Оценка «in vitro» физико-химических свойств стеклоиономерного цемента «Кавитан» (АО «Дентал»)

Богуслава Чейкова, Анна Скальска, Йосеф Днебоски, АО «Дентал», Прага
Ян Регент, Девана Гоушова, Стоматологический исследовательский институт, Прага

Несмотря на многие новшества, появившиеся в последнее время на рынке стоматологических цементов, по-прежнему широко применяются классические, химически затвердевающие стеклоиономерные цементы. Благодаря гидрофильному характеру, постоянной адгезии к твердым зубным тканям, биокомпатибильности, и главное — постоянному флоридовому потенциалу, эти цементы успешно используются не только в сохраняющей и детской стоматологии, но и в протезировании, ортодонтии и хирургии.

«АО Дентал» всегда относилось к передовым производителям стоматологических цементов и вскоре после своего основания вышло на рынок с оригинальным цинкофосфатным, силикатным и цинко-поликарбоксилатным цементом. В настоящее время производственный ассортимент предприятия расширяется за счет выпуска стеклоиономерного цемента «Кавитан» с химической реакцией затвердения. Этот материал получен с использованием собственного рецепта и был подвержен интенсивному лабораторному и клиническому тестированию с целью выпуска на рынок дентальных материалов продукта высокого качества.

В этой работе мы приводим результаты тестирования «Кавитана» «in vitro», направленного на оценку самых важных физико-химических свойств стеклоиономерных цементов. Мы оценивали устойчивость цемента в среде полости рта, сопротивление жевательным силам, адгезию к твердым зубным тканям и элюцию ионов флорида.

В следующей нашей работе будет анализироваться опыт по клиническому использованию «Кавитана».

Дезинтеграция и механическая прочность

Основным свойством всех стеклоиономерных, а также остальных «water based» цементов является их частичная растворимость в среде ротовой полости. В клинической практике это свойство может отрицательно проявляться уменьшенной устойчивостью прокладки или пломбы (главным образом это касается области апроксимальной пломбы), и этим повышается риск возникновения вторичного кариеса. Также нельзя пренебрегать влиянием высвобождающихся исходных веществ или продуктов реакции затвердения на зубную ткань. Поэтому дезинтеграция цементов относится к основным показателям их качества, наряду со степенью затвердения и общей прочностью. В экспериментах степень дезинтеграции чаще всего определяется в дистиллированной воде или в молочной кислоте.

Дезинтеграция «Кавитана» и выбранных стеклоиономерных цементов измерялась согласно ISO 4104 [4]. Процесс измерения состоял в экспозиции затвердевшего цемента в дистиллированной воде и последующем определении количества выделенных веществ ионного характера. Результаты этих измерений отображает график на рис. 1, где также приведены величины дезинтеграции нескольких цементов химически затвердевающего типа других известных производителей, измеренные в тех же условиях. Заметно, что «Кавитан» выделяется значительно сниженной дезинтеграцией, что является гарантией его долговременной стабильности.

Рис. 1. Дезинтеграция «Кавитана», сравнение с конкурирующими материалами, обозначенными символами а, б, в и г. Рис. 2. Прочность «Кавитана» на сжатие в сравнении с другими конкурирующими материалами

Признанным критерием при оценке свойств стеклоиономерных цементов является также их механическая прочность, которая обычно тестируется как прочность на сжатие [5]. Сравнение прочности «Кавитана» с прочностью других материалов этого типа представлено графиком на рис. 2. Обнаруженные высокие величины прочности «Кавитана» после 24 часов, которые достигают границы 200 Мпа, указывают на исключительную сопротивляемость материала к механическим воздействиям.

Результаты измерения адгезии Кавитана и сравниваемого цемента к зубной эмали и дентину, измерено на срезе [7, 8].
Для измерений использовались некариозные моляры и премоляры пациентов возраста 18–25 лет с поверхностью, обработанной Кавитан Кондиционером

  Адгезия к дентину (Мпа) Адгезия к зубной эмали (Мпа)
Кавитан Сравниваемый материал Кавитан Сравниваемый материал
1 день 3,8 3,7 4,0 4,6
1 неделя 4,0 3,8 5,1 5,2
1 месяц 4,1 3,9 6,1 5,5

Хорошо известно, что для стеклоиономерных цементов свойственно постепенное дозревание, которое наиболее ярко выражено в первые 7 дней и продолжается в последующие месяцы. Этот процесс сопровождается повышением транспарентности, постепенным нарастанием прочности и весьма умеренной экспансией, которая улучшает качество апроксимальной пломбы [1]. Спектрометрические измерения показали, что причиной этого эффекта является постепенное выделение катионов Ca2+ и Al3+ из флороалюминиокальциевого стекла, гидролизированного в кислой среде, и их реакция с поликислотой. Предпологается, что в первой фазе за-твердения возникают малоустойчивые кальциево-полиакрилатные гели, которые постепенно превращаются в менее растворимые алюминио-полиакрилатные гели. Гели постепенно образуют структуру сетки, которая проступает во всем цементе. Окончательно застывший стеклоиономерный цемент обладает компактной трехмерной структурой [1].

Этим механизмом можно объяснить также процесс дозревания «Кавитана», которое проявляется постепенным нарастанием прочности на сжатие и дальнейшим повышением его устойчивости. Этот процесс для «Кавитана» в основном заканчивается в течение 30 дней.

