Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2021; 121(2): 48-54 | DOI: 10.51479/cspzl.2021.007

DENTÁLNE KOMPOZITNÉ VÝPLŇOVÉ MATERIÁLY AKO MOŽNÝ ZDROJ TOXICKEJ ZÁŤAŽE ĽUDSKÉHO ORGANIZMU

Tkáčiková S., Sabo J.
Ústav lekárskej a klinickej biofyziky, Lekárska fakulta UPJŠ, Košice, Slovenská republika

Úvod a cíl: Kompozitné materiály používané v zubnom lekárstve sa stávajú čoraz populárnejšími z viacerých dôvodov - estetiky, precitlivenosti niektorých jedincov na amalgám a obáv z možného uvoľňovania reaktívnych iónov kovov z amalgámu a zároveň aj obmedzovania jeho používania kvôli negatívnemu vplyvu na životné prostredie jednak počas výroby ako aj pri jeho likvidácii. Kompozitné materiá- ly sú zložené z monomérov, plniva, iniciačného systému polymerizácie a z ďalších látok zlepšujúcich vlastnosti výplňového materiálu. Po aplikácii do kavity výplňový materiál tuhne polymerizačným procesom, ktorý je iniciovaný chemicky alebo svetlom, prípadne duálne. Konverzia monomérov používaných v stomatológii nikdy nedosiahne sto percent, čo predstavuje jednu zo slabín týchto materiá- lov. Pri styku kompozitných materiálov s vodou, alkoholom ako aj kyslým prostredím sa zistilo, že niektoré komponenty ako napríklad nespolymerizované monoméry sa môžu z kompozitu postupne uvoľňovať. V ústnej dutine sú kompozitné výplne vystavené neustálemu pôsobeniu slín a zároveň aj potravín a nápojov, ktoré vplývajú na uvoľňovanie zložiek kompozitov. Tieto môžu spôsobovať lokálne alergické reakcie, ale prehĺtaním slín s obsahom monomérov ovplyvňovať aj celý ľudský organizmus.

Metodika: V tejto práci bolo stanovené množstvo nespolymerizovaných monomérov uvoľnených z vybraných kompozitných materiálov pripravených v tvare valčeka s výškou približne 2 mm s priemerom 3 mm, s hmotnosťou približne 0,05 g a vytvrdených - spolymerizovaných podľa postupu udávaného výrobcom. Následne boli kompozity ponorené do nestimulovane odobratých slín pri teplote 37 °C a množstvo uvoľnených monomérov stanovené v niekoľkých časových intervaloch. Na analýzu slín bola použitá technika vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie s UV detektorom. Experimentálne bolo sledované, aké množstvo monomérov sa vyplaví do slín s postupujúcim časom od vytvrdnutia kompozitu.

Výsledky: V priebehu uvoľňovania monomérov z kompozitných materiálov do slín postupne vzrastá ich množstvo, rôzne monoméry sa vyplavujú v rôznych koncentračných hladinách. Najväčšie množstvo uvoľnených monomérov bolo namerané z kompozitných materiálov obsahujúcich trietylénglykol-dimetakrylát, najmenej sa vyplavil nespolymerizovaný bisfenol-A-glycidyl-metakrylát.

Závěr: Vzhľadom na pomerne vysoké hladiny uvoľnených monomérov je pri vývoji kompozitných materiálov dôležité monitorovať ich hladiny v slinách v prvých hodinách po aplikácii ako aj v dlhodobom časovom odstupe za účelom výroby biologicky kompatibilnejšieho kompozitu.

Klíčová slova: kompozitná výplň, sliny, uvoľňovanie monomérov, chromatografia

DENTAL COMPOSITE FILLING MATERIALS AS A POTENTIAL RISK OF TOXICITY FOR HUMAN ORGANISM

Introduction, aim: Composite materials used in dentistry are increasingly used for several reasons - aesthetics, hypersensitivity of some individuals to amalgam and concerns about the possible release of amalgam metals, and at the same time limiting its use due to the negative impact on the environment both during production and disposal. Composite materials consist of monomers, filler, polymerization initiation system and other substances that improve the properties of the filler. After application to the cavity, the filler material solidifies by a polymerization process which is initiated chemically, by light or dual. The conversion of monomers used in dentistry will never reach 100%, which is one of the weaknesses of these materials. Upon contact of the composite materials with water, alcohol as well as an acidic environment, it has been found that some components, such as non-polymerized monomers, can be gradually released from the composite. In the oral cavity, composite fillings are exposed to the constant action of saliva as well as food and beverages, which affect the release of composite components. They can cause local allergic reactions, but they can also affect the whole human body by swallowing saliva-containing monomers.

Methods: In this work, the amount of unpolymerized monomers released from selected composite materials, prepared in the shape of a cylinder with a height of approx. 2 mm and diameter of 3 mm, weighing approximately 0.05 g and cured - polymerised according to the procedure specified by the manufacturer, was determined. Subsequently, the composites were immersed in unstimulated saliva at 37 °C and the amount of monomers released was determined at several time intervals. A high performance liquid chromatography with a UV detector was used for saliva analysis. The amount of monomers released into saliva over time from the curing of the composite was monitored.

