CN116075290A - 用于牙齿的粉末喷射清洁的经涂覆的粉末 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的粉末，其中所述粉末包含至少90重量％的第一材料的颗粒和0.1重量％至10重量％的第二材料，其中所述第二材料涂覆在所述第一材料的颗粒的表面上，以及所述第一材料在水中的溶解度为至少1g/L。合适的第一材料包括赤藓糖醇和甘氨酸，以及合适的第二材料包括天冬酰胺、胶原蛋白、精氨酸、环糊精和丙氨酸。
Description
本发明涉及用于在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的粉末。本发明还涉及所述粉末在粉末喷射装置中的用途和用于通过使用所述粉末来清洁牙齿的方法。
专业牙齿预防是包括粉末喷射清洁或空气抛光的维持治疗，并且旨在去除患者仅用日常家庭护理无法去除的牙菌斑和牙结石。这样的粉末喷射清洁特别有效，因为其允许到达并清洁所有牙齿表面和牙齿以及植入物、托槽和矫治器之间的间隙。
在粉末喷射清洁方法中，将粉末与气体载体介质(通常为空气)一起喷洒到牙齿表面上，这允许有效清洁牙齿。另外地或者作为气体载体介质的替代物，可以使用液体载体介质，例如水。粉末喷射清洁用粉末喷射装置来进行，并且其特别有效，因为其不需要重复的动作，也不需要不同的阶段。此外，其比其他清洁方法更快，并且其需要相对少的训练以正确地学会。该清洁在不损害牙釉质和软组织的情况下发生，只要粉末足够软并且颗粒足够小即可。
DE 200 09 665U1公开了牙齿清洁粉末，所述牙齿清洁粉末包含基础粉末小苏打(碳酸氢钠)或者碳酸钙或甘氨酸以及另外的活性成分例如抗微生物化合物或有助于牙齿再矿化的成分。
EP 3 253 359 A1公开了平均颗粒尺寸为约10μm至100μm的颗粒以进行温和但有效的牙齿清洁。小颗粒尺寸优选用于清洁龈下牙齿表面，而较大颗粒尺寸优选用于清洁龈上牙齿表面。当龈下牙齿表面或者如同牙龈一样的软组织受到撞击时，较大颗粒尺寸通常导致不适或疼痛。
用于牙齿清洁的粉末的重要特征是粉末的硬度和磨损性。太硬且致磨损的粉末可能损害牙釉质和用于牙齿修复的复合材料。因此，粉末喷射装置中经常使用软材料例如小苏打。然而，即使用这种材料，患者也经常感到不适，并且存在损害软组织例如牙本质和牙龈的风险，因此这种技术通常仅用于牙釉质上和一般的龈上。清洁粉末的另一个重要特征是清洁效率。较低的粉末磨损性经常伴随着较低的清洁效率。因此，期望磨损性与清洁效率之间的平衡，并且如果可能的话，最佳的是低磨损性和仍然高或足够的清洁效率。
用于粉末喷射装置的有效清洁粉末基于糖醇，特别是甘露糖醇和/或赤藓糖醇，如EP 2 228 175 A1中所描述的。
用于龈下治疗的粉末基于甘氨酸。这样的甘氨酸粉末不太致磨损，并因此甚至在用于软组织例如牙龈和暴露的牙本质上时，对于患者来说也更安全且更舒适。然而，与更致磨损的小苏打粉末相比，通常出现清洁效率的大幅下降，使得对于相同的清洁结果需要更多的时间和更多量的粉末。
用于牙齿清洁的另一种粉末基于赤藓糖醇，其为比甘氨酸更硬但比小苏打更软的材料。赤藓糖醇粉末在粉末喷射清洁方面比甘氨酸更有效，并因此需要更短的时间和更少量的粉末来进行治疗。然而，磨损性再次略微增强。
鉴于以上，仍然需要具有低的磨损性和仍然高的清洁效率的牙齿清洁粉末。
因此，本发明的一个目的是提供用于在用于清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的克服了常规粉末的缺点的粉末，特别是具有比已知粉末更低的磨损性和仍然良好的清洁效率的牙齿清洁粉末。
根据本发明，该目的通过用于在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的粉末来实现，其中所述粉末包含基于粉末的总重量的至少90重量％的第一材料的颗粒以及基于粉末的总重量的0.1重量％至10重量％的第二材料，其中第二材料涂覆在第一材料的颗粒的表面上，以及其中第一材料在水中的溶解度≥1g/L(克/升)。
