Search

化学量論的組成をもち, しかも結晶性の良いストロンチウムおよびバリウムハイドロキシアパタイト (SrHAおよびBaHA) を合成し, 種々の有機酸水溶液における溶解量を測定し, 有機酸とそれら金属イオンの錯体の安定度定数と溶解量の関係をカルシウムハイドロキシアパタイト (CaHA) の場合と比較検討した。SrHAは, 有機酸水溶液のpHの増加と共に溶解量が指数関数的に減少し, CaHAにおける溶解曲線と同様なパターンを示したが, その溶解量はCaHAの約2倍であった。また, アパタイトの溶解平衡式と溶出金属イオンと有機酸との錯体の生成とを考慮し導いた式に, SrHAは比較的良く一致した。しかし, 式より計算したSr/Pの比が, 純粋なアパタイトの比より小さいことから, 溶解液中のSrHA結晶表面は, ストロンチウムーリン比の小さい錯化合物などで覆われていると考えられる。一方, BaHAの溶解性は, SrHAおよびCaHAの場合と異なり, pHの増加に対し指数関数的に減少せず, りん酸イオンに比ベバリウムイオンの溶出量が多い。その理由は, 本実験のpH4～7の範囲では, BaHAは安定に存在できず, りん酸水素バリウムに変化するためと考えられる。

合成アパタイトの粉末をフッ素およびランタンの二段処理 (F-La 処理) すると, 表面に非晶質フッ化ランタン (LaF3) ができ, 酸に対する溶解度が著しく減少することを見出し, これまでにこの方法の臨床応用への可能性を検討してきた。今回は, 前報で得られた最適条件で処理した抜去ヒト永久歯につき, まず前回より過酷な酸溶解試験 (pH4.0, 24時間) および人工う蝕試験をおこない, エナメル質からのカルシウム溶出量ならびに歯質の脱灰状態を調べた。次に, F-La処理表面のブラッシングによる耐摩耗性を検討した。その結果, 以下のことがわかった。(1) 酸溶解試験24時間後において, F-La処理永久歯からのカルシウム総溶出量は, 酸性フッ素リン酸溶液処理 (F処理) 単独の場合に比べ約1/2に減少した。また, マイクロラジオグラフィーより, F-La処理永久歯の脱灰された表面には, 高石灰化層が観察された。(2) 人工う蝕試験 (平均pH4.5, 9時間) において, F-La処理永久歯では, 歯質の脱灰がF処理の約3/5に抑制されていた。(3) 10,000回のブラッシング摩耗後の試料の切断表面につき, X線マイクロアナライザーを用いて, 各元素の分布を分析した結果, 約5μmの層が削り取られたが, 摩耗表面から約10μmの深さまでランタンおよびフッ素元素の存在が認められた。(4) (3) で得られた摩耗試験後の試料につき, 1時間の酸溶解試験を行ったところ, それら元素は表面から約5μmの深さまで残存することが認められ, 酸および摩耗作用から歯質が保護されていることがわかった。

骨や歯の硬組織の主体をなすカルシウムヒドロキシアパタイト (Ca-HAp) の無機酸や有機酸に対する溶解性や, その溶解性に対する微量無機成分の影響などの基礎的研究として, Ca-HApおよびカドミウム, 鉛のヒドロキシアパタイト (Cd-HApおよびPb-HAp) を合成し, これらの溶解性を検討した。さらに, Ca-HApについては種々の有機酸における溶解量を測定し, 有機酸のCa2+錯体の安定度定数とCa-HApの溶解量の関連性を調べた。その結果, (1) 化学量論的な組成でしかも結晶性の良いCa-HAp, Cd-HApおよびPb-HAp合成し, その無機酸に対する溶解度から熱力学的溶解度積を求めた。Ca-HAp, Cd-HApおよびPb-HApについてそれぞれ115±0.3, 128±0.7および158±0.4の溶解度積を得た。ここでCd-HAp, Pb-HApの合成および溶解に関して, その生成のpH範囲を詳細に検討したところ, Cd-HApについては37-60℃ではCd5H2 (PO4) 4 (H2O) 4中に微量生成し, 80℃以上になると中性付近ではじめて単一の相として沈殿した。Pb-HApは温度に影響なくpH3-12の範囲で生成した。(2) 有機水溶液中のCa-HApの溶解量とCa2+錯体の安定度数の関係を調べるために, 一塩基酸から二塩基酸, 三塩基酸およびオキシカルボン酸までの直鎖有機酸の種類および溶液のpHを系統的に変えて検討した。その結果, Ca-HApのカルシウムおよびリンの溶解は多くの有機酸水溶液中, pH4～6.5の範囲で下記の式に従うことがわかった (ただし, リンゴ酸, 酒石酸, クエン酸を除く) 。l・log〔Ca2+〕total・〔OH-〕2/1+KcaA・〔An-〕+m・log〔H+〕・〔P〕total=const.ここで, KcaAは有機酸とCa2+の錯体の安定度定数, 〔An-〕は有機酸イオンの濃度である。

Though fluorescent X-ray spectrometers have been applied for analysis of trace elements in many fields, few studies were reported on the odontological use of this method.In order to obtain a simple and quick analytical method for trace elements in deciduous teeth, pH of sample solution, APDC amount to be added, andaging time for precipitation were mainly examined.A deciduous tooth was dissolved by H NO3 and a metal complex was formed in which APDC bonded with trace elements in the tooth solution. Then, trace element analysis was carried out by a fluorescent X-ray spectrometer after the precipitation was collected on the Millipore filter.As a result, trace elements such as Cu, Zn, Pb, and Fe in primary teeth were determined quantitatively and it was elucidated that data were obtained without interference when excesses in the amounts of Ca and PO4 existing in teeth were removed, because the APDC did not form any precipitation with Ca2+and P8+.