Исследования санитарно-химических и токсикологических свойств отечественного силиконового материала холодной полимеризации «Силаст-М» для съемных зубных протезов

• ¹Введение. Современная стоматология располагает широким спектром материалов и методов лечения пациентов с полным отсутствием зубов. Однако к конструкционным материалам предъявляются все более жесткие требования, так как от их качественных характеристик и точного соответствия внутренней поверхности его базиса макро- и микрорельефу слизистой оболочки тканей протезного ложа во многом зависит функциональная ценность зубных протезов [1].

Поэтому продолжается поиск новых соединений, оптимальных врачебных методик и зубоврачебных технологий для повышения эффективности этого вида лечения с учетом конъюнктуры российского рынка. Съемный пластиночный протез можно рассматривать как инородное тело, помещенное в полость рта, на которое организм реагирует адаптивными изменениями структуры и метаболизма тканей протезного ложа, сдвигами в функции слюнных желез, тактильной, вкусовой и температурной

Адрес: 127473, г. Москва, ул. Делегатская, 20, стр.1

Тел. +79031766161.

чувствительности [2]. К числу факторов, способствующих развитию патологических реакций, относят: механическую травму слизистой оболочки полости рта; аллергическое и токсико-химическое действие веществ, входящих в состав протезов; психогенные факторы [3, 4].

В результате частота повторной коррекции базисов протезов может составлять 35-87%, среднее число коррекций — 3–5 раз, а доля пациентов, отказывающихся от ношения полных съемных пластиночных протезов, по данным разных авторов, достигает 25-42,6% [5, 6].

Уменьшить неблагоприятное воздействие базиса протеза можно путем создания двуслойного базиса с применением мягких подкладок. Наиболее перспективными являются материалы на основе силоксановых эластомеров. В настоящее время отечественная промышленность не производит силиконовых материалов холодной полимеризации для съемных зубных протезов. На кафедре госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ, совместно с предприятием ЗАО «МедСил», разработан силиконовый материал, получивший название «Силаст-М».

Цель : провести санитарно-химические и токсикологические испытания отечественного силиконового материала холодной полимеризации «Силаст-М» для мягких подкладок съемных зубных протезов.

Материал и методы. Лабораторные исследования проводили в отделе токсикологических испытаний и исследований материалов и изделий медицинского назначения ВНИИИМТ в соответствии с указаниями по санитарно-химическим и токсикологическим исследованиям, разработанными и утвержденными Минздравом РФ.

Образцы готовили из композиции «Силаст-М» в соответствии с технической документацией. Масса испытуемого образца составляет 500 г. В качестве модельной среды использовали дистиллированную воду. В полученных вытяжках определяли количество вымываемых соединений: формальдегида, ацетальдегида, фенола, бензола, метилового и н-бутилового спиртов.

Для количественного определения ацетальдегида, формальдегида, фенола и бензола в водных вытяжках применялся метод обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии. Использовали УФ-спектрофотометр SPD-10 AV, чувствительность 0,002 ед. ОП/1 мВ, насос LC-10 AD и дегазатор DGU-4А (Shimadzu, Япония), инжектор Rheodyne (США) с дозирующей петлей вместимостью 20 (определение альдегидов) и 100 мкл (определение фенола и бензола).

Концентрации метилового и н-бутилового спиртов определяли методом газо-жидкостной хроматографии, используя газовый хроматограф GС-14А (Shimadzu, Япония) с пламенно-ионизационным детектором с определением пиков удерживания указанных веществ (метиловый спирт 1,4 мин; бутиловый спирт 3,3 мин). Обработка результатов измерений и количественные расчеты хроматографических данных проводили с помощью компьютерной программы «МультиХром» фирмы ЗАО «Ампресенд» (Россия).

Токсикологические исследования осуществляли в соответствии с принятыми методическими рекомендациями и требованиями Стандартов серии ГОСТ РИСО 10993 «Оценка биологического действия медицинских изделий».

Оценку токсичности опытных образцов проводили с помощью следующих методов: экспресс-методы (изучение гемолитичекской активности; определение индекса токсичности при воздействии на биологический тест-объект; определение острой токсичности); изучение общетоксического действия в хроническом эксперименте (физиологические показатели подопытных животных; клинико-биохимические показатели крови подопытных животных; микроядерный тест); изучение сенсибилизирующего действия на белых крысах (реакция кожи на провокационную пробу; реакция дегрануляции тучных клеток).

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием критериев Стьюдента на персональном компьютере Pentium c программным обеспечением Microsoft Windows XP при помощи программ Ехсel и Access Microsoft Office 2003. Анализ информации, полученный в ходе исследования, проводился с использованием программ SPSS for Windows 10.0.

Результаты. Санитарно-химические исследования композиции «Силаст-М».

С увеличением продолжительности экстракции от 1 до 14 суток изменение значения рН водных вытяжек изменилось от 0,13 ед. до 0,04 ед., что не пре- вышает предельно допустимые значения. При этом наблюдаются практически полное отсутствие в исследуемых пробах восстановительных примесей. По показателю оптической плотности все исследуемые образцы вытяжек показали значение гораздо ниже допустимого уровня 0,30 (в области длин волн 220÷360 Нм), поскольку разработанная композиция представляет многокомплектную систему и химическая активность большинства ингредиентов приводит к тому, что при их совместном введении происходят различные реакции, приводящие к образованию соединений, способных мигрировать в контактирующую среду и оказывать отрицательное воздействие на окружающие ткани.

