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Factors affecting the differential dissolution of human enamel in acid and EDTA. A scanning electron microscope study

1971; Elsevier BV; Volume: 16; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0003-9969(71)90163-4

1879-1506

Newell W. Johnson, D.F.G. Poole, John E. Tyler,

Dental Erosion and Treatment

Surfaces of sound, human permanent teeth, either natural surfaces or surfaces cut in various planes, were etched with a variety of agents. In general, acids preferentially removed prism centres and ethylene diamine tetra-acetic acid (EDTA), at neutral pH, preferentially removed prism peripheries. A relationship between time and concentration was suggested by the observations that application of very dilute EDTA solutions resulted in the formation of narrow clefts at prism junctions which progressed to destroy the prism peripheries. Short exposures to dilute acids produced similar clefts as well as shallow concavities within the body of the prism; these concavities deepened with length of exposure leaving the prism cortex relatively unaffected. Etching with organic acids at neutral pH, where they might be expected to manifest some chelating activity, and etching with EDTA at acid pH, produced variable results with features typical of both acid and neutral EDTA attack. When the ionization of acids was inhibited by preparation in non-aqueous solvents, prism junctions appeared to be preferentially attacked. The role of crystal orientation and regional differences in chemical composition of enamel are discussed as possible explanations for the findings. It is suggested that the major factor which determines the differential etching by different agents is the greater permeability of prism junctions, which admits the large EDTA molecule and acid anions more readily than the bodies of the prisms. The pattern of tissue destruction seen in enamel caries could be explained on the basis of acid dissolution alone, or by a mixture of acid dissolution and calcium complexation. Des surfaces des dents permanentes humaines, saines, soit des surfaces naturelles, soit taillées en plans variés, ont été gravées avec une variété d'agents. En général, les acides écartèrent de préférence les centres des prismes et l'acide éthylène diamine tétra-acétique (EDTA) à pH neutre, écarta les périphéries des prismes. Un rapport entre le temps et la concentration a été suggéré par l'observation que l'application de solutions très diluées de EDTA a résulté dans la formation de sillons étroits à l'embranchement des prismes qui progressèrent pour détruire les périphéries des prismes. Des courtes expositions à des acides dilués, produisirent des sillons similaires aussi bien que des concavités superficielles dans le corps de la prisme; ces concavités s'approfondirent avec la longueur de l'exposition, en laissant le cortex de la prisme rélativement inchangé. Le marquage avec des acides organiques à un pH neutre, où on peut s'attendre qu'ils manifestent une certaine activité de formation de chélat, et le marquage avec EDTA à un pH acide, produisirent des résultats variables avec des traits typiques d'attaques EDTA, à la fois acides et neutres. Quand la ionisation des acides a été inhibé par la préparation dans des dissolvants non-aqueux, les embranchements de prismes parurent être de préférence attaquées. Le rôle de l'orientation de cristaux et des différences régionales dans la composition chimique de l'émail sont discutées comme explications possibles pour les conclusions. Il est suggéré que le facteur majeur qui détermine le marquage différentiel par différents agents est une plus grande perméabilité de l'embranchement des prismes, qui admet les larges molecules EDTA et les anions acides plus promptement que les corps de prismes. Le type de destruction de tissu vu dans la carie dentaire pourrait être expliqué sur la base de la dissolution seule ou par un mélange de dissolution par acide et le caractère complèxe du calcium. Entweder natürliche oder auf verschiedenen Stellen angeschnittene Oberflächen von gesunden, menschlichen (Dauer-) Zähnen wurden mit einer Reihe von Mitteln geätzt. Im allgemeinen entfernten Säuren vorzugsweise Prismenzentren, und Äthylendiamin tetra-essigsaure Säuren (EDTA) bei neutralem pH entfernten vorzugsweise Prismenperipherien. Beobachtungen zeigten, dass Verwendung von stark verdünnten EDTA Lösungen die Bildung von schmalen Spalten bei der Prismenverbindung zur Folge hatten, die in fortschreitendem Prozess die Prismenperipherien zerstörten, was auf eine Verbindung von Zeit und Konzentration hinweist. Kurze Behandlung mit verdünnten Säuren erzeugten nicht nur ähnliche Spalten sondern auch eine flache Aushöhlung im Prismenkörper; diese Aushöhlungen vertieften sich bei länger andauernder Behandlung, der Prismenkortex blieb jedoch relativ unbeeinträchtigt. Ätzung mit organischen Säuren bei neutralem pH an Stellen wo man annehmen konnte, dass dadurch etwas Chelierungstätigkeit hervorgerufen werden könnte, und Ätzung mit EDTA bei Säure-pH produzierten verschiedenartige Resultate mit charakteristischen Erscheinungen von Säure wie auch neutral-EDTA einsatz. Bei Hemmung der Säureionisierung durch Präparierung in nicht-wäassrigen Lösungen schienen vorzugsweise Prismenverbindungen angegriffen zu werden. Die Rolle von Kristallorientierung und regionale Unterschiede in chemischen Verbindungen von Email werden als eine mögliche Erklärung dieser Befunde besprochen. Es wird vorgeschlagen, dass der Hauptumstand, der die verschiedenartige Ätzung mittels verschiedener Mittel bestimmt, grössere Durchlässigkeit der Prismenverbindungen ist, da diese die grossen EDTA Moleküle und Säurenanionen eher durchlassen als es beim Prismenkörper der Fall ist. Die Entwicklung der in den Emailkaries gesehenen Gewebezerstörung könnte auf Grund der Säureauflösung allein erklärt werden oder durch eine Mischung von Säureauflösung und Kalziumkomplexverbindung.