Введение. Материалы на основе алюмофторсиликатного стекла нашли широкое применение стоматологии для временного и постоянного пломбирования зубов [1-4], в том числе по ART-методике (атравматическое восстановительное лечение) [5-8], Такие материалы называют стоматологическими стеклоиономерными цементами (СИЦ). Их отверждение происходит в результате реакции взаимодействия порошка алюмосиликатного стекла и водного раствора полиалкенатной кислоты или порошкообразной смеси алюмосиликатного стекла и полиакриловой кислоты с водой или водным раствором винной кислоты [9-10]. При смешивании двух компонентов (порошка и жидкости) происходит поперечное сшивание молекул полимерных кислот ионами, экстрагированными из стекла и отверждение стеклоиономерного цемента [11-13]. Зубочелюстно-лицевая система выполняет функцию первичной обработки пищи, а зубы, являясь ее частью, испытывают развиваемую жевательными мышцами и регулируемую рецепторами пародонта силу - жевательное давление. Стоматологические материалы для восстановления зубов должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать жевательную нагрузку в условиях полости рта. Удобство работы со стоматологическим стеклоиономерным цементом определяется его сроками схватывания. Это обусловлено тем, что процесс пломбирования зуба или фиксации ортопедической конструкции необходимо успеть закончить до начала схватывания цемента. С другой стороны, конец схватывания должен наступать максимально быстро после начала схватывания. Удлинение интервала между началом и концом схватывания приводит к связанным с ожиданием неудобствам для пациента. На процесс отверждения стеклоиономерного цемента и приемлемость его функциональных характеристик в значительной мере влияет химический состав стекла, входящего в состав порошка СИЦ [14]. Также важна рентгеноконтрастность цемента т.к. данное свойство позволяет врачу-стоматологу легко визуализировать его на снимках, оценивать качество лечения и проводить динамическое наблюдение. В связи с вышеизложенным, а также с учетом требований ГОСТ 31578-2012 и международного стандарта ISO 9917-1:2007 критериями оценки СИЦ были выбраны рабочее время, время твердения, прочность при сжатии, рентгеноконтрастность, микроструктура и химический состав.Материалы и методы. Микроструктура СИЦ оценивалась методом сканирующей электронной микроскопии на «TM3030» (Hitachi, Япония). Химический состав определялся методом энергодисперсионной спектрометрии при помощи системы рентгеновского энергодисперсионного микроанализа «Quantax EDS» (Bruker Nano GmbH, Германия) и микроскопа «TM3030» (Hitachi, Япония). Гранулометрический состав определялся методом лазерной дифракции света c технологией PIDS на универсальном жидкостном модуле анализатора размера частиц «LS 13 320» (Beckman Coulter, США) с ультразвуковым гомогенизатором. Применение данного оборудования обеспечивает соответствие испытания требованиям международного стандарта ISO 13320:2020. В качестве среды применялась дистиллированная вода. Испытание рабочего времени, времени твердения, прочности при сжатии и рентгеноконтрастности СИЦ проводили в соответствии с ГОСТ 31578–2012. Условия проведения испытаний характеризовались стабильной температурой 23 ± 1 °С и относительной влажностью воздуха не менее 30 %. Рабочее время исследуемых образцов определяли как интервал времени от начала смешивания до момента, когда цементное тесто при дальнейшем манипулировании теряет свою пластичность. Для определения времени твердения цементным тестом заполнялась металлическая форма, которая через минуту после окончания смешивания помещалась в термостат при 37 ± 1 °С. В образец вертикально