спектрофотометричних визначення метилметакрилату як спосіб контролю якості стоматологічних виробів

І.В. Власова, Г.В. Кузьмін, А.Д. Блинникова, Омський державний університет, кафедра аналітичної хімії

Основним матеріалом для базисів знімних протезів в зубопротезування є акрилові полімери. Сам полімер є нешкідливим матеріалом, в той же час мономер, завжди присутній в полімері, може бути для людини шкідливий вплив. Так, метилметакрилат (ММА), що часто використовується як вихідний мономеру в зубопротезування, являє собою дуже небезпечний токсикантів. Гранично-допустимі концентрації його у воді становлять 0,01 мг/л [1], у водних витяжках з використовуваних в медицині пластмас - 0,25 мг/л [2].

Потрапляючи з базисів зубних протезів в порожнину рота, ММА може викликати різні алергічні захворювання. Тому пошук ефективних способів обробки стоматологічних пластмас, що дозволяють зменшити міграцію ММА в порожнину рота, є досить актуальним.

В даний час вміст залишкового мономеру - ММА в полімерних зубопротезних конструкціях є одним з основних критеріїв якості матеріалу. Однак, на наш погляд, такий показник не дозволяє правильно оцінити ступінь міграції ММА з виробу в порожнину рота, а отже, і передбачити можливе негативний вплив його на пацієнта. Причина полягає в тому, що залишковий мономер в полімерному матеріалі може знаходитися в двох формах - вільної та зв'язаної, але тільки вільний мономер здатен мігрувати з пластмаси в контактують середовища. Тому при оцінці якості виготовляються стоматологічних виробів важливіше визначати НЕ сумарний вміст залишкового мономеру, а тільки ті його кількості, що мігрували в контактують середовища. А для вивчення цього процесу потрібні прості і експресні методики кількісного визначення ММА у водних середовищах.

В даний час найбільш поширеним є фотоколориметричним метод визначення ММА у водних об'єктах. Зокрема, існує методика визначення ММА, заснована на реакції продуктів лужного гідролізу ММА з фуксінсерністой кислотою та отриманні пофарбованого з'єднання [3]. Основний недолік даної методики - тривалість і трудомісткість. При вивченні ж кінетики виділення ММА з базисів зубних протезів у водні розчини потрібна більш проста і експресна методика, і розробка такої методики з'явилася метою цієї роботи.

За літературними даними [4] ефіри ненасичених карбонових кислот характеризуються виборчим поглинанням в УФ-області. Нами зняті спектри поглинання розчинів ММА (в якості середовища використовувався 0,14 М водний розчин хлориду натрію) на спектрофотометрі СФ-46, встановлена довжина хвилі максимального поглинання - 220 нм, обрана в подальшому в якості аналітичної. На даній довжині хвилі побудований градуювальних графік в інтервалі концентрацій ММА 0-20 мкг/мл. Відтворюваність визначення при концентрації ММА 4 мкг/мл характеризується величиною відносного стандартного відхилення 0,013 (n = 3, Р = 0,95). Правильність визначення ММА перевіряли методом `` введено - знайдено ". При добавці ММА масою 6 мкг відносна похибка визначення не перевищує 10%. Розрахований по 3S-критерієм межа виявлення ММА у водно-сольовому розчині становить 1 мкг/мл.

Таким чином, розроблена методика визначення ММА дає правильні і добре відтворюються результати і може бути застосована до визначення ММА у водно-сольових екстрактах з базисів зубних протезів.

У роботі вивчалася міграція ММА у водно-сольові розчини з базисів зубних протезів, виготовлених з пластмаси Фторакс двома різними способами: у першому випадку полімеризацію виробів проводили шляхом кип'ятіння протягом 1,5 г (1 серія), у другому - полімеризацію проводили в сухому середовищі в апараті "Івоклар" (2 серія). Оскільки всі зразки були виконані з використанням однієї і тієї ж форми, площа поверхні у них була однакова.

