含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉面再礦化作用的實驗研究

許浩坤, 姚博文, 易飛舟, 王勝朝

(1. 軍事口腔醫(yī)學(xué)國家重點實驗室, 陜西省口腔醫(yī)學(xué)重點實驗室, 第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔預(yù)防科, 陜西 西安 710032; 2. 解放軍第105醫(yī)院, 安徽 合肥 230031)

含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉面再礦化作用的實驗研究

許浩坤1, 姚博文1, 易飛舟2, 王勝朝1

(1. 軍事口腔醫(yī)學(xué)國家重點實驗室, 陜西省口腔醫(yī)學(xué)重點實驗室, 第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔預(yù)防科, 陜西 西安 710032; 2. 解放軍第105醫(yī)院, 安徽 合肥 230031)

目的: 分析含氟牙膏與含氟涂料對脫礦釉面再礦化的作用。方法：用離體牛恒切牙制備釉質(zhì)片，酸蝕脫礦后隨機分為3組(n=9)：A組為對照組，用生理鹽水處理(2次/日)，B組用含氟牙膏規(guī)律處理(2次/日)，C組用含氟涂料1次處理；各組標本置于人工唾液模擬口腔孵育2周。分別于酸蝕前、后以及分組處理2周后，用顯微硬度測量儀測定釉面顯微硬度，SEM觀察釉面形態(tài)，圖像分析釉面微孔隙面積；對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果： 酸蝕后釉面顯微硬度較酸蝕前顯著降低(P<0.05)；再礦化2周后，A組釉面顯微硬度提高不明顯(P>0.05)；B、C組顯微硬度明顯提高(P<0.05)。再礦化處理2周后，A組釉面有少許礦物沉積，B、C 組釉面均有明顯的礦物沉積。再礦化處理2周后，A組微孔隙面積減小不明顯(P>0.05)；B、C組微孔隙面積明顯減小(P<0.05); B、C組間差異不明顯(P>0.05)。結(jié)論：含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉面再礦化均有促進作用，規(guī)律自用含氟牙膏可能達到與醫(yī)用含氟涂料類似效果。

釉質(zhì); 再礦化; 含氟牙膏; 含氟涂料

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.09.005

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(9):534 ]

氟化物局部應(yīng)用是目前預(yù)防釉質(zhì)齲的主要手段之一，有醫(yī)用和自用之別[1]。醫(yī)用主要是含氟涂料(Fluoride Varnish)，因其氟化物濃度高，需由專業(yè)醫(yī)生實施，對于患齲高危人群可每年使用1～2次；自用主要是含氟牙膏(Fluoride Toothpaste)，因其氟化物濃度較低，可每日自行使用。但關(guān)于含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉質(zhì)的再礦化作用有無差別目前研究資料較少。故本研究通過體外實驗比較含氟牙膏與含氟涂料對脫礦釉質(zhì)的再礦化作用，以期為合理應(yīng)用氟化物防齲提供參考。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

370 g/L醫(yī)用磷酸、人工唾液(第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院)；含氟牙膏(含氟1.4 g/L ，Colgate健潔型)；含氟涂料(含氟50 g/L, Duraphat)；E400POL型偏光顯微鏡 (尼康，日本)；顯微硬度測量儀(HXD-1000TM，上海)；掃描電鏡(S-4800，Hitachi，日本)。

1.2 標本制備和分組處理

偏光顯微鏡下選取表面無任何缺損的新鮮離體牛切牙標本若干，清潔釉質(zhì)表面，用金剛砂車針制備5 mm×5 mm釉質(zhì)片，厚度2 mm。采用自凝樹脂進行包埋，釉質(zhì)表面開窗。用400目、1 200目、金相砂紙打磨，使表面形成鏡面效果。顯微硬度測量儀選取顯微硬度為 ±350 KHN的釉質(zhì)片標本27個，隨機分為A、B、C組(n=9)，3組間顯微硬度無明顯差異(P>0.05)。每組隨機取3片，用于酸蝕前顯微硬度測試和掃描電鏡觀測；各組其余6片用370 g/L磷酸進行釉面酸蝕脫礦30 s，清洗吹干后，再隨機取3片，行顯微硬度測試，進而掃描電鏡觀測；各組剩余3片分別進行再礦化處理，A組(對照組)：每日用生理鹽水涂抹釉質(zhì)片表面，早晚各1次，每次3 min，共2周；B組(牙膏組)：每日用含氟牙膏早晚涂抹各1次，每次3 min，共2周；C組(含氟涂料組)：用含氟涂料對脫礦后的釉面處理1次(方法按說明書)。3組標本浸泡于含有人工唾液的24孔板中，37 ℃孵育以模擬口腔溫度，每日定時更換人工唾液3次；2周后，各組再次行顯微硬度測試，進而掃描電鏡觀測。

1.3 顯微硬度測試

用顯微硬度測量儀在正壓力50 g(1 000 g=9.81 N) 持續(xù)時間15 s 的條件下，釉質(zhì)片上隨機選擇3個點測試顯微硬度值并計算其平均值。其中C組再礦化處理后2周，用手術(shù)刀片刮除表面含氟涂料后測試。

