五種復合樹脂和玻璃離子混合型牙科材料固化后ＨＥＭＡ單體釋放量的檢測

[摘要]目的：甲基丙烯酸-β羥乙酯(HEMA)是復合樹脂和玻璃離子混合型牙科材料的一種主要組分，本實驗嘗試檢測五種復合樹脂和玻璃離子混合型牙科材料在光固化后未聚合HEMA單體量釋放量。方法：將Freedom、F2000和Dyract復合體以及Vitremer和Fuji II LC樹脂改性玻璃離子分別制成6mm×2mm的圓形試件，固化后浸入1ml37℃去離子水中，在不同的時間段（1、7、14、21天）終止浸泡，應用高效液相色譜儀測量各時間段內浸出液中HEMA單體含量。結果：5種材料浸出液中的HEMA含量在21天內逐漸增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加緩慢，趨向恒定。1天:F2000>Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P<0.05)，Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom間HEMA含量無顯著性差異（P>0.05）；7天:F2000＞Fuji II LC＞Dyract、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Vitremer、Freedom間HEMA含量無顯著性差異（P>0，05）；14天:Dyract、F2000＞＞ Freedom＞ Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05)，而Dyract和F2000間無顯著性差異（P>0，05）；21天:Dyract、F2000＞Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer(P<0.05)，而Dyract和F2000間無顯著性差異（P＞0，05）。結論：復合體和樹脂改性玻璃離子固化后均釋放一定量的未聚合的HEMA單體。

[關鍵詞]牙科材料；復合樹脂；玻璃離子；甲基丙烯酸-β羥乙酯

[中圖分類號]R783[文獻標識碼]A [文章編號]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（P<0.05），there were no difference among the latter three materials（P>0.05）；7d：F2000> Fuji II LC >Dyract，Vitremer，Freedom（P<0.05），there were no difference among the latter three materials（P>0，05）;14d：Dyract，F2000>> Freedom > Fuji II LC>Vitremer (P<0.05) ，there were no difference between Dyract and F2000（P>0，05）；21d：Dyrac，F2000> Freedom > Fuji II LC > Vitremer (P<0.05)， there were no difference between Dyract and F2000（P>0，05）.ConclusionsCompomer and resin-modifed glass ionomer cements released the amount of unpolymerized HEMA.

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

復合樹脂和玻璃離子混合型牙科材料是復合樹脂和玻璃離子有效成分的有機結合體，包括復合體和樹脂改性玻璃離子兩種類型，由于其在性能上不僅繼承了玻璃離子能與牙體組織形成理化粘結和緩釋氟的特性，同時又具備復合樹脂光敏固化，機械性能好和操作簡單的優點，目前廣泛應用于乳牙的缺損修復。

以往的研究表明未聚合的樹脂單體是樹脂類聚合材料毒性的主要原因[1]，甲基丙烯酸-β羥乙酯（2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA）是樹脂類材料在固化后釋放的一種主要單體成分，一定濃度的HEMA可使細胞變形，抑制細胞增殖和I型膠原的合成，并可誘發細胞調亡[2]，此外HEMA還是一種主要的致敏原[3]。本研究嘗試利用高效液相色譜儀檢測目前臨床常用的3種復合體和2種樹脂改性玻璃離子在光固化后HEMA單體的釋放量，為探討此類材料的細胞毒性和致敏性的機理提供一些依據。

1材料和方法

1.1主要試劑和儀器：甲基丙烯酸-β羥乙酯（HEMA，純度99%，上海珊瑚化工廠），甲醇（純度99%，西安化學試劑廠），高效液相色譜儀（HPLC，GILSON，法國）。

1.2.材料：Freedom復合體(SDI，澳大利亞)；Dyract復合體（Dentsply，美國）；F2000復合體(3M，美國)；Vitremer三固化玻璃離子(3M，美國)；Fuji II LC樹脂改型玻璃離子(GC，日本)

1.3方法

1.3.1樣品制備：將5種材料按各自使用說明制成6mm×2mm的圓形試件，每種材料4個樣品，浸入1ml 37℃去離子水中，分別在1、7、14、21天終止浸泡，浸出液4℃密封保存備用。上述步驟重復3次。

1.3.2色譜條件：色譜柱：YWG-ODS C18 200mm×46mm檢測儀：可變波長紫外光可見光檢測器流動相；甲醇/水=70/30（體積比），經0.45μm孔徑過濾，超聲脫氣泡。流速：1.0ml/min檢測器靈敏度：0.04AUFS；波長：215nm進樣量：20μl。

1.3.3標準曲線繪制和標準方程的建立：稱取HEMA適量溶于10ml甲醇中，配制成6個不同濃度的標準液。進樣20μl，測定不同樣品量時的峰面積（每一種濃度重復3次），以樣品量為X軸，峰面積為Y軸，繪制標準曲線，擬合標準曲線方程。

