Формальдегід застосовується в різних областях, в тому числі і в медицині і стоматології вже довгий час. Даною статтею я хотів би показати, як по відношенню до формальдегіду застосовуються подвійні стандарти, виключаючи його застосування в одних сферах діяльності, мотівівуя високою токсичністю речовини, але нічого не роблячи з застосуванням речовини в інших областях, де воно як і раніше залишається в широкому використанні.
небезпека формальдегіду
Без всяких сумнівів, формальдегід (ФА) є токсичною речовиною, для якого науковими фактами встановлено канцерогенну дію на людський організм. Бажання зменшити вплив ФА на організм людини цілком зрозуміло, але, для такого речовини, яке дуже широко поширене в навколишньому середовищі, потрібно знати дози, які викликають реальну небезпеку, а які занадто малі, щоб викликати клінічну патологію, визначення якої було б можливо. Проте, щодо формальдегіду в стоматології ніякі кількісні критерії не застосовуються, і його небезпека навмисно ескаліруется тим, що речовина називається токсичною, канцерогенним, отруйним і дуже небезпечним незалежно від дози. Дані вислови на підсвідомість недумаючих людини діють набагато сильніше, ніж наукові факти, виражені чисельними критеріями.
Встановлено, що ФА при концентрації в повітрі в 1 мкг / л і вище вже може викликати клінічно виражену симптоматику для самих чутливих людей. ЛД50 для формальдегіду, встановлена експериментами на дрібних ссавців, дорівнює десь близько 400 мг / кг маси тіла, якщо речовина потрапила в тіло перорально. Описано декілька випадків смертельного отруєння людей формальдегідом, коли в організм перорально потрапило близько 100-200 мл 5-й процентного розчину формальдегіду, що відповідає 5-10 грамам чистого формальдегіду.
ЛК50 формальдегіду для дрібних ссавців, вдихаючи тривалий час, встановлено на рівні близько 400 мг / м3.
поняття токсичності
межа безпеки
Хочу дати визначення терміну межа бесопасності. який також потрібен для розуміння небезпеки речовини, і хочу цей термін пояснити на прикладі етанолу - одного з найбільш популярних токсичних речовин, що застосовуються людиною. ЛД50 етанолу всього лише дуже небагато мешьше, ніж 5 г / кг, тому він є одним з найбільш малотоксичних речовин в класі токсичних речовин. Проте, етанол особливий тим, що має досить вузький межа безпеки - різницю між смертельною і терапевтичної дозою. Терапевтична доза для етанолу є досить розмитим поняттям, але якщо її вважати як дозу, яка застосовується людиною для поліпшення настрою, то вона все в кілька разів нижче летальної дози. Така невелика різниця між терапевтичної і летальної (токсичної) дозами і означає вузький межа безпеки. З іншого боку, важливо розуміти, що половина ЛД50 не дорівнює ЛД25, чверть ЛД50 не дорівнює ЛД12,5 а подвійна ЛД50 не дорівнює ЛД100 (хоча, звичайно, подвійна ЛД50 буває дуже близькою до ЛД100) через те, що залежність не є прямолінійна .
Межа безпеки речовини визначає безпеку застосування даної речовини на практиці. У порівнянні з етанолом, межа безпеки формальдегіду дуже великий, так як "терапевтичні" його дози набагато менше токсичних і летальних (слово терапевтичні я має намір взяв в лапки, бо для формальдегіду поняття терапевтичної дози досить неоднозначно).
Кількість формальдегіду в навколишнє середовище
Формальдегід неминуче потрапляє в організм в людини з навколишнього середовища з повітрям, водою, їжею і з техногенних джерел. Кількість формальдегіду, що потрапляє в організм в цими шляхами, дуже велика в порівнянні з тим, що потрапляє зі стоматологічних препаратів.
Формальдегід в повітрі
В середньому концентрація формальдегіду в повітрі дорівнює приблизно 0,5-1 мкг / м 3. але в населених пунктах, промислових областях а також всередині приміщень концентрація може досягати і десятків мікрограмів на кубічний метр повітря. Людина, яка за добу в середньому вдихає близько 6 м 3 повітря, з повітрям отримує в середньому кілька мікрограмів формальдегіду і більше.
