Eine vergleichende In-Vitro-Studie zur Monomerfreisetzung aus Bisphenol-A- freien und konventionellen provisorischen Kronen- und Brückenmaterialien

A comparative in vitro study on monomer release from bisphenol A-free and conventional temporary crown and bridge materials

von Tristan Hampe
Dissertation
Datum der mündl. Prüfung:2022-12-20
Erschienen:2022-12-07
Betreuer:Dr. Sebastian Krohn
Gutachter:Prof. Dr. Ralf Bürgers
Gutachter:Prof. Dr. Dr. Henning Schliephake
Zum Verlinken/Zitieren: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9598

 

 

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Zusammenfassung

Englisch

This study aimed to investigate the release of common monomers from two conventional and two bisphenol A (BPA)-free temporary crown and bridge materials. Cylindrical samples of all materials were prepared (N = 90; five samples for each material and cycle of analysis). All samples were immersed in high-performance liquid chromatography (HPLC)-grade water and incubated for 1 h, 12 h, 24 h, and 7 days in an incubation shaker at 37°C and 112 rpm. Extraction was performed in accordance with ISO 10993-12. Eluted monomers were detected and quantified by HPLC coupled with ultraviolet–visible spectroscopy and mass spectrometry (HPLC-UV/Vis-MS). Analysis of BPA was performed by HPLC coupled with ultraviolet–visible spectroscopy (HPLC-UV/Vis) and positive results were verified by HPLC-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). Neither bisphenol A-glycidyl methacrylate (Bis-GMA) nor BPA was quantifiable in any of the crown and bridge samples investigated in the present study. However, all samples contained triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) and/or urethane dimethacrylate (UDMA) after 24 h of incubation. Statistical analysis showed that significantly more UDMA was released from the BPA-free materials than from the conventional materials. All concentrations of UDMA measured were below the effective cytotoxic concentrations previously reported. However, for a few materials, especially BPA-free temporary crown and bridge materials, the levels of UDMA were above previously reported potentially harmful concentrations for local cells. As BPA-free materials were introduced as being more biocompatible than materials containing BPA, substitution of Bis-GMA with UDMA should be further investigated.
Keywords: Biocompatibility; Dental Materials; Monomer elution; Bisphenol-A; UDMA; BisGMA; TEGDMA

Deutsch

Nach der Präparation dienen temporäre Kronen- und Brückenrestaurationen der ästhetischen und funktionellen Wiederherstellung sowie dem Schutz des Zahnes. Die Herstellung dieser Restaurationen erfolgt meist mit Hilfe von chemisch- oder dual-härtenden Kompositen. Einige Bestandteile von Kompositen, insbesondere BPA und dessen Derivate, stehen im Verdacht eine gesundheitsschädliche Wirkung zu haben. Daher bieten einige Hersteller bereits BPA-freie Materialien, in denen BPA-Derivate oftmals durch UDMA ausgetauscht werden, an. Die vorliegende Arbeit sollte die Freisetzung von BPA und anderen relevanten dentalen Monomeren durch konventionelle und BPA-freie Provisorienkunststoffe im wässrigen Milieu untersuchen und vergleichen. Hierzu wurden zwei konventionelle Materialien (Luxatemp Automix Plus, Protemp 4) und zwei BPA-freie Materialien (ExperTemp, Visalys Temp) untersucht. Es wurden je Inkubationsperiode, Monomer und Material fünf zylindrische Probekörper (Oberfläche: 4,712 cm2) hergestellt. Die Inkubation erfolgte mit HPLC-grade Wasser bei 37 °C und 112 U/min. Das Extraktionsverhältnis entsprach der ISO Norm 10993-12. Freigesetzte Monomere wurden mittels HPLC-UV/Vis-MS und interner Kalibrierung (interner Standard: Diethylphthalat) analysiert. Die BPA-Analyse erfolgte mittels HPLC-UV und positive Ergebnisse wurden nach der Derivatisierung des probeninternen BPA mittels HPLC- MS/MS und interner Kalibrierung (interner Standard: d16BPA) validiert. Bei einem positiven Analytnachweis in den Eluaten nach 24-stündiger Inkubation (Elutionsmaximum) wurden weitere Inkubationsperioden (eine Stunde, 12 Stunden und 7 Tage) analysiert. Es wurden die Nachweisgrenzen (TEGDMA, UDMA: 0,05 μg/ml; BisGMA, BPA: 0,5 μg/ml; derivatisiertes BPA: 0,009 ng/ml) und Quantifizierungsgrenzen (BPA, TEGDMA, UDMA: 0,5 μg/ml; derivatisiertes BPA: 0,03 ng/ml) aller Substanzen bestimmt. Alle Kriterien einer linearen Kalibrierung wurden erfüllt (r2 > 0,95; gleichmäßiger Residuenplot). In den Eluaten aller Materialien war nach mindestens einem Inkubationsintervall TEGDMA und/oder UDMA nachweisbar. Dahingegen waren BisGMA oder BPA in keiner der Proben quantifizierbar. Die statistische Auswertung zeigte, dass die BPA-freien Materialien signifikant mehr UDMA eluieren als konventionelle Materialien. Alle gemessenen Konzentrationen lagen unter den berichteten effektiven zytotoxischen Konzentrationen. Aber für einige Materialien, insbesondere BPA-freie Materialien, lagen sie über den berichteten potenziell genotoxischen Konzentrationen auf lokale Zellen. Da BPA-freie Materialien auf Grund von Biokompatibilitätserwägungen eingeführt wurden, sollte der Austausch von BisGMA durch UDMA reevaluiert werden.
 
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