白醋-碳酸氢钠混合物对白色念珠菌和热固化丙烯酸义齿基托材料性能的协同效应

《Prosthesis》：Synergistic Effect of White Vinegar-Sodium Bicarbonate Mixture on Candida albicans and Heat-Cured Acrylic Denture Base Material Properties

　　

背景/目标：义齿消毒是减少微生物定植和义齿性口炎风险的关键步骤，同时有助于患者健康和义齿寿命；因此，必须选择一种有效的清洁剂，且对丙烯酸义齿基托材料性能无不良影响。本研究旨在通过菌落形成单位（CFU）和黏附实验评估白醋-碳酸氢钠混合物（WVSB）对白色念珠菌（Candida albicans）的协同效应，以及评估热固化丙烯酸义齿基托材料浸入WVSB混合物后的表面粗糙度和弯曲强度。方法：共制备200个热固化丙烯酸树脂试件：每项测试50个，每组5个。试件分为十组；蒸馏水（阴性对照）、科瑞嘉义齿清洁片浸泡5 min（阳性对照）、以及四种浓度（2%、3%、4%和5%）的WVSB混合物，分别在浸泡时间（5和10 min）下检测。采用Welch ANOVA和Games–Howell事后检验进行CFU实验的统计分析，其余实验采用单因素方差分析和Tukey HSD事后检验。所有实验中p＜0.05视为显著。结果：CFU、黏附和表面粗糙度实验结果显示，与阴性对照组相比，WVSB混合物在大多数测试组中表现出统计学显著差异，而弯曲强度实验显示统计学无显著差异。结论：WVSB混合物对白色念珠菌（C. albicans）表现出浓度和时间依赖性的抗真菌作用，增加了表面粗糙度，且对热固化丙烯酸的弯曲强度无负面影响。

**白醋-碳酸氢钠混合物对白色念珠菌和热固化丙烯酸义齿基托材料性能的协同效应：研究解读**

**1. 研究背景与目的**

义齿基托材料（denture base material）通常采用热固化丙烯酸树脂（heat-cured acrylic resin），因其外观良好、低毒性和低吸水性而被广泛使用。然而，树脂内部的多孔性易导致食物残渣和微生物的附着，引发义齿性口炎（denture stomatitis），其中白色念珠菌（Candida albicans）是最常见的致病菌。义齿消毒对于减少微生物定植、降低交叉污染风险以及延长义齿寿命至关重要。目前常用的消毒方法包括机械法和化学法。化学消毒剂需具备杀菌、杀真菌和杀病毒能力，且不损害材料性能。美国食品药品监督管理局（FDA）推荐使用戊二醛、过氧化氢、次氯酸钠和葡萄糖酸氯己定等溶液，但这些化学物质可能使义齿基托表面粗糙化或改变颜色。市售义齿清洁片（如Corega片剂）虽使用方便，但成本较高，长期使用还会对树脂的颜色、硬度和表面粗糙度产生不良影响。

白醋（white vinegar）主要成分为醋酸（acetic acid），具有酸性，来源广泛、成本低且毒性低。已有研究表明白醋对白色念珠菌（C. albicans）等微生物具有中等抑制效果。碳酸氢钠（sodium bicarbonate）为白色晶状粉末，溶于水，价格低廉、安全且具轻度研磨作用。高浓度碳酸氢钠对白色念珠菌（C. albicans）有抗菌作用。将白醋与碳酸氢钠混合后发生酸碱反应，生成醋酸钠（sodium acetate）、水和二氧化碳（CO₂），形成缓冲体系。该混合物（白醋-碳酸氢钠混合物，WVSB）兼具两者的优势：醋酸的酸性环境影响微生物代谢，而CO₂气泡产生机械冲刷作用。此前研究显示，较高浓度的白醋和碳酸氢钠长时间浸泡效果更佳，但对于不同浓度和短时间浸泡（5–10 min）对白色念珠菌（C. albicans）及热固化丙烯酸材料性能的综合影响尚不清楚。本研究旨在评估WVSB混合物在不同浓度（2%、3%、4%、5%）和浸泡时间（5、10 min）下对白色念珠菌（C. albicans）的抗真菌活性（通过CFU和黏附实验），以及其对热固化丙烯酸表面粗糙度和弯曲强度的影响。研究结果发表在《Prosthesis》期刊上。

