利用無機抗菌劑合成抗菌自酸蝕處理劑的基礎研究.pdf

1、口腔黏結技術已滲入到現代口腔醫(yī)學的各個領域。黏結技術的不斷隨著抗菌劑的飛速發(fā)展，不少學者開始嘗試通過添加無機抗菌劑賦予材料抗菌性能。相對于有機抗菌劑而言，無機抗菌劑盡管起效較慢，但其抗菌譜廣、作用持久，不易產生細菌耐藥性，并具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和生物相容性，近年來已逐步成為抗菌市場的主流，也開始被試用于齒科抗菌材料的研制。但是將無機抗菌劑用于黏結系統的抗菌改性還未見報道，也無其他抗菌修復材料問世。 對于任何齒科黏結系統，在修復過

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成功，改善預后；對于酸蝕和處理步驟合一、處理完成無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菌；另一方面當處理劑固化后，抗菌成份也將固定于修復體和牙體組織的黏結界面，持續(xù)抑制或殺滅入侵的細菌，有助于預防繼發(fā)齲的發(fā)生。 本課題組前期已報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和牙本質黏結強度。本研究旨在探索通過添加不同種類的無機抗菌劑，實現ESP抗菌功能化的初步可行性，進而研制具有預防繼發(fā)齲功能的抗菌齒科材料，最終達到以預防為目的、與預防相結合的防治齲病的目標。 本課題選取了6種不同種類的知名的無機抗菌劑，包括：1種氯制劑、3種含銀、銅、鋅離子的無機抗菌劑以及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)、與菌液作用不同時間等情況

4、下的抗菌活性，并測試了抗菌劑的添加對ESP本身理化性能、生物相容性的影響。主要實驗結果如下： 理化性能評價： ─掃描電鏡觀察龍貝無機抗菌粉體和IONPURE-H抗菌劑粉體顆粒均勻，粒徑相對較??；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粉體內可見有四針狀的晶須結構。 ─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中添加低濃度的無機抗菌劑（0.5

5、％ w/v）對牛牙釉質黏結強度無顯著影響，而添加濃度高至2.5％ w/v時，除龍貝無機抗菌粉體外，其余5種抗菌劑都使ESP的黏結強度顯著降低； ─掃描電鏡觀察牛牙本質及未經打磨的牛牙釉質試件發(fā)現，抗菌劑的添加對ESP的酸蝕效果無顯著影響。 ─添加比例為0.5％ w/v時，除堿式次氯酸鎂抗菌劑外，其余5種抗菌劑對ESP冠方和根方微滲漏指數無顯著影響。各組材料根方微滲漏指數均高于冠方。 ─黏結樣本經不同處理以老化

6、1年后顏色參數變化最為顯著，各組色差值的變化主要來源于明度的升高。經含2.5％ w/v抗菌劑的ESP處理的各實驗組色差值的顯著變化主要是由樹脂載體造成的。盡管如此，與ESP空白對照組相比，抗菌劑添加組與ESP空白對照組的色差值仍在臨床可接受范圍之內。 ─無論何種被測牙體組織（牙釉質、淺層牙本質或深層牙本質），無論應用何種測試液體（蒸餾水或黏結樹脂），抗菌劑添加比為0.5％ w/v時，實驗組接觸角與ESP空白對照組相比均無顯著差

7、異。無論是否含有抗菌劑，經ESP處理后，牙釉質和牙本質試件的表面可濕性都得到顯著提高。被測底物及表面處理相同時，水接觸角小于樹脂接觸角。 ─在ESP 中添加0.5％ w/v ABA對黏結劑和ESP混合物的雙鍵轉化率無顯著影響。雙鍵轉化率隨固化時間的延長而顯著升高，固化時間從20s延長至40s時雙鍵轉化率的升高尤為明顯。 微生物學評價： ─體外實驗表明，6種受試的無機抗菌劑可顯著抑制受試的口腔常見菌株的生長。其

8、中，龍貝無機抗菌粉體體外綜合抗菌活性最強，以下依次為氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-83、IONPURE-H、堿式次氯酸鎂、氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-88和安迪美-AMS2。不溶性物質體外抗菌敏感性測試宜用液體稀釋法。 ─ ESP自身在固化前后均具有一定的抗菌活性。ESP中添加龍貝無機抗菌粉體或氧化鋅晶須復合抗菌劑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秒的短時抗菌活性有所減弱，但各組抗菌效率仍高于97％。 ─無論抗菌劑添加比為0.5％ w/v或2.5％ w/v，氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-83、龍貝無機抗菌粉體、安迪美-AMS2和IONPURE-H的添加可顯著增強ESP固化后的抗菌活性，與菌懸液作用時間延長效果更明顯。 ─盡管固化后的黏結樣本在人工唾液內浸泡1個月后，抗菌活性有所降低，除氧化鋅晶須復合抗菌劑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ESP固化后的抗菌活性。其中，氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-83最為有效，龍貝無機抗菌粉體和安迪美-AMS2次之。 ─與陰性對照組樣本相比，經含0.5％ w/v氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-83、龍貝無機抗菌粉體或安迪美-AMS2的ESP處理的樣本表面具有輕微的抗細菌黏附的作用。 ─固化后黏結樣本1小時、1周及1月的浸提液對變鏈菌生長無顯著影響，說明固化后樣本的抗菌作用實質為接觸性抗菌，對周圍菌群生長沒有顯

11、著影響，推測不會引起口腔內的菌群失調。 生物相容性評價： ─當抗菌劑添加比為5.0％ w/v時，大鼠經口途徑短期全身毒性試驗在2周的觀察期內未發(fā)現臨床毒性體征，給藥組與對照組之間大鼠體重相對增長率無顯著差異。 ─ NIH3T3 細胞相容性實驗發(fā)現，經含0.5％ w/v不同抗菌劑的ESP處理固化后的任何實驗組，細胞活力比率（cell vitality rate）和細胞增殖率與Thermanox空白對照組相比無顯著

12、差異。各實驗組校準的總體毒性指數（以Thermanox 空白對照組為參考）介于0至20之間(高限為100)，表明沒有或僅有輕微的細胞毒性。其中，含堿式次氯酸鎂、氧化鋅晶須復合抗菌劑AT-83和AT-88的ESP固化后的細胞毒性最低。僅樣本覆蓋區(qū)及樣本邊緣鄰近區(qū)域細胞可觀察到毒性表現，遠離樣本覆蓋區(qū)的細胞密度未受明顯影響。 根據上述的實驗結果，可以得出以下結論：受試的無機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、。 以適當濃度添加無機抗菌劑對試驗研制的自酸蝕處理劑的生物相容性及理化性能無明顯影響。 在測試的無機抗菌劑中，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材料之間的黏結界面上，盡管它們的抗菌活性較固化前減弱，不足以強有力的殺滅致齲菌，但仍可發(fā)揮“接觸型抑菌”的作用，安全可靠，不會引起口腔內的菌群失調。

14、 通過添加無機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材料的研制以及“以預防為導向”的齲病治療新模式的實現奠定理論基礎。 發(fā)展和完善推動著保存牙科學、美容牙科學和微創(chuàng)技術的日益進步，而黏結修復材料的革新為黏結技術的發(fā)展奠定了物質基礎。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越吸引人們的關注。因為原發(fā)齲和繼發(fā)齲既是危害牙齒完整性的首要因素，也是導致修復體失敗的主要原因。它們

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