传统与体充填树脂复合材料在健康导向饮品中的颜色稳定性

《Materials》：Color Stability of Conventional and Bulk-Fill Resin Composites in Health-Oriented Beverages

　　

目的：比较一种传统纳米填料复合材料（Filtek Ultimate，FU）与一种体充填复合材料（Filtek Bulk Fill，FB）在健康导向饮品中浸泡后的颜色稳定性。材料与方法：由两种复合材料制备共120个盘状试样（每组n = 10），分别于蒸馏水（对照组）、橙汁、绿色排毒汁、红色排毒汁、石榴汁或复合维生素水中浸泡12天。使用分光光度计在基线与浸泡后测量颜色坐标（L^*、a^*、b^*），并采用CIELAB系统计算ΔL^*、Δa^*、Δb^*和ΔE。数据采用双因素方差分析（two-way ANOVA）及Games-Howell和Welch's t检验进行分析（α = 0.05）。结果：材料、浸泡液及其交互作用对所有颜色参数均有显著影响（p < 0.001）。FB在全部六种溶液（包括蒸馏水，p = 0.014）中的ΔE均显著高于FU。在FB中，橙汁引起的颜色变化最大（ΔE = 17.33 ± 1.61），其次为石榴汁（14.01 ± 0.33）和红色排毒汁（10.08 ± 0.72）；在FU中，ΔE范围为1.76 ± 0.76（蒸馏水）至5.16 ± 2.08（橙汁）。橙汁导致FB的亮度显著增加（ΔL^* = 16.12 ± 1.37），与其他饮品引起的变暗效应不同。两种材料的全部饮品组均超过可接受阈值（ΔE = 2.7），而两者的蒸馏水对照组均低于该阈值。结论：体充填复合材料对所有测试饮品的变色敏感性均显著高于纳米填料复合材料。健康导向饮品，尤其是橙汁、石榴汁和红色排毒汁，产生了临床不可接受的颜色变化，在美学治疗和饮食咨询中应予以考虑。

**论文解读：健康导向饮品对传统与体充填树脂复合材料颜色稳定性的影响**

**1. 研究背景与目的**

现代牙科美学需求的不断提高，使得修复材料的评价标准已不仅局限于机械与物理性能，还扩展至美学效果。复合树脂因具有良好的光学性能而被广泛应用于牙体修复，其理想状态是在临床使用寿命内保持原有颜色并与周围牙体组织协调。然而，既往研究表明，复合树脂的颜色会随时间发生改变，从而影响修复体的美学表现。复合树脂的变色是一个涉及外源性与内源性机制的多因素过程：外源性染色主要源于饮食色素、饮品、菌斑、吸烟及漱口水等的吸附与吸收；内源性变色则与材料内部的理化变化有关，包括残留单体氧化、吸水和填料特性等。此外，树脂基质组成、转化率、填料性能、光引发剂体系及吸水行为等材料相关因素也会显著影响变色程度。

以往针对树脂基修复材料变色的研究大多集中于咖啡、茶、红酒、可乐等传统染色饮品。然而，随着饮食结构的演变和健康意识的增强，鲜榨果汁、排毒混合饮品及强化维生素功能水等被越来越多地视为传统饮品的健康替代品。与传统染色剂不同，这些饮品可能含有多种生色化合物（如叶绿素、类胡萝卜素和花青素衍生的色素），并且在酸度和有机酸组成上存在显著差异。这些特性可能通过色素吸附和材料降解两种途径促使修复材料变色，其作用机制或许有别于传统饮品。尽管传统饮品的染色潜力已被充分证实，但针对这些健康导向饮品对树脂基修复材料颜色稳定性影响的研究仍然有限，尤其是体充填树脂复合材料（bulk-fill resin composite）在这类饮品中的表现数据更为缺乏。体充填复合材料通过提高透光性和改良填料系统，可实现4–5 mm厚度的一次性充填固化，但其较高的树脂基质含量和较大的填料间距可能使其比传统复合材料更易发生色素摄取和表面降解。目前尚无研究使用新一代健康导向饮品对该两类材料进行比较，因此本研究旨在评估并比较一种传统纳米填料复合材料（Filtek Ultimate，FU）和一种体充填复合材料（Filtek Bulk Fill，FB）在六种不同溶液（蒸馏水、橙汁、绿色排毒汁、红色排毒汁、石榴汁和复合维生素水）中浸泡后的颜色稳定性。

**2. 材料与方法关键技术概述**

研究人员选用两种商用树脂复合材料：传统纳米填料复合材料Filtek Ultimate（FU，A2色，3M ESPE，美国）和体充填复合材料Filtek Bulk Fill（FB，A2色，3M ESPE，美国）。采用G*Power 3.1软件进行功效分析（α = 0.05，功效 = 0.95，效应量 = 0.7），确定每组至少需10个试样，最终共制备120个盘状试样（每组n = 10）。浸泡液包括蒸馏水（对照组）、橙汁（GE.TA，土耳其）、绿色排毒汁（Dese，土耳其）、红色排毒汁（Dese，土耳其）、石榴汁（GE.TA，土耳其）及复合维生素水（OHBE，土耳其）。试样在37 °C下密封容器中浸泡12天，溶液每日更换。颜色测量采用临床型分光光度计（EasyShade 5，Vita-Zahnfabrik），依据CIE L^*a^*b^*系统记录基线及浸泡后色坐标。统计分析采用双因素方差分析（two-way ANOVA），并结合Games-Howell和Welch's t检验进行组间比较（α = 0.05）。

