李子夏，左艳萍，周 芳(西安医学院口腔医学系，西安 710021，通讯作者，E-mail:zxlixiyi@163．com)

微量元素防龋制剂与氟(F)的协同作用不仅能有效地抑制釉质脱矿进行防龋，而且可以减少F的含量，同时能促进釉质再矿化［1］。因此，微量元素的防龋作用逐渐受到国内外学者的关注。锌(Zn)和锶(Sr)作为人体必需的微量元素之一，和F一样具有抑制牙釉质脱矿的能力。研究表明，Zn和F联合或者Sr和F联合使用抑制釉质脱矿的效果优于单独使用F［1－3］。目前含微量元素Sr或者 Zn的含F防龋制剂和牙膏已经广泛运用［4］。但哪种含F制剂对抑制牙釉质脱矿作用效果最佳，其浓度效应如何均未见报道。本文旨在通过观察不同浓度Zn和Sr的含F矿化液对人恒前磨牙釉质脱矿作用体外对比研究，主要是脱矿釉质表面硬度值和钙溶出量双重指标，确定Zn和Sr防龋制剂最佳作用效果的浓度范围，为临床局部用Sr和Zn的含氟矿化液提供可靠的实验理论依据。

1 材料和方法

1．1 釉质标本的选择和制备

按照刘振华等［5］的方法制备釉质标本，选择因正畸拔除的前磨牙，体视显微镜(×10)下挑选无裂痕、缺隙、斑块、龋损或充填物的离体牙264颗。截根去髓，超声清洗，冠根分离，切取颊侧釉质，制备釉质块标本，用耐酸指甲油在颊面中1/3处形成3 mm×4 mm实验开窗区。

1．2 钙溶出量实验

1．2．1 釉质分组 随机将264颗牙釉质中的144个釉质块分为12组，每组12颗。将12组标本分别置于对照组(去离子水)、只含F(含氟为100 mg/L，不含 Sr和 Zn 元素)、含 Zn2+分别为10，50，100，150，200 mg/L的矿化液组(矿化液中F的含量均为100 mg/L，由NaF和ZnCl2配制而成)中和含Sr2+分别为10，50，100，150，200 mg/L 的矿化液组(矿化液中氟的含量均为100 mg/L，由NaF和SrCl2配制而成)中8 h，温度控制在37℃。取出，去离子水洗涤。

1．2．2 人工釉质龋的形成和钙溶出量的检测 采用酸蚀凝胶法形成白垩色的人工釉质龋［6］。将上述制备好的釉质标本完全浸泡于8 ml脱矿酸蚀凝胶(含有0．1 mol/L乳酸、1%琼脂、适量制霉菌素)中，37℃恒温箱孵育(pH=4．1)。Ca2+含量的测定采用全自动生化分析仪进行。分别测定1，3，6，12，24，48，72，120 h酸蚀凝胶中的釉质钙溶出量。

1．3 表面显微硬度实验

随机将264块釉质中剩余120个牙釉质标本随机分为12组，每组10颗。按照李子夏实验方法［7］，进行表面显微硬度实验。

1．3．1 人工龋的制备 上述制备好牙釉质标本侵泡在8 ml脱矿酸蚀凝胶(含有0．1 mol/L乳酸、1%琼脂、适量制霉菌素)中，在37℃恒温水浴箱中放置2周，每5 d更换一次脱矿酸蚀凝胶。

1．3．2 脱矿后表面显微硬度测定 用显微硬度计测量釉质表面显微硬度。

1．3．3 脱矿牙釉质再矿化实验 将12组标本分别置于对照组(去离子水)、只含F(含氟为100 mg/L，不含 Sr和 Zn元素)、含 Zn2+分别为 10，50，100，150，200 mg/L的矿化液组(矿化液中F－的含量均为100 mg/L，由 NaF和 ZnCl2配制而成)中和含Sr2+分别为 10，50，100，150，200 mg/L 的矿化液组(矿化液中氟的含量均为100 mg/L，由NaF和SrCl2配制而成)中10 d，温度控制在37℃。每天更换酸蚀液，10 d后取出并吹干。