该目的还通过用于清洁牙齿表面的方法来实现，其中用粉末喷射装置将该粉末与气体载体介质和/或液体载体介质一起喷洒到牙齿表面上。该目的还通过这样的粉末或粉末混合物在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中的用途来实现。
本发明的优选实施方案是从属权利要求以及以下的描述。
出乎意料地发现，与只包含第一材料的颗粒的粉末相比，涂覆在第一材料的颗粒上的相对少量的第二材料向粉末提供较低的磨损性以及同时良好的清洁效率。不受这种解释的束缚，认为该结果通过用涂层缓冲颗粒的冲击来实现。当颗粒撞击牙齿表面时，涂层破裂，这吸收能量，从而产生缓冲效果。这降低了磨损性，而仍然高的清洁效率是在涂层破裂之后仍然存在的第一材料的颗粒的结果。将该效果与第一材料在水中≥1g/L的良好溶解度相结合，这产生改善的粉末相容性，因为无意吸入的颗粒溶解在存在于肺中的水膜中。
根据本发明的“经涂覆的”或“涂层”意指第二材料在第一材料的颗粒的表面上形成层或膜。第二材料可以覆盖第一材料的颗粒的部分表面或整个表面。涂层的厚度可以在颗粒之间变化。厚度优选为0.01μm至10μm，更优选为0.02μm至8μm，并且最优选为0.03μm至5μm。
根据本发明的用于在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的粉末意指用于用粉末喷射装置通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末。
在本发明的含义内的清洁牙齿表面是从牙齿表面部分或完全去除牙菌斑和/或牙结石。该清洁用如上所述的用于通过粉末喷洒来清洁牙齿的常规粉末喷射装置进行。
根据本发明的粉末的最大颗粒尺寸(d100)优选等于或小于200μm，更优选地≤150μm，甚至更优选地≤120μm，并且最优选地≤100μm，以实现有效的牙齿清洁。平均颗粒尺寸(d50)优选为5μm至75μm，特别地为10μm至70μm。颗粒尺寸可以适应于所提供的牙齿清洁的应用领域。例如，为了清洁龈下牙齿表面，优选较小的颗粒的平均颗粒尺寸，特别地约5μm至40μm，更优选地10μm至30μm。为了清洁龈上牙齿表面，优选较大的平均颗粒尺寸，特别地约20μm至75μm，更优选地30μm至70μm。
在本发明的上下文中，d50值是这样的颗粒尺寸：在该颗粒尺寸下，以体积计50％的颗粒小于d50值并且以体积计50％的颗粒大于d50值。这也适用于d100值(所谓的最大颗粒尺寸)。对于给定的d100值，在体积方面100％的颗粒小于该值。可以通过用具有适当筛孔尺寸的筛对粉末进行筛分来制备具有一定最大颗粒尺寸的粉末。根据本发明的d值通过使用干分散单元的激光衍射(Malvern Mastersizer 2000，配备有Scirocco干分散单元，在1.5巴下运行)来确定。
根据本发明的粉末或粉末混合物包含颗粒并且粉末的这些颗粒包含涂覆有第二材料的第一材料的颗粒。因此，第一材料的颗粒由于涂层比粉末的颗粒稍微小一点。上述颗粒尺寸是指粉末的颗粒，即经涂覆的颗粒。
根据本发明的粉末包含基于粉末的总重量的至少90重量％的第一材料的颗粒和0.1重量％至10重量％的第二材料。在本发明的一个优选实施方案中，粉末包含基于粉末的总重量的90重量％至99.9重量％的第一材料以及同样基于粉末的总重量的0.1重量％至10重量％的第二材料。更优选地，根据本发明的粉末包含至少93重量％，优选地93重量％至99.8重量％的第一材料和0.2重量％至7重量％的第二材料。
在本发明的含义内，应理解以重量％(重量％)给出的粉末的组分的量总计为100％。举例来说，包含95重量％的第一材料的粉末包含总量为5重量％的其他组分。5重量％的量可以包括例如4重量％的第二材料和1重量％的另外组分。
如所描述的，第一材料的表面可以部分地或完全地被第二材料覆盖。优选地，第二材料覆盖第一材料的颗粒的表面的至少80％，更优选地至少90％并且最优选地第一材料的颗粒的表面的至少95％。
第一材料具有≥1g/L的良好的在水中的溶解度。溶解度是指在20℃的温度和1巴的压力下的蒸馏水。更优选的是第一材料在水中的溶解度≥2g/L，甚至更优选地≥3g/L，并且最优选地≥5g/L。高的或良好的在水中的溶解度的优点是，如果颗粒被无意地吸入，则水溶性材料在肺中引起较少的问题，因为水溶性物质溶解在存在于肺中的水膜中。
