COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND MICROBIAL ADHESION OF BASE ACRYLIC RESIN WITH DIFFERENT METHODS OF POLYMERIZATION (LABORATORY STUDY)

Full Text

Реабилитация пациентов при частичной и полной потере зубов представляет сложную проблему создания протезов, полноценных в функциональном, эстетическом и психологическом отношении [1, 2]. Несмотря на появление новых базисных материалов, основными для изготовления съёмных протезов по-прежнему остаются пластмассы на основе акрилатов. Многолетний опыт их применения выявил наряду с преимуществами и целый ряд недостатков, в частности явления непереносимости [3]. Данный термин является собирательным понятием (Гаврилов Е.И., 1984) и указывает на комбинированный характер раздражителя, вызывающего весьма разнообразный спектр патологических изменений слизистой оболочки протезного ложа [4-6]. Одной из частых причин возникновения явлений непереносимости у пациентов, пользующихся съемными протезами, является несовершенство технологии их изготовления [7, 8]. Поэтому разработка новых материалов и методов полимеризации, позволяющих улучшить физико-механические и токсико-аллергические свойства базисных акриловых пластмасс, продолжает оставаться весьма актуальной. Целью работы явилась сравнительная оценка фи-зико механических свойств, содержания остаточного мономера, а также подверженности микробному заселению образцов базисных акриловых пластмасс, полученных методом инжекционной формовки под регулируемым давлением и по традиционной технологии. Для проведения лабораторных испытаний нами были изготовлены 87 образцов из акриловых пластмасс: горячего отверждения «Фторакс», быстротвердеющей «Протакрил-М», а также быстротвердеющей пластмассы «PalaXpress», предназначенной для метода инжек-ционной формовки. Испытания физико-механических свойств состояли в определении следующих показателей: разрушающее напряжение при разрыве (ГОСТ 11262-80) и изгибе (ГОСТ 4648-71), ударная вязкость по Шарпи (ГОСТ 4647-80), твердость по Бринеллю (ГОСТ 10851-73) (рис. 1, 2). Определение содержания остаточного мономера в полимере проводили хроматографическим методом в соответствии с ГОСТом 15820-82 на газовом хроматографе «Цвет 500» (рис. 3). Для оценки интенсивности микробной адгезии была использована методика В.Н. Царева и соавт. (1997) (рис. 4). Данные, Рис. 1. Образцы для изучения физико-механических характеристик пластмасс. а - ударной вязкости по Шарпи; б, в - прочности при статическом изгибе и растяжении; г) твердости по Бринеллю. 17 РОССИЙСКИЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, №3, 2014 полученные в результате исследований, подверглись статистической обработке. Результаты исследования свойств акрилатов представлены в табл. 1 (р < 0,05). Так, в образцах из PalaX-press, изготовленных методом инжекционной формовки, получены наилучшие показатели в рамках изучения изгибающего напряжения при разрушении как одного из самых важных показателей любого конструкционного материала, а именно 21,56±0,56 кгс/мм2 против 10,86±0,11 кгс/мм2 у Фторакса и 9,99±0,78 кгс/мм2 у Протакрила-М. Указанное преимущество PalaXpress свидетельствует о снижении вероятности переломов базисов протезов из данного акрилата. Твердость по Бринеллю у PalaXpress, напротив, оказалась наименьшей - 25,90±0,05 кгс/мм2, тогда как у Фторакса и Протакрила-М - 29,57±0,04 и 35,38±0,06 кгс/мм2 соответственно, что позволяет сделать заключение о значительном упрощении процесса окончательной обработки (шлифовки и полировки) пластмассы за счет ее «мягкой» структуры. Значения ударной вязкости по Шарпи (характеристика способности быстрого поглощения механической энергии и надежной устойчивости к деформации) пластмассы PalaXpress Таблица 1. Физико-механические свойства и содержание остаточного мономера в пластмассах Протакрил-М, Фторакс и PalaXpress, полученных методом литья под регулируемым давлением Показатель Протакрил-М (n = 19) Фторакс (n = 19) PalaXpress (n = 19) Изгибающее напряжение при разрушении, кгс/мм2 10,86±0,11* 9,99±0,78* 21,56±0,56* Твердость по Бри-неллю, кгс/мм2 35,38±0,06* 29,57±0,04* 25,90±0,05* Ударная вязкость по Шарпи, кгс/см2 23,60±1,2* 21,90±0,65* 23,90±0,55* Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 512,1±33,5* 671,70±30,57* 639,90±1,67* Содержание остаточного мономера, % Примечание 0,94±0,002* . * -p < 0,05. 