牙齿美白剂及酸性饮料对釉质表面结构的影响

牙齿美白剂及酸性饮料对釉质表面结构的影响目的比较冷光牙齿美白胶贴和酸性饮料对离体牙釉质表面形貌以及Ca/P
值和显微硬度的影响。

方法分别用冷光牙齿美白胶贴、可乐、橙汁对新鲜离体牙表面进行涂覆处理（以生理盐水为对照组），经过即刻、7 d、14 d后分别用扫描电子显微镜观察处理前后离体牙的表面形貌和表面Ca/P值变化，用显微硬度仪检测处理前后釉质显微硬度的改变。

结果处理后即刻，3个实验组的釉质表面均有脱矿现象，Ca/P值和显微硬度值均降低，明显小于对照组（P＜0.05）；7 d 后逐渐升高，14 d后与对照组无明显差异（P>0.05）。

结论牙齿美白剂对釉质有一过性脱矿作用，与日常饮用的酸性饮料相比，其脱矿属于正常范围，且随着时间推移，釉质可以发生再矿化。

标签：冷光美白；釉质；能谱分析；显微硬度
冷光牙齿美白系统操作方便、有效，但美白剂对牙齿表面结构的作用还存在争议[1]。

尽管牙齿美白被广泛认为是安全、无副作用的，但是还会出现牙齿敏感、牙龈溃疡等症状。

市售的许多酸性饮料，如可乐、橙汁的pH值大多低于5.5，这种酸性饮料也会导致釉质表面的结构和硬度发生改变[2]。

与日常饮用的酸性饮料相比，牙齿美白剂作用于牙齿表面的持续时间短，且浓度会随着时间延长而衰减。

本实验采用质量分数为6%的过氧化氢牙齿美白胶贴片进行牙齿美白治疗，观察美白剂对釉质表面形貌和硬度的影响，并与酸性饮料进行对比。

1 材料和方法
1.1 实验材料和仪器
Beyond冷光牙齿美白仪（美国普洋科技有限公司）及其配套的优上冷光美白胶贴（批号：038K01）；扫描电子显微镜（scanning electric microscope，SEM）（S-570型，日立公司，日本）；Damin-10全自动显微硬度仪（上海德华材料检测有限公司）。

百事可乐（美国百事可乐公司），果粒橙（美国可口可乐公司）。

1.2 实验分组及处理
将因正畸需要而拔除的60颗新鲜前磨牙在切片机上去除牙根，按近远中方向将牙冠均匀切分，取颊侧部分作为研究对象。

实验前将釉质样本常温保存在4 ℃蒸馏水中。

实验前8 h，将样本用环氧乙烷消毒后放在新鲜的唾液中以形成表膜，按处理方式随机分为4组。

漂白组（pH=5.5）：取15个釉质样本，进行冷光美白治疗。

根据说明，将含有激活剂膜的美白胶贴涂覆在釉质表面，冷光照射20 min后，除去美白剂，蒸馏水冲洗30 s，作为1 d的治疗周期；然后将其保存在人工唾液（主要成分为羧甲基纤维素钠、山梨醇、氯化钾、氯化钠及防腐剂、矫味剂等）中，到下个治疗周期时取出。

可乐组（pH=5.7）：取15个样本，放在24孔细胞培养板内，每个样本注入1.0 mL百事可乐饮料，然后放在摇瓶中，35 ℃均匀摇晃，持续20 min，蒸馏水清洗30 s，然后将其保存在人工唾液中，
到下个治疗周期时取出。

橙汁组（pH=5.1）：取15个样本，采用与可乐组同样的方法处理，将百事可乐更换为果粒橙。

对照组（pH=7.0）：取15个样本，进行与B、C组相同的处理，只是将饮料换成生理盐水。

每组在5 d内重复5次处理，处理后随即保存在人工唾液中再矿化。

处理后即刻、14 d时，在4组中分别随机取出3个样本进行SEM观察；处理后即刻、7 d、14 d时对样本进行能谱分析，并测试显微硬度。

1.3 SEM观察和能谱分析
将釉质样本在冷水下用双面金刚砂片切取约4 mm×4 mm×2 mm大小的釉质片，每组样本随机选取2个，超声振荡清洗，干燥，喷金，然后用SEM（工作电压20 kV）对釉质表面进行观察及能谱分析。

在对样本各面扫描的同时，记录样本的能谱曲线并计算出Ca、P含量，计算Ca/P质量比值。

1.4 显微硬度测试
将釉质片用超硬石膏包埋，暴露2 mm×2 mm大小的釉质平面备用。

用全自动显微硬度仪测试釉质表面的显微硬度，加载力为100 N，持续15 s，每个样本测试3次，取平均值。

2 结果
各组的SEM观察结果见图1。

与对照组比较，漂白组与可乐、橙汁组的釉质表面在处理后即刻都有脱矿表现；经过14 d再矿化后，釉质表面趋于稳定，脱矿区域消失，3组样品都接近于对照组，其中橙汁组的矿化速度稍慢于可乐组和漂白组。

