含單氟磷酸鈉牙膏的pH值變化對釉質(zhì)再礦化的影響

蔣雪娟，陳 虎，張東林，徐 清

(1.皖南醫(yī)學(xué)院 口腔內(nèi)科學(xué)教研室，安徽 蕪湖 241002;2.蕪湖市第一人民醫(yī)院 口腔科，安徽 蕪湖 241000;3.皖南醫(yī)學(xué)院 口腔修復(fù)學(xué)教研室，安徽 蕪湖 241002)

人牙的齲損形成是脫礦和再礦化的連續(xù)性動力學(xué)反應(yīng)，脫礦和再礦化之間平衡的改變決定著齲損的進(jìn)程［1］，而這個平衡與很多因素有關(guān)，例如唾液環(huán)境中的鈣、磷濃度，氟的生物利用度和pH值等。酸性pH環(huán)境中，鈣和磷酸鹽等無機離子從牙中脫出;而當(dāng)pH升高時，唾液中的鈣、磷和氟會在釉質(zhì)表面和病變體部形成新的羥磷灰石晶體［2，3］。齲損的早期病變，礦物質(zhì)流失與鈣磷離子的飽和度和溶液pH值成反比。脫礦和再礦化的過程在pH 4.3～5.0這個范圍內(nèi)，病變可以形成清晰的表層，而pH值約為6時病變就會深入失去完整的表層［4］。

氟對再礦化有重要作用。盡管氟化物含量越高，釉質(zhì)的再礦化就越強，但通過使用顯微放射技術(shù)觀察顯微硬度和放射密度發(fā)現(xiàn)，即使僅增加少量氟化物(＜1‰)也能加速再礦化過程［5，6］。實驗顯示，在連續(xù)的再礦化過程中，氟化物可以增強礦物質(zhì)的吸收［7］?，F(xiàn)在已被確認(rèn)的是，在各種鈣和磷酸鹽礦物質(zhì)的溶解和轉(zhuǎn)換中，氟化物可以作為催化劑影響反應(yīng)速率。低氟含量時(＜0.1‰)，再礦化中鈣的吸收增強，而對釉質(zhì)脫礦卻沒有影響。

低于臨界pH值時羥磷灰石溶解，但脫出的礦物離子可以再沉積為難溶的氟磷灰石，從而起到保護(hù)磷灰石晶體的作用。即使是在生理pH值下，同樣的低氟含量，氟磷灰石的沉積量也大于羥基磷灰石［8］。而且氟化鈣的形成對釉質(zhì)脫礦的抑制比氟磷灰石更有效。

有關(guān)含氟牙膏對釉質(zhì)再礦化的影響的研究中，大部分已經(jīng)進(jìn)行的是對氟含量和氟化物種類的研究，含氟牙膏不同pH值對釉質(zhì)再礦化的影響卻關(guān)注較少。

1 材料和方法

1.1 實驗標(biāo)本的制作

1.1.1 取材與培養(yǎng) 取40個正畸拔出的無齲前磨牙，涂清漆，留一3 mm×4 mm大小的窗口。隨機分8組，每組5個牙，放入羥乙基纖維素中，pH 4.93孵育50 d。脫礦后，窗口下部分再涂上清漆作為對照。各組牙分別放入含單氟磷酸鈉1.4‰的牙膏漿和無氟牙膏漿中，不同pH值下孵育72 h，相當(dāng)于每天刷牙2次，每次刷牙3 min，持續(xù)2年時間。取牙膏50 ml與150 ml的蒸餾水混勻，加入酸度調(diào)節(jié)劑乳酸調(diào)節(jié)至需要的pH值范圍內(nèi)。pH測量時間分別在孵育前，孵育24 h后，孵育48 h后和72 h后即結(jié)束前(表1)。

表1 孵育分組情況Tab 1 Test and control slurries with different pH levels

1.1.2 包埋切片 孵育完成后的牙齒放入Technovit?9100樹脂包埋試劑盒(德國Heraeus Kulzer)進(jìn)行樹脂包埋。Leica SP1600鋸齒切片機對病變進(jìn)行連續(xù)切片，切片厚度為80 μm。

1.2 偏光顯微鏡觀察 偏光顯微鏡下(江南牌PM4000)觀察所有切片。每個病變的3個中心切片根據(jù)其外觀形態(tài)分成6類:①無病損;②單孔隙病損;③不連續(xù)帶狀病損;④不均勻相病損;⑤完整均勻病損;⑥60 μm深度以下。

1.3 元素含量測定 每個病變的3個切片均涂碳，電鏡下(Philips XL30 FEG)觀察，電壓20 kV，用背散射電子檢測器在各牙的實驗窗和對照窗部位測量3個點(點大小為2 nm)，分別是釉質(zhì)表層、病變體部和健全釉質(zhì)，因此，每個窗口測量點的總數(shù)目為9個。用能量色散X線熒光光譜分析儀(EDX)測量Ca、P、C和F各元素的重量比，使用S-UTW探測器，計數(shù)頻率為1 800～2 000次/s，死區(qū)時間30%，測量時間30 s，135.8 eV的能量分辨率，放大時間為100 μs，病變線掃描每秒256點，放大時間為100 ms，現(xiàn)場測量。

