三种药物对脱矿釉质再矿化影响的比较研究

王首力 王 琳 董 青

三种药物对脱矿釉质再矿化影响的比较研究

王首力 王 琳 董 青

目的 比较奥威尔牙齿脱敏剂、多乐氟、碳酸氢钠再矿化液对脱矿釉质再矿化的影响，为临床药物应用提供理论依据。方法 选取颌面外科拔除的无龋后牙30颗，制备成4mm×4mm的釉质标本60个，随机分为4组（n=15）。可口可乐浸泡脱矿后经奥威尔牙齿脱敏剂（A组）、多乐氟（B组）、碳酸氢钠再矿化液（C组）、去离子水（D组）局部处理7d，应用原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)和扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）观察各组釉质标本的表面形态变化及凹陷深度，并测量表面粗糙度和显微硬度。结果 AFM和SEM下可见各组釉质表面呈现不同程度的釉质溶解和再矿化，A组凹陷深度显著小于B、C和D组，差异有统计学意义（P＜0.05）；A、B组粗糙度显著小于C、D组，差异有统计学意义（P＜0.05），A、B组间差异无统计学意义；A组的显微硬度明显高于其他3组，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 奥威尔牙齿脱敏剂的再矿化效果优于多乐氟和碳酸氢钠再矿化液。

釉质；奥威尔；粗糙度；显微硬度；再矿化

近年来，随着碳酸饮料种类和消费数量的不断增加，牙面酸蚀脱矿日益受到关注。酸蚀脱矿的牙面由于釉质结构遭到破坏，表面不光滑，更容易形成龋坏，其本质是牙体硬组织表面浅层丧失，造成牙釉质软化所引起的硬度值降低和粗糙度增加[1]。在传统的再矿化药物中，低浓度氟化物占据了主导地位，其再矿化的效果已得到了研究证实[2]，但使用安全性尚存在争议。本实验在体外模拟饮料酸蚀釉质，使用奥威尔牙齿脱敏剂、多乐氟、碳酸氢钠再矿化液进行再矿化处理，利用扫描电子显微镜、原子力显微镜和显微硬度计评价3种药物对早期脱矿釉质再矿化的作用，为临床合理用药提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备 奥威尔牙齿脱敏剂（NovaMin Techno logy,Inc，美国）,多乐氟（高露洁公司，美国），碳酸氢钠再矿化液（1mol/L NaHCO3溶液、1.2mmol/L CaCl2溶液、0.72mmol/L KH2PO4溶液、30mmol/L KCl溶液），同一批号市售可口可乐（pH=2.58），慢速切割机（STRONG90，韩国），原子力显微镜（Nanosurf easyScan2,瑞士），场发射扫描电子显微镜（S-4800，日本），HV-1000型显微硬度仪（上海尚材试验机有限公司）。

1.2 标本的选择和制备 河北联合大学博创口腔医院颌面外科1个月内拔除的无龋后牙30颗，牙冠完整，去除根部的牙周组织及牙石。用生理盐水将牙齿冲洗干净，慢速切割机制备成

4mm×4mm大小的釉质块60个，表面磨平并抛光，除釉质表面外其余部分用指甲油封闭3次。制备好的釉质块经体视显微镜（×10）检查无龋坏、无隐裂、无釉质发育不全、无氟斑。样本保存于去离子水中，置37℃恒温箱中备用。

1.3 实验方法

1.3.1 样本分组 将60个釉质块随机分为4组，即奥威尔组（A组），多乐氟组（B组），碳酸氢钠组（C组），空白对照组（D组）,每组15个。

1.3.2 再矿化实验 观察4组釉质块正常的表面形态并测量粗糙度（average roughness，Ra）和显微硬度（surface micro hardness，SMH）后分别浸泡于100mL可口可乐(pH=2.58)中脱矿，10次/d，5min/次，每次更换新鲜液体且间隔用去离子水冲洗干净，置于人工唾液中37℃恒温保存，12h内完成，连续浸泡7d。脱矿实验完成后，A组涂布奥威尔牙齿脱敏剂；B组涂布多乐氟；C组置于10mL碳酸氢钠再矿化液中,D组置于10mL去离子水中，各组均为每次3min，后用去离子水冲洗干净,置于人工唾液中37℃恒温保存，2次/d，连续进行7d。脱矿实验和再矿化实验完成后分别观察4组样本表面形态及测量表面Ra值和SMH值。

