モンモリロナイトとナノポーラスシリカを用いた抗菌性を有する自己重合レジン材料の開発

Development of Autopolymerizing Resin Material with Antimicrobial Properties Using Montmorillonite and Nanoporous Silica.

抄録

自動重合レジンは矯正治療において多くの用途があるが，装置と粘膜の間にプラークが蓄積しやすく，存在する微生物が増加する．そこで本研究では，塩化セチルピリジニウム（CPC）担持モンモリロナイト（Mont）およびナノポーラスシリカ（NPS）を自家重合レジンに添加し（resin-Mont, resin-NPS），薬剤放出能，抗菌能，薬剤再取込能，機械強度および色調を評価し，抗菌性を有する自家重合レジンを偏向させることを検討した．その結果，resin-Montおよびresin-NPSは14日間CPCを徐放することができ，resin-CPCと比較してより多くのCPCが放出された．さらに，resin-Montおよびresin-NPSはCPCを再吸収することができた．さらに，抗菌試験により，resin-Montは14日間，resin-NPSは7日間，有効量のCPCを再吸収することが可能であることが示された。resin-CPCと比較して，resin-Montはすべての期間において，初期徐放，再吸収後ともに高いCPCの徐放性を示した。しかし，機械的強度はMontとNPSの添加により低下し，曲げ強さはresin-Montで36%，resin-NPSで25%の低下が観察された。これらの結果を矯正器具のレジン部分に適用することで，器具の表面だけでなく，内部での細菌の繁殖を防ぎ，粘膜の炎症を緩和することができる．

Although autopolymerizing resin offers numerous applications in orthodontic treatment, plaque tends to accumulate between the appliance and the mucosa, which increases the number of microorganisms present. In this study, we added cetylpyridinium chloride (CPC) loaded montmorillonite (Mont) and nanoporous silica (NPS) to autopolymerizing resin (resin-Mont, resin-NPS) and evaluated their drug release capacity, antimicrobial capacity, drug reuptake capacity, mechanical strength, and color tone for the devolvement of autopolymerizing resin with antimicrobial properties. As observed, resin-Mont and resin-NPS were capable of the sustained release of CPC for 14 d, and a higher amount of CPC was released compared to that of resin-CPC. Additionally, resin-Mont and resin-NPS could reuptake CPC. Moreover, the antimicrobial studies demonstrated that resin-Mont and resin-NPS could release effective amounts of CPC against for 14 d and 7 d after reuptake, respectively. Compared to resin-CPC, resin-Mont exhibited a higher sustained release of CPC in all periods, both in the initial sustained release and after reuptake. However, the mechanical strength decreased with the addition of Mont and NPS, with a 36% reduction observed in flexural strength for resin-Mont and 25% for resin-NPS. The application of these results to the resin portion of the orthodontic appliances can prevent bacterial growth on the surface, as well as on the interior, of the appliances and mitigate the inflammation of the mucosa.