粘结剂渗入牙本质深度的喇曼光谱研究
作者：李群 施英 赵金涛 张鹏翔
单位：李群(昆明医学院第一附属医院口腔内科 650032)；施英 赵金涛 张鹏翔(昆明理工大学材 料与冶金工程学院)
关键词：喇曼光谱法粘结剂牙本质
实用口腔医学杂志000519
〔摘要〕目的：应用喇曼谱学的方法，分析粘结剂-牙本质界面的渗透情况。 方法：将被测 样品放入喇曼光谱仪中，在界面处，每2 μm测量一个点，由计算机自动记录喇曼光 谱。根据 所记录的谱线进行对比、分析。结果：喇曼光谱的测量显示出牙本 质内出现了粘结剂的特征 谱线，渗入最大深度为18 μm。通过对谱线的分析，了解粘结剂渗 入牙本质的深度与相互 作用的性质。结论：粘结剂可渗入牙本质。
中图分类号：R781.05 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)05-0389-02
, http://www.100md.com
Study on the penetration depth of adhesive into dentin by Raman spectroscopy
Li Qun Shi Ying Zhao Jintao
(Department of Stomatology,The first Affiliated Hospital of Kunming Medical College,Kunming 650032)
〔Abstract〕Objective:To analyse the interface of adhesive in the den tin by usin g Raman spectroscopy method.Methods:Samples of adhesive- dentin were prepared a nd the penetration of the adhesive into dentin in the interface was measured pe r 2 μm at one point under Raman spectroscopy and the Raman stratrum was automat ically recorded.Results:The special spectral line of the ad hesive was found in the de ntin.The maximum depth of adhesive penetration reached 18 μm into dentin.Conclusion:Adhesive may penetrate into detin.
, 百拇医药
Key words Raman spectrometry;Adhesives;Dentin
激光喇曼光谱通过对物质振动所产生的光谱来研究分子的性质。目前激光喇曼光谱已被 广泛 地用于分子鉴定、分子结构、分子间相互作用的研究〔1〕。本文主要是利用喇曼光 谱的特点，了解牙科粘结剂渗入牙本质的深度与相互作用的机制。
1 材料与方法
1.1 选取因松动而拔除的下颌第一磨牙(无龋坏)作为被测样品，磨除牙 合面牙釉质，于 釉-牙本界下中央制备一直径为2 mm，深度约为2.5 mm的洞形，冲洗、稍微干燥该窝洞。
1.2 将登士柏Prime & Bond NT多功能粘结剂涂一薄层于牙本质表面，使其浸润，静候20 s后用 气枪轻微吹去溶剂，并使粘结剂涂布均匀，用固化灯照射10 s，再重复涂布一次，照射后使 用DyractRAP光固化材料分层进行填充，每次光照20 s。
, 百拇医药
1.3 将修复后的磨牙牙 合面水平磨除约0.3 mm厚度，确保 牙牙 合面平整无化学残留物。
1.4 用英国Renishaw公司MK-1000型号的显微共焦喇曼光谱仪，分别测试记录牙本质和纯粘 结剂的特征谱线，以备比较。在测量牙本质喇曼光谱时，由于牙本质的荧光背景强，故将激 光器功率降低二档。
1.5 将被测样品放入喇曼光谱仪的显微镜下(50倍镜头)，首先寻找粘结剂与光固化材料的 界面，然后向粘结剂-牙本质界面移动。以出现粘结剂-牙本质复合光谱(如图3所示)的位 置 为起始检测点，仪器渐向牙本质内移动，每隔2 μm测量一个点，直到复合光谱中的粘结剂 的特征谱线(2 940 cm-1)消失为止。
2 结 果
