紫地榆對人工脫礦釉質再礦化效果的顯微硬度觀察

藍海，王毅

(云南省大理學院藥化學院，云南大理671000)

齲病，是在以細菌為主的多種因素影響下，牙體硬組織發(fā)生慢性進行性破壞的一種疾病，是人類的常見多發(fā)病之一，世界衛(wèi)生組織將其列為危害人類疾病的第三位，僅次于癌癥和心血管疾?。?］。其所引起的牙體硬組織病理改變涉及牙釉質、牙本質和牙骨質。齲病的組織病理學研究發(fā)現(xiàn)，無論是釉質齲、牙本質齲或牙骨質齲，都是以脫礦為主要過程的病變［2］。20世紀80年代，再礦化現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以后，人們逐漸認識到齲病病變是一個脫礦與再礦化的交替變化的過程［3］。脫礦與再礦化的交替進行，可看作是釉質中鈣和磷酸鹽移出、移近的動力學過程［4］。

1978 年，Tanizaki發(fā)現(xiàn)鞣酸可抑制牙本質膠原的分解阻礙牙本質齲的進程［5］。紫地榆Geranium strictipesR.Kunth為白族、彝族民間習用草藥，又名赤地榆、紅地榆、隔山消、萬兩金、地榆［6］。原植物為牻牛兒苗科老鸛草屬植物，入藥為其干燥根［7］，民間長期用作厭食癥的治療，同時具有消炎、止痢和收斂的功效。研究發(fā)現(xiàn)，紫地榆含有大量的鞣酸，且具有抗酸防齲作用［8］。

本實驗通過對再礦化后的離體牛切牙進行顯微硬度測定，比較天然藥物紫地榆與化學制劑氟化鈉(NaF)、氯化鑭(LaCl3)對牙齒再礦化的影響，以期為防齲天然藥物的進一步開發(fā)和利用提供一定的實驗依據。

1 材料與方法

1.1 藥品試劑KCl、HAC、NaCl、CaCl2、NaH2PO4、Na2S、Urea、KOH、CH3CH2OH、NaF、LaCl3均為分析純;紫地榆藥材。

1.2 儀器設備pHS-25C數(shù)字酸度計(上海鵬順科學儀器有限公司);E-201-C型pH復合電極(上海精密科學儀器有限公司);YMP-2B金相試樣磨拋機(蘇州歐卡精密光學儀器有限公司);ZXQ-1全自動金相鑲嵌機(上海緯維電子科技有限公司);402MVD型自動轉塔數(shù)顯顯微硬度儀(依工測試測量儀器上海有限公司);電子天平(波特樂-托利多儀器有限公司);SY5200DH超聲波清洗器(上海聲源超聲波儀器設備有限公司);80-2臺式低速離心機(上海醫(yī)療器械集團有限公司手術器械廠);旋轉蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵(鞏義市予華儀器有限責任公司);303-A-I型電熱恒溫培養(yǎng)箱(蕭山永發(fā)電器有限公司，湖南實驗儀器廠);JC101型電熱鼓風干燥箱(上海成順儀器儀表有限公司，南通嘉程儀器有限公司)。

1.3 材料處理

1.3.1 標本制備市場購買新鮮拔出的牛切牙60顆，去除牙根、軟組織，用去離子水加壓將冠髓沖洗干凈，用YMP-2B金相試樣磨拋機去除釉質表面的色素菌斑，用0.9%的生理鹽水超聲清洗40 min，置于生理鹽水－4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 試液提取紫地榆采購于云南大理集盛堂大藥房，經大理學院生藥學馬曉匡教授鑒定為正品。將紫地榆藥材洗凈置80℃干燥至恒質量，粉碎成粉末，準確稱取20 g于干凈燒杯中，加200 mL無水乙醇超聲提取40 min，離心收集上清液，用旋轉蒸發(fā)儀濃縮成浸膏，把浸膏用200 mL去離子水溶解，即為紫地榆乙醇提取物。

1.4 脫礦脫礦液的制備:0.15 mol/L的KCl，用HAc調節(jié)pH至4.00。將制備好的牛切牙標本浸入100 mL脫礦液中，在37℃培養(yǎng)箱內放置10 d，每5 d更換1次脫礦液。

用ZXQ—1全自動金相鑲嵌機將脫礦后牛切牙的標本固定于鑲嵌粉中，露出完好的牙釉質。用402MVD型自動轉塔數(shù)顯顯微硬度儀在正壓力為200 g的條件下測定上述標本硬度，每個標本測定3次，取其平均值。選取硬度在314 kg/mm2左右的32顆牛切牙標本作為實驗樣本。

1.5 再礦化將以上所選32顆牛切牙脫礦牙釉質標本隨機分為4組，每組8顆。經配對t檢驗分析，P＞0.05，無統(tǒng)計學差異。其中，A組用20 mg/L NaF溶液進行再礦化處理，每顆牛切牙標本每次用棉簽蘸取20 mg/L NaF溶液涂抹于牙釉質1 min，1 d涂抹4次(每隔3h處理1次);其余B，C，D 3組分別用0.5 g/L LaCl3溶液、100 mg/mL紫地榆乙醇提取物、去離子水作再礦化處理，方法同上。每次再礦化處理完畢，各組均再用酸性人工唾液涂抹于牙釉質1 min，以模擬口腔再礦化處理程序［9］。

