08 марта 2016г.
Введение.
В течение последних десятилетий специалисты ведут активные исследования, целью которых является создание реставрационных материалов, которые обладали бы физическим и химическим сродством с твердыми тканями зуба и, одновременно, понижали бы риск долгосрочных осложнений лечения кариеса. Внедрение в практику стеклоиономерных цементов (СИЦ) явилось значительным шагом в этом направлении.
Сразу же после появления СИЦ стало ясно, что они в некоторой степени биоактивны по причине долговременного выделения ионов фтора и других апатитформирующих ионов с поверхности пломбы, а также наличия ионообменной адгезии к структурам зуба. Диффузия фтора в окружающие ткани вызывает усиление их минерализации, уменьшение проницаемости дентина, остановку или замедление остаточного кариеса, ухудшение условий жизнедеятельности микроорганизмов [1, 2, 3].
Цель исследования – в эксперименте сравнить растворимость стеклоиономерных цементов, выявить количество выделяемого фтора, проследить динамику данного процесса.
Материалы и методы исследования. Материалом для экспериментального исследования служили образцы
СИЦ различных производителей: Ортофикс-Аква (ВладМиВа, Россия), Ketak Cem Easymix (3M ESPE), Meron (VOCO), Fuji Ortho (GC), 3M ESPE VITREMER, 3M ESPE VITREBOND, GC FUJI IX.
В первой части исследования проводилось сравнение растворимости перечисленных цементов в различных условиях. Во второй части – определялось количество выделяемого фтора и динамика этого процесса.
На заранее заготовленных пластмассовых цилиндрах диаметром 1 см., и длинной 2,5 см., фиксировались
стальные колпачки из хромоникелевой стали марки Х18Н10Т, используемые для изготовления штампованных коронок, с внутренним диаметром 1,1 см. Приготовленный по инструкции цемент вносился с небольшим избытком в стальной колпачок и плотно фиксировался на пластмассовом цилиндре. После застывания цемента излишки по краю колпачка удалялись. Каждым цементом было зафиксировано по 25 стальных колпачков, которые, группами по 5 единиц, погружались в растворы № 1, 2, 3, 4, 5.
Растворы представляли собой искусственную слюну, составленную по рецептуре T. Fusayama (1975): 0,42 г/л KCl + 0,4 г/л NaCl + 0,795 г/л CaCl, + 0,69 г/л Na2HPO4 + 0.005 г/л Na2S9H2O + 1 г/л мочевины, + Н2О. Значения рН искусственной слюны были подобраны в пределах, допустимых в естественных условиях: Раствор
№ 1 – рН = 4,0; Раствор № 2 – рН = 7,0; Раствор № 3 – рН = 10,0; Раствор № 4 – рН = от 4,0 до 10,0 с периодической сменой растворов с рН 4,0 и 10,0; Раствор № 5 – рН = 7,0, с периодическим нагреванием с 20 С до 40 С; Раствор № 6 – рН = от 4,0 до 10,0 с периодическим нагреванием с 20 С до 40 С.
Испытуемые образцы выдерживали в указанных растворах в течение 14 дней, в группе №4 периодически (ежедневно) проводилась замена раствора с рН = 4,0 на раствор с рН = 10,0, в группе № 5 производилось периодическое (ежедневно) нагревание с 20 С до 50 С, в группе № 6 периодическое нагревание с заменой раствора.
По прошествии 14 дней образцы были извлечены из растворов, высушены, распилены алмазным диском на две равные половины. Степень рассасывания цемента оценивалась под микроскопом с 10 кратным увеличением, с использованием миллиметровой измерительной шкалы, результаты сравнивались. Данные заносились в таблицу.
Во второй части исследования изготавливались дисковидные образцы цементов одинакового объема, формы и площади соприкосновения с дистиллированной водой. По три таблетки из каждого исследуемого СИЦ помещали в пробирки и заливали 10 мл дистиллированной воды и держали в термостате при температуре 370 С. На 1, 3 и 7 сутки отбирали по 3 мл дистиллированной воды для анализа. После этого в полученных водных вытяжках проводилось качественное определение фтора.
Метод качественного определения основан на образовании окрашенного комплекса Fe[Fe(CNS)6], который последовательно диссоциирует на ионы Fe3+ и [Fe(CNS)6]3–, и далее Fe3+ и CNS–. При наличии ионов фтора ионы Fe3+ образуют бесцветный комплекс [Fe(F)6] и по ослаблению окрашивания судят о количестве фтора [4].
