根管冲洗剂拮抗性的研究进展

2013-02-20 01:46屈晨综述王萍审校
解放军医学杂志 2013年6期
关键词:沉淀物螯合剂次氯酸钠

屈晨(综述),王萍(审校)

根管冲洗剂拮抗性的研究进展

屈晨(综述),王萍(审校)

根管治疗是各型牙髓病和根尖周病最为有效的治疗方法。单纯的机械装备无法彻底清理根管,还可能影响根管的严密充填,只有与化学冲洗剂同时作用才能达到较强的清洁效果。根管冲洗液必须具备溶解组织、清除病原微生物、润滑根管壁、去除玷污层等作用,迄今为止没有任何一种溶液能同时发挥这些效能,因此需要联合使用。这样不仅能够达到良好的清洁和消毒效果,还可降低冲洗剂的使用浓度,减少副作用。但也有研究表明各种化学冲洗剂之间存在拮抗作用。本文针对几种常见的冲洗剂联合使用的拮抗作用进行综述。

根管冲洗剂;次氯酸钠;螯合剂;有机酸;氯己定

成功的根管治疗常依赖于对根管良好的化学机械清创,虽然根管器械可以去除大部分的根管内容物,但总是有一部分区域是器械无法进入的,此时根管冲洗剂就能发挥其不可或缺的作用。理想的根管冲洗液需要具备4个主要性质:①有利于根管系统的清洁;②溶解坏死组织;③良好的抗菌性能;④对根尖周组织无毒性[1]。近年来学者对根管冲洗剂的各项性能进行研究,通过实验证实冲洗剂单独或联合使用均可达到良好的根管杀菌及清洁效果,但也有越来越多的学者发现几种冲洗剂在联合使用时会产生一定的拮抗作用。下面对常用的根管冲洗液及其拮抗作用进行综述。

1 常用根管冲洗剂

1.1次氯酸钠 次氯酸钠是临床上最常用的一种根管冲洗液,具有良好的组织溶解作用、广谱杀菌功能以及较低的表面张力,且价格便宜,容易获得。次氯酸钠的作用机制可能是:溶于水后形成次氯酸和氢氧化钠,次氯酸是强氧化剂,能不可逆地氧化细菌所需酶的巯基;作用于细菌蛋白质的氨基发生反应生成氯胺化合物,干扰细菌新陈代谢,导致细菌死亡;作用于不溶性蛋白质,使之转化成可溶解的多肽、氨基酸等产物[2]。氢氧化钠的氢氧离子作用于细菌所必须酶的位点导致细菌不可逆性静止,从而发挥抑菌作用;还可与根管内有机组织细胞膜中的脂肪酸发生皂化反应,使之降解成脂肪酸盐和甘油,进一步使细胞膜裂解,发挥溶解组织的作用。

有研究表明,浓度、接触时间、温度及pH值的改变可能会影响次氯酸钠溶液的抗菌能力和组织溶解力[3],其中浓度和pH值的作用最明显。临床常用的次氯酸钠浓度为0.50%~5.25%,一般认为浓度为5.25%次氯酸钠具有最佳的抗菌和溶解性能,稀释后能力有所下降。但有实验表明,高浓度次氯酸钠会降低牙本质的弹性模量和弯曲强度,还会影响根管充填的严密性及树脂材料的粘接性[4],并且具有较强的刺激性,极易致口腔黏膜灼伤。目前我国橡皮障的使用尚未普及,因此建议临床操作中可以使用大剂量、低浓度的次氯酸钠进行根管清理,不但可达到同等程度的清洁能力,而且副作用小。次氯酸钠溶液中存在HOCl⇔H++OCl-这一动态平衡反应。在酸性或中性环境下,氯离子主要以次氯酸形式存在,当pH值上升到9或者更高时,溶液中的氯离子则以次氯酸根形式存在[4]。次氯酸的抗菌作用是次氯酸根的80~100倍。

