CC BY
24
УДК 616.314-089.818.1-76-085.462
Стариков Д.Б., Писаренко О.А., Шдзельський М.Я.
АНАЛ1ТИЧНИЙ ОГЛЯД ВПЛИВУ СКЛАДОВИХ П0Л1МЕРНИХ МАТЕР1АЛ1В ПРИ В1ДТВ0РЕНН1 ДЕФЕКТ1В ТВЕРДИХ ТКАНИН ЗУБА
Вищий державний навчальний заклад УкраТни «УкраТнська медична стоматолопчна академiя», м. Полтава
У cmammi подано Mamepicmu, присвяченi актуальнт npo6neMi сьогодення, а саме eMicmy активно'1' xiMi4H0i ре-човини бiсфенол А в сучасних стоматологiчних композитних Mamepianax. Сучасш MimepamypHi джерела не можуть дати повно'1' ттерпретацИ експериментальних до^джень впливу бкфенолу А на клтковому piвнi та в цшому на здоров'я людини. Тpyднощi оцтки peзyльmamiв до^джень впливу бкфенолу А полягають в неузго-джeннi peзyльmamiв р1зних до^джень та вiдсymносmi чimкиx норм та спeцiaлiзовaниx meсmiв для оцтки впливу бiсфeнолy А.
KnrcwoBi слова: бюфенол А, BIS GMA (бюфенол глщидтметакртат), UDMA (уретандiметiл-метакрiлат), D3MA (декандiолдiметакрiлат), TEGDMA (трiетiлен-глiколметакрiлат), композиты матерiали, композити.
З моменту розробки нового стоматолопчного матерiалу-композиту для вщтворення дефекпв твер-дих тканин зуба минуло бтьше сорока роюв, впро-довж яких композити Ытенсивно дослщжувалися i розвивалися. На сьогодшшшй день вони використо-вуються у вах областях стоматологи. Полiмернi (пластмасов^ матерiали - матерiали на основi полiмерiв або сополiмерiв, затвердiння яких вiдбуваeться в результат процесiв полiмеризацiТ.
1снуе дектька класiв полiмерних матерiалiв: -композицмш матерiали (композитнi матерiали, композити); - компомерн матерiали (компомери); - ормоке-ри - органiчна модифкована керамiка.
Композити - полiмернi матерiали, що складаються з трьох компонен^в: органiчноТ матрицi (акриловi i епоксидн смоли), неорганiчного наповнювача - 50% по мас i поверхнево-активноТ речовини - силану. Ц матерiали не володють хiмiчною адгезieю до тканин зуба i використовуються з адгезивними системами IV, V, VI поколЫь. Основний склад композицшних матерiалiв:
1. Оргашчна матриця. Як основа використовуються мономери BIS gMa (бюфенол глщидтметакртат), UDMA (уретандiметiл-метакрiлату), D3MA (декандiолдiметакрiлата), TEGDMA (трiетiлен-глiколметакрiлата) i н Полiмерна матриця також мiстить: шпб^ор полiмеризацiТ, для подовження термiнiв збер^ання матерiалу i збiльшення часу робо-ти; каталiзатор, який забезпечуе початок полiмеризацiТ матерiалу; ультрафiолетовий стабiлiзатор (для зменшення змiни кольору матерiалу); ко-каталiзатор (у композитах хiмiчного затвердiння) або фото-полiмеризатор (у свiтлотверднучих композитах).
2. Неоргашчний наповнювач - плавлений i кристалiчний кварц, алюмосилiкатне i борсилкатне стекло, двоокис кремнiю i т.д. - пщвищуе твердiсть матерiалу, зменшуе усадку полiмеризацiТ, запобiгаe деформацiТ оргашчного матриксу, знижуе коефiцiент теплового розширення, покращуе естетичнi властивостi матерiалу i зменшуе адсорбцiю води. Властивостi композиту залежать вщ розмiру часток наповнювача, складу i форми часток (сферична, три-кутна, багатокутна, ромбоподiбна i так далi).
