過氧化氫類漂白劑對牙體硬組織影響的研究進展

李文妙，邢莉

(中南大學湘雅醫學院附屬海口醫院口腔醫學中心牙體牙髓病科，海口 570208)

隨著社會的不斷發展，人類對美學的要求不斷提高，對牙齒的顏色和外觀排列也非常關注。漂白治療用于牙齒美容的歷史已有百余年，自1884年至今，過氧化氫被公認為主要的有效漂白劑。過氧化氫類漂白劑主要包括過氧化氫和過氧化脲。過氧化氫最常用的是30%～35%的過氧化氫水溶液和35%的過氧化氫凝膠；過氧化脲通過分解為過氧化氫達到漂白效果，常用濃度為5%～20%，其中10%的過氧化脲可分解產生3.5%的過氧化氫[1]。過氧化氫通過氧化釉質和牙本質中的有機著色物而使牙色變淺[2-3]。與其他改善牙齒顏色的美學技術相比，這種方法對患牙的損傷最小，能最大限度保持硬組織的完整性，且操作技術簡單，對較輕的外源性著色牙、輕中度氟斑牙、四環素牙及生理性變色牙都有很好的效果[4]。但也有研究認為，過氧化氫在顯微形態上影響牙體硬度[5]。現就過氧化氫類漂白劑的作用機制、對牙體硬組織的影響、牙體漂白后的處理以及漂白方式的選擇等進行綜述。

1 過氧化氫類漂白劑的作用機制

目前關于過氧化氫的漂白機制大致有兩種觀點。大部分人認為有不配對的電子存在于過氧化氫的外圍軌道，并能與其他電子作用而形成電子對。過氧化氫作為一種活潑的氧化劑，在適當光照、pH值、溫度以及催化劑的作用下可快速產生新生態的游離氧，緊接著形成超氧化自由基HO2-,HO2-又可通過鏈式或鏈式支鏈反應放大過氧化氫的氧化作用。釉質和牙本質具有可滲透性，新生態的游離氧和自由基滲透到釉質和牙本質后在牙本質小管內與羰基等含有共價鍵的長鏈有色分子發生氧化還原反應，將其分解為短鏈的小分子[6,7]，這些小分子的可見光譜波長短，從而呈現出脫色或顏色變淺的效果，這些小分子還可以自由穿過牙體硬組織到達牙齒表面后被沖洗掉，最終達到漂白的效果[4]。以上為滲透學說的觀點。Haywood和Heymann[8]的研究認為，過氧化脲能夠滲透到釉質中，不直接與過氧化脲接觸的釉質部位也發生了漂白。G?kay等[9]的研究顯示，使用漂白劑漂白離體牙15～30 min后，在髓腔內可檢測到低濃度的過氧化物。上述研究佐證了漂白劑分子可以在釉質及牙本質組織中運動的原理。另有隱藏學說認為，過氧化氫降低了釉質表面的水含量，并改變有機物質的成分，從而使牙齒表面的色澤和屈光度發生改變，使視覺上認為牙齒顏色變白[10]。

過氧化脲的性質相對穩定，可分解為過氧化氫和脲，脲再分解為氨氣和二氧化碳。氨可通過提高pH值而釋放更多的HO2-和H-，從而加速漂白反應，亦可促使柱間質的蛋白質變性以利于自由基滲入。臨床研究顯示，25%的過氧化脲與8.7%的過氧化氫漂白牙齒的效果無顯著差異[11-12]，但過氧化脲具有抗齲、不良反應小、性質穩定等優點。此外，臨床上使用的一些過氧化脲制劑中還加入了聚羧乙烯，其是一種水溶性樹脂，能延長過氧化氫的釋放和制劑的保質期。

2 漂白劑對牙體硬組織的影響

2.1釉質表面形態改變 過氧化氫或過氧化脲在適宜環境中產生的超氧化自由基HO2-可分解釉基質蛋白并使釉質脫水，使其表面形成多孔性改變[5]，改變程度隨濃度的升高而愈發明顯[13-14]，這種現象可以解釋漂白后出現的牙齒敏感問題。30%的過氧化氫可使釉質表面呈酸蝕、多孔結構，部分區域的釉柱及其周圍發生不規則脫鈣溶解，表面以下30～40 μm緊密排列的晶體被破壞[15]，釉質脫鈣后形成一些晶體區域，2 h后即可引起脫礦[16]，延長漂白劑的作用時間會加重釉質結構的改變[17]。35%的過氧化脲可使釉質表面呈酸蝕樣改變，部分羥基磷灰石結晶不清晰、呈熔融灶樣改變，并產生球形顆粒沉積物[18]。

