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紫地榆对人工脱矿釉质再矿化效果的显微硬度观察
蓝 海， 王 毅
(云南省大理学院药化学院，云南 大理 671000)
收稿日期:2011-09-29
基金项目:云南省大理学院应用开发研究基金 (KYYY201102)
作者简介:蓝 海 (1964—) ，女 (白族) ，教授，硕士生导师，从事生物无机化学方面的研究。Tel:13769225179，E-mail: lan-
hai8696@ 126. com
摘要:目的 研究天然药物紫地榆乙醇提取物对早期人工龋齿的再矿化作用。方法 利用显微硬度仪测定，比较天然
药物紫地榆乙醇提取物与预防龋齿最常用的药物氟化钠和氯化镧对人工脱矿牛切牙再矿化前后的釉质表层显微硬度影
响的强弱。结果 紫地榆乙醇提取物组人工脱矿牛切牙牙釉质表层显微硬度再矿化后明显升高，再矿化前后变化显著
(P ＜ 0. 01) ，但其再矿化后釉质表层显微硬度低于氟化钠组与氯化镧组 (P ＜ 0. 01)。而去离子水对照组再矿化前后牙
齿的硬度无明显改变 (P ＞ 0. 05)。结论 100 mg /mL紫地榆乙醇提取物能促进人工脱矿牛切牙再矿化，但效果弱于氯
化镧 (0. 5 g /L)和氟化钠 (20 mg /L)。
关键词:紫地榆;釉质;脱矿;再矿化;显微硬度
中图分类号:R285. 5 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)12-2424-03
龋病，是在以细菌为主的多种因素影响下，牙体硬组
织发生慢性进行性破坏的一种疾病，是人类的常见多发病
之一，世界卫生组织将其列为危害人类疾病的第三位，仅
次于癌症和心血管疾病［1］。其所引起的牙体硬组织病理改
变涉及牙釉质、牙本质和牙骨质。龋病的组织病理学研究
发现，无论是釉质龋、牙本质龋或牙骨质龋，都是以脱矿
为主要过程的病变［2］。20 世纪 80 年代，再矿化现象发现
以后，人们逐渐认识到龋病病变是一个脱矿与再矿化的交
替变化的过程［3］。脱矿与再矿化的交替进行，可看作是釉
质中钙和磷酸盐移出、移近的动力学过程［4］。
1978 年，Tanizaki发现鞣酸可抑制牙本质胶原的分解
阻碍牙本质龋的进程［5］。紫地榆 Geranium strictipes R. Kunth
为白族、彝族民间习用草药，又名赤地榆、红地榆、隔山
消、万两金、地榆［6］。原植物为牻牛儿苗科老鹳草属植物，
入药为其干燥根［7］，民间长期用作厌食症的治疗，同时具
有消炎、止痢和收敛的功效。研究发现，紫地榆含有大量
的鞣酸，且具有抗酸防龋作用［8］。
本实验通过对再矿化后的离体牛切牙进行显微硬度测
定，比较天然药物紫地榆与化学制剂氟化钠 (NaF)、氯化
镧 (LaCl3)对牙齿再矿化的影响，以期为防龋天然药物的
进一步开发和利用提供一定的实验依据。
1 材料与方法
1. 1 药品试剂 KCl、HAC、NaCl、CaCl2、NaH2PO4、
Na2S、Urea、KOH、CH3CH2OH、NaF、LaCl3 均为分析纯;
紫地榆药材。
1. 2 仪器设备 pHS-25C数字酸度计 (上海鹏顺科学仪器
有限公司) ;E-201-C型 pH 复合电极 (上海精密科学仪器
有限公司) ;YMP-2B金相试样磨抛机 (苏州欧卡精密光学
仪器有限公司) ;ZXQ-1 全自动金相镶嵌机 (上海纬维电
子科技有限公司) ;402MVD 型自动转塔数显显微硬度仪
(依工测试测量仪器上海有限公司) ;电子天平 (波特乐-
托利多仪器有限公司) ;SY5200DH超声波清洗器 (上海声
源超声波仪器设备有限公司) ;80-2 台式低速离心机 (上
海医疗器械集团有限公司手术器械厂) ;旋转蒸发器 (上
海亚荣生化仪器厂) ;SHZ-D (Ⅲ)循环水式真空泵 (巩
义市予华仪器有限责任公司) ;303-A-I 型电热恒温培养箱
(萧山永发电器有限公司，湖南实验仪器厂) ;JC101 型电
热鼓风干燥箱 (上海成顺仪器仪表有限公司，南通嘉程仪
器有限公司)。
1. 3 材料处理
1. 3. 1 标本制备 市场购买新鲜拔出的牛切牙 60 颗，去
除牙根、软组织，用去离子水加压将冠髓冲洗干净，用
YMP-2B金相试样磨抛机去除釉质表面的色素菌斑，用
0. 9%的生理盐水超声清洗 40 min，置于生理盐水 － 4 ℃冰
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箱中保存备用。
1. 3. 2 试液提取 紫地榆采购于云南大理集盛堂大药房，
