不同牙本質清潔劑對牙本質與自粘接樹脂水門汀粘接強度的影響

焦紀蘭 曾利偉 周灝 鄧璐 周年茍 陳萍 江輝

1.南昌大學附屬口腔醫院口腔修復科，南昌 330000；2.九江學院附屬口腔醫院口腔正畸科，九江 332000

臨床上全冠修復體連同粘接材料一起脫落、基牙表面發生繼發齲或基牙與修復體之間產生微滲漏等現象時有發生，除了粘接材料的粘接性能及操作者的粘接技術等因素之外，基牙表面玷污層的影響也是不可忽視的因素。基牙（牙本質）表面能否做好清潔及采用何種清潔劑進行清潔對不同的粘接材料的粘接效果將產生不同的影響，即有些牙本質表面清潔劑具有粘接材料依賴性。

RelyX Unicem是一種自粘接通用型樹脂水門汀，近年來，因其操作簡便（不需要酸蝕和涂布粘接劑）越來越受到臨床醫師的青睞。有研究[1-2]指出，自粘接樹脂水門汀在粘接前，不需要對牙本質進行預處理即可以產生與某些自酸蝕樹脂水門汀相似的黏固效果。但是，對于自粘接樹脂水門汀與覆蓋玷污層的牙本質間的粘接效果如何仍受到廣泛關注[3-5]。

為了證實自粘接樹脂水門汀RelyX Unicem是否能在簡化操作步驟的同時獲得符合臨床要求的牙本質粘接強度，本研究通過體外實驗研究乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）和次氯酸鈉（NaClO）兩種牙本質清潔劑預處理覆蓋玷污層的牙本質表面后對自粘接樹脂水門汀RelyX Unicem與牙本質間粘接強度的影響，為自粘接樹脂水門汀RelyX Unicem的臨床應用及在臨床上進行全冠粘接前為基牙選擇理想的牙本質表面清潔劑提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

RelyX Unicem（3M ESPE公司，德國），乙二胺四乙酸二鈉（汕頭市化學試劑廠，分析純），NaClO溶液（濰坊安丘市豐源助劑廠，pH=12），氯胺-T（天津市科密歐化學試劑有限公司），自凝牙托粉和牙托水（上海齒科材料廠），碳化硅砂紙（蘇州鑫利通磨具磨料有限公司），醫用硬組織切割機（LEICA SP1600，徠卡公司，德國），電子萬能材料試驗機（INSTRON 2343，INSTRON公司，美國），掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）（S-3000N，HITACHI公司，日本）。

1.2 標準測試試件的制作

收集年齡在13～20歲因正畸需要拔除的人新鮮上頜前磨牙共27顆。納入標準：無齲，無裂紋，清除牙根周圍殘留軟組織，用生理鹽水充分清洗干凈，在1%氯胺-T溶液中消毒24 h，置于蒸餾水中-20 ℃深低溫冷凍儲存3周，供牙保存時間最長不超過3個月。

取其中24顆前磨牙，截除牙根并用高速切盤在噴水下去除頰側釉質直至暴露淺層牙本質，制備成規格約為4 mm×4 mm×2 mm的24個牙本質試件（在體視顯微鏡下放大2.5×12.5倍確定頰側釉質是否去除干凈）。將其分別置入自制模具中，頰面向下，貼于已用水濕潤的玻璃板上，調拌自凝塑料至稀糊期，并將其緩慢倒入模具內，注意保持頰側粘接平面始終與玻璃板接觸，去除多余自凝塑料，待其凝固后，去除磨具，制成14 mm×14 mm×4 mm的標準測試試件（圖1）。再采用320、400、600目的SiC耐水砂紙按照由粗到細的順序噴水下分別打磨頰側牙本質各10 s，超聲清洗5 min，得到標準的牙本質粘接面。