有觀點認為，pH值是影響釉質脫礦的重要因素，釉質發生脫礦的臨界pH值為5.2～5.8[19]。王春蘭和董亞利[15]發現，過氧化氫和過氧化脲導致的脫礦均與pH值相關，高濃度過氧化氫的pH值較低，易造成無機物溶解。研究發現，對于活性成分濃度相同、pH值相近的過氧化氫和過氧化脲，前者可輕微引起釉質表面形態改變，而后者幾乎無變化，這可能與后者釋放的尿素升高了漂白劑的pH值有關[19]。

有研究認為，低濃度的過氧化氫類漂白劑并未破壞釉質層的完整性[5,20]。11%的過氧化脲作用下的釉質表面溝痕變深，但釉柱的排列仍較為密實，無脫鈣跡象[21]。Sato等[22]認為，pH值趨近中性的漂白劑仍可使釉質表面出現酸蝕狀改變，且細溝狀缺損與生長線方向一致，推測起作用的可能不是過氧化氫，而是漂白劑中的其他成分。G?tz等[23]使用13%和16%的過氧化氫凝膠漂白牙齒28 h后發現，低濃度的過氧化氫對釉質表面結構和顯微形態無顯著影響。

2.2對牙本質的影響 管周牙本質與管間牙本質的礦化程度不同，高濃度的過氧化氫和過氧化脲通過氧化作用使牙本質中蛋白質和碳酸鹽流失，其表面可呈現高原地貌樣改變，牙本質的完整性被破壞后滲透性增加，抗斷裂能力的降低顯著提高了牙齒折裂的可能性[22,24]。牙本質膠原蛋白的降解由基質金屬蛋白酶介導，漂白劑可提高其降解率，從而影響修復材料對牙本質的黏結強度，并增加牙本質齲的發生率[25]。此外，苑克勇等[26]發現過氧化氫會降低成牙本質細胞的代謝活性。

2.3顯微硬度的變化 顯微硬度隨牙體硬組織礦物質含量的變化而改變。過氧化氫和過氧化脲可使釉質脫礦、牙本質膠原纖維暴露，導致牙齒整體顯微硬度下降[24,27]。Mondelli等[28]研究發現，濃度為15%～35%的過氧化氫均可導致離體牙釉質的顯微硬度顯著下降，但濃度<10%的過氧化氫不能使牙本質的彈性模量和顯微硬度顯著降低。

由于研究標準不統一，如樣本種類、牙齒被測試部位、漂白劑種類以及儲存環境等，研究者對于漂白劑降低牙體顯微硬度的觀點持不同意見。有研究發現，濃度>35%的過氧化氫在自然唾液環境中未能引起離體牙釉質表面顯微硬度的明顯變化[29]，因而認為過氧化氫類漂白劑在自然唾液環境中使用是相對安全的。唾液具有再礦化作用，且牙表面的獲得性膜以及釉質表面的有機物與漂白劑發生作用有可能增強了唾液對牙表面再礦化的活性。研究發現，10%、20%、22%的過氧化脲均不能明顯改變釉質和牙本質表面的顯微硬度[30-31]，推測可能是過氧化脲的分解產物尿素中和了牙齒表面的酸性物質，或是其釋放的活性氧自由基作用于牙釉質表面起到了保護作用[31]。Delfino等[32]的研究證實，10%、16%的過氧化脲對牙齒表層和亞表層釉質結構的顯微硬度無影響；Ferreira Sda等[33]發現，3.5%過氧化氫對牙齒的釉質結構無影響。Zantner等[34]使用一種含6%過氧化氫的漂白藥物漂白牙齒發現，盡管在漂白過程中并未采取任何使牙齒再礦化的措施，但釉質微硬度并未發生顯著改變，該研究進一步驗證了低濃度漂白藥物的安全性和有效性。

2.4微化學成分的改變 釉質及牙本質的無機物主要由鈣、磷離子的磷灰石晶體和少量其他磷酸鹽晶體組成。漂白劑影響牙體組織的化學特性，其中最主要的是鈣、磷離子數量的改變[35]。過氧化氫的水解過程使溶液pH值下降，鈣、磷離子丟失，其中牙本質鈣、磷離子的丟失大于釉質，且丟失量隨藥物濃度的升高而增多[36]；此外，實驗環境中游離出的磷離子的數量少于鈣離子，說明牙體硬組織中剩余的鈣離子與磷離子的比值已下降[35,37]。有研究認為，牙本質的羥基磷灰石晶核周圍存在一個不穩定的水化層，調節礦化晶體與周圍環境間的動態平衡，其中鈣離子、磷酸根離子在pH值較低的溶液中溶解能力強且反應迅速，基于這個水化層穩定性差的特點，漂白牙齒時加入羥基磷灰石是否有助于硬組織再礦化仍需探討[38]。30%過氧化氫漂白后，牙釉質中的礦物質含量略微下降，其中鈣離子變化最為明顯，其丟失量與釉質標本浸泡在碳酸飲料中2～2.5 min的丟失量接近[39]。此外，35%的過氧化氫亦能影響牙本質中有機成分的含量[27]。

