氢氧化钙及其制剂

氢氧化钙（calcium hydroxide，CH）及其制剂首次由Hermann于20世纪20年代开始应用于牙髓病治疗以来，已有90余年的历史，至今仍在临床中广泛应用。

氢氧化钙为白色粉末，化学性质稳定，可溶于水并可解离成钙离子（Ca2+）和氢氧根离子（OH－），使其形成强碱性环境（pH 9～12），而且，其解离过程是缓慢而持续的。因而，氢氧化钙不论用于盖髓、根尖诱导成形还是根管消毒，其独特的作用可能均来源于它自身的特性，即它的强碱性和钙离子的共同效应。

（一）氢氧化钙强碱性的作用

1.氢氧化钙的杀菌和抑菌作用　氢氧化钙的杀菌和抑菌作用与其pH（pH 9～12）有直接关系。因氢氧化钙释放的OH－可快速结合脂质、蛋白质和核酸，增加细胞膜通透性，造成脂质过氧化、蛋白质变性、酶灭活和DNA损伤，进而使细菌死亡。其作用表现在以下方面。

（1）氢氧化钙可通过氢氧根离子破坏细胞膜的磷脂，并可分解不饱和脂肪酸产生自由基，从而破坏细菌的细胞膜。

（2）氢氧化钙通过其产生的碱性作用破坏蛋白质结构的离子键，使之成为不规则的空间结构而灭活酶活性。

（3）氢氧化钙通过OH－与细菌的DNA发生反应而导致DNA链分裂，损伤DNA。

此外，氢氧化钙强碱性可中和细菌生长与组织变化产生的酸性产物，破坏细菌生长环境。因而，氢氧化钙的杀菌和抑菌作用是取决于它的强碱性环境对细菌的作用，根管中大多数微生物在氢氧化钙产生的强碱性环境下是难以生存的。但是，氢氧化钙的杀菌和抑菌作用是有局限性的，其局限性有：①氢氧化钙的抗菌能力是依赖于填入根管内糊剂的OH－浓度的，只有当pH保持在一个较高水平时，根管中的氢氧化钙才具有杀菌活性。研究发现，糊剂充填即刻，根管内的pH可高达12.2，与氢氧化钙直接接触的牙本质小管中的pH为8～11，外周牙本质中pH仅为7.4～9.6。根管内封药后1周，其中的pH为9.0，此时的抑菌活性也随之降低。也就是说，氢氧化钙的杀菌活性随着封药时间延长而减弱。②根管内的氢氧化钙虽能杀灭其大部分细菌，但不能抑制细菌以后的再生长。

2.氢氧化钙灭活内毒素的作用　氢氧化钙不仅可杀灭感染髓腔中的细菌，而且还可灭活其内毒素。

根管的感染是以厌氧菌为主体的混合感染。内毒素是感染根管中主要微生物——革兰阴性菌死亡或繁殖时释放的毒素，其主要成分是脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）和类脂A。当LPS释放时可刺激机体产生前列腺素E2（PGE2）等一系列炎性介质，导致细胞因子分泌和补体激活，引发宿主局部或全身免疫反应。氢氧化钙对内毒素的作用有以下几点。

（1）氢氧化钙碱性可使细菌脂多糖发生化学结构改变，有效降低根管中内毒素活性，从而降低内毒素激活单核细胞产生与释放肿瘤坏死因子α（TNFα）和PGF2水平，达到消除炎性病变目的。

