表面活性劑應用于次氯酸鈉根管沖洗液中的作用效果及研究進展

姜婉祎 王曉峰

[摘要]次氯酸鈉作為世界范圍內最常用的根管沖洗液，具有廣譜抗菌能力及組織溶解能力。次氯酸鈉的化學性質及根管沖洗效果受眾多因素影響，如：濃度、溫度及沖洗時間，但其最主要的缺點是過高的表面張力，導致其在根尖部以及側支根管處的沖洗效果受到一定程度的限制。近年來，采用添加表面活性劑的次氯酸鈉溶液，可以降低次氯酸鈉的表面張力，提高次氯酸鈉溶液在牙本質表面的潤濕性，增加其在牙本質小管中的滲透作用，達到更好的根管沖洗效果，故越來越受到醫藥制劑行業和臨床醫生的重視，具有廣闊的醫療前景。

[關鍵詞]次氯酸鈉;根管沖洗;表面張力;表面活性劑

[中圖分類號]R782.3? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2021）07-0186-03

Effect and Research Progress of Surfactant Used in Sodium Hypochlorite

Root Canal Rinse

JIANG Wan-yi，WANG Xiao-feng

（Department of Stomatology，the 2nd Affiliated Hospital of Harbin Medical University，Harbin 150000，Heilongjiang，China）

Abstract： Sodium hypochlorite，as the most commonly used root canal irrigating solution in the world，has broad-spectrum antibacterial ability and tissue solubility.The chemical properties of sodium hypochlorite and the effect of root canal washing are influenced by many factors， such as concentration， temperature and washing time. However， the main disadvantage of sodium hypochlorite is its high surface tension， which limits its washing effect at the root tip and lateral branch root canal to some extent.In recent years， the use of sodium hypochlorite solution with surfactant can reduce the surface tension of sodium hypochlorite， improve the wettability of sodium hypochlorite solution on the surface of dentin， increase its permeability in dentin tubules， and achieve better root canal flushing effect. Therefore， it has been paid more and more attention by the pharmaceutical industry and clinicians， and has a broad medical prospect.

Key words：sodium hypochlorite; root canal irrigation; surface tension; surface active agent

在機械預備過程中及根管成型后，適量的根管沖洗液不但能消毒根管系統，還能有效溶解感染的牙髓組織，帶走根管內的大量碎屑，提高機械預備的效率[1]。研究發現，牙本質小管內細菌侵入是一個潛在的持續性感染因素，糞腸球菌侵入牙本質小管和牙骨質交界之間的距離，在感染3周后可達到1 000?m[2]。因此，沖洗液滲透到牙本質小管的深度可能會影響其有效性，有助于提高根管治療的效果。

次氯酸鈉是目前世界范圍內臨床應用最廣泛的根管沖洗劑之一，具有廣泛的抗菌效果和組織溶解活性。影響次氯酸鈉發揮作用的因素眾多，提高濃度、延長沖洗時間及預熱溶液增加溫度均可以提高次氯酸鈉溶液的抗菌和溶解玷污層的能力[3];沖洗方式的選擇、與其他根管沖洗液聯合應用以及聯合超聲蕩洗或半導體激光也可以提高次氯酸鈉的沖洗效果[4]。但次氯酸鈉溶液的缺點是其過高的表面張力，限制了溶液滲入牙本質小管和糞腸球菌生物膜的深度[5]。通過添加表面活性劑可以降低次氯酸鈉溶液的表面張力，增加其潤濕性，使其與牙本質小管的接觸角減小，接觸角是反映液體對固體表面潤濕性能的重要參數[6]。改性后的次氯酸鈉溶液，溶解玷污層的能力增加[7]，適應根管壁的形態，在側支根管及根尖分歧部位可以由毛細作用滲透至牙本質小管，提高沖洗效果。