1.3.3 AFM及SEM观察及SMH值测量 取出A、B、C、D组标本在表面湿润的状态下AFM观察其表面微观形貌，并生成三维图像，分析釉质的形貌结构，测量表面凹陷深度和平均粗糙度，取平均值。SMH值测量时使用Knoop压头，加载负荷

50g，持续加压15s，每个样本测量5次，求其平均值作为该样本的SMH值。最后进行各组表面喷金，SEM观察表面形态变化。

1.4 统计学方法 所有数据采用SPSS17.0统计学软件进行统计分析处理。运用单因素ANOVA方差分析对各组标本的粗糙度和显微硬度进行两两比较。正态计量资料采用“x±s”表示，组间比较采用t检验；计数资料用例数（n）表示，组间率（%）的比较采用χ2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AFM观察结果 A组釉质表面有均匀的球状沉积物（如图1A），B组釉质表面有长方体状沉积物且沉积物从底部开始沿脱矿孔隙侧壁沉积（如图1B），C组釉质表面也有球形沉积物沉积，但体积明显小于A组（如图1C），D组釉质表面呈现均匀的凹凸不平（如图1D）。三维图像下可见A组釉质表面凹陷深度显著小于其他3组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

图1 4组样本处理后的AFM图像

表1 再矿化实验后釉质表面凹陷深度±s)

表1 再矿化实验后釉质表面凹陷深度±s)

注：与其他各组比较，aP＜0.05；与A、B比较，bP＜0.05；与A比较，cP＜0.05

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2.2 AFM粗糙度测量结果比较 浸泡在可口可乐中脱矿后，4组的Ra值明显增加，差异无统计学意义（F=0.474）；经再矿化处理后，4组的Ra值出现明显的差异，差异有统计学意义（P＜0.05），D组稍增加，其余3组均明显降低，A、B组均低于C组，组间比较，差异有统计学意义（P＜0.05），但A、B组间比较差异无统计学意义。见表2。

表2 再矿化实验前后各组标本的Ra值测量值(±s)

表2 再矿化实验前后各组标本的Ra值测量值(±s)

注：与其他各组比较，aP＜0.05；与A、B比较，bP＜0.05

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2.3 SMH值测量结果比较 浸泡在可口可乐中脱矿后，4组的SMH值明显降低，组间差异无统计学意义；经再矿化处理后，各组的SMH值出现明显的差异，差异有统计学意义（P＜0.05）；D组稍降低，其余3组均明显增加，但A组显著高于B、C组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 再矿化实验前后各组标本的SMH值测量值(±s)

表3 再矿化实验前后各组标本的SMH值测量值(±s)

注：与其他各组比较，aP＜0.05；与A、B比较，bP＜0.05；与A比较，cP＜0.05

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2.4 SEM观察结果比较 A组釉质表面孔隙明显变小变浅，同时可见球形沉积物沉积于表面（如图2A）；B组釉质表面部分孔隙已被沉积物填平，虽然仍有部分孔隙存在，但已明显变小变浅，同时可见沉积物沿孔隙侧壁的层状排列（如图2B）；C组釉质表面孔隙变小变浅，但其密度和直径均大于A组（如图2C）；D组釉柱中心及某些釉柱间组织遭到破坏，表面成蜂窝状（如图2D）。

图2 4组样本处理后的釉质表面（SEM×2000）

3 讨论

酸性饮料对牙齿的危害主要有2方面[3]：（1）酸性饮料中的糖易致龋；（2）某些酸性饮料的低pH值和高的酸性滴定度易致釉质酸蚀脱矿。可口可乐是大众消费比较多的一款饮料，有许多研究证实它会导致牙面软化，牙釉质脱矿甚至牙体组织的进行性丧失[4]。可口可乐的pH值仅为2.58，显著低于釉质脱矿的临界pH（5.4～5.5）值。有研究者通过体内、体外实验证实，牙釉质经过可乐酸蚀后会脱矿而导致表面显微硬度下降[5]。有报道称，年轻人中由于软饮料造成的釉质脱矿已成为牙齿龋坏的第一位因素[6]。而目前临床中依然以氟化物的应用为主要治疗手段，但氟的使用安全问题尚存在广泛争议。因此，本实验针对治疗早期牙面脱矿有着积极的意义。

釉质的Ra值和SMH值是反应釉质物理性的重要指标之一，能反应釉质的矿化程度及矿物质的丢失和获得。本研究结果显示单纯可乐浸泡后釉质的Ra值明显升高，同时SMH值显著下降，釉质有一定的脱矿。AFM和SEM显示釉质表面呈典型早期釉质脱矿表现,即釉质表面釉柱中心溶解,呈蜂窝状，表明釉质表面结构遭到了明显破坏。分别经三种药物处理后的脱矿釉质表面均有不同程度矿物质沉积,填补了釉柱中心的脱矿病损,不同程度地修复了脱矿釉质在超微结构上的缺损，从形态学上证实了3组矿化液均能促进脱矿釉质再矿化。