根管内玷污层由无机质和有机质两部分构成,是影响根管清洁的主要因素,其存在妨碍了根管充填材料的密封及感染的控制。次氯酸钠主要负责清除有机成分如牙髓、残存碎屑等,而玷污层以无机物如羟基磷灰石等为主要成分,这就意味着单独使用次氯酸钠并不能达到良好的清理根管的目的,需要联合其他冲洗剂[5]。目前较常见的是将次氯酸钠与螯合剂如EDTA联合使用,因螯合剂对玷污层中的无机成分有很好的清除作用,所以联合使用时提高了抑菌及组织溶解活性。Pascon等[6]发现次氯酸钠和EDTA联用对根管的上中下三段均有良好的清洁作用。Şen等[7]认为EDTA与次氯酸钠联用只对根管的中上段有效,下段区仍有一部分无法清除的玷污层。提示根管清洁度还受到其他一些因素的影响,例如根管长度、根管预备的锥度以及动静态冲洗方法等。

1.2螯合剂/有机酸 近年来的研究发现,螯合剂同时具备使玷污层脱矿和组织溶解两种功能,因此被广泛用于根管冲洗[8]。最常用的螯合溶液包括EDTA、EDTAC、Glyde、File-Eze、RCPrep等,其活性成分都是乙二胺四乙酸(EDTA)。EDTA是一个含有4个羧基的四元酸,常用HY4表示,在水溶液中有H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-共7种表现形式,其中Y4-能与羟磷灰石中的钙离子结合生成螯合物,从而促进组织溶解。其可能的抑菌机制是:EDTA识别并作用于革兰阴性菌表面的脂多糖结构,使该结构瓦解,从而有助于其他抗菌剂的渗入,增强对细菌的作用;与细胞壁溶菌酶结合,溶解肽聚糖,破坏细胞壁结构,生成原生质[9]。

浓度、冲洗时间及pH值是影响EDTA根管清理作用的主要因素。Andrabi等[10]发现17% EDTA可有效去除玷污层,特别是根上1/3和根中1/3段的根管壁,增加根管牙本质的通透性,提高牙体充填材料的封闭性,但同时也指出17% EDTA作用于根管10min后会使管间及管周的牙本质产生腐蚀现象,且降低牙本质微硬度。因此建议尽量缩短EDTA的冲洗时间,1min即可有效去除玷污层,并能避免微硬度的降低,减少微渗漏的发生。在碱性环境下,EDTA Y4-的溶度较高,虽增强了其螯合能力,但减少了溶液中的金属离子。因此为兼顾稳定性和有效性,常考虑以中性溶液作为冲洗剂[4,7]。

有机酸溶液对清洁根管壁和去除玷污层有较好效果[4,11],常用的有醋酸、乳酸、柠檬酸等。柠檬酸用于根管治疗的浓度一般为10%~50%,pH值为1~2[4,12]。有研究指出,柠檬酸的细胞毒性随浓度的升高而增加,因此建议尽量选择低浓度的溶液进行根管冲洗[13]。

EDTA和柠檬酸不仅可以联合次氯酸钠使用,还可与复方氯己定溶液(CHX)联用。有实验指出2%的CHX和17%的EDTA联合运用可以有效去除牙本质壁上的玷污层[14],且能减少粪肠球菌在根管壁上的附着。

1.3氯己定 CHX是一种双胍类广谱杀菌、抑菌剂,对革兰阳性菌、阴性菌和真菌都有作用,且有良好的稳定性,毒性较小[15]。其作用机制可能为:CHX为带正电荷的分子,与细菌细胞膜上带负电荷的磷脂和脂多糖相互作用,并通过改变微生物细胞的渗透平衡,使更多的CHX分子渗入到细胞内发挥灭菌作用,并导致细胞内容物外泄[16]。

