紫外线照射老化树脂黏固剂对色度值及相对透明率的影响

紫外线照射老化树脂黏固剂对色度值及相对透明率的影响作者：张莘 章非敏 陈晨 谢海峰    作者单位：1.南京市口腔医院 修复科，江苏 南京 210008；2.南京医科大学 口腔医学研究所，江苏 南京 210029    【摘要】  目的 探讨紫外线照射老化对4种树脂黏固剂颜色及相对透明率参数的影响。方法 分别采用Biscem（双固化型）、Choice（光固化型）、PermaCem（化学固化型）和RelyX Aplicap（化学固化型）树脂黏固剂制取树脂试件，每种黏固剂制取5个试件，分别设为A、B、C、D组，按厂家推荐的方法光照或自然固化。在黑暗环境保持24 h后用色度计测量色度值CIE L*、a*、b*，并计算其相对透明率。然后将各组试件分别经紫外线照射老化8、16、24 h后再次测量，分析色度值和相对透明率的变化。结果 4组树脂黏固剂试件在紫外线照射后均发生了颜色变化，照射时间越长色差值越大。照射时间相同时，4组试件的色差值不同，B组与D组的色差值较小，C组最大。A、B与D组的相对透明率受紫外线老化的影响较小，C组在紫外线照射后相对透明率发生改变。结论 紫外线照射老化能够引起树脂黏固剂发生颜色改变，但是多数产品的相对透明率能够保持相对稳定。    【关键词】  树脂黏固剂 颜色 相对透明率　　Effects of ultraviolet aging on color and translucency of composite resin cements  ZHANG Xin1, ZHANG Fei-min2, CHEN Chen2, XIE Hai-feng2. （1. Dept. of Prosthodontics, Nanjing Stomatology Hospital, Nanjing 210008, China; 2. Institute of tomatology, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China）　　[Abstract]  Objective  To investigate the color stability and translucency of four composite resin cements after ultraviolet（UV） aging. Methods  20 composite resin cement disks for four groups（Group A, dual cured, Biscem;Group B, light cured, Choice; Group C, self cured, PermaCem; Group D, self cured, RelyX Aplicap） were prepared according to their manufacture recommendation. Changes in color and translucency of test samples were determined before and after UV aging for 8, 16 and 24 hour using the CIE L* a* b* system by a colorimeter. The results were analyzed by LSD multi-compare tests. Results  The color changes of composite resin cement disks suffering UV aging were significantly different when irradiated different time. For the same irradiated time, Group C had the highest delta E, and Group B and D had the smaller ones. Translucency was found no difference among different irradiated time for group A, B and D. Translucency of group C decreased after UV aging. Conclusion  Translucency of composite resin cement kept stable after UV aging, and color coordinate changed after UV aging.　　