ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области медицины, а именно стоматологии, и может быть использовано для профилактики и лечения кариеса, гиперстезии, ускоренной реминерализации дентина и эмали зубов.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В полости рта здорового человека система эмаль-дентин-слюна находится в равновесии между де - и реминерализацией. При активной жизнедеятельности кариесогенных бактерий в зубном налете это равновесие нарушается в сторону деминерализации. Наличие ионов фтора активирует процесс реминерализации, за счет того, что они адсорбируются на поверхности зуба и замещают гидроксильные группы гидроксиапатита, переводя его в менее растворимый фторапатит или гидроксифторапатит. В более кислой среде действие фтор-ионов приводит к образованию нерастворимого фторида кальция, что приводит к уплотнению кристаллической решетки эмали зуба, повышает ее способность к противостоянию разрушающему действию органических кислот (молочной, уксусной и др.), продуцируемых стрептококками и молочно-кислыми бактериями в полости рта.

Известны технические решения для профилактики кариеса в виде средств местного воздействия (гели, пленки, пасты, герметики, лаки, растворы для полоскания) основанные на том, что в их состав введены фторсо держащие соединения.

Например, известны пленки по патентам (1,2) которые применяются для профилактики и лечения кариеса, гиперстезии, реминерализации твердых тканей зубов и выполнены в виде биосовместимой полимерной пленки, состоящей из гидрофильного и гидрофобного слоев. Гидрофильный слой включает фтор-ионы, ионы кальция и фосфора, а также антимикробные и вспомогательные вещества. Недостатком использования пленок, также как и растворов для полосканий, гелей, паст, является ограниченное время нахождения на зубах, что снижает терапевтическую эффективность, т.к. структура ткани эмали и дентина зубов очень плотная и лекарственные средства не успевают проникнуть в ткани зуба и быстро смываются слюной.

Наиболее подходящей лекарственной формой пролонгированного действия, с точки зрения удобства применения и эффективности, являются средства в виде лака.

Известны, например, такие лаки, как Профилак (3) и Фторлак (4), изготовленные на основе природных смол и бальзама, с добавлением фторида натрия. Недостатком их является то, что входящий в состав указанных лаков антисептик - пихтовый бальзам - обладает свойством «пpoтpaвливaния» эмали зубов, что со временем служит причиной ее разрушения. Кроме того, в качестве пленкообразующей основы в этих лаках используют природную смолу шеллак, которая;

- во-первых, может придавать желтоватый оттенок зубам;

- во-вторых, образующаяся на зубах пленка на основе шеллака довольно долго сохнет: (после нанесения необходимо держать рот открытым не менее 4-5 минут, а полное высыхание достигается не ранее 12-22 часов, в течение которых рекомендуется принимать только жидкую пищу и не чистить зубы). Смола шеллака растворяется только в смеси спирта этилового и хлороформа, поэтому при попадании препарата на слизистую оболочку полости рта у некоторых пациентов может появиться чувство жжения.

Известный препарат «Бифлyopид 12», производимый предприятием «Voco» (Германия), основными действующими компонентами которого является комбинация фторида натрия (NaF) и фторида кальция (CaF ₂ ), предназначен для профилактики и лечения твердых тканей зубов, снижения их гиперчувствительности. При аппликации лаком дентина его действие основано на затекании в устья дентинных канальцев, в результате чего образуются «пpoбки», которые блокируют движение жидкости по дентинным канальцам, что устраняет болевую чувствительность, уменьшает или исключает появление неприятных ощущений при воздействии термических, химических или тактильных раздражителей на зубы. (5)

Недостатком этого лака является то, что размер частиц фторида кальция намного больше размера микротрещин эмали зубов и поэтому труднорастворимый фтористый кальций адсорбируется на поверхности эмали и не может проникнуть вглубь микротрещин, т.е. дефекты эмали меньшего размера остаются незащищенными. При чистке зубов лак достаточно быстро удаляется и реминерализация прекращается. Получается, что лак выполняет только защитную функцию, но не способствует долговременной реминерализации зубов. Кроме того, в качестве пленкообразующего вещества в этом препарате используют синтетические смолы, которые не обладают достаточной адгезией к тканям зуба.

Известен стоматологический материал, включающий наноразмерный наполнитель, отобранный из группы метакрилоксипропилсилановых производных или из группы стекла, кварца,.... керамических металлических окисей, глинозема, устойчивых окисей титана..., а полимеризующий материал отобран из группы, состоящей из метакрилата и мономеров акрилата. (6) Указанный состав повышает сопротивление трению и поверхностную прочность стоматологического лака. Но недостаточно активно способствует реминерализации дентина и эмали зубов.

