In vitro исследование нейтрализующей способности частиц гидроксиапатита в эрозивных кислотах

Почему кислота и зубы важны в повседневной жизни

Многие вещи, которые мы любим — газировка, фруктовые соки, спортивные напитки и даже желудочная кислота при рефлюксе — имеют достаточную кислотность, чтобы постепенно растворять зубную эмаль. По всему миру миллиарды людей страдают от кариеса и эрозии, связанных с такими кислотами. В этом исследовании выясняют, могут ли крошечные минеральные частицы, которые уже применяют в некоторых зубных пастах и ополаскивателях, быстро и безопасно нейтрализовать эти кислоты, обеспечивая дополнительную защиту для зубов.

Минерал, имитирующий зубную эмаль

Исследование сосредоточено на гидроксиапатите — кальций‑фосфатном минерале, который составляет большую часть нашей эмали и дентина. В природе, когда зубы подвергаются воздействию кислоты, гидроксиапатит растворяется и высвобождает кальций и фосфат, которые при подходящих условиях могут способствовать восстановлению ослабленных участков. Производители научились синтезировать частицы гидроксиапатита, близкие по свойствам к минералу в зубах, и уже используют их в зубных пастах для профилактики кариеса. Главный вопрос здесь — могут ли эти частицы также активно нейтрализовать эрозивные кислоты из напитков и других источников до того, как они повредят эмаль.

Тестирование гидроксиапатита на сильных и повседневных кислотах

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые добавили определенное количество порошка гидроксиапатита в несколько кислых жидкостей: сильные лабораторные кислоты (соляную, фосфорную, лимонную и молочную кислоты) и два распространенных безалкогольных напитка (Coca‑Cola и Sprite). Они подогрели эти жидкости до температуры тела, перемешивали их и отслеживали изменение кислотности со временем. В отдельных тестах с напитками они подробно фиксировали первые 30 секунд — примерно столько длится полоскание рта — чтобы увидеть, как быстро минерал действует. Частицы также изучали в электронном микроскопе и с помощью рентгеновских методов, чтобы проверить, сохраняется ли их кристаллическая структура после воздействия кислот.

Как частицы нейтрализуют кислоту и высвобождают кальций

Во всех жидкостях гидроксиапатит повышал pH — то есть делал растворы значительно менее кислыми. В сильной соляной кислоте частицы нейтрализовали примерно 99,9% свободной кислоты, поднимая pH в диапазон, где растворение эмали идет гораздо медленнее. Измерения содержания кальция в растворе показали, что по мере нейтрализации кислоты из частиц выделялись большие количества кальция, что близко соответствует предсказаниям базовой химии для растворения гидроксиапатита. Проще говоря, частицы жертвуют частью своего минерала, чтобы связать избыток кислоты, и одновременно насыщают среду кальцием и фосфатами — ингредиентами, необходимыми для восстановления эмали.

Быстрое действие в безалкогольных напитках без потери структуры

В Coca‑Cola и Sprite эффект нейтрализации был не только сильным, но и быстрым. Даже при относительно низком содержании гидроксиапатита большая часть свободной кислоты в Coke (почти 99%) и значительная доля в Sprite (около 84%) была нейтрализована в течение 20 секунд. Более высокие концентрации частиц усиливали эффект. Несмотря на эту химическую активность, микрофотографии показали, что частицы сохраняют пористую, губчатую архитектуру, а рентгеновские рисунки подтвердили, что их базовая кристаллическая идентичность остаётся прежней. Эта пористая структура важна, поскольку она обеспечивает большую площадь поверхности, где происходят нейтрализация и обмен минералами, делая частицы эффективным и долговечным «жертвенным» щитом.

Что это означает для повседневного ухода за полостью рта

Для широкой аудитории ключевая мысль такова: эти частицы, подобные эмали, выполняют тройную функцию — они поглощают вредную кислоту, высвобождают кальций, что может замедлять дальнейшее потерю эмали, и создают условия, благоприятные для естественного восстановления зубной поверхности. В тщательно контролируемых лабораторных испытаниях они нейтрализовали более 98% кислоты как в сильных растворах, так и в обычных напитках, при этом сохраняя свою полезную структуру. Хотя реальная полость рта сложнее — там есть слюна, бактерии и мелкие щели — результаты позволяют предположить, что гидроксиапатит в зубных пастах, ополаскивателях или пастилках может обеспечить быстрое локальное действие против повседневных кислотных нападений и стать важным компонентом будущих средств защиты от эрозии.

Цитирование: Fandrich, P., Stammler, F.J., Enax, J. et al. In vitro study on the neutralization potential of particulate hydroxyapatite in erosive acids. BDJ Open 12, 25 (2026). https://doi.org/10.1038/s41405-026-00414-3

Ключевые слова: эрозия зубов, гидроксиапатит, кислые напитки, уход за полостью рта, защита эмали