朱炳震，李碧榕，蘇屹坤，伍韓雪，王景云

義齒軟襯材料常用于可摘局部義齒和全口義齒修復(fù)，它作為硬質(zhì)樹脂基托和口腔支持組織之間的彈性緩沖，可以緩解創(chuàng)傷、炎癥引起的疼痛，幫助咬合力更均勻地分布在口腔組織上，提高義齒的固位力，從而顯著改善老年患者的語言、咀嚼功能和使用舒適度[1-4]。然而，由于軟襯材料粗糙多孔的表面結(jié)構(gòu)和不穩(wěn)定的理化性能，它較硬質(zhì)樹脂基托更容易受到微生物的侵襲和定植，尤其是機(jī)會(huì)致病菌白念珠菌(C.albicans)，甚至成為微生物的潛在儲(chǔ)存庫[2,5]。這往往導(dǎo)致了口腔組織持續(xù)、反復(fù)的真菌感染，最終引起義齒性口炎。此外，還可能導(dǎo)致細(xì)菌性心內(nèi)膜炎、口咽部感染等嚴(yán)重全身性疾病[6]。

義齒軟襯表面的生物膜是一種以白念珠菌為主，其他細(xì)菌協(xié)同作用構(gòu)成的可以抵御化學(xué)消毒、抗生素以及免疫細(xì)胞的復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)[1,7-8]。因此，如何提高義齒軟襯的抗菌性能成為亟待解決的問題。學(xué)者們采取了許多措施對(duì)軟襯材料進(jìn)行抗菌改性，包括添加抗菌填料(如傳統(tǒng)抗菌藥物、天然提取物、無機(jī)金屬抗菌劑)，光動(dòng)力抗菌化療，低溫等離子體表面處理等以期研發(fā)出一款具有優(yōu)秀抗菌性能的義齒軟襯材料。

本文結(jié)合近年來發(fā)表的文獻(xiàn)，就目前義齒軟襯材料抗菌改性的方法、抗菌機(jī)制以及對(duì)材料理化性能的影響展開綜述。

1 傳統(tǒng)抗菌藥物

傳統(tǒng)抗菌藥物主要指抗真菌藥物、表面活性劑等。大量學(xué)者研究表明，將這些藥物與義齒軟襯材料聯(lián)用可作為義齒性口炎的替代療法或日常治療程序[2,9-10]。它具有不依賴患者依從性、藥物濃度穩(wěn)定、全身反應(yīng)小、保護(hù)感染創(chuàng)面、提高患者舒適度等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠破壞黏膜-義齒的再感染循環(huán)，抑制義齒表面生物膜的堆積，從而減少義齒性口炎的發(fā)生發(fā)展[11-12]。

1.1 抗真菌藥物

常用的抗真菌藥物有制霉菌素(多烯類)、酮康唑、咪康唑、伊曲康唑(唑類)等。這些抗真菌藥物可以作用于真菌的細(xì)胞膜，阻礙細(xì)胞膜的合成、改變細(xì)胞膜的通透性、降低細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，最終使細(xì)胞破裂死亡[13]。Bueno等[13]測定了幾種抗真菌藥物對(duì)白念珠菌的最小抑菌濃度：制霉菌素(nystatin，Ny)0.032 g/mL、酮康唑(ketoconazole，Ke)0.128 g/mL、咪康唑(miconazole，Mc)0.256 g/mL、伊曲康唑(itraconazole，It)0.256 g/mL。將抗真菌藥物加入軟襯材料中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在14 d內(nèi)，藥物的添加改變了軟襯的表面形貌(呈現(xiàn)多孔和不規(guī)則的表面)[2]，但并不影響材料的硬度[12]；Ny與Ke對(duì)材料的拉伸強(qiáng)度[14]、孔隙率[15]無不良影響；Ny對(duì)材料的表面粗糙度[12]無不良影響，這與Snchez-Aliaga等的研究結(jié)果不一致：Ny增大了材料的表面粗糙度；Ny釋放符合先快后慢的雙指數(shù)動(dòng)力學(xué)[2]。雖然加入抗真菌藥物在抑制軟襯表面白念珠菌生物膜生成的同時(shí)對(duì)材料性能造成了不同程度的負(fù)面影響，但學(xué)者們認(rèn)為載藥材料仍能滿足臨床使用的要求[12,14-15]。Ny得益于最低的最小抑菌濃度、較低的負(fù)面影響以及穩(wěn)定的藥物釋放水平，被認(rèn)為是相對(duì)理想的抗真菌添加劑。