Results: During the elution of monomers from composite fillers into saliva, their amount gradually increases, different monomers leach out at different concentration levels. The largest amount of released monomers was measured from composite materials containing triethylene glycol dimethacrylate, while bisphenol A-glycidyl methacrylate was eluted in the smallest quantity.

Conclusion: Due to the relatively high levels of released monomers, it is important in the development of composite materials to monitor their levels in saliva in the first hours after application as well as in the long term in order to produce a more biologically compatible composite.

Keywords: composite material, saliva, monomer release, chromatography

Přijato: 7. květen 2021; Zveřejněno: 6. červen 2021  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Tkáčiková S, Sabo J. DENTÁLNE KOMPOZITNÉ VÝPLŇOVÉ MATERIÁLY AKO MOŽNÝ ZDROJ TOXICKEJ ZÁŤAŽE ĽUDSKÉHO ORGANIZMU. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2021;121(2):48-54. doi: 10.51479/cspzl.2021.007.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Carvalho JC, Schiffner U. Dental Caries in European Adults and Senior Citizens 1996-2016: ORCA Saturday Afternoon Symposium in Greifswald, Germany - Part II, Caries Res. 2019; 53: 242-252. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Lempel E, Czibulya Z, Kunsági-Máté S, Szalma J, Sümegi B, Böddi K. Quantification of conversion degree and monomer elution from dental composite using HPLC and Micro-Raman spectroscopy. Chromatographia. 2014; 77(17-18): 1137-1144. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Lempel E, Czibulya Z, Kovács B, Szalma J, Tóth Á, Kunsági-Máté S, Varga Z, Böddi K. Degree of conversion and Bis-GMA, TEGDMA, UDMA elution from flowable bulk fill composites. Int J Mol Sci. 2016; 17(5): 732. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Gupta SK, Saxena P, Pant AV, Pant AB. Release and toxicity of dental resin composite. Toxicol Int. 2012; 19(3): 225-234. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Reichl FX, Esters M, Simon S, Seiss M, Kehe K, Kleinsasser N. Cell death effects of resin-based dental material compounds and mercurials in human gingival fibroblasts. Arch Toxicol. 2006; 80: 370-377. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Geurtsen W, Lehmann F, Sphal W, Leyhausen G. Cytotoxicity of 35 dental resin composite monomers/additives in permanent 3T3 and three human primary fibroblasts cultures. J Biomed Mater Res. 1998; 41: 474-480. Přejít k původnímu zdroji...
    7. Yoshii E. Cytotoxic effects of acrylates and methacrylates: relationships of monomer structures and cytotoxicity. J Biomed Mater Res. 1997; 37: 517-524. Přejít k původnímu zdroji...
    8. Al-Hiyasat AS, Darmani H, Milhem MM. Cytotoxicity evaluation of dental resin composites and their flowable derivatives. Clin Oral Invest. 2005; 9: 21-25. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Darmani H, Al-Hiyasat AS. The effect of Bis-GMA and TEG-DMA on female mouse fertility. Dent Mater. 2006; 22: 353-358. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Dursun E, Fron-Chabouis H, Attal JP, Raskin A. Bisphenol A release: Survey of the composition of dental composite resins. Open Dent J. 2016; 10: 446-453. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Cebe MA, Cebe F, Cengiz MF, Cetin AR, Arpag OF, Ozturk B. Elution of monomer from different bulk fill dental composite resins. Dent Mater. 2015; 31(7): e141-149. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Gerzinaab TM, Humeab WR. Diffusion of monomers from bonding resin-resin composite combinations through dentine in vitro. J Dent. 1996; 24(1-2): 125-128. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Ciucchi B, Bouillaguet S, Holz J, Pashley D. Dentinal fluid dynamics in human teeth, in vivo. J Endod. 1995; 21(4): 191-194. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Van Landuyt KL, Nawrot T, Geebelen B, De Munck J, Snauwaert J, Yoshihara K, Scheers H, Godderis L, Hoet P, Van Meerbeek B. How much do resin-based dental materials release? A meta-analytical approach. Dent Mater. 2011; 27(8): 723-747. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Sasaki N, Okuda K, Kato T, Kakishima H, Okuma H, Abe K, Tachino H, Tuchida K, Kubono K. Salivary bisphenol-A levels detected by ELISA after restoration with composite resin. J Mater Sci Mater Med. 2005; 16(4): 297-300. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Rueggeberg FA, Dlugokinski M, Ergle JW. Minimizing patients' exposure to uncured components in a dental sealant. J Am Dent Assoc. 1999; 130(12): 1751-1757. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Komurcuoglu E, Olmez S, Vural N. Evaluation of residual monomer elimination methods in three different fissure sealants in vitro. J Oral Rehabil. 2005; 32(2): 116-121. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Pongprueksa P, De Munck J, Duca RC, Poels K, Covaci A, Hoet P, Godderis L, Van Meerbeek B, Van Landuyt KL. Monomer elution in relation to degree of conversion for different types of composite. J Dent. 2015; 43(12): 1448-1455. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah