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编号:10283440
表面活性剂与氟化物协同抗菌斑作用的体内研究*
http://www.100md.com 《牙体牙髓牙周病学杂志》 1999年第1期
     作者:黄晓晶 刘天佳

    单位:华西医科大学口腔医学院,四川 成都 610041

    关键词:表面活性剂;氟化物;协同作用

    表面活性剂与氟化物协同抗菌斑作用的体内研究 摘要 目的:研究表面活性剂与氟化物在体内的协同抗菌斑作用。方法:将两种表面活性剂分别与氟化钠联合应用,观察其菌斑抑制能力,以及对菌斑细胞外液中氟浓度的影响。结果:实验用的两种表面活性剂中,阳离子表面活性剂Zonyl FSC能增强NaF自身的菌斑抑制能力,且能促进氟在菌斑中的渗透。而阴离子表面活性剂SDS的作用却恰好相反。结论:表面活性剂与氟化物协同作用与其所带的电荷有关。

    中图号:R780.1 文献标识码:A 文章编号:1005-2593(1999)01-0004-04

    [牙体牙髓牙周病学杂志,1999;9(1):4]
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    The coordinate anti-plaque effect of surfactants and fluoride in vivo

    Huang Xiaojing, Liu Tianjia

    College of Stomatology, West China University of Medical Sciences, Chengdu 610041

    Abstract Aim:To study the coordinate effect of two kinds of Surface Active Agent(SAA) and sodium fluoride (NaF) in vivo. Methods: To observe the anti-plaque abilities and the effects of SAA on the fluoride content in extracellular fluid of plaque by using two kinds of SAA with NaF respectively. Results: The cationic SAA——Zonyl FSC could enhance the anti-plaque effect of NaF. It also could facilitate the penetration of fluoride in plaque. The result of the anionic SAA——SDS was reverse. Conclusions: The coordinate effect of SAA and NaF is related with the electricity which SAA carries.
, 百拇医药
    Key words SAA;fluoride;coordinate effect

    [Chinese Journal of Conservative Dentistry, 1999;9(1):4]

    表面活性剂(Surface Active Agent,SAA) 由于能降低表面自由能,近年来已被广泛地应用于控制菌斑和防龋[1,2]。国外的许多报道还发现阳离子含氟SAA Zonyl FSC不仅本身具有控制菌斑和防龋的能力,且与NaF联合应用时可增强NaF的抗龋力,但报道仅限于动物实验(啮齿类动物)阶段[3,4];而关于阴离子SAA与氟化物协同作用的研究则较少。本研究的目的旨在探讨Zonyl FSC、SDS与NaF联合应用是否能在体内实验中促进NaF的抗龋能力,同时也对两种SAA自身的抑制菌斑能力作一评价。

    1 材料和方法
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    采用双盲-自身前后对照实验。

    1.1 对牙菌斑的影响

    1.1.1 研究对象和纳入标准

    在口腔医院实习的学生志愿者中按纳入标准随机抽取10人(23~27岁),样本含量统计时以每牙计算,共选取60个牙。

    纳入标准:

    ①无全身系统性疾病;②实验前3个月内未服用抗生素;③口腔卫生良好;④牙列完整,牙齿排列整齐;⑤受试牙无牙周袋,牙面无充填物及龋损,根面无暴露及龋损,无冠及固定桥。

    1.1.2 试剂

    阴性对照:蒸馏水

    基线对照: 2g/L NaF溶液(校设备处药剂科);
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    2g/L Zonyl FSC溶液(Dupont de Nemours CO. Wilmington DE);

    2g/L SDS溶液(Sigma公司,华美生物工程公司分装);

    试验组: 2g/L NaF与Zonyl FSC混合液;

    2g/L NaF与SDS混合液;

    以上6种试剂中均加入少许香草精以混淆原味,由研究者及受试者以外的第三者将试剂编号(分为A、B、C、D、E、F),以保证双盲。

    Zonyl FSC,阳离子含氟SAA, 产品含50%活性成分,其活性成分的主要组成是:F(CF2CF2)3-8CH2CH2SCH2CH2N+(CH3)3CH3SO4-,平均分子量约680。经以往研究发现,低浓度时对人体无毒性,且在体外有较好的抑菌和抗菌斑能力。本文拟探讨其在口内的应用前景。
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    SDS, 十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate),也叫月桂醇硫酸钠(Sodium Lauryl Sulfate, 简称SLS),阴离子SAA, 安全,已广泛应用于牙膏中,故选用其作为对照。

    NaF,临床广泛使用,已证实有良好的抑制菌斑能力。

    试验组主要探讨Zonyl FSC和SDS与NaF在体内联合应用时的协同抗菌斑作用。

    1.1.3 受试部位和检验标准

    受试部位:11,16,26,31唇颊面;16,26舌面。

    检验标准:采用改良Qiugley-Hein菌斑指数记录PI值,以等级资料表示菌斑的堆积程度。

    0 无菌斑
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    1 龈缘区薄层菌斑

    2 龈缘区有明显菌斑,<1mm

    3 龈缘区菌斑带≥1mm,但不超过牙面1/3

    4 菌斑达牙面中1/3,但未侵入切()1/3

    5 菌斑达切()1/3

    1.1.4 试验方法

    试验前对每个受检牙及相邻牙作彻底龈上洁治,使菌斑指数为0,停止刷牙等一切机械清洁措施,用A药含漱3d后记录PI值。然后恢复刷牙等日常清洁习惯,渡过药物的洗脱期,2周后再次彻底洁治,用B药含漱3d后记录PI值。同样经2周药物洗脱期后,再次彻底洁治,用C药含漱,如此,直至6种药物依次使用完。

    含漱方法:每天含漱2次(6:00~9:00;19:00~22:00),每次10ml,含漱60s。含漱后30min内不得食用任何食物及饮料。实验期间停止刷牙等一切机械清洁措施,仅允许每餐后用清水漱口,并避免食用糖果等甜食,其余生活习惯照常,整个试验阶段禁用其它药物。
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    1.1.5 检查和记录方法

    检查前先用清水漱口2次,隔湿,吹干,用20g/L碱性品红棉签涂擦各受检牙面染色,停留30s,再用清水漱口后观察记录牙面的PI值。对每个受检者的观察均在同一时间、地点及照明情况下,由同一研究者读数。

    1.2 对菌斑细胞外液中氟含量的影响

    1.2.1 样品的收集

    选取31名年龄23~27岁的志愿者,要求牙列完整,牙齿排列整齐,口腔卫生良好,无全身系统性疾病者,随机分成3组,用纱球隔湿后,先收集右侧龈上集合菌斑,立即装入事先称重、编号的0.5ml塑料离心管中密封;再分别给予3种不同试剂鼓漱1min,10min后收集左侧龈上集合菌斑,同法装入塑料离心管中密封。冰瓶中(2~4℃)转送实验室,称重,按菌斑湿重(10ml/g)加入去离子水稀释,配平后置于低温高速离心机(20000g,10min,2~4℃)中离心,分别收集菌斑细胞外液。
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    1.2.2 菌斑细胞外液中氟含量测定

    收集到的菌斑细胞外液,分别加入等体积的TISABⅡ后,用96-09型氟离子选择电极(ORION Co., USA)于710A型离子/pH计(ORION Co., USA)上测定氟含量。

    1.2.3 试剂

    2g/L NaF溶液

    2g/L NaF与Zonyl FSC混合液

    2g/L NaF与SDS混合液

    2 结果

    2.1 菌斑指数的分布情况(表1)

    表1 6种试剂含漱后菌斑指数的分布
, 百拇医药
    试 剂

    n

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    H2O

    60

    0

    5

    10

    14
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    16

    15

    2g/L NaF

    60

    2

    13

    12

    14

    12

    7

    2g/L Zonyl FSC

    60

    2
, 百拇医药
    10

    17

    19

    12

    0

    2g/L NaF与Zonyl FSC

    60

    8

    14

    20

    12

    6

    0
, 百拇医药
    2g/L SDS

    60

    0

    4

    11

    16

    18

    11

    2g/L SDS与NaF

    60

    0

    8

    9
, 百拇医药
    17

    17

    9

    用2g/L NaF、2g/L Zonyl FSC及二者的混合液含漱后PI值较用蒸馏水者低(P值分别为:0.0020.05),二者合用的效果较任一种单独使用为佳(P<0.002,0.010.05),且二者合用较单独使用NaF溶液含漱后的PI值反而增高(0.02
    以上等级资料用秩和检验进行统计分析。

    2.2 菌斑指数的变化

, 百拇医药     6种试剂含漱后受检牙面菌斑指数的均数见表2。可看出用蒸馏水含漱组的PI均值最高,而用2g/L SDS及2g/L SDS与NaF混合液含漱的两组次之,其差异无显著性(P值均>0.05);用2g/L NaF含漱与2g/L Zolny FSC组的PI均值相近,差异无显著性(P>0.05),但二者均较阴性对照组的PI均数低,且差异均有显著性(NaF组0.002
    试剂

    n

    菌斑指数(PI)(z0201.gif (96 bytes)±s)
, 百拇医药
    H2O

    60

    3.4333±1.2671

    2g/L NaF

    60

    2.7000±1.4058

    2g/L Zonyl FSC

    60

    2.4833±1.0969

    2g/L NaF与Zonyl FSC

    60

    1.9000±1.1746
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    2g/L SDS

    60

    3.3500±1.1764

    2g/L SDS与NaF

    60

    3.1667±0.1615

    以上以t检验统计分析。

    2.3 菌斑细胞外液中氟浓度变化

    用3种试剂含漱后较含漱前菌斑细胞外液中氟浓度均有不同程度的提高,且差异均有显著性(NaF组0.01, 百拇医药
    (mg/L)(z0201.gif (96 bytes)±s)

    试 剂

    n

    含漱前

    含漱后

    增量

    2g/L NaF

    11

    59.4375

    110.5527

, 百拇医药     51.1153

    ±38.9182

    ±62.5192

    ±57.6442

    2g/L NaF与 Zonyl FSC

    10

    65.7240

    237.1480

    171.4240

    ±30.7087

    ±146.4057

    ±137.6006
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    2g/L NaF与SDS

    10

    50.6150

    64.1700

    13.5550

    ±11.4201

    ±9.4703

    ±5.4035

    3 讨论

    从表1、表2可以看出2g/L Zonyl FSC溶液抑制菌斑的能力与2g/L NaF溶液相当,而二者联合应用,较单独使用其中任何一种溶液具更强的菌斑抑制能力。氟化物的防龋效果经过半个多世纪的研究,已为世人所公认。氟可影响菌斑细菌的生长、代谢碳水化合物及合成大分子物质的能力,而氟盐,如NaF,对细菌的生长抑制作用更强,这可能是由于氟和一些阳离子对细菌生长有共同的抑制作用[5]。SAA具表面活性,能降低表面自由能,抑制菌斑,且表面活性越高,这种能力就越强。Zonyl FSC是季铵类阳离子含氟SAA,它与其他SAA相比具有一系列独特的界面活性:具极高的表面活性与极高的稳定性。这是由碳氟链的性质决定的:含氟SAA是一种以氟原子取代碳氢链上氢原子而形成碳氟链的特殊SAA。含氟SAA的高表面活性,来源于碳氟化合物极低的表面能(碳氟化合物是迄今所知道的表面能最低的化合物)。很多含氟SAA可以把水的表面张力降至15×10-5N/cm2,甚至更低,这是一般碳氢SAA所不能达到的;而且由于氟的电负性大,碳氟链具有很大键能,故碳氟链的化学稳定性和热稳定性都很高,因而含氟SAA的化学性质极其稳定,耐高温,不怕强酸、强碱,甚至强氧化剂也不能将其破坏[6]。并且Zonyl FSC结构中的季铵基也有较强的杀菌作用,由此可知Zonyl FSC具较强的抑制菌斑能力。本实验发现Zonyl FSC的抑制菌斑能力与NaF相当。
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    已有研究报道在动物实验中NaF与Zonyl FSC具有协同作用[3,4],本实验证明在体内这种协同作用仍然存在。SAA可降低氟溶液的表面张力,使其更易于在物体表面散布开来并渗透进去。这就加强了NaF的抑菌作用。这与Zonyl FSC增加了菌斑细胞外液氟离子含量的结果是一致的。