（2）氢氧化钙的高pH能够持久地改变LPS的免疫原性，当pH≥12.3时，LPS基本失去了刺激单核细胞产生TNFα的能力。

但是，对于其灭活内毒素的作用机制至今仍不甚清楚，尚有待深入研究。

3.氢氧化钙可增强细胞碱性磷酸酶活性的作用　碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）是分布在细胞膜上的酶，在碱性条件下（pH 5～10），可水解磷酸单酯，它是细胞增殖、分化不可缺少的酶。由于氢氧化钙的强碱性，增强了与之接触的细胞ALP的活性，故氢氧化钙可通过ALP的作用促进细胞的增殖和分化，从而使：①牙髓创面沉积修复性牙本质，达到牙髓创面愈合目的。②根尖端沉积牙本质、牙骨质或类牙骨质，延长牙根、封闭根端。牙根未发育完全的牙齿，根尖部的细胞是具有分化潜能的细胞。它们在氢氧化钙控制根管内感染和诱导作用下，促进细胞增殖分化。根端闭合的牙本质、牙骨质或骨质沉积可由牙乳头、牙囊、牙周膜组织中的细胞和根尖部残留牙髓的牙源性细胞的分化并沉积相应的硬组织所致，不仅可继续形成根尖的牙组织，而且可使根尖周组织重建。

（二）氢氧化钙钙离子的作用

1.诱发细胞分裂、分化　氢氧化钙中的钙离子可增加局部毛细血管通透性，对细胞分裂与分化有诱发作用。

2.激活信号传导途径　由于膜结合钙通道的除极（去极化）或活化，钙离子可通过细胞膜而引起胞内Ca2+浓度升高。而细胞内Ca2+浓度的改变则可激活许多信号传导途径，导致某些基因的表达，从而调控细胞多种生理生化过程，如细胞的分化、分裂、DNA合成和细胞间信息传递等。

3.促进局部组织的免疫反应　氢氧化钙中的Ca2+是免疫反应不可缺少的元素，从而促进牙髓、尖周组织的免疫反应，提高牙髓尖周组织的自身抵抗力。

为此，氢氧化钙作为盖髓药和诱导药广泛用于临床，可能在于它具有稳定的促进牙髓尖周组织修复的作用和特性。也许，氢氧化钙中的Ca2+在修复过程中的作用较OH－的作用更为重要。

（三）氢氧化钙盖髓后的组织学变化

由于氢氧化钙的强碱性作用，氢氧化钙盖髓后与之接触的牙髓组织可发生凝固性坏死。但是，在此层下方的组织分别为纤维性钙化层、修复性牙本质层、成牙本质细胞层的分层结构，并随着时间延长，凝固坏死层减少，牙本质层增厚，钙化度增高，牙本质小管清晰可见，成牙本质细胞由密集排列变为单层柱状排列。由此可见，组织的凝固坏死并不妨碍牙髓的最终修复，它可能有以下作用。

1.缓和它对组织的持续强碱性作用　尽管与氢氧化钙接触的牙髓组织可发生凝固性坏死，但坏死组织与其下方的牙髓组织有很好的亲和性，它可缓和其对组织的持续作用，保护深部的健康牙髓。

2.提高深部牙髓细胞细胞质pH　氢氧化钙中的氢氧根离子可通过坏死组织弥散进入深部牙髓，提高深部牙髓细胞胞质pH，从而在促进细胞增殖、分化中发挥作用。

3.有利钙磷复合物的沉积　氢氧化钙的强碱性有利于钙离子与磷酸根离子形成钙磷复合物并沉积于修复组织中，参与修复性牙本质的早期矿化。

4.诱导修复性牙本质的形成　凝固性坏死组织中可能还含有促进细胞增殖的物质，刺激牙髓细胞分化为成牙本质细胞，诱导修复性牙本质的形成。

5.成为成牙本质细胞排列的依附　凝固坏死组织还可成为新生的成牙本质细胞排列与细胞突起延伸的依附，并为Korff纤维在成牙本质细胞外层成扇形和网状排列提供物质基础。

因而，与氢氧化钙直接接触所致的凝固坏死层不仅可刺激牙髓细胞的防御和修复，而且可消除牙髓组织表层的炎症和感染，从而使牙本质修复或牙本质桥形成在健康的牙髓组织之上，故凝固性坏死组织的作用还是应该肯定的。