牙本质的喇曼光谱(如图1所示)最具代表性的谱线是957 cm-1。而粘结剂最有代表的 谱线为2 940 cm-1和3 056 cm-1(如图2所示)。图3为粘结剂-牙本质界面的复 合 喇曼光谱，从图中可以看出牙本质的957 cm-1谱线与粘结剂的2 940 cm-1谱线 共存。这说明粘结剂已渗入牙本质中〔4〕。随着测量向着牙本质内的深入，牙本质 的957 cm-1谱线与粘结剂2 940 cm-1谱线的相对强度比值不断增加，如图4所 示。由此可测出粘结剂渗入牙本质的最大深度约为18 μm。
, 百拇医药
图1 牙本质谱线
图2 粘结剂谱线
图3 牙本质-粘结剂的复合谱线
图4 强度比值随深度变化曲线
3 讨 论
牙本质的喇曼光谱中584 cm-1、957 cm-1、1 067 cm-13个谱线为羟基 磷灰石中的磷酸盐离子的喇曼光谱〔2〕。而图1中的1 241 cm-1、1 271 cm -1、1 448 cm-1和1 663 cm-1则表示胶原质的喇曼光谱〔3〕。
, 百拇医药
多功能粘结剂的喇曼光谱为图2所示，根据Prime & Bond NT多功能粘结剂说明书可知，粘结 剂 光谱中的2 940 cm-1为二甲基丙烯酸树脂的喇曼光谱，3 056 cm-1为三甲基 丙烯酸树脂的喇曼光谱，而1 002 cm-1为二氧化硅的喇曼光谱〔1〕。
图3中同时出现牙本质中的磷酸盐离子的喇曼谱线和粘剂中的二甲基丙烯酸树脂的喇曼谱 线，这说明粘结剂已渗入牙本质。将1、2、3图进行比较，从图3中可看出胶原质和粘剂中的 某些谱线已消失，说明粘结剂与胶原质之间可能出现较强的化学吸附作用。而磷酸盐离子的 谱线无变化，说明粘结剂与它之间没有作用或作用非常弱〔5〕。
图4中Y轴为牙本质的958 cm-1强度(I958牙)与粘结剂的2 940 cm-1 强度(I2940粘)的比值，即Y=(I958牙/I2 940粘)×100%〔1〕 。X轴为粘结剂渗入牙本质内的深度。由图4可知，随着测量纵深移动，牙本质957 cm -1谱线与粘结剂2 940 cm-1谱线的相对强度比值不断增加，显示出两种物质的相 对含量随着深度发生变化的关系。由于牙本质表面存在1～8 μm厚的玷污层〔6〕， 如果将Y=0.3定为玷污层与本质的交界面，由图4可知，点1～点3之间比值低，可能为粘 结剂渗透玷污层、牙本质的混合区域，点3～点9之间为粘结剂渗入牙本质小管的区域。
, 百拇医药
Prime & Bond NT是一种新型的多功能牙科粘结剂，集底漆与粘结剂于一体，减少了材料品 种，简化了操作步骤，并具有高强度的粘合力。本实验显示的粘结剂渗入牙本质的最大深度 为18 μm，如果将玷污层去除，可能会提高粘结剂对牙本质的渗透力。
参考文献
1，郑顺旋编著.激光喇曼光谱学.上海：上海科学技术出版社，1985.256,254
2，Ozaki M,Suzuki M,Itoh K,et al.Laser-Raman spectroscopic study of adhesive in terface between 4-META/MMA-TBB resin and hydroxyapatite or bovine enamel.Dent Mater J,1991,10(2):105
3，Suzuki M,Kato H,Wakumoto S.Vibrational analysis by Raman spectroscopy of the i nterface between dental adhesive resin and dentin.J Dent Res,1991,70(7):1092
, http://www.100md.com
4，Van Meerbeek B,Mohrbacher H,Celis J P,et al.Chemical characterization of t he r esin-dentin interface by micro-Raman spectroscopy.J Dent Res,1993,72(10):14 23
5，朱自莹编著，喇曼光谱在化学中的应用.沈阳:东北大学出版社，1998.71～77
6，王光华,彭式韫编著.牙体修复学.北京:人民卫生出版社,1994.136
(收稿：2000-03-13修回：2000-06-16), http://www.100md.com
单位：李群(昆明医学院第一附属医院口腔内科 650032)；施英 赵金涛 张鹏翔(昆明理工大学材 料与冶金工程学院)
