Вивчення
міграції метилметакрилату зі стоматологічних пластмас у водне середовище після обробки
їх етанолом
І.В. Власова, А.В. Блинникова, Т.Н. Брехова, Г.В. Кузьмін, Омський державний університет, кафедра аналітичної
хімії та хімії нафти
Останні 60 років широке застосування в ортопедичної стоматології
знайшли акрилові пластмаси. В даний час більше 90% Зйомна зубних протезів
виготовляються з кополімерів поліметилметакрилату [1].
Проте, як показала клінічна практика, базисна акрилова
пластмаса може викликати патологічні реакції у пацієнтів при користуванні зубними
протезами. Встановлено, що алергічні і токсикологічні стоматити викликає
залишковий мономер (ОМ) - метилметакрилат, який потрапляє в слину внаслідок вимивання
або стирання пластмаси [2, 3].
Для зменшення негативного впливу ОМ в одних випадках
рекомендують повторну полімерізіцію готових протезів [4, 5], в інших - різні види
фізичної та фізико-хімічної обробки поверхневих шарів зубопротезного вироби
[6-8], для чого деколи потрібні складні і дорогі прилади.
З огляду на той факт, що в стоматологічних клініках немає
відповідного обладнання, бажано для зниження міграції ОМ запропонувати простий
метод обробки стоматологічних виробів, що не вимагає великих витрат і не дуже
трудомісткий. Пошук доступних та ефективних способів обробки стоматологічних виробів
і став метою нашої роботи.
За деякими літературними даними, для обробки акрилових
пластмас можуть бути застосовані органічні розчинники [7, 8]. Проаналізувавши
дані щодо впливу різних розчинників на акрилові полімери, вирішено
було провести обробку зразків етанолом. Етанол є гарним розчинником
для метилметакрилату (ММА) і в той же час практично не розчиняє сам полімер,
нетоксичний, доступний і легко піддається регенерації.
У роботі використовувалися зразки, виготовлені з пластмаси
Фторакс і виконані у формі прямокутних пластинок товщиною 0,3 - 0,4 см і сторонами
1,5 - 3,0 см. Зразки готувалися відповідно до інструкції виготовлення базисів
знімних зубних протезів і тому ідентичні їм за складом і технологічним умовам.
У роботі проведено кілька різних серій обробки
зразків (по три зразка у кожній серії):
1-а серія - контрольні зразки, обробці не піддавалися;
2-а серія - зразки витримували в 100 мл етанолу при кімнатній
температурі протягом доби;
3-я серія - зразки занурювали на 1,5 хв в етанол, нагріте
до 700oС;
4-а серія - зразки витримували 3 хв у етанолі при
700oС;
5, 6, 7-а серії - зразки перед обробкою спиртом кип'ятили
протягом 3 годин у дистильованої води, а потім занурювали в спирт як у серіях
2, 3, 4 відповідно.
Після цього кожен зразок поміщали в бюкс з 100 мл
0,14 М розчину хлориду натрію і термостатіровалі при температурі 370oС. За виходом
метилметакрилату у водне середовище стежили по зміні оптичної щільності розчинів
в УФ-області, як описано в [9]. Для кожної серії зразків проводилося за три послідовних
екстракції. Кожного разу екстракція тривала до встановлення в системі рівноваги
(показання оптичної щільності водних розчинів не змінювалися протягом 2-3 діб).
В цілому за виходом ММА стежили протягом 25 діб. Отримані результати
представлені в таблиці.
Міграція метилметакрилату у водне середовище після обробки
зразків
етиловим спиртом
Серія
Вид обробки
Вихід ММА за 25 днів, мкг/г
базису
1
Необрабртанние зразки
91 +/-2
2
1 добу в етанолі при 20oC
51 +/-1
3
1,5 хв у етанолі при 70oC
67 +/-6
4
3 хв у етанолі при 70oC
39 +/-4
5
кип'ятіння 3 год + 1 добу в етанолі
при 20oC
53 +/-9
6
кип'ятіння 3 год + 1,5 хв у етанолі
при 70oC
28 +/-1
7
кип'ятіння 3 год + 3 хв у етанолі
при 70oC
19 +/-3
Як видно з наведених даних, будь-який вид обробки протезів
призводить до зменшення виходу ММА. Однак витримування зразків у спирті протягом
діб хоча і веде до зниження ММА більш ніж на 30%, недоцільно через тривалості
обробки (серії 2-а та 5-а). Більш ефективною виявляється короткочасна обробка
гарячим спиртом, у цьому випадку вихід ММА зменшується на 40 - 48%. За літературними
даними [10], короткочасне занурення виробів із пластмас в гарячий розчинник
призводить до згладжування дрібних дефектів і нерівностей на поверхні виробів та освіти
захисної плівки. Ймовірно, зменшення міграції ММА в серіях 3-й, 4-й може бути
пояснено утворенням такої плівки. Кращі результати отримані при комплексній
обробці зразків - кип'ятіння і занурення у гарячий спирт (серії 6-а і 7-а), що
призвело до зниження виходу ММА більш ніж на 70%. Ймовірно, внаслідок кип'ятіння
зразків відбувається часткова дополімерізація пластмаси, що знижує вміст
остаточного мономеру у зразку, а обробка гарячим етанолом призводить до появи
захисної плівки, яка перешкоджає виходу низькомолекулярних компонентів у водне середовище.