опускалась игла прибора Вика. Фиксировался момент, когда игла при погружении прекращает оставлять четкий полный отпечаток. Время твердения - интервал от момента завершения замешивания цемента до момента исчезновения отпечатка иглы на поверхности цементного образца. При изготовлении пяти образцов для исследования на прочность форму заполняли цементным тестом, уплотняя шпателем, и помещали ее в термостат на один час. Образцы извлекали из формы и помещали в емкости с дистиллированной водой в термостат электрический суховоздушный «ТС-80М-2» (Медлабортехника, Украина) при температуре 37 ± 1 °С. Через 24 часа после окончания смешивания образцы исследовали на прочность путем прикладывания к ним сжимающей нагрузки в направлении продольной оси. Применяли испытательную машину «Instron 3345» (Instron—division оf ITW Limited, США) со скоростью движения траверсы 1 мм/мин. Фиксировали значение нагрузки, при которой произошло разрушение образца. Рассчитывали среднее значение и среднеквадратическое отклонение с применением поставляемого с оборудованием программного обеспечения.При определении рентгеноконтрастности на рентгеновской стоматологической пленке, помещенной на свинцовую пластину, располагали образцы исследуемых СИЦ толщиной 1 мм и диаметром 15 мм, а также алюминиевый ступенчатый клин толщиной от 1 до 8 мм со ступенями высотой 1 мм. При помощи высокочастотного портативного рентген-аппарата «DX3000» (DEХCOWIN, Корея) облучали пленку, а затем проявляли ее. Оценку рентгеноконтрастности проводили путем визуального сравнения по плотности степени почернения пленки на месте изображения исследуемых образцов СИЦ и алюминиевого ступенчатого клина. Материал считается рентгеноконтрастным, если плотность почернения пленки в месте изображения испытуемого образца меньше плотности почернения пленки в месте изображения первой ступеньки алюминиевого клина толщиной 1 мм. Основная часть. Проведен сравнительный анализ стоматологических стеклоиономерных цементов: «AHfil+» (AHL, Соединенное королевство), «Ketac Molar Easymix» (3M ESPE, США), «Fuji IX GP» (GC, Япония), «ProGlass Nine» (Silmet, Израиль), «Полиакрилин» (ТехноДент, Россия), «Цемион» (ВладМиВа, Россия), «Кемфил» (СтомаДент, Россия) и «Глассин Рест» (Омега-Дент, Россия). Результаты анализа химического состава порошков СИЦ представлены в таблице 1. На рисунках 1 – 8 представлены фрагменты энергодисперсионных спектров порошков СИЦ.По результатам химического анализа СИЦ методом энергодисперсионной спектроскопии для всех образцов выявлены пики наибольшей интенсивности, соответствующие следующим химическим элементам: Si  Al  и О, а также менее интенсивные пики обнаружены для элементов F и P. На основании того, что для «AHfil +»,  «Цемион» и «Fuji IX GP» выявлен пик Sr, можно сделать вывод о том, что данные СИЦ изготовлены из стеклонаполнителей на основе стронций-алюмо-фтор-силикатных стекол. На основе стеклонаполнителя из кальций-алюмо-фтор-силикатного стекла изготовлен «Кемфил», имеющий пик, соответствующий Ca. Для «ProGlass Nine»          , «Полиакрилин» и «Глассин Рест» выявлены пики, соответствующие Sr и Ca. Для «Ketac Molar Easymix» выявлены пики, соответствующие Ca и La. В соответствии с инструкцией по применению «Глассин Рест» должен содержать лантан, однако пика, соответствующего лантану, для данного СИЦ не выявлено.Помимо базовых элементов все исследованные СИЦ содержат от 0,15 до 4,26 % натрия, от 0,13 до 3,84 % бария, от 0,10 до 0,22 % магния, а также от 1,76 до 5,29 % фосфора. Содержание фтора в них составляет 6,25 – 20,71 %, при этом наименьшим характеризуется «Цемион», а наибольшим – «Глассин Рест».