納米粒凝膠復合材料制備及在牙周炎輔助治療中的應用

查建鑫 董娜 張春輝 丁小函

摘 要：制備一種復方甘菊利多卡因-聚糖納米粒（FJ）復合水凝膠用于牙周炎進行輔助治療，并對其性能和臨床效果進行研究。結(jié)果表明：FJ用量為0.02%時，制備的復合水凝膠綜合性能最佳，此時復合水凝膠在釋放時間為7 d時，藥物釋放量約為35%，在生理環(huán)境和酶促環(huán)境下，降解較為穩(wěn)定，細菌的增殖率和平板上菌落數(shù)基本為0，與CCK-8細胞共同培養(yǎng)5 d后，對細胞增殖不產(chǎn)生抑制，堿性磷酸酶（ALP）表達量明顯增加，表現(xiàn)出良好的綜合性能。輔助治療牙周炎患者12周后，探診深度縮短至2.86 mm，出血指數(shù)降至0.61分，Pg病菌和Pi病菌檢出率分別為52.5%和40%，表現(xiàn)出良好的治療效果。

關(guān)鍵詞：牙周炎輔助治療； 復方甘菊利多卡因；慢性牙周炎；臨床應用

中圖分類號：TQ427.2+6

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2023）11-0149-04

Preparation and application of nanoparticle gel composite in adjuvant treatment of periodontitis

ZHA Jianxin，DONG Na，ZHANG Chunhui，DING Xiaohan

（Affiliated Hospital of Tangshan Vocational and Technical College，Tangshan 063000，Hebei China

）

Abstract：A compound chamomile lidocaine-glycan nanoparticle （FJ） composite hydrogel was prepared for the adjuvant treatment of periodontitis，and its properties and clinical effects were studied.The results showed that when the dosage was 0.02%，the comprehensive performance of the composite hydrogel prepared was the best.At this time，when the release time was 7 days，the drug release amount of the composite hydrogel was about 35%.Under physiological and enzymatic environment，the degradation was relatively stable，the bacterial proliferation rate and the number of colonies on the plate were basically 0.The cell proliferation was not inhibitedaftercocultured with CCK-8 cells for 5 days，and the expression of alkaline phosphatase ALP was significantly increased，showing good comprehensive performance.After 12 weeks of adjuvant treatment，the probing depth was shortened to 2.86 mm，the bleeding index was reduced to 0.61 points，and the detection rates of bacterial Pg and Pi were 52.5% and 40%，respectively，showing good therapeutic effect.

Key words：adjuvant treatment of periodontal disease;compound chamomile lidocaine;chronic periodontal disease;clinical application

目前治療慢性牙周炎的方式多種多樣，包括藥物和手術(shù)等，但這些單項治療效果一般，難以實現(xiàn)理想的效果。開發(fā)一種牙周炎輔助治療方法，對牙周炎的治療有重要意義。對此，部分學者也進行了很多研究，如提出在牙周牙髓聯(lián)合治療的方法上加用彈性纖維帶對重度牙周炎患者進行治療，并對其臨床效果進行研究［1］；提出鹽酸米諾環(huán)素軟膏聯(lián)合甲硝唑口腔粘貼片對牙周炎進行治療［2］；則研究了近紅外光響應納米材料在牙周炎抗菌治療中的應用［3］?；诖?，以文獻［4］論文中的方法為參考，制備一種復方甘菊利多卡因-聚糖納米粒（FJ）復合水凝膠用于牙周炎進行輔助治療，并對其性能和臨床效果進行研究。

1 試驗部分

1.1 材料與設(shè)備

主要材料：冰醋酸（AR），坤勝生物科技；殼聚糖（AR），亞圖生物科技；多磷酸鈉（AR），玖宇生物科技；鹽酸利多因（AR），日升昌新材料科技；麝香草酚（AR），夢奇科技；洋甘菊花酊（AR），秦魯藥業(yè)；苯扎氯胺（AR），豪順化工；聚丙烯酸（AR），長信化工；糖精鈉（AR），然糠生物科技；氮基丁三醇（AR），吉業(yè)升化工；桂皮油（AR），晟安生物科技；明膠（GelMAAR），谷碩生物科技；亮氨酸氨基肽酶（LAPAR），源葉生物科技 。

主要設(shè)備：MYP11-2型攪拌機（梅穎浦儀器）；TG16B型離心機（凱特實驗儀器）； LD-32型分光光度計（海卓爾光電科技）； YQX-3型厭氧培養(yǎng)箱（安徽寧懷儀器）；LZ-S01124型ALP 檢測試劑盒（酶聯(lián)生物科技）。

