Introdução: Os hidrocolóides são compostos naturais utilizados em sistemas de liberação controlada de drogas. A incorporação de hidrocolóide (goma tara) associado ao flúor (F) parece ser promissor frente aos desafios de substantividade dos dentifrícios fluoretados. Objetivo: Avaliar dentifrício experimental contendo hidrocolóide (goma tara) como sistema de liberação controlada de F quanto à capacidade remineralizante em lesão de cárie inicial in vitro e quanto à capacidade de retenção in vivo de F intraoral em biofilme e saliva após seu uso. Materiais e métodos: Os grupos de dentifrícios utilizados no estudo foram: 100-TGF (NaF associado a goma tara); 50-TGF (50% de NaF associado a goma de tara + 50% de NaF livre); CD (NaF livre); TG (com goma tara e sem F); placebo (sem goma tara e sem F). Todos os dentifrícios fluoretados continham 1100 mg/mL F. Para o modelo in vitro, 75 blocos de esmalte de dentes humanos foram distribuídos em 5 grupos. Inicialmente, foi realizada a desmineralização da subsuperfície do esmalte seguido da realização do modelo de ciclagem de pH a 37º durante 5 dias. O tratamento foi realizado sob agitação com o slurry dos dentifrícios (2x/dia, 1 minuto, à 37ºC). Os espécimes foram submetidos a valores de microdureza, a partir dos quais, calculou-se o percentual de remineralização da superfície (%SMHR). Os dados foram analisados por meio de teste ANOVA seguido de Tukey. Para o modelo in vivo, realizou-se um estudo clínico randomizado cruzado triplo-cego com dezoito indivíduos residentes em João Pessoa (cidade sem fluoretação de águas). Após uso semanal dos dentifrícios, foram coletadas amostras de biofilme e saliva estimulada. Os tempos de coleta foram 1 e 12 horas (h) após a última escovação para biofilme e 0, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 minutos e 12h para saliva. As concentrações de F em saliva e no biofilme foram analisadas por eletrodo específico através da técnica de difusão facilitada por hexametildisiloxano (HMDS). Os dados foram analisados por teste de ANOVA de medidas repetidas seguido do teste Bonferroni. Área sob a curva (AUC) após 1h de uso dos dentifrícios foi calculado para os dados de saliva. Resultados: Os %SMHR observados foram: CD (3,49) > placebo (0,65) > 50-TGF (0,26) > 100-TGF (-1,59) > TG (-5,48). Nenhuma diferença estatística foi observada exceto para TG frente ao placebo e CD (p<0,05). Os níveis de flúor em biofilme e saliva foram maiores após uso de dentifrícios fluoretados quando comparados com valores de placebo e TG. Não foram encontradas diferenças estatísticas entre a quantidade de flúor retido no biofilme em 1h e 12hs após a escovação nos grupos 100-TGF, placebo e TG (p>0,05). Os maiores valores de AUC foram para 50-TGF, 100-TGF e CD, respectivamente. Conclusão: Os dentifrícios experimentais contendo goma tara não mostraram efeito adicional na liberação de flúor no modelo in vitro. Os resultados do modelo in vivo indicaram a eficácia de dentifrícios contentdo a goma tara como sistema de liberação de F, promovendo a retenção de F mesmo após 12h da escovação.