Таблица 1Химический состав порошков СИЦЭлементСодержание, масс. %AHfil +Ketac Molar EasymixFuji IX GPProGlass NineПолиак-рилинЦемионКемфилГлассин РестO35,12±4,427,10±2,934,50±3,840,49±4,232,05±3,636,05±4,537,63±3,726,43±3,0Al17,07 ±0,912,01±0,514,89±0,714,79±0,614,77±0,719,53±1,015,83±0,713,09±0,6Si15,00±0,712,58±0,514,44±0,619,62±0,813,56±0,611,56±0,512,72±0,512,38±0,5Ca-12,18±0,4-1,70±0,11,36±0,1-9,00±0,36,69±0,2Sr16,76±0,7-18,00±0,79,33±0,416,73±0,720,41±0,9-7,37±0,3F10,85±1,611,84±1,413,84±1,69,60±1,214,79±1,86,25±1,018,41±1,920,71±2,4P4,52±0,22,02±0,11,76±0,12,12±0,13,54±0,25,29±0,23,04±0,12,65±0,1Na0,31±0,02,24±0,21,29±0,11,86±0,10,29±0,00,15±0,02,92±0,24,26±0,3Ba0,18±0,00,83±0,01,06±0,10,25±0,02,42±0,10,57±0,00,13±0,03,84±0,1La-18,72±0,5------K-0,18±0,0----0,15±0,0-Mg0,19±0,00,13±0,00,22±0,00,10±0,00,19±0,00,20±0,00,16±0,00,16±0,0Zn-0,16±0,0-0,13±0,00,30±0,0--2,43±0,1  Рис. 1. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «AHfil +» Рис. 2. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Ketac Molar Easymix» Рис. 3. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Fuji IX GP» Рис. 4. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «ProGlass Nine» Рис. 5. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Полиакрилин» Рис. 6. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Цемион» Рис. 7. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Кемфил» Рис. 8. Фрагмент энергодисперсионного спектра СИЦ «Глассин Рест»Микроструктура порошков СИЦ представлена на рисунках  9 — 16. По данным СЭМ они представляют собой порошки, содержащие оскольчатые частицы, поверхность которых плотная, непористая. Конгломераты обнаружены в «Ketac Molar Easymix», как показано на рисунке 10, что объясняется тем, что при его изготовлении проводится гранулирование порошка для улучшения его смачиваемости и упрощения замешивания [15]. Результаты гранулометрического анализа представлены в таблице 2, а дифференциальные кривые распределения частиц по размерам — на рисунках 17-24.«Цемион» и «Ketac Molar Easymix» характеризуются наибольшим содержанием мелких частиц (менее 1 мкм), 10 % их объема занимают частицы размером до 0,34 и 0,38 мкм соответственно. «Полиакрилин» и «Глассин Рест» не содержат частиц размером менее 1 мкм. «Ketac Molar Easymix» характеризуется наиболее мелким размером частиц. «Fuji IX GP» характеризуется наиболее широким бимодальным распределением частиц. Наибольшим средним размером частиц характеризуется «ProGlass Nine» (14,77 мкм). Наименьшим средним размером частиц характеризуется «Ketac Molar Easymix» (5,70 мкм). Полученные данные подтверждаются результатами  сканирующей электронной микроскопии. Различия исследованных порошков СИЦ по гранулометрическому составу свидетельствуют о различии в технологии помола стекла при их получении.Таблица 2Гранулометрический состав порошков СИЦКритерий оценки частицЗначение, мкмAHfil +Ketac Molar EasymixFuji IX GPProGlass NineПолиак-рилинЦемионКемфилГлассин РестСреднее значение (Mean)8,865,7010,1514,778,426,387,2311,25Стандартное отклонение (S.D.)9,978,8811,4013,886,077,607,059,06*D101,380,381,522,302,650,341,422,93*D252,521,432,783,883,871,182,524,49*D504,853,336,049,336,623,374,638,37*D7511,876,0514,1522,1611,378,619,9915,41*D9022,2713,2123,2936,5516,6417,7416,5923,68*D10,  D25, D50, D75, D90 – частицы меньше указанного размера занимают 10%, 25%, 50 %, 75%, 90% по объему соответственно. Рис.17 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «AHfil +» по размерам Рис.18 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Ketac Molar Easymix» по размерам Рис.19 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Fuji