1.2 試驗方法

1.2.1 復方甘菊利多卡因-聚糖納米粒的制備

（1）在40 mL含有400 μL冰醋酸溶液中放入殼聚糖，充分攪拌溶解后得到殼聚糖的冰醋酸溶液；

（2）依次將0.086 4 g多磷酸鈉、40 mg鹽酸利多因，2 mg麝香草酚、400 mg洋甘菊花酊，適量苯扎氯胺、聚丙烯酸、糖精鈉、氮基丁三醇、桂皮油放入36 mL去離子水中，完全混合后，得到復方甘菊利多卡因混合溶液；

（3）緩慢將復方甘菊利多卡因混合溶液滴入殼聚糖的冰醋酸溶液中，在電動攪拌機的作用下混合均勻，攪拌轉(zhuǎn)速和時間分別為550 r/min和3 h；

（4）在離心機的作用下對混合溶液進行離心處理，離心轉(zhuǎn)速和時間分別為14 000 r/min和15 min；

（5）將上清液去除后，通過去離子水多次清洗沉淀，并對沉淀進行冷凍干燥，得到CCN；

（6）單一多磷酸鈉溶液與殼聚糖醋酸進行混合，得到CCN。

1.2.2 CCN復合水凝膠的制備

在210 μL去離子水中依次放入250 μL FJ溶液、500? μLGelMA溶液和40 μL LAP，充分攪拌混合均勻后，在波長為450 nm的LED燈下照射凝固，照射時間為2 min，得到FJ水凝膠。將250 μL FJ溶液換為同等體積的去離子水，制備GelMA凝膠。

1.3 性能測試

1.3.1 藥物釋放性能

將2 g待測樣品分別浸泡在10 mL PBS溶液和含有10 μg/mL的Ⅱ型膠原酶的PBS溶液中，在搖床的作用下孵育，搖床轉(zhuǎn)速和孵育溫度分別為100 r/min和37 ℃。通過分光光度計檢測上清液，確定藥物質(zhì)量濃度，制作釋放曲線。

1.3.2 降解性能

將水凝膠倒入自制圓柱筒中固化成型，冷凍干燥后稱重。將稱重后水凝膠放入在10 mL PBS溶液和含有10 μg/mL的Ⅱ型膠原酶的PBS溶液中浸泡，按照“1.3.1”同樣條件進行孵育，取出水凝膠稱重，制作降解曲線［5-6］。

1.3.3 抗菌性能

將10 mL稀釋后菌液接種至離心管中，放入待測水凝膠樣品進行培養(yǎng)，對細菌生長曲線進行繪制。

將4 mL菌液接種至光固化后水凝膠中，在厭氧培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度和時間為37 ℃和3 d。將水凝膠吸走后，稀釋菌液梯度至104倍，取 10? μL 稀釋后的菌液，在BHI血瓊脂平板上接種后繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為3 d，統(tǒng)計平板菌落數(shù)［7-10］。

2 結(jié)果與討論

2.1 FJ藥物釋放性能

藥物釋放性能結(jié)果如圖1所示。

由圖1可觀察到，在2種環(huán)境下，F(xiàn)J均能穩(wěn)定釋放有效成分，酶促環(huán)境和生理環(huán)境均不對藥物釋放產(chǎn)生影響。在釋放時間為9 d時，藥物釋放量約為40%，表現(xiàn)出良好的藥物釋放性能。

2.2 水凝膠降解及藥物釋放性能

降解性能測試結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，2種水凝膠分別在生理環(huán)境和酶促環(huán)境下的降解規(guī)律較為類似，具備較穩(wěn)定的降解速率，證明藥物負載不影響水凝膠的降解性能。從圖2中還觀察到，水凝膠在酶解環(huán)境的降解速率明顯快于在生理環(huán)境中的降解速率，這是因為Ⅱ型膠原酶與GelMA水凝膠中的成分發(fā)生反應，加速了水凝膠的降解［15］。

2.3 抗菌性能測試結(jié)果

根據(jù)實驗可知，在正常培養(yǎng)基（GelMA/CCN-0）中，細菌生長慢慢趨于穩(wěn)定，進入平臺期。復合水凝膠中FJ質(zhì)量濃度為0.01 ng/mL和0.1 mg/mL時，細菌生長曲線與正常培養(yǎng)基中細菌生長曲線變化一致。當復合水凝膠中FJ質(zhì)量濃度提升至0.2 mg/mL時，細菌的增殖率基本為0。這就說明在該質(zhì)量濃度狀態(tài)下，細菌的生長幾乎完全被抑制，表現(xiàn)出良好的抑菌性能。隨復合水凝膠中FJ濃度的增加，平板上菌落數(shù)逐漸下降，對細菌的抑制效果越好。在復合水凝膠內(nèi)，F(xiàn)J質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL時，平板上菌落數(shù)基本為0，抑菌效果良好。

