用于3D打印和间接修复体铣削的树脂材料——成分分析及人工唾液模型下的溶出物研究

《Dental Materials》：Resin materials for 3D-printing and milling of indirect restorations – Composition and leachables using an artificial saliva model

本研究评估了两种3D打印树脂（FREEPRINT temp和Saremco print CROWNTEC）在人工唾液中的单体释放情况，采用UHPLC-HRMS和GC-MS联合分析方法，发现FPT树脂在24小时和1周内总单体释放量显著高于SCT及对照组材料，且未靶向分析检测到67种潜在释放化合物，提示材料释放的化学组分复杂且动态变化，需结合更全面的分析方法评估生物相容性。

　　本研究探讨了3D打印树脂材料在口腔环境中可能释放的单体成分，并通过人工唾液模型和多种分析技术，评估了这些材料与传统加工材料在释放特性上的差异。研究的重点在于比较两种3D打印树脂材料（Saremco print CROWNTEC和FREEPRINT? temp）与一个用于铣削加工的对照材料（Temp Premium Flexible）在释放单体方面的表现。这些材料广泛用于牙科临时修复体的制造，但它们的释放特性尚未得到充分研究，特别是在临床相关性方面。

### 3D打印材料与传统加工材料的差异

3D打印技术在牙科领域的应用日益增加，其优势在于能够快速、精确地制造复杂的修复体结构。然而，3D打印材料在聚合过程中可能会留下未完全反应的单体成分，这些成分可能对口腔环境产生潜在影响。相比之下，传统铣削加工的材料由于工业制造过程中高温高压的聚合条件，通常具有较高的聚合度，因此单体释放量较低。研究结果表明，3D打印材料在24小时内释放的单体量显著高于传统材料，而这种释放趋势在3个月后逐渐减弱，说明单体释放具有时间依赖性。

研究采用了一种人工唾液模型，该模型模拟了口腔环境中的化学条件，并通过定量液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对释放的单体进行检测。结果显示，两种3D打印树脂中主要的甲基丙烯酸酯单体为双乙二醇甲基丙烯酸酯（BisEMA），但FREEPRINT? temp树脂中还包含未在安全数据表（SDS）中声明的另一种单体——二乙基甲基丙烯酸酯（UDMA）。这些单体的释放水平在不同时间点均显著高于对照材料Temp Premium Flexible。这一发现表明，3D打印材料可能比传统材料释放更多的化学物质，从而增加了对口腔健康潜在的风险。

### 单体释放的动态过程

研究采用了一系列时间点进行分析，包括1小时、24小时、1周和3个月。结果显示，3D打印材料在短时间内释放的单体量较高，但随着时间推移，释放速率逐渐下降。这种变化可能与材料内部的化学降解过程有关，例如单体的水解反应。人工唾液中的酸性环境可能促进了水解反应的发生，导致部分单体分解为更小的分子，这些分子可能在口腔中持续存在并产生潜在影响。

研究还发现，某些单体的释放具有时间依赖性。例如，UDMA的释放量在24小时和1周后达到峰值，而3个月后的释放量则有所下降。这可能意味着UDMA在口腔环境中具有一定的稳定性，但在长期暴露下仍可能释放。此外，某些化合物的释放量在时间推移后反而增加，这可能与水解过程中的副产物有关。这些副产物可能具有不同的生物活性，从而对口腔健康产生复杂的影响。

### 释放物质的复杂性与潜在风险

除了已知的甲基丙烯酸酯单体外，研究还通过非靶向分析方法（Untargeted UHPLC-HRMS）检测了其他可能释放的化合物。这一方法能够揭示材料释放的更广泛化学成分，包括一些未被目标分析方法覆盖的物质。结果表明，FREEPRINT? temp材料释放的化合物数量和浓度显著高于Saremco print CROWNTEC材料，这可能与其更复杂的化学组成有关。

非靶向分析结果显示，3D打印材料释放的化合物中包含一些具有潜在毒性的物质。例如，某些化合物可能属于芳香族或杂环类分子，这些分子可能具有不同的生物活性。研究还发现，某些化合物在人工唾液中表现出较高的浓度，尤其是在长期暴露后。这提示我们，3D打印材料的释放过程可能比传统材料更加复杂，且部分化合物可能在口腔环境中具有更持久的残留。

### 化学成分的不确定性与识别挑战

研究发现，某些化合物的化学身份尚未完全确定。这主要是由于非靶向分析方法在识别未知物质方面存在局限性。例如，一些化合物可能无法通过现有的光谱数据库或质谱数据进行精确匹配，从而导致其身份只能通过推测的方式确定。此外，一些化合物可能属于未知类别，或者仅能通过其化学结构和功能类别的推测来识别。这种不确定性提示我们，需要更先进的分析技术和更全面的化学数据库来准确识别和评估这些释放物质的潜在影响。

研究还发现，某些化合物可能在材料中以不同的形式存在。例如，BisEMA的某些同系物可能在水解过程中被分解，产生不同的代谢产物。这些代谢产物可能具有不同的生物活性，从而影响其在口腔中的行为。此外，一些化合物可能在人工唾液中表现出较高的浓度，这可能意味着它们在口腔环境中具有更高的暴露风险。

### 对临床和环境的影响

3D打印材料的释放特性可能对患者的口腔健康产生影响。例如，释放的单体可能对牙龈细胞和成纤维细胞产生毒性作用，从而导致局部炎症或细胞损伤。此外，某些单体可能对骨细胞产生影响，尤其是在修复体靠近牙槽骨的情况下，可能导致骨组织的破坏。这些发现提示我们，3D打印材料的释放行为可能与传统材料存在显著差异，需要进一步研究其对口腔环境的长期影响。

除了对患者的影响，3D打印材料的释放特性还可能对生产人员产生健康风险。在生产过程中，工作人员可能接触到未完全聚合的单体，这些单体可能对皮肤、呼吸道和眼睛造成刺激或过敏反应。因此，研究还强调了在材料生产过程中，采取有效的清洁和安全措施的重要性，以减少单体对操作人员的暴露。

### 未来研究方向

研究指出，当前的分析方法在识别和评估3D打印材料释放的化合物方面存在局限性。例如，非靶向分析方法虽然能够揭示更广泛的化学成分，但其结果的解读仍然存在挑战。因此，未来的研究需要结合更先进的分析技术和生物信息学工具，以更全面地了解这些材料释放的化学物质及其潜在影响。此外，还需要进一步研究这些释放物质在不同环境条件下的行为，例如温度变化和pH值波动，以更准确地评估其临床相关性。

总的来说，3D打印材料在口腔环境中的释放行为是一个复杂的问题，涉及材料化学组成、聚合工艺、环境条件以及生物反应等多个方面。研究强调了在评估这些材料的生物相容性时，需要采用多仪器分析方法和非靶向分析策略，以更全面地了解其释放特性。这不仅有助于提高对材料安全性的认识，也为未来材料设计和加工工艺的优化提供了科学依据。