三種氟化物涂膜氟化乳牙釉質的實驗研究

顏 淵，趙信義，蔣月桂，王萬山，石 昕

（陜西西安：1．西安交通大學口腔醫學院，710068；2．軍事口腔醫學國家重點實驗室，陜西省口腔醫學重點實驗室，第四軍醫大學口腔醫院口腔材料教研室，710032）

三種氟化物涂膜氟化乳牙釉質的實驗研究

顏 淵1，趙信義2，蔣月桂1，王萬山2，石 昕1

（陜西西安：1．西安交通大學口腔醫學院，710068；2．軍事口腔醫學國家重點實驗室，陜西省口腔醫學重點實驗室，第四軍醫大學口腔醫院口腔材料教研室，710032）

目的：評價3種氟化物涂膜材料氟化乳牙釉質的效果。方法：將117個符合納入標準的乳切牙唇面分為兩個區域，一個區域涂布氟化物涂膜材料（試驗1號、試驗2號或多樂氟），另一個區域作為空白對照。分別于涂布氟化物涂膜后12、24、48 h各時間點采用釉質微量取樣法（n＝90）和能譜分析法（n＝27）測定各樣本釉質的氟含量。結果：兩種方法測結果均顯示，釉質表面涂敷3種氟涂膜后12、24、48 h的釉質氟含量均較其空白對照顯著增加（P＜0．05）。涂氟24、48 h時，試驗1號和2號涂膜氟化釉質的效果均顯著大于多樂氟（P＜0．05）。在試驗1號和2號材料中，涂敷24 h組和48 h組的釉質氟含量均顯著大于涂敷12 h組（P＜0．05）；而多樂氟材料在涂氟后不同時間點的釉質氟含量兩兩相比均無顯著性差異（P＞0．05）。結論：3種氟涂膜材料均能顯著提高釉質中的氟含量；3種材料在短時間內（12 h）氟化釉質的效果無顯著差異，但長時間（24、48 h）應用時，試驗1號和試驗2號材料氟化釉質效果顯著優于多樂氟。

乳牙；氟化物涂膜；釉質含氟量；微量取樣法；能譜分析法

［Key words］deciduous teeth；fluoride varnish；fluoride content of enamel；acid etched micro－sampling；energy－dispersive spectrometry．

［Chinese Journal of Conservative Dentistry，2015，25（5）：314］

氟化物涂膜（fluoride varnish）材料是一種涂布于牙齒表面，用以氟化牙齒，提高牙齒硬組織抗脫礦能力的涂膜材料。氟化物涂膜一般由氟化物、成膜基質和揮發性溶劑組成，氟化物是其功能成分，而成膜基質為其附著、緩釋載體，決定著氟化物緩釋時間的長短和效果［1］。為了進一步提高氟化物涂膜的附著及緩釋氟的能力，第四軍醫大學口腔醫院研制了一種基于新型成膜基質的水硬性氟化物涂膜材料。為評價這種新型材料氟化牙齒的效果，本研究檢測了該材料的兩個配方及一種市售的氟化物涂膜材料對人乳牙釉質的氟化效果，以期為該材料的臨床應用奠定基礎。

1 材料和方法

1．1 材料

3種氟化物涂膜材料：試驗1號、試驗2號（第四軍醫大學口腔醫院口腔材料教研室）；多樂氟（Durphat）氟涂膜材料（批號802798，高露潔公司，美國）。3種材料均為單糊劑型軟管包裝，氟化鈉含量均為50 mg／mL。

離體乳牙：因滯留而拔除的乳切牙117個。去除牙齒表面附著物，并用常規牙刷和超聲清洗釉質表面后，在解剖顯微鏡（×25）下檢查各牙的釉質，要求發育正常，無齲、無裂紋。

1．2 方法

將每個乳切牙的唇面分為兩個區域，其中一個區域用于涂布氟化物涂膜材料，另一個區域不涂氟化物涂膜材料，作為空白對照，并分別于涂布后12、24、48 h各時間點，分別采用釉質微量取樣法（n＝90）和能譜分析法（n＝27）測定各組氟涂膜涂布區、空白對照區釉質表層的氟含量，以評價不同氟化物涂膜氟化釉質的效果。

