表面活性剂应用于次氯酸钠根管冲洗液中的作用效果及研究进展

姜婉祎 王晓峰

[摘要]次氯酸钠作为世界范围内最常用的根管冲洗液，具有广谱抗菌能力及组织溶解能力。次氯酸钠的化学性质及根管冲洗效果受众多因素影响，如：浓度、温度及冲洗时间，但其最主要的缺点是过高的表面张力，导致其在根尖部以及侧支根管处的冲洗效果受到一定程度的限制。近年来，采用添加表面活性剂的次氯酸钠溶液，可以降低次氯酸钠的表面张力，提高次氯酸钠溶液在牙本质表面的润湿性，增加其在牙本质小管中的渗透作用，达到更好的根管冲洗效果，故越来越受到医药制剂行业和临床医生的重视，具有广阔的医疗前景。

[关键词]次氯酸钠;根管冲洗;表面张力;表面活性剂

[中图分类号]R782.3    [文献标志码]A    [文章编号]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

在機械预备过程中及根管成型后，适量的根管冲洗液不但能消毒根管系统，还能有效溶解感染的牙髓组织，带走根管内的大量碎屑，提高机械预备的效率[1]。研究发现，牙本质小管内细菌侵入是一个潜在的持续性感染因素，粪肠球菌侵入牙本质小管和牙骨质交界之间的距离，在感染3周后可达到1 000?m[2]。因此，冲洗液渗透到牙本质小管的深度可能会影响其有效性，有助于提高根管治疗的效果。

次氯酸钠是目前世界范围内临床应用最广泛的根管冲洗剂之一，具有广泛的抗菌效果和组织溶解活性。影响次氯酸钠发挥作用的因素众多，提高浓度、延长冲洗时间及预热溶液增加温度均可以提高次氯酸钠溶液的抗菌和溶解玷污层的能力[3];冲洗方式的选择、与其他根管冲洗液联合应用以及联合超声荡洗或半导体激光也可以提高次氯酸钠的冲洗效果[4]。但次氯酸钠溶液的缺点是其过高的表面张力，限制了溶液渗入牙本质小管和粪肠球菌生物膜的深度[5]。通过添加表面活性剂可以降低次氯酸钠溶液的表面张力，增加其润湿性，使其与牙本质小管的接触角减小，接触角是反映液体对固体表面润湿性能的重要参数[6]。改性后的次氯酸钠溶液，溶解玷污层的能力增加[7]，适应根管壁的形态，在侧支根管及根尖分歧部位可以由毛细作用渗透至牙本质小管，提高冲洗效果。

1  次氯酸钠的作用机制

次氯酸钠化学式为 NaClO， 属于氧化性消毒剂。其最主要的作用方式是水解为氢氧化钠（NaOH）和次氯酸（HClO），次氯酸具有强氧化性，分子小且不带电荷，不仅可作用于细胞壁，还可以渗透入菌体或病毒内，与菌体蛋白、核酸和酶等有机高分子发生氧化反应，从而杀死病原微生物发挥抑菌作用。大量实验证实，次氯酸钠能够有效减少根管内粪肠球菌等厌氧菌的数量，具有优良的抑菌性能[8]。在5.25%次氯酸钠对粪肠球菌的抑制实验中发现，应用次氯酸钠冲洗液，细菌量迅速下降，抑菌效果可持续48h，但在接下来的96h内，有70%的样本被细菌再次定植[9]。次氯酸钠作为一种有机溶剂，可以溶解根管内部残存的牙髓组织，乳化机械预备产生的牙本质碎屑，起到润滑根管壁的作用，避免了大量碎屑堆积于根尖孔造成的诊间疼痛。有实验通过对不同冲洗液的组织溶解性进行比较，结果表明0.5%、1.0%和2.5%的次氯酸钠溶液均能有效溶解组织[10]。

2  次氯酸钠冲洗效果的影响因素

2.1 浓度、时间和温度：临床实际操作中，次氯酸钠的常用浓度区间为0.5%～5.25%。在研究不同浓度的次氯酸钠溶液冲洗效果的实验中，证实浓度越高，对粪肠球菌的抑制效果越好，且溶解根管内壁玷污层的能力越高。实验证实不同浓度的次氯酸钠均能抑制粪肠球菌， 然而要达到一致的抑菌效果所需要的时间不同[11]。在次氯酸钠溶液温度和浓度相同的情况下，冲洗时间越长，其抗菌效果以及溶解组织的能力越高。但浓度的升高以及冲洗时间的延长都会对牙本质的微硬度产生影响，导致牙齿抗折性能的减弱[12]。提高温度可以提高次氯酸钠溶解玷污层的效果。实验研究加热次氯酸钠至60℃， 其游离有效氯（Free available chlorine，FAC）浓度提高， 从而可以增加根管壁玷污層的溶解，证明温度是影响次氯酸钠溶液FAC的因素之一[13]。在染色的牙本质块模型上，通过改变溶液的浓度、温度和冲洗时间测量次氯酸钠溶液渗透到牙本质小管的深度，渗透深度变化数值77～300?m，说明这些因素存在相互作用以及累积效应[14]。

