利用無(wú)機(jī)抗菌劑合成抗菌自酸蝕處理劑的基礎(chǔ)研究.pdf

1、口腔黏結(jié)技術(shù)已滲入到現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。黏結(jié)技術(shù)的不斷隨著抗菌劑的飛速發(fā)展，不少學(xué)者開(kāi)始嘗試通過(guò)添加無(wú)機(jī)抗菌劑賦予材料抗菌性能。相對(duì)于有機(jī)抗菌劑而言，無(wú)機(jī)抗菌劑盡管起效較慢，但其抗菌譜廣、作用持久，不易產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性，并具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性，近年來(lái)已逐步成為抗菌市場(chǎng)的主流，也開(kāi)始被試用于齒科抗菌材料的研制。但是將無(wú)機(jī)抗菌劑用于黏結(jié)系統(tǒng)的抗菌改性還未見(jiàn)報(bào)道，也無(wú)其他抗菌修復(fù)材料問(wèn)世。 對(duì)于任何齒科黏結(jié)系統(tǒng)，在修復(fù)過(guò)

2、程中，處理劑總是最先接觸并與牙體組織作用。因而研制具有抗菌功能的處理劑必將有助于修復(fù)成功，改善預(yù)后；對(duì)于酸蝕和處理步驟合一、處理完成無(wú)須水沖洗的自酸蝕處理劑尤為如此。如果在自酸蝕處理劑中添加抗菌劑，一方面在自酸蝕處理劑固化前，抗菌成份可殺滅牙體組織殘留的細(xì)菌；另一方面當(dāng)處理劑固化后，抗菌成份也將固定于修復(fù)體和牙體組織的黏結(jié)界面，持續(xù)抑制或殺滅入侵的細(xì)菌，有助于預(yù)防繼發(fā)齲的發(fā)生。 本課題組前期已報(bào)道自行研制的一種自酸蝕處理劑ESP

3、 具有良好的酸蝕能力以及較高的牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)黏結(jié)強(qiáng)度。本研究旨在探索通過(guò)添加不同種類(lèi)的無(wú)機(jī)抗菌劑，實(shí)現(xiàn)ESP抗菌功能化的初步可行性，進(jìn)而研制具有預(yù)防繼發(fā)齲功能的抗菌齒科材料，最終達(dá)到以預(yù)防為目的、與預(yù)防相結(jié)合的防治齲病的目標(biāo)。 本課題選取了6種不同種類(lèi)的知名的無(wú)機(jī)抗菌劑，包括：1種氯制劑、3種含銀、銅、鋅離子的無(wú)機(jī)抗菌劑以及2種氧化鋅晶須抗菌劑。先后比較了含有不同抗菌劑的ESP在不同添加比例、固化狀態(tài)、與菌液作用不同時(shí)間等情況

4、下的抗菌活性，并測(cè)試了抗菌劑的添加對(duì)ESP本身理化性能、生物相容性的影響。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 理化性能評(píng)價(jià)： ─掃描電鏡觀察龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體和IONPURE-H抗菌劑粉體顆粒均勻，粒徑相對(duì)較??；其余4 種抗菌劑粉體顆粒大小不均。氧化鋅晶須抗菌劑AT-83粉體內(nèi)可見(jiàn)有四針狀的晶須結(jié)構(gòu)。 ─堿式次氯酸鎂抗菌劑含有大量氯元素，其余5種抗菌劑含有不同濃度的銀、銅和鋅。 ─在ESP中添加低濃度的無(wú)機(jī)抗菌劑（0.5

5、％ w/v）對(duì)牛牙釉質(zhì)黏結(jié)強(qiáng)度無(wú)顯著影響，而添加濃度高至2.5％ w/v時(shí)，除龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體外，其余5種抗菌劑都使ESP的黏結(jié)強(qiáng)度顯著降低； ─掃描電鏡觀察牛牙本質(zhì)及未經(jīng)打磨的牛牙釉質(zhì)試件發(fā)現(xiàn)，抗菌劑的添加對(duì)ESP的酸蝕效果無(wú)顯著影響。 ─添加比例為0.5％ w/v時(shí)，除堿式次氯酸鎂抗菌劑外，其余5種抗菌劑對(duì)ESP冠方和根方微滲漏指數(shù)無(wú)顯著影響。各組材料根方微滲漏指數(shù)均高于冠方。 ─黏結(jié)樣本經(jīng)不同處理以老化