（四）氢氧化钙盖髓后组织愈合的特点

1.以凝固性坏死层形成为特征，而牙本质桥是在盖髓下方一定距离形成（图6-19）。

2.牙本质桥是由骨样牙本质和管样牙本质组成，随着时间的延长，骨样牙本质减少，管样牙本质增多，最终多数是管样牙本质（图6-29）。

3.牙髓组织短期内有轻度炎症，随后炎症消退，牙本质下方的牙髓组织基本维持正常状态（图6-29）。

（五）氢氧化钙作为盖髓剂的局限性

1.盖髓术中所用的药物为盖髓剂　盖髓药应具备的性能如下。

（1）有良好的生物相容性，对牙髓无刺激性和无毒性。

（2）有促进牙髓组织修复再生的能力。

（3）有较强的杀菌、抑菌能力和渗透作用。

（4）药效稳定而持久，不致敏，不使牙变色，使用方便。

至今，现有的盖髓药尚不能同时满足这些条件，氢氧化钙及其制剂应用于临床90余年。仍是目前首选的盖髓药。

2.氢氧化钙盖髓剂的局限性

（1）具较强的组织和细胞毒性：氢氧化钙强碱性可造成与之接触组织发生凝固性坏死，具有较强的组织和细胞毒性。但尽管如此，在凝固坏死层具备上述作用的前提下，它似并不过于损害牙髓组织的修复。

（2）防腐抗菌作用有限：尽管氢氧化钙糊剂所具的强碱性有杀菌和抑菌作用，但它的防腐抗菌作用仍是有限的，故在它的制剂中还需增加一些防腐抗菌、促进黏性，便于操作的药物成分，通常是在其中增加碘仿，配制成氢氧化钙、碘仿制剂。

3.不阻射X线，不便于治疗后的检查　因它不阻射X线，常需增加一些X线阻射药物，例如，碘仿、硫酸钡等，以便于治疗后的检查。

4.盖髓后可能引起牙髓退变　氢氧化钙盖髓后短期效果较好，长期有可能引起牙髓退变，以及引起修复性牙本质的持续沉积，严重者使根管狭窄或者堵塞。

图6-29　动物前牙切髓术后牙本质桥形成的组织学观察

A.术后2周，出现骨样牙本质基质；B.术后3周，骨样牙本质增多；C.骨样牙本质为骨陷窝样结构的组织；D.术后6周出现管样牙本质；E.管样牙本质为牙本质样结构的组织；F.术后12周管样牙本质致密

为此，人们为了中止氢氧化钙治疗后所发生持续钙化过程，尤其对于需利用根管进行牙体修复的患牙，在牙根发育完成之后，需及时打通牙本质桥去除全部牙髓再行根管治疗。因而外伤的年轻恒牙，活髓切断术常常只作为过渡性治疗。

（六）氢氧化钙作为诱导药的作用与局限性

1.氢氧化钙作为诱导药的作用

（1）控制根管内感染，消除包括残留根尖端牙髓、牙乳头、根尖周组织的炎症。而当炎症消除后，在富有血管而宽大的根尖区可具有强大的生长和修复能力，从而促进根尖继续发育或硬组织屏障形成达根端闭合目的。

（2）增强与之接触的组织细胞和ALP 活性，通过ALP作用促进细胞增殖和分化，使根尖沉积牙本质、牙骨质或类牙骨质，延长根尖，封闭根端。

2.氢氧化钙作为诱导药的局限性

（1）氢氧化钙水糊剂是难以充填至根尖或难以充填密合的：有研究发现，氢氧化钙水糊剂充填根管，没有1例可达到完全充填，大多充填空隙大于根管空隙的1/4，而氢氧化钙甘油糊剂则大多数无空隙，且空隙小于根管空隙的1/4尤其在根尖部，氢氧化钙甘油糊剂达到完全致密的有近50%，而氢氧化钙水糊剂在根尖部充填致密的几乎为零。