У сигаретному димі концентрація формальдегіду ще набагато більше, і за добу багато палить людина може отримати близько 1 міліграма формальдегіду.
Формальдегід в їжі та напоях
Концентрація формальдегіду в питній воді як правило не перевищує 0,1 мг / л, і цим шляхом людина за добу отримує близько 0,2 мг формальдегіду. У харчових продуктах ФА може бути як натурально, так і з-за того, що продукти можуть бути хімічно і термічно обробляється, а також і через те, що вони можуть зберігатися в тарі, виготовленій з полімерів формальдегіду. В овочах і фруктах в середньому є близько 3-60 мг / кг формальдегіду, в молочних продуктах - близько 1 мг / кг, в м'ясі та рибі - близько 6-20 мг / кг, в молюсків - 1-100 мг / кг. Середня кількість ФА, що потрапляє в організм з їжею за добу сильно залежить від раціону людини, і дорівнює приблизно 1,5-14 мг.
Формальдегід в стоматологічних препаратах
теоретичний максимум
Для того, щоб приблизно підрахувати кількості формальдегіду всередині зуба у всіх цих випадках, давайте займемося підрахунком обсягу розширених каналів зуба. Це нескладно зробити застосовуючи прості геометричні формули. В середньому, довжина каналу зуба дорівнює десь 15 мм, ширина його у апекса в середньому дорівнює 0,2-0,3 мм, ширина в гирлі - близько 1 мм (якщо застосовується висококонусная обробка каналу). Щоб спростити підрахунок обсягу каналу, будемо вважати, що він є циліндром завдовжки в 15 мм із середньою шириною в 0,6 мм. Обсяг такого цилинд дорівнює добутку квадрата діаметра циліндра (0,6 мм) на довжину циліндра (15 мм) на пі / 4, що в нашому випадку дорівнює близько 4 мм 3. З огляду на, що препарування каналу може бути як і менш конусное, так і більш конусное з більш широкою верхівкою, можна вважати, що в середньому обсяг каналу зуба буде десь 2-10 мм3 для однокореневого зуба, і 5-30 мм 3 для многокорневого зуба .
Отже, теоретичний максимум можна було б досягти, якщо заповнити весь цей обсяг полімером формальдегіду, скажімо, параформальдегіду, тріоксаном або Поліформальдегід. Щільність даних речовин досить близька до 1 г / см3, тому, якщо брати максимальний вирахуваний обсяг розширених каналів зуба в 30 мм3, то отримаємо, що в такому зубі теоретично можна помістити десь 30 мг формальдегіду. Це є теоретичний максимум для одного зуба, і ця кількість виділялося б з зуба протягом дуже довгого часу (підрахунки по формальдегіду з їжею, водою, повітрям і з інших джерел дали нам числа в кілька мг - кілька десятків мг, але за одну добу! ).
реальні кількості
Кількість ФА в речовинах, призначених для заповнення каналів, звичайно ж набагато менше мною вирахуваний теоретичного максимуму. По-перше, немає жодного стоматологічного препарату, який був би 100% -ним формальдегідом. По-друге, велика частина формальдегіду в багатьох препаратах витрачається на освіту полімеру, а не залишається у вільному вигляді. І в третіх, застосовуючи препарат з внутріканального наповнювачем, таким, як гутаперча. можна значно зменшити кількість формальдегід-яке містить препарату, що застосовується в якості герметика.
Кількість інтраканального формальдегіду при заповненні каналу тільки герметиком
Можна проаналізувати зразкові справжні величини ФА, якщо почитати склад речовин, в які входить формальдегід. Скажімо, препарат Forfenan, який складається з двох ємностей з рідинами і однієї ємністю з порошкоподібною речовиною. У складі однієї з рідин міститься приблизно 35% формальдегіду, готуючи препарат, змішуються всі три ємності. Для простоти розрахунку будемо вважати, що змішуються приблизно однакові кількості всіх трьох ємностей, тому в суміші буде матися трохи більше 10% формальдегіду (якщо вважати, що він не витрачається на хімічну реакцію). Отже, навіть в цьому гіпотетичному випадку ми отримали б всього лише десяту частину від вирахуваний максимуму, тобто, близько 3 мг формальдегіду для одного зуба, канали якого повністю заповнені таким речовиною.
