Валидация быстрого метода ЖХ‑МС/МС для анализа бисфенола A (BPA) и уретан‑диметакрилата (UDMA) в элюатах полимерных стоматологических материалов

Почему важны химические вещества в стоматологических пластиках

Прозрачные брекеты, капы и ночные шины изготовлены из современных пластиков, которые находятся во рту часами ежедневно. Хотя эти устройства удобны и почти невидимы, они могут выделять крошечные количества мономеров и других химических компонентов в слюну. Два таких вещества — бисфенол A (BPA) и уретан‑диметакрилат (UDMA) — способны влиять на гормональную и иммунную системы даже при очень низких концентрациях. В этой работе описан очень чувствительный лабораторный метод для обнаружения следовых количеств BPA и UDMA в стоматологических пластиках и приведено его применение для оценки выделений из широко используемого термоформованного материала для элайнеров и из новой 3D‑полимерной смолы.

Опасения за «прозрачную» улыбку

Смолистые пластики во многом вытеснили металлические реставрации и необходимы для производства прозрачных элайнеров, шин и временных коронок. Эти материалы состоят из мелких строительных блоков — мономеров, которые соединяются при отверждении. Если полимеризация неполная или материал со временем разрушается, оставшиеся мономеры могут вымываться в полость рта. Некоторые из них, включая UDMA и соединения, связанные с BPA, ассоциированы с повреждением клеток, аллергическими реакциями и нарушением гормональной передачи. Поскольку даже крайне низкие дозы могут иметь значение при длительном использовании, исследователям требуются методы, способные измерять эти вещества на концентрациях гораздо ниже порога детекции старых методов.

Более быстрый и точный детектор химических веществ

Авторы разработали быстрый тест на основе жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс‑спектрометрией — техники, которая разделяет вещества и затем определяет их по массе и фрагментации заряженных ионов. Они оптимизировали систему для одновременного измерения BPA и UDMA в искусственной слюне, использовав короткую колонку и переключение между положительным и отрицательным ионным режимом, чтобы регистрировать обе молекулы в одном прогоне. Тщательно подобрав растворители, добавив небольшое количество фторида аммония для усиления сигнала BPA и использовав внутренние стандартные образцы для коррекции потерь, исследователи достигли очень высокой чувствительности. Метод надежно количественно определял UDMA до 10 пикограмм на миллилитр и BPA до 30 пикограмм на миллилитр — тысячные доли миллиардной доли грамма в миллилитре — что ниже, чем у большинства ранее описанных методов.

Проверка метода на практике

Чтобы продемонстрировать работоспособность в реальных условиях, команда исследовала два стоматологических материала, замачивая их в искусственной слюне при температуре тела. Один материал представлял собой многослойную пластиковую пленку (DURAN+), обычно термоформуемую для изготовления элайнеров и шин; ранее сообщалось, что она может выделять UDMA. Второй — 3D‑напечатанная смола (KeySplint Soft), предназначенная для шин и небных пластин и позиционируемая как свободная от BPA и UDMA. После однодневного замачивания термоформованный материал выделял измеримые, но очень низкие количества обоих химикатов: в среднем около 155 пикограмм на миллилитр BPA и сопоставимый уровень UDMA. 3D‑смола выделяла значительно меньше — около 31 пикограмма на миллилитр BPA, а концентрации UDMA в основном были ниже предела обнаружения. Через неделю концентрации от обоих материалов упали ниже предела количественного определения метода.

Что это значит для безопасности

Используя полученные значения, авторы оценили, сколько BPA может выделять полный набор термоформованных элайнеров. Приблизительный расчет показывает, что количество, выделяющееся в первый день, может приближаться к крайне строгому суточному пределу, недавно предложенному европейскими органами по безопасности пищевых продуктов для взрослого человека массой 75 кг, и с большей вероятностью превысит этот предел для легких подростков. Тем не менее выделение быстро падает до уровней, которые метод едва фиксирует, а реальная экспозиция также зависит от жевательных нагрузок, температурных колебаний и частой замены элайнеров. Для проверенной 3D‑смолы выделение BPA и UDMA, по-видимому, было незначительным, хотя другие компоненты состава требуют отдельной оценки.

Выводы для пациентов и клиницистов

Для неспециалиста главное — что исследователи создали очень чувствительный и надежный способ измерять два спорных химиката из стоматологических пластиков в слюноподобных жидкостях. При применении этого метода к широко используемому термоформованному материалу для элайнеров и к современной 3D‑смоле обнаружили, что оба материала выделяют лишь минимальные количества BPA и UDMA, преимущественно в первый день, с последующим снижением уровней ниже предела обнаружения в течение недели. Несмотря на то, что даже такие низкие дозы заслуживают внимания на фоне ужесточения норм и при повторном использовании элайнеров, исследование прежде всего предоставляет учёным и регуляторам точный инструмент для мониторинга и сравнения стоматологических материалов, помогая обеспечить, чтобы будущие прозрачные элайнеры и шины были не только незаметными, но и безопасными.

Цитирование: Vitku, J., Skodova, T., Tak, Y. et al. Validation of a fast LC-MS/MS method for the analysis of bisphenol A (BPA) and urethane dimethacrylate (UDMA) in eluates of dental polymer-based materials. Sci Rep 16, 6439 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37053-5

Ключевые слова: стоматологические пластики, бисфенол A, UDMA, прозрачные элайнеры, ЖХ‑МС/МС