1、氟在龋坏的脱矿与再矿化中的机制与作用及其浓度与制剂的关系【摘要】 氟作为一种再矿化药物对龋病的防治有较好的疗效,然而氟的效用也有一定的限制。本文将从龋病发生时脱矿与再矿化过程中的分子机制、氟对再矿化的作用、不同氟制剂及浓度对再矿化的影响以及氟再矿化作用的不足等四个方面来综合阐述氟在龋病中的重要作用。【关键词】氟;再矿化;机制;浓度;制剂龋病的发生过程是一个脱矿与再矿化连续动力学反映过程,再矿化过程对于组织龋病的发展、预防龋病的发生具有重要的作用。氟作为一种再矿化药物对龋病的防治有较好的疗效,然而氟的效用也有一定的限制。本文将从龋病发生时脱矿与再矿化过程中的分子机制、氟对再矿化的作用、不同氟制剂
2、及浓度对再矿化的影响以及氟再矿化作用的不足等四个方面来综合阐述氟在龋病中的重要作用。1 牙釉质脱矿与再矿化的过程及机制釉柱是釉质的基本构成单位,由纳米纤维状磷灰石晶体按照一定的排列规律构成。颈研究发现,牙釉质的磷灰石是一种生物混晶,同时存在 3 种构象,即羟基磷灰石、碳羟磷灰石和氟氯取代的磷灰石。纯羟基磷灰石晶体是热力学稳定性较高的物质,自然的牙釉质并非纯净的羟基磷灰石晶体,例如 Mg2+、CO 32+、F -可分别取代 Ca2+、PO 43-、 OH-进入晶格,此外,自然的牙釉质内还含有 Cl-、Na +、K +、Zn 2+、Sr 2+、Pb 2+、Ag +微量的等。由于存在 Mg2+、CO
3、 32+的掺杂,比较容易受到酸的进攻而溶解。1.1 脱矿 正常情况下,唾液和菌斑中过饱和的 Ca2+和 PO43-可防止牙釉质的溶解,但在较酸性的环境下,H +首先攻击所在的较薄弱的晶格部位,涉及的化学过程为:CO 32+ + H+HCO 3- ;HCO 3- + H+H 2CO3 ;H 2COCO 2+ H2O 气体的释放,导致平衡向右进行。的易溶与它有较小的离子半径,形成的磷酸盐或碳酸盐的 Ksp 较大有关。还可导致Ca2+、PO 43-、 OH、F -等先后从晶格中移出并扩散至晶体间的液相环境中,从而破坏了晶格的完整性,造成牙釉质的脱矿,形成龋齿。牙釉质的脱矿是一个动态的过程,当釉质溶解
4、增多,菌斑液中的 Ca2+和 PO43-浓度将增大,同时,扩散作用使菌斑内浓度下降。这些离子可以在釉质表面形成新的磷酸钙晶体,即再矿化的过程。1.2 再矿化 牙釉质的再矿化就是龋坏的釉质表面重新形成羟基磷灰石或氟羟磷灰石晶体的过程。研究表明,再脱矿早期,表层釉质晶体从含碳酸高的磷灰石转变成更能抗酸溶解的含氟高的磷灰石。因其氟多而碳酸根少,结晶性增强,包绕原有晶体,阻止其继续溶解,从而使表层在继续脱矿中保护不变。再矿化过程受唾液中【Ca 2+】 、 【PO 43-】 、 【F -】以及菌斑的 pH 值等因素的影响:唾液中的 Ca2+和 PO43-是矿化的物质基础,它们的浓度越高越有利于再矿化的发
5、生,菌斑的 pH 值越高,越有利于再矿化过程。2 氟在再矿化过程中的作用以及机制氟化物具有增强釉质的抗龋能力和促进釉质的再矿化作用2.1 氟可以诱导羟基磷灰石晶体形成和成长,其机理为:脱矿后残留的晶体作为再矿化的“核” ,氟在“核”表面吸附,并吸引在“核”表面上形成薄层。新形成的薄层又从溶液中吸取氟,氟包围晶体,将核结合在一起,阻止碳酸盐的进入。薄层的组成介于羟基磷灰石和氟磷灰石之间,表现类似于氟磷灰石的低溶性而非羟基磷灰石的高溶性。扫描电镜观察氟作用后与形成球状的氟化钙和氟化钙样物质覆盖于釉质表面。2.2 氟参与生成氟羟磷灰石和氟磷灰石,由于半径较小,电负性较大,取代之后,之间的结合力大于之
6、间的结合力,从而使晶格紧缩,排列更加整齐、稳定性更强。3 不同氟制剂及浓度对再矿化的影响研究表明,负对于龋坏的再矿化作用既与氟制剂有关,又与氟浓度相关。3.1 不同的氟制剂对龋坏牙釉质的再矿化能力不同,相比较而言,单一的含氟保护剂或氟化物不如富含其他多种微量元素的氟制剂再矿化作用明显,这是因为矿化液中氟与钙、磷、锡、银等微量元素协同作用,增强了再矿化作用,也减少了氟的用量,避免了使用过大剂量氟制剂对牙所造成的不良后果。3.2 不同浓度孵化机对再矿化的影响不同,低浓度氟有利于釉质的再矿化,这点前面已经作了阐述。但是当氟浓度过高时会促进龋损中钙、磷的丢失,使再矿化作用下降,这是因为:氟是亲骨元素,
7、在氢离子造成微晶的溶解时,大量失去氢氧根离子的微晶还没能与氟离子结合形成氟磷灰石,氟离子已经先与釉质的钙结合形成氟化钙,从而阻止氟磷灰石及氟羟磷灰石的形成。4 氟对于再矿化作用的不足4.1.1 虽然氟对龋病预防有深远影响,但它不能完全抑制龋病。4.1.2 氟化物对于光滑面龋的防治有显著的效果,但对点隙窝沟龋的作用有限。4.1.3 氟化物在特定人群中的应用依然受到限制。4.1.4 氟化物的使用最可能导致变形链球菌的耐氟菌株产生。4.1.5 一些氟制剂乳 380ml/(Ag(NH3)2F 临床效果好但使牙面变黑,腐蚀牙龈和粘膜,不为所有患者接受,更不能用于成人早期龋的治疗。综上所述,氟是目前防治龋
8、病的发生与发展最有效的药物之一,它对釉质的再矿化作用在临床应用中有着重要的意义,我们要综合的研究它,使其更好的为临床所用。参考文献:1赵慧卿.牙釉质组成、龋损及再矿化的化学基础J.数理医药学杂志,2001,14(3):258.2高学军,J.C.Elliott,P.Anderson.表层釉质在脱矿和再矿化过程中的晶体学改变J.北京医科大学学报,1995,27(2):100.3赵玮,汪说之,洪汉烈,陈智,樊明文,于世凤.牙釉质纳米微晶龋溶解的高分辨电镜观察 J. 中华口腔医学杂志,38(6):408.4赵玮,汪说之,洪汉烈,陈智,樊明文,于世凤.人牙釉质、牙本质矿化成分的晶体特性 J.中华口腔医学杂志,2002,37(3):219.5冯云霞,黄春英.不同浓度氟化钠液对脱矿牙釉质的再矿化作用J.山东医科大学学报,2006,37(6):641.6赵今,李卫新,刘亦杉,曹瑛.年轻恒牙釉质脱矿与再矿化的试验研究 J.新疆医科大学学报,2005,28(6):538.7王芸,唐荣银.再矿化药物的研究进展J.牙体牙髓牙周病学杂志,2005,15(9):523.