TiO2コーティングしたHApを用いたH2O2漂白で発生するROSのESR調査

ESR investigation of ROS generated by H2O2 bleaching with TiO2 coated HAp.

• Makiko Saita
• Kyo Kobayashi
• Kyou Kobatashi
• Fumihiko Yoshino
• Hiriko Hase
• Toru Nonami
• Katsuhiko Kimoto
• Masaichi-Chang-il Lee

抄録

臨床的な漂白は、３０％過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）またはＨ２Ｏ２／二酸化チタン（ＴｉＯ２）の組み合わせの溶液で達成できることがよく知られている。本研究では、ハイドロキシアパタイト（HAp-TiO2）でコーティングされたTiO2が活性酸素種（ROS）を発生させることができるという仮説を検討した。活性酸素は電子スピン共鳴(ESR)を用いた光触媒作用により発生する。HAp-TiO2のH2O2存在下での漂白特性は、ヘマトポルフィリンリトマス紙と抜歯を用いて測定することができる。H2O2の存在下でアナターゼTiO2、ルチルTiO2、アナターゼHAp-TiO2、ルチルHAp-TiO2を励起することにより、スーパーオキシド(O2(--))とヒドロキシルラジカル(HO(-))が発生することを実証した。R HAp-TiO2とH2O2の組み合わせは、すべての試料の中で最も高いレベルのHO(-)発生量を示し、最も顕著な漂白効果を示した。R HAp-TiO2とH2O2の組み合わせによって示された優れた漂白効果は，この組み合わせが漂白処理の臨床応用のための新しい方法につながる可能性を示唆している．

It is well known that clinical bleaching can be achieved with a solution of 30% hydrogen peroxide (H2O2) or H2O2/titanium dioxide (TiO2) combination. This study examined the hypothesis that TiO2 coated with hydroxyapatite (HAp-TiO2) can generate reactive oxygen species (ROS). ROS are generated via photocatalysis using electron spin resonance (ESR). The bleaching properties of HAp-TiO2 in the presence of H2O2 can be measured using hematoporphyrin litmus paper and extracted teeth. We demonstrate that superoxides (O2(•-)) and hydroxyl radicals (HO(•)) can be generated through excitation of anatase TiO2, rutile TiO2, anatase HAp-TiO2, and rutile HAp-TiO2 in the presence of H2O2. The combination of R HAp-TiO2 with H2O2 produced the highest level of HO(•) generation and the most marked bleaching effects of all the samples. The superior bleaching effects exhibited by R HAp-TiO2 with H2O2 suggest that this combination may lead to novel methods for the clinical application of bleaching treatments.