IX GP» по размерам Рис.20 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «ProGlass Nine» по размерам Рис.21 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Полиакрилин» по размерам Рис.22 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Цемион» по размерам Рис.23 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Кемфил   » по размерам Рис.24 . Дифференциальная кривая распределения частиц СИЦ «Глассин Рест» по размерамРезультаты испытаний функциональных свойств СИЦ представлены в таблице 3. Порошок и жидкость СИЦ замешивали в соответствии с инструкциями изготовителей, однако «Кемфил» и «Глассин Рест» не удалось замешать при заявленном соотношении порошка и жидкости. Для данных СИЦ значения получены при снижении количества порошка в два раза. Показано, что все исследованные СИЦ характеризуются достаточным рабочим временем. СИЦ «Ketac Molar Easymix» характеризуется наименьшим рабочим временем, которое составляет 1,0 минуту. Рабочее время остальных исследованных СИЦ является более подходящим для их клинического применения и составляет от            2 до 3,5 минут. По времени твердения все СИЦ, за исключением «ProGlass Nine», соответствуют требованиям ГОСТ 31578-2012 и ISO 9917-1:2007 (не более 6 минут). Кроме того, данный СИЦ имеет наименьшую прочность среди исследованных (36±3 МПа), что не соответствует требованиям ГОСТ 31578-2012 и ISO 9917-1:2007 (не менее 130 МПа). Также не соответствует требованиям нормативной документации по прочности «Кемфил» и «Глассин Рест». По результатам испытаний «Fuji IX GP» имеет самую высокую прочность (201±33 МПа). Прочность при сжатии остальных СИЦ соответствует нормативным требованиям и составляет 142-169 МПа.    Таблица 3Функциональные свойства СИЦ AHfil +Ketac Molar EasymixFuji IX GPProGlass NineПолиак-рилинЦемионКемфилГлассин РестРабочее время, мин:сек2:301:002:303:302:002:40-(4:00*)-(1:50*)Время твердения, мин3,54,04,011,04,54,5-(5,0*)-(4,0*)Прочность при сжатии, МПа169±6158±5201±3336±3150±7142±6-(68±6*)-(104±5*)* значения получены при снижении количества порошка в два раза.На рисунках 25 – 32 представлены рентгеновские снимки, на которых слева расположен образец испытуемого цемента, а справа - алюминиевый ступенчатый клин (толщина ступеней увеличивается от 1 до 4 мм сверху вниз). По результатам испытания показано, что все исследованные СИЦ, за исключением нерентгеноконтрастного «ProGlass Nine», обладают рентгеноконтрастностью, соответствующей 1 ступени алюминиевого клина (1 мм алюминия). Рис.25 . Рентгеновский снимок СИЦ «AHfil +» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.26 . Рентгеновский снимок СИЦ «Ketac Molar Easymix» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.27 . Рентгеновский снимок СИЦ «Fuji IX GP» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.28 . Рентгеновский снимок СИЦ «ProGlass Nine» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.29 . Рентгеновский снимок СИЦ «Полиакрилин» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.30 . Рентгеновский снимок СИЦ «Цемион» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.31 . Рентгеновский снимок СИЦ «Кемфил» и алюминиевого ступенчатого клина Рис.32 . Рентгеновский снимок СИЦ «Глассин Рест» и алюминиевого ступенчатого клинаПо данным СЭМ при увеличении в 30 и 500 раз исследованные СИЦ после отверждения представляют собой стеклянные частицы различного размера, окруженные силикагелем и расположенные в матриксе из поперечно связанных молекул поликислот. Все исследованные образцы имеют дефекты структуры: трещины и поры. ВыводыПо данным СЭМ порошки СИЦ содержат оскольчатые частицы, поверхность которых