روغن های ازن – اوزون دار: تجزیه و تحلیل کمی و کیفی

چکیده

ریشه‌ی اغلب مشکلات ریشه دندانی یک عامل باکتریایی است. بنابراین، مداوما ما در جستجوی مواد شیمیایی مؤثرتری هستیم  که بتوانند جایگزین پارامونوکیوروفنل کافوردار یا آنتی‌بیوتیک‌ها به عنوان داروهای مورد استفاده در داخل کانال دندانی شوند. در میان مواد احتمالی، ازن – اوزون دارای ویژگی‌های بیولوژیکی جالب توجهی است: اثر باکتری‌کشی، اثر دبریدینگ، ظرفیت تحریک رگ‌زایی و قدرت اکسیداسیون بالا. هدف از این مطالعه بررسی شیمیایی وجود ازن – اوزون در روغن آفتابگردان، کرچک، زیتون و بادام و همچنین در پروپیلن گلیکول و محصولات جانبی ازن – اوزون زنی مانند فرمالدئید بود. این ترکیبات ازن – اوزونیزه شدند، در ویال‌های خالی و استریل قرار داده شدند و با آزمایش واکنش بین ازن – اوزون و عصاره گیاه نیل، جهت تعیین حضور ازن – اوزون، تجزیه و تحلیل شدند و برای تعیین حضور فرمالدئید تحت آزمایش اسید کروموتروپیک قرار گرفتند. فقدان کامل ازن – اوزون در تمام نمونه های آزمایش شده و وجود فرمالدئید مشاهده شد. خاصیت ضد باکتریایی و التیام بخشی روغن های ازن – اوزون دار را می توان به محصولاتی که از ازن – اوزون زنی روغن های معدنی مانند فرمالدئید تشکیل می شود نسبت داد نه به خود اوزون.

مقدمه

علت اغلب مشکلات ریشه دندانی یک عامل باکتریایی است. اگرچه سایر عوامل فیزیکی یا شیمیایی ممکن است دخیل باشند، اما تردیدی نیست که در بیشتر موارد، باکتری ها و محصولات جانبی آنها نقش کلیدی در القای آسیب پالپ و پری رادیکولار دارند.

از آنجایی که باکتری ها و فرآورده های جانبی آنها به ویژه باکتری هایی که در توبول های عاجی، شاخه های اپیکال و بیوفیلم آپیکال قرار دارند، اغلب با مکانیسم های بیومکانیکی ابزارها و مواد شیمیایی به دست نمی آیند، استفاده از یک داروی داخل کانالی ضد باکتری برای ضدعفونی کانال ریشه در دندان با ضایعات مزمن پری آپیکال توصیه میشود.

انگیزه مناسبی برای یافتن ترکیبات شیمیایی با عملکرد گسترده تر و موثرتر وجود دارد که می توانند جایگزین پارامونوکیوروفنل یا آنتی بیوتیک ها به عنوان داروهای مورد استفاده در داخل کانال دندانی شوند. علاوه بر این، تداوم وجود کشت های مثبت پس از استفاده از ابزار دقیق برای ضد عفونی و استفاده از هیدروکسید کلسیم، جستجو برای یافتن مواد ضد میکروبی جدید را توجیه می کند. در میان مواد احتمالی برای استفاده در اندودنتیکس، ازن – اوزون امیدوارکننده تر در نظر گرفته شده است چرا که دارای برخی ویژگی‌های بیولوژیکی منحصر به فرد از جمله عملکرد باکتری‌کشی، اثر دبریدینگ، ظرفیت تحریک رگ‌زایی و قدرت اکسیداسیون بالا میباشد.

ازن – اوزون در واکنش به روغن‌ها، پیوندهای دوگانه بین اتم‌های کربن مولکول‌های لیپید را می‌شکند و در نتیجه مولکول‌های پایدار جدیدی مانند کتون‌ها و آلدئیدها و گونه‌های ناپایدار مانند پراکسید هیدروژن و رادیکال‌هایی مانند OH ایجاد می‌شود.

