pH 7.0 완충용액에서 합성 수산화인회석의 결정 침착과 구성에 대한 불소 농도의 영향

Abstract

pH 7.0 완충용액에서 합성 수산화인회석의결정침착과 구성에 대한 불소 농도의 영향 불소는 광화를 촉진하고 결정을 안정화시키는 주요 인자로 알려져 있다. 하지만 불소가 치아 법랑질의 광화 작용에 미치는 영향에 대한 많은 연구에도 불구하고 아직 그 기전에 대한 정확한 이해나 일치된 의견의 정립이 이루어지지 못하고 있는 상태이다. 따라서 이번 연구의 목적은 pH 7.0의 완충용액에서 불소 농도의 변화가 합성수산화인회석(hydroxyapatite, HA)을 이용한 seeded crystal growth에 미치는 영향을 분석하고 그 과정에서 불소가 결정 성장에 구조적으로 어떠한 역할을 하는지 알아보는 것이다. pH 7.0의 인산칼슘 과포화 용액의 불소 농도를 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ppm으로 달리하여 총 8군의 실험 용액을 제조하였다. 각 실험용액은 HA seed가 들어있는 반응주를 일정 유속으로 통과하도록 하여 인산칼슘 염이 HA seed 표면에 결정 성장이 일어나도록 하였다. 이러한 결정화 과정을 평가하기 위하여 실험 용액이 결정 성장 반응을 일으키기 전 후의 칼슘, 인산, 불소이온 농도의 차이를 평가하였고, 결정 성장 후 질량 증가량을 측정하였다. 또한 결정 성장 반응 이후의 표본의 분자 성분비를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1.실험 용액의 불소 농도가 증가함에 따라 더 많은 결정이 침착되었다. 2.pH 7.0의 완충 용액에서 불소 농도가 0에서 64ppm까지 증가 함에 따라 결정이 침착 되는 양은 지속적으로 증가하나 8ppm 이상의 불소 농도에서 질량의 증가 비율이 감소하였다.3.불소는 합성 수산화 인회석의 결정 침전 과정에서 전구체인 육인산 칼슘(Octacalcium phosphate, OCP)을 가수 분해하며, 불소 농도가 증가할수록 합성 수산화 인회석의 결정 내에 불화인회석의 비율이 높아졌다. 결론적으로, pH 7.0의 재광화 용액에서 불소 농도가 증가함에 따라 HA를 seed로 한 결정 성장이 촉진 되었으나 8ppm이상의 불소 농도에서 그 증가 비율이 감소하였다. 또한 불소는 OCP의 가수분해와 직접적인 불화 인회석의 형성을 통해 결정 성장을 촉진한다.