1.3.4樣品檢測：用移液器移取被測溶液20μl進樣，以標準溶液HEMA出現主峰的時間為參照，選取被測樣品相應時間段內洗脫峰，測定峰面積，根據標準回歸方程計算出樣品所含HEMA的含量。每種樣品重復3次，并采用SPSS10.0統計軟件單因素方差分析分析數據。

2結果

2.1標準曲線方程（如圖1）

2.2 材料浸出液中HEMA含量：5種材料浸出液中的HEMA含量在21天內逐漸增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加緩慢，趨向恒定。1天 F2000>Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom間HEMA含量無顯著性差異（P＞0.05）；7天時F2000＞Fuji II LC＞Dyract、Vitremer、Freedom(P＜0.05)，Dyract、Vitremer、Freedom間HEMA含量無顯著性差異（P＞0，05）；14天Dyract、F2000＞＞ Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05) 而Dyract和F2000間無顯著性差異（P＞0，05）；21天Dyract、F2000＞Freedom＞Fuji II LC ＞Vitremer (P＜0.05)，而Dyract和F2000間無顯著性差異（P＞0，05）。（如圖2）

3討論

復合樹脂和玻璃離子混合型牙科材料組分中的樹脂成分在改進性能的同時也帶來一系列毒副反應，其中以毒性和過敏反應最為常見。未聚合的樹脂單體是樹脂類聚合材料的毒性和過敏反應的主要原因。

HEMA是樹脂改性玻璃離子和復合體中常用的一種可聚合的水溶性單體，它有助于增強材料的親水性，提高粘結力和改善氟釋放能力。Hamid等[4]用高效液相色譜儀檢測6種樹脂改性玻璃離子和1種復合體固化后未聚合的單體，均發現有HEMA的釋放。HEMA具有中度毒性，Falconi M[5]的研究發現3mmol/L HEMA在與人牙齦成纖維細胞接觸72h后細胞增殖率降低，96h后細胞形態變的不規則，細胞突起減少，此外HEMA還可降低牙髓成纖維細胞I型膠原，骨橋素，牙本質涎蛋白的合成[6]。Samuelsen JT[2]觀察20～600mM HEMA對頜下腺細胞系增殖和凋亡的影響，發現24h 600mM HEMA明顯降低細胞增殖率，60h后誘導細胞凋亡發生。

HEMA也是一種常見的致敏原，可在幾分鐘內穿過乳膠手套，臨床使用時可誘發過敏反應。Katsano等[7]發現HEMA和含有HEMA的牙本質粘結劑可誘導豚鼠發生遲發型超敏反應。Aalto-Korte K[3]調查芬蘭職業健康協會1994～2006年8種單體成分（HEMA、MMA、EGDMA、bis-GMA、DEGDA、TREGDA、EMA和EA）誘發的過敏反應中發現HEMA是最主要的牙醫和齒科護理人員的致敏原。

本研究中3種復合體（Freedom、Dyract和F2000）和兩種樹脂改性玻璃離子（Fuji II LC和Vitremer）的浸出液在各個時間段都可檢測到HEMA，5種材料浸出液中HEMA的含量在21天內逐漸增加，其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加緩慢，趨向恒定，而Freedom、 Dyract和F2000在14天后才出現平緩趨勢，提示復合體和樹脂改性玻璃離子都可釋放一定量的HEMA，而釋放曲線因材料不同有所不同。

從1、7、14、21天材料浸出液中HEMA的含量可發現總體而言復合體HEMA單體的釋放量多于樹脂改性玻璃離子，這可能是由于復合體內樹脂的成分相對較高有關，而在各類型材料中由于組分的差異，HEMA的釋放曲線變化也較大。Fuji II LC和Vitremer未聚合的HEMA釋放量低于復合體的檢測結果也可部分解釋在臨床使用時樹脂改性玻璃離子不需要墊底保護牙髓，而復合體近髓處建議用氫氧化鈣墊底護髓。

研究表明增加樹脂聚合反應的程度可減少HEMA的釋放，但材料的聚合收縮程度和聚合產熱也隨之增加，前者可導致微縫隙產生，后者可刺激牙髓[8]。此外在口腔復雜的環境中復合樹脂釋放單體量除與材料聚合程度有關外，口腔中的細菌、組織或唾液中的水解酶還可水解樹脂中的部分聚合體，使其繼續釋出化學物質[9]。因此如何能有效減少材料未聚合HEMA單體的釋放仍是目前齒科材料學的一個研究難點和重點。

[參考文獻]

[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 al.Component 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

編輯/何志斌