3. Поверхнево-активнi речовини (силани) - це замщен ефiри кремнiевоТ кислоти, що мiстять вiнiловi групи (вiнiлалкоксисилани). Вони необхiднi для повноцшного з'еднання органiчного матриксу i неорганiчного наповнювача. Цi речовини пщвищують мiцнiсть i зносостiйкiсть матерiалу, знижують водопо-
глинення i покращують його хiмiчнi властивостi. Слу-жать для обробки неорганiчних наповнювачiв.
Kласифiкацiя композицмних матерiалiв:
1. За розмiром часток наповнювача: макронаповнеы, мiнiнаповненi, мiкронаповненi, макропбридш, мiкрогiбриднi, гiбриднi, наногiбриднi.
2. За способом затвердЫня: - хiмiчного затвердшня; - свiтлового затвердiння; - подвмного затвердiння.
3. По консистенцiТ: - звичайноТ консистенци, текучi, компактнi (конденсоваш).
4. За призначенням: - для вщтворення дефекпв жувальноТ групи зубiв; - для вiдтворення дефектiв фронтальноТ групи зубiв; - унiверсальнi композити.
Матерiали для вiдтворення усiх видiв дефектiв зубних рядiв повиннi вщповщати наступним основним медико-технiчнiм вимогам: бути нетоксичними, не розчинятися в ротовм рщиш i мати мiнiмальне водо-поглинення. Бути пластичними тривалий час (3-7 хв.). Мати адгезiю до тканин зуба, металу, фарфору, коефiцiент теплового розширення, що наближаеться по своТй величин до коефiцiента теплового розширення емалi i дентину, твердють, близьку до твердостi емалi та опалесценцiею, близьку до опалесценци емалi, малу теплопровiднiсть, стабiльнiсть кольору, збер^ати механiчну мiцнiсть. Добре полiруватися, не давати усадки.
Основний компонент еднальноТ полiмерноТ речовини в найсучаснших пломбувальних матерiалах, як i сорок рокiв тому, використовують мономер BIS GMA (Б1С ГМА) - бюфенол А глщидт метакрилат або його похщш, так званi BIS GMA уретани. Вщомо, що композити полiмеризуються по вiльно - радикальному типовк Виникнення вiльних радикалiв вiдбуваеться в результатi хiмiчноТ i свiтловоТ реакци (активаци) в порожнин рота. При зiткненнi з повп"рям поверхня композитiв вступае у взаемод^ з киснем, що призво-дить до припинення реакци полiмеризацiТ. Таким чином, поверхня вах компози^в, як тверднуть в оточеннi повп"ря, вкрита шаром, який iнгiбiруваний киснем. З одного боку ця властивють компози^в дозволяе вiдмiнно з'еднуватися попередньому шару з подальшим, а з шшого боку, iнгiбiруваний киснем, са-мий верхнiй шар композиту залишаеться завжди недополiмеризованим. Наслiдок цього - вступ у реакцю композитного матерiалу i слини при жуваннi (мехашчна дiя на композит), вживання гарячоТ ixi, а також при будь-яш стоматологiчнiй манiпуляцiТ iз за-пломбованим зубом. BISGMA виробляеться з дифентола пропана, тобто з бiсфенолу А (БФА),
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академЯ»
змшаного з метакриловою кислотою, тому пщ впли-вом агресивного середовища порожнини рота на компонента розпадаеться у порожнин рота пацентв.
Бiсфенол А (БФА) (4,4''^гидрокси-2,2-дифентпропан, дифенiлол-пропан технiчний, ДФП) -хiмiчна речовина у виглядi гранул бтого кольору (1-2 мм). Вiн розчиняеться в спиртi, ацетонi, крижанiй оцтовш кислотi, ефiрi, бензолi. Вперше отриманий росйським хiмiком Олександром Данiним в 1891 р. Щтьнють бiсфенолу А 1037,6 кг/м при температурi 20°с i тиску 760 мм рт. ст., температура кипння 3б0°с при 760 мм. рт. ст. (кипить з розкладанням); Розчиннють у водi - низька.
