复合根管冲洗剂的研究进展

2019-1-7 17:01  来源:牙体牙髓牙周病学杂志
作者:王雨霏 汪媛婧 曾禹豪 李莹雪 张凌琳 阅读量:8527

    根管冲洗是根管预备过程中不可或缺的一环。根管冲洗剂不仅具有机械、化学以及生物学功能,并且能够作用于根管机械预备所不能涉及的不规则区域。目前,临床上常用的根管冲洗剂有次氯酸钠(sodium hypochlorite,NaClO)、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetracetic acid,EDTA)和氯己定(Chlor hexidine digluconate,CHX)等。

    其中NaClO具有良好的抗菌性,同时还可以溶解根管内的坏死组织及生物膜等有机成分。但NaClO具有较强的细胞毒性,与根尖周组织接触后会迅速造成其急性损伤。EDTA是一种金属离子螯合剂,能与牙本质中的钙离子结合而软化牙本质,但由于其抗菌能力十分微弱,且只能作用牙本质中的无机部分,因此必须与NaClO配合使用才能完全去除玷污层。CHX具有广泛的抗菌谱,但由于其不具有坏死组织溶解性,因此必须与其他冲洗剂联合使用。由此可见,目前临床所使用的单一成分冲洗剂均具有某些缺陷,单独使用无法达到理想的冲洗效果。

    为了使根管冲洗剂同时具有良好的抑菌性、润湿性,以及去除根管内无机、有机物碎屑的能力,且对牙本质、根尖周组织及根充糊剂不良无影响,由抗生素、钙螯合剂或有机酸,以及表面活性剂构成的复合根管冲洗剂应运而生,并对其进行了大量研究。本文就近年来复合根管冲洗剂的研究进展作一综述,以期为新型根管冲洗剂的研发提供新思路。

    1.抗生素-有机酸-表面活性剂复合根管冲洗剂

    复合根管冲洗剂常见的组合方式是抗生素、有机酸及表面活性剂,常见的有Tetraclean和MTAD等。Tetraclean由10g/L多西环素(doxycycline)、42.5mL/L柠檬酸(citricacid)和5mL/L表面活性剂聚丙二醇组成;MTAD则由30g/L多西环素、42.5mL/L柠檬酸和5mL/L表面活性剂吐温-80(Tween80)组成。其中MTAD为此类复合根管冲洗剂的典型代表,最初由Torabinejad和Johnson于2003年用于牙髓治疗。

    MTAD的商品名为Bio-PureMTAD(Dentsply,美国),包括多西环素粉剂和其他成分混合形成的溶剂。在临床中使用MTAD时,按说明书先将粉末状的多西环素与溶剂混合,在常规冲洗及机械预备后,将MTAD放入根管并静止5min,用#15K锉轻轻搅动后吸去冲洗液,再使用4mLMTAD进行终末冲洗。

    1.1MTAD的抗菌作用

    多西环素是MTAD中的主要抑菌成分。它是一种半合成四环素类抗生素,可特异性结合细菌核糖体30S亚基,干扰敏感菌的蛋白质合成,从而抑制其生长与增殖。较早的研究表明,MTAD较传统根管冲洗剂有更强的抑菌效果,并可在体外有效抑制感染根管内粪肠球菌的生长;此外,Mohammadi等通过对白色念珠菌感染的根管进行菌落计数发现,MTAD对感染根管中常见的真菌也具有一定的抑制作用。

    Farhin等研究表明,在临床实验中,MTAD虽可减少乳牙牙髓坏死根管中的细菌数量,但在口内原位实验中,MTAD并不能有效抑制原位培养液装置中牙本质块上的生物膜形成。Ordinola-Zapata等也报道,MTAD缺乏对细菌生物膜的溶解能力。MTAD的抑菌效果尚差强人意,这可能与多西环素的抗菌谱相对较窄,以及四环素耐药菌株的增多有关。为提高MTAD的抗菌性能,Lei等将MTAD与13g/LNaClO联用,发现其对牙本质块上粪肠球菌生物膜活性的抑制优于单独使用MTAD。除此之外,还可将MTAD与乳酸链球菌肽(Nisin)联合(MTADN)使用,因为Nisin作为天然抗菌肽,虽其本身的抗菌能力较弱,但能与MTAD联用可产生较强的协同效应。

    MTADN不仅能有效抑制粪肠球菌标准株的生长,对临床分离出的粪肠球菌菌株也具有良好的抑制效果。Tong等对临床分离出的10株粪肠球菌进行体外培养,并分别测试了MTAD、MTADN的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC);结果显示,MTADN的MBC明显低于MTAD,其MIC较MTAD有一定降低,表明MTADN的抗菌活性明显高于MTAD。MTADN还可抑制感染根管中粘性放线菌的生长。

