玻璃离子水门汀溶解性和吸水性的比较

玻璃离子水门汀溶解性和吸水性的比较

张海英;侯本祥;陈薇

【摘 要】目的:比较4种玻璃离子水门汀的溶解值和吸水值,为远期临床效果的评估

提供参考依据.方法:实验选取4种玻璃离子水门汀和1种复合树脂为研究对象,分别

为传统型玻璃离子水门汀(Sc),高强度玻璃离子水门汀FujiⅨ(F9)、Ketac

Moler(KM),树脂改良型玻璃离子水门汀FujiⅡLC(LC),复合树脂Z100(CR).参照

ISO 4049的要求,每种材料各制备盘状样本(10 mm×1 mm)11个.根据浸水28 d

前后重量变化计算每种材料的溶解值和吸水值,采用单因素方差分析对结果进行统

计分析.结果:5种材料的溶解值顺序由大到小为:SC>KM>F9>LC>CR.其中LC与

CR的溶解值差异无统计学意义(P>0.01),其余各材料间差异均有统计学意义

(F=236.286,P<0.01).5种材料吸水值顺序由大到小为:SC>LC>KM>F9>CR,其中

KM和F9的吸水值差异无统计学意义(P>0.01),其余各材料间差异均有统计学意义

(F=145.574,P<0.01).结论:高强度玻璃离子水门汀和树脂改良型玻璃离子水门汀的

溶解性和吸水性均小于传统型玻璃离子水门汀,且稳定性较好.其中树脂改良型玻璃

离子水门汀的溶解性最低,提示其抗降解能力最强.

【期刊名称】《牙体牙髓牙周病学杂志》

【年(卷),期】2010(020)009

【总页数】3页(P522-524)

【关键词】玻璃离子水门汀;溶解性;吸水性

【作 者】张海英;侯本祥;陈薇

【作者单位】首都医科大学口腔医学院,北京,100050;首都医科大学口腔医学院,北

京,100050;首都医科大学口腔医学院,北京,100050

【正文语种】中 文

【中图分类】R780.2

玻璃离子水门汀(glass ionomer cements，GIC)因具有化学黏结性、释放氟能力、

良好的生物相容性和低的热膨胀系数等特点而广泛应用于牙科界。最初，GIC溶解

性大、质地脆、耐磨耗能力低，随着技术的不断进步，多种改良型GIC相应面世，

其物理性能也相应有所改变。本研究通过比较4种GIC固化后的溶解值和吸水值，

为临床选择材料提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

传统型自凝玻璃离子水门汀(SC，上海齿科材料厂);高强度自凝玻璃离子水门汀

Ketac MoLer(KM，3M 公司，美国)、FujiⅣGP(F9，GC 公司，日本);树脂改良

型光固化玻璃离子水门汀FujiⅡLC(LC，GC公司，日本);Z100光固化复合树脂

(CR，3M公司，美国);37℃恒温干燥箱(LRH－280，珠江);电子天平

(OHAUSAS200，美国);电子数显卡尺(上海量具刃具厂)。

1.2 方法

1.2.1 试件制备

参照ISO 4049规定进行试件制备和测量。分别取SC、KM、F9、LC 4种玻璃离

子水门汀(按照材料操作说明书调拌)和Z100复合树脂(CR)填充到孔径10 mm、

高1 mm的铜模具中，两侧用玻璃板加压固定，操作过程防止气泡产生，自凝材

料自固化1 h后取出;LC、CR光固化材料先从模具两侧各光照固化20 s，取下玻

璃板后再光照固化20 s。每种材料各制备直径10 mm、厚1 mm的盘状试件11

个，用1200目砂纸轻轻打磨去除飞边后用于实验。

1.2.2 溶解值和吸水值的测量

将试件置于37℃恒温箱中干燥，每天称重1次，直到获得恒定重量M1(单位μg)，

用电子卡尺测量试件直径和厚度，并计算体积V(单位mm3)。然后将试件浸泡于

20 mL蒸馏水中28 d，每24 h换液1次，第28天取出试件，用滤纸吸干，称重

记为M2。再次将试件重新置于37℃恒温箱中，每日称重直至获得恒定重量M3。

根据以下公式计算GIC溶解值和吸水值。

溶解值=(M1－M3)/V(μg/mm3)

吸水值=(M2－M3)/V(μg/mm3)

1.3 统计分析

使用SPSS11.5统计软件，采用单因素方差分析和LSD检验对实验结果进行统计

学处理，检验水准 α =0.01。

2 结果(表2)

