儿童液体药物暴露下四种牙科修复材料颜色稳定性的体外比较研究——抗生素、复合维生素与铁剂的影响

《Journal of Functional Biomaterials》：Effect of Antibiotic, Multivitamin and Iron Preparations on Color Stability of Pediatric Restorative Materials: An In Vitro Study

　　

背景/目的：本项体外研究采用4×3析因设计，比较了四种儿童牙科修复材料在暴露于三种儿科液体药物后的颜色稳定性。方法：制备六十个圆盘状试件（10.0×2.0 mm），分别来自复合树脂（Charisma Smart）、聚酸改性复合树脂（compomer；Nova Compomer）、预反应玻璃填料复合树脂（giomer；Beautifil Kids SA）和高黏度玻璃离子水门汀（HVGIC；Equia Forte HT覆以Equia Forte Coat表面涂层）（每种材料n=15），并将其分配至抗生素、复合维生素糖浆和铁剂三个亚组（每组n=5）；试件每日浸泡两次，每次2分钟，连续7天。基于基线及暴露后VITA Easyshade V光谱光度计的测量值计算ΔE00值，并采用双因素方差分析（two-way ANOVA）结合Bonferroni校正进行事后比较。结果：修复材料类型（F(3,48)=11.221，p<0.001）和药物种类（F(2,48)=6.937，p=0.002）均具有显著主效应，而两者交互作用不显著（F(6,48)=1.676，p=0.147）。HVGIC的颜色变化显著大于其他材料（p<0.05）。暴露于抗生素混悬液导致的变色程度显著高于铁剂（p=0.002）。Giomer的平均ΔE00最低，但与compomer和复合树脂相比无统计学差异。结论：不同修复产品之间以及三种药物暴露条件之间的ΔE00存在显著差异，且未观察到显著的交互作用。由于未纳入未经暴露的对照组，这些差异反映的是各暴露条件之间的比较，而非药物单独作用的效果。本项体外研究结果具有产品特异性，需经临床验证。

一、研究背景与研究意义

儿童患者常需长期或反复服用液态药物，如抗生素混悬液、复合维生素糖浆及铁补充剂。这些制剂通常含有酸性赋形剂、糖类、增稠剂和人工色素，在服药过程中会与牙齿及牙科修复体表面接触。对于用于乳牙和年轻恒牙的牙色修复材料而言，颜色稳定性直接影响修复体的美学寿命和更换时机。尽管已有研究探讨了多种药物对修复材料的染色效应，但针对特定儿科常用药物（尤其是兼具营养支持与治疗作用的制剂）对新型修复材料如预反应玻璃填料复合树脂（giomer）颜色影响的系统性对比数据仍较为有限。此外，现有证据尚缺乏在同一标准化实验方案下，同时比较抗生素、复合维生素和铁剂对不同修复产品的独立及交互染色效应的研究。因此，开展此项体外研究旨在评估四种儿童牙科修复材料在重复暴露于三种儿科液体药物后的颜色变化，并检验修复材料类型与药物类型对色差值ΔE₀₀的主效应及其交互作用。

二、研究方法概述

研究人员选取了四种临床常用的儿童牙科修复材料：复合树脂（Charisma Smart）、聚酸改性复合树脂（compomer；Nova Compomer）、giomer（Beautifil Kids SA）以及高黏度玻璃离子水门汀（HVGIC；Equia Forte HT配合Equia Forte Coat表面涂层），所有材料均选用A2色号。同时选用三种儿科液体药物：抗生素混悬液（Augmentin^?）、复合维生素糖浆（Polivit^?）和铁剂滴剂（Ferro Sanol B^?）。采用标准化的聚四氟乙烯（PTFE）分瓣模具制备直径10.0 mm、厚度2.0 mm的圆盘状试件共60个（每种材料15个），并按材料分组后随机等分为三个药物亚组（每组n=5）。试件经光固化（光引发聚合材料）或按厂商指导时间凝固（HVGIC）后，统一进行抛光处理，HVGIC试件额外涂布厂商推荐的保护性树脂涂层（Equia Forte Coat）并光照固化。所有试件在蒸馏水中于37°C储存24小时以完成后固化或持续成熟。随后，模拟临床给药方案：将试件分别浸入5 mL相应原液药物中，每日两次（间隔12小时），每次2分钟，连续7天；每次浸泡后用蒸馏水轻柔冲洗并以吸水纸吸干，期间试件置于37°C蒸馏水中保存。颜色测量使用VITA Easyshade^? V接触式分光光度计，在基线（T1）和暴露结束后（T2）分别采集CIE Lab*色彩坐标，并根据CIEDE2000公式计算总色差ΔE₀₀。统计分析采用双因素方差分析（two-way ANOVA）评估修复材料和药物类型的主效应及交互作用，显著性水平设为p<0.05，事后比较采用Bonferroni校正。