[Key words]  composite resin cement； color； translucency　　美学性能是临床上评价牙科修复体优劣的一个重要指标。由于陶瓷具有半透明性，全瓷修复体最终黏固后的颜色是瓷层、基牙和粘接剂等多种因素的综合表现，与临床比色或技工配色的结果并不完全一致。临床上，永久黏固全瓷修复体最常用的粘接剂是树脂黏固剂。理论上讲，不仅树脂黏固剂的颜色会透过全瓷修复体瓷层表现出来，其相对透明率的高低还决定着基牙颜色透出的程度，对修复体最终颜色的体现有着重要的影响。目前常用的树脂黏固剂种类繁多，更新较快，按固化方式可分为光固化、化学固化和双固化三大类。本实验通过紫外线照射老化树脂试验，对几种树脂黏固剂产品的颜色稳定性和相对透明率进行评价。1  材料和方法　　1.1  主要实验材料和仪器　　Biscem树脂黏固剂（Bisco公司，美国），为双固化方式；Choice树脂黏固剂（Bisco公司，美国），为光固化方式；PermaCem树脂黏固剂（DMG公司，德国），为化学固化方式；RelyX Aplicap树脂黏固剂（3M ESP公司，德国），为化学固化方式。重体硅橡胶印模材（Silagum公司，德国）。Elipar Freelight 2型LED光固化灯（3M ESP公司，德国）；Shade EyeNCC Sensor型接触式牙科色度计（日本松风公司）；　　紫外光源（Sankyo Denki公司，日本）。　　1.2  试件的制备和分组　　用重体硅橡胶印模材制作孔径为10 mm、高为1.5 mm的阴模20个，将阴模放置于洁净载玻片上，平均分为A、B、C、D共4组，每组5个。A组使用Biscem树脂黏固剂制取试件，B、C、D组分别使用Choice、PermaCem、RelyX Aplicap树脂黏固剂制取试件。4组试件分别按以下方法制备，每组制备5个。A组：用专用输送器混合Biscem树脂黏固剂的双组分，将其注射入硅橡胶阴模的圆孔中，以聚乙烯薄膜覆盖顶部（防止氧阻聚层的形成），用玻璃板压平至规定厚度；去除加压玻璃板，以LED光固化灯（波长430~480 nm）在距离树脂表面1.0 mm处照射40 s。B组：用塑料调刀将Choice树脂黏固剂材料填入硅橡胶阴模圆孔中，盖聚乙烯薄膜，压平，光照40 s固化。C组：将PermaCem树脂黏固剂的双组分按厂家规定比例手工混合，填入硅橡胶阴模圆孔中，盖聚乙烯薄膜，压平，放置5 min等待固化。D组：用专门器械将RelyX Aplicap树脂黏固剂胶囊压紧，使其中成分混合，然后在厂家提供的调拌机上混匀20 s，再用输送器注射入硅橡胶阴模圆孔中，盖聚乙烯薄膜，压平，放置5 min等待固化。各组试件制备完成后，均以600、1 000目金相砂纸打磨抛光，以游标卡尺测量，控制厚度误差小于0.02 mm。　　1.3  实验方法　　树脂试件在干燥、黑暗环境下保存24 h后以接触式牙科色度计分别在白色和黑色背景下测量颜色参数L*、a*、b*值（CIE 1976 L*a*b*系统）及Y值，测量前先用厂家提供的标准白板校正色度计，每连续测量5次重新校正1次。在暗室中将树脂试件暴露在距紫外光源（10 W）10 cm处接受老化（室温，相对湿度60%），分别于紫外光照射的第8、16、24 h测量色度值。根据公式ΔE*=[（L*x-L*0）2+（a*x-a*0）2+（b*x-b*0）2]1/2计算色差值，其中x代表不同的照射时间（8、16、24 h），L*0、a*0、b*0分别代表样本未经紫外线照射（即0 h）的颜色参数值。根据公式Y黑背景/Y白背景计算相对透明率。　　1.4  统计学分析　　采用SPSS 11.5统计学软件进行统计分析，采用LSD法多重比较各实验组不同老化时间的ΔE*值和相对透明率，以及相同老化时间内各实验组的ΔE*值，检验水准为双侧α=0.05。2  结果　　4组树脂试件在紫外线照射8、16、24 h后的色差值和相对透明率分别见表1和表2。对各组色差值进行LSD法多重比较，结果表明，A组照射8 h与16 h、8 h与24 h、16 h与24 h的P值分别为0.000、0.000、0.002；B组3次比较的P值分别为0.006、0.000、0.011；C组3次比较的P值分别为0.000、0.000、0.962；D组3次比较的P值分别为0.001、0.001、0.924。