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抗菌药物的过度使用导致微生物耐药性问题日益严重，口腔健康也深受影响。研究人员开展了针对口腔抗菌光动力疗法（aPDT）中高黏度亚甲蓝（MB）制剂的研究，结果显示该制剂能提升 aPDT 实用性和临床成功率，对口腔医疗意义重大。
在当今医疗领域，抗菌药物的过度使用引发了一场全球性的危机 —— 微生物耐药性问题。大量耐药菌株不断涌现，使得传统治疗手段逐渐失去效力。据统计，全球约 35% 的常见感染对现有的抗菌药物产生了耐药性，这一比例在低收入国家可能会飙升至 90% 。在美国，每年因抗生素耐药性感染导致超过 3.5 万人死亡，医院为此花费高达 350 - 450 亿美元；在欧洲，相关成本也能达到 70 亿欧元。口腔健康同样面临严峻挑战，世界卫生组织将全球口腔健康状况形容为令人担忧，急需采取紧急措施。而牙医在治疗细菌感染时，抗生素处方率约占全球该类药物处方总量的 10%，这使得口腔健康领域的抗菌耐药问题尤为突出。
在这样的背景下，抗菌光动力疗法（Antimicrobial Photodynamic Therapy，aPDT）作为一种极具潜力的新型治疗策略应运而生。它具有非侵入性、安全性高、作用谱广且不易产生微生物耐药性等诸多优点。在 aPDT 中，亚甲蓝（Methylene Blue，MB）作为常用的光敏剂，虽然在体外对多种微生物（如革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和原生动物等）展现出了良好的抗菌效果，但在临床应用中却常常不尽人意。主要原因在于 MB 在目标部位的保留不足，唾液流动以及 MB 自身的聚合现象严重阻碍了 aPDT 的治疗效果。MB 聚合会改变其吸收光谱，降低活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）如单线态氧（1O2）的生成能力，进而影响杀菌效果。因此，如何提高 MB 在治疗部位的保留率、抑制其聚合，成为提升 aPDT 临床疗效的关键。
为了解决这些问题，来自巴西 Universidade Nove de Julho 的研究人员开展了一项关于开发高黏度 MB 制剂用于口腔 aPDT 的研究。他们通过精心设计制剂配方，旨在增强 MB 在治疗部位的保留，同时有效抑制其聚合，最终提高 aPDT 的临床疗效。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为口腔抗菌治疗带来了新的希望。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先，通过制备不同配方的 MB 制剂，精确调整制剂中各成分的浓度，如改变非离子聚合物羟丙甲纤维素（Hydroxypropyl Methylcellulose，HPMC）、阴离子聚合物羧甲基纤维素（Carboxymethyl Cellulose，CMC）以及表面活性剂十二烷基硫酸钠（Sodium Dodecyl Sulfate，SDS）的含量 ，来研究其对制剂理化性质和 MB 聚合的影响。其次，利用紫外 - 可见分光光度计测定 MB 在不同制剂中的吸收光谱，从而计算二聚体与单体的比例（D/M ratio），以此评估 MB 的聚合程度。此外，通过微生物学实验，包括生物膜形成实验、MB 摄取实验和生物膜活力实验，研究不同制剂对白色念珠菌（Candida albicans）生物膜的抗菌效果。
研究结果
- 理化性质：研究发现，HPMC 和 CMC 浓度的增加均会使制剂黏度升高。例如，HPMC 浓度从 1% 增加到 5% 时，黏度从 14.60 ± 0.51 cP 上升至 445.02 ± 11.91 cP；CMC 浓度从 0.25% 增加到 1% 时，黏度从 32.12 ± 0.85 cP 上升至 480.24 ± 20.79 cP。同时，制剂的 pH 被调整为酸性、中性和碱性，以研究 pH 对 MB 聚合的影响。结果表明，酸性 pH 条件下，MB 的 D/M 比值较低，意味着 MB 聚合程度较低12。
- 稳定性测试：对含有 0.005% MB、0.25% SDS 和 0.5% CMC 的制剂（F05）进行稳定性监测，结果显示在 1 年的监测期内，该制剂的感官特性、pH 和 MB 单体含量保持稳定。虽然 12 个月时 D/M 比值有所增加，但数值差异较小，对制剂特性影响可能不大。不过，3 年储存后的黏度下降至初始值的约 52.7%，表明长期稳定性仍需进一步优化34。
- MB 在生物膜中的摄取：实验表明，在任何孵育时间点，水中的 MB（W05）在白色念珠菌生物膜中的细胞摄取率均高于制剂 F05。F05 在最长孵育时间 60 分钟时，摄取率约为 18%，且各时间点之间无显著差异；而 W05 在 5、10 和 30 分钟时，摄取率约为 10%，30 分钟和 60 分钟时摄取率无显著差异5。
- 生物膜活力实验：在 24 小时生物膜活力实验中，仅 F05 组的 CFU/mL 计数相对于对照组（CT）有小幅显著降低（降低 0.22 Log CFU/mL）。而在 48 小时生物膜的双次 aPDT 治疗实验中，所有含 MB 的样本均显示出相似的抗菌效果，F05 组的抗菌效果最佳，CFU/mL 计数降低约 4 Log。此外，单次 54 分钟光照的抗菌效果明显不如双次 27 分钟光照的治疗方案678。
研究结论与讨论
该研究成功制备出了高黏度的 MB 制剂，通过控制 MB 聚合，实现了与水溶液中 MB 相似的抗菌效果。这一成果有望改善口腔 aPDT 的临床治疗方案，使 aPDT 在口腔医疗中更具实用性和有效性。同时，研究还发现，虽然 F05 制剂在生物膜中的摄取率低于水溶液中的 MB，但较低的 D/M 比值可能导致其单线态氧生成增加，从而在细胞内特定靶点发挥作用，产生良好的抗菌效果。
然而，目前仍存在一些问题需要进一步研究。例如，虽然本研究确定了制剂在 12 个月内的稳定性，但更长时间的稳定性以及 MB 聚合增加对 aPDT 治疗结果的潜在影响仍需深入探讨。此外，如何进一步优化制剂的流变学性质、剪切力和生物粘附性，以及确定最佳的光照参数，也是未来研究的重要方向。同时，由于口腔环境复杂，制剂在实际口腔应用中与唾液混合后的效果，如 D/M 比值的变化等，也需要更多的研究来明确。
总体而言，这项研究为口腔抗菌光动力疗法的发展提供了重要的理论和实践依据，为解决微生物耐药性背景下的口腔感染问题开辟了新的途径，有望推动口腔医学领域抗菌治疗的进一步发展。