1.4 掃描電鏡觀測

將釉質(zhì)片在室溫下干燥，真空噴碳，SEM觀察釉質(zhì)片表面孔隙及表面形態(tài)變化情況。每個釉質(zhì)片隨機測量25 μm×25 μm視野3個，并用image-pro Plus 6.0圖像分析軟件測定視野內(nèi)微孔隙(micro-hole)面積并計算均值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用Graphpad prism 5.0 軟件進行單因素方差分析( one- way analysis of variances, ANOVA)，將測量的顯微硬度數(shù)據(jù)及微孔隙面積進行統(tǒng)計分析。檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 顯微硬度檢測

酸蝕前3組標本間顯微硬度無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。酸蝕后3組顯微硬度較酸蝕前均顯著下降(P<0.05)，各組間無差異(P>0.05)。A組酸蝕后顯微硬度與實驗處理2周后相比差異不顯著(P>0.05)，提示生理鹽水對脫礦釉面顯微硬度無明顯影響；B、C組實驗處理2周后釉面顯微硬度較酸蝕后明顯提高(P<0.05)，提示含氟牙膏規(guī)律使用以及含氟涂料對脫礦釉面再礦化有促進作用；B、C組間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

表1 各組不同階段顯微硬度均值比較 (KHN)

同組間相比，相同字母P>0.05，不同字母P<0.05

2.2 掃描電鏡觀察

酸蝕前釉面可見磨屑層和較多的礦物質(zhì)結(jié)晶(圖1a)；酸蝕后，釉面明顯脫礦，釉面呈蜂窩狀，釉基質(zhì)纖維暴露，脫礦后形成的微孔隙清晰(圖1b)；A組生理鹽水處理2周后，釉面有一定礦物沉積，部分微孔隙被覆蓋(圖1c)；B組含氟牙膏作用2周后，可見釉面有致密的礦物沉積，微孔隙大部分被覆蓋(圖1d)；C組含氟涂料作用2周后，釉面有更致密的礦物沉積，微孔隙幾乎全部被覆蓋(圖1e)。進一步印證了顯微硬度測試結(jié)果。

a. 酸蝕前 b. 酸蝕后 c. A組處理2周后 d. B組處理2周后 e. C組處理2周后

為客觀對比各組釉面再礦化的區(qū)別，我們采用Image- Pro Plus 6.0圖像分析軟件對比了電鏡視野下釉質(zhì)表面微孔隙面積，結(jié)果顯示：酸蝕前各組釉面微孔隙面積均值無顯著差異(P>0.05)；酸蝕脫礦后，各組微孔隙面積均顯著增大(P<0.05)，各組間差異不顯著(P>0.05)。實驗處理后2周：A組微孔隙面積較酸蝕后減小(P>0.05)；B、C組微孔隙面積均值較酸蝕后明顯減小(P<0.05)；C組均值略小于B組(P>0.05)。以上結(jié)果提示含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉質(zhì)再礦化均有明顯促進作用。

表2 不同階段各樣本SEM下微孔隙面積比較(μm2)

同組間相比，相同字母P>0.05，不同字母P<0.05

3 討論

20世紀氟化物防齲作用的發(fā)現(xiàn)開辟了齲病預(yù)防新領(lǐng)域。局部用氟是公認的有效防齲措施之一，因其作用直接、安全等因素而被廣泛推廣[1]。流行病學(xué)調(diào)查顯示大量飲用酸性飲料和食物成為導(dǎo)致牙面脫礦的重要原因之一[2]，此外，正畸固定矯治器也增加釉質(zhì)脫礦發(fā)生率[3]；局部使用氟化物可以明顯降低牙體組織脫鈣程度[4]。氟化物局部應(yīng)用的主要方式為兩種：自用含氟牙膏與醫(yī)用含氟涂料，但二者對釉面再礦化作用效果有無差異的相應(yīng)研究資料較少。本實驗在體外對牛牙釉質(zhì)片進行酸蝕制備脫礦模型，用顯微硬度測試和掃描電鏡觀測方法檢測了含氟牙膏和含氟涂料對脫礦釉質(zhì)再礦化的可能作用。

牙齒硬組織脫礦和再礦化研究方法有化學(xué)分析、表面顯微硬度測試、掃描電鏡觀測、偏振光顯微鏡觀測、橫斷顯微照相等。顯微硬度測試是一種簡單可靠的間接說明硬組織中礦物質(zhì)含量的方法，由于齲損與礦物質(zhì)含量有著密切的聯(lián)系，顯微硬度測試技術(shù)常用于評價釉質(zhì)礦化和再礦化[5-6]。掃描電鏡則更加直觀顯示了牙齒硬組織脫礦與再礦化結(jié)構(gòu)，微孔隙面積分析則更加客觀描述了脫礦與再礦化程度。故而本實驗結(jié)合這兩種分析方式，以客觀反應(yīng)含氟牙膏與含氟涂料的作用效果。

