Közel kétszáz évig tartotta magát mint legkorszerűbb tömőanyag a fogászatban az amalgám. Igaz, az arany próbára tette népszerű helyzetét, de a tömeges gyors, egyszerűbb használata és olcsósága miatt győzedelmeskedett. Egy jó amalgámtömés, megfelelő cavitás alakítással, alábéleléssel, jó arányok keverésével, széli záródást gondosan ellenőrizve, polírozva és finírozva, sokszor 25-30 évig is eltartott. Lassan történelemmé válik a világon ez a tömőanyag felváltva helyét a korszerűbb, esztétikusabb és könnyebben kezelhető tömőanyagokkal, vagy mégse?
1953-ban kezdődően folyamatosan diagnosztizálták az akkor rejtélyes betegséget Minamata szigetén (Japán) a később róla elnevezett higanymérgezésű neurológiai, gyakran halállal végződő szindrómát. Egy vegyi üzem 1903 óta folyamatosan szűretlenül engedte a tengerbe a hulladékát szervetlen higannyal, amely az iszap baktériumai által mérgező metil-higannyá alakult, és a halakban, kagylókban felhalmozódott. Közel 3000 ember meghalt, és sok emberben öröklődött is ez a betegség másodlagosan.
Azután is több nagy méretű higanymérgezés alakult ki más országokban is. Hasonló eseteket jelentettek 1964-ben és 1966-ban Pakisztánból és Guatemalából. 1972-ben Irakban a csávázott vetőmag okozott áttételesen tömeges halálozást, ötezren haltak meg higanymérgezésben.
2013-ban kezdődött, majd 2017-ben életbe lépett a Minamatai Higanyegyezmény globális szerződése az emberi egészség és a környezet védelme érdekében, a higany és higanyvegyületek antropogén kibocsátásával szemben. Az Egyezmény kilenc pontban meghatározott intézkedést ír elő az államoknak, amelyből két intézkedés a fogászati amalgám használatának fokozatos visszaszorítását irányozza elő legalább 50%-ra. 2019-ben az Egészségügyi Világszervezet (WHO) Szájegészségügyi Programja informális konzultációt folytatott a fogászati közegészségügy politikai döntéshozóival, hogy jobban megértsék a globális, regionális és a minamatai higanyegyezménnyel kapcsolatos nemzeti tapasztalatokat és perspektívákat.
A 2019-es WHO fogászati konzultáción 71 ország képviselői szinte mindegyike tudott az egyezményről, és csak a fele arról számolt be, hogy országa jelenleg a fogászati amalgám használatának fokozatos leállításával kapcsolatos tevékenységeket hajtanak végre. Szinte minden résztvevő beszámolt arról, hogy országaikban még mindig használnak fogászati amalgámot, beleértve az összes alacsony jövedelmű résztvevő országot. A résztvevők háromnegyede arról számolt be, hogy rendelkezésre állnak higanymentes alternatívák, de egyharmaduk jelezte, hogy ezek nem megfizethetőek a legsebezhetőbb és legszélsőségesebb lakossági csoportok számára.
A legtöbb résztvevő elmondta, hogy nem áll rendelkezésre higanymentes alternatívák alkalmazása országaikban az alacsony és közepes jövedelmű országokból származó lakosságnak. Az 50%-ra csökkentett fogászati higany használatáig még hosszú utat kell megtennünk. De nézzük az amalgám és a higany történetét, amely átszövi az utóbbi 3000 évünket.
Az egyik legizgalmasabb, megfoghatatlan, ezüstfényű, nagyon nehéz, fémszerű folyékony anyag. Már az ókorban is tudták, hogy a higany szobahőmérsékleten folyékony. Erre utal a görög eredetű hydrargyrum, az úgynevezett vizes ezüst, vagyis vizezve folyik. Innen származik a periodikus rendszerben a vegyjele Hg. Az ókori latin tudósok pedig különleges élő tulajdonsággal ruházták fel, olyannak tűnt, mint egy élő, vagyis mozgó ezüstös fém, elnevezése így lett az argentum vivum, vagyis „eleven/élő ezüst.” Plinius a Naturalis Historiae Libri c. művében más forrásokra is hivatkozva a 33–37. fejezetben foglalkozott a mineralógiával. A római kori bányászati és fémfeldolgozó iparról, a festékföldek értékéről, a kerámiai nyersanyagokról részletesen ír.
