玻璃离子体

玻璃离子体水门汀(glass ionomer cemens，GIC)

GIC是70年代初问世的一种新型水门汀类材料，它是在聚羧酸锌水门汀的基础上发展起来的。由于其独特的美观性能和粘接性能，一经问世便引起广泛注意，在随后的近30年间得到迅速的发展。目前临床上可选择的玻璃离子体水门汀种类较多，应用范围也较最初有了很大的扩大。

玻璃离子水门汀是由玻璃粉与聚丙烯酸反应；生成含离子键的聚合体。由粉剂和液剂两组分构成。粉剂是将SiO2、Al2O3、CaF2、AlPO4、Na3AlF6按比例混合，经1000℃～1400℃高温熔融成玻璃，再在水中骤冷后研磨，即成粉剂。液剂采 用丙烯酸与衣康酸或马来酸的共聚物。这样制得的共聚物水溶液不仅防止了液体胶凝，而且增加了反应活性，可获得更佳的物理机械性能。现有的玻璃离子水门汀主要有I～III三种类型：I型用作粘接固位；Ⅱ型用作充填修复；Ⅲ型用作衬层垫底。近年来还开发出光固化玻璃离子水门汀和金属陶瓷水门汀。

1．分类

（1）国际标准化组织(ISO)根据用途将GIC分为三型，Ⅰ型用于冠、桥、嵌体等固定修复体的粘固，Ⅱ型用于牙体缺损的修复，Ⅲ型用于洞衬及垫基底。

（2）根据剂型可分为粉液型、粉液胶囊型、单粉水硬型和单糊剂型。

（3）根据固化方式可分为一般酸碱反应固化型和光固化与酸碱反应固化双重固化型。

（4）根据树脂改性情况可分为一般玻璃离子水门汀(即粉液型酸碱反应固化玻璃离子水门汀)、粉液型光固化玻璃离子水门汀(光固化与酸碱反应双重固化型，又称为树脂增强玻璃离子水门汀)和复合体(单糊剂型光固化玻璃离子水门汀，又称为聚酸改性复合树脂)。

2．组成

传统的玻璃离子体水门汀为粉液剂型。粉剂为氟铝硅酸钙玻璃粉，液剂为聚丙烯酸或聚丙烯酸与依康酸共聚物的水溶液，其浓度一般不超过50%，此外，液体中还加有少量的酒石酸，以改善其操作性能和凝固性能。与聚羧酸锌水门汀相似，聚丙烯酸可做成粉状，与铝硅酸钙玻璃粉混合，使用时与水混合即可，此为单粉剂型玻璃离子体水门汀。

光固化玻璃离子体水门汀是一种树脂改性(resin-modified)产品，可以是粉液型，也可以是单糊剂型。粉液型产品的粉剂主要是氟铝硅酸钙玻璃粉，并含有聚合反应促进剂（有机叔胺）。液剂主要是具有多个羟基的甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、光引发剂和水。这类产品既具有复合树脂的一些特点, 又具有玻璃离子水门汀的一些特性，被称为聚酸改性复合树脂(polyacid-modified composite resin), 又称为复合体（compomer）。

3．性能

（1）色泽

与聚羧酸锌水门汀相比，由于选用了玻璃粉，玻璃离子体水门汀凝固后具有半透明性，色泽也与牙齿相似，可以作为前牙牙体缺损修复。光固化玻璃离子体水门汀可提供多种不同颜色的材料供选择，可使修复体颜色与牙齿颜色更加匹配，达到美观修复的目的。一般的粉液型玻璃离子体水门汀凝固后，材料中含有较多的气泡，不易抛光，容易粘附色素，影响美观。单糊剂型材料含气泡较少，抛光性明显改善，尽管如此，这类材料仍易受咖啡、茶等染色。

