含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉面再矿化作用的实验研究

许浩坤, 姚博文, 易飞舟, 王胜朝

(1. 军事口腔医学国家重点实验室, 陕西省口腔医学重点实验室, 第四军医大学口腔医院口腔预防科, 陕西 西安 710032; 2. 解放军第105医院, 安徽 合肥 230031)

含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉面再矿化作用的实验研究

许浩坤1, 姚博文1, 易飞舟2, 王胜朝1

(1. 军事口腔医学国家重点实验室, 陕西省口腔医学重点实验室, 第四军医大学口腔医院口腔预防科, 陕西 西安 710032; 2. 解放军第105医院, 安徽 合肥 230031)

目的: 分析含氟牙膏与含氟涂料对脱矿釉面再矿化的作用。方法：用离体牛恒切牙制备釉质片，酸蚀脱矿后随机分为3组(n=9)：A组为对照组，用生理盐水处理(2次/日)，B组用含氟牙膏规律处理(2次/日)，C组用含氟涂料1次处理；各组标本置于人工唾液模拟口腔孵育2周。分别于酸蚀前、后以及分组处理2周后，用显微硬度测量仪测定釉面显微硬度，SEM观察釉面形态，图像分析釉面微孔隙面积；对数据进行统计学分析。结果： 酸蚀后釉面显微硬度较酸蚀前显著降低(P<0.05)；再矿化2周后，A组釉面显微硬度提高不明显(P>0.05)；B、C组显微硬度明显提高(P<0.05)。再矿化处理2周后，A组釉面有少许矿物沉积，B、C 组釉面均有明显的矿物沉积。再矿化处理2周后，A组微孔隙面积减小不明显(P>0.05)；B、C组微孔隙面积明显减小(P<0.05); B、C组间差异不明显(P>0.05)。结论：含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉面再矿化均有促进作用，规律自用含氟牙膏可能达到与医用含氟涂料类似效果。

釉质; 再矿化; 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 ]

氟化物局部应用是目前预防釉质龋的主要手段之一，有医用和自用之别[1]。医用主要是含氟涂料(Fluoride Varnish)，因其氟化物浓度高，需由专业医生实施，对于患龋高危人群可每年使用1～2次；自用主要是含氟牙膏(Fluoride Toothpaste)，因其氟化物浓度较低，可每日自行使用。但关于含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉质的再矿化作用有无差别目前研究资料较少。故本研究通过体外实验比较含氟牙膏与含氟涂料对脱矿釉质的再矿化作用，以期为合理应用氟化物防龋提供参考。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

370 g/L医用磷酸、人工唾液(第四军医大学口腔医院)；含氟牙膏(含氟1.4 g/L ，Colgate健洁型)；含氟涂料(含氟50 g/L, Duraphat)；E400POL型偏光显微镜 (尼康，日本)；显微硬度测量仪(HXD-1000TM，上海)；扫描电镜(S-4800，Hitachi，日本)。

1.2 标本制备和分组处理

偏光显微镜下选取表面无任何缺损的新鲜离体牛切牙标本若干，清洁釉质表面，用金刚砂车针制备5 mm×5 mm釉质片，厚度2 mm。采用自凝树脂进行包埋，釉质表面开窗。用400目、1 200目、金相砂纸打磨，使表面形成镜面效果。显微硬度测量仪选取显微硬度为 ±350 KHN的釉质片标本27个，随机分为A、B、C组(n=9)，3组间显微硬度无明显差异(P>0.05)。每组随机取3片，用于酸蚀前显微硬度测试和扫描电镜观测；各组其余6片用370 g/L磷酸进行釉面酸蚀脱矿30 s，清洗吹干后，再随机取3片，行显微硬度测试，进而扫描电镜观测；各组剩余3片分别进行再矿化处理，A组(对照组)：每日用生理盐水涂抹釉质片表面，早晚各1次，每次3 min，共2周；B组(牙膏组)：每日用含氟牙膏早晚涂抹各1次，每次3 min，共2周；C组(含氟涂料组)：用含氟涂料对脱矿后的釉面处理1次(方法按说明书)。3组标本浸泡于含有人工唾液的24孔板中，37 ℃孵育以模拟口腔温度，每日定时更换人工唾液3次；2周后，各组再次行显微硬度测试，进而扫描电镜观测。