Ásványok és drágakő lelőhelyeit, valamint felhasználásait is részletesen bemutatja, de többek között felhívja a figyelmet a higany mérgező hatására is. Plinius műve hosszú évszázadokon át tartotta a kutatók, alkimisták, vegyészek figyelmét éberen, hogy miért olyan különleges az állaga, az összetétele, a hatása ennek a fémnek. Később az angol és a német elnevezésben a mozgásból nem az élő tulajdonságát tartották a legjellegzetesebbnek, hanem a mozgás gyorsaságát.
A másikangol elnevezése a régi latinból eredő mercury és a francia mercure Mercuriusra, az istenek gyors lábú hírvivőjére utal4. Mozgékonyságát és veszedelmességét más emberi tulajdonságokkal is felöltöztették, kereskedő és tolvaj Mercurius, Hermész jellemzőihez hasonlítva, ez a fém a legkisebb és a leggyorsabb bolygó nevét kapta. Valójában az ókoriak kétféle higanyfémet és kétféle ezüstöt különböztettek meg: a nemes és a vulgáris formáját. A középkori alkimisták nagyon jól ismerték a higanyt – különösen azt a tulajdonságát, hogy az aranyat oldja. A bölcsek kövének megtalálásához, vagyis az arany előállításához nélkülözhetetlen volt.
Az alkimisták hét fémet tartottak nagyon fontosnak, mindegyik fémhez bolygót és a hét napjainak elnevezését adták. Két legnemesebb, tökéletes fém az arany és az ezüst, öt pedig „aljas” ez a réz, vas, ón, ólom és higany volt. Tycho Brache (1546–1601) dán csillagász egyik barátjához, Christoph Rothmann német csillagászhoz írott levelében (1588. augusztus 17.) felidézte a következtetéseket az emberi szervekre való hatásukról: „Az égbolygó hét bolygója az, ami a hét fém a földön, és mi az ember hét fő szerve… A Nap és a Hold megfelel a két legnemesebb fém, az arany és az ezüst, valamint a két fő szerv, a szív és az agy; A Jupiter és a Vénusz az ónnak és a réznek, a májnak és a vesének felel meg…; A higany megfelel a földi higanynak vagy azonnali ezüstnek és a tüdőnek”.
A higany a természetben fém és érceinek (HgS) formájában található. Az atmoszférába kerülő higany különböző eredetű, származhat a vulkáni kitörésekből, hőforrásokból, a növények lebomlásából, a talajok elhordásából és antropogén hatásokból. Megállapították, hogy az atmoszférát évente kb. 44 000 tonna higany terheli, amelyből 88% természetes eredetű. A higany megtalálható a fosszilis energiahordozókban is, amelyek égetése után kerül az atmoszférába. A szenekben átlagosan 0,24 mg/kg higany található, ha figyelembe vesszük a világ éves szénfelhasználását, akkor ebből a forrásból 720 tonna higany származik. Az atmoszférából a higany a nedves és a száraz ülepedés folyamatában kerül vissza a talajba és vizeinkbe.
A higany jól kötődik a szerves anyagokhoz, ahol a szerves rész és a vegyületek általában jól oldódnak a vizekben, továbbá a zsírokban, meglehetősen perzisztensek a vízi környezetben. A folyamat mind aerob, mind anaerob körülmények között lejátszódhat. A lúgosabb közeg, magasabb pH-érték és az alacsony szervetlen higanykoncentráció kedvez a dimetil-higany kialakulásának. A higany az üledékben és a vízi élőlényekben akkumulálódik. A higanyt a viszonylag magas bioakkumulációs faktora jellemzi. Kanadában és Japánban végzett átfogó vizsgálat alapján megállapították, hogy a higany 0–10%-a üledékben,28%-a növényekben, 75–90%-a halhúsban fordult elő.