1.2 表面活性劑

1.2.1 醋酸氯己定(chlorhexidine diacetate，CHX) CHX作為一類陽離子表面活性劑，被廣泛用作口腔消毒劑以及義齒消毒措施。已經(jīng)證明，這種外用制劑對(duì)多種口腔微生物具有抗菌活性，包括義齒上發(fā)現(xiàn)的最常見的機(jī)會(huì)性病原體——白念珠菌[16]。與其他抗真菌藥物(如氟康唑)相比，加入到義齒材料中的CHX在抑制白念珠菌生物膜形成方面具有更高的潛力[17]。

Albrecht等[17]報(bào)道了在24 h內(nèi)，1%CHX對(duì)軟襯與基托樹脂的粘接強(qiáng)度造成了負(fù)面影響。Neppelenbroek等將對(duì)白念珠菌最小抑菌濃度的CHX加入軟襯中，結(jié)果顯示：在14 d內(nèi)，CHX改變了軟襯的表面形態(tài)[2]，增大了表面粗糙度[2,12]和材料孔隙率[15]，但對(duì)材料硬度[12]、拉伸強(qiáng)度[14]無不良影響，且CHX的釋放量大于Ny[2]。Maluf等[10]在長達(dá)28 d的研究中，發(fā)現(xiàn)2%CHX的加入對(duì)材料的結(jié)晶度、硬度沒有顯著影響。在pH變化、溫度變化、咬合負(fù)載等臨床相關(guān)條件下，CHX對(duì)軟襯材料的影響需要進(jìn)一步研究探討。

盡管加入CHX對(duì)軟襯材料的理化性能有微小的改變，但在短期內(nèi)，這些改變不會(huì)妨礙材料的臨床使用，考慮到CHX具有廣譜抗菌性、較低的最小抑菌濃度及長效穩(wěn)定的藥物釋放水平[2,10,15]，CHX被認(rèn)為是比傳統(tǒng)抗真菌劑更具優(yōu)勢(shì)的抗菌添加物。

1.2.2 苯扎氯銨(benzalkonium chloride，BAC) BAC是一類廣譜抗菌劑和陽離子表面活性劑。一方面，BAC對(duì)白念珠菌和變形鏈球菌等義齒性口炎主要致病菌具有高效抗菌作用；另一方面，其作為一種表面活性劑可以顯著降低義齒軟襯的表面自由能，有利于減少微生物在義齒表面的附著[18]。此外，作為一種相轉(zhuǎn)移催化劑，它可以很容易地混合到各種口腔材料的配方中，對(duì)機(jī)械性能幾乎沒有不良影響[19]。Altinci等[9]的研究表明，2%BAC改性的義齒軟襯可顯著降低白念珠菌和變形鏈球菌的活性，在經(jīng)過7 d的蒸餾水浸泡后仍保持抗菌能力，且對(duì)軟襯材料的機(jī)械強(qiáng)度無不利影響。但是動(dòng)態(tài)機(jī)械強(qiáng)度、與義齒基托的粘接強(qiáng)度、美觀性、抗變色性等其他物理性能尚待進(jìn)一步測試。

2 天然提取物

為了避免抗真菌藥物的耐藥性、潛在毒性以及令人不快的氣味[20-21]，學(xué)者們一直在尋找沒有或較小副作用的天然抗菌藥物。

2.1 植物提取物

具有抗菌、抗炎功效的植物很早就作為自然療法藥物被應(yīng)用于各類傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中。來自植物各部分的提取物含有多種復(fù)雜的生物活性成分，是天然抗菌藥物和藥用化學(xué)提取物的重要來源[20,22]。

Muttagi等[20]將兩種草藥(驅(qū)蟲斑鳩菊和圣羅勒)的種子油加入軟襯中獲得了持續(xù)7 d以上的抗真菌活性，同時(shí)顯著降低了軟襯的表面粗糙度、改善了潤濕性、降低了葡萄糖的吸附和吸收。

Baygar等[23]測定了香芹酚的藥敏結(jié)果，并將香芹酚與軟襯材料復(fù)配構(gòu)建了抗菌義齒軟襯，揭示了其對(duì)枯草芽孢桿菌、白念珠菌和血鏈球菌強(qiáng)大的抑制能力，在72 h內(nèi)材料對(duì)白念珠菌生物膜的抑制率達(dá)到了98.03%。

據(jù)報(bào)道，葡萄籽提取物(grape seed extract，GSE)富含天然多酚化合物——原花青素。原花青素是黃烷醇(兒茶素)的單體、低聚物和高聚物的組合，被廣泛用作天然抗氧化劑和自由基清除劑，已被證實(shí)在多數(shù)臨床情況下使用是安全的[24]。Aref[22]評(píng)估了GSE改性軟襯材料的表面粗糙度、與義齒基托的粘結(jié)強(qiáng)度以及抗真菌活性，證實(shí)了10%GSE改性軟襯的粘接強(qiáng)度和抗真菌活性均顯著提高，且不影響其表面粗糙度。