图6-30　根尖周无炎症，氢氧化钙诱导后根端闭合

因为，只有当氢氧化钙糊剂与残存的牙髓或根尖周组织密切接触才会有理想的牙骨质沉积封闭根尖，否则所形成的根尖硬组织屏障不完全或很不规则。

（2）氢氧化钙制剂是易被炎性组织吸收的制剂：若根尖周组织尚有炎症，即使其制剂超出于根尖，超填的糊剂不仅可被炎性组织吸收，而且糊剂吸收后，根尖周的炎性组织还可进入至根尖内，从而影响它的诱导作用及根尖的修复过程。

实验证实，氢氧化钙作为诱导药，其对根尖有残留牙髓，根尖周炎症不明显的患牙有诱导作用；而对根尖周炎症明显的患牙，在炎症未消除之前则无诱导作用。为此，对于有根尖周病的患牙，应加强根管消毒，直至控制感染、消除炎症之后再应用氢氧化钙制剂诱导，其诱导作用才能奏效（图6-30，图6-31）。

（七）氢氧化钙作为根管消毒药的作用

近年，鉴于临床常用的根管消毒药物，如甲醛甲酚、木榴油（愈创木酚）、樟脑对位氯酚、麝香草酚等酚、醛类药物有较强的细胞毒性和半抗原性，人们致力于寻找既有消毒能力，又对机体、组织无明显损害的药物用于根管消毒。于是，在众多牙髓病治疗药物，人们发现，氢氧化钙既可控制根管感染，又可减少根管治疗期间疼痛的发生，可作为根管消毒药。它作为根管消毒药，显著优于传统的酚醛类药物，其消毒根管的可行性正日益受到关注。

图6-31　根尖周有炎症，氢氧化钙诱导药被吸收，炎性组织进入根尖内

1.根管消毒药物的性能要求

（1）广谱有力的杀菌和中和毒素作用。

（2）渗透力强，能达到牙本质小管和侧支根管内。

（3）有持续的消毒作用，其药效可维持在24h以上。

（4）对根尖周组织无明显的刺激和损害。

（5）不使牙变色。

（6）储存和使用方便。

氢氧化钙基本具备上述根管消毒药物的性能要求，成为当前最受关注的根管消毒药。氢氧化钙作为换代的根管消毒剂正应用于临床。

2.氢氧化钙作为根管消毒药的作用

（1）氢氧化钙具有抗菌谱广和杀菌力强的作用：它对根管内多种细菌，其中包括根管中混合感染的厌氧菌都有杀伤作用，尤其对某些能引起严重症状的细菌，如产黑色素类杆菌、牙龈类杆菌等有高效快速的抗菌效能。

氢氧化钙的抗菌作用是与它的pH有直接关系的，它的杀菌活性是随着封药时间延长，pH的逐渐降低而减弱的。

（2）氢氧化钙可灭活内毒素：内毒素是感染根管中主要微生物——革兰阴性菌繁殖或死亡时释放的，其主要成分是脂多糖（LPS）和类脂A。氢氧化钙可以有效地灭活根管中内毒素活性，从而降低它对根尖周组织或宿主细胞的损害。这也许是许多传统根管消毒药无可比拟的。

（3）氢氧化钙具有渗透性：氢氧化钙的渗透性可使根管的牙本质壁的pH显著增高，近髓侧高于远髓侧，并呈递度分布，而且它的Ca2+和OH－还可渗到根尖周组织中。通过Ca2+与OH－的渗透，进入到根尖周或牙周组织的两类离子，还可抑制破骨细胞活动，促进碱性磷酸酶活性和根尖硬组织沉积。氢氧化钙的这一作用对根尖周病变的修复和对炎症性或外伤性根吸收的治疗是极为有利的。