各组的Ca/P质量比值见表1：漂白组与可乐、橙汁组处理后即刻的Ca/P值均降低，且明显小于对照组（P＜0.05）；处理7 d后逐渐升高，14 d后与对照组无明显差异（P>0.05）；比较处理后即刻Ca/P值，橙汁组略小于漂白和可乐组（P ＜0.05）。

显微硬度测试结果见表2。

漂白组与可乐、橙汁组处理后即刻的显微硬度均降低，且明显小于对照组（P＜0.05）；7 d后逐渐升高，14 d后与对照组无明显差异（P>0.05）。

比较处理后即刻显微硬度值，橙汁组略小于漂白和可乐组（P ＜0.05）。

3 讨论
与其他牙齿美学技术相比，变色牙漂白技术的优点是在治疗过程中对患牙的创伤小，甚至可最大限度地保持牙齿硬组织的完整性。

Ca/P值和显微硬度是表示釉质脱矿程度的指标。

White等[3]报道，在离体牙实验中，低质量分数的过氧化物对釉质形态、结构和微硬度均无影响。

Oltu等[2]研究表明，10%～16%过氧化物没有改变釉质的结构。

但是也有研究[4]证明，强氧化剂在漂白过程中可以
使釉质表面发生轻微脱矿，表面粗糙度增加。

McCracken等[5]认为，经10%过氧化脲漂白的釉质中钙的丢失量不足以影响平均显微硬度，因此没有临床意义。

美白剂在牙齿内部是通过釉小柱、柱间隙、结晶间隙渗透到牙齿深部的，其漂白效果与牙齿的这些结构有关，而且随着年龄的增加，成熟釉质的通透性下降。

漂白的间隙如果既不用人工唾液也不用缓冲液保存，显微硬度会发生一过性降低[6]。

本实验结果表明，含有6%过氧化物凝胶的美白剂所引起的釉质表面结构的改变，并不比日常饮用的饮料如可乐、橙汁等更显著。

以往研究[7]也表明，当使用人工唾液作为储存介质时，美白剂对釉质表面结构的影响也不明显。

尽管釉质硬度减低的机制还不明确，但是pH值的变化还是起到了至关重要的作用。

有研究[8]发现，美白剂在低pH值条件下所造成的釉质改变更加明显，而市售美白剂的pH值变化较大，从3.67～11.36不等。

pH值为5.5～7.0的美白剂所引起的釉质表面形貌的改变最小，过氧化物与釉质的化学反应是最有可能导致硬度降低的原因[9]。

本实验中美白剂pH值为5.5，高于橙汁的5.1，这可能导致橙汁组在处理后即刻的Ca/P比值和硬度减低值超过漂白组。

SEM观察显示，冷光牙齿美白系统对釉质表面形态有影响，局部出现脱矿，Ca/P值和显微硬度在漂白后有短暂下降，1周后有所回升，并恢复到漂白前的水平。

这也可能与离体牙样本在漂白间隙储存在37 ℃人工唾液中有关。

有研究[10]报道，脱矿的釉质比完整釉质更容易被再矿化；而口腔中唾液的流动和高矿化能力可以增加漂白后脱矿釉质的再矿化。

尽管在本实验中美白剂对釉质本身产生了一定的影响，但都是短暂的、可恢复的，提示冷光牙齿美白系统对牙齿并未造成永久性损伤，但治疗后应尽量避免饮用橙汁、可乐等酸性饮料。

[参考文献]
[1] Watts A，Addy M. Tooth discolouration and staining：a review of the literature[J]. Br Dent J，2001，190（6）：309-316.
[2] Oltu U，Gürgan S. Effects of three concentrations of carba-mide peroxide on the structure of enamel[J]. J Oral Rehabil，2000，27（4）：332-340.
[3] White DJ，Kozak KM，Zoladz JR，et al. Effects of Crest Whitestrips bleaching on surface morphology and fracture susceptibility of teeth in vitro[J]. J Clin Dent，2003，14（4）：
82-87.
[4] Rotstein I，Dankner E，Goldman A，et al. Histochemical analysis of dental hard tissues following bleaching[J]. J Endod，1996，22（1）：23-25.
[5] McCracken MS，Haywood VB. Demineralization effects of 10 percent carbamide peroxide[J]. J Dent，1996，24（6）：
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[6] Smitd A，Weller D，Roman I，et al. Effect of bleaching agents on microhardness and surface morphology of tooth enamel[J]. Am J Dent，1998，11（2）：83-85.
[7] Attin T，Schmidlin PR，Wegehaupt F，et al. Influence of study design on the impact of bleaching agents on dental enamel microhardness：a review[J]. Dent Mater，2009，25（2）：143-157.
[8] Price RB，Sedarous M，Hiltz GS. The pH of tooth-whitening products[J]. J Can Dent Assoc，2000，66（8）：421-426.
[9] Jiang T，Ma X，Wang Y，et al. Investigation of the effects of 30% hydrogen peroxide on human tooth enamel by Ra-man scattering and laser-induced fluorescence[J]. J Biomed Opt，2008，13（1）：014019.
[10] Hegedüs C，Bistey T，Flóra-Nagy E，et al. An atomic force microscopy study on the effect of bleaching agents on ena-mel surface[J]. J Dent，1999，27（7）：509-515.
（本文编辑吴爱华）。