2.4 臨床應用效果

2.4.1 一般資料

選擇2021年5月～2022年5月某醫(yī)院收治牙周炎患者為研究對象，共計80例。將患者隨機分為對照組和輔助治療組，每組40人。對照組采用常規(guī)手段治療，輔助治療組在對照組的基礎(chǔ)上予以FJ復合水凝膠治療。

2.4.2 納入和排除標準

納入標準：（1）符合《牙周病學》中、重度慢性牙周炎中的診斷標準［11-12］；（2）最近6個月沒有進行相關(guān)的口腔護理；（3）超過20個牙齒；（4）沒有使用本研究所的藥品的歷史；（5）自愿參加試驗。

2.4.3 方法

治療時將病人上頜平面調(diào)整至與地面呈45°的位置，下頜平面與地面平行，操作人員手肘平行于操作面。進行治療時，操作人員應當盡量保證工作面平行于牙根面，并保證各位點有重疊，用儀器的尖端或側(cè)面對牙根進行刮治。手術(shù)完成后，用 Gracey刮除器把牙根面平整，然后用尖頭探頭對牙根表面進行檢測，確保牙齒內(nèi)的結(jié)石全部排出。治療結(jié)束后，醫(yī)生再用牙周內(nèi)窺鏡對病人的牙根表面進行檢查，并記錄檢查的全過程。檢查結(jié)束后，再對牙齒進行拋光，然后對病人進行健康宣教，指導其掌握正確的刷牙方式，抑制牙菌斑的生成和發(fā)展。輔助性治療組于術(shù)后，用鈍頭注射器置入甘菊利多卡因于牙周袋的底端。

2.4.4 觀察指標

對比2個組治療前、治療后的臨床牙周指標。其中出血指數(shù)為0～5分，分數(shù)與出血指數(shù)呈正相關(guān)［17-20］。

3 結(jié)果與分析

3.1 探診深度（PD）

FJ復合凝膠對患者探診深度的影響見表1。

由表1可知，經(jīng)過FJ復合凝膠輔助治療后12周，探診深度縮短至2.86 mm，明顯小于對照組的4.95 mm，低于正常牙齦齦溝的探診深度3 mm，表現(xiàn)出良好的治療效果。

3.2 出血指數(shù)（BI）

表2為BI測試結(jié)果。

由表2可知，經(jīng)過FJ復合凝膠輔助治療后，F(xiàn)J復合凝膠輔助治療的患者治療后12周的出血指數(shù)降至0.61分，治療效果良好。

3.3 牙周致病菌檢出率

表3為病菌檢出率測試結(jié)果。

由表3可知，經(jīng)過FJ復合凝膠輔助治療12周后，Pg病菌和Pi病菌檢出率分別為52.5%和40%，明顯低于常規(guī)治療的75%和57.5%，表現(xiàn)出良好的抗菌效果。

4 結(jié)語

（1）FJ具有良好的藥物釋放性能，在9 d時間內(nèi)藥物釋放量約為40%。當FJ與GelMA水凝膠結(jié)合后，其藥物釋放性能幾乎不受影響；

（2）FJ水凝膠結(jié)構(gòu)為大小分布均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，能為牙周炎患者創(chuàng)造一個良好的愈合環(huán)境，促進牙周炎的愈合；

（3）FJ在生理環(huán)境和酶促環(huán)境下，降解速率較為穩(wěn)定，表現(xiàn)出良好的降解性能；

（4）當復合水凝膠中FJ質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL時，細菌的增殖率和平板上菌落數(shù)基本為0，表現(xiàn)出良好的抑菌效果；

（5）FJ復合水凝膠與CCK-8細胞共同培養(yǎng)5 d后，細胞增殖活力百分比與對照組沒有顯著差別，沒有細胞毒性，可以在口腔臨床中發(fā)揮作用；

（6）FJ復合凝膠組細胞的ALP表達量明顯高于對照組，證明FJ凝膠可促進細胞的成骨礦化，表現(xiàn)出良好的成骨效果；

（7）FJ復合凝膠輔助治療牙周炎患者12周后，患者探診深度縮短至2.86 mm，出血指數(shù)降至0.61分，Pg病菌和Pi病菌檢出率分別為52.5%和40%，可以有效改善患者牙周炎癥狀，表現(xiàn)出良好的治療效果。

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收稿日期：2023-06-12；修回日期：2023-10-10

作者簡介：查建鑫（1978-），女，副主任醫(yī)師，研究方向：口腔醫(yī)學、牙周病學；E-mail：zhajianxin09@163.com。

引文格式：查建鑫，董 娜，張春輝，等.納米粒凝膠復合材料制備及在牙周炎輔助治療中的應用［J］.粘接，2023，50（11）：149-152.