Метилметакрилатные мономеры и полимеры, особенно те из них, которыми пользуются зубные техники и специалисты в области ортопедического протезирования, могут вызывать тяжелый контактный дерматит, периферическую нейропатию, профессиональную бронхиальную астму, гипотензию, атриовентрикулярные блокады и остановку сердца.
а) Структура и классификация акрилатов. По своей структуре все акрилмономеры представляют собой сложные эфиры акриловой кислоты. Природа R-группы определяет свойства таких эфиров и образующегося из них полимера. Если R представляет собой метильный радикал, то ему будет соответствовать мономер метилакрилат.
Замещение водорода метильной группой дает возможность синтезировать сложные эфиры метакриловой кислоты, и если при этом в качестве R-группы вновь выступает метильный радикал, то образуется самый часто встречающийся мономер семейства акриловых соединений метилметакрилат. Низкомолекулярные акриловые мономеры — это жидкости с характерным, как правило, неприятным запахом.
Типичное самополимеризующееся акрилатное производное имеет следующий состав:
- Компонент А. Метилметакрилатный мономер с добавлением 2 % диметил-р-толуидина (инициатора).
- Компонент Б. Полимеризованный метилметакрилат в гранулированной форме и 2—3 % бензоилпероксида (активатора).
Соединение указанных двух компонентов обеспечивает контакт активатора с инициатором реакции, вызывает полимеризацию мономера, который в свою очередь связывает частицы порошка и образует твердую массу. Полученный акриловый пластик содержит остаточное количество мономера, не более 2 %.
Метилметакрилат (например, рентгеноконтрастный хирургический костный цемент Surgical Simplex Р Radiopaque bone cement) выпускается в виде жидкости и порошка, смешиваемых непосредственно перед применением. Жидкий компонент представлен метилметакриловым мономером ("мономер") с добавлением небольшого количества диметил-p-толуидина и гидрохинона. Последний предотвращает преждевременную полимеризацию.
Диметил-р-толуидин способствует эффективному холодному отвердению конечного продукта. Порошок — это в основном метилметакрилат. Смесь всех компонентов представляет собой тестообразную массу, которая (через 5—10 мин) в результате экзометрической химической реакции превращается в цементоподобный комплекс.
б) Применение акрилатов. Полиметакрилаты используются главным образом для получения глянцевых прозрачных поверхностей или декоративных материалов. Они находят применение в стоматологии, из полиметакрилатов делают искусственные зубы, основу для них и пломбировочные материалы. На рынке ортодонтологических товаров метакрилаты распространяются как материалы для внешнего покрытия зуба, заполнители полостей и трещин, наносимые на поверхность зуба и служащие барьером для распространения кариеса.
Полиметакрилаты используются также как цемент для костей и для изготовления мягких и твердых контактных линз. Еще одна сфера их применения — производство искусственных ногтей.
в) Профессиональная экспозиция. Концентрации метилметакрилата (ММА) и формальдегида в воздухе зуботехнической лаборатории во время работы с пластмассой, служащей основой для искусственных зубов, обычно не превышают соответствующих пороговых величин. Максимальная средняя концентрация ММА, согласно нормативам OSНА, на рабочем месте за 8-часовую смену составляет 100 млн-1, или 410 мг/м3.
Запах вещества становится ощутимым при 0,2—0,3 ppm. Уровни ММА в операционной при имплантации протеза бедренного сустава во время смешивания компонентов достигают 222 ppm. Они снижаются до 50 млн-' через 2 мин, до 4 ppm через 6 мин и до 0 — к моменту полного затвердевания.
В Соединенных Штатах профессиональная экспозиция (ACGIH) к n-бутилакрилату допускается на уровне 55 мг/м3 (ВСВ) и 100 мг/м3 (при попадании на кожу и при кратковременном контакте).
г) Экологические аспекты. Вопросы охраны здоровья людей и безопасности, связанные с акриловыми полимерами, становятся актуальными, когда речь заходит об этапе активной полимеризации при производстве пластика. Акрильные соединения высвобождаются при разрушении синтетических полимеров.
д) Токсикокинетика отравления акрилатами:
- Всасывание. Kim и Ritter доказали наличие метакрилата в венозной крови больных, которым во время операции вводили цемент в бедро и вертлужную впадину. Пиковый уровень в крови был зафиксирован на третьей минуте после введения. Через 5 и 10 мин метилметакрилат (ММА) уже не выявлялся. Никакой зависимости между концентрацией метилметакрилата в крови и степенью выраженности артериальной гипотензии замечено не было.
Согласно данным Crout и соавт., наибольшие концентрации метилметакрилата в крови, составляющие от 0,24 до 8,05 мкг/мл, отмечались в первые 5 мин после введения цемента в вертлужную впадину. Максимальную концентрацию, равную 3,10 мкг/мл, регистрировали в первые 5 мин после введения цемента в бедренную кость. Метакриловую кислоту (МК) также выявляли в концентрации 1,10 и 2,40 мкг/мл в те же временные промежутки соответственно.
Метилметакрилат, мономер в полиметилметакрилатном цементе, который применяют при ортопедических операциях, подвергается гидролизу до метакриловой кислоты в ходе операции по протезированию бедренного сустава. Не удалось выявить корреляции между динамикой концентрации ММА и МК и изменением артериального давления.
- Распределение (VD). Выявляемые уровни метилметакрилата в клетках крови в 2 раза выше, чем в плазме. Из клеток он выводится в 10 раз медленнее, чем из плазмы. Оказалось, что метилметакрилат подвергается распаду только в той части, которая растворена в плазме. Клетки при этом исполняют роль накопителя мономера, из которого соединение высвобождается.
- Выведение. Период полураспада метилметакрилата в цельной крови при 20 °С составляет 3 ч. Это вещество не обнаруживается в моче здоровых добровольцев. У зубных техников, работающих с метилметакрилатом, иногда регистрируется повышение креатинина до 373 нмоль/ммоль и выше.
- Беременность и лактация. Имеется одно сообщение об увеличении частоты выкидышей у женщин, работающих на производстве полистирена. Однако таких случаев не зарегистрировано при профессиональной экспозиции к полиолефину или поливинилу.