经大理学院生药学马晓匡教授鉴定为正品。将紫地榆药材
洗净置80 ℃干燥至恒质量，粉碎成粉末，准确称取 20 g于
干净烧杯中，加 200 mL无水乙醇超声提取 40 min，离心收
集上清液，用旋转蒸发仪浓缩成浸膏，把浸膏用 200 mL去
离子水溶解，即为紫地榆乙醇提取物。
1. 4 脱矿 脱矿液的制备:0. 15 mol /L的 KCl，用 HAc调
节 pH至 4. 00。将制备好的牛切牙标本浸入 100 mL脱矿液
中，在37 ℃培养箱内放置 10 d，每 5 d更换 1 次脱矿液。
用 ZXQ—1 全自动金相镶嵌机将脱矿后牛切牙的标本
固定于镶嵌粉中，露出完好的牙釉质。用 402MVD 型自动
转塔数显显微硬度仪在正压力为 200 g 的条件下测定上述
标本硬度，每个标本测定 3 次，取其平均值。选取硬度在
314 kg /mm2 左右的 32 颗牛切牙标本作为实验样本。
1. 5 再矿化 将以上所选 32 颗牛切牙脱矿牙釉质标本随
机分为 4 组，每组 8 颗。经配对 t 检验分析，P ＞ 0. 05，无
统计学差异。其中，A 组用 20 mg /L NaF 溶液进行再矿化
处理，每颗牛切牙标本每次用棉签蘸取 20 mg /L NaF 溶液
涂抹于牙釉质 1 min，1 d 涂抹 4 次 (每隔 3h 处理 1 次) ;
其余 B，C，D 3 组分别用 0. 5 g /L LaCl3 溶液、100 mg /mL
紫地榆乙醇提取物、去离子水作再矿化处理，方法同上。
每次再矿化处理完毕，各组均再用酸性人工唾液涂抹于牙
釉质 1 min，以模拟口腔再矿化处理程序［9］。
再矿化处理 14 d后，用 402MVD型自动转塔数显显微
硬度仪在正压力为 200 g 的条件下测定各组牛切牙标本硬
度，每个标本测定 3 次，取平均值。
1. 6 统计分析 对各组测得数据进行配对 t检验分析。
2 结果
经 NaF (A 组)、LaCl3 (B 组)、紫地榆乙醇提取物
(C组)处理后，各组牙釉质表层显微硬度平均值均明显高
于再矿化前 (P ＜ 0. 01) ;去离子水对照组 (D组)牙釉质
表层显微硬度平均值与再矿化前相比无明显变化 (P ＞
0. 05)。这一结果表明 NaF、LaCl3、紫地榆乙醇提取物都有
促进脱矿牛切牙釉质再矿化的作用。见表 1。
表 1 各组再矿化前后牙釉质表层显微硬度平均值 (x ± s，
n =3)
组别
脱矿后 /
(kg·mm －2)
再脱矿化后 /
(kg·mm －2)
A组 314. 7 ± 2. 0 343. 6 ± 2. 3*
B组 313. 6 ± 2. 2 358. 4 ± 3. 0*
C组 314. 0 ± 2. 7 335. 6 ± 2. 4*
D组 313. 9 ± 2. 9 315. 9 ± 2. 0＊＊
注:与脱矿后比较，* P ＜ 0. 01，＊＊P ＞ 0. 05。
再矿化后，A，B两组间牙釉质表层显微硬度平均值比
较 P ＜ 0. 01;A，C两组间牙釉质表层显微硬度平均值比较
P ＜ 0. 01;B，C两组间牙釉质表层显微硬度平均值比较 P
＜ 0. 01，均有显著差异。且 A，B，C各组牙釉质表层显微
硬度平均值与 D 组比较，都有 P ＜ 0. 01，也有显著差异。
证明各组数据都具有统计学意义。
3 讨论
目前，氟化钠作为主要的防龋药物，已得到人们的认
可。其防龋机制主要包括对牙的作用和对细菌的作用两大
方面。对牙的作用包括:影响牙形态，使牙更易自洁而增
强抗龋能力;降低釉质溶解度促进釉质再矿化。对细菌的
作用包括:影响细菌生长，影响细菌糖代谢，影响大分子
合成。由于氟浓度的稳定性，氟化钠的毒性、亚毒性，以
及耐氟菌的出现等问题尚待解决，导致氟化钠的应用受到
限制，只能保持在 20 mg /L的低浓度安全防龋范围。
和氟化钠相比，氯化镧不仅具备了抑制至龋菌繁殖、
黏附、产酸，改变牙菌斑 pH 值提高牙齿抗酸蚀能力的作
用功效［10］;同时还具有毒性小，不蓄积，使牙釉柱变粗
壮，明显升高牙质硬度等优点［11］。附着于牙釉质表面的
La3 +可直接取代脱矿过程中釉质晶格内所离失的 Ca2 +，以
增加牙釉质的再矿化程度。但研究表明，氯化镧的抗酸防
龋能力明显不及氟化钠，且预防釉质龋需要高于 0. 5 g /L
质量浓度的氯化镧溶液［12］。
紫地榆不同溶剂提取物的抗酸作用不同，乙醇提取物
的抗酸作用最强，因此本实验对所用紫地榆进行乙醇提取。
紫地榆含有大量鞣酸，对氟化钠与紫地榆抗酸防龋功能进
行动力学比较可知，100 mg /mL 紫地榆水提物抗酸防龋功
能明显强于 20 mg /L氟化钠［13］。早期人工龋的防治主要包