Для вивчення процесу міграції ММА базиси зубних протезів 1 і 2 серій заливали 90 мл 0,14 M розчину NaCl і термостатіровалі при температурі 37 ° С. За виходом ММА стежили по зміні оптичної щільності розчинів на довжині хвилі 220 нм. Інші компоненти, що входять до складу базису, на даній довжині хвилі не поглинають і визначенню ММА не заважають.

Крім вивчення міграції ММА, було проведено визначення остаточного мономеру - ММА безпосередньо в базисах протезів. Для цього навіску базису подрібнювали, заливали 15 мл бензолу і залишали на добу. Потім приливає 15 мл гексану, при цьому полімер випадав в осад і осад фільтрувати. Визначення , що залишився в розчині мономеру - ММА - вели за методом лужного омилення. Цей метод визначення складних ефірів широко використовується при аналізі різних технічних полімерів [5], в той же час літературних даних із застосування даного методу до аналізу стоматологічних пластмас нами не знайдено.

В основі методу лежить реакція лужного омилення ММА розчином гідроксиду калію, надлишок якого потім оттітровивают розчином соляної кислоти. До розчину, що містить після видалення полімеру мономер - ММА, приливає 15 мл спиртового розчину КОН, колбу поміщали на водяну баню і витримували при t = 50 ° С протягом трьох годин. Після закінчення омилення вміст оттітровивалі розчином HCl.

Встановлено, що вміст залишкового мономеру в базисах протезів, виготовлених двома різними способами, приблизно однакове і становить для зразків 1 серії 0,23% мас., для зразків 2 серії - 0,26% мас. Отримані дані узгоджуються з літературними [1].

Вивчення процесу міграції ММА з базисів протезів у водно-сольовий розчин дало наступні результати. Виявилося, що в системі розчин-базис протеза рівновага встановлюється на 5 добу, і надалі виділення мономеру в розчин не відбувається, тому тривалість перших екстракції становила 5 днів. Під час другий і третій екстракції швидкість виділення мономеру сповільнювалася, і тривалість їх становила за 10 днів. В цілому за динамікою виходу мономеру стежили протягом 25 днів. Найбільший вихід ММА спостерігався в першому екстракцію: концентрації його у водно-сольових екстрактах зразків як 1, так і 2 серій, становили 2,5-2,9 мкг/мл, що в 10 і більше разів перевищує гранично-допустиму концентрацію ММА для витяжок зі стоматологічних виробів. Надалі зміст ММА в екстрактах знижується, однак у порівнянні з ГДК навіть через 25 днів концентрації ММА залишаються все ще неприпустимо високими, що перевищують ГДК в 5 - 6 разів. Сумарний вихід ММА за 25 днів склало для зразків 1 серії - 25 мкг/г базису, для зразків 2 серії - 42 мкг/г. Таким чином, незважаючи на приблизно однаковий зміст остаточного мономеру в зразках 1 і 2 серій, міграція ММА з них істотно відрізняється. Отримані результати підтверджують значущість вивчення процесу міграції залишкового мономеру, і в цьому випадку розроблена методика визначення ММА у водних розчинах може служити формою контролю, що дозволяє оцінювати якість виробів з пластмаси.

Список літератури

Грушко Я. М. Шкідливі органічні сполуки в промислових стічних водах: Довідник. Л.: Хімія, 1982.

Матеріалознавство в стоматології/Под ред. А. І. Рибакова. М.: Медицина, 1984.

Перегуда Е. А., Гернет Е. В. Хімічний аналіз повітря промислових підприємств. Л.: Хімія, 1973.

Інструментальні методи аналізу функціональних груп органічних сполук/Под ред. С. І. Сігіна. М.: Світ, 1974.

Колесников А. Л. Технічний аналіз продуктів органічного синтезу. М.: Висш. шк., 1966.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.omsu.omskreg.ru/