Après que Kuraray a introduit le premier monomère adhésif dentaire en inventant le monomère phosphate Phenyl-P en 1976, sa structure moléculaire a été améliorée en 1981 en créant une molécule avec une plus grande capacité d’adhésion à la structure dentaire et une affinité pour le métal. Le résultat de ce travail de développement a été le monomère MDP (10-méthacryloyloxydécyl dihydrogénophosphate), qui a convaincu les utilisateurs par sa structure de monomère spéciale : ce monomère phosphate était extrêmement efficace pour l'émail, la dentine et les alliages métalliques. Par conséquent, PANAVIA, y compris le monomère MDP, a été introduit en tant que collage résineux adhésif haute performance pour le collage à la structure dentaire et aux métaux.

Le succès impressionnant de PANAVIA a encouragé Kuraray à intégrer le monomère MDP dans d'autres systèmes de collage et à obtenir un haut degré d'adhésion au substrat dentaire à partir de la formation d'une liaison chimique.

La structure du monomère adhésif MDP

Fig. 1 : La structure chimique du monomère adhésif MDP

Groupe polymérisable (1)

Groupe hydrophobique (2)

Groupe hydrophile (3) formant l’adhésion chimique avec hydroxyapatite

L'adhésion à divers substrats est possible grâce au MDP (méthacryloyloxydécyl dihydrogénophosphate), pour lequel il a été démontré la création d’une liaison à long terme, durable et stable aux tissus dentaires et aux oxydes métalliques. Les recherches menées au cours des dernières décennies ont démontré l'efficacité du MDP. Le premier produit Kuraray Noritake Dental à contenir du MDP a été PANAVIA EX. Divers autres systèmes d'adhésifs et de collages ont suivi. Nos derniers produits, PANAVIA^TM V5 et CLEARFIL^TM Universal Bond, reposent également dans une large mesure sur les performances du monomère MDP d'origine. Le MDP a la structure suivante :

1. groupe terminal à double liaison pour la polymérisation
2. groupe alkylène hydrophobe pour maintenir un équilibre délicat entre les propriétés hydrophobes et hydrophiles
3. groupe phosphate hydrophile pour la réaction de la déminéralisation acide et la liaison chimique à la structure dentaire

L'histoire

Entre 1978 et la fin des années 90, il est devenu possible d'augmenter la force d'adhésion à la dentine au-delà de la force intrinsèque de la dentine elle-même. Le MDP a joué un rôle majeur dans ces développements. La liaison ionique solide avec le calcium du HAp dans le tissu dentaire signifie que les défaillances qui se produisent sont cohérentes dans la dentine plutôt que des défaillances de l'adhésif. Outre les études in vitro confirmant cette force de liaison, la durabilité clinique à long terme enregistrée sur 13 ans est également impressionnante.

Recherche

Les recherches de Yaun et autres, en 2007, montrent que les défauts le long de l'interface sont en grande partie responsables de la dégradation de la couche hybride. CLEARFIL^TM SE BOND ne présentait pas de tels défauts. On s'attendait donc à ce que SE BOND ait également une connexion stable avec les tissus dentaires. Récemment, Peumans et d’autres, de l'Université de Louvain, en Belgique, ont montré que CLEARFIL^TM SE BOND a toujours une excellente efficacité clinique après 13 ans.

Dans leur publication dans le Journal of Dental Research 83, en 2004, Yoshida et al. a conclu que le choix du monomère adhésif jouait un rôle majeur dans l'efficacité de l'adhésif. Ils ont trouvé que le MDP était le meilleur et le plus rapide dans les tests d'adhésion chimique (liaison ionique) et aussi dans les tests de stabilité dans un environnement humide (insoluble) - meilleur et plus stable que 4-MET et Phenyl-P, dans cet ordre.

Après 35 ans, le MDP est toujours une classe à part. À ce jour, aucun fabricant n'a été en mesure de développer un monomère adhésif avec de meilleures propriétés d'adhérence et une force de liaison durable. De nombreuses tentatives ont été faites, mais aucune n’a réussi. En attendant, le brevet de Kuraray sur MDP a expiré. Cela a ouvert le marché à d'autres fabricants pour synthétiser leur propre MDP. Seules quelques entreprises chimiques non dentaires fournissent du MDP à d'autres fabricants de systèmes adhésifs, et la synthèse de MDP de haute pureté reste extrêmement difficile.

Plus récemment, Kumiko Yoshihara et al. publié «L'impureté monomère fonctionnelle affecte les performances adhésives», dans Dental Materials 31 (2015) 1493-1501. Ils ont conclu que les trois MDP qu’ils ont étudiés présentaient différents niveaux de pureté. Des différences dans les couches hybrides résultantes ont été observées dans les trois versions de MDP : les impuretés et la présence de dimères avaient un effet sur l'efficacité d’adhésion du HAp, ainsi que sur l'intensité de la présence de nano-couche et la force de liaison immédiate.

μTBS de MDP d’origine différente

Yoshihara Ket al. L'impureté monomère fonctionnelle affecte les performances de l'adhésif Dent Mater 31, 1493-1501, 2015

EXPLICATION

Les trois 10-MDP étudiés dans cette étude ont clairement révélé une pureté différente. Des différences dans l'ultrastructure des couches hybrides résultantes ont été observées pour les trois versions 10-MDP. Les impuretés et la présence de dimères ont affecté l’efficacité d’adhésion de HAp, l’intensité de la nano-couche et la force de liaison immédiate.

CITATION

On peut s'attendre à ce que la pureté du 10-MDP présent dans les primaires, adhésifs et collages dentaires commerciaux influence les performances de collage.

Suite au succès de CLEARFIL BOND SYSTEM F, un nouvel objectif de R&D a été fixé : développer un monomère plus performant que le Phenyl-P, permettant ainsi d'obtenir des résistances d'adhésion plus élevées et des restaurations composites plus durables. Pour commencer, la composition chimique de Phenyl-P a été analysée en profondeur. Chacun des trois composants principaux de ce monomère fonctionnel – à savoir le groupe polymérisable, le groupe intermédiaire et le groupe réactif - a ensuite été étudié en détail (voir Fig. 1).

Structure chimique du monomère adhésif

1. Groupe polymérisable

2. Intermédiaire

3. Groupe réactif

Fig. 1 : La structure chimique du monomère adhésif (Phenyl-P)

Une étude proposait de changer la longueur du « spacer » tout en gardant les autres composants identiques. Cela a démontré que la longueur de « spacer » influençait clairement la force d'adhésion à la dentine humaine et à l'alliage Ni-Cr. Un test similaire a été réalisé en échangeant uniquement le groupe réactif (Fig. 2 et 3). Ces études ont donné des informations précieuses (Fig. 4) sur le monomère fonctionnel idéal. Les résultats de nos innombrables tests sont les suivants :

■ L'intermédiaire doit être un groupe hydrophobe avec 4 atomes de carbone ou plus.

■ Le groupe réactif doit être un groupe phosphate divalent.

■ Il doit y avoir un groupe polymérisable radicalaire.

L'application de toutes ces leçons à des centaines de variations fonctionnelles de monomères a conduit au développement d'un monomère fonctionnel toujours utilisé aujourd'hui : le méthacryloyloxydécyl dihydrogénophosphate (MDP). Nous aimons l'appeler «le monomère MDP original».

1. groupe terminal à double liaison pour la polymérisation
2. groupe alkylène hydrophobe pour maintenir un équilibre délicat entre hydrophobe
3. propriétés hydrophiles et groupe phosphate hydrophile pour la performance de la déminéralisation acide et de la liaison chimique à la structure dentaire

• 30 août 2021