此外，优选的是第二材料也具有良好的在水中的溶解度。特别地，优选的是第二材料在水中的溶解度≥1g/L，更优选地≥2g/L，甚至更优选地≥3g/L，并且最优选地≥5g/L。
在本发明的一个优选实施方案中，第一材料选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇及其混合物。这些材料被认为是用于牙齿清洁粉末的合适材料。更优选地，第一材料选自甘氨酸、糖醇及其混合物。甚至更优选地，第一材料为糖醇或糖醇的混合物。
根据本发明的糖醇优选地选自赤藓糖醇、山梨糖醇、xylit(木糖醇)、mannit(甘露糖醇)、乳糖醇、threit(苏糖醇)、阿糖醇、和异麦芽酮糖醇。更优选地，糖醇为赤藓糖醇。因此，第一材料更优选地选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、赤藓糖醇及其混合物。
在本发明的另一个优选实施方案中，第二材料也选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇及其混合物，更优选地选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、赤藓糖醇及其混合物。第一材料和第二材料可以相同或不同，这意指第一材料的颗粒涂覆有0.1重量％至10重量％的相同材料。因此，第一材料和第二材料选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇及其混合物。糖醇优选为赤藓糖醇。
已经发现，第一材料和第二材料更优选地不由相同材料制成。第二材料甚至更优选地为蛋白质、氨基酸、维生素、多糖、有机酸、肽激素、天然化合物、醇、季胺、双胍、糖或其混合物。蛋白质优选为胶原蛋白，特别地I型胶原蛋白或II型胶原蛋白，氨基酸优选为天冬酰胺或精氨酸，维生素优选为维生素C，多糖优选为透明质酸或环糊精，有机酸优选为阿司匹林，肽激素优选为IGF-1或IGF-2，天然化合物优选为芦荟提取物或蜂胶，醇优选为薄荷醇，季胺优选为氯化十六烷基吡啶
双胍优选为氯己定，以及糖优选为鼠李糖。更优选地，第二材料选自天冬酰胺、精氨酸、胶原蛋白、环糊精及其混合物。胶原蛋白优选为I型胶原蛋白或II型胶原蛋白。优选的环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精。
第二材料甚至更优选地选自氨基酸、糖醇、糖、环糊精及其混合物。氨基酸优选为天冬酰胺、精氨酸和/或丙氨酸，更优选为天冬酰胺和/或精氨酸。糖醇优选为赤藓糖醇。糖优选为鼠李糖、塔格糖和/或海藻糖，更优选为鼠李糖。环糊精可以为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或δ-环糊精。优选α-环糊精、β-环糊精和/或γ-环糊精。甚至更优选地，第二材料选自天冬酰胺、精氨酸、丙氨酸、赤藓糖醇、环糊精、塔格糖、海藻糖、鼠李糖及其混合物。第二材料甚至更优选地选自天冬酰胺、精氨酸、丙氨酸、赤藓糖醇、环糊精及其混合物。天冬酰胺、精氨酸、环糊精及其混合物最优选用于第二材料。
在本发明的一个优选实施方案中，第一材料选自由甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、赤藓糖醇及其混合物组成的组，以及第二材料选自上述组。在另一个优选实施方案中，第一材料为糖醇或糖醇的混合物，优选赤藓糖醇，以及第二材料选自上述组，特别地天冬酰胺、精氨酸、环糊精及其混合物。
在本发明的另一个优选实施方案中，粉末另外包含助流剂、漂白剂、杀菌剂、镇痛剂和/或调味剂。基于粉末的总重量，这些另外的物质的总量优选为0.2重量％至5重量％，更优选为0.5重量％至2重量％。
助流剂优选地选自二氧化硅(silicon dioxide)(二氧化硅(silica))、硅酸铝和/或氢氧化铝。二氧化硅是更优选的，特别地基于粉末的总重量，量为0.2重量％至3重量％，最优选为0.5重量％至2重量％。
优选的漂白剂为过氧化物，例如过氧化镁、过氧化钙或过氧化锌；过硫酸盐，例如过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵；或过硼酸盐。