Rendkívül kis koncentrációban – néhány ug/l – korlátozza a növények növekedését. A higany az arany csoportba tartozik, amelynek tagjai a termésréz: Cu; ezüst: Ag; arany: Au; és a higany: Hg; kristályszerkezete trigonális. Közönséges hőmérsékleten folyékony, és 38,9 °C-on szilárdul meg (az egyetlen folyékony halmazállapotú ásvány!). Apró gömbök formájában jelenik meg, ezüstfehér színű, erősen fémes fényű. Illékony, gőzei mérgezők. Rendszerint kevés Ag-t tartalmaz. Előfordulása: másodlagosan képződik cinnabarit, vagy más Hg-tartalmú szulfidok (elsősorban fakóércek) mállásából: Rudabánya; Alsósajó, (Szlovákia); Zalatna, (Románia); Belgrád, Idrija, (Szlovénia), Almaden, (Spanyolország); New Almaden, Santa Clara, Colorado, illetve Terlingua, Texas, (USA). A higany az egyetlen fém, amely szobahőmérsékleten folyékony állapotú. Olvadáspontja 38,88 Celsius-fok. Nagyon nehéz fém, fajsúlya 13,55. A fém higany illékony.
A higanyt elsősorban katalizátorként használják a vegyiparban, a festékgyártás során pigmentként, a papírgyártásnál, az elemek előállításánál, gyógyszergyártásnál és a fogászatban amalgámként. Hasznosítják még különböző mérőeszközökben, pl. hőmérők, manométerek, elektromos kapcsolók. A higanyklorid baktericid hatását a szennyvízminták tartósításánál is alkalmazzák.
A higany és az arany közvetlen szomszédok a periódusos rendszerben, tulajdonságaik mégis eltérnek egymástól. Olvadáspontjaik például – az aranyé 1064 oC, a higanyé
39 oC – jobban különböznek, mint az összes többi szomszédos pár olvadáspontja. Sűrűségeik, az aranyé 19,32, a higanyé 13,53 gcm–3, szintén jobban eltérnek, mint más elemek esetében. Olvadási folyamatban is nagyon különbözőek. A kötőerők sokkal gyengébbek a higanyban, mint az aranyban. Az arany és a higany elektromos tulajdonságai igen különbözőek. Az arany kiváló vezető; míg a higany nem. Hogy miért is folyékony a higany? A higany nem képez kovalens egyszeres kötést, mint az Au2. A higanyban a Hg–Hg-kötés a van der Waals erők7 szerint jön létre.
A magyar nyelvben mint kéneső8 honosodott meg. Ótörök eredetű. Török összetételben élősdiek ellen használt folyadék. Kene: kullancs, atka, élősdi (oszmán, kazak, kirgiz eredet), a su pedig vizet jelent. Többféle elnevezése volt forgalomban: kenesew’, kenyeső, kinasó, khinyeső stb. Oszmán és csuvas kifejezése: gynasu, gynasoy. Új reformkori magyarított elnevezését a vegytani magyar műszavak tárában Nedtvich Károly, Bugát Pál és Irinyi János együtt alkották a Magyar Természettudományi Társulat megbízásából az 1830-as években. A higany szóból a „híg” akkor folyadékot jelentett, az „any” az arany végződését követi.
Több kérdés merül fel: Miért oldja a folyékony higany az aranyat és miért képez amalgámot? Milyen a kémiai kötés az amalgámban? Miért alkot a higany amalgámot a rézzel, az arannyal, az ezüsttel és az alkálifémekkel? Miért reagál az ammóniumgyökkel? Miért reagál alig, vagy miért nem reagál az átmeneti fémek többségével? Már említettük, hogy az arany hevítéssel kinyerhető az amalgámból, tehát a Hg és az Au közötti kötés nem erős. Az ezüst és az arany atomonként egy elektront ad az amalgámkötésbe. Az amalgám már alkalmas a fogak tömésére.
A hiányzó foganyag pótlására, vagyis a fogtömésre a civilizáció története során sokféle, különböző tulajdonságú anyaggal, ill. anyagok kombinációival próbálkoztak. A tömések típusai szerint lehetnek tiszta fémek, plasztikus tömőanyagok (amalgámok, cementek, guttaperchák) és készülhetnek üvegből vagy porcelánból. A legrégebbi fogtömő anyagokat a maják (i. e. 2500 évvel) használták kultikus okokból, pontosan nem ismerjük ezek jelentőségét, célját. A felső élő frontfogakba kézi, parittyás fúróval kör alakú kazettát alakítva csiszolt féldrágaköveket, úgynevezett inlayket készítettek, amelyet ragasztóanyaggal, cementtel rögzítettek. Az ásványi kövek anyaga szerint lehetett: jade, vaspirit, hematit, kvarc, serpentin és ezek keveréke dolomittal, magnezittel, kalcitokkal, de olyan paleológiai leleteket is találtak, ahol aranytöméseket, vagy a frontfogak incizális élét szabályosan levágva, vagy többszörösen bevágva találták.