再礦化處理14 d后，用402MVD型自動轉塔數(shù)顯顯微硬度儀在正壓力為200 g的條件下測定各組牛切牙標本硬度，每個標本測定3次，取平均值。

1.6 統(tǒng)計分析對各組測得數(shù)據進行配對t檢驗分析。

2 結果

經NaF(A組)、LaCl3(B組)、紫地榆乙醇提取物(C組)處理后，各組牙釉質表層顯微硬度平均值均明顯高于再礦化前(P＜0.01);去離子水對照組(D組)牙釉質表層顯微硬度平均值與再礦化前相比無明顯變化(P＞0.05)。這一結果表明NaF、LaCl3、紫地榆乙醇提取物都有促進脫礦牛切牙釉質再礦化的作用。見表1。

表1 各組再礦化前后牙釉質表層顯微硬度平均值(±s，n=3)

表1 各組再礦化前后牙釉質表層顯微硬度平均值(±s，n=3)

注:與脫礦后比較，*P＜0.01，＊＊P＞0.05。

組別脫礦后/(kg·mm－2)再脫礦化后/(kg·mm－2)A組314.7±2.0 343.6±2.3*B組313.6±2.2 358.4±3.0*C組314.0±2.7 335.6±2.4*D組313.9±2.9 315.9±2.0＊＊

再礦化后，A，B兩組間牙釉質表層顯微硬度平均值比較P＜0.01;A，C兩組間牙釉質表層顯微硬度平均值比較P＜0.01;B，C兩組間牙釉質表層顯微硬度平均值比較P＜0.01，均有顯著差異。且A，B，C各組牙釉質表層顯微硬度平均值與D組比較，都有P＜0.01，也有顯著差異。證明各組數(shù)據都具有統(tǒng)計學意義。

3 討論

目前，氟化鈉作為主要的防齲藥物，已得到人們的認可。其防齲機制主要包括對牙的作用和對細菌的作用兩大方面。對牙的作用包括:影響牙形態(tài)，使牙更易自潔而增強抗齲能力;降低釉質溶解度促進釉質再礦化。對細菌的作用包括:影響細菌生長，影響細菌糖代謝，影響大分子合成。由于氟濃度的穩(wěn)定性，氟化鈉的毒性、亞毒性，以及耐氟菌的出現(xiàn)等問題尚待解決，導致氟化鈉的應用受到限制，只能保持在20 mg/L的低濃度安全防齲范圍。

和氟化鈉相比，氯化鑭不僅具備了抑制至齲菌繁殖、黏附、產酸，改變牙菌斑pH值提高牙齒抗酸蝕能力的作用功效［10］;同時還具有毒性小，不蓄積，使牙釉柱變粗壯，明顯升高牙質硬度等優(yōu)點［11］。附著于牙釉質表面的La3+可直接取代脫礦過程中釉質晶格內所離失的Ca2+，以增加牙釉質的再礦化程度。但研究表明，氯化鑭的抗酸防齲能力明顯不及氟化鈉，且預防釉質齲需要高于0.5 g/L質量濃度的氯化鑭溶液［12］。

紫地榆不同溶劑提取物的抗酸作用不同，乙醇提取物的抗酸作用最強，因此本實驗對所用紫地榆進行乙醇提取。紫地榆含有大量鞣酸，對氟化鈉與紫地榆抗酸防齲功能進行動力學比較可知，100 mg/mL紫地榆水提物抗酸防齲功能明顯強于20 mg/L氟化鈉［13］。早期人工齲的防治主要包括減少酸脫礦和促進再礦化兩個層面。一方面紫地榆中的鞣酸和牙釉質中的Ca2+結合為一種堅硬的物質——鞣酸鈣沉積在釉質表面;另一方面可能是鞣酸與釉質中的有機質和鈣結合形成不溶性的復合物促進再礦化。另外，酸脫礦發(fā)生的釉質齲，蛋白不會丟失，紫地榆可能還會和牙釉質中的蛋白結合生成不溶性的物質。所以，紫地榆對牙釉質的抗酸保護作用強，而對再礦化的影響不及氟化鈉、氯化鑭等化學試劑所直接引發(fā)的離子取代及補給。影響牙釉質硬度值改變的具體作用物質還有待進一步研究確定。

本實驗采用表面顯微硬度測試(Surface microhardne，SMH)。其原理是，測試時，壓頭垂直壓向脫礦標本的自然表面，停留一定時間，使標本產生永久性變形，用顯微鏡測出壓痕的尺寸。該方法不僅能夠提供礦物質損失與獲得的間接證據，其結果還與釉質標本測試區(qū)下方的礦物含量明顯相關，可指明礦物的分部輪廓。因此，廣泛應用于牙齒釉質脫礦與再礦化的研究［14］。但存在以下缺點:結果只能定性;需要一個平坦的測試面;齲損的形狀，礦物質的再分布情況等因素可能影響測試結果;只有在一定的齲損深度范圍內，壓痕的長度與齲損深度才呈線性相關關系［15］。以上因素可能會給實驗帶來一定影響，實驗過程中，測試平面的人工打磨盡可能保持一致，確保礦物含量在同一水平，以減少人為誤差。

實驗結果顯示，經氟化鈉、氯化鑭、紫地榆乙醇提取物再礦化處理后的牙釉質表層顯微硬度都明顯增加，證明氟化鈉、氯化鑭、紫地榆乙醇提取物都有促進脫礦釉質再礦化的效用，作用由強到弱的順序依次為氯化鑭＞氟化鈉＞紫地榆乙醇提取物。天然植物藥防齲的研究具有鮮明的地域特性。天然藥物紫地榆乙醇提取物對牙體硬組織的再礦化有顯著的促進作用，其促進再礦化的作用雖不及預防齲齒最常用的藥物氟化鈉和氯化鑭，但卻具有天然藥物所特有的安全性，且廣泛分布于云南省境內，原藥資源豐富，有進一步研究與開發(fā)的價值。

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