玻璃離子粘結劑凝固初期溶解性的研究
[摘要]口腔固定修復中,玻璃離子水門汀是常用粘結劑之—。臨床上對玻璃離子粘結劑凝固初期溶解性的
研究表明,較高的早期溶解性,因影響其粘結強度而增加了固定修復體的失敗率。本文將從玻璃離子粘結劑凝固初期水敏感性、影響因素及預防措施進行綜述。
關鍵詞:粘結劑;玻璃離廣水門汀;溶解
玻璃離子水門汀(glass inomer cement GIC)因有著緩慢的釋氟性、良好的生物相容性及與牙釉質、牙本質的粘結性,在臨床廣泛用作牙體修復材料、洞襯劑、粘結劑等。在口腔固定修復領域,玻璃離子粘結劑已漸漸取代傳統的磷酸鋅粘結劑,但玻璃離子粘結劑的一大缺陷,即凝固初期遇水影響其后來的溶解性,繼而影響其粘結強度「1」。近年來,國內外對此現象均有研究報道,并對有關因素進行分析,現綜述如刀;。
1.玻璃離子粘結劑的回顧
玻璃離子水門汀是硅酸鹽水門汀和聚羧酸鹽水門汀的衍生物, 自20世紀70年代早期,作為粘結劑用于口腔臨床「2」。通常由粉劑和液劑組成,粉劑多為鈣氟鋁硅酸鹽玻璃,液劑常為弱酸如甲基丁二酸、順丁烯酸(馬來酸)或丙烯酸的聚合物。使用時將粉劑與液劑按適當的比例混合凋拌均勻,兩者發生酸性反應凝固而成。因為在凝固反應早期,液劑中未完全反應的羧基集團(—COOH)與牙齒組織羥基磷灰石上的鈣離子,結合而形成粘結力。所以與磷酸鋅水門汀相比,其邊緣封閉性較優,且有著高的抗壓強度(90—230Mpa),但還無體外研究表明在固位潛力方面,玻璃離子粘結劑確實優于磷酸鋅粘固劑。
玻璃離子粘結劑在臨床深受歡迎,主要是該材料具有釋氟性,能夠預防繼發齲「3 、4」。其機理主要有兩方面:(1)氟促進再礦化,(2)氟的直接抑菌作用—對酶的抑制作用,抑制致齲菌的生長。目前氟對再礦化的作用已得到充分論證,機制也已清楚,主要通過羥磷灰石攝入氟化物,使其溶解性降低并能改進晶體結構,使用顯微放射技術觀察微硬度和放射密度發現,即使僅增加少量的氟化物,也能加速再礦化過程。但氟對細菌是否有直接抑菌作用,以及粘結劑中釋放的氟必須達到多大濃度才能產生抑菌作用, 目前尚不清楚「5」。然而可以明確的是,玻璃離子的凝固過程是酸性反應,該反應可以在沒有氟對細菌直接作用的情況下, 也有抑菌現象的發生「6」。
玻璃離子雖已廣泛用作牙體修復材料、洞襯劑、粘結劑等,但早期的玻璃離子還存在著耐磨性低、脆性大、抗壓強度低、美觀差、對水污染及脫水敏感等不良性能。為了克服以上缺點,Mathis等「7」研制出樹脂化玻璃離子粘結劑(resin-modified GIC),即樹脂與玻璃離子的復合物。與普通型玻璃離于相比,其抗壓強度及抗張強度略高,對牙釉質、牙本質粘結力及氟釋放模式相似。另外,在凝固期間,遇水有較強的耐受性,溶解度低于普通玻璃離子粘結劑「8」。
2.玻璃離子粘結劑凝固初期溶解性的影響因素
溶解性足評價墊底、洞襯、粘結、修復等材料性質的重要因素之一,在這些牙科材料中,粘結劑需要更多的時間來凝固,因此更易受到口腔唾液的污染。凝固過程中接觸唾液可使粘結劑性能改變,直接影響粘結強度,進而影響義齒的粘結固位。玻璃離子粘結劑綜合了磚酸鹽水門汀強度,進而影響義齒的粘結固位。玻璃離子粘固劑,綜合了硅酸鹽水門汀及聚羧酸鋅水門汀的優點,機械性能優于磷酸鋅水門汀及聚羧酸水門汀。然而,玻璃離子粘結后冠邊緣封閉缺陷,出現時間要早于磷酸鋅,這可能與玻璃離子凝固初期對水污染敏感性;調制過程中粉液比不當等因素有關「3」。
2.1凝固初期遇水時間對溶解性的影響
玻璃離子粘結劑凝固早期遇水敏感,原因是:(1)玻璃離子所含的鈉離子,可與基質中的陰離子形成可溶性的化合物。(2)粘結劑酸性反應初期,存在游離的鈣離子及鋁離子,而鋁離子與基質中陰離子反應速度較慢,在鋁離子與陰離子結合前,易吸附水,隨著凝固的進行,粘結劑變得越來越牢固,便阻止水滲入并能減少陰離子的向外轉運「9」。