pH值为5.5~7.0时CHX的抗菌性能最佳,常用浓度为0.2%~2.0%。大部分临床试验证明,CHX浓度较高时具有较好的抑菌效果[4]。有研究表明2% CHX和5.25%次氯酸钠抗菌效果相似,而2% CHX毒性比0.5%的次氯酸钠还低[16]。临床上使用的CHX具有溶液和凝胶两种形式,有实验证明CHX溶液形式能更快速地杀灭细菌,尤其是粪肠球菌[4]。但因为CHX去除根管内坏死组织及玷污层的能力较弱,临床上较少用作主要根管冲洗剂,而是作为交替冲洗及辅助根管冲洗剂。有研究称将CHX作为最后冲洗剂可以提高牙本质的粘接性[17]。

2 根管冲洗剂间的拮抗作用

2.1次氯酸钠与螯合剂/有机酸反应 次氯酸钠中添加螯合剂(如EDTA)或有机酸(如柠檬酸)都会使前者pH值降低[18-19],这种降低可能是按一定比例,也可能是随时间变化而变化的[20-21]。Zehnder等[20]将1%次氯酸钠和17% EDTA(pH=8)分别以1:1、1:5、5:1的比例混合后,溶液的pH值分布在8.0~8.4;1%次氯酸钠与10%柠檬酸在相同的比例下混合,pH值介于1.8~4.3。有学者认为当pH值降低后,溶液中的自由氯离子会受到影响,引起次氯酸盐离子和氯气的增加,相应减少了次氯酸的含量,增加了操作过程中的不稳定性[22]。

无论EDTA还是柠檬酸,与次氯酸钠发生化学作用都会导致游离有效氯(FAC)的丢失[18,23-24]。有研究将1%次氯酸钠与17% EDTA以1:1混合,通过碘/硫代硫酸盐滴定法分析其中FAC的含量,并与对照组比较,发现次氯酸钠溶液中FAC的含量发生了实质性改变,且明显受时间因素影响[24]。Guerreiro-Tanomaru等[18]也通过相同的方法将不同浓度的柠檬酸和次氯酸钠混合,发现柠檬酸浓度越高,FAC含量越低,这也间接影响了次氯酸钠的组织溶解能力。在一定的初始FAC值,EDTA和柠檬酸会影响次氯酸钠的抗菌性能。一项体外实验在3支试管中加入17% EDTA和1%次氯酸钠的混合溶液,以及混合液分别1:10、1:100比例稀释后的溶液,注入含粪肠球菌的磷酸盐缓冲剂,保温培养一段时间后,发现1:100稀释后的溶液中有细菌生长,说明该种情况下EDTA抑制了次氯酸钠的抗菌性[20]。进一步实验证明,10%柠檬酸也存在同样的抑制效果。

次氯酸钠与EDTA和柠檬酸混合后,虽然部分次氯酸钠性能受到影响,但并未影响EDTA和柠檬酸去除玷污层、软化牙本质的能力[25]。一项研究对比了17% EDTA单独使用和与5%次氯酸钠(9:1)混合使用时的螯合能力,并用钙滴定法分析每摩尔EDTA含有螯合钙的量,结果未发现钙含量降低,证实次氯酸钠对EDTA钙螯合能力的影响较小[26]。

2.2次氯酸钠和CHX之间的反应 大量研究发现,次氯酸钠与溶液形式的CHX混合后会产生橙棕色絮状物或沉淀物[27-33]。这些沉淀物中有钙、铁及镁离子存在。Kim等[19]使用电喷雾质谱法和扫描电镜分析沉淀物,发现其中含有对氯苯胺(PCA)——一种具有毒性及致癌性的物质,且会破坏造血系统,该实验还发现PCA的含量与次氯酸钠浓度成正相关。Krishnamurthy等[27]将2.5%次氯酸钠与2% CHX混合,先用核磁共振技术,再用贝尔斯坦数据库及HCl溶解度测试,也检测到了沉淀物中存在PCA。也有研究使用核磁共振技术分析沉淀物,但未发现PCA的存在[30]。实验结果不一致可能与仪器涉及的机制和技术不同有关。

