三種藥物對脫礦釉質再礦化影響的比較研究

王首力 王 琳 董 青

三種藥物對脫礦釉質再礦化影響的比較研究

王首力 王 琳 董 青

目的 比較奧威爾牙齒脫敏劑、多樂氟、碳酸氫鈉再礦化液對脫礦釉質再礦化的影響，為臨床藥物應用提供理論依據。方法 選取頜面外科拔除的無齲后牙30顆，制備成4mm×4mm的釉質標本60個，隨機分為4組（n=15）。可口可樂浸泡脫礦后經奧威爾牙齒脫敏劑（A組）、多樂氟（B組）、碳酸氫鈉再礦化液（C組）、去離子水（D組）局部處理7d，應用原子力顯微鏡(atomic force microscope，AFM)和掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察各組釉質標本的表面形態變化及凹陷深度，并測量表面粗糙度和顯微硬度。結果 AFM和SEM下可見各組釉質表面呈現不同程度的釉質溶解和再礦化，A組凹陷深度顯著小于B、C和D組，差異有統計學意義（P＜0.05）；A、B組粗糙度顯著小于C、D組，差異有統計學意義（P＜0.05），A、B組間差異無統計學意義；A組的顯微硬度明顯高于其他3組，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論 奧威爾牙齒脫敏劑的再礦化效果優于多樂氟和碳酸氫鈉再礦化液。

釉質；奧威爾；粗糙度；顯微硬度；再礦化

近年來，隨著碳酸飲料種類和消費數量的不斷增加，牙面酸蝕脫礦日益受到關注。酸蝕脫礦的牙面由于釉質結構遭到破壞，表面不光滑，更容易形成齲壞，其本質是牙體硬組織表面淺層喪失，造成牙釉質軟化所引起的硬度值降低和粗糙度增加[1]。在傳統的再礦化藥物中，低濃度氟化物占據了主導地位，其再礦化的效果已得到了研究證實[2]，但使用安全性尚存在爭議。本實驗在體外模擬飲料酸蝕釉質，使用奧威爾牙齒脫敏劑、多樂氟、碳酸氫鈉再礦化液進行再礦化處理，利用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和顯微硬度計評價3種藥物對早期脫礦釉質再礦化的作用，為臨床合理用藥提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備 奧威爾牙齒脫敏劑（NovaMin Techno logy,Inc，美國）,多樂氟（高露潔公司，美國），碳酸氫鈉再礦化液（1mol/L NaHCO3溶液、1.2mmol/L CaCl2溶液、0.72mmol/L KH2PO4溶液、30mmol/L KCl溶液），同一批號市售可口可樂（pH=2.58），慢速切割機（STRONG90，韓國），原子力顯微鏡（Nanosurf easyScan2,瑞士），場發射掃描電子顯微鏡（S-4800，日本），HV-1000型顯微硬度儀（上海尚材試驗機有限公司）。

1.2 標本的選擇和制備 河北聯合大學博創口腔醫院頜面外科1個月內拔除的無齲后牙30顆，牙冠完整，去除根部的牙周組織及牙石。用生理鹽水將牙齒沖洗干凈，慢速切割機制備成

4mm×4mm大小的釉質塊60個，表面磨平并拋光，除釉質表面外其余部分用指甲油封閉3次。制備好的釉質塊經體視顯微鏡（×10）檢查無齲壞、無隱裂、無釉質發育不全、無氟斑。樣本保存于去離子水中，置37℃恒溫箱中備用。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣本分組 將60個釉質塊隨機分為4組，即奧威爾組（A組），多樂氟組（B組），碳酸氫鈉組（C組），空白對照組（D組）,每組15個。

1.3.2 再礦化實驗 觀察4組釉質塊正常的表面形態并測量粗糙度（average roughness，Ra）和顯微硬度（surface micro hardness，SMH）后分別浸泡于100mL可口可樂(pH=2.58)中脫礦，10次/d，5min/次，每次更換新鮮液體且間隔用去離子水沖洗干凈，置于人工唾液中37℃恒溫保存，12h內完成，連續浸泡7d。脫礦實驗完成后，A組涂布奧威爾牙齒脫敏劑；B組涂布多樂氟；C組置于10mL碳酸氫鈉再礦化液中,D組置于10mL去離子水中，各組均為每次3min，后用去離子水沖洗干凈,置于人工唾液中37℃恒溫保存，2次/d，連續進行7d。脫礦實驗和再礦化實驗完成后分別觀察4組樣本表面形態及測量表面Ra值和SMH值。