对于根尖外吸收的年轻恒牙，采用氢氧化钙糊剂做根管消毒药，可使其出现缓解或停止牙根吸收的现象，这也是Ca2+和OH－渗透到根尖周组织的作用结果。

3.氢氧化钙作用为根管消毒剂的注意事项

（1）根管内封药时间不宜过长，在根尖周炎症消除之前需多次更换所封于根管内的氢氧化钙。

为了控制根管感染消除根尖周炎症，2～4周更换1次封药时间是氢氧化钙糊剂获得较为满意的根管消毒时间。经过更换药物并当炎症消除后，氢氧化钙封药时间可延长到3～6个月，此时的药物除消毒作用外还发挥其诱导作用。

（2）氢氧化钙作为根管消毒药，更换药物时，需使糊剂保持与根尖周组织接触。

根管内的氢氧化钙，当根管内有感染或尖周有炎症时是作为消毒药而控制感染，当炎症得到控制时它又作为诱导药而诱导尖周硬组织修复。尽管它们先后作用功效不尽相同，但它们的效应是相辅相成的。当尖周炎症未消除之前应用氢氧化钙时，它是作为根管消毒药消毒根管，此时必须定期换药，尔后，当尖周炎症消除时，应用氢氧化钙，则是作为诱导药诱导根尖形成，因此，在治疗中，应掌握时机才能发挥它们先后的双重作用。

（八）氢氧化钙的其他特性

1.氢氧化钙溶解速度慢，有持续消毒效果。

2.强碱性可使蛋白质变性水解，能溶解根管内坏死牙髓组织，有利于清洁根管。

3.具收敛性，对根管有渗透者有良好效果。

4.不致敏，不刺激根尖周组织。故过敏体质的患者，在牙髓病治疗时，多可采用它作为根管消毒药、充填剂或盖髓药。

5.不使牙变色。

6.价廉和易储存，使用方便。

（九）氢氧化钙制剂的常用配方

1.钙维他（cavital）

（1）粉：氢氧化钙78.5%；碘仿20.0%；呋喃西林0.1%；磺胺噻唑1.4%。

（2）液：丁卡因0.5%；呋喃西林0.02%；蒸馏水99.45%。

本配方对磺胺类药物过敏的个别儿童不能应用。

2.氢氧化钙碘仿制剂

（1）粉：氢氧化钙70%；碘仿30%。

（2）液：生理盐水或注射用水。

本配方将碘仿含量增高，增强了抗菌防腐作用，配方简单，使用方便。若粉剂潮解，即其色泽由淡黄逐成深黄或褐色时，可将它放置在消毒玻板或纸巾上，通风过夜即可解潮，色泽恢复，继续使用。

3.Vitapex制剂　氢氧化钙30%；碘仿40.4%；硅油；22.4%；其他6.2%。

Vitapex制剂是20世纪80年代中期由日本研制用于根管消毒和根管充填的氢氧化钙制剂，其中硅油不仅可起滑润作用，防止糊剂结固，而且可保持根管内氢氧化钙的活性，使其具有较好的抗菌性、组织相容性，及促进根尖周组织修复的诱导性能，是良好的根管消毒药与诱导药（图6-32）。

4.Metapex制剂　氢氧化钙36%；碘仿38%；聚硅氧烷油22%；其他4%。

5.IC糊剂　氢氧化钙2.0%；碳酸铋1.0g；氢化树脂0.05g；橄榄油0.16ml。

6.氢氧化钙牙胶尖　氢氧化钙50%；牙胶42%；氯化钠、表面活性剂、赋形剂6%。

尽管油性与黏性调和材料便于操作，但水性材料更有利于氢氧化钙释放钙离子和氢氧根离子，使其发挥在根管内的消毒作用和诱导作用。

综上所述，氢氧化钙既可作盖髓药，又可作诱导药，还可作根管消毒药，它在儿童年轻恒牙牙髓根尖周病治疗中的广泛作用是其他牙髓病治疗药物难以替代的。