    本研究发现单独应用阴离子SAA——SDS并不能有效地抑制菌斑。牙膏、牙粉中常用SDS作基质,主要是应用它良好的乳化、起泡性能。在体外抑菌实验中,SDS对革兰氏阳性菌有抑制性,但对革兰氏阴性菌无作用[6]。在体内实验中并未表现出抑制菌斑的作用,可能是由于口腔环境的多样性,菌斑组成的复杂性所导致的。刘天佳教授(1996)[7]报道用另一种阴离子SAA Zonyl FSC处理HA后,使HA吸附的唾液蛋白量明显增加,在2g/L浓度时吸附的唾液蛋白量为未处理对照组的2倍多。而同一实验中所用的4种阳离子SAA(包括Zony FSC)对实验性获得性膜的量几乎无影响。SDS是一种阴离子SAA,其在口内抑制菌斑效果不理想,是否与之使牙面吸附的唾液蛋白量增加有关,有待进一步研究证实。
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    SDS与NaF联合应用似乎抑制了NaF本身的抑制菌斑能力。这可能是由于SDS本身带大量的负电荷,可与阳离子活性物质起作用,从而使NaF失效。同样,Melsen(1983)[8] 也观察到牙粉中同时应用SDS和单氟磷酸盐时,SDS抑制了单氟磷酸盐的抗龋力。Barkvoll等(1988)[9]认为这一现象同SDS与HA或釉质之间形成的水合层有关。从菌斑细胞外液中氟浓度的变化也可看出SDS减少了菌斑细胞外液中游离的氟离子含量。而只有菌斑细胞外液中的离子型氟才对细菌生长、代谢具有生物学意义[5],也就是说菌斑细胞外液中氟浓度的高低可影响某种溶液的抑制菌斑能力。这似乎可以解释为什么SDS与NaF联合应用反不及单独使用NaF有效。

    * 四川省科委资助项目

    参考文献

    1 Olsson J, Carlen A, Holmberg K. Inhibition of streptococcus mutans adherence to hydroxyapatite with combinations of alkyl phosphates and nonionic surfactants. Caries Res, 1991,25:51
, 百拇医药
    2 Davies RM. Rinses to control plaque and gingivitis. Int Dent J, 1992,42:276

    3 Caslavska V, Tsujimoto Y, Gron P et al. Caries inhibition from topical application of Zonyl FSC in rats. J Dent Res, 1989,68(Spes Issue Abstr):168

    4 刘天佳,Caslavska V. 阳离子含氟表面活性剂Zonly FSC对鼠龋的抑制作用. 牙体牙髓牙周病学杂志,1993,3(4):193

    5 岳松龄主编. 现代龋病学. 北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1993.179

    6 刘程,江小梅,李宝珍等. 表面活性剂应用大全. 北京:北京工业大学出版社,1992.39
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    7 刘天佳. 表面活性剂与实验性获得性膜相互作用的体外研究. 华西口腔医学杂志,1996,14(3):170

    8 Melsen B, Rolla G. Reduced clinical effect of monofluorophosphate in the presence of sodium lauryl sulfate. Caries Res, 1983,17:549

    9 Barkvoll P. Actions and interactions of sodium lauryl sulfate and chlor-hexidine in the oral cavity. J Clin Periodontol, 1989,16:593

    收稿日期:1997-10-20

    修回日期:1998-03-25, 百拇医药