羟基磷灰石牙膏对早期龋的修复范文

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《日用化学工业》2014年第五期

1实验部分

1.1主要试剂与仪器HA，12μm，南京都莱生物技术有限公司;掺HA碳酸钙牙膏，掺HA的质量分数为3%，与普通碳酸钙牙膏混合制成;普通碳酸钙牙膏(不含HA)，佛山市口腔护理用品工程技术中心;四水硝酸镉，广州化学试剂厂。电子天平，德国Sartorius公司;双向磁力搅拌器，德国Ika公司;恒温干燥箱，德国Heraeus公司;带能谱S－3700N场发射扫描电子显微镜，日本Hitachi公司;电镜喷金仪，北京和同创业科技公司;电感藕合等离子发射光谱仪，美国Leeman公司;显微硬度计，上海光学仪器五厂;气化恒温箱，北京北瑞达医药科技有限公司。

1.2对早期龋的修复实验方法

1.2.1实验标本收集与制备于广东省某口腔医院口腔颌面外科门诊收集16～26岁患者因正畸治疗拔除的前磨牙20颗(经患者知情同意)，检查牙冠基本完整，未见明显损坏及裂纹，未曾进行牙体、牙髓和修复性治疗。用刮匙仔细去除牙齿周围软组织，刷洗干净，储存于中性10%甲醛溶液中备用。牙冠颊侧和舌侧釉质表面用抛光布轮和浮石粉抛光至镜面状。在每个标本颊侧制备2个、舌侧制备1个2mm×2mm大小的实验窗口，作为再矿化1和2周观察窗口及对照窗口，窗口外的其余部分用抗酸指甲油和嵌体蜡封闭。

1.2.2脱矿将标本放入配制好的脱矿液(脱矿液为乳酸羧甲基纤维素钠胶状液，其中乳酸的浓度为0.1mol•L－1，羧甲基纤维素钠的质量分数为3%，用0.1mol•L－1的NaOH溶液调节pH=4.00)中，同时置于37℃恒温水浴箱中脱矿48h。脱矿后将标本取出用去离子水仔细清洗3min，室温下干燥30min。用抗酸指甲油和嵌体蜡封闭各标本的颊侧1个窗口，作为对照窗口。

1.2.3再矿化将20个标本随机分为2组，即空白牙膏组和掺HA牙膏组，每组各10颗。将2组标本分别浸泡于质量浓度均为10g•L－1的2种牙膏悬浮液中，放入37℃恒温水浴箱中进行再矿化。每天更换新鲜悬浮液，再矿化1周后随机选择颊侧或舌侧1个窗口用去离子水清洗，作为再矿化1周观察窗口，将其用抗酸指甲油和嵌体蜡封闭，标本继续浸泡在各悬浮液中。再矿化2周后用丙酮、无水乙醇去除各窗口的抗酸指甲油和嵌体蜡，去离子水清洗各窗口，室温下干燥。

1.2.4扫描电镜观察从各组随机抽取5个标本作为扫描电镜观察用。抽取标本使用松风车针冷水冷却下截去牙根、去冠髓，近远中向剖开牙冠，留颊舌侧釉质块，将各标本按组编号，自来水冲洗2h后，蒸馏水冲洗，置于干燥箱中干燥24h。干燥后的标本观察窗口面向上固定于载物台上，粘台，真空下干燥，表面喷金，每个标本随机选取3个不同区域进行扫描电镜观察，并在不同放大倍数下拍摄电镜图像并存储。

1.2.5显微硬度检测从各组标本及正常釉质、脱矿釉质中随机抽取5个标本，抛光，然后将标本固定于显微硬度计平台上，使标本面与平台相平行。使用压头，负荷50g，负荷时间10s，每个釉质表面测试5个点，记录显微硬度值。

