我們生活中經常會看到牙膏的廣告中常有“氟”或“氟可以使牙齒更牢固”等信息。牙膏廣告里強調氟的作用這并非沒有根據，事實上，氟的確能使牙齒更牢固且預防齲齒，這已經是一個全球性的共識了。含氟的牙膏數不勝數。據統計，在日本牙膏市場上，約9成的牙膏都是含氟的。那么問題來了，牙膏里面含的“氟”到底指什么呢？顯然不是指的氟分子（F2），而是含氟化合物，如氟化物，氟化物可以釋放氟離子（F–）。
人類是怎么發現氟化物有利于牙齒的呢？氟化物是通過什么作用機制保護牙齒的呢？下面就讓我們一起來看看吧。
氟化物用于預防齲齒的歷史
人們是怎么發現發氟化物可以預防齲齒的呢？這要追溯到上世紀初，上世紀初美國牙科醫生McKay和Black發現美國某個地方的居民們的牙齒普遍都有白斑或著色的現象，當時兩位醫生認為這是一種牙病，所以兩位牙科醫生把這樣有白斑或著色的牙齒命名為“斑狀齒(mottle teeth)”。
經兩位牙科醫生廣泛調查后發現，有“斑狀齒(mottle teeth)”的人群都使用的同一特定的水源，并且斑狀齒流行的地區的人很少患齲齒。
當時雖然由于分析技術局限，尚未確定原因，但在隨后的調查中發現這種斑狀齒的發病原因是由飲用水中存在的氟化物引起的。在以Dean等為代表的流行病學調查中，對氟化物抗齲齒的有效性和氟化物的安全性進行了研究，促成了現在氟化物應用于齲齒預防。
氟化物是怎樣預防齲齒的
氟化物預防齲齒的原理如下：
當人體攝入氟化物離子時，首先氟例子作用于牙齒，改善了構成牙釉質的羥基磷灰石[Ca10（PO4）6(OH)2]的結晶度，加速了它的再礦化，并氟化了羥基磷灰石的羥基基團，從而生成了高抗酸性的氟磷灰石[Ca10（PO4）6F2]和部分氟化的氟羥基磷灰石[Ca10（PO4）6Fx(OH)2-x]。 通過這些強化牙質，進一步提高牙齒的耐酸性。
其次是作用于口腔中的細菌，主要抑制牙菌斑中細菌在糖酵解系統中的酶作用和從菌體內排出H+的H+-ATP酶。這些作用抑制了細菌產酸，減弱了齲齒的致病性。
以上就是氟化物預防齲齒的作用原理。
氟預防齲齒的作用原理
牙釉質成分羥基磷灰石與氟離子之間的反應隨氟化物濃度和接觸頻率的變化而變化。
例如，當高濃度氟離子單次作用時（比如牙醫把氟化物涂抹在病患的牙齒表面），牙釉質表面會發生復分解反應，生成氟化鈣（CaF2），同時釋放出磷酸根離子（PO43-）。生成的CaF2相繼與牙釉質反應產生氟羥基磷灰石。
相反，當低濃度氟化物溶液長時間作用于牙釉質時（像家庭用氟化物漱口或使用含氟牙膏刷牙時），CaF2較難生成，牙釉質會轉而與氟反應，且反應的很緩慢，形成高結晶度的氟羥基磷灰石。
另外，在酸性環境中會形成中間體磷酸二鈣(CaHPO4·2H2O)，它能使F-被有效地吸收到羥基磷灰石中。
前面所示的描述了氟離子的作用效應。然而最近的研究表明與羥基磷灰石晶體周圍形成弱結合的氟化物（弱結合氟化；loosely bound F）和共存的氟離子可能是預防齲齒的主要因素，而不是通過氟取代穩定羥基磷灰石晶體。[9]這種弱結合的氟化物是由含氟牙膏中的氟離子（F–）與牙質或是齲齒溶解出的鈣離子(Ca2+)抑或是唾液中的鈣離子（Ca2+）結合形成的CaF2或CaF2的沉積物。
由于口腔內的細菌會產生酸，所以口腔環境呈酸性，F–能夠以游離的形式存在，通過這樣的方式CaF2或CaF2的沉積物作為一個供給源將F–緩慢釋放出來發揮預防齲齒的作用。