圖1 標準測試試件Fig 1 Standard tested specimen

1.3 粘接試件分組與制作

將24個標準試件隨機分為對照組（A組）、EDTA組（B組）和NaClO組（C組），每組8個試件。A組：采用浸滿蒸餾水的棉球擦拭牙本質表面60 s，輕吹干；B組：采用浸滿3%EDTA溶液的棉球擦拭牙本質表面60 s，蒸餾水沖洗20 s，輕吹干；C組：采用浸滿1%NaClO溶液的棉球擦拭牙本質表面15 s，蒸餾水沖洗20 s，輕吹干。將直徑2.8 mm圓孔的雙面膠粘貼于清潔后的牙本質粘接面上，將內徑3.8 mm、高2 mm的銅環固定于雙面膠上，并確保雙面膠圓孔全部位于銅環內，按照廠家說明書中水門汀的粘接要求，加壓充填水門汀至與銅環等高（圖2），用光固化燈光照40 s，靜置30 min，粘接面四周涂布凡士林，儲存于恒溫水箱（37 ℃）中24 h。

1.4 剪切強度測試

將試件通過自制夾具固定于萬能材料試驗機上，加載頭與粘接面平行，下降速度0.5 mm·min-1，加載點位于銅環上距粘接界面0.5 mm處，記錄水門汀與牙本質面分離時的最大破壞載荷，按照公式剪切強度（MPa）=最大破壞載荷（N）/粘接面積（m2）計算試件剪切強度。

圖2 粘接試件Fig 2 Adhesive specimen

1.5 斷裂類型記錄

在體視顯微鏡下（×45）觀察剪切實驗后的樣本斷裂面形貌，并把粘接界面的破壞形式分為3種，分別為粘接破壞、內聚破壞、混合破壞。

1.6 SEM觀察

取剩余3顆前磨牙，實驗分組和試件制作方法同上，但不需自凝塑料包埋且將銅環換成聚乙烯環，在流水降溫下用硬組織切片機垂直于粘接面切取縱斷面，采用320、400、600、800目SIC耐水砂紙按照由粗到細的順序磨平縱斷面，蒸餾水中超聲清洗5 min，無油氣槍吹干，再依次采用37%H3PO4脫礦10 s，5%NaClO溶解膠原10 min，沖洗處理面，再超聲清洗5 min，干燥，將所有粘接試件抽真空并對縱斷面進行噴金后，在SEM下觀察粘接界面縱斷面形貌。

1.7 統計學分析

采用SPSS 17.0軟件包對剪切強度數據和斷裂類型進行單因素方差分析，當P<0.05時有統計學意義，方差分析有差別時用最小顯著差異法進行兩兩比較分析兩組間的差異。

2 結果

2.1 剪切強度

A、B、C組的剪切強度分別為（8.55±0.63）、（8.47±0.56）、（12.97±0.59）MPa。方差分析顯示，A組與B組剪切強度間差異無統計學意義（P>0.05），C組與A組和B組剪切強度間差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 斷裂模式分類

在體視顯微鏡（×45）下觀察試件的牙本質斷裂面，A組和B組混合破壞模式各占其組內的25%（2/8）和37.5%（3/8），內聚破壞模式各占其組內的75%（6/8）和62.5%（5/8）；NaClO組內聚破壞模式占100%（8/8）。

2.3 牙本質處理面的SEM觀察結果

SEM觀察可見，3種不同表面處理的牙本質表面呈現出不同的形貌：A組顯示牙本質表面凹凸不平，可見一層較厚的玷污層，牙本質小管口大部分被堵塞；B組顯示牙本質表面可見少量殘余物，但牙本質小管口清晰可見，管間牙本質未發現明顯脫礦；C組顯示牙本質表面相對較清潔，牙本質小管口的填塞物被部分清除（圖3）。

圖3 3組牙本質表面形貌的觀察結果 SEM× 5 000Fig 3 Observation of the dentin surface morphology in the three groups SEM× 5 000

2.4 水門汀-牙本質粘接界面的SEM觀察結果

A組自粘接樹脂水門汀與牙本質間僅發生表淺結合，未見混合層和樹脂突；B組水門汀與牙本質界面可見粗糙表面間形成的機械嵌合，但沒有混合層形成；C組水門汀與牙本質界面之間雖未見樹脂突，但界面較連續，結合較緊密，互相融合為一體（圖4）。

圖4 3組粘接界面的觀察結果 SEMFig 4 Observation of the bonding interface in the three groups SEM