У промисловостi отримують методом конденсацií фенолу з ацетоном у присутност рiзних каталiзаторiв, зокрема, соляно''' кислоти.
no6i4HMM продуктом виробництва е фiльтрат вироб-ництва дифенiлолпропану. По Mipi дií на органзм вiдноситься до речовин 3-го класу небезпеки (помiрно He6e3ne4Hi речовини, ГОСТ 12.1.007). При роботi з ДФП необхщно дотримуватись технiки безпеки, вико-ристовувати захиснi рукавички, окуляри, маску, за-хисний одяг.
При перевищенн ГДК може викликати роздрату-вання слизистих оболонок очей, верхнх дихальних шляхiв, при попаданнi на шкру i тривалiй дií - дерма-тити, онкологiчнi захворювання, цукровий дiабет, ожирiння, аутизм.
У 2010 роц FDA звернули увагу на негативн прояви бiсфенолу А для здоров'я людини. Окремо в^^чена присутнiсть бiсфенолу А у всх композитних стоматологiчних пломбувальних матерiалах, який пщ впливом слини особливо швидко потрапляе до кровотоку людини.
Бюфенол А через структурну схожють з жiночим статевим гормоном естрогеном може негативно впли-вати на мозок i репродуктивну систему, а також може бути причиною ряду онколопчних захворювань.
Бразильська асоцiацiя стоматолопв в 2004 роцi провела дослщження дií метакрилатноí групи (другий головний компонент BIS GMA) на органзм людини i встановила що вщ 25% до 50% метакрилату залиша-ються не полiмеризованi пiсля фотополiмеризацií композитного матерiалу. Така присутнiсть метакрилату може представляти токсикологчну небезпеку для пацента, викликати алергiчний контактний стоматит в порожнин рота.
Настороженють при застосуваннi композитних матерiалiв на здоров'я стоматологiчних хворих проявляюсь британськi ученi А.Кармайкл i Дж. Гiбсон i своими дослщженнями пiдтверджують думку амери-канських учених про те, що бюфенол А призводить до негативного впливу на здоров'я хворих, котрим нада-валась допомога з використанням полiмерних матерiалiв.
Особливо бюфенол А небезпечний для вагтних жшок, 1'х ненароджених дсей i новонароджених не-мовлят. Пщ час вагiтностi i годування грудьми
бюфенол А знижуе CTyniHb виживання плоду i немов-ляти, призводить до зниження маси тла при народженн, надае естрогенний ефект на дсей.
Вперше про небезпеку, яку представляюсь для пацiентiв стоматологiв бюфенол А i метакрилова кислота, заговорили учен lспанií з Гранадського унверситету в 1996году. Але оскльки бiсфенол А, що виробляеться в свт у величезних кiлькостях (близько чотирьох мiльярдiв тонн в рк), е не лише в стоматолотних композитах i герметиках, але i присyтнiй в нашому життi у виглядi пластикових пля-шок i упаковок, то зрозyмiло, що у свт юнуе справжне лобi виробникв бiсфенолy А, якi завжди показують, що «бiсфенол А абсолютно безпечний для органзму людини». Незважаючи на так ствердження у вересн 2010 Канада офщмно внесла бiсфенол А в список небезпечних хiмiчних р_ечовин.._|Бюфенол А, який iмiтyе структуру жЫочого '' гормона естрогена, при видтенж його у порожнину рота поступае до кровотоку людини. Слщ зазначити, що причиною його недополiмерiзацií е ЫМбуввння киснем верхнього шару матер^луНФктьки-ёслин мютитьбя фермент, що розщеплюе смоли та íх компоненти (дослщження Американсько'1' стоматологiчноí асоцiацií 1999 рк, ав-тори Марiотi, Анджело, Содерхем i iн.).