Ezek a precolumbuszi fogremekművek és technikájuk Közép- és Dél-Amerika földjében maradva elfelejtődtek és csak a 19. század végén ásatások révén kerültek napvilágra. Az ókori távol-keleti fejlett kínai civilizációban (selyemtermelés, puskapor, könyvnyomtatás, építési technika, porcelán előállítása, állatok domesztikálása, gyógyítás magas művészete, stb.) már i. e. 2000 körül természetesnek tűnt, hogy különböző fogászati anyagokat alkalmaztak a lyukas fogak töméséhez. Megtehették, hiszen ismerték azt a különleges anyagot,11 amelyet „guruló ezüstnek”, quicksilvernek neveztek. Ko Hung alkimista receptkönyvében is megtalálható ez az anyag (i. sz. 281–361), amelyet arannyal vegyítettek. A higanyt nemcsak a kínaiak ismerték, de a hinduk is gyógyeszközként alkalmazták, amelyről i. e. 600-ban Sushrata könyvében olvashatunk.
Így alkalmas volt a fogakban levő üregek betöméséhez. Hiszen puhán besimíthatóvá vált, majd rideggé válva kitöltötte a szuvas üreget. Orvosi anyagnak (európai néven materia medica) nevezték. Európa bölcsőjében az ókori egyiptomi és görög kultúrában nem található írásos forrás, sem az Eberts papiruszokban, sem a Corpus Hippocraticumban a fogak e speciális tömőanyagairól. Az amalgám az újkori fogászatban Európában csak a XIX. század első évtizedeiben lesz népszerű. Kezdetben ezüstérméket reszeltek meg és keverték össze a csodás higannyal. Mivel nagyon lassan keményedett, más vegyületekkel keverve próbálták alkalmassá tenni a fogászati alkalmazását. 1818-ban Louis-Nicolas Régnart (1780–1847) vezeti be azt az új tömőanyagot,13 amelyet d’Arcet-féle amalgámnak nevez el.
Ez a fémkeverék 8 rész bizmutból, 5 rész ólomból, 3 rész cinből áll, melegítve folyékonnyá válik. Kezdetben forró, illetve meleg állapotban juttatták be a fogüregbe, amely természetesen azonnal gyulladást okozott. Később Regnart 10 rész d’Arcet-féle anyagot 1 rész higannyal kevert össze, amelynek olvadáspontja így lecsökkent 68 Celsius-fokra, ezáltal kezelhetőbbé vált az anyag. A kutatások, kísérletezések során számtalan ötvözet, keverék látott napvilágot. A Lancet folyóirat már 1831-ben foglalkozik a fémötvözetű tömésekkel.15 A híres zoológus és szájsebész Thomas H. Bell (1792–1880) ezüstreszelék és higany keverékéből 1819-ben a Bell puttyot, vagyis a Bell-féle „gittet” állítja elő. August Taveau 1826-ban a pate d’argent anyagát árusítja, míg New Yorkban a Crawcour fivérek 1833-ban a Royal Mineral Succedaneum16 nevű amalgámot dobják piacra.
Hatása, időtállósága, a cavitás falához simulásának mértéke nem egységes, ezért az élettartama is különböző. A kínálategyre bővül, valódi piaci versengés áll elő. Egészen addig, míg az újonnan letelepedő Crawcour francia testvérpár a hagyományos New York-i piacot teljesen megváltoztatja. A már amerikainak vallott szakemberek, akik történetesen az American Society of Dental Surgeons (1834) tagjai (Greenwood, Parmly és Brown), a nem kívánt betelepedők ellen hadjáratot indít. Kezdetben Crawcour incidensként említi, de a piaci érdekellentét teljes szakmai hadjárattá változik: az amalgámháború néven.