优选的杀菌剂为氯己定、氯己定二葡糖酸盐、三氯生、氯化十六烷基吡啶
海克替啶、锡(II)盐和锌盐。优选的镇痛剂为利多卡因和阿替卡因。
还优选的是，根据本发明的用于粉末喷射装置的粉末由所描述的组分组成。举例来说，优选的粉末由90重量％至99.9重量％的第一材料和0.1重量％至10重量％的第二材料以及任选地0.2重量％至3重量％的助流剂特别是二氧化硅，进一步任选地0.2重量％至5重量％的杀菌剂、漂白剂和/或镇痛剂组成，所述第一材料优选地选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇及其混合物，所述第二材料优选地选自天冬酰胺、精氨酸、胶原蛋白、环糊精及其混合物。
本发明还涉及根据本发明的粉末或粉末混合物在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中的用途。如粉末喷射装置中使用的粉末或粉末混合物包含基于粉末的总重量的至少90重量％的第一材料的颗粒和基于粉末的总重量的0.1重量％至10重量％的第二材料，其中第二材料涂覆在第一材料的颗粒的表面上，其中第一材料和第二材料不同，以及其中第一材料选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇及其混合物。
本文所述的粉末的优选实施方案也优选用于粉末或粉末混合物的用途。
本发明还涉及用于清洁牙齿表面的方法，其中用粉末喷射装置将根据本发明的粉末与气体载体介质和/或液体载体介质特别是空气和任选地流体(例如水)一起喷洒到牙齿表面上。
以下实施例提供了根据本发明的优选实施方案。
实施例
实施例1：涂覆有1重量％的天冬酰胺的赤藓糖醇
在锥形形状的中试间歇流化床中进行实验。选择初始颗粒质量1kg、入口空气温度60℃至90℃、液体进料速率10ml分钟-1和相对空气喷洒压力2巴至3.5巴作为工艺参数。将2.5％ L-天冬酰胺的溶液喷洒到赤藓糖醇颗粒上持续40分钟。在实验期间，所有工艺参数(空气入口温度、空气流量、液体进料速率和喷洒压力)保持恒定。在实验结束时，将经涂覆的粉末移除，并检查固体含量为大于98％。添加至粉末的天冬酰胺的量为约1％。所得平均颗粒尺寸为20微米。
实施例2：涂覆有0.5重量％的II型胶原蛋白的赤藓糖醇
在锥形形状的中试间歇流化床中进行实验。选择初始颗粒质量1kg、入口空气温度60℃至90℃、液体进料速率10ml分钟-1和相对空气喷洒压力1巴至2.5巴作为工艺参数。喷洒2％胶原蛋白的溶液持续20分钟。在实验期间，所有工艺参数(空气入口温度、空气流量、液体进料速率和喷洒压力)保持恒定。在实验结束时，将经涂覆的粉末移除，并检查固体含量为大于98％。添加至粉末的胶原蛋白的量为约0.5％。所得平均颗粒尺寸为15微米。
对根据实施例1和实施例2的两种粉末以及涂覆有10重量％赤藓糖醇的赤藓糖醇粉末进行关于清洁效率和磨损性的测试。与赤藓糖醇粉末相比的结果示于图1和图2中。
效率或清洁效率是每克粉末清洁的表面。
磨损性通过使用EMS
预防大师装置以45°和2mm的投射距离用粉末喷射装置将粉末直接投射到表面上来确定。该表面由纯铝(99.5％)制成。施加时间为30秒。将板放在升降机上以达到2mm的距离。将喷嘴固定在树脂模具中，以很好地固定喷嘴位置。通过在测试之前和之后对粉末室进行称重来得知质量。每次测量重复至少三次，并取平均值作为磨损性。通过激光轮廓仪测量孔的深度。
根据本发明的粉末的平均颗粒尺寸在具有scirocco分散单元的MalvernMastersizer 2000(Malvern Instruments Ltd.，Malvern，英国)中在1.5巴的分散压力下确定。
实施例3：具有不同涂层的赤藓糖醇和甘氨酸
根据上述实验，如图3和图4所示，用不同的涂层对赤藓糖醇和甘氨酸进行涂覆。如上所述确定磨损性。
以下参照图1至图4进一步描述本发明。
图1示出了与涂覆有10％赤藓糖醇的赤藓糖醇、涂覆有1％天冬酰胺的赤藓糖醇和涂覆有0.5％胶原蛋白的赤藓糖醇相比，赤藓糖醇的清洁效率[mm2/g]。
图2示出了与涂覆有10％赤藓糖醇的赤藓糖醇粉末、涂覆有1％天冬酰胺的赤藓糖醇和涂覆有0.5％胶原蛋白的赤藓糖醇相比，赤藓糖醇粉末的磨损性[μm/g]。
