聚多巴胺增强型牙膏的体外安全性评估：细胞毒性及胚胎毒性研究新进展

本研究针对口腔健康产品对生物安全性的高要求，开发了一种含聚多巴胺(PDA)的创新牙膏配方。通过Brine Shrimp Lethality Bioassay和Zebrafish Embryo Toxicity Test等体外模型评估，发现PDA牙膏较商业牙膏显著降低细胞毒性(p<0.05)，且未显示胚胎毒性，为开发安全高效的口腔护理产品提供了重要依据。

　　

全球口腔健康问题正影响着约35亿人口，其中未经治疗的龋齿已成为最普遍的口腔疾病。尽管机械性牙菌斑清除在预防口腔疾病方面显示出一定效果，但市场对更具生物活性的牙膏配方需求持续增长。传统含氟牙膏虽能有效增强牙釉质抗龋能力，但其抗菌性能和生物安全性仍存在提升空间。在此背景下，受贻贝粘附蛋白启发的生物仿生材料——聚多巴胺(Polydopamine, PDA)因其卓越的抗菌性、生物相容性和粘附特性，正成为口腔护理产品研发的新焦点。

为评估PDA在口腔护理产品中的应用潜力，印度Saveetha大学的研究团队在《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》上发表了一项创新研究。该研究通过系统性的体外实验，首次对PDA增强型牙膏的细胞毒性和胚胎毒性进行了全面评估。

研究人员采用钙基磨料体系，以碳酸钙(CaCO₃)作为摩擦剂，甘油为保湿剂，羧甲基纤维素为增稠剂，并添加十二烷基硫酸钠(Sodium Lauryl Sulfate)作为发泡剂，氟化钠(Sodium Fluoride)提供釉质保护功能，最后通过木糖醇和薄荷油优化口感稳定性。PDA的合成采用多巴胺在乙醇-水-氢氧化铵体系中的原位聚合工艺，形成的深棕色纳米颗粒被成功整合到牙膏基质中。

在毒性评估方面，研究采用了两大经典模型：通过卤虫致死生物测定(Brine Shrimp Lethality Bioassay)评估细胞毒性，使用卤虫无节幼体(Artemia salina nauplii)在10-50μg/mL浓度梯度下的存活率；通过斑马鱼胚胎毒性测试(Zebrafish Embryo Toxicity Test)在78小时内观察胚胎发育异常，评估胚胎毒性。统计分析采用Mann-Whitney U检验和Friedman重复测量分析。

3.1. Cytotoxic assessment

细胞毒性结果显示，PDA牙膏在所有测试浓度(10-50μg/mL)下均表现出显著低于商业牙膏的细胞毒性(p<0.05)。在10μg/mL浓度时，PDA组死亡率仅为50.8±0.83%，而商业牙膏达到55.6±1.51%；随着浓度升高至50μg/mL，两组差异进一步扩大(78.8±1.48% vs 86.8±1.48%)。Friedman检验证实两种牙膏均呈现浓度依赖性毒性增强(p=0.001)，但PDA牙膏始终表现出更优的生物安全性。

3.2. Embryonic toxicology

胚胎毒性评估发现，虽然两组都显示浓度依赖性毒性增加，但统计学分析表明PDA牙膏与商业牙膏在所有浓度下均无显著差异(p>0.05)。在50μg/mL最高浓度下，PDA组胚胎毒性值为75.60±1.14，商业牙膏组为76.2±14.66。值得注意的是，商业牙膏组表现出更大的数据变异性，标准偏差显著高于PDA组，提示其配方可能存在不均匀性。

讨论部分指出，PDA的低细胞毒性可能源于其自由基清除能力、表面钝化特性和固有的生物相容性。与含三氯生或氯己定的传统抗菌牙膏相比，PDA不仅能有效抑制变形链球菌(Streptococcus mutans)等致龋菌，还能通过促进羟基磷灰石样层形成增强牙本质再矿化，同时避免系统性毒性风险。研究还强调，PDA的粘附特性可延长口腔滞留时间，实现持续抗菌和再矿化双重功效。

该研究的局限性在于仅采用体外模型，未能模拟口腔复杂环境（如唾液成分、pH波动和微生物群落）。未来需要开展动物体内实验和临床研究，验证PDA牙膏的长期安全性及实际防龋效果。

结论表明，通过环境友好方法合成的聚多巴胺增强型牙膏展现出优异的生物相容性，具有显著降低的细胞毒性和可忽略的胚胎毒性，为开发新一代安全有效的治疗性口腔护理产品提供了坚实科学依据。