За даними национального iнститyтy охорони здоров'я США, 36 мiжнародних експертiв в 2006 роц визнали, що навiть залишкова кiлькiсть BIS GMA, бiсфенолy А i метакрилатiв дiють на органзм людини як естроген. У дослщженнях на дорослих тваринах видно, що бюфенол А викликае рак простати, яечок, молочних залоз, змЫюе яксн i кiлькiснi показники сперми, викликае дiабет, знижуе мозкову активнiсть, призводить до алергчних реакцiй. Якщо ввести мiкроскопiчнi дози бiсфенолy А тварин до статевоí зрiлостi, то видозмшюються всi репродyктивнi органи, розвиток мозку припиняеться, викликаються ендокриннi розлади, вщбуваеться ранне статеве дозрiвання. Сьогоднi ведуться дослщження про дю бiсфенолy А на органзм людини у багатьох унверситетах США. 20 вересня 2010 року були опублковаж результати дослщження. У цй працi пiдтверджyються вс результати, отриманi вченими США ранше в 2006 роцi i говориться про те, що пюля обстеження людей, що мають композитнi конструкцп в порожнинi рота, виявлено величезне збтьшення раку простати, яечок, молочних залоз (як у жЫок, так i чоловiкiв), нерyхомостi сперматозоíдiв, деформаци ДНК в сперматозоидах (як наслщок безплiддя у чоловiкiв), дiабетy, алергчних реакцiй в порiвняннi з людьми, що мають Ытактж зуби. Рада захисту при-родних ресyрсiв США подала позов 22 липня 2010 року проти виробникв харчових продуктв, упаковок, стоматолотних матерiалiв (композитв i герметикiв), щодо заборони використання в них бюфенолу А. У якому викладаеться, що iмiтатор естрогену бюфенол А мае токсичну дю i приводить до розвитку аутизму, раку, пригнобленню репродуктивно! фyнкцií i ендокринноí системи, розвитку цукрового дiабетy i серцево-судинних захворювань. Декiлька штатв сШа заборонили використання бiсфенола А. Аналогчний закон знаходиться на розгг^ в Конгресi США. Крайни GC на сьогоднiшнiй день також розробляють закон про заборону бюфенолу А. I лише в кражах СНД до цих пр навсь самi стоматологи, а не лише 1х
Том 11, Выпуск 3
121
пацiенти, поняття не мають про шкоду BIS GMA, бюфенолу А i метакрила^в. На сьогоднiшнiй день не юнуе загальноприйнятоТ норми вiдносно мiнiмальноТ допустимоТ кшькост бiсфенолу А, при тому, що повнютю виключити його попадання в оргашзм практично неможливо. Тому жодне мiнiстерство охорони здоров'я в свт офiцiйно не визначило мУмальноТ норми бiсфенолу А i не внесло його до списку канце-рогенних речовин.
В даний час використання бiсфенолу А вже вик-лючено з виробництва синтетичних матерiалiв, при випуску дитячих продукпв харчування в деяких штатах Америки.
Мiжнародний семiнар з питання безпеки бюфенолу А вщбувся в жовтн 2010 року в Канадк Зустрiч провели Всесвiтня органiзацiя охорони здоров'я (ВОЗ) i Мiжнародна комiсiя ООН з харчування i сiльського господарства.
Мета семiнару - обговорити питання безпеки використання бюфенолу А (БФА) в упаковц для харчових продукпв. Ршення провести подiбне обговорення викликане масовим занепокоенням споживачiв вiдносно негативноТ дм бюфенолу А на здоров'я. Передбачаеться розробка нормативних докумен^в для фахiвцiв, що займаються питаннями безпеки продукпв харчування, вщносно потенцiйного ризику, при використанн бiсфенолу А в харчовiй упаковцк Нагадаемо, що в травнi 2010 року в Роси вiдбувся перший проект, присвячений оцшюванню рiвня вмюту БФА в пакувальних матерiалах. У ньому брали участь члени Асо^аци медичних пра^внигав РФ, лабораторiя аналiтичноТ екотоксикологи 1нституту проблем екологп i еволюцп iм. А.Н. Северцова рАн, Центр "Эко-Согласие".
В результатi були запропонован наступнi напрями вирiшення проблеми по обмеженню i контролю БФА в рiзних сферах життедiяльностi людини.
