儿童修复材料暴露于抗组胺糖浆后的表面形貌与颜色稳定性的多模态评价

《Journal of Functional Biomaterials》：Multimodal Evaluation of Surface Topography and Color Stability in Pediatric Restorative Materials Exposed to Antihistamine Syrups

　　

背景/目的：儿童牙科修复材料常暴露于酸性口服液体制剂，可能改变其表面性能与颜色。本项体外研究比较了玻璃杂化修复系统（glass hybrid restorative system，GH）、聚酸改性复合树脂（polyacid-modified composite resin，PMC）与纳米杂化大块填充树脂复合材料（nanohybrid bulk-fill resin composite，NHC）在标准化重复暴露于两种儿童抗组胺糖浆——酮替芬（Zaditen?）与西替利嗪（Zyrtec?）后的表面粗糙度、三维形貌与色稳定性（ΔE00）。材料与方法：圆盘状试件被随机分配至每种材料三个浸泡亚组（Zaditen?、Zyrtec?、蒸馏水）。基线测量（t0）后，试件接受5000次热循环（t1），随后每日两次、每次5分钟、持续6天浸入指定溶液（t2）。Ra与ΔE00作定量评价，表面降解经三维光学轮廓仪与扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）作描述性表征。数据采用三因素混合设计方差分析（Time × Material × Solution）。结果：抗组胺糖浆暴露与表面形貌及色稳定性显著变化相关（p < 0.001），时间与交互作用效应量大至中等。GH显示最高Ra与最大色变，但多数变化发生于糖浆暴露前热循环后。NHC与PMC变化通常小于GH。三维轮廓与SEM揭示材料特异性形态，作描述性解释而非已确认降解机制。结论：酮替芬与西替利嗪糖浆标准化重复暴露与材料依赖性表面形貌及色稳定性变化相关，GH变化最大，NHC/PMC相对稳定；临床外推需进一步研究。

研究背景方面，儿童牙科修复材料需承受生物、化学与机械挑战。外源因素中，饮食酸与儿童口服液体制剂（pediatric oral liquid medications，POLMs）构成酸性与致龋威胁。抗组胺糖浆如含酮替芬、西替利嗪者用于过敏性鼻炎、特应性皮炎与哮喘长期管理，与牙面长期接触。多数儿童糖浆pH低于脱矿阈值5.5，慢性使用可使生物膜pH下降。表面粗糙度升高会促进细菌黏附、继发龋与颜色退化；Ra超过0.20 μm常被视为菌斑滞留参考值。现有材料包括玻璃杂化修复系统（GH）、聚酸改性复合树脂（PMC）与纳米杂化复合树脂（NHC），其基质、填料与聚合机制不同，对水解与酸蚀敏感性不同。已有研究多依赖二维Ra，对三维形貌与新型GH、大块填充复合材料在标准化抗组胺暴露下的表征不足，也难区分涂层剥脱与树脂基质选择性侵蚀等机制。因此研究人员在《Journal of Functional Biomaterials》发表该项体外多模态研究，旨在比较两种常用抗组胺糖浆对GH、PMC、NHC表面粗糙度、三维形貌与色稳定性（ΔE₀₀）的影响，以弥补方法与材料类别双重空白。

主要关键技术方法方面，研究人员以G*Power估算样本量，每亚组n=10，试件为8 mm直径、2 mm高圆盘；GH用Equia Forte HT并涂纳米填料树脂涂层不抛光，PMC用Dyact XP、NHC用Kulzer Bulk One并标准化铝氧化物盘抛光。研究先用5000次5–55 °C热循环模拟约6个月服务，再每日两次5分钟浸入Zaditen^?、Zyrtec^?或蒸馏水共6天，间隙存于人工唾液。表面指标用接触式Ra轮廓仪与ISO 25178-2非接触三维光学轮廓仪测Sa、Sz、Sp、Sv、Sku；颜色用分光测色并以ΔE₀₀评价，阈值为1.80；形态学用金钯溅射后SEM观察；统计用三因素混合设计方差分析（Time×Material×Solution）。

3.1. Surface Roughness (Ra)：研究人员通过接触式轮廓仪在t0、t1、t2测量发现，时间、材料、溶液及交互作用均显著（p < 0.001）。NHC在蒸馏水中Ra_t2为0.28±0.01 μm且无显著差异，但Zaditen^?组Ra_t2 0.29±0.04 μm、Zyrtec^?组0.31±0.04 μm均显著高于基线。GH绝对Ra最高，控制组Ra_t2 0.84±0.16 μm，糖浆组约0.96–1.01 μm，但大量升高已在热循环后出现。PMC也有显著升高。结论为抗组胺暴露可加重大块填充与PMC粗糙化，GH高粗糙主要来自老化与涂层界面变化而非糖浆单独作用。

3.2. 3D Optical Profilometry and Scanning Electron Microscopy：研究人员对前瞻性选定代表试件做三维参数与SEM描述。GH基线平滑，热循环后轻度不规则，Zyrtec^?出现宽深局灶侵蚀；NHC基线颗粒异质，Zyrtec^?使填料更突出；PMC老化损害最明显，糖浆附加效应难分离。代表参数中GH控制Sa 12.42 μm、Sz 63.12 μm、Sku 2.04，Zyrtec^?组降至Sa 4.23 μm、Sz 19.35 μm、Sku 1.82；NHC与PMC亦出现Sa与Sku不一致。研究人员强调这些是描述性趋势，不是组均数，也不能确认涂层剥脱或基质溶解机制。

3.3. Color Stability (ΔE₀₀) Evaluation：研究人员用三因素ANOVA发现时间、材料、溶液与交互作用均显著（p < 0.001）。GH的ΔE₃最高，蒸馏水组6.50±0.73、Zaditen^?组5.04±0.90，但多数为热循环后累积色变。NHC在Zaditen^?下ΔE₃ 2.73±0.51、Zyrtec^?下4.46±0.82；PMC为2.54–3.06。所有组均超1.80阈值，但属体外加速条件，不等于临床不可接受。

讨论部分总结：研究人员指出Ra可量化线性粗糙，但三维光学轮廓仪补充了峰谷与分布信息；NHC中低Sa伴高Sku提示局灶基质改变与填料显露可能。0.20 μm仅为上下文参考，非生物安全界值，且未测细菌黏附与继发龋。NHC因树脂基质、填料载荷与抛光后表面，整体Ra变化较小；GH因涂层未抛光且热老化贡献大，绝对Ra不可直接与其他材料比。PMC呈现中间值与老化相关缺陷。研究局限包括表面处理不同、无刷牙磨损、无EDS/FTIR、三维参数为单代表件、静态浸泡高估体内暴露、糖浆仅测pH。意义在于用多模态方法揭示材料依赖变化，提示长期抗组胺患儿修复体监测与后续体内研究必要。

结论部分翻译：酮替芬与西替利嗪糖浆的慢性暴露与三种修复材料的表面形貌及色稳定性变化相关，表现为材料依赖性模式而非对抗组胺暴露的统一反应。玻璃杂化修复系统呈现最大总色变；然而其中相当部分在热循环后已出现，说明涂层表面可能促成了色不稳定，而非将观察变化完全归因于抗组胺暴露。聚酸改性复合树脂与纳米杂化复合材料显示的ΔE₀₀低于玻璃杂化系统，但各组均值均超过预设ΔE₀₀可接受阈值1.80。由于每类仅评一种产品，这些实验室发现不能确立树脂基材料作为一类的普遍优越性，也不能支持确定性临床指南。需更多长期临床试验，为接受长期抗组胺治疗的儿童材料选择建立可推广临床建议。