За прототип выбран лак «Cилькoт» (7), основой которого является копаловая смола, растворенная в денатурированном этиловом спирте, содержащая также хлорбутанол и этилацетат. Недостатком является низкая терапевтическая эффективность из-за отсутствия в составе этого лака реминерализирующих компонентов.

Задачей изобретения является создание лечебно-профилактического стоматологического лака пролонгированного действия для фторирования и ускоренной реминерализации дентина и эмали зубов. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача решается за счет того, что в состав предложенного лака, состоящего по существу из копаловой смолы, хлорбутанола и этилацетата, входят такие действующие компоненты, как фторирующие, реминерализирующие и антисептические.

В качестве основных действующих компонентов выбраны: фторид натрия, аминофторид натрия и наноразмерный гидроксиаппатит в виде спиртового коллоида (геля), с концентрацией гидроксиапатита от 0,2 до 20%, при следующих соотношениях (мacc.%):

Копаловая смола - 9,0 -15,0;

Аминофторид - 0,5 - 6,0;

Фторид натрия - 0, 1 - 1 ,0;

Спиртовый коллоид (гель) наноразмерного гидроксиаппатита - 0,2 - 5,0;

Хлорбутанол - 0,2 - 6,0;

Изоамилацетат - 3,0-15,0;

Растворители - до 100.

Копаловая смола является наиболее подходящей в качестве пленкообразующего вещества благодаря высокой проникающей способности, антисептическим и бактерицидным свойствам. Для целей изобретения предпочтительнее копаловая смола растительного происхождения с температурой плавления до HO ⁰ C.

Она хорошо растворима в органических растворителях и способна образовывать тонкую эластичную и прочную пленку, не влияющую на адгезию реставрационных материалов к дентину. В данном составе наиболее предпочтительное содержание копаловой смолы от 9 до 15%, т.к. при введении указанной смолы менее 9% - вязкость лака незначительна, образующаяся пленка недостаточно однородна.

При введении копаловой смолы более 15% - повышается длительность сушки пленки, снижается проникающая способность.

Основой минеральной составляющей эмали и дентина зуба является гидроксиапатит кальция, поэтому введение его в состав лака - необходимое условие повышения эффективности реминерализации. Новизна состоит в том, что в состав лака введен наноразмерный гидроксиапатит поликристаллической структуры, частицы которого состоят из вытянутых кристаллитов с размерами 10-20нм, ориентированных определенным образом и выстраиваемых в цепочки, в том числе параллельные и агломерированные, которые по длине не превышают 100-200 нм, по ширине 30-40 нм. Частицы гидроксиапатита с такими размерами наиболее близки по своим свойствам к гидроаксиапатиту твердых тканей зубов, поэтому наиболее приемлемы для практического применения при лечении очагов деминерализации.

Новым является также то, что наноразмерный гидроксиапатит введен в лак в виде 0,2-20% спиртового коллоида (геля). Коллоидная система способствует повышению адсорбции ионов фтора на поверхности гидроксиапатита, увеличивает проникающую способность лака в микродефекты эмали и дентина, что повышает вероятность взаимодействия с тканями зуба гидроксиапатита и ионов фтора на молекулярном уровне не только на поверхности зубов, но и в трещинах даже самого малого размера. В результате «зaпeчaтывaютcя» даже самые мелкие микротрещины, повышается их реминерализация. При ведении в лак менее 0,2 процентов 0,2-20% спиртового коллоида (геля) гидроксиапатита эффекта реминерализации не наблюдается, а введение более 5,0 процентов приводит к агломерации наноструктур в макроструктуры, снижению седиментационной устойчивости лака. Выбор концентрации от 0,2 до 20% наноразмерного гидроксиапатита, основан на том, что именно в этом диапазоне спиртовый коллоид (гель) наноразмерного гидроксиапатита обладает седиментационной стабильностью во времени.

Хлорбутанол - бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок с запахом камфоры. Обладает умеренным отвлекающим (местноанестезирующим), противовоспалительным и антисептическим (антибактериальным и противогрибковым) действием. В состав должно входить не менее 0,2% , чтобы наблюдался местноанестезирующий эффект, но не более 6%, в противном случае возможна адсорбция хлорбутанола на компонентах входящих в состав лака. Наиболее предпочтительное количество: 1-4%.

