Solid-state NMR investigation on the mineral structure in de- and remineralized dentin. Solid-state NMR investigation to provide evidence of fluoride-effect for caries prevention

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ウシの歯のエナメル質と象牙質の結晶性ナノ構造の違いを、X線回折（XRD）と固体核磁気共鳴（SS-NMR）を用いて詳しい評価を行った結果をまとめ、学会発表、論文発表を行った。高濃度フッ素が推奨されているが、特にエナメル質ではフッ化物の取り込み・反応性が少ないと判明している。格子サイト内の水酸基が、Fイオンに置換されると同時に、副産物のCaF2が、フッ化物の種類に限らず生成させることから、フッ化物の濃度より、フッ化物の酸性・中性により、最終歯質ミネラルへのフッ素の取り込み影響されることが容易に想像された。よって、市販の2%NaF配合フッ素歯面塗布剤である、中性バトラーフローデンフォームN 2%(サンスター社)、及び、バトラーフローデンフォームA酸性2％(サンスター社)を使用し、エナメル質、象牙質へのフッ素の取り込みを固体NMRにて測定した。結果、酸性フッ素歯面塗布剤が、エナメル質・象牙質共に、フッ化物生成が多く見られた。フルオロアパタイトと思われる化学シフトと共に、CaF２の生成が顕著に多く見られた。酸性状態でフッ化物を歯質に反応させることで、アパタイト組成分である、OH, Ca, PO4 イオンが一旦溶出し、酸性状態でも高濃度Fイオンを反応し、フルオロアパタイトを生成させると共に、副産物のCaF2が生成されると考えられた。酸性状態では基質の歯質を溶解させるが、中性化するに従い、フッ素は何らかの形で取り込まれていると考えられ、これらが抗う蝕効果を発揮できると期待できた。また、低濃度10ppmのフッ化物イオン濃度を、過飽和カルシウム、リン酸イオンと、ｐH7.4条件下で共沈させた場合の、フッ素残り込みをXRD・ Rietveld refinement法とSS-NMR法により分析した。結晶格子への取り込みと、OH基サイトへの取り込みが確認されたが、やはり同時にCaF2生成が見られた。