Для определения оптической плотности растворов, содержащих вытяжки из СИЦ мы пользовались методом спектрофотометрическим методом анализа, основанным на законе Бугера – Ламберта - Бера [5]. Для определения оптической плотности, были приготовлены растворы, содержащие 1,6 мл водный вытяжек из СИЦ + 0,4 мл рабочего раствора [Fe(CNS)6]3–. Получилось 18 исследуемых проб: 1, 3, 7 суточные водные вытяжки из Ортофикс-Аква (ВладМиВа), Ketak Cem Easymix (3M ESPE), Meron (VOCO), "Fuji Ortho"(GC), 3M ESPE Vitremer, 3M ESPE Vitrebond, GC FUJI IX. Была определена их оптическая плотность.
После проведенных фотометрических измерений были произведены расчеты для нахождения массы выделенного фтора исследуемыми СИЦ по стандартным формулам [1]. Поверхность СИЦ была изучена под атомно-силовым микроскопом после 3 и 7 суток пребывания в дистиллированной воде.
Результаты. При изучении под оптическим микроскопом степени растворимости цементов получены следующие данные (Табл.1).
Таблица 1
|
|
1 группа
рН = 4,0
|
2 группа
рН = 7,0
|
3 группа
рН = 10,0
|
4 группа
от 4,0 до 10,0
|
5 группа
рН = 7,0 +
нагрев до 50 0 С
|
6 группа
рН = от 4,0 до 10,0 + нагрев
до 50 0 С
|
|
Ортофикс-Аква
|
0,3±0,21
|
0
|
0
|
0,3±0,19
|
0,3±0,13
|
0,9±0,3
|
|
Ketak Cem Easymix
|
0,2±0,15
|
0
|
0
|
0,1±0,16
|
0,2±0,11
|
0,4±0,1
|
|
Meron
|
0,2±0,18
|
0
|
0
|
0,2±0,08
|
0,3±0,11
|
0,8±0,15
|
|
Fuji Ortho
|
0,2±0,11
|
0
|
0
|
0,1±0,09
|
0,1±0,15
|
0,5±0,2
|
|
Vitremer
|
0,3±0,12
|
0
|
0,1±0,14
|
0,3±0,11
|
0,2±0,5
|
1,1±0,4
|
|
Vitrebond
|
0,2±0,17
|
0
|
0,1±0,15
|
0,2±0,12
|
0,3±0,7
|
0,5±0,1
|
|
FUJI IX
|
0,1±0,1
|
0
|
0
|
0
|
0,1±0,09
|
0,3±0,1
|
Как видно, все исследуемые СИЦ демонстрируют отсутствие растворимости при рН = 7,0, и максимальную растворимость при колебаниях рН и температурных перепадах.
При оценке количества выделившегося фтора из исследуемых СИЦ, получены следующие данные (Рисунок 1).
Видно, что количество выделяемого фтора очень незначительно, наибольшее фторовыделение логично демонстрирует Vitremer. В процессе изучения поверхности СИЦ под атомно-силовым микроскопом было замечено, что в первые 3 суток микропористость заметно увеличивается, а на 7 сутки происходит видимое восстановление структуры СИЦ.
Выводы. Как видно из Табл.1, кислая среда рН
в полости рта оказывает
большое разрушающее влияние на цементы для фиксации коронок, нежели щелочная. Особенно усиливается разрушение цементов при колебаниях рН. В большей степени при колебаниях рН в сочетании с перепадами температуры.
Установленная динамика процесса выделения фтора демонстрирует максимальное
количество выделяемого фтора в первые 3-e суток пребывания в растворе, затем процесс заметно замедляется вследствие восстановления кристаллической решетки за счет макро- и микроэлементов раствора, более интенсивно это процесс должен протекать в присутствии слюны, насыщенной микроэлементами.
Эффект самовосстановления поверхности стеклоиономерных цементов наглядно показывают
данные атомно-силового зондирования.
Список литературы
1.
Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962
2.
Хетагуров С.К., Джанаева Ж.В., Плиева И.В. Изучение растворимости и фторовыделения стеклоиономерных цементов. // Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2012. Т. 14. № 4., 469 с.
3. Иощенко Е.С., Гусев В.Ю, Глотова О.Н. Стеклоиономерные цементы. – М.: Медицинская книга, 2003. – 86 с.
4. Николаев Н.С., Суворова С.Н., Гурович Е.И., Корчемная Е.К. Аналитическая химия фтора, 1970, с. 39
5.
Парпалей Е.А., Пешко А.А. Стеклоиономерные цементы нового поколения: Обеспечение успешного применения в практической стоматологии. Актуальность проблемы// Современная стоматология. – 2004,№3