Lippert等[7]用AFM觀察到脫礦釉質(zhì)僅在唾液作用下再礦化不充分。本結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，SEM下對照組有少量人工唾液中的礦物質(zhì)在釉質(zhì)表面附著，但顯微硬度變化不明顯。局部使用氟化物中游離出的氟可使脫礦釉質(zhì)通過形成氟化鈣、氟羥基磷灰石及非特異性的氟吸附物，使早期釉質(zhì)齲發(fā)生再礦化；氟羥基磷灰石晶體層有在表面吸收或者與表面進行離子交換的機制[8]，因此更穩(wěn)定，更不容易被溶解。氟化鈣能在中性或者較低pH條件下儲存氟離子并可釋放氟離子，使脫礦中心氟離子濃度增高，從而降低甚至阻止了釉質(zhì)的脫礦；表層釉質(zhì)形成的氟化鈣可維持較長時間，當(dāng)牙表面pH降低(pH≤6)時，這些氟化鈣可釋放氟離子，最后形成氟羥基磷灰石，促進再礦化[9- 10]。

有實驗表明，牙膏中5 g/L 氟化物濃度是再礦化和抑制脫礦最為有效的濃度[11]；ten Cate等[12]發(fā)現(xiàn)，釉質(zhì)脫礦程度與牙膏中氟化物的濃度成反相關(guān)。本實驗中含氟牙膏的主要成分為單氟磷酸鈉，濃度為1.4 g/L ，結(jié)果顯示：B組含氟牙膏處理后的顯微硬度明顯提升，提示釉質(zhì)表面形成礦物沉積；掃描電鏡觀察顯示釉質(zhì)表面出現(xiàn)明顯再礦化層，覆蓋釉基質(zhì)表面，微孔隙面積明顯縮小。提示含氟牙膏的使用促進了釉面再礦化。

含氟涂料使用后在釉質(zhì)或齲損組織表面迅速形成一層半透明的薄膜，涂膜釋放氟化物具有緩釋的特點，氟化物涂膜猶如"儲氟庫"，能明顯延長釉質(zhì)與氟化物的接觸時間，增強防齲效果[13]。Duraphat含氟涂料主要成分為50 g/L 氟化鈉，固化后在牙面形成黃色透明保護層，通過緩慢釋氟，在釉面形成礦物沉積；釉質(zhì)表面礦物沉積與氟化鈉的濃度成正比，且隨時間的延長，沉積物逐漸增多[14]。本結(jié)果顯示在脫礦釉面使用含氟涂料1次，2周后其顯微硬度顯著提高，釉面被致密的再礦化層覆蓋。提示含氟涂料能夠明顯促進脫礦釉面再礦化。

含氟牙膏組和含氟涂料組對脫礦釉面再礦化均有促進作用，二者之間無顯著差異。提示規(guī)律地使用含氟牙膏刷牙可以達到與醫(yī)用含氟涂料類似的再礦化效果。防齲實踐中可根據(jù)人群齲危險程度指導(dǎo)其選擇其一或聯(lián)合應(yīng)用。

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Efficacy of fluoride toothpaste and fluoride varnish on enamel remineralization in vitro

XU Hao- kun*, YAO Bo- wen, YI Fei- zhou, WANG Sheng- chao

(*StateKeyLaboratoryofMilitaryStomotology,DepartmentofPreventiveDentistry,SchoolofStomatology,TheFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi′an710032,China)

AIM: To analyze the effects of fluoride toothpaste and fluoride varnish on enamel remineralization in vitro. METHODS: Enamel specimens of extracted bovine teeth were made and demineralized by 370 g/L phosphoric acid. Specimens were randomly divided into 3 groups(n=9). The samples in group A, B and C were treated by normal saline(twice a day), a fluoride toothpaste(twice a day) and fluoride varnish(only once) respectively. Specimens were incubated in artificial saliva for 2 weeks. Micro-hardness evaluation, SEM observation and image analysis were performed before and after demineralization and after 2-week-remineralization. RESULTS: Enamel hardness decreased in all groups after demineralization(P<0.05). 2 weeks after remineralization, micro-hardness value in group A increased slightly (P>0.05), while it increased significantly in group B and C (P<0.05). 2 weeks after remineralization, a large amount of remineralization deposits were found on the endamal surface in group B and C, but only a few was found in Group A. After remineralization the micro-hole area in group A decreased slightly (P>0.05), but remarkably decreased in group B and C(P<0.05). There was no difference between group B and C (P>0.05). CONCLUSION: Both fluoride toothpaste and fluoride varnish have positive effects on remineralizaion of enamel in vitro.

enamel; remineralization; fluoride toothpaste; fluoride varnish

2014-12-11;

2015-07-15

國家自然科學(xué)基金(81170947)部分資助

許浩坤(1989-)，男，漢族，甘肅蘭州人

易飛舟，E-mail：efeizhou@126.com

王勝朝，E-mail：wangshengchao@fmmu.edu.cn

R780.1

A

1005-2593(2015)09-0534-04