1.3镉离子吸附实验方法

1.3.1标准镉离子储备液的制备准确称取四水硝酸镉0.549g，去离子水溶解后，移入1L容量瓶中，加去离子水至刻度，摇匀，此溶液中镉离子的质量浓度为0.2g•L－1。吸取1mL质量浓度为0.2g•L－1的镉离子溶液置于1L容量瓶中，加去离子水至刻度，摇匀，配制成质量浓度为0.2mg•L－1的镉离子溶液。

1.3.2牙膏悬液的配制称取1g各组牙膏分别置于烧杯中，量筒各量取50mL去离子水加入烧杯，以磁力搅拌器搅拌均匀(实验过程中牙膏悬液一直处于搅拌均匀状态)，得20g•L－1的牙膏悬液。移液枪吸取0.025，0.050，0.100，0.200，0.300，0.400，0.500，0.600，0.700和0.800mL质量浓度为20g•L－1的牙膏悬液，再分别加入0.975，0.950，0.900，0.800，0.700，0.600，0.500，0.400，0.300和0.200mL去离子水混合配制成质量浓度分别为0.5，1，2，4，6，8，10，12，14和16g•L－1的牙膏悬液。

1.3.3镉离子吸附取50mL初始质量浓度为0.2mg•L－1的镉离子溶液10份为1组，共2组，即掺HA牙膏组和空白牙膏组，每组加入1mL质量浓度分别为0.5，1，2，4，6，8，10，12，14和16g•L－1的相应牙膏悬液，于25℃下，用摇床搅拌3h(300r•min－1)，静置24h。将溶液置于离心机中离心(转速为3000r•min－1，温度为25℃)10min，过滤，吸取滤液15mL，电感藕合等离子发射光谱仪测定残余重金属离子质量浓度，按下式计算镉离子吸附率。式中P为吸附率，%;ρt为水样中镉离子的质量浓度，mg•L－1;ρo为镉离子溶液的初始质量浓度，mg•L－1;Vt为反应体系的体积，mL;Vo为未反应前镉离子溶液的体积，mL。

1.4统计分析运用13.0版SPSS统计软件包进行t检验统计分析，检验标准取α=0.05。

2结果与讨论

2.1扫描电镜观察结果图1为2组牙釉质再矿化扫描电镜照片。扫描电镜下正常釉质面可见致密光滑平整的釉柱面，釉柱间隔呈暗影网状规则分布(图1a)。对釉质进行脱矿处理后，釉质表面呈现明显的酸蚀状外观，釉柱尾部溶解脱矿，逐步向头部扩展，边界清晰，呈典型的蜂窝状、鱼鳞状、多孔隙的缺损，而且大部分表现为向心性脱矿。部分釉柱尾部溶解比较严重，使釉柱尾结构消失，残留部分头部结构(图1b)。由图1可见，处理1周后，空白牙膏组(图1c)釉质表面与处理前结构相似，变化不大，蜂窝结构处未见明显矿物质沉积，脱矿区未见明显缩小;掺HA牙膏组(图1d)表面釉质脱矿区四周边缘可见类似矿物质沉积，与正常釉质结构镶嵌紧密，致使脱矿区直径明显缩小，部分蜂窝结构可见少量颗粒状矿化结节封闭。经2周再矿化后，空白牙膏组(图1e)蜂窝结构面积稍减小，边缘表面有少量不规则物质沉积，但釉质蜂窝结构仍清晰可见;掺HA牙膏组(图1f)脱矿区矿物质沉积量逐渐增加，条状、颗状及其他不规则形状物质沉积，覆盖脱矿釉质表面，蜂窝结构基本消失。近年来，国外研究者发现HA具有美白牙齿、抗牙本质过敏和预防牙周病发生的作用，但对HA作用具体机制的研究不多。以往文献报道扫描电镜下观察釉质脱矿后主要有边缘性脱矿和向心性脱矿2种形式，电镜下可见蜂窝状或鱼鳞状等表现。笔者实验中各组标本主要为向心性脱矿，沿着釉质尾部开始溶解脱矿，逐渐向头部溶解，呈现明显的蜂窝状表现，部分标本表现为不规则脱矿形式，电镜下可见釉质表面晶体结构的崩解或坍塌，甚至消失。经过再矿化处理后，电镜下观察可见各组样本表面脱矿区四周边缘均有矿物质沉积，且矿物质沉积量随时间延长逐渐增加。该现象证实HA通过再矿化对早期龋有修复作用，且随时间延长作用效果逐渐增强。电镜下可见掺HA牙膏组脱矿釉质表面有球状、条状及其他不规则物质沉积，而空白牙膏组虽然有不规则的物质沉积于脱矿釉质表面，但仍可见蜂窝结构存在。笔者认为空白牙膏组所形成的沉积物可能是牙膏本身所具有的堵塞效应，具有轻微的再矿化功能。