اثر ضد میکروبی ازن – اوزون در دندانپزشکی هنوز چندان گسترده نیست، اما توجه برخی از محققان علاقه مند به مطالعه این موضوع را به خود جلب کرده است. این گاز در برابر چندین گونه میکروبی موجود در حفره دهان و به عنوان یک روش ضدعفونی کننده دندان مصنوعی ثابت شده است.

در اندودنتیکس، مطالعات بر روی استفاده از ازن – اوزون به عنوان یک داروی داخل کانالی و به عنوان یک عامل شستشو متمرکز شده است. علیرغم کاربردهای پیشگام ازن – اوزون در درمان پالپیت و گانگرن پالپ، هیچ توافقی در مورد نتایج تجربی حاصل نشده است. هدف از این مطالعه بررسی شیمیایی وجود ازن – اوزون محلول در روغن‌های آفتابگردان، کرچک، زیتون و بادام و همچنین در پروپیلن گلیکول و محصولات جانبی که معمولاً پس از واکنش با ازن – اوزون و مولکول‌های آلی حاوی پیوندهای دوگانه مثل فرمالدئید ،تشکیل می‌شوند، بود.

مواد و روش ها

در این مطالعه روغن آفتابگردان، روغن کرچک، روغن زیتون و روغن بادام (که معمولاً در پزشکی و دندانپزشکی استفاده می شود) و همچنین پروپیلن گلیکول که به طور بالقوه در دندانپزشکی از جمله درمان ریشه مورد استفاده قرار می گیرند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پروپیلن گلیکول به عنوان یک کنترل مورد استفاده قرار گرفت، زیرا وکتوری است برای داروهای داخل کانالی است که به طور گسترده در درمان ریشه استفاده می شود.

در آماده سازی نمونه، ۵ میلی لیتر از هر ماده به طور جداگانه به ۶ لوله آزمایش اضافه شد. سپس مواد به مدت ۶۰ دقیقه در معرض اکسیژن حبابی قرار گرفتند که از یک ژنراتور ازن – اوزون (مدل OZONIC C-20، São Bernardo do Campo، SP، برزیل) به دست آمد. فشار تامین اکسیژن پزشکی ۵ لیتر در دقیقه با توان تبدیل ۱ (حداکثر توان ژنراتور) بود که غلظت ۹ میلی گرم در لیتر را تولید کرد. بلافاصله پس از ازن – اوزون زنی، مواد داخل سرنگ های ۵ میلی لیتری لوئر قرار داده شدند که از طریق آن محصولات اوزونه شده در کارتریج های بی حس کننده شیشه ای ۱۸ میلی لیتری خالی اتوکلاو شده قرار گرفتند. لوله ها با مهر و موم های لاستیکی ویال های از پیش استریل شده خودشان مهر و موم شدند. پس از ۲۴ ساعت، نمونه ها برای انجام آزمایشات مناسب به آزمایشگاه شیمی/UNESP منتقل شدند.

تجزیه و تحلیل حضور ازن – اوزون – واکنش اوزون/نیل

یک روش رنگ سنجی برای آزمایش واکنش بین ازن – اوزون و تری سولفونیک نیل برای بررسی کمی و کیفی ازن – اوزون در نمونه ها استفاده شد. این یک روش بسیار خاص است و بر این اساس استوار است که وقتی ازن – اوزون و تری سولفونیک نیل در تماس هستند واکنشی شروع می شود و باعث شکستن مولکول رنگ و تشکیل محصولات بی رنگ می شود (شکل ۱). سفید شدن محلول نشان دهنده وجود ازن – اوزون است (تست کیفی). تغییر در شدت رنگ متناسب با مقدار ازن – اوزون موجود در محلول است (تست کمی).