5种材料的溶解值顺序为SC＞KM＞F9＞LC＞CR，传统型 GIC(SC)最高，高强度

型 GIC(KM，F9)次之，树脂改良型GIC(LC)和复合树脂(CR)最小。其中LC与CR

相比溶解值差异无统计学意义(P＞0.01)，其余各材料间差异均有统计学意义

(F=236.286，P ＜0.01)。

5种材料吸水值的顺序为SC＞LC＞KM＞F9＞CR，传统型 GIC(SC)最高，树脂改

良型 GIC(LC)次之，然后是高强度型GIC(KM，F9)，复合树脂最小。其中KM和

F9相比吸水值差异无统计学意义(P＞0.01)，其余各材料间差异均有统计学意义

(F=145.574，P ＜0.01)。

表1 5种材料的吸水值和溶解值比较(μg/mm3，)不同字母组间P＜0.01材料 吸

水值 溶解值SC 125.25 ±13.23A 71.26 ±11.22A KM 96.87 ±5.30B 29.27

±4.20B F9 95.07 ±8.59B 21.56 ±3.56C LC 111.12 ±18.12C 5.56 ±4.03D

CR 20.02 ±3.68D 2.36 ±1.89D

3 讨论

在口腔环境中，充填材料与唾液等各种液体接触，伴随着口腔功能性运动，材料会

扩散和溶解到口腔液体中，同时材料本身也吸收口腔液体产生溶胀(swelling)。这

种吸收和溶解的动态循环，逐渐扩散到材料的内部，使材料产生物理化学性能的改

变，加快材料老化，进而导致充填物的松解、裂解、继发龋的产生和充填失败［1

－2］。溶解值代表了材料内可溶解成分的多少，可以反映材料内部的聚合程度

［3］。因此测量GIC的溶解、吸水性对于评价其在水中的稳定性、耐久性有重要

意义。

GIC是一种水基类材料，水是GIC的重要组成部分，参与并影响固化进程，对

GIC的稳定性起着重要影响。当已固化GIC浸泡于水中时，填料和可溶于水的成

分游离出来，结构间形成微孔，材料逐渐瓦解。崔恺等在观察水粉剂型GIC溶解

前后表面性状变化时发现，溶解后表面结构呈疏松多孔状，可见裂隙和孔洞［4］。

本研究比较了传统GIC，高强度 GIC和树脂改良型 GIC(resin－modified GIC，

RMGIC)4种材料的溶解值，结果显示:4种GIC在浸水28 d后都有轻微溶解，传

统型GIC溶解率最高，高强度GIC次之，RMGIC溶解值最低。

GIC的溶解性受其粉液比、化学组成、固化程度、操作因素等影响［5］。实验中

高强度GIC溶解性明显低于传统型GIC，这可能与其较高的粉液比有关。实验材

料中传统型GIC的粉液比为5∶2，而高强度GIC为7∶2(W/W)。

Kanchanavasita认为:粉液比小的GIC溶解值与吸水值均较大，可能与固化后内

部聚合物比例高有关［3］。粉液比提高以后，填料重量比例增加，具有亲水性的

基质比例降低，从而降低了溶解性和吸水性［6］。

传统GIC式酸碱固化的自凝材料，为了提高固化可控性，降低其水易感性，

Mathis、Ferracane(1989)将树脂成分(甲基丙烯酸羟乙脂HEMA)和光引发物加入

传统型GIC中，发明了树脂改良型玻璃离子水门汀(RMGIC)［7］。体外实验证

明:RMGIC的固化速度、抗压强度、抗疲劳能力等物理性能均优于传统型GIC［8

－9］。本研究中RMGIC溶解值约为5.56 μg/mm3，明显小于传统型GIC和高

强度GIC，并且与树脂无差异。符合ISO规定的树脂类材料水溶解性应小于7.5

μg/mm3的要求，提示RMGIC具有良好的抗溶解性和稳定性。

RMGIC吸水性较高而溶解性较低的特点可能与RMGIC中含有亲水性的树脂成分

HEMA有关［10］。RMGIC中HEMA作为侧链连接在聚合酸上，固化后聚合的

基质包括HEMA的聚合物及聚丙烯酸盐交联的网状结构。一方面，树脂单体的光

聚合使得RMGIC内部网状交联结构致密度提高，从而限制了水分子的流动，降低

溶出率。另一方面，HEMA亲水基团的加入可能使水门汀形成了亲水空间，从而

提高了RMGIC吸水量，这与Akashi等的研究结果一致［11］。

材料的吸水膨胀在临床上能够补偿聚合收缩，利于边缘封闭［12］。Irie 等［13］

发现 RMGIC 固化浸泡水中24 h后黏结界面微隙变小，分析原因是可能与吸水

之后内应力减小以及吸水膨胀有关。本研究中，RMGIC表现出较高的吸水性，提

示可能通过吸收膨胀补偿其聚合收缩。但吸水膨胀对材料物理性能的影响还需进一

步研究。

4种GIC完全固化后浸泡于蒸馏水中均有轻微的吸水和溶解表现，高强度GIC和

RMGIC的溶解性和吸水性均小于传统型GIC，且稳定性较好。其中RMGIC的溶

解性最低，提示RMGIC抗降解能力最强，是GIC产品中良好选择。

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