Аминофторид - органическое соединение фтора нового поколения, обладающее повышенной фторирующей активностью с длительным терапевтическим противокариесным действием: в отличие от других источников фтора при нанесении образует на поверхности зубов высокостабильный защитный слой, который предотвращает потерю кальция и уменьшает проницаемость зубной эмали.

Фторид натрия представляет собой неорганическое соединение, которое легко отдает ионы фтора, обладает хорошей диффузией, благодаря чему ионы фтора легко диффундируют в твердые ткани, повышая резистентность зубной эмали к воздействию кислот.

Изоамилацетат - сложный эфир уксусной кислоты и изоамилового спирта. Применяется очень широко под названием грушевой эссенции. Предпочтительное содержание не менее 3% (не ощущается приятный грушевый запах) и не более 15% (запах слишком резкий, приводящий к повышенному слюноотделению). В качестве растворителя копала используют изопропиловый спирт. В качестве сорастворителя для ускорения времени высыхания лака и увеличения проникающей способности - добавляют этилацетат при соотношении изопропилового спирта к этилацетату 1 :2.

Техническим результатом предложенного состава лака стоматологического является его повышенная проникающая и реминерализирующая способность за счет того, что наноразмерные частицы гидроксиапатита в составе коллоидной системы легко проникают в самые мелкие дефекты и микротрещины, повышая реминерализацию тканей зуба на молекулярном уровне. Все это способствует восстановлению минеральной структуры эмали зуба, реминерализации дентина глубокой кариозной полости и нормализации функционального состояния пульпы зуба, т.е. более эффективной профилактике кариеса, снижению гиперчувствительности зубов. Кроме того, высокая проникающая способность копаловой смолы и прочность образуемой ею пленки обеспечивает долговременное и надежное «зaпeчaтывaниe» микродефектов эмали зуба, а гладкая поверхность лака препятствует образованию бактериального налета.

КРАТКИЙПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР

На фиг.l показано изображение резца, очищенного от налета по стандартной методике. Хорошо просматриваются трещины на фронтальной части.

На фиг.2 показано изображение того же резца, покрытого указанным лаком (темная поверхность).

На фиг.З показано увеличенное изображение фрагмента того же резца, покрытого указанным лаком. Хорошо видно, как равномерно лак покрывает микродефекты, которые были незаметны на фигурах 1 и 2.

На фиг.4 представлено увеличенное изображение фрагмента одного из микродефектов. Четко просматриваются агломераты частиц наногидроксиапатита, которые под действием капиллярных сил втягиваются в микродефект.

На фиг.5 представлено изображение микротрещины, которая на своем протяжении имеет различную ширину. Видно, как лак «зaпeчaтывaeт» неглубокие и узкие участки дефекта зуба, а в более широкие и глубокие участки затекает, покрывая поверхность дефекта тонким слоем.

На фиг.6 представлено светопольное изображение частиц указанного наноразмерного гидроксиапатита, полученное при помощи просвечивающего электронного микроскопа JEM2100 фирмы JEOL.

Изображения на фиг.1-5 получены сразу после нанесения лака на резец с использованием детектора вторичных электронов на растровом электронном микроскопе РЭМ Quапtа 200 ЗD фирмы FEI.

Способ получения предложенного лака включает растворение копаловой смолы растительного происхождения с температурой плавления до 110 ⁰ C в смеси органических растворителей. А именно - изопропилового спирта и этилацетата в соотношении 1 :2. Полученный раствор фильтруют и последовательно вводят фторирующие, реминерализирующие и антисептические компоненты в следующих соотношениях, мacc.%:

Копаловая смола - 9,0 - 15,0;

Аминофторид - 0,5 - 6,0;

Фторид натрия - 0,1 - 1,0;

Спиртовый коллоид (гeль)нaнopaзмepнoгo гидроксиапатита - 0,2 - 5,0;

Хлорбутанол - 0,2 - 6,0;

Изоамилацетат - 3,0-15,0;

Растворители - до 100.

Причем концентрация гидроксиапатита в спиртовом коллоиде (геле) наноразмерного гидроксиапатита составляет от 0,2 до 20%. Готовый лак обладает седиментационной устойчивостью, удобен в использовании и обладает пролонгированным антикариесным и реминерализирующим действием, приятным запахом и органолептическими характеристиками.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Пример 1.