**3. 研究结果**

**3.1 亮度变化（ΔL^*）**

在FU中，蒸馏水和橙汁产生轻微的正向ΔL^*变化（分别为0.68 ± 0.52和0.08 ± 0.42），两者间无统计学差异；其余溶液均导致亮度下降，其中红色排毒汁的变暗效应最显著（?4.75 ± 0.58）。在FB中，橙汁引起显著的亮度增加（16.12 ± 1.37），显著高于其他所有组；而石榴汁导致最大幅度的变暗（?10.24 ± 0.28）。该材料内六种溶液之间的ΔL^*值两两均有显著差异。材料间比较显示，在橙汁、绿色排毒汁、红色排毒汁和石榴汁四种溶液中，FB与FU的ΔL^*差异显著（p < 0.01），而蒸馏水和复合维生素水无显著差异。

**3.2 红绿轴变化（Δa^*）**

与其他色坐标相比，a^*轴的变化幅度较小。在FU中，每种溶液均产生统计学上独立的Δa^*值，范围从复合维生素水的正向红移（0.76 ± 0.08）到绿色排毒汁的负向绿移（?1.18 ± 0.05）。在FB中，复合维生素水再次显示最高的正向位移（0.65 ± 0.17）；蒸馏水与石榴汁之间无显著差异，橙汁与绿色排毒汁、橙汁与红色排毒汁之间存在统计分组重叠。材料间差异在橙汁（p = 0.048）、红色排毒汁（p = 0.016）和石榴汁（p = 0.004）中达到显著水平。

**3.3 黄蓝轴变化（Δb^*）**

Δb^*值在各组间表现出最大的变异范围。在FU中，橙汁产生最大的正向黄移（5.10 ± 2.10），显著高于其他溶液；蒸馏水、红色排毒汁和复合维生素水构成一个同质组，绿色排毒汁与石榴汁构成另一组。在FB中，红色排毒汁和复合维生素水的Δb^*值最高（分别为7.67 ± 0.81和7.20 ± 0.43），两者间无显著差异；橙汁与复合维生素水共享一个统计分组，但显著低于红色排毒汁；石榴汁呈现显著的负向蓝移（?9.56 ± 0.47），与其他所有溶液明显分离。材料间比较显示，除橙汁（p = 0.136）外，所有溶液的Δb^*差异均显著；蒸馏水在该参数上的材料间差异具有统计学意义（p = 0.014）。

**3.4 总色差（ΔE）**

在FU中，ΔE范围为1.76 ± 0.76（蒸馏水）至5.16 ± 2.08（橙汁）；蒸馏水是唯一与其他五种溶液均存在显著差异的组，其余溶液形成重叠的统计分组。在FB中，六种溶液两两之间均存在显著差异：橙汁产生最高的ΔE（17.33 ± 1.61），其后依次为石榴汁（14.01 ± 0.33）、红色排毒汁（10.08 ± 0.72）、复合维生素水（7.48 ± 0.38）、绿色排毒汁（6.40 ± 0.48）和蒸馏水（2.68 ± 0.78）。FB在所有六种溶液中的ΔE均显著高于FU（包括蒸馏水，p = 0.014），其中橙汁条件下两材料的绝对差异最大，FB的ΔE约为FU的3.4倍。依据CIELAB色差的50:50%感知阈值（ΔE = 1.2）和可接受阈值（ΔE = 2.7），所有组均超过感知阈值；FU和FB的蒸馏水对照组均低于可接受阈值（但FB的对照组ΔE = 2.68 ± 0.78已接近该阈值），而两种材料的所有饮品组均超过可接受阈值。

**4. 讨论与结论总结**

讨论部分指出，两种材料的变色行为差异可能与其组成密切相关。FB所含的树脂单体（AUDMA、UDMA和1,12-十二烷-DMA）与FU（Bis-GMA、UDMA、TEGDMA、PEGDMA和Bis-EMA）不同，单体亲水性的差异会影响吸水行为，进而影响色素摄取。同时，FU的填料负载量略高于FB（78.5 wt%/63.5 vol%对76.5 wt%/58.4 vol%），较高的填料比例可减少树脂基质含量，降低吸水与色素吸收。此外，橙汁的酸性环境可能导致树脂基质软化与表面侵蚀，引起表面光学特性改变，这可能解释了FB在橙汁中出现的独特亮度增加现象。但研究人员明确表示，由于未直接测量表面粗糙度、转化率等参数，这些机制性解释仍属推测，材料间差异是多种因素协同作用的结果，无法从本研究数据中独立判定各因素的贡献。研究局限性还包括体外静态浸泡无法完全模拟口腔内的动态条件，如唾液缓冲、温度变化、咀嚼和刷牙磨损等。最后，研究人员翻译并总结了研究结论：在本体外研究的局限性范围内，体充填复合材料（FB）对所有测试饮品的变色敏感性均显著高于传统纳米填料复合材料（FU）。橙汁在两种材料中均产生最大的颜色变化，并在体充填复合材料中伴随显著的亮度增加，这可能与酸诱导的表面改变及色素吸收有关。石榴汁也产生显著的颜色变化，表现为变暗和向蓝区偏移。所有健康导向饮品（包括排毒汁和复合维生素水）在两种材料中均造成超过可接受阈值的颜色变化，但体充填复合材料的变色幅度明显更大。临床医生在为美学区域选择体充填复合材料时，应考虑这些日益广泛消费的饮品的潜在染色风险，并对患者进行相应的饮食指导。