由此可见，4组树脂黏固剂试件在紫外线照射后均发生了颜色变化，其中A、B组的照射时间越长，色差值也越大，C、D组照射16 h以后色差值不再发生明显变化。另外，在照射时间相同时，除照射8 h时A组与B组比较的P值为0.833外，其余各组相互比较P值均小于0.05，说明不同品牌树脂黏固剂对紫外线照射的颜色稳定性各不相同，B、D组在各时间段的色差值较小，而C组的色差值最大。　　相对于色差值的变化，A、B与D组的相对透明率受紫外线照射老化的影响较小。经LSD法多重比较，A、B与D组在不同照射时间的相对透明率值经两两比较并未发现有统计学意义的差别；而C组在照射0 h与8 h、0 h与16 h、0 h与24 h、8 h与16 h、8 h与24 h时的相对透明率的差异均有统计学意义（P<0.05），说明紫外线照射时间长短对该组试件的相对透明率有明显影响。3  讨论　　树脂黏固剂可以根据引发体系的不同分为光固化型、化学固化型和双固化型三大类。本实验结果发现，经过紫外线照射老化后，4种树脂黏固剂的颜色参数值均发生了一定程度的变化。有文献报道[1]，紫外线加速老化会导致树脂基材料L*值降低，a*、b*值增加，导致亮度变小并发生黄色、红色改变，出现色差。通常认为，树脂基材料的颜色不稳定性主要来源于聚合后树脂基质中残留单体的存在[2]，这些未反应单体中的C=C键可以在富氧环境中（如基质中气泡的周围）或在紫外线照射下加速断裂[3]，生成黄色的复合产物，从而导致树脂整体的颜色发生变化。紫外线照射的时间越长，C=C的氧化就越多，生成的黄色产物就越多，这就可以解释本实验各组树脂黏固剂的色差值随紫外线照射时间的延长而逐渐增加的结果。另外，也有研究证实双固化或化学固化树脂材料中的引发剂过氧化苯甲酰和促进剂胺类化合物会吸收紫外线并与氧发生反应产生副产物，导致树脂材料形成黄色到棕色的改变[4]。根据表1可以看出，经相同时间的紫外线照射后，4种产品的颜色稳定性各不相同，其中，Choice和RelyX Aplicap在各个时间段的色差值均较小，在紫外线照射24 h后，色差均数尚未超过人眼可察觉的颜色阈值3.3[5-6]。而PermaCem在老化前后存在较大的色度值变化，在紫外线照射8 h后，色差值即已经超过5，说明已出现了肉眼可见的明显变化。出现以上结果的可能原因是，Choice为光固化树脂，使用时为单组分，无需调和，排除了双固化和化学固化产品手工调和时混入气泡的影响。而Biscem和RelyX Aplicap虽然分别为双固化和化学固化型，但在混合时采用的是厂家提供的专门注射器或混合装置，调拌过程中不会受到手工调拌时混合比例不精确和混入气泡等缺陷的影响，因此，固化后树脂基质中残存单体和气泡的含量均较低，在紫外线照射时产生的C=C键氧化以及黄色产物的生成都会减少。相反，PermaCem材料通过手动调拌后应用，调和时不可避免会有气泡混入，所以固化后孔隙率较高，气泡周围形成富氧环境；由于存在氧阻聚作用，其周围的树脂常不能充分聚合，加之调和比例不精确所形成的未反应单体，该方式调拌的材料中残余单体的含量大大高于其他类型，因此，老化后的色差值高于机械方式混合者或光固化型材料。另一方面，本实验并未有结果支持双固化产品和化学固化产品何者的颜色稳定性更好。　　当使用树脂黏固剂粘接全瓷修复体时，其透明度同样对修复体最终颜色有一定的影响。黏固剂的透明度越大，遮色能力越低，基牙的颜色越容易表现出来。因此，修复时必须考虑树脂黏固剂的透明度。国内外许多文献中，采用材料分别在黑、白背景下表面反光率的比值来评价相对透明率。相对透明率的值介于0和1之间，比值越大则材料的透明度越低，反之则越高。当比值为1时，可认为材料完全不透明；比值为0时可认为光线完全透过材料[7]。　　本实验中，相对于色差值的变化，Biscem、Choice、RelyX Aplicap几种产品的相对透明率在紫外线照射8、16、24 h后均未出现明显变化。虽然PermaCem树脂黏固剂在照射后相对透明率增加，透明度下降，但结合数值来看，下降幅度较小。这些结果与以往文献报道的树脂基材料的透明度在紫外线老化中相对稳定的结论相近似[8]。　　本研究仅就体外紫外线照射老化对4种树脂黏固剂自身颜色的影响这一问题加以对比和评价，如果有进一步的实验将全瓷修复体分别以各种树脂黏固剂在离体牙上黏固后再进行紫外线照射老化并评估美观效果改变，则能够更真实地模仿临床过程。【参考文献】  [1] Paravina RD, Ontiveros JC, Powers JM. 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