1．3．4 再矿化后显微硬度测定 用显微硬度计测量再矿化后釉质表面显微硬度。

1．4 统计学分析

2 结果

由表1结果可以看出，在相同脱矿时间与对照组比较，不同浓度 Zn2+(50，100，150，200 mg/L)和Sr2+(100，150，200 mg/L)的含氟矿化液处理后，釉质钙溶出量差异有统计学意义(P＜0．05)，其他浓度组间差异无统计学意义(P＞0．05)。

表1 不同脱矿时间的钙溶出量(mmol/L，±s，n=12)Table 1 The released calcium at different demineralization time points(mmol/L，±s，n=12)

表1 不同脱矿时间的钙溶出量(mmol/L，±s，n=12)Table 1 The released calcium at different demineralization time points(mmol/L，±s，n=12)

与同时间点对照组比较，*P＜0．05

组别 浓度(mg/L)1 h 3 h 6 h 12 h 24 h 48 h 72 h 120 h对照组 去离子水 0．58 ±0．029 0．89 ±0．051 1．05 ±0．024 1．28 ±0．031 1．53 ±0．017 1．87 ±0．047 3．71 ±0．045 6．47 ±0．035组1 只含 F－ 0．43 ±0．027 0．75 ±0．032 0．89 ±0．025 1．19 ±0．035 1．34 ±0．019 1．59 ±0．039 3．11 ±0．041 5．68 ±0．027组 2 10(Zn2+) 0．40 ±0．038 0．61 ±0．031 0．75 ±0．036 1．08 ±0．031 1．21 ±0．027 1．48 ±0．025 2．98 ±0．045 5．21 ±0．037组 3 50(Zn2+) 0．38 ±0．042*0．58 ±0．043* 0．66 ±0．051* 1．01 ±0．032* 1．16 ±0．037* 1．36 ±0．036* 2．76 ±0．038* 5．02 ±0．039*组 4 100(Zn2+)0．29 ±0．041*0．42 ±0．051* 0．54 ±0．042* 0．94 ±0．041* 1．08 ±0．049* 1．27 ±0．045* 2．37 ±0．035* 4．77 ±0．042*组 5 150(Zn2+)0．31 ±0．037*0．51 ±0．029* 0．62 ±0．038* 0．98 ±0．041* 1．10 ±0．037* 1．32 ±0．020* 2．65 ±0．033* 4．91 ±0．029*组 6 200(Zn2+)0．32 ±0．046*0．50 ±0．047*0．63 ±0．029* 0．97 ±0．038* 1．12 ±0．041* 1．33 ±0．028* 2．64 ±0．046* 4．92 ±0．038*组 7 10(Sr2+) 0．41 ±0．032 0．64 ±0．041 0．77 ±0．036 1．10 ±0．031 1．23 ±0．037 1．50 ±0．035 3．00 ±0．045 5．21 ±0．037组 8 50(Sr2+) 0．39 ±0．043 0．60 ±0．033 0．68 ±0．041 1．04 ±0．035 1．18 ±0．041 1．36 ±0．026 2．78 ±0．041 5．04 ±0．034组 9 100(Sr2+)0．30 ±0．031*0．44 ±0．041* 0．56 ±0．032* 0．96 ±0．031* 1．10 ±0．042* 1．28 ±0．037* 2．41 ±0．038* 4．76 ±0．042*组 10 150(Sr2+)0．32 ±0．047*0．53 ±0．039* 0．64 ±0．032* 0．99 ±0．043* 1．11 ±0．035* 1．33 ±0．028* 2．66 ±0．037* 4．94 ±0．032*组 11 200(Sr2+)0．33 ±0．036*0．52 ±0．037* 0．63 ±0．039* 1．02 ±0．045* 1．12 ±0．038* 1．35 ±0．037* 2．65 ±0．036* 4．95 ±0．041*

表2结果显示，不同浓度Zn2+和Sr2+的含氟矿化液处理后，实验前后脱矿牙釉质表面显微硬度差值均比对照组和只含F－组大。脱矿前后组内相比，只含 F－组、Zn2+浓度为 10，50，100，200 mg/L 组和Sr2+浓度为10，100，200 mg/L组处理前后差异有统计学意义(P＜0．01)。对照组和其他浓度组处理前后差异无显著性(P＞0．05)。