Deniz等「4」在實驗條件下將4種玻璃離子粘固劑混合后,分別于3、6、9min接觸去離子水,采用重量分析法,結果發現3-6rain期間粘結劑降解顯著,而凝固9min后遇水,材料降解則大大減少,該實驗結果與Oilo「10」總結的玻璃離子在混合4-8rain內遇水降解顯著相—致。Mojon等「11」比較早期唾液污染對磷酸鋅和玻璃離子粘結劑的影響,發現玻璃離子所受影響較大。他們認為這是玻璃離子具有親水性的緣故,吸水后化學凝固過程受阻。因此他們得出結淪:為使玻璃離子粘結劑降解發生最低,應盡量做到15min內免受唾液污染。然而需要強調的是,玻璃離子早期降解最敏感的階段,為混合后的最初6min。
2.2粘結劑粉液比對溶解性的影響
目前,市場上所售玻璃離子粘結劑品牌較多,如Fuii l,Dvract.Vitremer,Ketac-Cem,Fuii IILC等,它們之間的組成、粉液配比要求均有差別。
Setchell等「12」對4種組成不同的玻璃離子溶解性進行評價,認為聚丙烯酸材料(Chemfil和AquaCem)的溶解性低于聚順丁烯二酸材料(Ketac-cemh和Chelon),Oilo「10」還發現,玻璃離子早期降解較高,可能與其中加入酒石酸有關,適量的酒石酸可以加速玻璃離子粉中陽離子的溶解,從而提高凝固反應。然而過多的酒石酸。便會導致材料的聚合度降低,在一定時間內基質形成減少,而基質的缺乏,則導致玻璃離子工作時間粘結性的降低,溶解性增加。
早在1977年,Crisp等「2」就指出:玻璃離子粘結劑的粉液比對溶解度有影響,而Deniz等「9」的結論也證實了這一點,粉液比值小的玻璃離子,早期溶解值偏高。樹脂化玻璃離子包括光固化型及暗固化型,其中暗固化型類似于普通玻璃離子,只要按適當的粉液比混合均勻后,置于自然光之下即可。Brettm等「13」以—‘
種暗固化的樹脂化玻璃離子粘結劑(Vitremer⑧3M)為對象,分別按145mg粉:35rug液、145rug粉:70rug液、145mg粉:105rug液混合后進行溶解性實驗,結果顯示,隨著液劑的增加,溶解度增加。
2.3技術操作因素對溶解性的影響
操作時未嚴格按照粉液比要求進行配制,粉少液多致使凝固時間延長、粘結性降低、溶解性升高。為
了改善這種局面,制造商開發出水硬固型玻璃離子(water-hardening glass ionomer),即將干燥的弱酸聚合體加入到鈣鋁氟硅酸玻璃粉中,使用時僅需用水調和即可。這樣便可防止因粉液比不當所造成的凝固不良「1」。雖有文獻報道水硬固型玻璃離子對早期水污染不太敏感,但要證實此結論,仍需進一步的研究。
當然,也不能簡單追求降低溶解性而加大粉液比,如果調拌過稠,流動性降低,凝固時間縮短,臨床操作困難,且不易達到適當的被膜厚度(ADA規定最佳被膜厚度為25-30gm),被膜增厚反而會引起粘結強度下降「14」。另外,調拌速度和時間也是影響因素之一,這需要依靠使用者的操作熟練程度來改善。傳統的手調型玻璃離子水門汀,調拌過程中常形成大的氣泡,導致粘結性能的降低,而膠囊型玻璃離子水門汀的出現,使該影響因素最大限度地減少。
3.玻璃離子粘結劑早期溶解性的預防
首先,嚴格按照使用說明調制玻璃離子粘結劑,使其達到最佳性能要求。
其次,Mojon等「l」,認為,早期水接觸及唾液污染,大大降低玻璃離子粘結劑的粘結強度及固位效果。臨床上可在冠戴上后,于其邊緣涂抹石臘油,防止凝固中的粘結劑受到唾液污染「15」,當然還可以使用其它的表面保護劑,如漆保護劑Vanish等。Rodrigues Garcia等「16」采用2種玻璃離子表面保護劑(Vanish和glaze-resin resin)進行對照實驗,發現使用保護劑后,玻璃離子溶解性降低,差別有顯著性。在所用保護材料中,Vanish效果較好,而操作過程中使用橡皮障則是最佳選擇。
另外,還可選用—些已經證實性能較好,操作較為方便的粘結劑,如樹脂化玻璃離子粘結劑,水硬固型玻璃離子粘結劑。相信隨著研究的深入及產品的更新,玻璃離子的缺陷可得到彌補。
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