三酸化鉱物骨材硬化反応生成物形成に及ぼす添加剤の影響

Effect of additives on mineral trioxide aggregate setting reaction product formation.

抄録

はじめに:

三酸化鉱物骨材（MTA）は，ケイ酸カルシウムが水和してケイ酸カルシウム水和物と水酸化カルシウム（Ca[OH]2）を生成し，固化する．しかし、MTAの欠点は硬化時間が長いことである。そのため、硬化時間を短縮するために多くの添加剤が提案されています。しかし、これらの添加剤が硬化反応生成物の生成に与える影響は無視されてきた。そこで、示差走査熱量計（DSC）を用いて、添加剤がMTAの硬化時間および硬化反応に与える影響を調べることを目的としました。

INTRODUCTION: Mineral trioxide aggregate (MTA) sets via hydration of calcium silicates to yield calcium silicate hydrates and calcium hydroxide (Ca[OH]2). However, a drawback of MTA is its long setting time. Therefore, many additives have been suggested to reduce the setting time. The effect those additives have on setting reaction product formation has been ignored. The objective was to examine the effect additives have on MTA's setting time and setting reaction using differential scanning calorimetry (DSC).

方法:

MTA粉末に蒸留水（コントロール）、リン酸緩衝生理食塩水、5％塩化カルシウム（CaCl2）、3％次亜塩素酸ナトリウム（NaOCl）、リドカインの3：1混合物を調製し、るつぼに入れDSC評価した。37℃で8時間放置し，凝固発熱反応を評価し，凝固時間を決定した。別のサンプルを保存し，1日後，1週間後，1ヶ月後，3ヶ月後にダイナミックDSCスキャン（37℃→640℃，10℃/分）を用いて評価した（n = 9/グループ/時間）。ダイナミックDSCは、生成された反応生成物を分解するのに必要な熱量から定量化するものです。サーモグラフィーのピークを積分してエンタルピーを求め，分散分析/Tukey検定で解析した（α = 0.05）。

METHODS: MTA powder was prepared with distilled water (control), phosphate buffered saline, 5% calcium chloride (CaCl2), 3% sodium hypochlorite (NaOCl), or lidocaine in a 3:1 mixture and placed in crucibles for DSC evaluation. The setting exothermic reactions were evaluated at 37°C for 8 hours to determine the setting time. Separate samples were stored and evaluated using dynamic DSC scans (37°C→640°C at10°C/min) at 1 day, 1 week, 1 month, and 3 months (n = 9/group/time). Dynamic DSC quantifies the reaction product formed from the amount of heat required to decompose it. Thermographic peaks were integrated to determine enthalpy, which was analyzed with analysis of variance/Tukey test (α = 0.05).

結果:

等温DSCでは，コントロールの44±12分と343±57分に発生する2つの主要な発熱ピークが確認された。CaCl2 添加剤のみが促進剤となり、101 ± 11 分に大きな発熱ピークが観測され、硬化時間が短縮されたことが示された。動的DSCスキャンでは，450°C-550°C付近にCa(OH)2分解に起因する吸熱ピークが観測された。いくつかの添加剤（NaOClとリドカイン）の使用により，Ca（OH）2生成物の生成は有意に減少した．

RESULTS: Isothermal DSC identified 2 main exothermal peaks occurring at 44 ± 12 and 343 ± 57 minutes for the control. Only the CaCl2 additive was an accelerant, which was observed by a greater exothermic peak at 101 ± 11 minutes, indicating a decreased setting time. The dynamic DSC scans produced an endothermic peak around 450°C-550°C attributed to Ca(OH)2 decomposition. The use of a few additives (NaOCl and lidocaine) resulted in significantly less Ca(OH)2 product formation.

結論:

DSCを用いて、様々な添加物を混合したMTAにおける水酸化カルシウムの生成を判別し、NaOClとリドカインはMTA反応生成物の生成に有害であるが、CaCl2は反応を促進することが示された。

CONCLUSIONS: DSC was used to discriminate calcium hydroxide formation in MTA mixed with various additives and showed NaOCl and lidocaine are detrimental to MTA reaction product formation, whereas CaCl2 accelerated the reaction.