1．2．1 酸蝕微量取樣法［2］

將90個乳牙按不同氟化物涂膜材料隨機分成3組（n＝30），并采用酸蝕微量取樣法測定每個牙齒空白對照區釉質的氟含量。方法如下：用中心有一直徑2 mm圓孔的膠帶紙粘貼在各牙的釉質表面，并使膠帶圓孔邊緣與釉質黏附緊密，以圓孔所暴露的釉質為取樣區。用微量取樣器將5μL的 0．5 mol／L高氯酸溶液滴于各牙取樣區表面，酸蝕60 s后用微量取樣器將液體收回，并置于盛有50μL總離子強度調節緩沖液（TISABⅡ）的聚乙烯試管中，然后用5μL的0．25 mol／L NaOH溶液浸洗取樣區域2次，并收集沖洗液一并置于上述聚乙烯試管中；最后再對取樣區域進行1次酸蝕（過程同上），并收集液體。每個牙共獲得取樣液各80μL，其中15μL用火焰原子吸收光譜儀（日立Z－8000，日本）測定其鈣含量，剩余65μL用復合氟離子選擇電極（Perfect IONTM，梅特勒－托利多，瑞士）在離子儀（Seven MultiTM，梅特勒－托利多，瑞士）上測定其氟含量；然后根據所測取樣液中的鈣含量除以釉質中平均含鈣量（37%）計算取樣釉質的質量，并以此計算各樣本釉質的氟含量［3］作為空白對照。之后分別在3組牙齒的實驗區表面涂布氟化物涂膜材料試驗1號、試驗2號和多樂氟（用微型毛刷涂布均勻）后，將牙齒放入24孔板（每孔1個牙齒、1 mL去離子水），并置于37℃恒溫水浴振蕩箱內。分別于涂布涂膜后12、24、48 h各時間點，從每組中各隨機取10個牙齒，并在體視顯微鏡下用乙醇小心地擦除牙齒表面的氟化物涂膜；然后采用上述酸蝕微量取樣法對各牙齒的釉質表面進行取樣，并測定其氟含量（質量分數）。

1．2．2 電鏡能譜測量法

將另27個乳牙隨機分為3組（n＝9），并將每個乳牙的唇側釉質（切端為上，根方為下）分為左右兩部分；左側區域涂布指甲油作為空白對照，右側區域按相應分組分別涂布試驗1號、試驗2號和多樂氟氟化物涂膜后，將牙齒放入24孔板（每孔1個牙齒、1mL去離子水），并置于37℃恒溫水浴振蕩箱中。分別于涂布后12、24、48 h各時間點，從每組各隨機取出3個牙齒，并在體視顯微鏡下用丙酮仔細擦除表面指甲油、用乙醇擦除氟化物涂膜；將所有牙齒置于干燥箱內干燥24 h后，常規真空鍍膜，掃描電鏡（S－4800，日立，日本）下用X射線能譜儀測定各牙釉質表面氟含量（每個牙每個區域各隨機測量3個點，取平均值），單位為氟元素占所測元素（C、O、F、Na、Mg、Si、P、Ca）中的百分含量。

1．3 統計學分析

應用SPSS 21．0軟件進行統計分析，釉質微量取樣法所測釉質涂布氟化物后的氟增量（±s）采用單因素方差分析，兩兩比較用t檢驗。掃描能譜分析法所測數據（±s）采用k個獨立樣本的非參數檢驗，檢驗水準α＝0．05。

2 結果（表1～2）

兩種方法測定的釉質氟含量增加情況基本一致。釉質表面涂敷3種氟涂膜后，在12、24、48 h各時間點的釉質氟含量均較其空白對照組顯著增加（P＜0．05）。涂氟后各時間點內，3種氟涂膜氟化釉質的效果（釉質氟增量）兩兩比較，在涂布12 h時3種材料間均無顯著性差異（P＞0．05）；涂布24 h及48 h后，試驗1號和2號涂膜組的釉質氟增量均明顯大于多樂氟涂膜組（P＜0．05），而試驗1號和2號的氟增量在2個時間點均無統計學差異（P＞0．05）。同一種涂膜涂布后不同時間點比較，試驗1號和2號在涂敷24、48 h后的釉質氟含量顯著大于涂敷后12 h組（P＜0．05），但24 h組與48 h組的釉質氟含量之間差異無統計學意義（P＞0．05），而多樂氟材料涂布后，不同時間點的釉質氟含量兩兩比較均無顯著性差異（P＞0．05）。

表1 釉質微量取樣法所測各組各時間點的釉質氟含量比較 （wt‰，±s）

表1 釉質微量取樣法所測各組各時間點的釉質氟含量比較 （wt‰，±s）

*與凃氟前相比P＜0．05，a：與試驗2號相比P＜0．05；b：與48 h相比P＜0．05

試驗2號組別 試驗1號多樂福12 h 24 h 48 h 12 h 24 h 48 h 12 h 24 h 48 h空白區 0．806±0．296 0．623±0．309 0．601±0．276 0．722±0．268 0．501±0．266 0．683±0．257 0．480±0．177 0．434±0．217 0．587±0．314涂氟組 6．145±3．678 9．528±4．359 8．842±2．510 5．533±2．780 8．795±2．733 9．062±2．312 4．307±1．841 4．580±1．356 4．101±2．489氟增量 5．338±3．567*b 8．904±4．138*8．241±2．353* 4．810±2．353*b 8．293±2．714*8．379±2．468* 3．827±1．827*4．145±1．370*a 3．513±2．500*a