次氯酸钠和CHX混合产生的沉淀物不仅影响根管冲洗的过程,还可降低牙本质的渗透性并形成渗色反应,甚至会影响根管充填。有学者通过罗丹明(红色荧光染色剂)泄露实验研究使用混合液后对牙本质渗透性的影响,发现混合了1%次氯酸钠和2% CHX的试验组中未检测到罗丹明[34],说明混合液确实降低了牙本质渗透性,这可能是溶液混合后形成的大量絮状沉积物充当了“化学玷污层”,阻塞牙本质小管,从而影响了根管清洁的效果。另一研究发现,当1%次氯酸钠和2% CHX凝胶混合用于根管冲洗后,牙体显示出大量的线样渗色反应[35]。

2.3CHX和螯合物、有机酸之间的反应 CHX和EDTA混合后很难获得均质的溶液,肉眼观察常为乳白色沉淀物[23,33,36]。Prado等[37]将17% EDTA和2% CHX混合,用电喷雾四级杆飞行时间质谱仪分析沉淀物的成分,未检测出PCA,提示该沉淀物更像某种盐类物质,是通过作为阳离子的CHX和作为阴离子的EDTA中和反应产生的。

CHX与柠檬酸很容易结合,而且不会改变前者的脱矿能力,但有研究发现混合使用后会有乳白色液体形成,不过只需再加入一定量CHX,就能很轻松地去除,且不会有沉积物产生[34]。

3 预防措施

医生在临床操作过程中应当对根管冲洗剂之间的拮抗性有全面了解。由于这些溶液相继在根管内使用,它们相互接触后会改变组织溶解性、抗菌性、清洁效率、封闭性等,有使牙体变色以及渗出到牙周组织的危险性。上述不良反应会直接影响整个根管治疗过程,因此应防止和减少各种冲洗液相互作用产生的不良反应,具体方法如下。

3.1次氯酸钠和EDTA 用大量次氯酸钠冲洗根管,确定整个根管系统内都有液体交换,以此防止溶液在根管的不同层段内形成混合物。在使用其他冲洗剂前,先去除剩余的冲洗剂并干燥根管也是有益的[4]。

3.2次氯酸钠和CHX 为防止CHX和次氯酸钠反应形成沉淀物,可以在使用次氯酸钠后用间质溶液冲洗根管[37]。这种溶液包括乙醇、蒸馏水、生理盐水,或者使用一种能使组织脱矿的溶液作为最后冲洗剂,例如阿立西定(alexidine)[19]。

3.3CHX和螯合剂 尽量减少CHX与螯合剂或有机酸的混合配制,可以交替冲洗,也可用磷酸[33]或马来酸代替,与该种酸混合使用不会形成沉淀物,对CHX的有效性也基本没有影响。

[1]Türkün M, Cengiz T. The effects of sodium hypochlorite and calcium hydroxide on tissue dissolution and root canal cleanliness[J]. Int Endod J, 1997, 30(5): 335-342.

[2]Estrela C, Estrela CR, Barbin EL, et al. Mechanism of act ion of sodium hypochlorite[J]. Braz Dent J, 2002, 13(2): 113.

[3]Kuga MC, Gouveia-Jorge É, Tanomaru-Filho M, et al. Penetration into dentin of sodium hypochlorite associated with acid solutions[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2011, 112(6): e155-e159.

[4]Haapasalo M, Shen Y, Qian W, et al. Irrigation in Endodontics[J]. Dent Clin N Am, 2010, 54(2): 291-312.

[5]Violich DR, Chandler NP. The smear layer in endodontics- a review[J]. Int Endod J, 2010, 43(1): 2-15.

[6]Pascon FM, Kantovitz KR, Cavallaro FD, et al. Permeability and smear layer removal: effects of different chemical agents on the primary root dentin[J]. Pediatr Dent, 2011, 34(4): 81-85.