Відомий препарат Endomethasone має всього лише 2% формальдегіду (у вигляді поліоксиметілена) в порошку. Змішавши порошок з рідиною приблизно по пропорції 1 до 1, ми отримуємо, що всього лише 1% від утворилася маси є похідним формальдегіду, що, перерахувавши на масу речовини в каналах, дорівнює приблизно 0,3 мг.
Всі дані розрахунки не враховують того, що частина формальдегіду (або його похідного) бере участь в реакції і його вже не залишається у вільному вигляді, не враховують і того, що пломбування каналів, як правило, проводиться не одним герметиком, а й наповнювачем, що значно зменшує кількість формальдегіду в каналі. А також, що найбільш важливо, не враховують того, що це не добова доза, яка не місячна і навіть не річна, це максимально можлива доза, яка виділилася б з зуба пацієнта, якби весь наповнювач розпався б, причому, з утворенням того ж самого формальдегіду.
Кількість інтраканального формальдегіду при заповненні каналів герметиком з наповнювачем
Більшість сучасних методик обтурації каналів мають на увазі застосування герметика разом з наповнювачем, в якості останнього зазвичай пріменятеся гутаперча. Застосовуючи цю методику, переслідується мета використовувати якомога менше герметика, заповнивши якомога більше обсягу наповнювачем. Можна приблизно підрахувати кількість герметика в каналі, коли він застосовується разом з наповнювачем. Розпили зубів, пломбувальних різними техніками наповнювачем і герметиком, показують нам досить різний розподіл обсягів останніх. Застосовуючи методики пломбування гарячої рідкої гуттаперчей, кількість герметика буває дуже малим, приблизно соті частини всього обсягу каналу. При пломбуванні технікою латеральної конденсації, герметик може заповнювати і до половини обсягу каналу.
Отже, якщо застосовувати герметик, що містить формальдегід, разом з наповнювачем, то кількість герметика, а разом і ФА, зменшується від декількох разів до декількох десятків, і кількість формальдегіду в такий спосіб заповненому зубі дорівнює, в залежності від техніки і речовини, може бути від всього лише десятка мікрограмів до приблизно міліграма.
Кількість вільного формальдегіду
Вище я вирахував кількість формальдегіду, який був би в каналах зуба, якщо він не реагував би з іншими речовинами, що входять до складу герметика. Резорцінформаліновие герметики основну частину формальдегіду витрачають на хімічну реакцію з резорцином для утворення полімеру, тому у вільному вигляді його залишається дуже небагато. З іншого боку, РФ-полімер дуже потроху розпадається, і формальдегід знову вивільняється, але ця кількість набагато менше, ніж початкову кількість формальдегіду, використаного для синтезу полімеру.
Формальдегід в таких речовини, як Endomethasone, в які просто доданий формальдегід звільняє агент, з іншими речовинами під час приготування герметика не реагує, і, мабуть, доданий туди для довготривалого антибактеріального ефекту при розпаді ФА звільняє агента.
Добовий доза
Всі вищевказані числа відображають кількість формальдегіду в каналах зуба, пломбувати герметиком, що містить формальдегід. Для того, щоб порівнювати дані числа з кількістю ФА, що потрапляє в інший спосіб, потрібно приблизно вирахувати добову дозу. Це можна зробити тільки приблизно, поділивши вище отримані числа на яке-н велике число, так як весь формальдегід з герметика буде виділятися дуже довгий час, і так і не виділиться за все життя. Виділення формальдегіду, звичайно ж, не буде рівномірним, і буде найбільш інтенсивним в момент полімеризації і відразу після неї, а потім поступово буде сповільнюватися. Якщо, зручності ради, порахувати, що весь формальдегід з герметика виділиться за 3 роки, що приблизно дорівнює 1000 діб, то отримаємо числа від 10 нанограммов до приблизно 1 мікрограма на добу. Для того, щоб зрозуміти наскільки це мізерні кількості, досить згадати кількості формальдегіду, що потрапляють в організм в с водою, їжею і з техногенних джерел.