表2 能譜法測定釉質表面元素中氟元素含量 （wt%，±s）

表2 能譜法測定釉質表面元素中氟元素含量 （wt%，±s）

*與凃氟前相比，P＜0．05，a：與試驗2號相比P＜0．05，各組中12、24、48 h之間無明顯差異

試驗2號組別 試驗1號多樂福12 h 24 h 48 h空白區 0．38±0．22 0．20±0．16 0．16±0．22 0．16±0．18 0．34±0．47 0．21±0．22 0．15±0．18 0．18±0．15 0．18±0 12 h 24 h 48 h 12 h 24 h 48 h．12涂氟組 1．37±0．19 1．51±0．30 1．26±0．18 1．02±0．93 1．05±0．47 1．82±0．53 0．57±0．29 0．35±0．21 0．35±0．14氟增量 0．99±0．16* 1．31±0．47*a 1．10±0．14* 0．86±1．10* 0．71±0．39* 0．61±0．40* 0．42±0．27*a 0．17±0．16*a 0．17±0．04*a

3 討論

眾所周知，提高牙齒硬組織的氟含量可以提高其抗脫礦能力，并進而減少齲病的發生。因此，牙齒局部用氟是提高牙齒防齲能力的重要途徑［4］。氟化物涂膜是一種由經過培訓的專業人員應用、實施并管理的牙齒局部氟化防齲材料。將這種材料涂于牙齒表面后能附著一段時間（通常為數小時至數十小時），并能釋放大量氟離子，從而使牙齒硬組織中的羥基磷灰石發生氟化［5］。同時，牙齒局部氟化后所形成的氟保護層還能起到促進乳牙釉質的再礦化、干擾致齲的微生物、降低細菌的產酸力等作用，從而達到防齲的目的［6］。

通過測定牙齒氟化前后表層釉質的氟含量，可以評價氟涂膜氟化牙齒的效果［7－8］。酸蝕微量取樣法是測定釉質氟含量的方法之一，主要涉及釉質的微量取樣以及氟的測定兩個方面：首先用微量高氯酸酸蝕釉質，然后再通過收集、測定酸蝕液中的鈣含量和氟含量，即可計算出釉質中的實際氟含量。由于該方法中釉質的酸蝕深度僅為5～25μm，對牙齒損害微小，且能夠測定在體牙齒釉質中的氟含量，因此也被譽為釉質活檢法（enamel biopsy）［2］，并廣泛用于釉質氟化效果的評價。與其他測定釉質氟含量的方法相比，該方法相對容易實施，測量精度和重復性均較好［9－10］。

以往體外測定釉質氟含量，通常是在恒牙釉質表面進行。但由于恒牙釉質的表面結構與乳牙釉質存在差異，以恒牙釉質所得試驗結果并不能完全代表乳牙。有研究認為，在體乳牙表面有20～100μm厚的無釉柱釉質層，其礦化程度較一般釉質高，且微小孔隙更少，不利于氟離子的滲透［11］。除此之外，乳牙的羥磷灰石晶體比恒牙的小，其單位體積內晶體表面積總和相對較大，Ca、PO4和OH離子更易發生交換；與恒牙相比，乳牙釉質不僅易受脫鈣劑的作用而脫鈣，也易受氟化物的作用而增強抗酸性［12］。因此采用乳牙作為研究對象，特別是以涂氟前乳牙釉質狀態模擬臨床應用的乳牙作為氟化研究對象，其結果更能反映氟化物涂膜材料的臨床應用效果。

鑒于釉質深度不同其結構有所差異，本研究采用釉質酸蝕微量取樣法，檢測涂布氟化物涂膜前后的釉質氟含量。該方法不會像以往試驗那樣破壞釉質（打磨、切割等），并可使之最大程度的接近原始牙釉質表面的復雜結構，從而能更真實的反映釉質表面吸收氟的情況。

能譜（energy－dispersive spectrometry，EDS）分析法是一種測量物體表面元素種類、分布及含量的方法，其特點是在觀察試樣表面顯微結構的同時，還可對試樣表面微區的元素進行定性和定量測定；并能在低倍率下對試樣表面進行點、線和面的測定，其檢測下限為0．1%～0．5%。能譜測定結果可以和被測試樣的微觀形貌進行對照分析，從而直觀地展現某一元素在不同表面結構中的分布［13］。雖然能譜法測試過程相對簡單，而且可以同時分析多種微量元素，但其所測定的氟含量只限于釉質表面。因此，本實驗所用的電鏡觀察電壓只能檢測釉質表層1～3μm的元素含量，不能反映滲入釉質內部的氟元素。另外，在定量測量時，能譜分析法所測得的結果僅為所選定的若干元素中某一元素的質量分數，也就是說，在本實驗中，該方法并不能測定釉質單位質量內的氟含量。但是我們以同一個牙齒釉質的不同區域作為試驗區域和空白對照區域，兩區域所測元素種類相同，因此氟元素的含量變化可以反映涂膜氟化牙齒釉質的效果。