плотная, непористая. Наличие конгломератов в «Ketac Molar Easymix» объясняется тем, что при его изготовлении проводится гранулирование порошка для улучшения его смачиваемости и упрощения замешивания. По результатам химического анализа порошков СИЦ методом энергодисперсионной спектроскопии для всех образцов СИЦ выявлены пики наибольшей интенсивности, соответствующие следующим химическим элементам: Si  Al  и О, а также менее интенсивные пики обнаружены для элементов F и P. На основании того, что для «AHfil +»,  «Цемион» и «Fuji IX GP» выявлен пик Sr, можно сделать вывод о том, что данные СИЦ изготовлены из стеклонаполнителей на основе стронций-алюмо-фтор-силикатных стекол. На основе стеклонаполнителя из кальций-алюмо-фтор-силикатного стекла изготовлен «Кемфил», имеющий пик, соответствующий Ca. Для «ProGlass Nine», «Полиакрилин» и «Глассин Рест» выявлены пики, соответствующие Sr и Ca. Для «Ketac Molar Easymix» выявлены пики, соответствующие Ca и La. В соответствии с инструкцией по применению «Глассин Рест» должен содержать лантан, однако пика, соответствующего лантану, для данного СИЦ не выявлено. Помимо базовых элементов все исследованные СИЦ содержат от 0,15 до 4,26 % натрия, от 0,13 до 3,84 % бария, от 0,10 до 0,22 % магния, а также от 1,76 до 5,29 % фосфора. Содержание фтора в них составляет 6,25 – 20,71 %, при этом наименьшим характеризуется «Цемион», а наибольшим – «Глассин Рест».Порошки «Цемион» и «Ketac Molar Easymix» характеризуются наибольшим содержанием мелких частиц (менее 1 мкм), 10 % их объема занимают частицы размером до 0,34 и 0,38 мкм соответственно. «Полиакрилин» и «Глассин Рест» не содержат частиц размером менее 1 мкм. «Ketac Molar Easymix» характеризуется наиболее мелким размером частиц. «Fuji IX GP» характеризуется наиболее широким бимодальным распределением частиц. Наибольшим средним размером частиц характеризуется «ProGlass Nine» (14,77 мкм). Наименьшим средним размером частиц характеризуется «Ketac Molar Easymix» (5,70 мкм). Различия исследованных порошков СИЦ по гранулометрическому составу свидетельствуют о различии в технологии помола стекла при их получении.По результатам испытаний функциональных свойств показано, что все исследованные СИЦ характеризуются достаточным рабочим временем, при этом наименьшим – «Ketac Molar Easymix» (1 минута). Рабочее время остальных исследованных СИЦ является более подходящим для их клинического применения и составляет от  2 до 3,5 минут. По времени твердения все СИЦ, за исключением «ProGlass Nine», соответствуют требованиям ГОСТ 31578-2012 и ISO 9917-1:2007 (не более 6 минут). Кроме того, данный СИЦ имеет наименьшую прочность среди исследованных (36±3 МПа), что не соответствует требованиям ГОСТ 31578-2012 и ISO 9917-1:2007 (не менее 130 МПа). Также не соответствует требованиям нормативной документации по прочности «Кемфил» и «Глассин Рест». По результатам испытаний «Fuji IX GP» имеет самую высокую прочность (201±33 МПа). Прочность при сжатии остальных СИЦ составляет 142-169 МПа.По данным СЭМ СИЦ после отверждения представляют собой стеклянные частицы различного размера, окруженные силикагелем и расположенные в матриксе из поперечно связанных молекул поликислот. Все исследованные образцы имеют дефекты структуры: трещины и поры.По результатам испытания показано, что все исследованные СИЦ, за исключением нерентгеноконтрастного «ProGlass Nine», обладают рентгеноконтрастностью, соответствующей 1 ступени алюминиевого клина (1 мм алюминия).По результатам испытаний среди исследованных СИЦ нами рекомендованы к применению в стоматологической практике «AHfil+», «Ketac Molar Easymix», «Fuji IX GP», «Полиакрилин» и «Цемион».