Для получения 100 гр. указанного лака растворяют 10,0 - 11,0 гр копаловой смолы растительного происхождения с температурой плавления до HO ⁰ C в смеси органических растворителей: 26,0-28,0 гр. изопропилового спирта и 52,0-54,0 гр. этилацетата. Полученный раствор фильтруют и последовательно вводят 0,9-3,0 гр. аминофторида, 0,1-0,5 гр. фторида натрия, 1,0-1,5 гр. 9-10% спиртового коллоида наноразмерного гидроксиапатита, 1,0-2,0 гр. хлорбутанола, 3,0-4,0 гр. изоамилацетата. Тонкий слой указанного лака наносят на очищенные от налета и высушенные зубы. Полное высыхание достигается через 60 сек. Для профилактики кариеса после первого нанесения указанного лака повторяют процедуру через неделю, затем контрольное нанесение через месяц и после этого профилактическое нанесение 1 раз в полгода. Лак стимулирует восстановление твердых тканей зубов, снижает гиперчувствительность зубов. На гладкой поверхности лака (фиг.4 и 5) не образуется бактериальный налет.

Способность указанного лака при затекании в дентинные канальцы покрывать их поверхность тонкой пленкой при сохранении величины адгезии реставрационных материалов к дентину позволяет использовать предложенный лак для изоляции глубоких полостей перед пломбированием. Неорганические компоненты указанного лака (кальций, фосфаты, фториды) активно проникают в патологические очаги эмали/дентина, что обеспечивает бактерицидный и реминерализирующий эффект способствуя восстановлению их структуры, (фиг.5) Хорошие результаты могут быть достигнуты при профилактике детского кариеса, т.к. закрываются самые маленькие дефекты, обеспечивая бактерицидный и реминерализирующий эффект. На гладкой поверхности указанного лака (фиг.4 и 5) не образуется бактериальный налет. Покрытие сохраняется до года, за это время происходит полное формирование зуба. При повышенной чувствительности шейки зуба, гиперестезии твердых тканей зуба, причиной которых, как правило, является нарушение твердых тканей зуба из-за наличия кариеса, повышенной стираемости зубов, пародонтоза и т.п., в результате чего нарушается защитный слой эмали и раздражители разного рода могут проникать к чувствительным нервным окончаниям дентина. В этом случае при нанесении указанного лака запечатываются микродефекты, долговременная устойчивость лака способствует реминерализации твердых тканей зуба. Пример 2.

Для получения 100 гр. лака растворяют 14,0-15,0 гр. копаловой смолы растительного происхождения с температурой плавления до HO ⁰ C в смеси органических растворителей: 18,0 - 23,0 гр. изопропилового спирта и 36,0 - 46,0 гр. этилацетата. Полученный раствор фильтруют и последовательно вводят 3,5 -6,0 гр. аминофторида, 0,5-1,0 гр. фторида натрия, 4,0 -5,0 гр. 15-20% спиртового коллоида наноразмерного гидроксиапатита, 3,0 - 4,0гp. хлорбутанола, 6,0-15,0 гр. изоамилацетата.

- Включение в состав лака 3-5мacc.% спиртового коллоида наноразмерного гидроксиапатита с концентрацией наноразмерного гидроксиапатита от 15 до 20% можно рекомендовать для обработки контактных поверхностей соседних зубов с несъемными ортопедическими конструкциями или при обработке «живoй» культи препарированного зуба перед фиксацией несъемного протеза или в качестве непроницаемого барьера длительного действия, когда речь идет о купировании боли при невозможности продолжить лечение непосредственно в данный момент.

Литература

1. Патент РФ JYo 2238078, МПК 7 A61K6/02, A61K9/70, A61KЗ 1/66 , от 20.10.2004

2. Патент РФ ÷Ns2179454, МПК 7 A61K47/48, A61K7/18 от 20.02.2002

3. (httр ://www. аl dеrа.ru/shоw _ itеms ,php?iditem=4565 &iddiv=4) 4. (httρ://www.bsuproduct.bv/index.ρhp/.26.413...0.0.0.html)

5. Авраамова O.Г., Муравьева CC, «Фτopcoдeρжaщий лак Бифлюорид 12 и индивидуальная профилактика заболеваний полости pтa» httρ://dentwav.ra/2007/05/10/print ^Λ ftorsoderzhashhiji_lakbiiluorid _12_...2007

6. Патент US No 6693143 (B2) МПК: A61K6/083 от 2004-02-17

7. fhttp://vmk-med.com/info/index.php?p=91 от 10.11. 2006, от 15.11.2007г.)