本結果顯示，3種氟涂膜材料的氟化鈉含量均為50 mg／mL。無論采用釉質微量取樣法檢測，還是掃描電鏡能譜分析法檢測，應用3種氟涂膜材料后，乳牙釉質的氟含量均顯著增加。3種材料間比較：涂布12 h時，3種材料氟化釉質的效果無顯著性差異；涂布24 h及48 h后，試驗1號和2號氟化釉質的效果明顯優于多樂氟組，而試驗1號和2號氟化釉質的效果無明顯差異。試驗1號和2號涂膜材料均以食品級松香衍生物作為成膜材料，該松香衍生物富含羥基，其所成涂膜對釉質既有優良的黏附性能，又有良好的親水性；加之其表面含有大量的微小孔隙，還能同時吸附更多的水分。水分不但能夠溶解涂膜表層的氟，還能滲入涂膜內部，溶解涂膜深層的氟，并持續地溶解、釋放氟離子［14－16］。此外，試驗1號、2號氟涂膜所用氟化鈉的粒度均在1～5μm，其單位表面積均較大，因而能夠較長時間地溶出氟離子，故其氟化釉質的效果更好。而多樂氟材料中含有白蠟，可導致該材料的親水性下降，所以其釋氟性和氟化的釉質能力均低于兩種試驗材料。我們在試驗中還發現，多樂氟材料在水中的凝固時間明顯較長，說明其親水性和水硬性均較差。

盡管試驗1號和2號氟化釉質無顯著性差異，但均值結果顯示試驗1號稍優于2號，這可能與涂膜材料采用的松香衍生物的分子量不同有關，試驗2號的分子量略高于1號，從而增加氟化鈉微粒的懸浮性；而試驗1號添加有微量磷酸，使涂膜呈微酸性，從而可促進氟化釉質的過程。

本研究中，24 h組與48 h組相比，各材料均無明顯差異。根據離子擴散原理推測，可能是由于牙齒氟化到一定程度時，其氟化效果達到了一定的“飽和”狀態，此后不再繼續增加。而多樂氟在3個時間點均無明顯差異，我們認為很大程度上還是由于成膜基質不同造成的。

綜上所述，試驗1號、試驗2號、多樂氟3種氟化物涂膜均可顯著增加乳牙釉質的氟化效果，且前兩者氟化乳牙釉質的能力明顯優于后者。今后，尚需對新型氟化物涂膜在臨床應用中的作用機制及效果進一步研究，以期為研制氟化效果佳且安全的氟化物涂膜材料提供實驗依據。

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In vitro study on the fluoridation of deciduous enamel by three fluoride varnishes

YAN Yuan*，ZHAO Xin－yi，JIANG Yue－gui，WANGWan－shan，SHIXin
（*School of Stomtology，Xi＇an Jiaotong University，Xi′an 710068，China）

AIM：To evaluate the fluoridation of deciduous enamel by three fluoride varnishes in vitro．METHODS：117 deciduous incisorswere used and the labial enamel surface of each incisor was divided into two areas．2 experimental fluoride varnishes（No．1 and No．2）and a commercial one（Duraphat）were respectively applied on one area and the other area had no treatment（control）．After 12，24，and 48 h respectively，fluoride varnish coating was removed and the fluoride content of the enamel surfaces of all sampes was tested with the method of acid etched micro－sampling（n＝90）and energy－dispersive spectrometry（n＝27）．Data were statistically analysed．RESULTS：The data of both methods showed that the fluoride content of all enamelwere increased after applying fluoride varnish（P＜0．05）．After fluoride varnish application for 24 and 48 h，the fluoridation efficacy of No．1 and No．2 was superior to that of Duraphat（P＜0．05）．For No．1 and No．2，the fluoridation of24 h and 48 h group was greater than that of 12 h group（P＜0．05）．Druaphat group showed no significant difference among different time points（P＞0．05）．CONCLUSION：The three fluoride varnishes can increase the fluoride contentof deciduous enamel after application for 12 h．No．1 and No．2 varnishes can further increase the fluoride contents after24 h and 48 h of appliction．

R780．2

A

1005－2593（2015）05－0314－05

10．15956／j．cnki．chin．j．conserv．dent．2015．05．011

2015－02－03

國家自然科學基金項目（81171002）

顏淵（1988－），女，漢族，陜西人。碩士生（導師：蔣月桂）

趙信義，E－mail：zhaoxinyi＠fmmu．edu．cn

蔣月桂，E－mail：13991176157＠163．com