)度。Shakeri[25]等研究了雙改性有機(jī)粘土對(duì)聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基托樹(shù)脂力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，以3-三甲氧基硅丙基甲基丙烯酸酯（MPS）為活性硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用于有機(jī)粘土中能顯著增強(qiáng)樹(shù)脂基托的韌性及抗彎曲強(qiáng)度。

2.3 偶聯(lián)劑在口腔正畸中的應(yīng)用

2.3.1 金屬托槽與不同瓷修復(fù)體粘接：以鋯為主的陶瓷由于其優(yōu)越的機(jī)械性能（如：強(qiáng)度、韌性和抗疲勞性），吸引了人們對(duì)口腔美觀修復(fù)體的極大興趣。使用以鋯為主的陶瓷主要的臨床問(wèn)題是難以與預(yù)期的合成基質(zhì)或天然組織取得適當(dāng)?shù)母街26]。Okada等[27]假設(shè)，硅烷偶聯(lián)低聚物-硅烷偶聯(lián)單體的縮合產(chǎn)物將是一個(gè)更適合鋯的底漆。為了證明這一假設(shè)，在應(yīng)用硅烷偶聯(lián)單體或低聚物后，對(duì)復(fù)合樹(shù)脂與鋯之間的剪切鍵強(qiáng)度進(jìn)行了比較，采用硅烷偶聯(lián)低聚物非活性乙醇溶液處理后，其剪切鍵強(qiáng)度比采用該單體時(shí)有所提高。并且硅烷偶聯(lián)劑在110°C下熱處理鋯，對(duì)提高復(fù)合樹(shù)脂與鋯之間的剪切強(qiáng)度至關(guān)重要。

目前，戴陶瓷冠修復(fù)體的患者在進(jìn)行正畸治療時(shí)，大多使用噴砂、酸蝕或兩者結(jié)合，以增加溝槽和陶瓷表面的粘附強(qiáng)度。寧磊等[28]通過(guò)樹(shù)脂老化時(shí)間及硅烷偶聯(lián)劑對(duì)金屬托槽粘接強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)證明，硅烷化偶聯(lián)劑可以提高樹(shù)脂老化表面的粘接強(qiáng)度，滿(mǎn)足臨床正畸治療的需要。

2.3.2 正畸弓絲：在正畸臨床治療中，患者多追求美觀矯治，目前臨床已經(jīng)出現(xiàn)隱形矯治技術(shù)，但其價(jià)格較昂貴。雖然已研制出陶瓷美觀托槽，但常用弓絲依然為不銹鋼等顯色弓絲。早在1989年Talass報(bào)道了他和美國(guó)Ormco公司聯(lián)合研制的玻璃纖維絲，這種弓絲最大的優(yōu)點(diǎn)是美觀，且彈性模量低于其他所有正畸弓絲，可以產(chǎn)生最柔和的力。但因?yàn)橐渍蹟啵R床難以開(kāi)展其應(yīng)用。Fujihara等[29]采用玻璃/環(huán)氧單向復(fù)合材料制成的美學(xué)復(fù)合拱線(xiàn)，通過(guò)界面控制獲得最高的彎曲性能。即用1.0 wt%溶劑的環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑具有最高的抗彎性能。Chai Kiat Chng等[30]在文章中表明纖維增強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料（FRPC）可以為傳統(tǒng)的正畸型拱線(xiàn)提供一種美觀的解決方案，F(xiàn)RPC弓絲是一種很有前途的美學(xué)矯直弓絲。然而，要充分發(fā)揮其作為美學(xué)弓絲的潛力，還需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，其中偶聯(lián)劑扮演著重要的角色。

3? 展望

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRC）幾十年來(lái)在許多領(lǐng)域的科學(xué)和工程應(yīng)用中取得了成功。雖然金屬、陶瓷和顆粒填充樹(shù)脂復(fù)合材料已經(jīng)成功地作為牙科和醫(yī)療生物材料使用了幾十年，但這些材料制成的設(shè)備并不能滿(mǎn)足所有的臨床要求[31]。偶聯(lián)劑的特性可以增加其韌性及回彈性。希望今后的研究重點(diǎn)放在多重偶聯(lián)劑在美學(xué)弓絲的應(yīng)用中。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Kiyomi F，Hidefumi Fujimura，Mitsuji Teramae，et al.Precision synthesis of a long-chain silane coupling agent using micro flow reactors and its application in dentistry[J].J Sci Org，2016，6（1）：35-46.

[2]張志堅(jiān)，花蕾，李煥興，等.硅烷偶聯(lián)劑在玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].玻璃纖維，2013，42（3）：11-22.

[3]Matinlinna JP，Lung CYK.Silane adhesion mechanism in dental applications and surface treatments： A review[J].Dent Mater，2018，34（1）：13-28.

[4]Meereis CTW，Münchow EA，de Oliveira da Rosa WL，et al.Polymerization shrinkage stress of resin-based dental materials：A systematic review and meta-analyses of composition strategies[J].Mech Behav Biomed Mater，2018，82：268-281.

[5]吳華英，穆錦全，許祥芹，等.不同表面處理對(duì)纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度的影響及電鏡觀察[J].口腔醫(yī)學(xué)，2014，34（11）：815-818.

[6]Staxrud F.Silanising agents promote resin-composite repair[J].Int Dent J，2015，65（6）：311-315.

[7]Machado FW，Bossardi M，Ramos Tdos S，etal.Application of resin adhesive on the surface of a silanized glass fiber-reinforced post and its effect on the retention to root dentin[J].J Endod，2015，41（1）：106-110.