2.2釉质块显微硬度检测结果标本脱矿后的釉质块的平均显微硬度值为185.60±30.67，再矿化1和2周后显微硬度值的统计结果见表1。由表1可知，掺HA牙膏组标本再矿化处理前与处理1周后的平均显微硬度值差别具有统计学意义(P=0.000＜0.05)，空白牙膏组标本再矿化处理前与处理1周后的平均显微硬度值差别无统计学意义(P=0.123＞0.05);掺HA牙膏组显微硬度值再矿化处理1和2周的差别具有统计学意义(P=0.002＜0.05)，空白牙膏组硬度值1和2周的差别无统计学意义(P=0.954＞0.05)。有相关研究证明牙釉质脱矿后表面硬度明显下降，而经过再矿化处理，脱矿后的牙釉质可重新硬化。实验结果显示掺HA牙膏组脱矿后釉质表面显微硬度值也是明显下降，当经过再矿化后，显微硬度值明显升高，并具有统计学意义。同时结果进一步证实，各组标本再矿化后表面显微硬度值随再矿化时间延长而逐渐增加，可见HA对早期龋有较好的修复作用。牙釉质的基本结构是釉柱，由扁六棱柱的HA晶体构成，这使得HA与其具有相近的结构，对脱矿釉质进行修复存在理论上的可能。临床上发现龋变表面较同一牙正常牙面电位低，脱矿区为高的负电位，而HA具有高静电场特性，使其具有良好的再矿化作用。因此，以上HA与脱矿牙釉质的特性增加了HA直接填充牙齿脱矿区缺陷和微孔的可能性。

2.3牙膏对镉离子的吸附情况表2给出了掺HA牙膏和空白牙膏对镉离子的吸附情况。从表2中可见，不同质量浓度下的掺HA牙膏悬液对镉离子的吸附率均高于空白牙膏悬液，即掺HA后，牙膏对镉离子的吸附效能提高。除笔者项目组前期研究外，国内外尚未见有牙膏吸附重金属离子的研究。在前期证实掺HA牙膏可吸附铬离子的基础上，证实掺HA牙膏还可吸附镉离子，牙膏中掺入3%的HA，对镉离子的吸附能力平均提高10%。由此，可望在牙膏中添加HA，除了发挥其口腔保健功效外，刷牙后的牙膏废液流入下水道，还有可能吸附污水中的重金属离子，从而为人们的刷牙行为赋予环保意义。同时，还需进一步研究在保证良好的口腔保健功效的基础上，如何提高牙膏对重金属离子的吸附能力。

3结论

1)掺HA牙膏对脱矿早期釉质龋具有较佳的再矿化效果，扫描电镜观察釉质表面变光滑，蜂窝结构基本消失，同时可以提高人工龋表面的显微硬度，较脱矿后和空白牙膏组增加，具有统计学意义(P＜0.05)。2)掺HA牙膏对模拟废水中的镉离子较之普通牙膏具备更强的吸附能力。

作者：马伟群黄建生徐平平单位：南方医科大学附属口腔医院广东省口腔医院