Szakmai megosztottság alakul ki a legújabb „tudományág” képviselői között a „mercuriális” és az „antimercuriális” fogorvosok, az amalgámot támogatók és ellenzők között. Akik ellenzik a nem kívánt francia bevándorlókat és persze a fémet, azok a fent említett tudományos társaságba tömörülnek, és egy nyilatkozatot kell aláírniuk, amelynek eredeti szövege a következő:
„I hereby certify it to be my opinion and firm conviction that any amalgam whatever… is infit for plugging of teeth or fangs and I pledge myself never under any circumstances to make use of it in my practice, as a dental surgeon, and futhermore, as a Member of American Association of Dental surgeons, I do subcribe and unite with them in this protest against the use of the same. Given under my hand and seal the ……………….day of……………………..184… Signed……………………..”1818
A politikai töltéssel rendelkező szakmai harc mintegy hatvan évig eltartott Amerikában. Arra kényszerítette a helyi és országos szakmai tömörüléseket, hogy önálló szakmai egységeket hozzanak létre, amelyek később képviselőket adtak az országos szakmai szervezetbe, az American Dental Asssociationba (A.D.A.).
Bár ennek hatására a kutatók más jellegű tömőanyagok felé fordultak. Akik továbbra is alkalmazhatónak találták e tömőanyagot, annak tökéletesítésével foglalkoztak. Ch. Tomes (1871) az amalgámok tágulásának és összehúzódásának meghatározására a fajsúly szerinti osztályozást vezeti be. Kirby (1871) mikrométer csavarral ellenőrzi az amalgám alakváltozását. Hitchcock (1870) mikrométer készüléket szerkeszt az amalgámok pontos mérésére. Witzel (1872) mikroszkópos vizsgálat alá veszi a tömések metszeteit és a széli záródást vizsgálja. Black (1895) megállapítja az amalgámok „folyékonyságát”, vagyis összetevőik optimális keverékét állítja elő, ha a reszelék aránya a higanyhoz 60/40. A fölösleges higanyt el kell távolítani a tömés felszínéről. A friss amalgám kitágul, de egy hónap múlva már zsugorodik.
Ez a „vénülés” jelensége. Az optimális keverék mennyisége: 68,5% ezüst, 25,5% cin, 4% arany, 1% cink, 1% bizmut. Fenchel szerint (1908) meleg dörzscsészében kell összekeverni az amalgámot, de jobb eredményt lehet elérni, többszörös amalgamálás után. Az amalgámok összetevőik száma szerint lehet: binér, ternér, kvaternér, kvinér. A jó amalgám összetevői együttesen fejtik ki hatásukat: az arany tömörebbé, az ezüst keményebbé, gyorsabban szilárdulóvá, a cin plasztikusabbá teszi és lassítja a megszilárdulást, a platina a keménységen kívül csökkenti az alakváltozást, a cink a színét teszi állandóbbá, csökkenti az összehúzódását. Az amalgám több mint másfél évszázadig a legbiztonságosabb tömőanyag volt, mindaddig, míg az új típusú modern anyagok fel nem cserélték, illetve a higany toxikus hatását vizsgálatokkal ki nem kutatták és nemzetközi mozgalmat indítottak ellene.
Prof. dr. Forrai Judit írása
A Dental Hírek 30 éves jubíleuma alkalmából szerkesztőségünk nevében felkértük tanácsadóinkat, munkánk támogatóit, szakmai cikkeink íróit, hogy röviden idézzék fel lapunkhoz fűződő emlékeiket. Kérésünket nagy örömünkre sokan elfogadták, és ünnepi számunk “Visszaemlékezések” rovatában közöltük az elküldött válaszaikat. Ezekből a “múltidézésekből” válogatunk most híradásaink különböző csatornáin.
A Dental Hírek 30 éves jubíleuma alkalmából szerkesztőségünk nevében felkértük tanácsadóinkat, munkánk támogatóit, szakmai cikkeink íróit, hogy röviden idézzék fel lapunkhoz fűződő emlékeiket. Kérésünket nagy örömünkre sokan elfogadták, és ünnepi számunk “Visszaemlékezések” rovatában közöltük az elküldött válaszaikat. Ezekből a “múltidézésekből” válogatunk most híradásaink különböző csatornáin.