1.3 显微硬度测试

用显微硬度测量仪在正压力50 g(1 000 g=9.81 N) 持续时间15 s 的条件下，釉质片上随机选择3个点测试显微硬度值并计算其平均值。其中C组再矿化处理后2周，用手术刀片刮除表面含氟涂料后测试。

1.4 扫描电镜观测

将釉质片在室温下干燥，真空喷碳，SEM观察釉质片表面孔隙及表面形态变化情况。每个釉质片随机测量25 μm×25 μm视野3个，并用image-pro Plus 6.0图像分析软件测定视野内微孔隙(micro-hole)面积并计算均值。

1.5 统计学分析

应用Graphpad prism 5.0 软件进行单因素方差分析( one- way analysis of variances, ANOVA)，将测量的显微硬度数据及微孔隙面积进行统计分析。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 显微硬度检测

酸蚀前3组标本间显微硬度无统计学差异(P>0.05)。酸蚀后3组显微硬度较酸蚀前均显著下降(P<0.05)，各组间无差异(P>0.05)。A组酸蚀后显微硬度与实验处理2周后相比差异不显著(P>0.05)，提示生理盐水对脱矿釉面显微硬度无明显影响；B、C组实验处理2周后釉面显微硬度较酸蚀后明显提高(P<0.05)，提示含氟牙膏规律使用以及含氟涂料对脱矿釉面再矿化有促进作用；B、C组间差异不显著(P>0.05)(表1)。

表1 各组不同阶段显微硬度均值比较 (KHN)

同组间相比，相同字母P>0.05，不同字母P<0.05

2.2 扫描电镜观察

酸蚀前釉面可见磨屑层和较多的矿物质结晶(图1a)；酸蚀后，釉面明显脱矿，釉面呈蜂窝状，釉基质纤维暴露，脱矿后形成的微孔隙清晰(图1b)；A组生理盐水处理2周后，釉面有一定矿物沉积，部分微孔隙被覆盖(图1c)；B组含氟牙膏作用2周后，可见釉面有致密的矿物沉积，微孔隙大部分被覆盖(图1d)；C组含氟涂料作用2周后，釉面有更致密的矿物沉积，微孔隙几乎全部被覆盖(图1e)。进一步印证了显微硬度测试结果。

a. 酸蚀前 b. 酸蚀后 c. A组处理2周后 d. B组处理2周后 e. C组处理2周后

为客观对比各组釉面再矿化的区别，我们采用Image- Pro Plus 6.0图像分析软件对比了电镜视野下釉质表面微孔隙面积，结果显示：酸蚀前各组釉面微孔隙面积均值无显著差异(P>0.05)；酸蚀脱矿后，各组微孔隙面积均显著增大(P<0.05)，各组间差异不显著(P>0.05)。实验处理后2周：A组微孔隙面积较酸蚀后减小(P>0.05)；B、C组微孔隙面积均值较酸蚀后明显减小(P<0.05)；C组均值略小于B组(P>0.05)。以上结果提示含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉质再矿化均有明显促进作用。

表2 不同阶段各样本SEM下微孔隙面积比较(μm2)

同组间相比，相同字母P>0.05，不同字母P<0.05

3 讨论

20世纪氟化物防龋作用的发现开辟了龋病预防新领域。局部用氟是公认的有效防龋措施之一，因其作用直接、安全等因素而被广泛推广[1]。流行病学调查显示大量饮用酸性饮料和食物成为导致牙面脱矿的重要原因之一[2]，此外，正畸固定矫治器也增加釉质脱矿发生率[3]；局部使用氟化物可以明显降低牙体组织脱钙程度[4]。氟化物局部应用的主要方式为两种：自用含氟牙膏与医用含氟涂料，但二者对釉面再矿化作用效果有无差异的相应研究资料较少。本实验在体外对牛牙釉质片进行酸蚀制备脱矿模型，用显微硬度测试和扫描电镜观测方法检测了含氟牙膏和含氟涂料对脱矿釉质再矿化的可能作用。