图3示出了相对于没有涂层的赤藓糖醇粉末，涂覆有以下不同涂层的赤藓糖醇粉末的磨损性：精氨酸、环糊精、精氨酸+环糊精、天冬酰胺、胶原蛋白、维生素C、赤藓糖醇、丙氨酸和罗丹明。可以看出，与赤藓糖醇本身相比以及与赤藓糖醇+胶原蛋白、赤藓糖醇+维生素C和赤藓糖醇+罗丹明相比，涂覆有赤藓糖醇、精氨酸、丙氨酸、环糊精、精氨酸+环糊精和天冬酰胺的赤藓糖醇具有降低的磨损性。这种降低的磨损性是有利的，例如优于涂覆有胶原蛋白的赤藓糖醇、涂覆有维生素C的赤藓糖醇和涂覆有罗丹明的赤藓糖醇。
图4示出了相对于没有涂层的甘氨酸粉末，涂覆有环糊精的甘氨酸的磨损性。
已经证明，根据本发明的其中在第一材料的颗粒上涂覆有第二材料的粉末与没有涂层的粉末相比表现出降低的磨损性并且仍然具有良好的清洁效率。效率相对于磨损性的比率使得根据本发明的经涂覆的粉末比标准赤藓糖醇粉末或甘氨酸粉末更有效。
Claims (15)
1.一种用于在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中使用的粉末，其中所述粉末包含基于所述粉末的总重量的至少90重量％的第一材料的颗粒以及基于所述粉末的总重量的0.1重量％至10重量％的第二材料，其特征在于，所述第二材料涂覆在所述第一材料的颗粒的表面上，以及所述第一材料在水中的溶解度≥1g/L。
2.根据权利要求1所述的粉末，其特征在于，基于所述粉末的总重量，所述粉末包含至少93重量％的所述第一材料和0.2重量％至7重量％的所述第二材料。
3.根据权利要求1或2所述的粉末，其特征在于，所述第二材料覆盖所述第一材料的颗粒的表面的至少80％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粉末，其特征在于，所述第二材料在水中的溶解度≥1g/L。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粉末，其特征在于，所述粉末的颗粒的平均颗粒尺寸(d50)为5μm至75μm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粉末，其特征在于，所述第一材料选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、糖醇、环糊精及其混合物。
7.根据权利要求6所述的粉末，其特征在于，所述第一材料为糖醇，优选为赤藓糖醇。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的粉末，其特征在于，所述第二材料选自甘氨酸、碳酸氢钠、塔格糖、海藻糖、环糊精、糖醇及其混合物。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的粉末，其特征在于，所述第二材料选自氨基酸、糖醇、糖、环糊精及其混合物。
10.根据权利要求9所述的粉末，其特征在于，所述第二材料选自天冬酰胺、精氨酸、丙氨酸、赤藓糖醇、塔格糖、海藻糖、鼠李糖、环糊精及其混合物。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的粉末，其特征在于，所述第二材料选自天冬酰胺、精氨酸、环糊精及其混合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的粉末，其特征在于，所述粉末的最大颗粒尺寸(d100)≤150μm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的粉末，其特征在于，所述粉末还包含0.5重量％至2重量％的无定形二氧化硅。
14.一种用于清洁牙齿表面的方法，其特征在于，用粉末喷射装置将根据权利要求1至13中任一项所述的粉末与气体载体介质和/或液体载体介质一起喷洒到牙齿表面上。
15.粉末在用于通过粉末喷洒来清洁牙齿表面的粉末喷射装置中的用途，其特征在于，使用根据权利要求1至13中任一项所述的粉末。
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