（2）粘接性

一般的玻璃离子体水门汀与釉质的粘接强度为30~50MPa，与牙本质的粘接强度为20~40Mpa。光固化玻璃离子体水门汀与釉质的粘接强度可达60MPa，与牙本质的粘接强度可达55Mpa, 使用表面处理剂后，与釉质的粘接强度可达100MPa，与牙本质的粘接强度可达75Mpa。由于材料中加入了带有羧基的树脂单体成份，粘接时又使用底涂剂（primer）及粘接剂，单糊剂型光固化玻璃离子体水门汀(复合体)与牙釉质的粘接强度可达10～17MPa，与牙本质的粘接强度可达7～12MPa。

（3）吸水性及溶出性

一般玻璃离子体水门汀在凝固过程中有较强的吸水性，吸水后材料呈白色垩状，溶解性增加，容易被侵蚀。只有在凝固后才具有良好的强度和低溶出率，所以，临床上充填牙齿后，一般需在材料表面涂一层保护剂，以防凝固过程接触水分。一般的玻璃离子体水门汀水中吸水率（6个月）为5%～9%，溶出率为0.07%～0.35%。粉液型光固化玻璃离子水门汀在浸水后早期吸水率较大，7天吸水率可达89%, 6个月吸水率为93%。单糊剂型光固化玻璃离子体水门汀吸水率较小，6个月吸水率为30%。玻璃离子水门汀吸水后体积膨胀，能补偿固化过程中的体积收缩，提高修复体的边缘密封性能。

（4）强度

一般的玻璃离子体水门汀在凝固后1小时，抗压强度可达100～140MPa，24小时后可达140～200MPa，完全凝固（数日）后强度达到最大。光固化玻璃离子体水门汀24小时抗压强度可达200～300MPa，尤其是单糊剂型强度最好。复合体的力学性能处于玻璃离子水门汀和复合树脂之间。

（5）凝固特性

一般初步凝固时间为25分钟~60分钟，24小时后初步完全固化，7天后达到完全固化。由于引入了光固化树脂成份，光固化玻璃离子体水门汀早期固化程度高，强度好，不怕水。

（6）边缘封闭性

由于玻璃离子体水门汀吸水后有一定的膨胀以及对牙齿有一定的化学粘接性，该材料的边缘闭性较好，优于磷酸锌水门汀，其中光固化玻璃离子体水门汀优于一般的玻璃离子体水门汀，尤其以单糊剂型玻璃离子体水门汀边缘封闭性能最好。

（7）牙髓刺激性

与聚羧酸锌水门汀相似，玻璃离子体水门汀的牙髓刺激性很小。在保留牙本质厚度不小于0.1mm时，该材料对牙髓几乎无刺激作用。

（8）防龋作用

现在的玻璃离子体水门汀大多含有氟化物，在口腔唾液中能缓慢释放氟离子, 这也是该材料的优点之一。所释放的氟离子可与紧邻的牙齿硬组织中的羟基磷灰石中的羟基进行交换，提高牙齿硬组织中的氟含量，从而提高牙齿的抗龋能力。

5．应用

I型玻璃离子体水门汀主要用于冠、桥、嵌体等固定修复体的粘固，Ⅱ型主要用于牙体缺损的修复，如乳牙的充填修复、恒牙颈部楔状缺损的修复及Ⅴ、Ⅳ类洞的充填修复，Ⅲ型主要用于洞衬及垫基底。用玻璃离子体水门汀垫底，一般只需垫一层即可。

光固化玻璃离子水门汀可用于楔状缺损、Ⅲ类洞、V类洞、儿童的I、II类洞及桩核修复。

单糊剂型光固化玻璃离子水门汀可用于楔状缺损、Ⅲ类洞、V类洞、小I类洞、儿童的I、II类洞修复, 不能用于恒牙咬合面较大面积缺损修复。

在玻璃离子水门汀中混入银合金粉可以显著增强玻璃离子水门汀的强度，可用于后牙咬合面小缺损及桩核修复，由于呈银灰色，该材料的应用范围受到限制。