Comparative study of prolonged fluoride ion release in contemporary dental enamel sealants

Abstract

Мета дослідження: дослідити обсяги тривалого виділення іонів фтору з трьох стоматологічних фотокомпозитних матеріалів для герметизації фісур та ямок (стоматологічних герметиків) – «Fissurit FX», «Clinpro™Sealant» і «Jen-Fissufil» в лабораторних умовах. Матеріали та методи. Відповідно до інструкцій виробника було підготовлено 4 стандартні полімеризовані зразки з кожного з трьох сучасних фотокомпозитних стоматологічних герметиків («Fissurit FX» (VOCO), «Clinpro™Sealant» (3М™ESPE™) та «Jen-Fissufil» (ТОВ «Джендентал Україна»)) та поміщено в пластикові пробірки з дистильованою водою. Умови виготовлення зразків матеріалу були стандартизовані, температура повітря в лабораторії підтримувалась 22,0±1,0°С, відносна вологість 50,0±5,0%, що відповідає стандартам ISO 7489. Кількість виділених фторид-йонів досліджували за допомогою електронного іонометра на 1-шу, 2-гу, 3-тю, 8-му, 15-ту, 22-гу і 32-гу добу експозиції в дистильованій воді, відібраній із пластикової пробірки. Протягом усього часу дослідження пробірки зі зразками зберігалися в термостаті при температурі 37,00±0,50°С. Результати: усі три стоматологічні герметики, відібрані для дослідження, виділяли іони фтору протягом тривалого періоду після полімеризації, до 30 днів. Найвищий рівень емісії фторид-іонів у дистильованій воді спостерігався на наступний день після полімеризації. Це явище можна пояснити реакціями полімеризації-деполімеризації, що відбуваються в самому матеріалі (конверсія композиту). Зразки матеріалу «Fissurit FX» показали найвище вивільнення F-: 4,80 мкг/см² –1 день, і стабілізувалося на 0,45 мкг/см² на 14 день. З 14 по 30 день – від 0,13 до 0,17 мкг/см². «Jen-Fissufil» виділив 3,54 мкг/см² на 1-й день, 0,74 мкг/см² на 7-й і 0,26–0,44 мкг/см² після. “Clinpro™Sealant” – 1,84 мкг/см² F-в 1-й день, 0,58 у 2-й, 0,53мкг/см² у 3-й день. З 21 дня – від 0,20 до 0,21 мкг/см². Порівняння рівнів емісії йонів фтору виявило постійну картину вивільнення елемента протягом місяця після полімеризації для всіх матеріалів: «Jen-Fissufil» продемонстрував найвище виділення, за ним йдуть «Clinpro™Sealant» і «Fissurit FX» з найнижчим рівнем виділенням. Ця тенденція зберігалася протягом усього місяця, за винятком першого дня, коли «Fissurit FX» продемонстрував найбільшу емісію іонів фтору. Висновки: стоматологічні фотокомпозитні герметики для фісур та ямок зубів «Fissurit FX», «Clinpro™Sealant» і «Jen-Fissufil» здатні виділяти іони фтору протягом тривалого часу після нанесення на емаль зуба та полімеризації. Найвищий рівень емісії в дистильованій воді спостерігається через 24 години після полімеризації, процес триває понад 30 днів у менших обсягах.

The objective of the study was to investigate the amount of long-term fluoride ion release from three materials (sealants) – “Fissurit FX,” “Clinpro™Sealant,” and “Jen-Fissufil” in laboratory conditions. Materials and methods: 4 standard samples from three modern photocomposite sealants for tooth enamel (“Fissurit FX” (VOCO), “Clinpro™Sealant” (3M™ESPE™) and “Jen-Fissufil” (Jendental Ukraine LLC)) were polymerized according to instructions of producer and were placed in deionized water in plastic tubes. The conditions for manufacturing the samples were standardized, with the air temperature in the laboratory maintained at 22.0±1.0 °C and the relative humidity at 50.0± 5.0%. These conditions comply with ISO 7489 standards. An amount of fluoride ions was studied using the electronic ionometer on the 1st, 2nd, 3rd, 8th, 15th, 22ndand 32nd day of exposition in the deionized water tacked from a plastic tube. Throughout the study duration, the tubes containing the samples were stored in a thermostat at a temperature of 37.00±0.50°C. Results: All three enamel sealants selected for the study released fluoride ions for an extended period after polymerization, up to 30 days. The highest level of fluoride ion emission in distilled water occurred on the day after polymerization. This phenomenon can be attributed to the ongoing polymerization-depolymerization reactions within the material itself (composite conversion). “Fissurit FX” samples showed the highest F-release: 4.80μg/cm² – day 1, stabilizing at 0.45μg/cm² by day 14. Day 14 to 30 – from 0.13 to 0.17μg/cm². “Jen-Fissufil” released 3.54μg/cm² on 1stday, 0.74μg/cm² on 7th, and 0.26 –0.44μg/cm² afterwards. “Clinpro™Sealant” –1.84μg/cm² of F-on 1stday, 0.58 on 2nd, 0.53μg/cm² on 3rd. From 21stday – from 0.20 to 0.21μg/cm². Comparison of the levels of fluoride ion release revealed a consistent pattern of element release within a month after polymerization for all materials: “Jen-Fissufil” exhibited the highest release, followed by “Clinpro™Sealant” and “Fissurit FX” with the lowest release. This trend was consistent throughout the month, except for the first day when “Fissurit FX” exhibited the highest release of fluoride ions. Conclusions: The enamel dental composite sealants “Fissurit FX,” “Clinpro™Sealant,” and “Jen-Fissufil” are capable of emitting fluoride ions after use on enamel. The highest emission level in distilled water occurs 24 hrs after polymerization, the process lasts more than 30 days in less amounts.