0,72±0,003* 0,12±0,003* 18 экспериментально-теоретические исследования Рис. 3. Изучение содержания остаточного мономера в полимере. а - газовый хроматограф «Цвет 500»; б - хроматограмма разделения остаточных мономеров. Рис. 4. Исследование микробной адгезии базисных акриловых пластмасс. образцы для исследования микробной адгезии гладкие (б), шероховатые (в); инкубации в термостате; д - отмывание образца в физиологическом растворе; е - внесение материала с микроорганизмами на питательные среды; ж - рост микробных колоний на питательных средах. 23,90±0,55 кгс/см2 оказались выше, по сравнению с другими (23,60±1,2 - Протакрил-М, 21,90±0,65 - Фторакс). Данные исследования позволяют предположить, что указанная пластмасса обладает наиболее благоприятными свойствами и менее всего раздражает ткани слизистой оболочки рта, ускоряя процесс адаптации, о чем свидетельствуют предварительные клинические наблюдения. Определение содержания остаточного мономера в пластмассах (см. табл. 1; р < 0,05) показал, что количество его в образцах из PalaXpress оказалось минимальным и составило 0,12±0,003%, что в 6 и 8 раз меньше, чем показатели для Фторакса и Протакрила-М соответственно. Результаты исследования микробной адгезии к базисным материалам свидетельствуют о наличии существенной разницы показателей в зависимости от 19 РОССИЙСКИЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, №3, 2014 Таблица 2. Показатели микробной адгезии пластмасс через 10 мин и 24 ч исследования (КОЕ/см2) E.coli Str. mutans St. aureus Cand. albicans Время гладкая поверхность шероховатая поверхность гладкая поверхность шероховатая поверхность гладкая поверхность шероховатая поверхность гладкая поверхность шероховатая поверхность Протакрил-М 10 мин 206,71±72,84 225,00±104,94 28,43±14,93 143,43±98,36 29,43±11,41 139,57±67,30 3,14±3,21 6,71±7,75 (n = 10) 24 ч 528,71±90,17 658,29±218,87 22,29±15,86 141,71±163,13 80,43±30,69 138,14±92,96 42,29±15,15 53,57±18,53 10 мин 52,00±30,77 92,86±66,13 7,86±5,68 39,43±28,05 32,29±16,99 103,14±26,11 4,57±3,88 26,86±12,40 Фторакс (n = 10) 24 ч 131,57±70,47 242,14±72,59 114,86±70,29 587,29±211,45 915,00±262,66 2902,14±1042,60 22,14±21,33 171,14±112,07 10 мин 4,86±4,20 8,00±7,48 5,14±6,16 42,86±8,83 22,86±21,65 54,31± 30,66 3,57±5,77 21,57±8,92 PalaXpress (n = 10) 24 ч 60,00±27,20 163,29±104,85 311,43±173,30 429,57±324,49 101,86±97,30 268,31±198,64 60,43±33,19 154,71±85,36 Примечание. p < 0,0001. вида микроорганизмов, характера поверхности исследуемых образцов, а также времени инкубации (табл. 2; р < 0,0001). Так, образцы всех пластмасс с шероховатой поверхностью обладали более выраженными адгезивными свойствами, нежели с гладкой. В частности, показатели микробной адгезии для образцов PalaXpress при исследовании через 10 мин от начала инкубации, оказались минимальными по сравнению с другими материалами (табл. 2; р < 0,0001). Такие данные, по нашему мнению, характеризуют истинные адгезивные свойства материала. Однако при повторном определении адгезии ее показатели менялись на противоположные. Анализируя результаты последующих наблюдений, мы предполагаем, что «нарастание» адгезивных свойств материала PalaXpress по сравнению с другими пластмассами через несколько часов является ни чем иным, как проявлением «лжеадгезии». Это, вероятнее всего, связано с выделением остаточного мономера в образцах Фторакс и Протакрил-М, которые оказывают выраженное токсическое действие на микрофлору. Для подтверждения данного предположения нами проводятся дополнительные лабораторные и клинические исследования. Результаты проведенных исследований показали преимущества технологии инжекционной формовки и полимеризации «литьевой» быстротвердеющей пластмассы под регулируемым давлением, а именно: - улучшение основных физико-механических характеристик пластмассы; - снижение содержания остаточного мономера; - устойчивость акриловых базисных материалов, изготовленных методом инжекционной формовки к начальной микробной адгезии. Наша дальнейшая работа будет состоять в подтверждении полученных лабораторных данных в клинических исследованиях, но даже имеющиеся результаты позволяют рекомендовать использовать метод инжекционной формовки изготовления съемных протезов при лечении пациентов с явлениями «непереносимости» базисных материалов.

About the authors

A. E Verkhovskiy

Smolensk State Medical Academy

Russia, 214019, Smolensk

N. N Abolmasov

Smolensk State Medical Academy

Russia, 214019, Smolensk

E. A Fedosov

Smolensk State Medical Academy

Russia, 214019, Smolensk

O. V Azovskova

Smolensk State Medical Academy

Russia, 214019, Smolensk

References

Supplementary files