Значительная группа пломбировочных материалов в стоматологии представлена стеклоиономерными цементами [1,2]. Стеклоиономерный цемент (СИЦ) материал на основе полиакриловой кислоты и измельченного кальций-фтор-алюмосиликатного стекла. Впервые был создан английскими учёными Вильсоном и Кентом в 1969 году и выпущен в продажу фирмой De Trey.
Стеклоиономерные цементы были разработаны на основе поликарбоксилатных при замене порошка на основе оксида цинка на тонко измельченное фторсиликатное стекло. Эти цементы имеют в своем составе алюмосиликатное стекло, которое способно к выщелачиванию ионов фтора. Отверждение цемента происходит на основе кислотно-основной реакции между основным стеклом и кислотным компонентом. СИЦ также оказывают противокариозное действие, которое объясняется диффузионным выщелачиванием из стекла цемента фтора и удержанием его эмалью [3,4].
Цель: по литературным данным изучить состав и свойства стеклоиономерных цементов.
Важной особенностью стеклоиономерных цементов является обширное варьирование свойств материала, достигающееся значительным числом комбинаций стекла в соединении с множественной комбинацией кополимеризующих поликислот.
Стеклоиономерные цементы состоят из порошка и жидкости. Порошок это тонко измельченное кальций - фторалюмосиликатное стекло с высоким количеством кальция, фтора и малым количеством натрия и фосфатов. Основными его компонентами являются: диоксид кремния, оксид алюминия и фторид кальция. В небольших количествах в состав цементов входят: фториды и фосфаты натрия и алюминия.
Жидкость стеклоиономерного цемента - водный раствор сополимера акриловой и итаконовой или акриловой и малеиновой кислот. Вода при этом является растворителем и необходимым компонентом цементы, который играет важную роль в отверждении цемента.
Примерный состав стандартного СИЦ.
|
Компонент |
Содержание, % |
|
SiO2 |
29 |
|
Al2O3 |
16,6 |
|
CaF2 |
34,3 |
|
Na3AlF6 |
5 |
|
AlF6 |
5,3 |
|
AlPO4 |
9,8 |
Различают несколько поколений стеклоиономерных цементов:
- Традиционные СИЦ — двухкомпонентные. Порошок и водный раствор полиакриловой кислоты.
- Водозамешиваемые СИЦ. Все активные компоненты находятся в порошке. Представители Aqua Ionofil (Voco), ChemFil Superior (Dentsply).
- Кермет-цементы (керамика-металл-СИЦ). В частицы стекла вплавлены металлы. Эти цементы содержат в своем составе тонкодисперсное золото или серебро, что позволило добиться снижения хрупкости и податливости СИЦ, уменьшилась пористость, улучшилась износостойкость. Реакция отверждения протекает быстрее, снижено влагопоглощение. Представители Ketak Silver (3M ESPE), Argion (VOCO).
- СИЦ с двойным механизмом отверждения. Полимеризация с образованием поперечной сшивки полимерной цепочки происходит за 30–60 секунд, затем включается более продолжительная реакция хелатообразования. Представители Photac-Fil (3M ESPE), Aqua Cenit (VOCO), Fuji II LC (GC).
- СИЦ с тройным механизмом отверждения. В процессе отверждения проходят следующие стадии: I — быстрая полимеризация под действием света; II —химически активизируемая полимеризация III — кислотно-щелочная реакция между компонентами СИЦ. Представители Vitremer, 3M ESPE[1,5,6].
Также выделяют стеклоиономерные цементы:
- для фиксации;
- восстановительные:
а) эстетические;
б) упроченные;
- быстротвердеющие СИЦ:
а) для прокладок (размер частиц 5 мкм), имеют окончание названия на -bond;
б) фиссурные герметики.
Отверждение стеклоиономерных цементов происходит в 3 стадии:
- выделение ионов
- гелевая фаза
- фаза схватывания
В первой стадии в результате реакции полиакриловой кислоты с поверхностным слоем стеклянных частичек выделяются ионы кальция, фтора, натрия и алюминия. Ионы диффундируют в окружающий водный раствор и оставляют в поверхностном слое силикатный гель. Окончательное выщелачивание завершается через 24 ч.
Гелевая стадия длится около 7 минут. Молекулы поликислот сшиваются ионами кальция, обеспечивая начальное отверждение. Поликислотные молекулы превращаются в гель, pH СИЦ возрастает. Адгезия СИЦ к твердым тканям происходит только после смешивания порошка и жидкости. Начало стадии гелеобразования характеризуется матовой и непрозрачной поверхностью.
Стадия отвердевания (может длиться до 7 дней). Окончательную прочность материала обеспечивают сшивки цепей поликислот анионами алюминия, образующие поперечные связи молекул кислоты. Алюминий обеспечивает более высокую степень поперченного связывания и образования поперечной структуры, чем кальций, так как является трехвалентным[2,7,8].
На этой стадии также происходит окончательное образование силикагеля на поверхности стеклянных частичек, которое влечет за собой выделение воды и пломбировочный материал становится нечувствительным к влаге. Отвердевший цемента представляется собой частички стекла, окруженные силикагелем и находящиеся в матриксе из поперчено связанных поликислот [1,9,10].
Положительные свойства СИЦ:
- Биологическая совместимость
- Кариесстатический эффект (выделение ионов фтора)
- Хорошая адгезия к тканям зуба за счет хелатного соединения карбоксилатных групп полимерной молекулы кислоты с кальцием твердых тканей зуба.
- Антибактериальное свойство
- Не требуется абсолютной сухости полости.
- Антикариозная активность.
- Высокая прочность на сжатие.
- Низкая усадка.
Антибактериальное свойство СИЦ основано на способности выделяемого фтора блокировать синтез полисахаридов микроорганизмами, препятствовать прикреплению зубной бляшки и образованию молочной кислоты.
Кариесстатический эффект наблюдается в фазе растворения когда образовываются фторсодержащие апатиты между материалом и твердыми тканями. Выделение фтора начинается сразу после процесса замешивания СИЦ, достигает максимального количества через 24–48 часов и выделяется в ткани зуба на глубину до 3 мм около 6 месяцев. Слой дентина, насыщенный фторапатитом повышает кислотоустойчивость эмали и является барьером для образования вторичного кариеса [1,2,11].
Отрицательные свойства:
- низкая прочность на растяжение
- небольшую устойчивость к истиранию
- невысокую твердость, растворимость в воде
- незначительная сила сцепления
- чрезмерная опаковость
- невозможность полировки пломбы до сухого блеска.
Показаниями к применению СИЦ являются:
- Герметизация фиссур.
- Пломбирование кариозных полостей в молочных зубах.
- Пломбирование кариозных полостей 3 и 5 классов в постоянных зубах
- Пломбирование кариозных полостей в пришеечной области
- Постановка изолирующей прокладки.
- Отсроченное пломбирование
- Восстановление культи зуба перед протезированием.
- Фиксация штифтово-культевых конструкций, вкладок, коронок и мостовидных протезов.
- Пломбирование корневых каналов.
Заключение.
Таким образом, состав и свойства СИЦ предполагают их многостороннее использование в стоматологии - в качестве подкладок под пломбы, при пломбировании кариозных полостей у детей как постоянную пломбу, постоянной фиксации несъемных мостовидных протезов, ортодонтических аппаратов, пломбирование корневых каналов.