    Balto等使用MTADN冲洗根管5min,可使根管内的粘性放线菌和粪肠球菌计数显著下降;而使用MTADN冲洗根管10min或15min,则可杀灭根管内的粘性放线菌和粪肠球菌。Tong等研究还发现,与MTAD相比,MTADN处理后粪肠球菌的耐碱性明显减弱,提示MTADN有助于氢氧化钙糊剂更好的发挥抗菌效果。以上结果表明,MTADN可协助多西环素更好的发挥抗菌效果,其原因可能是对细菌胞膜造成干扰引起的。提示,干扰细菌胞膜的抗菌肽也可能具有与MTAD产生联合效应的潜能。

    1.2MTAD的去玷污层能力

    根管经机械预备后,会在根管壁表面形成一层玷污层,该结构会封闭牙本质小管,并阻止根充糊剂或封闭剂的渗入,从而影响根管治疗效果。玷污层主要由细小的无机颗粒、成牙本质细胞突起、微生物和坏死组织碎片等有机物组成。有研究证实,MTAD中的有机酸成分——柠檬酸可有效去除玷污层,采用扫描电镜(Scanning Electronic Microscope,SEM)观察发现,MTAD处理后的牙本质块表面无玷污层和碎屑残留,且大部分牙本质小管呈开放状态,可达到与170g/LEDTA相似的效果。然而,MTAD对存在于根尖1/3的玷污层的清除效果并不令人满意。

    Cehreli等在临床试验中采用MTAD对受试者的第三磨牙进行根管冲洗,随后拔除受试牙并用SEM进行观察;结果显示,MTAD对不同部位根管壁玷污层的去除效果为:根上1/3>根中1/3>根尖1/3,与体外实验中得到的结果类似。但在冲洗前提高MTAD的预热温度,则可提高其对玷污层的清除效率。Cicek等研究发现,相较于4℃的MTAD,25℃和37℃的MTAD去除玷污层的能力更强。这可能是由于预热增强了MTAD的组织溶解能力,同时又降低了溶液的表面张力,且在短时间内不会影响溶液的稳定性所致。

    1.3MTAD对牙本质的影响

    与单独使用柠檬酸相比,MTAD不会对牙本质造成明显的腐蚀。Lei等报道,使用MTAD冲洗牙本质块后SEM观察可见一层光滑的管间牙本质,说明MTAD对牙本质造成的腐蚀非常微小。但值得注意的是,MTAD会对牙本质的弹性模量造成影响,从而增加牙本质内的压力,并进而增加哑铃型根管发生断裂的风险,因此MTAD不适用于抗力较差的根管。此外,由于MTAD的推荐使用方法是先在根管内静止5min,因此较其他的终末冲洗方案(1min)更易造成牙本质强度的减弱,这也是MTAD临床使用时不可忽略的一个缺点。

    2.抗菌剂-钙螯合剂-表面活性剂复合根管冲洗剂

    复合根管冲洗剂的另一种常见的组合方式是抗菌剂、钙螯合剂及表面活性剂,以期在保持抗菌性的同时,增强对玷污层的清除能力。常见的有QMix和NaClO-依替膦酸复合冲洗剂等,其中QMix为典型代表。QMix呈弱碱性,由CHX、EDTA和表面活性剂混合组成(Dentsply,美国),商品名为QMix2in1,并于2011年被用于牙髓治疗。QMix使用时无需进行配制,先用NaClO进行常规根管冲洗,再用生理盐水或超声荡洗完全去除根管内残留的NaClO,最后用QMix冲洗根管69~90s。

    2.1QMix的抗菌作用

    QMix具有较强的抗菌效能,可在体外有效抑制粪肠球菌的生长。Stojicic等报道,Qmix可在实验室条件下5s内杀死所有浮游粪肠球菌。QMix的高效抗菌性不仅来源于阳离子杀菌剂CHX,还得益于其他成分,如EDTA可与CHX产生协同效应、表面活性剂可通过润湿根管提高渗透性,进而增强其抗菌能力。Zhang等通过对感染根管进行菌落计数发现,QMix的抗菌能力稍强于20g/LCHX。Liu等也报道,20g/LCHX与170g/LEDTA联用或QMix单独使用均具有较好的抗菌活性,且QMix的抗菌效应高于联用组。此外,无论是在培养基中还是在离体牙模型中,QMix均能有效抑制白色念珠菌的生长。

    QMix的抗菌效应还体现在具有持续抗菌作用。Zhang等通过在不同时间段对粪肠球菌污染的牙本质块进行菌落计数发现,QMix组12h可检测到的活菌量最小,到24h时,此抑菌效应则无法持续;提示,QMix可在12h内保持较强的抗菌性;Souza等还通过化学法分析证实,QMix和20g/LCHX可在牙本质中滞留多达120d。值得注意的是,因QMix缺乏对有机物的溶解能力,细菌生物膜会影响其抗菌效能的发挥。

    Ordinola-Zapata等报道,与NaClO相比,QMix虽可杀死生物膜中的部分粪肠球菌,但并不能有效减少细菌生物膜的体积,且其抗菌能力会随着生物膜的成熟而减弱。Wang等通过死活菌染技术发现,QMix对形成3周的粪肠球菌生物膜的抑制效果明显低于60g/LNaClO。Cecchin等也报道,QMix对于培养30d的粪肠球菌生物膜,只表现出中等程度的抗菌水平。