三、研究结果

3.1 双因素方差分析结果

双因素方差分析显示，修复材料类型对ΔE₀₀的主效应显著（F(3,48)=11.221，p<0.001，偏η²=0.412），药物类型的主效应亦显著（F(2,48)=6.937，p=0.002，偏η²=0.224），而两者的交互效应不显著（F(6,48)=1.676，p=0.147，偏η²=0.173）。采用异方差稳健标准误（HC3）的敏感性分析得出一致结论。

3.2 修复材料间颜色变化比较

Bonferroni校正后的事后比较表明，HVGIC的总体颜色变化显著大于复合树脂（均值差=2.637，95%CI: 0.646~4.628，p=0.005）、compomer（均值差=3.564，95%CI: 1.573~5.555，p<0.001）和giomer（均值差=3.689，95%CI: 1.698~5.681，p<0.001）。复合树脂、compomer和giomer三者之间两两比较均无显著差异（p>0.05）。其中，giomer的ΔE₀₀均值数值最低（2.54），但与compomer和复合树脂无统计差异。

3.3 不同药物暴露下的颜色变化比较

药物类型的事后比较显示，抗生素混悬液引起的颜色变化显著大于铁剂（均值差=2.297，95%CI: 0.743~3.852，p=0.002），而抗生素与复合维生素糖浆之间（均值差=0.790，95%CI: -0.765~2.345，p=0.641）以及复合维生素糖浆与铁剂之间（均值差=1.507，95%CI: -0.047~3.062，p=0.060）的差异均未达统计学显著水平。

3.4 各组具体ΔE₀₀值分布

最高ΔE₀₀值出现在HVGIC-抗生素组（8.48±3.92）和HVGIC-复合维生素组（6.79±2.39）。在复合树脂组中，抗生素（4.36±2.28）与复合维生素（4.35±2.36）暴露后的色变值相近，而铁剂暴露后较低（2.07±1.00）。Compomer组中抗生素暴露后色变最高（3.78±1.95）。Giomer组在三种药物暴露下的平均ΔE₀₀分别为2.51±2.29（抗生素）、2.76±0.95（复合维生素）和2.34±1.00（铁剂），变异较小。

3.5 色彩方向变化分析

在所有试件中，平均色彩变化沿b轴（黄-蓝轴）最为显著，整体均值|Δb|=4.22，且在HVGIC-抗生素和HVGIC-复合维生素组中，b值大幅下降（均值Δb分别为-11.66和-10.50），即试件向蓝色/更少黄色方向偏移。

四、讨论与结论

本研究否定了修复材料类型和药物类型对ΔE₀₀无显著主效应的零假设，但由于交互效应检验的统计功效约为68%，其非显著性结果不应被解读为两种因素的效应是可加的。HVGIC表现出显著更高的颜色变化，这可能与其较高的吸水性、微观多孔结构及基质特性有关，但鉴于HVGIC系配合表面树脂涂层测试，这一解释仅为基于文献的假说。Giomer在各药物条件下均表现出数值最低且波动较小的ΔE₀₀，可能与其含有的表面预反应玻璃（S-PRG）填料的缓冲能力有关，但该机制在本研究中未被直接验证。值得注意的是，铁剂虽pH最低（2.86），却并未引起最大染色，这与既往部分研究结果不一致，可能与铁离子形态及配方其他成分差异有关。所有实验组的平均ΔE₀₀均超过了文献报道的可接受阈值（ΔE₀₀=1.77），提示在临床情境下需关注此类药物的潜在美学影响。然而，本研究为体外实验，无法完全模拟口腔内唾液流、pH波动、生物膜及刷牙等动态环境；且每种材料类别仅由一个商业产品代表，故研究结论仅限于所测产品，不能推广至同类其他产品。未设置未暴露阴性对照组也是一项重要局限，使得无法将材料自身的水合与成熟效应从药物诱导的变色中完全分离。

研究结论翻译：

考虑到本项体外研究的局限性，不同修复产品之间以及三种药物暴露条件之间的ΔE₀₀存在显著差异，而未检测到显著的修复材料×药物类型交互效应（该交互项检验统计功效不足）。由于未纳入未经暴露的对照组，这些差异反映的是各暴露条件之间的比较，而非药物单独作用的效果。高黏度玻璃离子水门汀产品（Equia Forte HT配合Equia Forte Coat）的颜色变化显著大于复合树脂、compomer和giomer产品；暴露于抗生素混悬液导致的颜色变化显著大于铁剂。Giomer产品（Beautifil Kids SA）的ΔE₀₀均值数值最低，但与compomer和复合树脂产品相比无统计学差异。上述发现仅适用于所测试的产品，需在受控的、更长周期的临床研究中加以验证。