2.2 動(dòng)物提取物

殼聚糖(chitosan，CS)是甲殼素(chitin)在堿性條件下部分脫乙?；蟮玫降木€性生物聚合物，具有生物降解性、生物相容性、抗菌、可循環(huán)再生等性質(zhì)，在自然界中儲(chǔ)量豐富，是天然多糖中唯一的堿性多糖[25]。CS及其衍生物抗菌活性的主要作用方式是CS與細(xì)胞壁的陰離子成分之間的靜電相互作用，這取決于其脫乙酰度(degree of deacetylation，DDA)，分子質(zhì)量(molecular weight，MW)及微生物的種類：提高DDA可以提高其抗真菌和抗細(xì)菌活性；MW對(duì)部分種類的微生物有影響，其中低分子質(zhì)量(16 ～190 ku)CS具有最強(qiáng)的抗菌活性[25-26]?；贑S及其衍生物的上述特性，學(xué)者們認(rèn)為它是開發(fā)抗菌義齒材料的潛在選擇。

Herla等[21]將2種CS衍生物(CS-G和CS-HCl)以不同濃度加入兩種軟襯材料中，評(píng)估了CS改性材料邵氏硬度和表面粗糙度的變化。結(jié)果顯示，在30 d內(nèi)，CS衍生物的加入降低了丙烯酸軟襯的硬度，增大了硅橡膠軟襯的硬度，但仍符合ISO的臨床使用標(biāo)準(zhǔn)。然而其對(duì)2種材料的表面粗糙度造成了不利的影響[21]。其他物理性能如吸附性、溶解性、粘接強(qiáng)度、潤濕性、抗變色能力等以及重要的抗菌/抗真菌活性有待進(jìn)一步研究。

3 無機(jī)金屬抗菌劑

無機(jī)金屬抗菌劑是利用銀、銅、鋅、鈦等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制備的一類抗菌劑，因其抗菌譜廣、穩(wěn)定持久、耐高溫、無耐藥性及生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)被迅速應(yīng)用于口腔領(lǐng)域[27]。其抗菌機(jī)制為：①破壞微生物的細(xì)胞壁附著，破壞細(xì)胞膜，導(dǎo)致膜成分滲漏[7]；②·OH自由基、1O2單線態(tài)氧引起的氧化壓力[28]；③抑制呼吸酶，導(dǎo)致活性氧(reactive oxygen species，ROS)的積累并破壞線粒體[27]；④與含巰基的蛋白質(zhì)和含磷的分子(如DNA)相互作用，導(dǎo)致蛋白變形、DNA凝聚[29]。金屬離子與細(xì)菌直接接觸發(fā)揮作用，細(xì)菌死亡后，金屬離子得到釋放并作用于鄰近菌體[27]。

Deng等[1]采取原位合成的方法制備了在軟襯材料中均勻分布的納米銀粒子(silver nanoparticles，AgNPs)，平均直徑為4.7～5.3 nm，證實(shí)了0.3%的AgNPs通過與念珠菌的直接接觸在14 d內(nèi)發(fā)揮了穩(wěn)定的抗真菌效果(75%±3%)，并對(duì)材料的化學(xué)聚合反應(yīng)沒有顯著影響。Kreve等[30]研究發(fā)現(xiàn)：在軟襯中滲入5%以上的納米結(jié)構(gòu)釩酸銀(AgVO3)使材料獲得了對(duì)糞腸球菌、銅綠假單胞菌以及白念珠菌的抗菌作用，10%AgVO3可以提高軟襯與基托樹脂的粘接強(qiáng)度，且各濃度對(duì)材料的硬度和表面粗糙度均無不良影響。Jabońska-Stencel等[3]將納米載銀磷酸鋯(silver sodium hydrogen zirconium phosphate，SSHZP)作為抗菌填料引入軟襯材料中考察其抗菌性能和物理、機(jī)械性能的改變。結(jié)果顯示：抗菌性能具有濃度依賴性，填料濃度的增加會(huì)導(dǎo)致材料硬度、吸水性和溶解性的增加，當(dāng)填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%～10%時(shí)，抗菌效果與其他性能達(dá)到了良好的平衡。學(xué)者們認(rèn)為SSHZP的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于與其他納米銀顆粒相比，它是白色的，不會(huì)因?yàn)榻饘偌{米粒子的等離子體激元效應(yīng)而導(dǎo)致改性材料變暗[31]。此外，Ansarifard等[7]還探討了CuO納米粒子改性軟襯材料的抗生物膜性能，500 μg/mL質(zhì)量濃度的納米CuO實(shí)驗(yàn)組顯示出對(duì)白念珠菌、遠(yuǎn)緣鏈球菌和唾液鏈球菌顯著的抑制能力。