关键词：喇曼光谱法粘结剂牙本质
实用口腔医学杂志000519
〔摘要〕目的：应用喇曼谱学的方法，分析粘结剂-牙本质界面的渗透情况。 方法：将被测 样品放入喇曼光谱仪中，在界面处，每2 μm测量一个点，由计算机自动记录喇曼光 谱。根据 所记录的谱线进行对比、分析。结果：喇曼光谱的测量显示出牙本 质内出现了粘结剂的特征 谱线，渗入最大深度为18 μm。通过对谱线的分析，了解粘结剂渗 入牙本质的深度与相互 作用的性质。结论：粘结剂可渗入牙本质。
中图分类号：R781.05 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)05-0389-02
, http://www.100md.com
Study on the penetration depth of adhesive into dentin by Raman spectroscopy
Li Qun Shi Ying Zhao Jintao
(Department of Stomatology,The first Affiliated Hospital of Kunming Medical College,Kunming 650032)
〔Abstract〕Objective:To analyse the interface of adhesive in the den tin by usin g Raman spectroscopy method.Methods:Samples of adhesive- dentin were prepared a nd the penetration of the adhesive into dentin in the interface was measured pe r 2 μm at one point under Raman spectroscopy and the Raman stratrum was automat ically recorded.Results:The special spectral line of the ad hesive was found in the de ntin.The maximum depth of adhesive penetration reached 18 μm into dentin.Conclusion:Adhesive may penetrate into detin.
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Key words Raman spectrometry;Adhesives;Dentin
激光喇曼光谱通过对物质振动所产生的光谱来研究分子的性质。目前激光喇曼光谱已被 广泛 地用于分子鉴定、分子结构、分子间相互作用的研究〔1〕。本文主要是利用喇曼光 谱的特点，了解牙科粘结剂渗入牙本质的深度与相互作用的机制。
1 材料与方法
1.1 选取因松动而拔除的下颌第一磨牙(无龋坏)作为被测样品，磨除牙 合面牙釉质，于 釉-牙本界下中央制备一直径为2 mm，深度约为2.5 mm的洞形，冲洗、稍微干燥该窝洞。
1.2 将登士柏Prime & Bond NT多功能粘结剂涂一薄层于牙本质表面，使其浸润，静候20 s后用 气枪轻微吹去溶剂，并使粘结剂涂布均匀，用固化灯照射10 s，再重复涂布一次，照射后使 用DyractRAP光固化材料分层进行填充，每次光照20 s。
, 百拇医药
1.3 将修复后的磨牙牙 合面水平磨除约0.3 mm厚度，确保 牙牙 合面平整无化学残留物。
1.4 用英国Renishaw公司MK-1000型号的显微共焦喇曼光谱仪，分别测试记录牙本质和纯粘 结剂的特征谱线，以备比较。在测量牙本质喇曼光谱时，由于牙本质的荧光背景强，故将激 光器功率降低二档。
1.5 将被测样品放入喇曼光谱仪的显微镜下(50倍镜头)，首先寻找粘结剂与光固化材料的 界面，然后向粘结剂-牙本质界面移动。以出现粘结剂-牙本质复合光谱(如图3所示)的位 置 为起始检测点，仪器渐向牙本质内移动，每隔2 μm测量一个点，直到复合光谱中的粘结剂 的特征谱线(2 940 cm-1)消失为止。
2 结 果