[7] Şen BH, Ertürk Ö, Pişkin B. The effect of different concentrations of EDTA on instrumented root canal walls[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2009, 108(4): 622-627.

[8]Prado M, Gusman H, Gomes BP, et al. Scanning electron microscopic investigation of the effectiveness of phosphoric acid in the smear layer removal when compared with EDTA and citric acid[J]. J Endod, 2011, 37(2): 255-258.

[9]Vaara M. Agents that Increase the Permeability of the Outer Membrane[J]. Microbiol Rev, 1992, 56(3): 395-411.

[10]Andrabi SM, Kumar A, Kumar Tewari R, et al. An in vitro SEM study on the effectiveness of smear layer removal of four different irrigations[J]. Iran Endod J, 2012, 7(4): 171-176.

[11]Torabinejad M, Handysides R, Khademi AA, et al. Clinical implications of the smear layer in endodontics: a review[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2002, 94(6): 658-666.

[12]Zehnder M. Root canal irrigants[J]. J Endod, 2006, 32(5): 389-398.

[13]Navarro-Escobar E, González-Rodríguez MP, Ferrer-Luque CM. Cytotoxic effects of two acid solutions and 2.5% sodium hypochlorite used in endodontic therapy[J]. Med Oral Pathol Cir Bucal, 2010, 15(1): 90-94.

[14]Shokouhinejad N, Hoseini A, Gorjestani H, et al. The effect of different irrigation protocols for smear layer removal on bond strength of a new bioceramic sealer[J]. Iran Endod J, 2013, 8(1): 10-13.

[15]Onçağ O, Hoşgör M, Hilmioğlu S, et al. Comparison of antibacterial and toxic effects of various root canal irrigants[J]. Int Endod J, 2003, 36(6): 423-432.

[16]Mohammadi Z, Abbott PV. The properties and applications of chlorhexidine in endodontics[J]. Int Endod J, 2009, 42(10): 288-302.

[17]Lindblad RM, Lassila LV, Salo V, et al. Effect of chlorhexidine on initial adhesion of fiber-reinforced post to root canal[J]. J Dent, 2010, 38(10): 796-801.

[18]Guerreiro-Tanomaru JM, Morgental RD, Flumignan DL, et al. Evaluation of pH, available chlorine content, and antibacterial activity of endodontic irrigants and their combinations against Enterococcus faecalis[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2011, 112(1): 132-135.

[19]Kim HS, Zhu Q, Baek SH, et al. Chemical interaction of alexidine and sodium hypochlorite[J]. J Endod, 2012, 38(1): 112-126.

[20]Zehnder M, Schmidlin P, Sener B, et al. Chelation in root canal reconsidered[J]. J Endod, 2005, 31(11): 817-820.

[21]Irala LED, Grazziotin-Soares R, Salles AA, et al. Dissolution of bovine pulp tissue in solutions consisting of varying NaOCl concentrations and combined with EDTA[J]. Braz Oral Res, 2010, 24(3): 271-276.

[22]Rutala WA, Weber DJ. Uses of inorganic hypochlorite (bleach) in health-care facilities[J]. Clin Microbiol Rev, 1997, 10(4): 597-610.

[23]Ryan S. Chlorhexidine as a canal irrigant: a review[J]. Compend Contin Educ Dent, 2010, 31(5): 338-342.

[24]Hulsmann M, Heckendorff M, Lennon A. Chelating agents in root canal treatment:mode of action and indication for their use[J]. Int Endod J, 2003, 36(12): 810-830.

[25]Sobhani OE, Gulabivala K, Knowles JC, et al. The effect of irrigation time, root morphology and dentine thickness on tooth surface strain when using 5% sodium hypochlorite and 17% EDTA[J]. Int Endod J, 2010, 43(3): 190-199.

[26]Grawehr M, Sener B, Waltimo T, et al. Interactions of ethylenediamine tetraacetic acid with sodium hypochlorite in aqueous solutions[J]. Int Endod J, 2003, 36(6): 411-415.