1.3.3 AFM及SEM觀察及SMH值測量 取出A、B、C、D組標本在表面濕潤的狀態下AFM觀察其表面微觀形貌，并生成三維圖像，分析釉質的形貌結構，測量表面凹陷深度和平均粗糙度，取平均值。SMH值測量時使用Knoop壓頭，加載負荷

50g，持續加壓15s，每個樣本測量5次，求其平均值作為該樣本的SMH值。最后進行各組表面噴金，SEM觀察表面形態變化。

1.4 統計學方法 所有數據采用SPSS17.0統計學軟件進行統計分析處理。運用單因素ANOVA方差分析對各組標本的粗糙度和顯微硬度進行兩兩比較。正態計量資料采用“x±s”表示，組間比較采用t檢驗；計數資料用例數（n）表示，組間率（%）的比較采用χ2檢驗；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AFM觀察結果 A組釉質表面有均勻的球狀沉積物（如圖1A），B組釉質表面有長方體狀沉積物且沉積物從底部開始沿脫礦孔隙側壁沉積（如圖1B），C組釉質表面也有球形沉積物沉積，但體積明顯小于A組（如圖1C），D組釉質表面呈現均勻的凹凸不平（如圖1D）。三維圖像下可見A組釉質表面凹陷深度顯著小于其他3組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

圖1 4組樣本處理后的AFM圖像

表1 再礦化實驗后釉質表面凹陷深度±s)

表1 再礦化實驗后釉質表面凹陷深度±s)

注：與其他各組比較，aP＜0.05；與A、B比較，bP＜0.05；與A比較，cP＜0.05

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2.2 AFM粗糙度測量結果比較 浸泡在可口可樂中脫礦后，4組的Ra值明顯增加，差異無統計學意義（F=0.474）；經再礦化處理后，4組的Ra值出現明顯的差異，差異有統計學意義（P＜0.05），D組稍增加，其余3組均明顯降低，A、B組均低于C組，組間比較，差異有統計學意義（P＜0.05），但A、B組間比較差異無統計學意義。見表2。

表2 再礦化實驗前后各組標本的Ra值測量值(±s)

表2 再礦化實驗前后各組標本的Ra值測量值(±s)

注：與其他各組比較，aP＜0.05；與A、B比較，bP＜0.05

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2.3 SMH值測量結果比較 浸泡在可口可樂中脫礦后，4組的SMH值明顯降低，組間差異無統計學意義；經再礦化處理后，各組的SMH值出現明顯的差異，差異有統計學意義（P＜0.05）；D組稍降低，其余3組均明顯增加，但A組顯著高于B、C組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 再礦化實驗前后各組標本的SMH值測量值(±s)

表3 再礦化實驗前后各組標本的SMH值測量值(±s)

注：與其他各組比較，aP＜0.05；與A、B比較，bP＜0.05；與A比較，cP＜0.05

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2.4 SEM觀察結果比較 A組釉質表面孔隙明顯變小變淺，同時可見球形沉積物沉積于表面（如圖2A）；B組釉質表面部分孔隙已被沉積物填平，雖然仍有部分孔隙存在，但已明顯變小變淺，同時可見沉積物沿孔隙側壁的層狀排列（如圖2B）；C組釉質表面孔隙變小變淺，但其密度和直徑均大于A組（如圖2C）；D組釉柱中心及某些釉柱間組織遭到破壞，表面成蜂窩狀（如圖2D）。

圖2 4組樣本處理后的釉質表面（SEM×2000）

3 討論

酸性飲料對牙齒的危害主要有2方面[3]：（1）酸性飲料中的糖易致齲；（2）某些酸性飲料的低pH值和高的酸性滴定度易致釉質酸蝕脫礦?？煽诳蓸肥谴蟊娤M比較多的一款飲料，有許多研究證實它會導致牙面軟化，牙釉質脫礦甚至牙體組織的進行性喪失[4]?？煽诳蓸返膒H值僅為2.58，顯著低于釉質脫礦的臨界pH（5.4～5.5）值。有研究者通過體內、體外實驗證實，牙釉質經過可樂酸蝕后會脫礦而導致表面顯微硬度下降[5]。有報道稱，年輕人中由于軟飲料造成的釉質脫礦已成為牙齒齲壞的第一位因素[6]。而目前臨床中依然以氟化物的應用為主要治療手段，但氟的使用安全問題尚存在廣泛爭議。因此，本實驗針對治療早期牙面脫礦有著積極的意義。