3 討論

根據廠家的介紹，自粘接樹脂水門汀RelyX Unicem無需對牙本質進行任何預處理便可獲得較高的粘接強度。RelyX Unicem的有機基質中新增加了異丁烯酸磷酸酯單體成分，其所包含的2個磷酸基團能夠和牙本質表面的鈣離子發生化學性結合。另外，這種單體還可與水門汀中的無機填料發生反應，在固化早期呈酸性，而水解反應所產生的H+可使羥磷灰石發生溶解，使玷污層及牙本質脫礦而產生機械固位[6]。De Munck等[4]的研究表明：RelyX Unicem中的酸性成分對牙本質具有較弱的脫礦作用，即使將其應用在無玷污層存在的斷裂的牙本質表面脫礦效果亦不理想。那么，其與存在玷污層的牙本質間的粘接效果如何呢？本實驗的剪切強度結果證實，未經清潔處理的牙本質與RelyX Unicem間的粘接強度顯著低于經NaClO處理后的粘接強度，與廠家的介紹不一致。

Taniguchi等[7]認為采用NaClO清潔牙本質會對自酸蝕樹脂水門汀和全酸蝕樹脂水門汀的粘接效果產生不利影響。這可能與NaClO處理牙本質的時間長短以及NaClO處理牙本質后使水門汀產生不良聚合反應有關[7-8]。NaClO溶液能夠在室溫下依靠自身的蛋白水解作用部分溶解牙本質玷污層內的有機成分以及暴漏的膠原纖維并使得玷污層變薄，但其處理牙本質表面后也可殘留超氧自由基而抑制樹脂單體的聚合，降低樹脂粘接強度[7-8]。但在本實驗中，經NaClO處理后的牙本質與RelyX Unicem間的粘接強度增高，且與A組和B組相比有顯著差異。首先，異丁烯酸磷酸酯單體可以與RelyX Unicem中的無機填料發生化學反應，固化早期呈酸性，創造了一個酸性反應環境，以避免NaClO分解的氧自由基與單體產生聚合反應而影響粘接強度[9]；其次，NaClO處理牙本質能部分溶解玷污層并能有效清除玷污層中的有機質，使牙本質表面暴露的礦物質成分比例增加，牙本質表面的含水量減少，更有利于疏水性的RelyX Unicem有機基質中包含的異丁烯酸磷酸酯單體成分與羥磷灰石發生進一步的化學結合并改善表面潤濕性能[9]，從而提高RelyX Unicem與牙本質間的粘接強度。另外，SEM觀察顯示，盡管牙本質小管中未發現樹脂突，但水門汀與牙本質之間結合緊密，互相融合為一體。然而，盡管C組的粘接強度在統計學意義上高于A組和B組，但其粘接強度的實際差值并不大，這可能是由于實驗方法的缺陷所造成的。本實驗中試件的加載點位置距離粘接界面0.5 mm，該實驗方法易出現應力集中，而且加載點與粘接界面有一定距離，因此試件內聚破壞成為主要的破壞形式，這樣獲得的粘接強度主要由水門汀自身的強度所決定，進而干擾對界面真實粘接強度的判斷。因此，本實驗的實驗方法還有待進一步改進。

據報道，NaClO對傳統樹脂水門汀粘接強度的影響與其處理時間長短有關，采用NaClO處理牙本質表面15 s或者更短的時間，對自酸蝕樹脂水門汀的粘接力并不產生明顯的影響[8,10]。濃度較高的NaClO毒性較強，易損傷口腔黏膜[11]。而1%的NaClO濃度是臨床可接受的生物相容性濃度，對口腔黏膜無毒性及刺激性[12]。據報道，采用EDTA和NaClO聯合應用于牙本質表面能完全去除玷污層[13]。但Cecchin等[14]單獨采用1%NaClO作用于牙本質顯著提高了自酸蝕樹脂水門汀的粘接強度，而采用1%NaClO與17%EDTA聯合使用的方法卻僅得到與未進行任何處理組相似的粘接效果。在本研究中，將1%NaClO的處理時間控制在15 s，與A組相比，明顯提高了牙本質與RelyX Unicem的粘接強度。

本實驗結果還顯示，經EDTA處理后的牙本質與RelyX Unicem間的粘接強度與A組間無明顯差異，此結果與Pisani-Proen?a等[15]的研究結果相一致。EDTA處理牙本質后，玷污層中的無機質被大部分去除，牙本質小管開放，淺層牙本質脫礦及牙本質表面下的水合膠原纖維層暴露，而黏稠度高的粘接材料將不利于樹脂單體向牙本質小管中的滲透。在本實驗中，RelyX Unicem黏稠度較高，不足以使樹脂單體充分擴散到EDTA處理后牙本質遺留的微孔隙中，使得膠原纖維浸潤不全，出現薄弱層，所以本實驗中EDTA處理牙本質面后雖然有水門汀與粗糙的牙本質表面間形成的機械嵌合，但并不增加粘接強度。本研究結果表明，理想的牙本質表面清潔劑能夠促進RelyX Unicem滲透進入牙本質小管產生機械固位，并促進水門汀與牙本質間的化學結合。