Однак питання про причини зниження міграції ММА вимагає окремого дослідження,
що метою даної роботи не було. Наступним етапом вивчення міграції ММА зі зразків,
виконаних з пластмаси Фторакс, було встановлення впливу рН водного середовища на
цей процес. З цією метою зразки 1-й і 7-ї серій поміщали у водно-сольові розчини
з рН 7,0, 5,5 і 4,5 і термостатіровалі при температурі 37oС. Як і в попередньому
випадку, за виходом ММА стежили протягом 25 днів. Виявилося, що зменшення рН розчинів
з 7,0 до 4,5 приводить до збільшення виходу ММА як з оброблених, так і необроблених
зразків. Але якщо з оброблених зразків 7-ї серії вихід ММА при цьому збільшився
на 10 - 15%, то з необроблених - більш ніж на 30%. Таким чином, і в цьому випадку
обробка виробів етиловим спиртом дала позитивні результати по зменшенню виходу
ММА. Отримані результати довели можливість використання органічних розчинників,
зокрема етанолу, для обробки стоматологічних акрилових матеріалів з метою
підвищення їх біологічної індиферентності за рахунок зниження міграції залишкового
мономеру, а також високу ефективність комбінованих способів обробки, що поєднують
термічне вплив і фізична дія розчинника, не змінює самої
структури полімеру.
Однією з вимог, що пред'являються до матеріалів для базисів
зубних протезів, є їх достатня механічна міцність. Для перевірки можливого
впливу запропонованої обробки нами проведені випробування міцності на вигин оброблених
(7-а серія) і необроблених (1-я серия) зразків. Виявилося, що зразки обох
серій характеризуються приблизно однаковими величинами руйнує сили - 95 + 3
МПа і 96 + 6 МПа відповідно. Відмінності середніх значень (n = 3, Р = 0,95) статистично
недостовірні, отже, можна зробити висновок, що запропонована обробка не
знижує механічної міцності стоматологічних виробів.
Таким чином, обробка гарячим спиртом зубощелепної
протезів, виготовлених з пластмаси Фторакс, представляється досить перспективною
і вимагає подальших досліджень, у тому числі і клінічних.
Список літератури
Дойников А.І. та ін Зуботехнічне матеріалознавство. М., 1986.
Гожая Л.Д. Алергічні захворювання в ортопедичної стоматології.
М., 1988.
Лаппо В.Г. Сучасні проблеми токсикології полімерних
матеріалів для медицини// Синтетичні полімери медичного призначення. Ташкент,
1984.
Жолудев С.Е. Значення повторної полімеризації акрилових
протезів при лікуванні непереносимості акрилатів// Тез. докл. конф. стоматологів.
Єкатеринбург, 1992.
Гарнер М.М., нападаючи М.І. та ін Матеріалознавство в стоматології.
М., 1969.
Джалілов Х.Р. та ін Вплив гамма-випромінювання на властивості
полімерних базисних матеріалів, що застосовуються в стоматології// Стоматологія.
1982. N 4.
Напад М.А., Щтурман А.А. та ін Підвищення довговічності
і біологічної індиферентності протезних конструкцій з акрилових пластмас
//Стоматологія. 1976. N 1.
Штурман А.А., Авраменко В.Я. До питання зміцнення пластмас
в середовищі розчинника// Механіка полімерів. 1972. N 5.
Власова І.В. Кузьмін Г.В., Блинникова А.В. Спектрофотометричних
визначення метилметакрилату як спосіб контролю якості стоматологічних виробів
//Вісник Омського університету. 1999. N 1.
Бакеу Н.Ф. Вплив органічних рідин на механічні
властивості полімерів// Механічні властивості конструкційних матеріалів при експлуатації
в різних середовищах/Под ред. А.Н. Тинного. Львів, 1972.
Для підготовки даної роботи були використані матеріали
з сайту http://www.omsu.omskreg.ru/