[8]Yao C，Zhou L，Yang H，et al.Effect of silane pretreatment on the immediate bonding of universal adhesives to computer-aided design/computer-aided manufacturing lithium disilicate glass ceramics[J].Eur J Oral Sci，2017，125（2）：173-180.

[9]Khan AA，Al Kheraif AA，Syed J，et al.Enhanced resin titanium adhesion with silane primers using tribochemical silica-coating[J].Dent Mater J，2017，36（1）：111-116.

[10]Carlos Jose Soares，Paulo Vinicius Soares，Paulo Cesar Freitas Santos-Filho，et al. The influence of cavity design and glass fiber posts on biomechanical behavior of endodontically treated premolars[J].J Endod，2008，34（8）：1015-1019.

[11]Khoroushi M，Mazaheri H，Tarighi P，et al.Effect of antioxidants on push-core bond strength of hydrogen peroxide treated glass fiber posts bond with two types of resin cement[J].Restor Dent Endod，2014，39（4）：303-309.

[12]Camillo DArcangelo，Marco Cinelli，F(xiàn)rancesco De Angelis，et al.The effect of resin cement film thickness on the pullout strength of a fiber-reinforced post system[J].J Prosthet Dent，2007，98（3）：193-198.

[13]鄭虎，郭建青，張獻(xiàn)芳.不同表面處理方法對(duì)纖維樁與樹(shù)脂黏結(jié)強(qiáng)度的影響[J].上?？谇会t(yī)學(xué)，2014，23（6）：689-694.

[14]李崴嵬，佟靜，李娜，等.偶聯(lián)劑和不同粘接劑對(duì)纖維樁粘接強(qiáng)度的影響分析[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與健康研究電子雜志，2018，2（13）：154-155.

[15] Se?o RS，Neppelenbroek KH， Filho JN.Factors affecting the strength of denture repairs[J].J Prosthodont，2007，16（4）：302-310.

[16]Sarac SY，Sarac D，Kulunk T，et al.The effect of chemical surface treatments of different denture base resins on the shear bond strength of denture repair[J].Prosthet Dent，2005，94（3）：259-266.

[17]羅毅，蔣俊強(qiáng)，但洪平.填料協(xié)同增強(qiáng)增韌光固化樹(shù)脂基口腔材料的制備、性能及生物力學(xué)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)組織工程研究，2017，21（10）：1489-1494.

[18]Gad MM.Evolution of denture repair and a review of new era[J].J Dental Sci，2017，2（2）：000125.

[19]Gad MM，ArRejaie AS，Abdel-Halim MS，et al.The reinforcement effect of nano-zirconia on the transverse strength of repaired acrylic denture base[J].Int J Dent，2016，2016：7094056.

[20]Gad MM，Rahoma A，Al-Thobity AM，et al.Influence of incorporation of ZrO2 nanoparticles on the repair strength of polymethyl methacrylate denture bases [J].Int J Nanomedicine，2016，11：5633-5644.

[21]Karacaer O，Dogan OM，Tin?er T.Reinforcement of maxillary dentures with silane-treated ultra high modulus polyethylene fibers[J].J Oral Sci，2001，43（2）：103-107.

[22]Elshereksi NW，Ghazali M，Muchtar A.Review of titanate coupling agents and their application for dental composite fabrication[J].Dent Mater J，2017，36（5）：539-552.

[23]Qaw MS，Abushowmi TH，Almaskin DF，et al.A novel approach to improve repair bond strength of repaired acrylic resin： an in vitro study on the shear bond strength[J].J Prosthodont，2018.

[24]Tamore SH，Jyothi KS，Muttagi S.Flexural strength of surface-treated heat-polymerized acrylic resin after repair with aluminum oxide-reinforced autopolymerizing acrylic resin[J].Contemp Clin Dent，2018，9（Suppl 2）：S347-S35.

[25]Shakeri F，Nodehi A.PMMA/double-modified organoclay nanocomposites as fillers for denture base materials with improved mechanical properties[J].J Mech Behav Biomed Mater，2018，90：11-19.

[26]Tzanakakis EG，Tzoutzas IG.Is there a potential for durable adhesion to zirconia restorations？ Asystematicreview[J].J Prosthet Dent，2016，115（1）：9-19.

[27]Okada M，Inoue K，Irie M，et al.Resin adhesion strengths to zirconia ceramics after primer treatment with silane coupling monomer or oligomer[J].Dent Mater J，2017，36（5）：600-605.

[28]寧磊，楊陸一，王守東，等.樹(shù)脂老化時(shí)間及硅烷偶聯(lián)劑對(duì)金屬托槽粘結(jié)強(qiáng)度的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2018，44（4）：764-769.

[29]Fujihara K，Teo K，Gopal R，et al.Fibrous composite materials in dentistry and orthopaedics： review and applications[J].Com Sci Tech，2003，64（6）：775-788.

[30]Chng Chai Kiat，F(xiàn)oong Kelvin，Gandedkar Narayan H，et al.A new esthetic fiber-reinforced polymer composite resin archwire：a comparative atomic force microscope （AFM） and field-emission scanning electron microscope （FESEM） study[J].Prog Orthod，2014，15（1）：39.

[31]Vallittu Pekka K.An overview of development and status of fiber-reinforced composites as dental and medical biomaterials[J].Acta Biomater Odontol Scand，2018，4（1）：44-55.

[收稿日期]2019-02-26

本文引用格式：閆芳，喬愛(ài)紅，王曉峰，等.偶聯(lián)劑在口腔臨床中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2019，28（10）：159-161.