五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料固化后HEMA单体释放量的检测

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[摘要]目的：甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)是复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料的一种主要组分，本实验尝试检测五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料在光固化后未聚合hema单体量释放量。方法：将Freedom、F2000和Dyract复合体以及Vitremer和Fuji II LC树脂改性玻璃离子分别制成6mm×2mm的圆形试件，固化后浸入1ml37℃去离子水中，在不同的时间段（1、7、14、21天）终止浸泡，应用高效液相色谱仪测量各时间段内浸出液中HEMA单体含量。结果：5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢，趋向恒定。1天:F2000>Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P0.05）；7天:F2000＞Fuji II LC＞Dyract、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异（P>0,05）；14天:Dyract、F2000＞＞ Freedom＞ Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05),而Dyract和F2000间无显著性差异（P>0,05）；21天:Dyract、F2000＞Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer(P

[关键词]牙科材料；复合树脂；玻璃离子；甲基丙烯酸-β羟乙酯

[中图分类号]R783[文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2008）05-03

Residual HEMA released from five hybrid dental materials of composite resin and glass ionomer after curing

YANG Fan,WANG Xin-yuan,TANG Li-hui,XIAO Ming-zheng

(Department of Conservative Dentistry, College of Stomatology, Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,Shaanxi,China)

Abstract:ObjectiveTo detect unpolymerized HEMA monomer of five hybrid dental materials of composite resin and glass ionomer after curing.MethodsThree compomer（Freedom,Dyract andF2000） andtwo resin-modifed glass ionomer cements（Fuji II LC，Vitremer） were made into 6mm×2mm circular specimen.The specimens were photopolymerized,and then immersed in deionized water at 37℃. At different time（1d，7d，14d，21d）HEMA monomer was measured by high performance liquid chromatography.RrsultsFive dental materials released more and more HEMA monomer during 21 days.The amount of HEMA of Fuji II LC and Vitremer were costant after 7 days.1d:F2000>Dyract,Fuji II LC、Vitremer、Freedom（P0.05）；7d：F2000> Fuji II LC >Dyract,Vitremer,Freedom（P0,05）;14d：Dyract,F2000>> Freedom > Fuji II LC>Vitremer (P0,05）；21d：Dyrac,F2000> Freedom > Fuji II LC > Vitremer (P0,05）.ConclusionsCompomer and resin-modifed glass ionomer cements released the amount of unpolymerized HEMA.

Key words:dental materials;composite resin;glass ionomer;HEMA

复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料是复合树脂和玻璃离子有效成分的有机结合体，包括复合体和树脂改性玻璃离子两种类型，由于其在性能上不仅继承了玻璃离子能与牙体组织形成理化粘结和缓释氟的特性，同时又具备复合树脂光敏固化，机械性能好和操作简单的优点，目前广泛应用于乳牙的缺损修复。

以往的研究表明未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料毒性的主要原因[1]，甲基丙烯酸-β羟乙酯（2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA）是树脂类材料在固化后释放的一种主要单体成分，一定浓度的HEMA可使细胞变形，抑制细胞增殖和I型胶原的合成，并可诱发细胞调亡[2]，此外HEMA还是一种主要的致敏原[3]。本研究尝试利用高效液相色谱仪检测目前临床常用的3种复合体和2种树脂改性玻璃离子在光固化后HEMA单体的释放量，为探讨此类材料的细胞毒性和致敏性的机理提供一些依据。

1材料和方法

1.1主要试剂和仪器：甲基丙烯酸-β羟乙酯（HEMA，纯度99%,上海珊瑚化工厂）,甲醇（纯度99%,西安化学试剂厂）,高效液相色谱仪（HPLC,GILSON，法国）。

1.2.材料：Freedom复合体(SDI，澳大利亚)；Dyract复合体（Dentsply，美国）；F2000复合体(3M，美国)；Vitremer三固化玻璃离子(3M，美国)；Fuji II LC树脂改型玻璃离子(GC,日本)

1.3方法

1.3.1样品制备：将5种材料按各自使用说明制成6mm×2mm的圆形试件，每种材料4个样品，浸入1ml 37℃去离子水中，分别在1、7、14、21天终止浸泡，浸出液4℃密封保存备用。上述步骤重复3次。

1.3.2色谱条件：色谱柱：YWG-ODS C18 200mm×46mm检测仪：可变波长紫外光可见光检测器流动相；甲醇/水=70/30（体积比），经0.45μm孔径过滤，超声脱气泡。流速：1.0ml/min检测器灵敏度：0.04AUFS；波长：215nm进样量：20μl。

1.3.3标准曲线绘制和标准方程的建立：称取HEMA适量溶于10ml甲醇中，配制成6个不同浓度的标准液。进样20μl，测定不同样品量时的峰面积（每一种浓度重复3次），以样品量为X轴，峰面积为Y轴，绘制标准曲线，拟合标准曲线方程。

1.3.4样品检测：用移液器移取被测溶液20μl进样，以标准溶液HEMA出现主峰的时间为参照，选取被测样品相应时间段内洗脱峰，测定峰面积，根据标准回归方程计算出样品所含HEMA的含量。每种样品重复3次，并采用SPSS10.0统计软件单因素方差分析分析数据。