1? 次氯酸鈉的作用機制

次氯酸鈉化學式為 NaClO， 屬于氧化性消毒劑。其最主要的作用方式是水解為氫氧化鈉（NaOH）和次氯酸（HClO），次氯酸具有強氧化性，分子小且不帶電荷，不僅可作用于細胞壁，還可以滲透入菌體或病毒內，與菌體蛋白、核酸和酶等有機高分子發生氧化反應，從而殺死病原微生物發揮抑菌作用。大量實驗證實，次氯酸鈉能夠有效減少根管內糞腸球菌等厭氧菌的數量，具有優良的抑菌性能[8]。在5.25%次氯酸鈉對糞腸球菌的抑制實驗中發現，應用次氯酸鈉沖洗液，細菌量迅速下降，抑菌效果可持續48h，但在接下來的96h內，有70%的樣本被細菌再次定植[9]。次氯酸鈉作為一種有機溶劑，可以溶解根管內部殘存的牙髓組織，乳化機械預備產生的牙本質碎屑，起到潤滑根管壁的作用，避免了大量碎屑堆積于根尖孔造成的診間疼痛。有實驗通過對不同沖洗液的組織溶解性進行比較，結果表明0.5%、1.0%和2.5%的次氯酸鈉溶液均能有效溶解組織[10]。

2? 次氯酸鈉沖洗效果的影響因素

2.1 濃度、時間和溫度：臨床實際操作中，次氯酸鈉的常用濃度區間為0.5%～5.25%。在研究不同濃度的次氯酸鈉溶液沖洗效果的實驗中，證實濃度越高，對糞腸球菌的抑制效果越好，且溶解根管內壁玷污層的能力越高。實驗證實不同濃度的次氯酸鈉均能抑制糞腸球菌， 然而要達到一致的抑菌效果所需要的時間不同[11]。在次氯酸鈉溶液溫度和濃度相同的情況下，沖洗時間越長，其抗菌效果以及溶解組織的能力越高。但濃度的升高以及沖洗時間的延長都會對牙本質的微硬度產生影響，導致牙齒抗折性能的減弱[12]。提高溫度可以提高次氯酸鈉溶解玷污層的效果。實驗研究加熱次氯酸鈉至60℃， 其游離有效氯（Free available chlorine，FAC）濃度提高， 從而可以增加根管壁玷污層的溶解，證明溫度是影響次氯酸鈉溶液FAC的因素之一[13]。在染色的牙本質塊模型上，通過改變溶液的濃度、溫度和沖洗時間測量次氯酸鈉溶液滲透到牙本質小管的深度，滲透深度變化數值77～300?m，說明這些因素存在相互作用以及累積效應[14]。

2.2 pH值：次氯酸鈉溶液pH值不同，其抗菌效果和溶解能力也隨之發生變化。在研究相同濃度下的次氯酸鈉溶液在不同pH值時對糞腸球菌的抑制實驗中，驗證了次氯酸鈉溶液性質為酸性時可以起到更好的抗菌作用[15]。有學者比較了不同pH值對次氯酸鈉溶液的抗菌性能及組織溶解能力的影響，結果表明，隨著pH值的降低，次氯酸鈉的抗菌作用增強，pH值為6時抗菌作用最強;隨著pH值的降低，次氯酸鈉的組織溶解性減弱，pH值為12時溶解軟組織的能力最強[16]。

2.3 表面張力：表面張力是一種分子間的作用力，傾向于減小液體的表面積，液體的潤濕性取決于它的表面張力[17]。次氯酸鈉溶液因其過高的表面張力，在根尖部以及側支根管處的沖洗效果受到一定程度的限制。在主根管內，次氯酸鈉與根管壁接觸面積較大，有助于次氯酸鈉溶液發揮作用;但在窄而長的牙本質小管，次氯酸鈉溶液過高的表面張力導致其很難通過毛細管力滲透到牙本質，滲透深度遠不及糞腸球菌在牙本質小管中的定植深度。為了提高次氯酸鈉根管沖洗的效果，采用添加表面活性劑的次氯酸鈉溶液，降低其表面張力，可以提高潤濕性，增加次氯酸鈉在牙本質小管內的滲透深度[18]。表面活性劑降低次氯酸鈉溶液表面張力的能力，體現在其對牙本質有比較優良的潤濕性，可以在牙本質表面形成一個較小的接觸角。改性后的次氯酸鈉溶液，其表面張力低于5.25%的次氯酸鈉原液和蒸餾水，如圖1。次氯酸鈉溶液與表面活性劑的潤濕性依靠毛細管力發揮作用，同時體內根管的熱力學效應及表面形態，粗糙度的聯合作用也會影響在牙本質小管中的滲透深度。