Для большинства силиконовых композиций такими соединениями могут быть альдегиды, ароматические вещества и спирты. Определению этих соединений в водных вытяжках и было уделено особое внимание. Анализ хроматограмм суточной водной вытяжки из опытных образцов показал отсутствие в них формальдегида. Обнаруженный пик, соответствующий времени удерживания ацетальдегида (6,8 мин), показал, что его количество в исследуемой вытяжке составляет 0,008 мг/л, что значительно ниже предельно допустимого уровня (0,20 мг/л). С увеличением продолжительности экстракции (3 и 4 суток) выделение ацетальдегида из опытных образцов прекращается.

Анализ хроматограмм образцов вытяжек, полученных в течение всего периода наблюдений (14 суток), показал, что за весь период наблюдений (14 суток) в исследуемых пробах отсутствуют следы фенола, бензола, метилового и n-бутилового спиртов в пределах чувствительности определения: 0,01; 0,005; 0,1 и 0,02 мг/л соответственно, что позволяет сделать вывод о высокой химической стойкости разработанного материала.

Токсикологические исследования композиции «Силаст-М».

С помощью экспресс-методов установлено, что водные вытяжки из композиции «Силаст-М» не обладают гемолитической активность «in vitro» при воздействии на эритроциты кролика. Процент гемолиза составлял 0,31 % при допустимых значениях этого показателя менее 2%. При этом также не было обнаружено отрицательного влияния на жизнеспособность клеточного тест-объекта (индекс токсичности составлял 94%, при допустимых значениях не менее 70%).

На протяжении всего периода наблюдений не было зарегистрировано случаев гибели подопытных животных, изменений в их поведении в сравнении с контрольными. При вскрытии не было обнаружено макроскопически патологических изменений внутренних органов и тканей.

Исследование общетоксического действия композиции «Силаст-М» было изучено на белых крысах с оценкой состояния животных по роду функциональных показателей: динамика веса тела и поведение животных в послеоперационный период в течение 2,5 месяца. Образцы композиции имплантировали белым крысам в двух сериях экспериментов: подкожно и в просвет пищеварительного тракта.

Показатели функционального состояния животных

Показатель Время наблюдения Экспериментальная группа (n=10) Контрольная группа (n=10) Фон 262±20,0 258±12,1 Масса тела, г 1 мес 284±12,3 265±20,1 2,5 мес 296±16,3 863±16,1 Фон 11,6±2,03 12,0±1,86 Работоспособность, с 1 мес 12,8±1,95 13,1±2,03 2,5 мес 13,01±2,06 12,8±1,93 Фон 5,02±0,23 5,10±0,31 Суммационно-пороговый 1 мес 5,31±0,40 5,28±0,36 показатель 2,5 мес 5,50±0,36 5,42±0,28 териалом. Проводились макроскопическая оценка органов (сердце, печень, селезенка), а также их гистологическое исследование.

Как видно из представленных в таблице данных, вес и поведение оперированных животных не отличались от контрольных.

При вскрытии животных после забоя в разные сроки от момента вживления материала «Силаст-М» в исследованных органах ни макроскопически, ни при гистологическом исследовании отклонений от нормы не обнаружено. В месте нахождения образцов в подкожной клетчатке через неделю макроскопически выявляется тонкостенная прозрачная капсула, плотно облегающая материал. Признаков реактивного воспаления подкожной клетчатки нив одном случае обнаружено не было.

Исследование сенсибилизирующего действия композиции «Силаст-М» показало минимальную реакцию кожи на эпикутанные аппликации и про-вакационную пробу в подкожной группе животных (средний балл в обеих группах составлял 0,18). Кроме того, реакция дегрануляции тучных клеток в подопытной и контрольной группах была практически одинаковой и составляла 8,06±1,36 и 8,10±2,02% соответственно, что указывает на отсутствие сенсибилизирующего действия разработанного материала. Разработанная композиция прошла токсикологические испытания.

Обсуждение. Санитарно-химические исследования композиции «Силаст-М» показали, что с увеличением продолжительности экстракции изменение значения рН водных вытяжек не превышает предельно допустимые значения. При этом наблюдается практически полное отсутствие в исследуемых пробах восстановительных примесей. По показателю оптической плотности все исследуемые образцы вытяжек показали значение значительно ниже допустимого уровня. Анализ хроматограмм суточной водной вытяжки из опытных образцов показал отсутствие в них формальдегида. Анализ хроматограмм образцов вытяжек, полученных в течение всего периода наблюдений (14 суток), показал, что в исследуемых пробах отсутствуют следы фенола, бензола, метилового и n-бутилового спиртов, что позволяет сделать вывод о высокой химической стойкости разработанного материала.

С помощью экспресс-методов установлено, что водные вытяжки из композиции «Силаст-М» не обладают гемолитической активностью «in vitro» при воздействии на эритроциты кролика. При этом также не было обнаружено отрицательного влияния на жизнеспособность клеточного тест-объекта (индекс токсичности составлял 94% при допустимых значениях не менее 70%).

На протяжении всего периода наблюдений не было зарегистрировано случаев гибели подопытных животных, изменений в их поведении в сравнении с контрольными. При вскрытии не было обнаружено макроскопически патологических изменений внутренних органов и тканей. Исследование сенсибилизирующего действия композиции «Силаст-М» показало минимальную реакцию кожи на эпикутан-ные аппликации и провакационную пробу в подкожной группе животных. Кроме того, реакция дегрануляции тучных клеток в подопытной и контрольной группах была практически одинаковой, что указывает на отсутствие сенсибилизирующего действия разработанного материала. Разработанная композиция прошла токсикологические испытания.

Заключение. Изученные образцы отвечают требованиям, предъявляемым к изделиям медицинского назначения, имеющим контакт с тканями организма: в условиях эксперимента материалы изделий проявили достаточную химическую стабильность, вытяжки из них не оказали неблагоприятного воздействия на биологические объекты.