2.2 pH值：次氯酸钠溶液pH值不同，其抗菌效果和溶解能力也随之发生变化。在研究相同浓度下的次氯酸钠溶液在不同pH值时对粪肠球菌的抑制实验中，验证了次氯酸钠溶液性质为酸性时可以起到更好的抗菌作用[15]。有学者比较了不同pH值对次氯酸钠溶液的抗菌性能及组织溶解能力的影响，结果表明，随着pH值的降低，次氯酸钠的抗菌作用增强，pH值为6时抗菌作用最强;随着pH值的降低，次氯酸钠的组织溶解性减弱，pH值为12时溶解软组织的能力最强[16]。

2.3 表面张力：表面张力是一种分子间的作用力，倾向于减小液体的表面积，液体的润湿性取决于它的表面张力[17]。次氯酸钠溶液因其过高的表面张力，在根尖部以及侧支根管处的冲洗效果受到一定程度的限制。在主根管内，次氯酸钠与根管壁接触面积较大，有助于次氯酸钠溶液发挥作用;但在窄而长的牙本质小管，次氯酸钠溶液过高的表面张力导致其很难通过毛细管力渗透到牙本质，渗透深度远不及粪肠球菌在牙本质小管中的定植深度。为了提高次氯酸钠根管冲洗的效果，采用添加表面活性剂的次氯酸钠溶液，降低其表面张力，可以提高润湿性，增加次氯酸钠在牙本质小管内的渗透深度[18]。表面活性剂降低次氯酸钠溶液表面张力的能力，体现在其对牙本质有比较优良的润湿性，可以在牙本质表面形成一个较小的接触角。改性后的次氯酸钠溶液，其表面张力低于5.25%的次氯酸钠原液和蒸馏水，如图1。次氯酸钠溶液与表面活性剂的润湿性依靠毛细管力发挥作用，同时体内根管的热力学效应及表面形态，粗糙度的联合作用也会影响在牙本质小管中的渗透深度。

3  改性的次氯酸钠溶液的研究进展

3.1 渗透作用：在体外实验中，通过添加表面活性剂降低次氯酸钠的表面张力，可以提高其对主根管及牙本质小管的渗透效果。当次氯酸钠溶液中加入乙醇时，与传统制剂相比，发现这种冲洗液组合在根管中移动得更远，渗透作用更强，根据混合物中加入乙醇的增多，平均距离逐渐增大。在离体牙髓腔内，发现改性后的次氯酸钠冲洗液与根尖的平均距离减小，实验开始5min后得到的实验数据具有统计学意义，2.5%次氯酸钠组为6.4mm和2.6mm，5.25%次氯酸钠组为7.7mm和3.6mm[19]。在帕拉齐的实验中证实了延长冲洗时间显著提高了改性的次氯酸钠溶液在牙本质小管内的渗透深度，但温度和浓度对其渗透作用影响较小[20]。评价冲洗溶液的性质对其渗透深度影响，必须考虑表面张力、铺展性能和流体粘度对牙本质表面的作用。当一种冲洗剂添加表面活性剂时，表面活性剂浓度的增加，液体的表面张力降低，直到达到临界胶束浓度（Critical micelle concentration，CMC）[21]。在CMC以上，表面活性剂的加入有助于在液体中形成胶束，并且表面张力保持相对恒定，在这个浓度时达到最佳润湿性能。当添加的表面活性剂浓度过高，破坏了此时次氯酸钠溶液的CMC，甚至导致溶液中的氯离子的存在形式发生变化，不能再发挥氧化还原效用，使溶液变性。

3.2 抗菌活性：西曲溴铵是一种常用于皮肤消毒的阳离子表面活性剂，添加西曲溴铵可以提高次氯酸钠的抗菌作用。在研究表面活性剂对次氯酸钠抗菌作用的实验中，添加西曲溴铵，根管预备后的各实验组均能立即清除粪肠球菌，然而，7d后只有1%次氯酸钠添加西曲溴铵的实验组保持无污染，仅用1%次氯酸钠原液冲洗的根管细菌生长百分比最高，西曲溴铵的加入使1%次氯酸钠的抗菌活性提高到了5%次氯酸钠的水平[22]，在牙本质感染模型上也得到了相似的结果[23]。西曲溴铵具有抗菌作用，也可能是其提高了次氯酸钠在牙本质小管中的渗透作用，增强了次氯酸钠的抗菌活性。在研究添加羟基乙叉二磷酸的次氯酸钠冲洗液对粪肠球菌黏附作用的影响实验中，粪肠球菌在添加羟基乙叉二磷酸的次氯酸钠溶液处理后的牙本质表面黏附性较低，证明添加羟基乙叉二磷酸对次氯酸钠抑制生长在生物膜和牙本质小管内的粪肠球菌的能力有显著影响[24]。综上所述，添加表面活性剂能否增强次氯酸钠溶液的抗菌作用，很大程度上取决于表面活性剂自身的抗菌活性。

