卢枳岑 谢海峰 章非敏 张怀勤 陈晨

    1.南京医科大学口腔医院修复科；2.南京医科大学口腔疾病研究江苏省重点实验室；3.南京医科大学口腔医院牙体牙髓科，南京 210029

    磷酸酯类单体与氧化锆间化学反应模型的建立及作用机制

    卢枳岑1,2谢海峰1,2章非敏1,2张怀勤1,2陈晨2,3

    1.南京医科大学口腔医院修复科；2.南京医科大学口腔疾病研究江苏省重点实验室；3.南京医科大学口腔医院牙体牙髓科，南京 210029

    目的 对磷酸酯单体10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯(MDP)提高四方相氧化锆与树脂间化学粘接的作用机制进行解释。方法分别构建MDP、四方相氧化锆陶瓷晶体以及两者反应的数字模型，采用热力学方法对MDP分子与四方相氧化锆晶体簇相互作用的吉布斯自由能和平衡常数进行计算。结果MDP与四方相氧化锆晶体簇可能发生单配位形式和双配位形式的结合，其吉布斯自由能分别为-147.761和-158.073 kJ·mol-1，说明MDP能够与四方相氧化锆晶体发生化学结合，平衡常数较高(4.95×1027)的双配位结合形式较平衡常数较低(7.72×1025)的单配位结合形式更为稳定。结论MDP能够通过与四方相氧化锆陶瓷以双配位形式发生化学结合来提高其与树脂的粘接强度。

    量子化学； 反应机制； 氧化锆； 粘接； 磷酸酯单体； 底涂剂

    氧化钇稳定四方相氧化锆(Yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals，Y-TZP)陶瓷是口腔冠、桥修复体制作最常用的材料之一。由于Y-TZP陶瓷化学惰性高，硅烷化等常规提高陶瓷粘接的方法对其无效[1-3]。磷酸酯单体10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯(10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate，MDP)的问世实现了通过简单的操作来提高Y-TZP陶瓷粘接的目的，因此获得了临床上的极大关注。尽管当前普遍认为MDP之所以能与特殊性质的氧化锆表面形成化学结合是因为其中磷酸基团的作用[3-5]，然而目前仍无法直接从理论上解释其具体机制。对于机制了解的缺乏极大地限制了具有更好性能的磷酸酯单体的开发。对于解决这样的问题，量子化学方法具有先天的优势，其可在电子水平上对不同分子间形成化学键的稳定性进行精细的理论研究，直接论证化学键的稳定性，分析反应过程，这是传统实验表征方法所难以替代和无法实现的。本课题组在之前关于包含MDP的处理剂对牙科氧化锆陶瓷与树脂粘接性能影响的研究中，曾运用量子化学方法评价pH环境在其中发挥的作用[6] ......