牙齿硬组织脱矿和再矿化研究方法有化学分析、表面显微硬度测试、扫描电镜观测、偏振光显微镜观测、横断显微照相等。显微硬度测试是一种简单可靠的间接说明硬组织中矿物质含量的方法，由于龋损与矿物质含量有着密切的联系，显微硬度测试技术常用于评价釉质矿化和再矿化[5-6]。扫描电镜则更加直观显示了牙齿硬组织脱矿与再矿化结构，微孔隙面积分析则更加客观描述了脱矿与再矿化程度。故而本实验结合这两种分析方式，以客观反应含氟牙膏与含氟涂料的作用效果。

Lippert等[7]用AFM观察到脱矿釉质仅在唾液作用下再矿化不充分。本结果也发现，SEM下对照组有少量人工唾液中的矿物质在釉质表面附着，但显微硬度变化不明显。局部使用氟化物中游离出的氟可使脱矿釉质通过形成氟化钙、氟羟基磷灰石及非特异性的氟吸附物，使早期釉质龋发生再矿化；氟羟基磷灰石晶体层有在表面吸收或者与表面进行离子交换的机制[8]，因此更稳定，更不容易被溶解。氟化钙能在中性或者较低pH条件下储存氟离子并可释放氟离子，使脱矿中心氟离子浓度增高，从而降低甚至阻止了釉质的脱矿；表层釉质形成的氟化钙可维持较长时间，当牙表面pH降低(pH≤6)时，这些氟化钙可释放氟离子，最后形成氟羟基磷灰石，促进再矿化[9- 10]。

有实验表明，牙膏中5 g/L 氟化物浓度是再矿化和抑制脱矿最为有效的浓度[11]；ten Cate等[12]发现，釉质脱矿程度与牙膏中氟化物的浓度成反相关。本实验中含氟牙膏的主要成分为单氟磷酸钠，浓度为1.4 g/L ，结果显示：B组含氟牙膏处理后的显微硬度明显提升，提示釉质表面形成矿物沉积；扫描电镜观察显示釉质表面出现明显再矿化层，覆盖釉基质表面，微孔隙面积明显缩小。提示含氟牙膏的使用促进了釉面再矿化。

含氟涂料使用后在釉质或龋损组织表面迅速形成一层半透明的薄膜，涂膜释放氟化物具有缓释的特点，氟化物涂膜犹如"储氟库"，能明显延长釉质与氟化物的接触时间，增强防龋效果[13]。Duraphat含氟涂料主要成分为50 g/L 氟化钠，固化后在牙面形成黄色透明保护层，通过缓慢释氟，在釉面形成矿物沉积；釉质表面矿物沉积与氟化钠的浓度成正比，且随时间的延长，沉积物逐渐增多[14]。本结果显示在脱矿釉面使用含氟涂料1次，2周后其显微硬度显著提高，釉面被致密的再矿化层覆盖。提示含氟涂料能够明显促进脱矿釉面再矿化。

含氟牙膏组和含氟涂料组对脱矿釉面再矿化均有促进作用，二者之间无显著差异。提示规律地使用含氟牙膏刷牙可以达到与医用含氟涂料类似的再矿化效果。防龋实践中可根据人群龋危险程度指导其选择其一或联合应用。

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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

国家自然科学基金(81170947)部分资助

许浩坤(1989-)，男，汉族，甘肃兰州人

易飞舟，E-mail：efeizhou@126.com

王胜朝，E-mail：wangshengchao@fmmu.edu.cn

R780.1

A

1005-2593(2015)09-0534-04