[27]Krishnamurthy S, Sudhakaran S. Evaluation and prevention of the precipitate formed on interaction between sodium hypochlorite and chlorhexidine[J]. J Endod, 2010, 36(7): 1154-1157.

[28]Basrani BR, Manek S, Mathers D, et al. Determination of 4-chloroaniline and its derivatives formed in the interaction of sodium hypochlorite and chlorhexidine by gas chromatography [J]. J Endod, 2010, 36(2): 312-314.

[29]Nowicki JB, Sem DS. An in vitro spectroscopic analysis to determine the chemical composition of the precipitate formed by mixing sodium hypochlorite and chlorhexidine[J]. J Endod, 2011, 37(7): 983-988.

[30]Shahravan A, Haghdoost A, Adl A, et al. Effect of smear layer on sealing ability of canal obturation: a systematic review and metaanalysis[J]. J Endod, 2007, 33(2): 96-105.

[31]Ahmed HMA, Abbott PV. Discolouration potential of endodontic procedures and materials: a review[J]. Int Endod J, 2012, 45(10): 883-897.

[32]Gasic J, Popovic J, Zivković S, et al. Ultrastructural analysis of the root canal walls after simultaneous irrigation of different sodium hypochlorite concentration and 0.2% chlorhexidine gluconate[J]. Microsc Res Tech, 2012, 75(8): 1099-1103.

[33]Mortenson D, Sadilek M, Flake NM, et al. he effect of using an alternative irrigant between sodium hypochlorite and chlorhexidine to prevent the formation of para-chloroaniline within the root canal system[J]. Int Endod J, 2012, 45(9): 878-882.

[34]Akisue E, Tomita V, Gavini G, et al. Effect of the combination of sodium hypochlorite and chlorhexidine on dentinal permeability and scanning electron microscopy precipitate observation [J]. J Endod, 2010, 36(5): 847-850.

[35]Vivacqua-Gomes N, Ferraz CCR, Gomes BPFA, et al. Influence of irrigants on the coronal microleakage of laterally condensed gutta-percha root filling [J]. Int Endod J, 2002, 35(10): 791-795. [36]Prado M, Simão RA, Gomes BP. Evaluation of different irrigation protocols concerning the formation of chemical smear layer[J]. Microsc Res Tech, 2013, 76(2): 196-200.

[37]Prado M, Santos Júnior HM, Rezende CM. Interactions between irrigants commonly usedin endodontic practice: a chemical analysis[J]. J Endod, 2013, 39(4): 505-510.

Research progress of antagonistic interactions among root canal irrigations

QU Chen, WANG Ping*
Department of Stomatology, First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
*

, E-mail:cqcnwp@sina.com

Root canal therapy is the most effective way to treat various pulposis and periapical disease. Simple mechanical apparatus can not clean root canal thoroughly, but may affect tight filling instead. It can achieve a satisfactory cleansing effect only when it is combined with a chemical solution. Irrigation fluid for root canal should possess the properties of tissue dissolution, antimicrobial, lubrication, and removal of smear layer. So far, no solution is able to fulfill all these functions. Therefore, a combined use of multiple irrigation solutions is suggested. It can not only achieve good effect in cleaning and disinfection, also it can lower the concentration of different solutions, thus reducing the side effects. Nevertheless, some experiments proved that antagonism existed among the chemicals used for irrigations. The purpose of present article is to review the antagonistic effect among the chemicals used for irrigation when they are used together for root canal treatment.

root canal irrigants; sodium hypochlorite; chelating agents; organic acids; chlorhexidine

R781.05

A

0577-7402(2013)06-0524-04

2012-12-12;

2013-04-03)

(责任编辑:张小利)

400016 重庆 重庆医科大学附属第一医院口腔科(屈晨、王萍)

王萍,E-mail:cqcnwp@sina.com

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