カルシウムおよびリン含有塩を含む過酸化水素漂白剤がエナメル質の表面硬度および粗さに及ぼす影響

Effect of a hydrogen peroxide bleaching agent with calcium and phosphorus-containing salts on enamel surface hardness and roughness.

抄録

目的:

ハイドロキシアパタイトに対して飽和濃度の35％過酸化水素に、カルシウムおよびリン含有塩を添加することで、漂白したエナメル質への悪影響を軽減したり、漂白効果に影響を与えるかどうかを評価する。

PURPOSE: To evaluate whether adding calcium and phosphorus-containing salts to 35% hydrogen peroxide at saturation concentrations with respect to hydroxyapatite would reduce its deleterious effects on bleached enamel or affect bleaching efficacy.

方法:

35%過酸化水素溶液中のカルシウムとリンの飽和濃度を，粉末エナメルとの平衡化後に測定した。塩の35％過酸化水素への溶解度限界を実験的に求めた。ベースラインとなるエナメルのヌープマイクロハードネス（KHN），表面粗さ（Ra），色が既知のウシエナメル象牙質研磨標本（n=120）を，以下のように異なる濃度のカルシウムおよびリン含有塩を含む過酸化水素で漂白した。ネガティブコントロール-無添加の水，ポジティブコントロール-無添加の35％過酸化水素，CaおよびPの50％-カルシウムおよびリン含有塩の添加量が飽和濃度の50％の過酸化水素，CaおよびPの100％-カルシウムおよびリン含有塩の添加量が飽和濃度の100％の過酸化水素，Ca限界-溶解度限界のカルシウム含有塩を添加した過酸化水素，P限界-溶解度限界のリン含有塩を添加した過酸化水素。調製した漂白液を試験片の表面に60分間塗布した。漂白直後に微小硬さと表面粗さを測定し，7日後に色の変化（ΔE*00）を評価した。

METHODS: The saturation concentrations of elemental calcium and phosphorus in a 35% hydrogen peroxide solution were determined after equilibration with powdered enamel. The solubility limit of the salts in 35% hydrogen peroxide was then experimentally determined. Polished bovine enamel-dentin specimens (n=120) with known baseline enamel Knoop microhardness (KHN), surface roughness (Ra), and color were bleached with hydrogen peroxide containing different concentrations of calcium and phosphorus-containing salts as follows: Negative Control - water without any addition; Positive Control - 35% hydrogen peroxide without any addition; 50% of Ca and P - hydrogen peroxide with calcium and phosphorus-containing salt additions of 50% of the saturation concentration; 100% of Ca and P - hydrogen peroxide with calcium and phosphorus-containing salt additions of 100% of the saturation concentration; Ca limit - hydrogen peroxide with addition of calcium-containing salt at the solubility limit, and P limit - hydrogen peroxide with addition of phosphate-containing salt at the solubility limit. The prepared bleaching solutions were applied on the surface of the specimens for 60 minutes. The microhardness and surface roughness were measured immediately after bleaching, and the color change (ΔE*00) was evaluated after 7 days.

結果:

一元配置分散分析により，すべての評価項目で群間の有意差が認められた（P<0.05）。ハイドロキシアパタイトに対して元素状のカルシウムおよび／またはリンを添加して飽和させた群は，ネガティブコントロールと比較して微小硬さと粗さに有意な変化は見られなかったが，ミネラルを添加しないポジティブコントロールと50％飽和させた群では，微小硬さの低下と粗さの増加が見られた。ハイドロキシアパタイトに対して飽和過酸化水素溶液を作るのに十分な濃度のカルシウムおよび／またはリン含有塩を添加することで，漂白効果に影響を与えることなく，表面変化を完全に防ぐことができた。

RESULTS: One-way ANOVA showed significant differences among the groups for all evaluations (P< 0.05). The groups saturated with elemental calcium and/or phosphorus with respect to hydroxyapatite did not show significant changes in microhardness and roughness in relation to the negative control, while the positive control without mineral supplementation and the 50% saturated group showed reduced microhardness and increased roughness. The addition of calcium and/or phosphorus-containing salts in sufficient concentrations to create a saturated hydrogen peroxide solution with respect to hydroxyapatite was able to completely prevent surface changes without affecting the bleaching effect.

臨床的意義:

ハイドロキシアパタイトに対して飽和濃度以上のイオンを添加することで，漂白ジェルの効果を損なうことなくエナメル質の脱灰を防ぐことができる。

CLINICAL SIGNIFICANCE: The addition of ions at saturation concentrations or higher with respect to hydroxyapatite can prevent enamel demineralization without compromising the efficacy of bleaching gels.