本研究認為，簡化操作步驟的RelyX Unicem需要在增強樹脂滲透力及化學粘接力等方面做進一步改進。盡管一些學者[1-2]認為，RelyX Unicem無需對牙本質表面進行任何預處理，便可獲得較高的粘接強度，但是由于每個實驗中的指標很難達到標準化及一致化，例如玷污層厚度、粘接試件、測試方法等，所以很難對不同學者的研究結果進行直接對比。本實驗證實，NaClO處理能增加RelyX Unicem與牙本質間的粘接強度，但對于經NaClO處理后的牙本質與RelyX Unicem間的遠期粘接效果如何還有待進一步證實。

[1]Piwowarczyk A,Bender R,Ottl P,et al.Long-term bond between dual-polymerizing cementing agents and human hard dental tissue[J].Dent Mater,2007,23(2):211-217.

[2]Bitter K,Meyer-Lueckel H,Priehn K,et al.Effects ofluting agent and thermocycling on bond strengths to root canal dentine[J].Int Endod J,2006,39(10):809-818.

[3]Mazzitelli C,Monticelli F,Osorio R,et al.Effect of simulated pulpal pressure on self-adhesive cements bonding to dentin[J].Dent Mater,2008,24(9):1156-1163.

[4]De Munck J,Vargas M,Van Landuyt K,et al.Bonding of an auto-adhesive luting material to enamel and dentin[J].Dent Mater,2004,20(10):963-971.

[5]Goracci C,Cury AH,Cantoro A,et al.Microtensile bond strength and interfacial properties of self-etching and selfadhesive resin cements used to lute composite onlays under different seating forces[J].J Adhes Dent,2006,8(5):327-335.

[6]王林虎,陳吉華,趙三軍,等.酸蝕處理對新型自粘結樹脂水門汀粘結強度的影響[J].臨床口腔醫學雜志,2007,23(10):608-610.

[7]Taniguchi G,Nakajima M,Hosaka K,et al.Improving the effect of NaOCl pretreatment on bonding to caries-affected dentin using self-etch adhesives[J].J Dent,2009,37(10):769-775.

[8]Kunawarote S,Nakajima M,Shida K,et al.Effect of dentin pretreatment with mild acidic HOCl solution on microtensile bond strength and surface pH[J].J Dent,2010,38(3):261-268.

[9]Kambara K,Nakajima M,Hosaka K,et al.Effect of smear layer treatment on dentin bond of self-adhesive cements[J].Dent Mater J,2012,31(6):980-987.

[10]Prasansuttiporn T,Nakajima M,Kunawarote S,et al.Effect of reducing agents on bond strength to NaOCl-treated dentin[J].Dent Mater,2011,27(3):229-234.

[11]Heling I,Rotstein I,Dinur T,et al.Bactericidal and cytotoxic effects of sodium hypochlorite and sodium dichloroisocyanurate solutionsin vitro[J].J Endod,2001,27(4):278-280.

[12]Hidalgo E,Bartolome R,Dominguez C.Cytotoxicity mechanisms of sodium hypochlorite in cultured human dermal f ibroblasts and its bactericidal effectiveness[J].Chem Biol Interact,2002,139(3):265-282.

[13]Driscoll CO,Dowker SE,Anderson P,et al.Effects of sodium hypochlorite solution on root dentine composition[J].J Mater Sci Mater Med,2002,13(2):219-223.

[14]Cecchin D,Farina AP,Galafassi D,et al.Influence of sodium hypochlorite and edta on the microtensile bond strength of a self-etching adhesive system[J].J Appl Oral Sci,2010,18(4):385-389.

[15]Pisani-Proen?a J,Erhardt MC,Amaral R,et al.Influence of different surface conditioning protocols on microtensile bond strength of self-adhesive resin cements to dentin[J].J Prosthet Dent,2011,105(4):227-235.