6、1年后顏色參數(shù)變化最為顯著，各組色差值的變化主要來(lái)源于明度的升高。經(jīng)含2.5％ w/v抗菌劑的ESP處理的各實(shí)驗(yàn)組色差值的顯著變化主要是由樹(shù)脂載體造成的。盡管如此，與ESP空白對(duì)照組相比，抗菌劑添加組與ESP空白對(duì)照組的色差值仍在臨床可接受范圍之內(nèi)。 ─無(wú)論何種被測(cè)牙體組織（牙釉質(zhì)、淺層牙本質(zhì)或深層牙本質(zhì)），無(wú)論應(yīng)用何種測(cè)試液體（蒸餾水或黏結(jié)樹(shù)脂），抗菌劑添加比為0.5％ w/v時(shí)，實(shí)驗(yàn)組接觸角與ESP空白對(duì)照組相比均無(wú)顯著差

7、異。無(wú)論是否含有抗菌劑，經(jīng)ESP處理后，牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)試件的表面可濕性都得到顯著提高。被測(cè)底物及表面處理相同時(shí)，水接觸角小于樹(shù)脂接觸角。 ─在ESP 中添加0.5％ w/v ABA對(duì)黏結(jié)劑和ESP混合物的雙鍵轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響。雙鍵轉(zhuǎn)化率隨固化時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著升高，固化時(shí)間從20s延長(zhǎng)至40s時(shí)雙鍵轉(zhuǎn)化率的升高尤為明顯。 微生物學(xué)評(píng)價(jià)： ─體外實(shí)驗(yàn)表明，6種受試的無(wú)機(jī)抗菌劑可顯著抑制受試的口腔常見(jiàn)菌株的生長(zhǎng)。其

8、中，龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體體外綜合抗菌活性最強(qiáng)，以下依次為氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83、IONPURE-H、堿式次氯酸鎂、氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-88和安迪美-AMS2。不溶性物質(zhì)體外抗菌敏感性測(cè)試宜用液體稀釋法。 ─ ESP自身在固化前后均具有一定的抗菌活性。ESP中添加龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體或氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83可使液體狀態(tài)下ESP的MIC和MBC顯著降低。─盡管在ESP中添加0.5％ w/v抗菌劑使液體狀態(tài)下ESP作用3

9、0秒的短時(shí)抗菌活性有所減弱，但各組抗菌效率仍高于97％。 ─無(wú)論抗菌劑添加比為0.5％ w/v或2.5％ w/v，氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83、龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體、安迪美-AMS2和IONPURE-H的添加可顯著增強(qiáng)ESP固化后的抗菌活性，與菌懸液作用時(shí)間延長(zhǎng)效果更明顯。 ─盡管固化后的黏結(jié)樣本在人工唾液內(nèi)浸泡1個(gè)月后，抗菌活性有所降低，除氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-88外，其余5種抗菌劑以0.5％ w/v的濃度添加至

10、ESP中可顯著增強(qiáng)ESP固化后的抗菌活性。其中，氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83最為有效，龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體和安迪美-AMS2次之。 ─與陰性對(duì)照組樣本相比，經(jīng)含0.5％ w/v氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83、龍貝無(wú)機(jī)抗菌粉體或安迪美-AMS2的ESP處理的樣本表面具有輕微的抗細(xì)菌黏附的作用。 ─固化后黏結(jié)樣本1小時(shí)、1周及1月的浸提液對(duì)變鏈菌生長(zhǎng)無(wú)顯著影響，說(shuō)明固化后樣本的抗菌作用實(shí)質(zhì)為接觸性抗菌，對(duì)周?chē)荷L(zhǎng)沒(méi)有顯