**2. 主要关键技术方法**

研究人员从巴格达大学基础科学分支高级基础科学实验室的微生物库中获得白色念珠菌（Candida albicans）临床口腔分离株，并经革兰染色、芽管试验和VITEK 2 Compact系统（生物梅里埃，法国）鉴定确认。试件制备方面：用于CFU和黏附实验的圆盘形试件（直径10 mm，厚5 mm）以及用于表面粗糙度和弯曲强度实验的矩形试件（65×10×2.5 mm），依据美国牙科协会（ADA）指南第12号和第20号标准制备。采用热固化丙烯酸树脂（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA），在电子水浴中聚合。消毒剂包括蒸馏水（阴性对照）、Corega片剂（阳性对照）以及四种浓度（2%、3%、4%、5%）的WVSB混合物（等体积混合白醋和碳酸氢钠溶液）。浸泡后检测pH值变化（立即、5 min、10 min）。CFU实验通过系列稀释和涂板计数；黏附实验通过结晶紫染色后分光光度计（540 nm）测量光密度表示黏附量；表面粗糙度用轮廓仪（TR200）测量Ra值；弯曲强度采用三点弯曲测试（万能试验机，加载速度5 mm/min），按公式计算。统计分析使用SPSS 27，正态性和方差齐性分别通过Shapiro-Wilk和Levene检验，CFU使用Welch ANOVA和Games-Howell事后检验，其余使用单因素方差分析和Tukey HSD事后检验，p<0.05为显著。

**3. 研究结果**

**3.1 pH测量**
不同浓度WVSB混合物在不同时间点的pH值介于5.53至6.21之间，呈弱酸性，随浓度增加和时间延长pH略有降低。

**3.2 菌落形成单位（CFU）实验**
CFU计数结果显示，阴性对照（A组）均值最高（235×10³ CFU/mL），5%浓度浸泡10 min组（J组）均值最低（0.8×10³ CFU/mL）。Welch ANOVA显示组间差异显著（p<0.05）。Games-Howell事后检验表明，所有WVSB组与阴性对照组均有显著差异（p<0.05）；与阳性对照（B组，Corega片剂）相比，除5%-5 min组（I组，p=0.419）外，其余组均有显著差异，说明5%浓度浸泡5 min的效果与Corega片剂相当。4%和5%浓度浸泡10 min为最有效组合。

**3.3 黏附实验**
黏附实验（以光密度值表示）显示，阴性对照组（A）均值最高（0.202），阳性对照组（B）最低（0.0902）。单因素方差分析显示组间显著差异（p<0.05）。Tukey HSD事后检验表明，除2%-5 min组（C组，p=0.390）外，所有WVSB组与阴性对照组均有显著差异；所有WVSB组与阳性对照组均有显著差异，表明WVSB混合物降低黏附的效果始终低于Corega片剂。

**3.4 表面粗糙度实验**
表面粗糙度（Ra）测量显示，阴性对照组（A）最低（0.2632 μm），5%-5 min组（I）最高（0.5588 μm）。单因素方差分析显示组间显著差异（p<0.05）。Tukey HSD事后检验表明，所有WVSB组与阴性对照组均有显著差异；与阳性对照相比，2%-5 min、4%-5 min组的表面粗糙度增加程度低于Corega片剂，而3%-5 min和3%-10 min组与Corega片剂无显著差异。

**3.5 弯曲强度实验**
弯曲强度结果显示，所有组均值在94.8–97.4 MPa之间，均高于ADA标准规定的65 MPa。单因素方差分析显示组间无显著差异（p>0.05），说明WVSB混合物对弯曲强度无负面影响。

**4. 讨论与结论**

讨论部分指出，WVSB混合物对白色念珠菌（C. albicans）的抗真菌作用与pH变化有关。醋酸（acetic acid）未解离形式能穿过真菌细胞膜，在胞质内解离产生质子和醋酸根离子，导致胞内酸化、代谢紊乱、ATP耗竭和细胞死亡。此外，产生的CO₂气泡提供机械研磨，破坏生物膜。最有效的浓度和时间为4%和5%浸泡10 min；5%浸泡5 min效果与Corega片剂相当。但在降低黏附方面，WVSB混合物效果低于Corega片剂，可能与醋酸缓冲体系对细胞表面黏附特性的影响有限有关。表面粗糙度方面，所有浓度浸泡均显著增加粗糙度，但2%和4%-5 min组低于Corega片剂，3%组与Corega片剂相当；这是化学消毒剂引起聚合物链水解降解所致。弯曲强度未受影响，归因于充分的聚合工艺和低残留单体。研究人员因此拒绝了关于抗真菌活性和表面粗糙度的零假设，接受了关于弯曲强度的零假设。局限性包括样本量小（尤其弯曲强度检验效能低）、浸泡时间短、仅使用一种树脂品牌。未来研究需增大样本量、延长浸泡时间、使用多种树脂类型，并评估其他性能。

**翻译研究结论**
白醋和碳酸氢钠混合物（WVSB）在用作热固化丙烯酸义齿消毒剂时（浸泡法），对白色念珠菌（C. albicans）表现出浓度和时间依赖性的抗真菌作用。基于CFU计数，最有效的浓度和时间为4%和5%浸泡10 min，而5%浸泡5 min效果与Corega片剂相当。相比之下，白色念珠菌（C. albicans）的黏附虽然减少，但效率仍低于Corega片剂。在所有测试浓度和浸泡时间下，表面粗糙度均增加；但2%和4% WVSB混合物浸泡5 min导致的增加低于Corega片剂，而3%浸泡5和10 min与Corega片剂效果相当。热固化丙烯酸的弯曲强度未受负面影响。