Речовини, що вивільняють формальдегід
Формальдегід-релизер діалізоніділ уреа і 5-бром-5-нітро-1,3-діоксан в косметичних препаратах
Є ряд хімічних речовин, часом хімічно дуже далеких від формальдегіду, які в процесі розпаду або реакцій з іншими речовинами здатні виділяти формальдегід. Такі речовини називаються формальдегід звільняють агентами, або формальдегід релизерами. Ці речовини застосовуються як консерванти в косметичних препаратах і засобах для особистої гігієни, в тому числі, і в зубних пастах і препаратах для полоскання порожнини рота. Найбільш популярними ФА релизерами є наступні (англійські назви):
- Benzylhemiformal.
- Bronopol; 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol.
- 5-bromo-5-nitro-1,3-dioxane.
- Diazolidinyl urea; N, N'-bis (hydroxymethyl) urea; 1- (1,3-bis (hydroxymethyl) -2,5-dioxoimidazolidin-4-yl) -1,3-bis (hydroxymethyl) urea.
- DMDM Hydantoin; 1,3-cimethylol-5,5-dimethylhydantoin; 1,3-Bis (hydroxymethyl) -5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione.
- Imidazolidinyl urea; imidurea; N, N '' - methylenebis (N '- (3- (hydroxymethyl) -2,5-dioxo-4-imidazolidinyl) urea.
- Methenamine; urotropine; hexamethylenetetramine; 1,3,5,7- tetraazaadamantane, formin, aminoform.
- Formaldehyde; formic aldehyde; oxymethylene.
- Paraformaldehyde.
- Sodium hydroxymethylglycinate.
- Quaternium-15; chloroallyl methenamine chloride; hexamethylenetetramine chloroallyl chloride; 3,5,7-triaza-1-azoniaadamantane, 1- (3-chloroallyl) -, chloride; N- (3-chloroallyl) hexaminium chloride.
- Tris nitro; trimethylolnitromethane; 2-nitro-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol; tris (hydroxymethyl) nitromethane; nitroisobutylglycerol.
Якби ми уважно почитали написи на упаковках косметітескіх препаратів, препаратів особистої гігієни і на схожих, то виявили б назви деяких з вищевказаних речовини на частини з тих упаковок (Рис. Формальдегід-релизер діалізоніділ уреа і 5-бром-5-нітро-1, 3-діоксан в косметичних препаратах).
Так як слово "формальдегід" у багато кого асоціюється з отрутою, токсичним і небезпечним речовиною, то виробники пішли на хитрість і почали застосовувати формальдегід-релізери і писати їх назви, які, часом, не є добре відомими навіть хімікам, не кажучи вже про середньостатистичному споживача.
біодоступність формальдегіду
Все-таки, порівнювати кількість ФА, який потрапив в організм з герметиків зубних каналів, з тим, що потрапляє з їжею, водою, повітрям або іншими шляхами, не можна навіть маючи конкретні числа. Різними шляхами потрапляє формальдегід має різну біодоступність, чисельні величини якої мені поки невідомі.
З іншого боку, формальдегід не можна розглядати тільки як речовина системної дії, так як це препарат з високою хімічною активністю, і він має виражену місцеву дію. Біодоступність за своїм визначенням є частиною речовини, що потрапила в системний кровотік, тому у речовини з високою місцевою активністю частина так і не досягне системного кровотоку через реакцій на місцевому рівні, а біодоступність завжди буде нижче 100%.
"Інтрадентальний" формальдегід
Не маючи конкретних чисел по біодоступності формальдегіду, можу поки тільки припустити, що біодоступність "інтрадентального" ФА може бути близька до 100% в місцях, де речовина контактує з періодонтом або кісткою, так як виділився в газоподібному вигляді він негайно розчиниться у водному середовищі навколишніх тканин і або буде там відразу метаболізованих, або частково потрапить в системний кровотік. У місцях, де герметик не контактує з живими тканинами, газоподібний формальдегід буде як проникати вглиб каналу, так і виділятися з зуба в порожнину рота. В даному випадку, поки немає хоча б приблизних чисел біодоступності "інтрадентального" формальдегіду, раджу вважати за гіршим сценарієм, приймаючи це число рівним за 100%.