3.3 组织溶解：在次氯酸钠溶液中添加表面活性剂对其组织溶解能力的影响尚未明确，关键在于实验中是否有效地控制了次氯酸钠溶液FAC的差异。有学者用添加表面活性剂的浓度为1%和4%的次氯酸钠溶液与常规次氯酸钠溶液对猪牙髓组织溶解能力进行比较，实验结果显示表面活性剂浓度越高，溶解时间越短，含有表面活性剂的溶液比传统制剂更有效[25]。然而，最新的研究表明，降低表面张力不会影响牙髓组织的溶解效率，在相同的实验条件下，牙髓组织在改性的次氯酸钠溶液中浸泡后组织重量的降低差异无统计学意义[26]。实验人员对次氯酸钠冲洗液的化学性质进行测定，发现各组间次氯酸钠溶液的FAC有显著性差异。因此，提出之前的实验研究出现了不同的实验结论是因为没有考虑次氯酸钠的FAC这一因素，指出表面张力的改变之所以能改善次氯酸钠溶液的组织溶解作用，可能是由于未能控制所测试溶液的FAC;此外，还提到添加的表面活性剂在浓度和类型上的差异会产生不同的结果[27]。

3.4 游离有效氯：有效氯指的是含氯化合物中含有的氧化态的氯，次氯酸钠溶液中的氯有HClO、ClO-或Cl-等形式，不论溶液中的氯存在方式如何，一律以该溶液中能释放出来的氯量来衡量其有效氯含量，有效氯可以在氧化还原反应中释放其氧化性，被人们用于漂白、消毒等领域[28]。影响有效氯的因素一个是溶液浓度，一个是溶液pH值。溶液浓度增高时，溶液中含有的有效氯增多抗菌性能也随之增强。从目前的研究数据表明，表面活性剂的存在对溶液的pH值和氯的存在形态没有影响。实验表明，次氯酸钠溶液FAC含量随表面活性剂的加入而提高。实验组乙醇浓度越高，FAC的作用越大，作用越快，当50%乙醇加入2%次氯酸钠溶液时，FAC在15min内耗尽，30%乙醇混合物30min后，FAC损失70%。与含有乙醇的次氯酸钠溶液相比，含有表面活性劑的次氯酸钠溶液表现出更好的稳定性[29]。添加表面活性剂会影响次氯酸钠溶液的FAC含量，不同的表面活性剂对次氯酸钠溶液的稳定性也会有不同影响。表面张力降低只能改善干燥表面的再湿，因此，有效氯向目标区域的扩散应是次氯酸钠冲洗液作用的决定性因素[30]。

4  小结

现有的研究结果证明次氯酸钠溶液的抗菌效果高度依赖于有效的浓度、温度、体积、冲洗液的刷新率以及与牙本质小管的接触时间，FAC、pH以及表面张力等理化性能的变化也会影响其抗菌作用及组织溶解能力。由于次氯酸钠溶液本身是不稳定的，所以对含氯溶液的研究应包括氯浓度等一系列的化学评估作为方法学的一部分，从而才能获得有效的实验结果，但大多数实验研究并未考虑这一方面。在研究表面活性剂对次氯酸钠冲洗液临床表现影响的体外实验模型中，均是用离体牙进行了研究，这些牙齿在实验室中可能已经干燥，因此，自然湿润的牙齿可能会得到不同的实验效果。根管系统不是一个干燥的表面，它的内在水分含量大约为12%，需要根管治疗的牙齿，还存在潜在的渗出液。次氯酸钠根管冲洗液在临床的实际应用中对感染根管的清创消毒的适当接触时间尚不确定。在保证FAC含量的情况下尽量延长根管冲洗的时间，可以提高冲洗效果。考虑冲洗液对牙本质微硬度的影响，高浓度次氯酸钠冲洗液应适当减少冲洗时间。

添加表面活性剂可以提高次氯酸钠在主根管中的渗透作用，但不能提高牙髓组织的原位溶解，目前关于降低次氯酸钠的表面张力对润滑、抗菌以及去除玷污层的影响尚未明确，表面活性剂对次氯酸钠制剂稳定性的影响也没有确切的结论。因此，关于表面活性剂对次氯酸钠根管冲洗液的影响仍需进一步的研究，在日常操作中，应明确次氯酸钠溶液的特点及其对临床性能的影响，以便在根管冲洗期间发挥出更好效果。

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[收稿日期]2020-04-23

本文引用格式：姜婉祎，王晓峰.表面活性剂应用于次氯酸钠根管冲洗液中的作用效果及研究进展[J].中国美容医学，2021，30（7）：186-189.