3? 改性的次氯酸鈉溶液的研究進展

3.1 滲透作用：在體外實驗中，通過添加表面活性劑降低次氯酸鈉的表面張力，可以提高其對主根管及牙本質小管的滲透效果。當次氯酸鈉溶液中加入乙醇時，與傳統制劑相比，發現這種沖洗液組合在根管中移動得更遠，滲透作用更強，根據混合物中加入乙醇的增多，平均距離逐漸增大。在離體牙髓腔內，發現改性后的次氯酸鈉沖洗液與根尖的平均距離減小，實驗開始5min后得到的實驗數據具有統計學意義，2.5%次氯酸鈉組為6.4mm和2.6mm，5.25%次氯酸鈉組為7.7mm和3.6mm[19]。在帕拉齊的實驗中證實了延長沖洗時間顯著提高了改性的次氯酸鈉溶液在牙本質小管內的滲透深度，但溫度和濃度對其滲透作用影響較小[20]。評價沖洗溶液的性質對其滲透深度影響，必須考慮表面張力、鋪展性能和流體粘度對牙本質表面的作用。當一種沖洗劑添加表面活性劑時，表面活性劑濃度的增加，液體的表面張力降低，直到達到臨界膠束濃度（Critical micelle concentration，CMC）[21]。在CMC以上，表面活性劑的加入有助于在液體中形成膠束，并且表面張力保持相對恒定，在這個濃度時達到最佳潤濕性能。當添加的表面活性劑濃度過高，破壞了此時次氯酸鈉溶液的CMC，甚至導致溶液中的氯離子的存在形式發生變化，不能再發揮氧化還原效用，使溶液變性。

3.2 抗菌活性：西曲溴銨是一種常用于皮膚消毒的陽離子表面活性劑，添加西曲溴銨可以提高次氯酸鈉的抗菌作用。在研究表面活性劑對次氯酸鈉抗菌作用的實驗中，添加西曲溴銨，根管預備后的各實驗組均能立即清除糞腸球菌，然而，7d后只有1%次氯酸鈉添加西曲溴銨的實驗組保持無污染，僅用1%次氯酸鈉原液沖洗的根管細菌生長百分比最高，西曲溴銨的加入使1%次氯酸鈉的抗菌活性提高到了5%次氯酸鈉的水平[22]，在牙本質感染模型上也得到了相似的結果[23]。西曲溴銨具有抗菌作用，也可能是其提高了次氯酸鈉在牙本質小管中的滲透作用，增強了次氯酸鈉的抗菌活性。在研究添加羥基乙叉二磷酸的次氯酸鈉沖洗液對糞腸球菌黏附作用的影響實驗中，糞腸球菌在添加羥基乙叉二磷酸的次氯酸鈉溶液處理后的牙本質表面黏附性較低，證明添加羥基乙叉二磷酸對次氯酸鈉抑制生長在生物膜和牙本質小管內的糞腸球菌的能力有顯著影響[24]。綜上所述，添加表面活性劑能否增強次氯酸鈉溶液的抗菌作用，很大程度上取決于表面活性劑自身的抗菌活性。

3.3 組織溶解：在次氯酸鈉溶液中添加表面活性劑對其組織溶解能力的影響尚未明確，關鍵在于實驗中是否有效地控制了次氯酸鈉溶液FAC的差異。有學者用添加表面活性劑的濃度為1%和4%的次氯酸鈉溶液與常規次氯酸鈉溶液對豬牙髓組織溶解能力進行比較，實驗結果顯示表面活性劑濃度越高，溶解時間越短，含有表面活性劑的溶液比傳統制劑更有效[25]。然而，最新的研究表明，降低表面張力不會影響牙髓組織的溶解效率，在相同的實驗條件下，牙髓組織在改性的次氯酸鈉溶液中浸泡后組織重量的降低差異無統計學意義[26]。實驗人員對次氯酸鈉沖洗液的化學性質進行測定，發現各組間次氯酸鈉溶液的FAC有顯著性差異。因此，提出之前的實驗研究出現了不同的實驗結論是因為沒有考慮次氯酸鈉的FAC這一因素，指出表面張力的改變之所以能改善次氯酸鈉溶液的組織溶解作用，可能是由于未能控制所測試溶液的FAC;此外，還提到添加的表面活性劑在濃度和類型上的差異會產生不同的結果[27]。