    2.2QMix的去玷污层能力

    QMix可有效去除根管机械预备后形成的玷污层。多数研究均表明,QMix具有与170g/LEDTA相当的去玷污层能力:SEM观察结果显示,经QMix和170g/LEDTA处理后的牙本质块表面均无玷污层和碎屑残留,且大部分牙本质小管均呈开放状态;但两者对于根尖1/3玷污层的清除效率均较弱。

    QMix不仅能去除玷污层及增加润湿性,还能显著提高材料-牙本质之间的结合强度,其中CHX成份还可有效减小根充糊剂表面的接触角。因此,相比于单独使用EDTA,QMix更有助于提高AHPlus(Dentsply,美国)根充糊剂对牙本质的润湿效果。此外,QMix还可提高AHPlus的渗透能力和粘结强度。Elnaghy的研究表明,相较于单独使用20g/LCHX或170g/LEDTA,使用QMix冲洗根管时,可使自固化树脂粘结的玻璃纤维桩与牙本质间的粘结强度更高。

    2.3QMix对牙本质的影响

    尽管QMix成分中的EDTA具有降低牙本质微硬度的作用,但当其与表面活性剂共存时,该作用会受到抑制,且相比于EDTA单独使用,QMix不会造成牙本质的腐蚀。Ballal等通过能量色散X射线分析发现,使用QMix冲洗根管后,可导致牙本质中钙、磷、镁、碳、氧的含量下降。这些元素在牙本质中含量的改变,可对牙本质的微硬度及矿化成核速度产生影响。此外,QMix还会显著降低牙本质的极限抗张强度和弯曲强度,进而减弱牙齿的抗折裂性。NaClO与CHX联合作用时,会造成牙本质着色,以CHX为基底的QMix也不例外。

    尽管Arslan等报道,先用25g/LNaClO冲洗后,再用QMix进行终末冲洗,可使样本中橘红色沉淀的出现率显著低于单独使用CHX,且着色显著减弱;但在临床上,仍推荐在使用QMix前完全清除根管内残余的NaClO。

    3.以钙螯合剂或有机酸为核心的复合根管冲洗剂

    另一类复合根管冲洗剂的组合方式是以钙螯合剂或有机酸为核心,同时添加其他成分以获得更强的玷污层清除能力。常见的有Desy Clean和Smear Clear等。其中,DesyClean由0.15mL/L山梨酸(sorbic acid)、128mL/L过氧化氢(hydrogen peroxide)、0.21mL/L苯甲酸钠(sodium benzoate)、26.64mL/L乙酸组合而成;通过引入复合弱酸,使其具有即可有效去除玷污层又不会对牙本质产生腐蚀作用。

    Smear Clear是在EDTA的基础上,添加了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTMAB)和非离子表面活性剂TritonX-100。其商品名为Smear Clear(Kerr,美国),临床上常用于去除玷污层。Khedmat等最先报道Smear Clear可有效去除玷污层。但近年来的研究则对其提出质疑,认为添加了表面活性剂的Smear Clear或许并不能提高EDTA成份的效果。Ulusoy等通过SEM观察发现,Smear Clear与170g/LEDTA去除玷污层的能力几乎相同,即两者均能有效去除根中1/3的玷污层,但在根尖1/3部分则效果甚微。该结果再次验证了添加表面活性剂并不能提升EDTA螯合能力的猜想。

    Aranda等研究发现,SmearClear可提高AHPlus的粘结性,且该效应与170g/LEDTA相近。因此,该作者也认为添加表面活性剂并不会改变EDTA对粘结性能的影响。除此以外,SmearClear和170g/LEDTA的使用均会造成牙本质硬度的降低,但SmearClear不会对牙本质造成明显腐蚀。

    4.总结

    根管冲洗是根管治疗最重要的环节之一,其对根管内微生物和玷污层的去除能力无可替代。现阶段研发的复合根管冲洗剂虽在一定程度上弥补了传统根管冲洗剂的缺陷,但其表现仍与理想有一定差距。如现有复合根管冲洗剂多以传统抗生素作为抗菌成分,不仅对人体的毒副作用较大,其抗菌效能还会随着细菌耐药性的产生而有所下降;此外,添加表面活性剂虽可降低冲洗液的表面张力,但其并不能显著增强根管冲洗剂的去玷污层能力,这可能由于表面张力多影响两种不混溶流体交界面(如冲洗剂和气泡之间),而对冲洗剂和牙本质小管液这两种混溶流体的影响甚微。

    现阶段对复合根管冲洗剂的效能及其生物相容性的研究多停留于体外实验,还需要进一步的临床研究来印证。因此,如何切实提高根管冲洗剂的综合性能及其使用的便捷性是新型复合根管冲洗剂研发所面临的一大挑战。

编辑: 陆美凤

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