Solid-state NMR analysis for restorative effect of fluoride-containing bioactive glass on demineralized lesion in tooth

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国内で開発された、フルオロボロアルミノシリケートガラス系ベースのS-PRG (surface pre-reacted glass ionomer)フィラーを使用した実験では、フ ッ素、ホウ酸、ストロンチウムイオンリリースの再石灰化への影響を、X線回折（XRD）・Rietveld refinement法と、固体核磁気共鳴（SS-NMR）を用いて詳しい評価を行った。フ ッ素、ホウ酸、ストロンチウムイオンは、Caイオン、リン酸イオンと反応し、アパタイト結晶に取り入れられる挙動を、固体NMR分析、XRD解析を行い、粉末回折パターンから結晶構造を推定するRietveld解析を行った。HPO42-とCa2+を含む過飽和緩衝液からナノサイズハイドロキシアパタイト（H-Ap）を生成し、 固溶体法として、4種類の添加物（フ ッ素、ホウ酸、ストロンチウムイオン、S-PRG filler抽出液を使用した。結果、2D 1H-31P heteronuclear-correlation (HETCOR) NMRは、フッ化物添加時、HETCORの1H軸への投影はアパタイト構造へのF-取り込みを示した。各固溶体の31P軸上のピークはH-Apとは異なり、半値幅が大きくなった。FとBO3イオンが組み込まれていることは、19FNMRと11B NMRでさらに確認された。XRDでは、Sr2+の取り込みは軸長の増加によって示され、Sr2+はCaIIサイトに優先的に取り込まれていることがわかった。S-PRGフィラー溶出液中のF-、Sr2+、BO33-は、カルシウムと反応させ リン酸イオンがハイドロキシアパタイトの結晶格子に取り込まれていることがわかった。S-PRGフィラーのイオンは、アパタイト析出の結晶化を変化させ、様々なアパタイトを生成することに関与していると考えられた。