3.4 游離有效氯：有效氯指的是含氯化合物中含有的氧化態的氯，次氯酸鈉溶液中的氯有HClO、ClO-或Cl-等形式，不論溶液中的氯存在方式如何，一律以該溶液中能釋放出來的氯量來衡量其有效氯含量，有效氯可以在氧化還原反應中釋放其氧化性，被人們用于漂白、消毒等領域[28]。影響有效氯的因素一個是溶液濃度，一個是溶液pH值。溶液濃度增高時，溶液中含有的有效氯增多抗菌性能也隨之增強。從目前的研究數據表明，表面活性劑的存在對溶液的pH值和氯的存在形態沒有影響。實驗表明，次氯酸鈉溶液FAC含量隨表面活性劑的加入而提高。實驗組乙醇濃度越高，FAC的作用越大，作用越快，當50%乙醇加入2%次氯酸鈉溶液時，FAC在15min內耗盡，30%乙醇混合物30min后，FAC損失70%。與含有乙醇的次氯酸鈉溶液相比，含有表面活性劑的次氯酸鈉溶液表現出更好的穩定性[29]。添加表面活性劑會影響次氯酸鈉溶液的FAC含量，不同的表面活性劑對次氯酸鈉溶液的穩定性也會有不同影響。表面張力降低只能改善干燥表面的再濕，因此，有效氯向目標區域的擴散應是次氯酸鈉沖洗液作用的決定性因素[30]。

4? 小結

現有的研究結果證明次氯酸鈉溶液的抗菌效果高度依賴于有效的濃度、溫度、體積、沖洗液的刷新率以及與牙本質小管的接觸時間，FAC、pH以及表面張力等理化性能的變化也會影響其抗菌作用及組織溶解能力。由于次氯酸鈉溶液本身是不穩定的，所以對含氯溶液的研究應包括氯濃度等一系列的化學評估作為方法學的一部分，從而才能獲得有效的實驗結果，但大多數實驗研究并未考慮這一方面。在研究表面活性劑對次氯酸鈉沖洗液臨床表現影響的體外實驗模型中，均是用離體牙進行了研究，這些牙齒在實驗室中可能已經干燥，因此，自然濕潤的牙齒可能會得到不同的實驗效果。根管系統不是一個干燥的表面，它的內在水分含量大約為12%，需要根管治療的牙齒，還存在潛在的滲出液。次氯酸鈉根管沖洗液在臨床的實際應用中對感染根管的清創消毒的適當接觸時間尚不確定。在保證FAC含量的情況下盡量延長根管沖洗的時間，可以提高沖洗效果?？紤]沖洗液對牙本質微硬度的影響，高濃度次氯酸鈉沖洗液應適當減少沖洗時間。

添加表面活性劑可以提高次氯酸鈉在主根管中的滲透作用，但不能提高牙髓組織的原位溶解，目前關于降低次氯酸鈉的表面張力對潤滑、抗菌以及去除玷污層的影響尚未明確，表面活性劑對次氯酸鈉制劑穩定性的影響也沒有確切的結論。因此，關于表面活性劑對次氯酸鈉根管沖洗液的影響仍需進一步的研究，在日常操作中，應明確次氯酸鈉溶液的特點及其對臨床性能的影響，以便在根管沖洗期間發揮出更好效果。

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[收稿日期]2020-04-23

本文引用格式：姜婉祎，王曉峰.表面活性劑應用于次氯酸鈉根管沖洗液中的作用效果及研究進展[J].中國美容醫學，2021，30（7）：186-189.