上述這些研究證實(shí)了在軟襯材料中合成AgNPs、添加AgVO3、SSHZP、CuO等納米金屬抗菌填料能夠顯著降低口腔病原菌，尤其是白念珠菌的定植和生物膜形成，并且對(duì)材料的其他物理機(jī)械性能影響較小甚至有所增益。因此，無機(jī)金屬抗菌劑在軟襯材料的抗菌改性和預(yù)防、治療義齒性口炎等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。進(jìn)一步研究應(yīng)聚焦于復(fù)合材料中金屬離子的釋放、抗菌效果的持久性以及細(xì)胞毒性等方面[1,7]。

4 其 他

4.1 光動(dòng)力抗菌化療(photodynamic antimicrobial chemotherapy，PACT)

針對(duì)引起義齒性口炎的白念珠菌固有和獲得性的耐藥性，學(xué)者們已經(jīng)開發(fā)出一種有效的治療策略——PACT。PACT包括光敏劑、氧分子和特定波長的激光，這些結(jié)合產(chǎn)生劇毒且致命的ROS，持續(xù)氧化、消除包括白念珠菌在內(nèi)各種微生物[32]。Al-Kheraif等[33]成功合成了負(fù)載光敏劑亞甲基藍(lán)(methylene blue，MB)的聚-L-羥基乙酸(poly-L-glycolic acid，PLGA)納米顆粒——PLGA-MB，構(gòu)建了無毒性、生物相容性、生物降解性、高載藥量、抗耐藥性的藥物傳遞系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，PLGA-MB對(duì)聚甲基丙烯酸甲酯基軟襯材料中的白念珠菌具有良好的體外PACT靶向治療作用，PLGA和MB的協(xié)同作用增強(qiáng)了材料的抗真菌活性[33]。然而，PLGA-MB在口腔動(dòng)態(tài)環(huán)境中釋放表現(xiàn)以及長期抗菌能力需要進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。

結(jié)合上述研究，可以認(rèn)為納米載藥顆粒是納米生物技術(shù)和光動(dòng)力療法的重要工具，為新型抗菌材料的制備和改善軟襯材料的藥物釋放提供了新的思路。

4.2 低溫等離子體(non-thermal plasma，NTP)

NTP處理是一項(xiàng)在保持固體材料本身性質(zhì)不變的同時(shí)改變其表面性質(zhì)的技術(shù)。根據(jù)不同的處理環(huán)境和參數(shù)，NTP可以促進(jìn)材料表面官能團(tuán)的加入或移除，以改變材料的物理化學(xué)特性，甚至在材料表面上沉積保護(hù)性薄膜[34]。已有報(bào)道稱，基于六氟化硫(sulfur hexafluoride，SF6)的NTP可以使材料表面氟化，基于六甲基二硅氧烷(hexamethyldisiloxane，HMDSO)的NTP可以在材料表面沉積有機(jī)硅薄膜[35]。這些措施可以提高材料表面疏水性能，防止微生物定植造成的表面劣化[35]。Nagay等[36]對(duì)軟襯材料進(jìn)行了NTP(SF6)和NTP(HMDSO)處理，證實(shí)了NTP(HMDSO)處理改性軟襯材料具有穩(wěn)定的理化性能和抑制白念珠菌生物膜的作用，同時(shí)不影響其他正常共生菌如口腔鏈球菌。在口腔動(dòng)態(tài)條件(如唾液稀釋、咬合負(fù)載、復(fù)合生物膜)下測試NTP處理對(duì)軟襯的影響將是下一步重點(diǎn)研究方向。

可以看出，即使在復(fù)雜的口腔環(huán)境中，合適的NTP處理也可以幫助延長材料使用壽命并減少白念珠菌的定植，具有控制義齒性口炎和提高軟襯材料穩(wěn)定性的潛力[36]。

5 總結(jié)與展望

綜上所述，大量學(xué)者們通過添加抗菌填料(如傳統(tǒng)抗菌藥物、天然提取物、無機(jī)金屬抗菌劑)、光動(dòng)力抗菌化療、低溫等離子體表面處理等方法對(duì)義齒軟襯材料進(jìn)行抗菌改性，以減少義齒性口炎相關(guān)病原菌的黏附、定植，預(yù)防、控制和治療義齒性口炎?？咕男攒浺r材料通常具有良好的抑菌性能，但其理化性質(zhì)的變化、藥物釋放動(dòng)力學(xué)、長效抗菌性能以及動(dòng)態(tài)環(huán)境下的表現(xiàn)是否能滿足臨床使用的需求，需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)。目前實(shí)驗(yàn)階段中，尚沒有改性材料能達(dá)到抗菌性能和其他理化性能的完美平衡，今后仍需要更多的研究來探索一種理想的抗菌改性措施。