3 讨论

3．1 微量元素Zn和Sr的含氟矿化液有明显抑制釉质脱矿，促进釉质再矿化作用

与不含Zn2+和Sr2+的对照组和只含F－组相比，采用含有Zn2+和Sr2+的矿化液处理后，在相同脱矿时间内标本釉质脱矿量均小，其显微硬度值则在再矿化后有大幅度提高。说明含Zn2+和Sr2+氟矿化液加强抑制釉质脱矿，促进釉质再矿化作用。

表2 再矿化与脱矿后釉质显微硬度均值(±s，n=10)Table 2 Micro hardness mean value of enamel after remineralization and demineralization(±s，n=10)

表2 再矿化与脱矿后釉质显微硬度均值(±s，n=10)Table 2 Micro hardness mean value of enamel after remineralization and demineralization(±s，n=10)

脱矿前后相比，*P＜0．05

浓度(mg/L) 脱矿实验后 再矿化实验后 实验前后差值t P对照组 去离子水 134．28±1．93 135．15±1．31 －0．87±1．11 0．311 0．432组1 只含有 F－ 132．45±3．15 155．71±2．18 －23．26±5．72 －3．189 0．000*组2 10(Zn) 131．23 ±0．72 170．18 ±0．46 －38．95 ±4．98 －4．821 0．000*组 3 50(Zn) 132．43 ±1．46 181．46 ±2．05 －41．33 ±3．48 1．135 0．000*组 4 100(Zn) 129．87 ±2．14 192．79 ±3．21 －62．92 ±4．79 0．279 0．000*组5 150(Zn) 131．79 ±4．95 188．30 ±2．68 －56．51 ±3．27 －3．318 0．457组 6 200(Zn) 129．70 ±2．16 187．43 ±2．48 －58．27 ±5．16 1．235 0．000*组7 10(Sr) 129．16 ±0．91 162．38 ±0．92 －33．22 ±6．98 －7．821 0．000*组 8 50(Sr) 131．21 ±1．56 172．54 ±2．17 －41．33 ±5．44 1．193 0．219组 9 100(Sr) 128．87 ±2．34 178．69 ±3．19 －49．82 ±3．89 0．475 0．000*组10 150(Sr) 132．69 ±3．95 164．37 ±2．67 －31．68 ±4．57 －4．323 0．675组 11 200(Sr) 130．77 ±2．36 157．49 ±2．35 －26．72 ±6．18 1．389 0．000*

含Zn2+和Sr2+氟矿化液明显有抑制釉质脱矿、促进釉质再矿化作用，这可能因为Zn2+与羟基磷灰石反应，可从磷灰石结晶表面置换出钙离子，从而降低釉质在弱酸中的溶解度有关［2］，而Sr2+的作用则体现在改变牙釉质中HA的微晶结构及增大晶体体积，从而增强抗龋作用［5，7，8］。当 F－和 Zn2+或者 F－和Sr2+共同存在时，Zn2+或者Sr2+微量元素含氟矿化液再矿化能力较单纯含氟矿化液强，其机制可能是F－与微量元素Zn或者Sr协同抑制牙釉质被溶解的能力，增加牙釉质的抗龋作用。

3．2 微量元素Zn的含氟矿化液比Sr抑制釉质脱矿，促进釉质再矿化作用强

含有微量元素Zn和Sr的氟矿化液具有较强抑制釉质脱矿的能力，此作用不仅归结于F－的效果，还有赖于F－与Zn2+或者Sr2+协同作用。由表1，2可以看出，相同浓度Zn2+的含氟矿化液比含Sr2+矿化液抑制釉质脱矿和促进釉质再矿化作用强，因此使用相同浓度Zn2+的含氟矿化液比含Sr2+矿化液作用效果明显。这可能与Zn2+能够减缓再矿化过程中病损表面晶体的生长和融合速度，保持尽可能多的表面孔隙开放，促进矿物离子进入病损深处有关，还与Zn2+能抑制菌斑生长，同时能抑制牙菌斑产酸，增加釉质抵抗酸的能力有关［9，10］。

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