۵ میلی‌لیتر آب مقطر و ۱ میلی‌لیتر محلول تری سولفونیک نیل ۶ میلی‌مولار در بافر فسفات ۰.۰۵ مولار در pH 2.2 به یک بشر شیشه‌ای اضافه شد. سپس دو قطره از نمونه روغن تیمار شده با ازن – اوزون به این محلول اضافه شد. بلافاصله پس از آن، رنگ به دست آمده در مخلوط بررسی شد. تغییر رنگ محلول به آبی به این معنی بود که هیچ واکنشی بین ازن – اوزون و نیل وجود نداشت و عدم وجود اوزون را ثابت کرد. در غیر این صورت، اگر محلول به دست آمده بی رنگ می شد، وجود ازن – اوزون را تایید می کرد، زیرا بین ازن – اوزون و رنگ واکنش وجود داشت.

تجزیه و تحلیل حضور فرمالدئید – آزمایش با اسید کروموتروپیک

فرمالدئید ممکن است به عنوان یک محصول جانبی از واکنش لیپیدها و ازن – اوزون وجود داشته باشد. این یک ترکیب با ویژگی های ضد باکتری است، اما سمی بوده و می تواند در یکپارچگی سلولی اختلال ایجاد کند. بنابراین، ارزیابی وجود فرمالدئید ضروری است.

هنگامی که محلول حاوی فرمالدئید با محلول اسید کروموتروپیک حل شده در اسید سولفوریک غلیظ مخلوط و حرارت داده می شود، محلول نهایی بنفش می شود. در یک کپسول پرسلن ۱ میلی لیتر اسید سولفوریک ۹۸ درصد و ۲ قطره روغن تیمار شده با ازن – اوزون اضافه شد. سپس نمونه در یک صفحه داغ گرم کننده ملایم تا حدود ۸۵ درجه سانتیگراد قرار داده شد و سپس محلول در حالت استراحت گذاشته شد تا خنک شود و در نهایت ۴ میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه شد. پس از گذشت ۱۰ دقیقه از محلول در حالت استراحت، مشاهده شد که رنگ بنفش تشکیل شده است که نشان دهنده وجود فرمالدئید در محلول است.

نتایج

هیچ تغییری در رنگ آبی محلول تری سولفونیک نیل وجود نداشت که عدم وجود ازن – اوزون را در تمام نمونه های آزمایش شده ثابت می کند. آزمایش با اسید کروموتروپیک تشکیل رنگ بنفش را نشان داد که حضور فرمالدئید را در تمام نمونه های آزمایش شده تایید کرد.

بحث

اوزون متناسب با محیطی که در آن اعمال می‌شود مکانیسم‌های اثر متفاوتی دارد و بر اساس رفتار غالب خود در معرض طبقه‌بندی‌های متفاوتی قرار می‌گیرد. رطوبت، اکسیژن و دما تأثیر زیادی بر عملکرد ازن – اوزون دارند و با اثربخشی آن نسبت مستقیم دارند.

در میان موادی که می توان از آنها به عنوان داروهای داخل کانالی استفاده کرد، ازن – اوزون ویژگی های بیولوژیکی جالبی دارد. ازن – اوزون یک گاز بسیار واکنش پذیر است. دیواره‌های سلولی و غشای سیتوپلاسمی باکتری‌ها را اکسید می‌کند و روی قارچ‌ها، تک یاخته‌ها و ویروس‌ها نیز اثر می‌گذارد. از این خواص ضد میکروبی می توان برای درمان چندین بیماری استفاده کرد. به گفته Huth و همکاران، ازن – اوزون در غلظت های بهینه برای سلول ها و بافت های انسان غیرسمی است و قدرت بسیار مخربی در برابر باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها دارد. با این حال، باید با دقت مورد استفاده قرار گیرد، زیرا این گاز دارای ساختارهای غیراشباع مانند مولکول های اسیدهای چرب و ترکیبات پروتئینی غشاهای بیولوژیکی بوده  که به طور بالقوه میتواند باعث آسیب به تمام سلول های دستگاه تنفسی شود.