Таким чином, аналiз доступних лтературних дже-
ристання бiсфенолу А в pi3HMX стоматологiчних матерiалах i пщтвердження його шкiдливоí дií на оргаызм людини, ставить перед нами задачу про подальше спостереження i вивчення його негативного впливу. Сучасш лтературш джерела не дають повноí Ытерпретацп експериментальних дослiджень впливу бiсфенолу А на штинному рiвнi та в цшому на здоров'я людини. Труднощi оцшки результатiв дослiджень впливу бюфенолу А полягають в неузгодженнi результат рiзних дослiджень, та вiдсутностi ч^ких норм та спецiалiзованих тестiв для оцЫки впливу бiсфенолу А.
Подальшi дослiдження дадуть можливiсть удоско-налити властивост стоматологiчних матерiалiв, якi мютять отверджувач групи BIS GMA.
Лтратура
1. Порiвняння чотирьох вадв методу розрахунку розподь лу чутливост до бiсфенолу / С.А. Стаплес // Людина i оцiнки еколопчних ризикiв. - 2008. - Т.14. - С.455-478.
2. Cousins T. A Multimedia Assessment of the Environmental Fate of Bisphenol А / Т. Cousins [et al.] // Human and Ecological Risk Assessment. - 2004. - V. 8, № 5. -Р.1107-1135.
3. Office for Official Publications of the European Communities / Updated Risk Assessment of 4,4'-isopropylidenediphenol bisphenol-A, Risk Assessment, Complete risk assessment in one document // Human Health. 2010. - Part II. - Р. 7884.
4. Журнал русского физико-химического общества. - 1891. - Т.23. - С. 492.
5. Ubelacker С. Sheryl Ridding life of bisphenol A a challenge / С. Ubelacker // Toronto Star. - 2008. - №4. - Р.16.
6. Erickson. Bisphenol A under scrutiny / Erikson, E.Britt // Chemical and Engineering News. - 2008. - Р. 36-39.
7. Byrne Jane. Consumers fear the packaging - a BPA alternative is needed now / Jane Byrne // National Toxicology Program U.S. -2008. - Р. 69-71.
8. Biello D. Plastic not fantastic: Food containers leach a potentially harmful chemical / D. Biello // Scientific American 2. - 2008.
9. Панов Д. С. Дифенилолпропан технический. / Д.С. Панов // Хiмiя. - 2008. - №4. - С.43-51.
рел, в яких розглядаеться проблема широкого вико-
Реферат
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ВЛИЯНИЯ СОСТАВНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВОССОЗДАНИИ
ДЕФЕКТОВ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА.
Стариков Д.Б., Писаренко О.А., Нидзельский М.Я.
Ключевые слова: бисфенол А, BISGMA (бюфенол глицидиллметакрилат), UDMA (уретандиметил-метакрилат), D3MA (декандиолдиметакрилат), TEGDMA (триетилен-гликолметакрилат), композитные материалы, композиты. В статье поданы материалы, посвященные актуальной проблеме входящего в состав современных стоматологических композитных материалов активного химического вещества бисфенол А. Современные литературные источники не могут дать полной интерпретации экспериментальных исследований влияния бисфенола А на клеточном уровне и в целом на здоровья человека. Трудность оценки результатов исследований влияния бисфенола А заключается в несогласовании и отсутствии четких норм и специализированных тестов для оценки влияния бисфенола А.
Summary
LITERARY SURVEY ON INFLUENCE OF COMPOUND POLYMER MATERIALS FOR RESTORATION OF HARD DENTAL DEFECTS
Starikov D.B., Pysarenko O.A., Nidzel'skiy M.Ya.
Key words: bisphenol A, BIS GMA (bisphenol hlitsydilmetakrilat) (бюфенолглщидтметакршат), UDMA (uretandimetil-metakrilat), D3Ma (dekandioldimetakrilat), TEGDMA (trietilen-hlikolmetakrilat), composite materials, ^impostes. In the article materials are given devoted the issue of the day of today, namely to content of active chemical matter bisphenol A in modern stomatological composite materials. Modern literary sources can not give complete interpretation of experimental researches of influence of bisphenol And at cellular level and on the whole on zdorov''ya man. Difficulties of estimation of results of researches of influence of bisphenol A consists in the unconcordance of results of different researches, and absence of clear norms and specialized tests, for the estimation of influence of bisphenol A.