Адгезия к дентину и зубной эмали

Одним из основных достоинств химически затвердевающих стеклоиономерных цементов является их постоянная адгезия к дентину и зубной эмали. И хотя причина этой связи продолжает оставаться предметом исследования, считается, что в основном она объясняется соединением ионов Ca2+ гидроксиапатита зубной эмали или дентина с карбоксиловыми группами поликислоты.

«Кавитан» демонстрирует хорошую адгезию как к дентину, так и к зубной эмали, соответствуя величинам, которые приводит Вильсон [6] для химически затвердевающих стеклоиономерных цементов (зубная эмаль от 2,6 до 9,9 и дентин от 1,5 до 4,5 Мпа). Измерение адгезии «Кавитана» и одного из известнейших изделий, имеющихся на нашем рынке, было проведено при одинаковых условиях и подтверждает, что качество «Кавитана» сравнимо с качеством изделий ведущих фирм (см. таблицу).

Выделение фторид-ионов

Основой антикариесного эффекта стеклоиономерных цементов является постоянное выделение ими фторид-ионов, что особо важно в области апроксимальной пломбы. Согласно клиническим наблюдениям, фторид-ионы делают возможной реминерализацию твердых тканей зуба, и, по мнению некоторых авторов, также способствуют снижению образования зубного налета на пломбах [9, 10]. С точки зрения терапии важна способность стеклоиономерных цементов не только выделять фториды, но также и поглощать их при локальной аппликации различных фторсодержащих препаратов.

У «Кавитана» наблюдалось множественное выделение фторид-ионов. Приблизительно через 6 дней наступала стабилизация количества элюцированных фторид-ионов, которое уменьшалось со временем лишь незначительно и примерно через три месяца стабилизировалось.

Заключение

Целью современной стоматологии является максимальное сохранение здоровой зубной ткани. С этой точки зрения стеклоиономерные цементы являются очень хорошим материалом и становятся все более популярными среди стоматологов благодаря своим уникальным свойствам. Стеклоиономерные цементы адгезируют химически к зубной эмали и дентину, способны к долговременному высвобождению фторид-ионов и благодаря умеренной экспансии во влажной среде образуют качественную апроксимальную пломбу. Большим их преимуществом является также коэффициент теплового расширения, близкий к характеризующему дентин и зубную эмаль, и возможность соединения с композитными материалами и металлами.

В настоящей работе мы оценили физико-химические свойства нового стеклоиономерного цемента «Кавитан» фирмы «ОА Дентал» в условиях «in vitro». Мы обнаружили у «Кавитана» после 24 часов прочность на сжатие 199,8 Мпа и дезинтеграцию 35 mS.cm-1.g-1. Измеренная величина адгезии к дентину после 1 дня была 3,8 Мпа, через неделю 4,0 Мпа и через месяц 4,1 Мпа. Адгезия к зубной эмали после первого дня составляла 4,0 Мпа, через неделю выросла на 5,1 Мпа и через месяц на 6,1 Мпа. Множество фторид-ионов, выделившихся из «Кавитана» за первые 6 дней, составляла 60 mg.cm-2, а через следующие 90 дней была на уровне 1 mg.cm-2 в день.

Из результатов проведенных измерений вытекает, что новый цемент «Кавитан» по своим физико-химическим свойствам относится к качественным химическим затвердевающим стеклоиономерным материалам.



Литература

1. Wilson A.D., McLean J.W.: Glass-ionomer Cement, Quintessence Publ. Chicago,1988.
2. Wilson A.D., Kent B.E.: A new translucent cement for dentistry. The glass ionomer cement. Brit. dent. J. 1972, 132, 133-5.
3. Perinka L.:Antikariogenní vlastnosti výplní. Jaké materiály mají skutecné protikazové vlastnosti? Progresdent 1/97, 16-19.
4. ISO 4104 – Dental zinc. polycarboxylate cements, 1996.
5. CSN EN 29917 – Vodou tuhnoucí dentální cementy, 1996.
6. Wilson A.D., Nicholson J. W.: Acid.base Cements.Cambridge.University Press, 1993.
7. ISO TR 11405 – Dental materials – on testing of adhsion to toothstructure, 1994.
8. Pereira P.N.R., Yamaha T., Inokoshi S., Burrow M.F., Sano h., Tagami J.: Adhesion of resin modified glass ionomer cements using resin bondingsystems, Journal of Dentistry 26, 479-485, 1998
9. B.F. Causton: The physico-mechanical consequences of exposing glass ionomer cements to water during setting. Biomaterials 2, 112-115,1988.
10. Mount G.J.: An Atlas of glass-ionomer Cements, 2end edition. Martin Dunitz Ltd., London, 1994
11. Knop B., Schiffner U.: Fluoridabgabe aus kompomeren unter dem einflub regelmabiger Fluoridapplikation, Detsch Zahnarztl Z 52, 1997,12, 816-818.
12. Shaw A.J., Carrick T., McCabe J. F.: Fluoride release from glass-ionomer and compomer restorative materials; 6 –month data, J. Dent. 26, 1998,355 – 359.
13. Dijkman G.E.H.M., de Vries J., Lodding A ., Arends J.: Long-Term Fluoride Release of Visible Light-Activated Composites in vitro; A Correlation with in situ Demineralisation Data, Caries res 27, 1993, 117-123.