釉質的Ra值和SMH值是反應釉質物理性的重要指標之一，能反應釉質的礦化程度及礦物質的丟失和獲得。本研究結果顯示單純可樂浸泡后釉質的Ra值明顯升高，同時SMH值顯著下降，釉質有一定的脫礦。AFM和SEM顯示釉質表面呈典型早期釉質脫礦表現,即釉質表面釉柱中心溶解,呈蜂窩狀，表明釉質表面結構遭到了明顯破壞。分別經三種藥物處理后的脫礦釉質表面均有不同程度礦物質沉積,填補了釉柱中心的脫礦病損,不同程度地修復了脫礦釉質在超微結構上的缺損，從形態學上證實了3組礦化液均能促進脫礦釉質再礦化。

奧威爾牙齒脫敏劑是以NovaMin為主要成份的口腔治療產品，NovaMin是由生物活性玻璃基礎上開發的口腔保健材料，其抗牙本質過敏、抗炎止血的作用在臨床上已得到驗證[7]。Rehder Neto等通過對體外牛牙釉質標本建立早期齲模型，證實NovaMin具有再礦化和抑制脫礦的能力［8］。本實驗中奧威爾組處理的釉質Ra值明顯降低，SMH值也顯著升高，AFM和SEM下見脫礦凹陷變淺，表面有明顯球狀沉積物，證明奧威爾能夠促進礦物質的沉積，其機制是NovaMin與水溶液或唾液環境接觸時發生快速反應，釋放Ca2+、P3-，這些離子在牙齒表面沉積，形成羥基磷灰石[9]，從而促進硬組織的礦化和重建。

氟作為最經典的再礦化材料，其作用早已得到證實。低濃度氟溶液(＜100ppm)能調節細菌代謝抑制酸產生，并與羥基磷灰石作用生成氟磷灰石；而高濃度的氟溶液(＞100ppm)能夠阻止菌斑形成，抑制脫礦的發生，同時與羥基磷灰石作用形成氟化鈣，雖然隨著氟濃度的增加氟磷灰石的形成也可增加,但氟化鈣形成速度要快的多，因而產生防齲或再礦化的作用。有研究指出，低濃度的氟化物的再礦化作用并不明顯[10]，但多樂氟主要成份是5%氟化鈉，相對于傳統的氟化泡沫等濃度較高。本實驗中，經多樂氟處理的釉質表面Ra值與奧威爾牙齒脫敏劑組無明顯差異，但SMH值卻不及奧威爾牙齒脫敏劑組（P＜0.05），AFM和SEM可見大部分脫礦孔隙變淺消失，未消的失孔隙周圍有層狀沉積物形成，證明了多樂氟同樣可促進Ca2+、P3-的沉積。

經碳酸氫鈉再礦化液處理的釉質表面Ra值和SMH值優于空白對照組。Suge T等通過對沉積物組成成份的顯微分析發現，碳酸氫鈉再礦化溶液可與牙體組織中的鈣、磷酸鹽形成二水磷酸氫鈣沉積于牙中[11]。但本研究結果發現，其再礦化效果遠不及其他2組，AFM和SEM可見孔隙也有不同程度的恢復，但孔隙相對多且明顯，三維圖像可見球狀沉積物，但體積較奧威爾組小。

雖然本實驗中多樂氟組效果也比較顯著，但局部用氟的安全性一直是影響氟化物使用的主要問題。Burwell通過動物實驗研究發現，當氟的質量分數高于0.1%時，牙本質便會出現慢性中毒改變[12]。碳酸氫鈉雖然也有一定的再礦化效果，但由于其弱堿性升高局部PH值的同時也破壞了口腔本身的緩沖系統。因此，從本實驗結果可以得出：奧威爾牙齒脫敏劑的再礦化作用顯著，凸顯了其明顯的優勢，但其遠期效果還需進一步臨床驗證。

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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 河北聯合大學口腔醫學院 （王首力 王琳 董青）