奥威尔牙齿脱敏剂是以NovaMin为主要成份的口腔治疗产品，NovaMin是由生物活性玻璃基础上开发的口腔保健材料，其抗牙本质过敏、抗炎止血的作用在临床上已得到验证[7]。Rehder Neto等通过对体外牛牙釉质标本建立早期龋模型，证实NovaMin具有再矿化和抑制脱矿的能力［8］。本实验中奥威尔组处理的釉质Ra值明显降低，SMH值也显著升高，AFM和SEM下见脱矿凹陷变浅，表面有明显球状沉积物，证明奥威尔能够促进矿物质的沉积，其机制是NovaMin与水溶液或唾液环境接触时发生快速反应，释放Ca2+、P3-，这些离子在牙齿表面沉积，形成羟基磷灰石[9]，从而促进硬组织的矿化和重建。

氟作为最经典的再矿化材料，其作用早已得到证实。低浓度氟溶液(＜100ppm)能调节细菌代谢抑制酸产生，并与羟基磷灰石作用生成氟磷灰石；而高浓度的氟溶液(＞100ppm)能够阻止菌斑形成，抑制脱矿的发生，同时与羟基磷灰石作用形成氟化钙，虽然随着氟浓度的增加氟磷灰石的形成也可增加,但氟化钙形成速度要快的多，因而产生防龋或再矿化的作用。有研究指出，低浓度的氟化物的再矿化作用并不明显[10]，但多乐氟主要成份是5%氟化钠，相对于传统的氟化泡沫等浓度较高。本实验中，经多乐氟处理的釉质表面Ra值与奥威尔牙齿脱敏剂组无明显差异，但SMH值却不及奥威尔牙齿脱敏剂组（P＜0.05），AFM和SEM可见大部分脱矿孔隙变浅消失，未消的失孔隙周围有层状沉积物形成，证明了多乐氟同样可促进Ca2+、P3-的沉积。

经碳酸氢钠再矿化液处理的釉质表面Ra值和SMH值优于空白对照组。Suge T等通过对沉积物组成成份的显微分析发现，碳酸氢钠再矿化溶液可与牙体组织中的钙、磷酸盐形成二水磷酸氢钙沉积于牙中[11]。但本研究结果发现，其再矿化效果远不及其他2组，AFM和SEM可见孔隙也有不同程度的恢复，但孔隙相对多且明显，三维图像可见球状沉积物，但体积较奥威尔组小。

虽然本实验中多乐氟组效果也比较显著，但局部用氟的安全性一直是影响氟化物使用的主要问题。Burwell通过动物实验研究发现，当氟的质量分数高于0.1%时，牙本质便会出现慢性中毒改变[12]。碳酸氢钠虽然也有一定的再矿化效果，但由于其弱碱性升高局部PH值的同时也破坏了口腔本身的缓冲系统。因此，从本实验结果可以得出：奥威尔牙齿脱敏剂的再矿化作用显著，凸显了其明显的优势，但其远期效果还需进一步临床验证。

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Objective To compare the remineralization effect of Oravie, Duraphat and sodium bicarbonate reminaeralizaiton solution on the decalcified enamel, providing the theoretical foundation for the clinical application of these drugs. Methods 30 molars without caries were chosen from the Dept. of Oral and Maxillofacial Surgery. These teeth were prepared into 60 enamel specimen(4mm×4mm) and divided into four groups randomly. They were treated by Oravive (Group A), Duraphat(Group B),sodium bicarbonate remineralization solution (Group C) and deionized water (Group D) respectively for seven days after demineralization in Coca Cola. Atomic force microscope (AFM) and scanning election microscope (SEM) were applied to observe the change of the surface morphology and the depth of the pit on the enamel specimen, testing the roughness of the surface and the microhardness.Results Different degree of the solution and remineralization of the enamel surface could be shown under the use of AFM and SEM. The depth of the pit in Group A is significantly smaller than that of Group B,C,and D (P＜0.05). The roughness of Group A and B is significantly smaller than that of Group C and D but shows no differentiation between Group A and Group B . The microhardness of Group A is significantly higher than the other three groups (P＜0.05). Conclusion The remineralization effect of Oravive is better than Duraphat and sodium bicarbonate remineralization solution.

Enamel;Oravive;Average roughness;Surface micro hardness;Remineralization

10.3969/j.issn.1009-4393.2015.6.003

河北 063000 河北联合大学口腔医学院 （王首力 王琳 董青）