牙本质的喇曼光谱(如图1所示)最具代表性的谱线是957 cm-1。而粘结剂最有代表的 谱线为2 940 cm-1和3 056 cm-1(如图2所示)。图3为粘结剂-牙本质界面的复 合 喇曼光谱，从图中可以看出牙本质的957 cm-1谱线与粘结剂的2 940 cm-1谱线 共存。这说明粘结剂已渗入牙本质中〔4〕。随着测量向着牙本质内的深入，牙本质 的957 cm-1谱线与粘结剂2 940 cm-1谱线的相对强度比值不断增加，如图4所 示。由此可测出粘结剂渗入牙本质的最大深度约为18 μm。
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图1 牙本质谱线
图2 粘结剂谱线
图3 牙本质-粘结剂的复合谱线
图4 强度比值随深度变化曲线
3 讨 论
牙本质的喇曼光谱中584 cm-1、957 cm-1、1 067 cm-13个谱线为羟基 磷灰石中的磷酸盐离子的喇曼光谱〔2〕。而图1中的1 241 cm-1、1 271 cm -1、1 448 cm-1和1 663 cm-1则表示胶原质的喇曼光谱〔3〕。
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多功能粘结剂的喇曼光谱为图2所示，根据Prime & Bond NT多功能粘结剂说明书可知，粘结 剂 光谱中的2 940 cm-1为二甲基丙烯酸树脂的喇曼光谱，3 056 cm-1为三甲基 丙烯酸树脂的喇曼光谱，而1 002 cm-1为二氧化硅的喇曼光谱〔1〕。
图3中同时出现牙本质中的磷酸盐离子的喇曼谱线和粘剂中的二甲基丙烯酸树脂的喇曼谱 线，这说明粘结剂已渗入牙本质。将1、2、3图进行比较，从图3中可看出胶原质和粘剂中的 某些谱线已消失，说明粘结剂与胶原质之间可能出现较强的化学吸附作用。而磷酸盐离子的 谱线无变化，说明粘结剂与它之间没有作用或作用非常弱〔5〕。
图4中Y轴为牙本质的958 cm-1强度(I958牙)与粘结剂的2 940 cm-1 强度(I2940粘)的比值，即Y=(I958牙/I2 940粘)×100%〔1〕 。X轴为粘结剂渗入牙本质内的深度。由图4可知，随着测量纵深移动，牙本质957 cm -1谱线与粘结剂2 940 cm-1谱线的相对强度比值不断增加，显示出两种物质的相 对含量随着深度发生变化的关系。由于牙本质表面存在1～8 μm厚的玷污层〔6〕， 如果将Y=0.3定为玷污层与本质的交界面，由图4可知，点1～点3之间比值低，可能为粘 结剂渗透玷污层、牙本质的混合区域，点3～点9之间为粘结剂渗入牙本质小管的区域。
, 百拇医药
Prime & Bond NT是一种新型的多功能牙科粘结剂，集底漆与粘结剂于一体，减少了材料品 种，简化了操作步骤，并具有高强度的粘合力。本实验显示的粘结剂渗入牙本质的最大深度 为18 μm，如果将玷污层去除，可能会提高粘结剂对牙本质的渗透力。
参考文献
1，郑顺旋编著.激光喇曼光谱学.上海：上海科学技术出版社，1985.256,254
2，Ozaki M,Suzuki M,Itoh K,et al.Laser-Raman spectroscopic study of adhesive in terface between 4-META/MMA-TBB resin and hydroxyapatite or bovine enamel.Dent Mater J,1991,10(2):105
3，Suzuki M,Kato H,Wakumoto S.Vibrational analysis by Raman spectroscopy of the i nterface between dental adhesive resin and dentin.J Dent Res,1991,70(7):1092
, http://www.100md.com
4，Van Meerbeek B,Mohrbacher H,Celis J P,et al.Chemical characterization of t he r esin-dentin interface by micro-Raman spectroscopy.J Dent Res,1993,72(10):14 23
5，朱自莹编著，喇曼光谱在化学中的应用.沈阳:东北大学出版社，1998.71～77
6，王光华,彭式韫编著.牙体修复学.北京:人民卫生出版社,1994.136
(收稿：2000-03-13修回：2000-06-16), http://www.100md.com