括减少酸脱矿和促进再矿化两个层面。一方面紫地榆中的
鞣酸和牙釉质中的 Ca2 +结合为一种坚硬的物质———鞣酸钙
沉积在釉质表面;另一方面可能是鞣酸与釉质中的有机质
和钙结合形成不溶性的复合物促进再矿化。另外，酸脱矿
发生的釉质龋，蛋白不会丢失，紫地榆可能还会和牙釉质
中的蛋白结合生成不溶性的物质。所以，紫地榆对牙釉质
的抗酸保护作用强，而对再矿化的影响不及氟化钠、氯化
镧等化学试剂所直接引发的离子取代及补给。影响牙釉质
硬度值改变的具体作用物质还有待进一步研究确定。
本实验采用表面显微硬度测试 (Surface microhardne，
SMH)。其原理是，测试时，压头垂直压向脱矿标本的自然
表面，停留一定时间，使标本产生永久性变形，用显微镜
测出压痕的尺寸。该方法不仅能够提供矿物质损失与获得
的间接证据，其结果还与釉质标本测试区下方的矿物含量
明显相关，可指明矿物的分部轮廓。因此，广泛应用于牙
齿釉质脱矿与再矿化的研究［14］。但存在以下缺点:结果只
能定性;需要一个平坦的测试面;龋损的形状，矿物质的
再分布情况等因素可能影响测试结果;只有在一定的龋损
深度范围内，压痕的长度与龋损深度才呈线性相关关
系［15］。以上因素可能会给实验带来一定影响，实验过程
中，测试平面的人工打磨尽可能保持一致，确保矿物含量
在同一水平，以减少人为误差。
实验结果显示，经氟化钠、氯化镧、紫地榆乙醇提取
物再矿化处理后的牙釉质表层显微硬度都明显增加，证明
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氟化钠、氯化镧、紫地榆乙醇提取物都有促进脱矿釉质再
矿化的效用，作用由强到弱的顺序依次为氯化镧 ＞氟化钠
＞紫地榆乙醇提取物。天然植物药防龋的研究具有鲜明的
地域特性。天然药物紫地榆乙醇提取物对牙体硬组织的再
矿化有显著的促进作用，其促进再矿化的作用虽不及预防
龋齿最常用的药物氟化钠和氯化镧，但却具有天然药物所
特有的安全性，且广泛分布于云南省境内，原药资源丰富，
有进一步研究与开发的价值。
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正交优化超声波法提取瓦松总黄酮工艺的研究
祝 波， 王亚红*
(吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022)
收稿日期:2011-12-26
基金项目:吉林化工学院项目 (吉化院合字第 2011 第 027 号)
作者简介:祝 波 (1976—) ，女，讲师，从事天然药物的研究开发。Tel:13944235059
* 通信作者:王亚红 (1970—) ，女 (满族) ，教授，从事天然药物的研究开发。Tel:13704319665
摘要:目的 采用正交实验设计探讨瓦松中总黄酮提取的最佳工艺条件。方法 运用超声技术提取瓦松黄酮，以紫外
可见分光光度法定量，计算总黄酮提取率。结果 各因素的影响大小次序先后为提取温度 ＞固液比 ＞提取时间 ＞超声
频率。最佳工艺条件为:提取时间 40 min，固液比 1 ∶ 20，超声频率 47. 6 kHz，提取温度40 ℃，在优化条件下，瓦松
总黄酮的提取率为 0. 802%，明显大于传统回流提取瓦松总黄酮提取率 0. 356%。结论 相对传统提取方法而言，超
声提取具有提取率高、节约时间等优点。
关键词:瓦松;总黄酮;超声提取;正交实验
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)12-2426-03
瓦松 Orostachys fimbriatus为景天科瓦松属植物，又名流
苏瓦松，全国各地均有分布，以全草入药。始载于《唐本
草》，据《中国药典》2010 年版一部记载其味酸、性平、
无毒，归肝、肺、脾经。具有清热解毒、止血、利湿、消
肿等功效，用于吐血、鼻衄、血痢、疟疾、痔疮、湿疹、
痈毒、疔疮等症［1］。现代药理研究表明该植物具有抗癌、
抗炎、抗菌、强心、抗病毒和免疫调节等作用［2］。国内外
学者对瓦松属药用植物的化学成分及生物活性进行了一系
列研究，并取得一定进展［3-4］，瓦松主要含黄酮 (fla-
vonoids)、木栓酮 (friedelin)、没食子酸 (gallic acid)、齐
墩果酸 (oleanolic acid)、胡萝卜苷 (carrot glycoside)、尿
嘧啶 (uracil)等化学成分，因此用途广泛，具有药、食两
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