1.4 數(shù)據(jù)分析 用SPSS13統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。連續(xù)性變量用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，分類變量用絕對數(shù)表示。各組病變形態(tài)統(tǒng)計所得數(shù)值進(jìn)行比較，用非參數(shù)Mann-Whitney檢驗。重復(fù)測量各元素含量值進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果

2.1 鏡下切片形態(tài)觀察分析 通過偏光顯微鏡觀察切片形態(tài)并分析后發(fā)現(xiàn)不同pH值中孵育的牙齒，病變表現(xiàn)不同(圖1)。它們主要表現(xiàn)為①無病損;②單孔隙病損;③不連續(xù)帶狀病損;④不均勻相病損;⑤完整均勻病損。在含氟牙膏孵育的實驗窗中大部分病變表現(xiàn)為②、③;無氟牙膏孵育的實驗窗中主要表現(xiàn)為④、⑤(表2)。含氟牙膏孵育的第2組(pH 4.5;P=0.032)和第 3 組(pH 5.1;P=0.014)的窗口中，實驗窗和對照窗在病變形態(tài)上有很大不同，實驗窗較之對照窗有大量②、③，而其余各組無顯著性差異(P＞0.05，表3)。

表2 含單氟磷酸鈉牙膏孵育的實驗組病變形態(tài)Tab 2 Morphology of experimental lesions after sodium monofluorophosphate treatment

2.2 EDX元素分析 病變體部和釉質(zhì)表層Ca、P、C和 F各元素含量在統(tǒng)計學(xué)上無顯著差異(P＞0.05)。病變體部各主要元素含量分別為 Ca 33.2wt% ～ 42.9wt%，P 16.7wt% ～ 19.1wt%，C 6.5wt% ～12.4wt%，F(xiàn) 0.28wt% ～0.66wt%，所有結(jié)果總結(jié)為表4、5。

表3 無氟牙膏孵育的對照組病變形態(tài)Tab 3 Morphology of lesions after treatment with control toothpaste

表4 病變體部實驗窗和對照窗的平均元素含量(wt%)Tab 4 Mean element content in the body of the lesion of control and experimental window(wt%)

表5 釉質(zhì)表層實驗窗和對照窗的平均元素含量(wt%)Tab 5 Mean element content in the(wt%)

3 討論

釉質(zhì)脫礦的主要原因無疑是pH值低于羥基磷灰石溶解的臨界點。脫礦和再礦化之間的平衡維持著釉質(zhì)表面的完整性。脫礦的全過程由“擴散”控制，有機酸產(chǎn)生一種濃度梯度，導(dǎo)致氫離子和未解離的酸擴散至釉質(zhì)表面，此時氫離子迅速與釉質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生鈣、磷酸鹽，只要有新產(chǎn)生的酸存在，這一脫礦過程就一直進(jìn)行［1］。實驗過程中，加入乙酸調(diào)節(jié)pH值，為使之始終保持在需要的范圍內(nèi)，故孵育24 h后，孵育48 h和72 h后即結(jié)束前，分別監(jiān)測pH值。氟化物已討論過是不同磷酸鹽礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換的催化劑，而不是形成氟磷灰石。在羥基磷灰石溶解的臨界pH值時，氟磷灰石和氟化鈣過飽和則會沉積在釉質(zhì)脫礦形成的病變孔隙中［8］。本次實驗結(jié)果顯示病變實驗窗和對照窗的元素含量無差異即證實了這一過程。研究結(jié)果還顯示在單氟磷酸鈉的影響下，pH值在4.5～5.1之間再礦化增加，病變體部的孔隙體積明顯減少。羥基磷灰石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定僅限于pH 5.6 ～5.8［4，8］，在更低的 pH 值下，羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)就會發(fā)生改變，然而，氟化物在pH 4.5～5.1之間釋放出的礦物離子可以合成氟化羥基磷灰石從而增強病變體部和釉質(zhì)表層的再礦化。EDX定量分析的結(jié)果證實了在含氟牙膏孵育窗和無氟牙膏孵育窗，病變體部和釉質(zhì)表層都存在羥基磷灰石?？梢赃@么說:略微酸化的牙膏可能會導(dǎo)致釉質(zhì)表面的侵蝕，但只是在更低的pH值時，溶液中的氟磷灰石和氟化鈣欠飽和，因此再礦化才不能發(fā)生。我們的實驗結(jié)果也顯示了任何齲樣病變的釉質(zhì)表層都是完整的。已經(jīng)明確的是氟化物在釉質(zhì)再礦化時可增強礦物質(zhì)的攝?。?］，在脫礦時可抑制礦物質(zhì)的流失。氟化鈣在局部齲停止方面有重要作用，它有pH依賴，可能是牙體硬組織短期用較高濃度的氟劑處理后最主要的反應(yīng)產(chǎn)物，可以作為氟的儲庫。氟化鈣不飽和時，脫礦明顯減少，低pH值有氟化鈣存在時，羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)增強。

4 結(jié)論

從研究結(jié)果中我們能得出的結(jié)論是:牙膏的pH值對使用效果有重要作用，pH值稍低的含氟牙膏對釉質(zhì)再礦化有肯定的作用。

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