Freisetzung von Bisphenol A aus Fissurenversiegelungsmaterialien in vitro: eine Pilotstudie zur Frage, ob eine östrogene Wirkung denkbar ist

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung von Fissurenversiegelungsmaterialien hinsichtlich der Freisetzung von Bisphenol A. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Fissurenversiegelungsmaterialien (Fissurit F und Delton FS+) sowie eine Positiv- und eine Negativ-Kontrolle auf eine Bisphenol-A-Abgabe untersucht. Für jedes Material wurden jeweils 21 Proben hergestellt, von denen jeweils sieben Proben für eine Probenreihe verwendet wurden. Unabhängig von diesen Proben wurde eine Testprobe (1,62 g Bis-GMA) aufgearbeitet und der Bisphenol-A-Gehalt im Eluat untersucht. Zur Herstellung von Proben der gleichen Größe, wurden die Versiegler in einen Glasring (aus-gekleidet mit einer Metallmatrize) definierter Größe mit 8 mm Innendurchmesser und 3 mm Hö- he appliziert und von beiden Seiten insgesamt 40 Sekunden lang mit einer LED- Lampe polyme-risiert. Nach Polymerisation der Proben wurden diese in ein Glasgefäß überführt. Die Glasgefä-ße wurden nach Zugabe von entionisiertem Wasser zu den Proben in einen Horizontalschüttler eingespannt und unter ständiger Bewegung bei Zimmertemperatur 24 Stunden der Migration überlassen. Anschließend wurden mit einer Flüssig-Flüssig-Extraktion die Extrakte aufgearbei-tet. In Anlehnung an die Europäische Norm EN 14372:2004 (E) zur Bestimmung von Bisphenol A aus Nahrungsmittelbehältnissen wurden die Proben auf den Gehalt an BPA in flüssigem Medi-um überprüft. Das aus der Flüssigkeit erhaltene Migrat wurde mittels Hochleistungsflüssigkeitschromato-graphie gemessen. Der Bisphenol-A-Gehalt wurde in den ersten Probenreihen mit Hilfe einer Fluoreszenz- und Diodenarraydetektion untersucht. Da kein Nachweis von Bisphenol A möglich war und sehr viele verschiedene Peaks detektiert wurden, erfolgte zur Absicherung der Ergeb-nisse eine weitere Untersuchung der Proben mittels Massenspektrometer (HPLC-MS/MS). Die-se Methode besitzt eine höhere Trennleistung und höhere Selektivität im Vergleich zur UV- oder Diodenarraydetektion. Mit der HPLC Messung konnte Bisphenol A nur in der Positiv-Kontrolle detektiert werden. Zur Sicherung der Reproduzierbarkeit der Methode und zur Bestätigung der Ergebnisse dieser Proben wurden mehrere Messungen von Standardlösungen durchgeführt. Der Nachweis von Bisphenol A aus der Probenreihe der Positiv-Kontrolle (Bis-GMA) konnte dadurch bestätigt werden. Eine quantitative Aussage war aufgrund des geringen Peak-Signals nicht möglich. Da aufgrund der vielen Peaks in den anderen Proben keine eindeutige Aussage über BPA ge-troffen werden konnte, wurde ein Wiederfindungsversuch durchgeführt. In diesem Zusammen-hang wurde dotiertes Bisphenol A zu den Probenlösungen hinzugegeben und mit dem gleichen Verfahren untersucht. Die Richtigkeit der Ergebnisse wurde stets mit dem Vergleich der Chro-matogramme der Standardlösungen gesichert. Eine vergleichende statistische Auswertung ist aufgrund des fehlenden Nachweises von Bis- phenol A nicht möglich. Im Fall der Positiv-Kontrolle ist trotz des Nachweises von Bisphenol A aufgrund des geringen Peaks keine Quantifizierung möglich. Da Bisphenol A in dem Wiederfindungsversuch zu detektieren war, kann geschlussfolgert wer-den, dass in den vorherigen Proben kein Bisphenol A enthalten war. Eine abschließende Wer-tung bezüglich der Grenzwerte hinsichtlich gesundheitlicher Risiken von Bisphenol A kann aus den vorliegenden Ergebnissen nicht abgeleitet werden. Die in Wasser freigesetzte BPA-Mengen waren insgesamt sehr gering.

The objective of this dissertation was to investigate the stability of bisphenol A contained in den-tal fissure sealants. In particular, two fissure sealants (Fissurit F and Delton FS+) were tested alongside a positive (Bis- GMA-based resin) and a negative control (TMXDI, an experimental Bis-GMA-free sealant). Independently of these test samples, another test sample (1.62 g Bis-GMA) was examined. For each material, 21 discs were prepared by placing the fissure sealant into a glass ring that was lined with a metal matrix band and had an internal diameter of 8 mm and a height of 3 mm. These discs were polymerized for 40 seconds on both sides with an LED curing light. Seven discs of each material were needed to conduct a test cycle. The polymerized discs were trans-ferred to a glass vial. Deionized water was added and then the vials were mounted on a hori-zontal shaker. The samples were subjected to continuous motion at room temperature for 24 hours to allow migration. After completion of the migration time, extracts were obtained by means of liquid- liquid extraction. The stabilitiy of bisphenol A in dental fissure sealants was tested in accordance with the European standard EN 14372:2004 (E) “Child use and care arti-cles. Cutlery and feeding utensils.Safety requirements and tests” to determine the bisphenol A levels released from food containers in liquid medium. The migrates were tested for bisphenol A with the help of high- performance liquid chromatogra-phy. Bisphenol A was analyzed by fluorescence and diode-array detection. Because many peak levels were detected in conjunction with these measurements, the bisphenol A levels were addi-tionally quantified with mass spectrometry (HPLC-MS/MS). This test method offers a higher selectivity and separating efficiency than UV or diode array detection methods. Bisphenol A was found only in the positive control group when the HPLC method was used. The level of bisphe-nol A could not be calculated because the peak signal was not high enough to be quantified. As many peaks were observed in the other sets of tests, it was impossible to draw a clear con-clusion and, therefore, it was necessary to carry out recovery tests. To conduct the recovery tests, selected bisphenol A was applied to the test liquids and then determined using the same test method as above. The accuracy of the test results was ensured with the help of the chro-matograms of the standard fluids. A comparative statistical analysis was not possible because no bisphenol A was present. In the case of the positive control group, a quantification of bisphenol A could not be performed be-cause the peak levels were too weak. In conclusion, no bisphenol A was present in the migrates in the test series before the recovery test. Bisphenol A was detected on the chromatograms only after standard bisphenol A had been added to the test liquids. It is difficult to define a limit value for estrogen-like substances to pre-vent health risks. The migration of BPA into water was overall very low in sets of tests.