2结果

2.1标准曲线方程（如图1）

2.2 材料浸出液中HEMA含量：5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢，趋向恒定。1天 F2000>Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异（P＞0.05）；7天时F2000＞Fuji II LC＞Dyract、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异（P＞0,05）；14天Dyract、F2000＞＞ Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05) 而Dyract和F2000间无显著性差异（P＞0,05）；21天Dyract、F2000＞Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05),而Dyract和F2000间无显著性差异（P＞0,05）。（如图2）

3讨论

复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料组分中的树脂成分在改进性能的同时也带来一系列毒副反应，其中以毒性和过敏反应最为常见。未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料的毒性和过敏反应的主要原因。

HEMA是树脂改性玻璃离子和复合体中常用的一种可聚合的水溶性单体，它有助于增强材料的亲水性，提高粘结力和改善氟释放能力。Hamid等[4]用高效液相色谱仪检测6种树脂改性玻璃离子和1种复合体固化后未聚合的单体，均发现有HEMA的释放。HEMA具有中度毒性，Falconi M[5]的研究发现3mmol/L HEMA在与人牙龈成纤维细胞接触72h后细胞增殖率降低，96h后细胞形态变的不规则，细胞突起减少，此外HEMA还可降低牙髓成纤维细胞I型胶原，骨桥素，牙本质涎蛋白的合成[6]。Samuelsen JT[2]观察20～600mM HEMA对颌下腺细胞系增殖和凋亡的影响，发现24h 600mM HEMA明显降低细胞增殖率，60h后诱导细胞凋亡发生。

HEMA也是一种常见的致敏原，可在几分钟内穿过乳胶手套，临床使用时可诱发过敏反应。Katsano等[7]发现HEMA和含有HEMA的牙本质粘结剂可诱导豚鼠发生迟发型超敏反应。Aalto-Korte K[3]调查芬兰职业健康协会1994～2006年8种单体成分（HEMA、MMA、EGDMA、bis-GMA、DEGDA、TREGDA、EMA和EA）诱发的过敏反应中发现HEMA是最主要的牙医和齿科护理人员的致敏原。

本研究中3种复合体（Freedom、Dyract和F2000）和两种树脂改性玻璃离子（Fuji II LC和Vitremer）的浸出液在各个时间段都可检测到HEMA，5种材料浸出液中HEMA的含量在21天内逐渐增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢，趋向恒定，而Freedom、 Dyract和F2000在14天后才出现平缓趋势，提示复合体和树脂改性玻璃离子都可释放一定量的HEMA，而释放曲线因材料不同有所不同。

从1、7、14、21天材料浸出液中HEMA的含量可发现总体而言复合体HEMA单体的释放量多于树脂改性玻璃离子，这可能是由于复合体内树脂的成分相对较高有关，而在各类型材料中由于组分的差异，HEMA的释放曲线变化也较大。Fuji II LC和Vitremer未聚合的HEMA释放量低于复合体的检测结果也可部分解释在临床使用时树脂改性玻璃离子不需要垫底保护牙髓,而复合体近髓处建议用氢氧化钙垫底护髓。

研究表明增加树脂聚合反应的程度可减少HEMA的释放，但材料的聚合收缩程度和聚合产热也随之增加，前者可导致微缝隙产生，后者可刺激牙髓[8]。此外在口腔复杂的环境中复合树脂释放单体量除与材料聚合程度有关外，口腔中的细菌、组织或唾液中的水解酶还可水解树脂中的部分聚合体，使其继续释出化学物质[9]。因此如何能有效减少材料未聚合HEMA单体的释放仍是目前齿科材料学的一个研究难点和重点。

[参考文献]

[1]Geurtsen W, Spahl W, Leyhausen G. Residual monomer/additive release and variability in cytotoxicity of light-curing glass-ionomer cements and compomers[J].J Dent Res,1998,77(12):2012-2015.

[2]Samuelsen JT, Holme JA, Becher R, et al. HEMA reduces cell proliferation and induces apoptosis in vitro[J].Dent Mater,2008,24(1):134-137.

[3]Aalto-Korte K,Alanko K,Kuuliala O,et al. Methacrylate and acrylate allergy in dental personnel[J]. Contact Dermatitis,2007,57(5):324-328.

[4]Hamid A,Okamoto A,Zwaku M,et ponent release from light-activated glass ionomer and compomer cements[J]. J Oral Rehabil,1998,25(2):94-99.

[5]Falconi M,Teti G,Zago M,et al.Effects of HEMA on type I collagen protein in human gingival fibroblasts[J].Cell Biol Toxicol,2007,23(5):313-317.

[6]About I,Camps J,Mitsiadis TA,et al.Influence of resinous monomers on the differentiation in vitro of human pulp cells into odontoblasts[J].J Biomed Mater Res,2002,63(4):418-422.

[7]Katsuno K,Manabe H,Itoy K.Contact dermatitis caused by 2-HEMA and GM primer solutions applied to guinea pigs and humans[J].Dent Mater,1996,15(1):22-26.

[8]Palmer G,Anstice HM,Pearson GJ.The effect of curing regime on the release of hydroxyethyl methacrylate (HEMA)for resin-modified glass-ionomer cements[J]. J Dent,1999,27(4):303-306.

[9]Hanks CT,Strawn SE,Wataha JC.Cytotoxic effects of resin components on cultured mammalian fibroblasts[J].J Dent Res,1991,70(11):1480-1485.

[收稿日期]2008-04-15[修回日期]2008-05-04