3 再礦化處理

Henn-Donassollo等[40]的研究發現，每日使用漂白劑漂白牙齒1 h，14 d后浸泡在唾液中的牙齒硬度無明顯改變，這可能與唾液的再礦化作用有關，再礦化后釉質表面的顯微硬度會提高。單純依靠唾液的再礦化作用提高牙齒的硬度所需時間較長，于是很多學者開始研究漂白后對牙體進行再礦化處理。

目前再礦化藥物主要包括以下幾種類型，①含氟礦化液；含氟化物、硝酸鉀或磷酸鈣的漂白劑，牙體在漂白的同時亦發生了再礦化，減少了牙齒敏感和脫礦情況的發生[41]。Worschech等[42]研究發現，含氟牙膏有助于牙齒漂白后的再礦化，并能降低機械摩擦對硬組織的破壞。程琳等[17]在漂白劑中添加氟化物后，釉質表面蜂窩狀或魚鱗狀的凹陷趨于平整，并出現了礦化物沉積。Jiang等[43]發現，將經過氧化氫漂白后的離體牙浸于再礦化液中，釉質表面能快速形成再礦化層，其黏附的變形鏈球菌相對較少，該研究認為漂白后再礦化處理可降低患齲率。②生物玻璃：呈白色顆粒狀，含有鈣、磷、硅、鈉等成分，可與水反應形成與天然牙類似的羥基磷灰石結構。Deng等[44]證實，漂白劑中添加生物玻璃能有效抑制牙硬組織中鈣、磷的丟失，維持硬組織良好的理化性能。方謙等[45]發現，釉質被生物玻璃處理后顯微硬度增高，其中鈣磷比以90 g/L組最高，60 g/L組次之。③納米羥基磷灰石：為無定形物質，較結晶的磷灰石更易溶解，結構更接近牙體組織，在唾液中溶解后能沉積在釉質中，阻止著色物質附著。在漂白劑中添加納米羥基磷灰石能減少牙體硬組織結構的破壞，提高顯微硬度[46]。④酪蛋白磷酸肽：是一種從牛奶中提取的生物活性肽，由牛奶酪蛋白酶解后形成，酪蛋白磷酸肽能與無定形磷酸鈣反應形成酪蛋白磷酸肽鈣磷復合體。酪蛋白磷酸肽鈣磷復合體含有人體可吸收的鈣磷離子，能提高牙體表面鈣磷離子的水平，一方面鈣離子的存在使釉質表面持續處于一種過飽和狀態，隨時補充牙體中流失的鈣離子，從而抑制脫礦的發生；另一方面過飽和環境中的磷酸根易與氫離子結合產生磷酸氫鹽，其弱堿性提升了環境的pH值[47]，從而有效減少了牙體脫礦，并能促進再礦化，增加了材料表面的微硬度和撓曲強度等[24]。

4 漂白的方式的選擇

臨床上引起天然牙變色的原因很多，變色部分可能存在于牙齒表面，也可能存在于牙齒內部結構中。根據漂白對象的不同，漂白治療可分為冠外漂白和髓腔內漂白。對于牙髓壞死和牙髓內出血引起的牙變色，采用髓腔內漂白通常能獲得較好的療效。牙髓鈣化的活髓牙如出現牙變色，首先考慮冠外漂白，如不成功則選擇根管治療后再行髓室內漂白。老年生理性牙變色、食物產生的累積變色及氟斑牙首選冠外漂白。對于四環素牙，冠外漂白僅限于變色較淺的黃色患牙，根管治療聯合髓腔內漂白對于不同嚴重程度的四環素牙都有效。冠外漂白技術對于部分釉質發育不全患者有效，但療效可能隨著時間推移而消失，但再次治療仍有一定的效果。

漂白劑不適用于下列人群：<16歲者；冠邊緣微滲漏、牙周炎、齲齒、牙頸部敏感、牙釉質折裂、牙隱裂或牙體缺損者；中、重度釉質發育不全伴實質性缺損者；對過氧化氫、過氧化脲及其他成分過敏者；光敏體質者；妊娠及哺乳期患者。

5 小 結

使用過氧化氫類制劑漂白牙齒是一種相對安全的技術，不會改變牙齒的宏觀結構。隨著科技的不斷發展，科研工作者通過紅外光譜、X線衍射法、顯微CT掃描等手段不斷研究漂白制劑對牙體組織的影響，其作用機制也得到了進一步的研究，作用效果也得到更深層次的認識，通過對漂白制劑的濃度、劑型、添加劑等進行改良，在最大限度減少漂白藥物對牙體組織損害的基礎上提升漂白質量。隨著生活水平的提高，人們對美的不懈追求，牙齒美白事業方興未艾。追求經濟、高效、長效、穩定、安全的牙齒美白藥物將是今后口腔美容的研究熱點之一。