ازن – اوزون گازی است که در اثر عبور اکسیژن از تجهیزات الکتریکی با ولتاژ بالا تولید می شود. گاز بودن ازن – اوزون، استفاده از آن را در مطب های دندانپزشکی دشوار می کند. یک جایگزین پیشنهادی استفاده از مایع برای حل کردن گاز و استفاده از یک ماده شیمیایی برای تثبیت آن است. ازن – اوزون یک گاز بسیار واکنش پذیر است و ویژگی اصلی آن واکنش با مولکول هایی است که دارای پیوند مضاعف بین اتم های کربن هستند (> C = C <) و با وارد شدن یک اتم اکسیژن در هر انتهای پیوند قطع می شود (۲> C) = O) و در نتیجه دو ترکیب جدید تشکیل می شود. این خاصیت اثرات مضر آن را بر رنگ‌ها، لاستیک ها و همچنین مولکول‌های آلی طبیعی موجود در بافت‌هایی که مجرای تنفسی را تشکیل می‌دهند، توضیح می‌دهد.

برخی از فرمول‌های در نظر گرفته شده به عنوان محلول‌های تثبیت شده ازن – اوزون از روغن‌های گیاهی مانند روغن زیتون استفاده می‌کنند. مولکول هایی که روغن های گیاهی را تشکیل می دهند دارای پیوند دوگانه > C = C < در ساختار آن هستند. بنابراین می توان انتظار داشت که تماس ازن – اوزون با این مواد به واسطه شکستن پیوندهای دوگانه ترکیبات جدیدی تولید میکند.

ازن – اوزون موجود در وسایل نقلیه روغنی می تواند نسبت به محیط های گازی یا آبی مزایایی داشته باشد، زیرا روغن برای مدت زمان طولانی تری در تماس با سطح باقی می ماند و عملکرد خود را برای مدت طولانی تری انجام می دهد. در حالی که نیمه عمر ازن – اوزون به صورت گازی زودگذر است، به شکل روغن امکان ذخیره سازی برای چندین ماه را فراهم می کند و نیاز به ژنراتور را برطرف می کند.

در این مطالعه، چندین روغن ازن – اوزون دار مورد آزمایش شیمیایی قرار گرفتند. ازن – اوزون در واکنش به روغن‌ها، پیوندهای دوگانه بین اتم‌های کربن مولکول‌های لیپید را می‌شکند و در نتیجه مولکول‌های غیراشباع تولید می‌کند که محصولات سمی مختلفی مانند کتون‌ها و آلدئیدها و از جمله فرمالدئید تولید می‌کنند. در آزمایش انجام شده، تغییری در رنگ محلول مشاهده نشد، به این معنی که هیچ واکنشی بین رنگ آبی و ازن – اوزون وجود نداشت که نشان دهنده عدم وجود این گاز است.

فرمالدئید ممکن است به عنوان یک محصول جانبی واکنش لیپید و ازن – اوزون وجود داشته باشد. از آنجایی که فرمالدئید یک محصول سمی قابل توجه است و همچنین می تواند با یکپارچگی سلولی تداخل داشته باشد، ارزیابی حضور فرمالدئید الزامی است. واکنش بین فرمالدئید و اسید کروموتروپیک که در محلولی با اسید سولفوریک غلیظ گرم می شود، منجر به ایجاد محلولی با رنگ بنفش می شود که نشان دهنده وجود فرمالدئید است. در آزمایش انجام شده تمامی نمونه ها بنفش شدند که نشان دهنده وجود فرمالدئید در تمامی نمونه ها پس از ازن – اوزون زنی بود.

در این مطالعه از پروپیلن گلیکول به عنوان شاهد استفاده شد، زیرا ماده ای است که هم به طور گسترده در اندودنتیکس به عنوان ناقلی برای داروهای داخل کانالی استفاده میشود و هم عدم توانایی ضد میکروبی دارد.

قدرت اثربخشی مواد ارزیابی‌شده در مطالعه حاضر را می‌توان به محصولات ازن – اوزون‌دار تشکیل‌شده، مانند فرمالدئید تولید شده پس از ازن – اوزون‌زنی نسبت داد، نه خود اوزون. قابل ذکر است که برخی از مسائل موثر بر میزان اثر اوزون تراپی بر میکروبیوتا مانند غلظت بهینه، نفوذ ترکیب به داخل توبول های عاجی و زمان ایده آل کاربرد ، باید بیشتر توضیح داده شوند.