综述：牙科中的银基化合物：多方面的应用、抗菌机制及安全性考量

《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Silver-Based Compounds in Dentistry: Multifaceted Applications, Cellular Antibacterial Mechanisms, and Safety Considerations

　　

徐茂涵|余欣|郭秀荣

西南医科大学药学院，中国四川泸州香林路1段1号

摘要

基于银的化合物是针对口腔生物膜相关疾病的一种有前景的策略。本文系统地探讨了这些化合物从简单盐类发展到先进递送平台的历程，包括银氨氟化物（SDF）、纳米银氟化物（NSF）、银纳米颗粒（AgNPs）以及新兴的银有机复合物。所有这些形式的抗菌作用都源于可生物利用的Ag⁺离子，它们能够攻击多种细菌靶点，破坏细胞膜、代谢途径和DNA，并诱导氧化应激。在临床上，SDF和NSF能有效抑制龋齿；而AgNPs主要被整合到修复材料、根管系统和牙周递送平台中，以抑制不良生物膜的形成。然而，治疗效果高度依赖于制剂配方，面临诸如唾液中Ag⁺快速失活、美观问题以及纳米颗粒聚集等挑战。安全性研究表明，其治疗窗口较窄，长期积累可能导致银质沉着症，这突显了控制释放动力学的关键重要性。未来的应用前景取决于智能递送系统的合理设计，特别是配体工程化的银有机复合物，它们能够精确控制Ag⁺的释放，从而实现持续、局部的治疗效果并提高安全性。将这些化合物从广谱抗菌剂发展为精准治疗平台，对于改善龋齿管理、牙周治疗、根管治疗和修复牙科具有重大潜力。

引言

口腔疾病，尤其是由多微生物生物膜引起的疾病（如龋齿、牙周炎、根管感染和种植体周围炎），仍然是全球健康的负担[1]、[2]、[3]。这些疾病越来越多地被认为是口腔微生物群失调的结果，而非由单一病原体引起的感染，因此选择性地调节生物膜和设计与微生物群兼容的抗菌剂成为未来口腔治疗的重要目标[4]。其管理需要有效的、局部的抗菌策略，既要克服生物膜的抵抗力，又要确保生物相容性[5]。基于银的化合物因其银离子（Ag⁺）的强效广谱活性而成为有前景的候选者[6]。然而，在动态的口腔环境中实现这一潜力面临重大药理学挑战：唾液成分会迅速使Ag⁺失活[7]、[8]，生物膜限制了药物的渗透，而抗菌效果与组织毒性之间的狭窄窗口要求精确的递送[9]。因此，牙科银研究已从简单的盐类（如AgNO₃）[10]发展到现代平台，包括临床验证的银氟化物组合（如SDF）[11]、作为缓释库的纳米结构系统（如AgNPs）[12]、[13]，以及通过分子设计实现可调释放特性的新兴银有机复合物（如Ag-NHC）[14]、[15]。这一进展反映了从直接应用Ag⁺向工程化策略的转变，以实现持续、局部的作用。

所有这些系统的抗菌效果最终都依赖于具有生物活性的Ag⁺，它通过多种机制发挥作用，包括破坏细胞膜、干扰代谢和诱导氧化应激[16]、[17]、[18]。这种多方面的作用方式降低了耐药性的风险，但也使得精确界定治疗窗口变得复杂。本文从制剂为中心的药物学角度，对牙科中基于银的化合物进行了全面综述。我们认为，这些化合物的临床表现更多地取决于Ag⁺在口腔微环境中的时空生物利用度，而非总银含量。因此，分析了制剂参数（如溶解度、配体配位强度、纳米颗粒大小和涂层、基质保留能力以及对唾液或生物膜刺激的响应性）作为决定Ag⁺释放动力学、局部抗菌效果和宿主组织安全性的关键因素。通过比较无机盐类、银氟化物系统、AgNPs和银有机复合物，并将其结构、功能和效果联系起来，本文旨在为下一代基于银的牙科治疗提供可推广的设计原则，并确定优化口腔保健中疗效和安全性平衡的未来方向。

章节摘录

基于银的化合物的类型和特性

在牙科领域，基于银的制剂不应被视为单一实体，而应理解为旨在在感染部位提供生物活性Ag⁺的多种递送系统。口腔环境中富含氯离子和蛋白质，会迅速结合游离的Ag⁺，因此治疗效果严重依赖于控制离子释放动力学和局部保留能力的制剂设计[7]、[8]。根据化学性质，它们可以分为四种类型：

银离子的抗菌机制

基于银的化合物的抗菌活性最终取决于细菌界面处存在生物活性的Ag⁺[10]、[33]。Ag⁺并非通过单一分子靶点发挥作用，而是对细菌包膜、膜功能、能量代谢、氧化还原平衡、遗传机制和应激反应系统产生多方面的协同攻击（图1）。这种多靶点作用方式是一个关键优势，因为它可能降低耐药性的发生概率

基于银的化合物在口腔治疗中的应用

基于银的化合物的临床应用旨在直接在口腔疾病部位发挥Ag⁺的抗菌作用。它们的用途范围从局部应用到整合到牙科材料中，目标是实现局部生物膜控制，同时保护组织和材料功能[75]。然而，治疗效果高度依赖于具体的制剂配方、其释放动力学以及复杂的口腔微环境[7]、[9]。本节将评估

基于银的化合物的毒理学考虑和安全评估

银在牙科中的治疗应用需要达到一个关键平衡：向病原体生物膜输送足够的生物活性Ag⁺，同时避免对宿主组织的损伤。这一安全范围很窄且非常动态，受局部因素（如唾液流动、蛋白质结合和黏膜完整性）的影响[7]、[9]、[108]。因此，全面的安全评估必须超越总银含量，考虑释放动力学和局部生物利用度的复杂相互作用

结论与展望

本文的核心观点是，基于银的牙科治疗应被视为Ag⁺的递送系统，而不仅仅是含有银的抗菌剂。无论是SDF、NSF、AgNP改性材料还是银有机复合物，临床应用的关键因素都是能够调节Ag⁺在空间和时间上的生物利用度。这种以制剂为中心的视角有助于解释为什么具有相似内在抗菌机制的银化合物

CRediT作者贡献声明

郭秀荣：撰写——综述与编辑、初稿撰写、验证、监督。余欣：初稿撰写、方法学设计。徐茂涵：初稿撰写、正式分析

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢泸州市政府与西南医科大学合作的应用基础研究 合作项目（项目编号：2024LZXNYDJ055）的财政支持。