11、著影響，推測(cè)不會(huì)引起口腔內(nèi)的菌群失調(diào)。 生物相容性評(píng)價(jià)： ─當(dāng)抗菌劑添加比為5.0％ w/v時(shí)，大鼠經(jīng)口途徑短期全身毒性試驗(yàn)在2周的觀察期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)臨床毒性體征，給藥組與對(duì)照組之間大鼠體重相對(duì)增長(zhǎng)率無(wú)顯著差異。 ─ NIH3T3 細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)含0.5％ w/v不同抗菌劑的ESP處理固化后的任何實(shí)驗(yàn)組，細(xì)胞活力比率（cell vitality rate）和細(xì)胞增殖率與Thermanox空白對(duì)照組相比無(wú)顯著

12、差異。各實(shí)驗(yàn)組校準(zhǔn)的總體毒性指數(shù)（以Thermanox 空白對(duì)照組為參考）介于0至20之間(高限為100)，表明沒(méi)有或僅有輕微的細(xì)胞毒性。其中，含堿式次氯酸鎂、氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑AT-83和AT-88的ESP固化后的細(xì)胞毒性最低。僅樣本覆蓋區(qū)及樣本邊緣鄰近區(qū)域細(xì)胞可觀察到毒性表現(xiàn)，遠(yuǎn)離樣本覆蓋區(qū)的細(xì)胞密度未受明顯影響。 根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：受試的無(wú)機(jī)抗菌劑可有效的添加至ESP中形成具有抗菌活性的自酸蝕處理劑

13、。 以適當(dāng)濃度添加無(wú)機(jī)抗菌劑對(duì)試驗(yàn)研制的自酸蝕處理劑的生物相容性及理化性能無(wú)明顯影響。 在測(cè)試的無(wú)機(jī)抗菌劑中，氧化鋅晶須抗菌劑AT-83的抗菌效果最為有效?？咕鷦┳罴烟砑颖冉橛?.5％ w/v至2.5％ w/v之間。ESP中添加的抗菌劑隨ESP的固化而固定在牙體組織和修復(fù)材料之間的黏結(jié)界面上，盡管它們的抗菌活性較固化前減弱，不足以強(qiáng)有力的殺滅致齲菌，但仍可發(fā)揮“接觸型抑菌”的作用，安全可靠，不會(huì)引起口腔內(nèi)的菌群失調(diào)。

14、 通過(guò)添加無(wú)機(jī)抗菌劑有望研制成功具有抗菌功能的自酸蝕處理劑，并為系列抗菌齒科修復(fù)材料的研制以及“以預(yù)防為導(dǎo)向”的齲病治療新模式的實(shí)現(xiàn)奠定理論基礎(chǔ)。 發(fā)展和完善推動(dòng)著保存牙科學(xué)、美容牙科學(xué)和微創(chuàng)技術(shù)的日益進(jìn)步，而黏結(jié)修復(fù)材料的革新為黏結(jié)技術(shù)的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。新材料的發(fā)展已不僅單純注重其理化性能的優(yōu)劣，材料的抗菌性能等也越來(lái)越吸引人們的關(guān)注。因?yàn)樵l(fā)齲和繼發(fā)齲既是危害牙齒完整性的首要因素，也是導(dǎo)致修復(fù)體失敗的主要原因。它們

15、的發(fā)生不僅增加了再次修復(fù)的難度，而且使預(yù)后更差。所以研制具有抗菌功能的黏結(jié)材料對(duì)于延長(zhǎng)黏結(jié)修復(fù)體的壽命、改善預(yù)后都具有極其重要的意義。 具有防齲功能的齒科修復(fù)材料主要包括兩大類(lèi)：一是氟離子釋放材料，它提高牙體組織再礦化的能力，增加對(duì)齲病的抵抗力，但此類(lèi)材料的抗菌功能有限，并不具備從根本上阻斷致齲菌對(duì)牙體組織危害的能力。 另一類(lèi)防齲修復(fù)材料是通過(guò)對(duì)材料基質(zhì)的抗菌化改性，賦予材料抗菌特性，當(dāng)致齲菌接觸具有抗菌性的材料后，通過(guò)