生物活性玻璃与GC护牙素对釉质龋再矿化效果的对比

李文娟，苏小丽，方谦

（1.沧州医学高等专科学校，河北 沧州 061001；2.义乌杭州口腔医院门诊部牙体牙髓科，浙江 金华 321000）

关键字：生物活性玻璃；再矿化

0 引言

牙釉质在细菌的作用下，当处于酸性环境时羟基磷灰石会被分解脱矿，称为早期牙釉质龋。临床表现多为牙釉质白垩色斑块。镜下表现为釉质间微孔结构的改变，原因是釉质脱矿与再矿化平衡被打破。临床上常采用药物或再矿化技术来终止或消除龋病的发展。GC护牙素的主要成分是酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙，近年来被采用的不含氟离子的釉质龋再矿化药物，为确定生物活性玻璃的再矿化效果，本实验设计对比两者的再矿化效果，为临床预防和治疗早期龋病提供新方法思路。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

生物活性玻璃溶液（45S5，北京大清）；GC护牙素（10%CPP-ACP，日本GC株式会社）；人工脱矿液配方：2.2 mmol/L硝酸钙，2.2mmol/L磷酸二氢钾，50mmol/L冰醋酸，pH值4.5；人工唾液配方(ISO/TR10271标准)：氯化钠0.4g，氯化钾0.4g，无水氯化钙0.795g，磷酸二氢钠0.78g，硫化钠0.005g，尿素1g，去离子水稀释1000mL，pH6.8；DH—250型电热恒温培养箱（北京科伟永兴仪器有限公司）；Noran7 X射线能谱仪（美国Thermo Fisher公司）。

1.2 离体牙收集和处理

收集口腔科拔除的第三磨牙，从中选取釉质发育良好，无脱钙、无龋坏、无划痕和裂纹的15颗，分离牙冠，矽离子抛光釉质面；金刚砂片切轮沿颊、舌方向尽可能薄的取釉质块，调整釉质块大小至5mm×5mm×2mm，共30个。4℃去离子水中保存备用。

1.3 方法

1.3.1 实验分组

将30个釉质块三组：GC护牙素组10个、生物活性玻璃组10个和去离子水组10个。不需要脱矿区的釉质面均涂上指甲油（起抗酸作用），然后进入脱矿环节。

1.3.2 早期釉质龋模型的建立

37℃人工脱矿液中浸泡釉质块72h，每24h更换一次脱矿液，当釉质表面出现白垩色，即建模成功。

1.3.3 再矿化处理

两组再矿化药物组处理方式为：在37℃电热恒温培养箱中，脱矿液浸泡10min，再矿化药物涂擦5min，去离子水冲洗牙面1min。一天两次，处理完毕后浸泡于人工唾液中，持续循环15天。

1.3.4 釉质表面的元素的分析

扫描电镜载物台上固定标本，抽真空喷金，每个釉质块标本随机选取三个区域作为观察面，能谱分析仪扫描、得出数据，最后分析釉质表面的元素含量，得出钙磷摩尔比结果。

1.4 统计学分析

采用SPSS 16.0统计学软件进行统计处理，组间比较选用单因素方差分析，两两比较采用LSD法，检验水准取α=0.05。

2 结果

2.1 釉质表层的元素分析结果

图1 6%生物活性玻璃组

图2 GC护牙素组

图3 去离子水组

能谱分析显示：Ca、P和Si等元素是生物活性玻璃的主要构成元素（见图1）；C、O、Ca、P等元素是GC护牙素的主要构成元素（见图2）；去离子水也含有C、O、Ca、P等元素（见图3）。

表1 各组钙磷比值的测量结果（±s）

表1 各组钙磷比值的测量结果（±s）

注：●：与去离子水组比较P＜0.05；□：与生物活性玻璃组比较P＞0.05。

组别 n Ca/P摩尔比生物活性玻璃 10 1.956±0.054●GC护牙素 10 1.812±0.053●□去离子水 10 1.614±0.023106.1670.000 F P

单因素方差分析结果显示组间的钙磷比值均有统计学差异；两两比较结果显示生物活性玻璃组的钙磷比与GC护牙素组的差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 扫描电镜结果

正常釉质表面光滑平坦，均匀一致无孔隙（见图4）；脱矿后的釉质表面凹凸不平，孔隙深浅不一（见图5）。再矿化处理后，生物活性玻璃组见沉积物；呈团块或颗粒状，仍见少量孔隙（见图6）；GC护牙素组见表面沉积物，分布不均，大小不一（见图7）；去离子水组与脱矿后比较无明显改变（见图8）。

图4 正常釉质组

图5 脱矿组

图6 生物活性玻璃组

图7 去离子水组

图8 GC 组

3 讨论

从能谱分析检测实验结果中，我们看到生物活性玻璃中含有Ca、P和Si等元素，GC护牙素含有C、O、Ca、P等元素，GC护牙素和生物活性玻璃对脱矿的牙釉质都起到了再矿化的效果。在对两者再矿化原理的研究方面，喻明玲等研究者证实了GC护牙素的有效成分酪蛋白磷酸肽-无定型磷酸钙在早期釉质龋再矿化方面的疗效[1]。10%的酪蛋白磷酸肽-无定型磷酸钙，借助于酪蛋白磷酸肽的粘性，在牙面及菌斑等界面上粘附，通过改变口腔酸碱环境，促进再矿化。研究者认为其作用方式为：在中性或碱性的条件下稳定无定型磷酸钙，形成钙磷离子；当口腔呈酸性时，钙磷离子释放，使pH值升高，从而抑制脱矿，促进再矿化[2]。为了检测生物活性玻璃（主要活性成分为钙钠磷硅酸）是否具有再矿化牙釉质的作用，我们对比了GC护牙素的再矿化效果。从实验结果中，我们看到GC护牙素和生物活性玻璃对脱矿的牙釉质都起到了再矿化的效果，我们采用能谱分析检测发现生物活性玻璃中含有Ca、P和Si等元素，推测它接触唾液后，钠离子与唾液中的氢离子置换，钙、磷酸根离子释放时，与唾液中的钙磷离子沉积在脱矿釉质表面形成类羟基磷灰石[3,4]从而实现了脱矿釉质的再矿化作用。

正常釉质表面的钙磷原子比为1.6-2.1[5]。若失去了正常的钙磷原子比牙釉质脱矿后显微硬度会降低[6]，不能耐受正常的刷牙或咀嚼磨损。在对生物活性玻璃防龋的研究中，有学者发现含有生物活性玻璃的牙膏能有效减少刷牙对酸蚀牙釉质的磨损[4]，从而起到防龋效果。在本实验中，我们检测生物活性玻璃组钙磷原子比高于去离子水组和GC护牙素组，说明在使用生物活性玻璃进行再矿化时，牙釉质的显微硬度有所增加，能够更好的预防龋的发生。

学者们对釉质龋早期的预防和治疗的研究从未间断，氟化物、磷酸盐的防龋效果已被广为认可[7]，而新的药物的防龋效果和防龋手段的出现，也为临床提供了更多、更广的选择。