DE102007013040A1

DE102007013040A1 - Zahnbleichsystem

Info

Publication number: DE102007013040A1
Application number: DE102007013040A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Lange; Michael Zimmermann
Original assignee: DELTAMED MEDIZINPRODUKTE GmbH
Current assignee: DELTAMED MEDIZINPRODUKTE GmbH
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-09-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnbleichsystem, das mindestens ein Oxidationsmittel enthält, wobei es ferner mindestens ein Metallmischoxid umfasst. Das Metallmischoxid spricht auf elektromagnetische Strahlung an. Dabei wird durch die Umwandlung der elektromagnetischen Strahlung in Wärme eine wirksamere Steigerung der Peroxidaktivität und damit der Bleichleistung erzielt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zahnbleichsysteme und deren Einsatz zum Bleichen von vitalen oder devitalen Zähnen.
Der Wunsch nach weißen, ästhetischen Zähnen nimmt in jüngster Zeit immer mehr zu. Die Aufhellung von Zahnverfärbungen ist heute der am schnellsten wachsende Bereich in der kosmetischen Zahnbehandlung. Neben kosmetischen Gründen wird das Bleichen auch zur Vorbereitung zahnärztlicher Versorgungen zur Anpassung an bereits bestehende Prothetik genutzt.
Grundsätzlich lassen sich zwei Arten der Entstehung von Zahnverfärbungen unterscheiden:
Die extrinsischen Verfärbungen, hervorgerufen durch Nahrungs- und Genussmittel wie Tee, Kaffee, Rotwein oder Teerprodukte vom Rauchen, und die intrinsischen Verfärbungen, hervorgerufen durch den Abbau körpereigener Produkte bei inneren Erkrankungen (Porphyrin-Abbaustufen etc.), bei Arzneimitteln (Tetracycline, Fluoride) oder Metalleinlagerungen.
Beim Bleichen der Zähne werden meist oxidative Umwandlungen von eingelagerten Farbstoffen ausgenutzt. Am häufigsten enthalten die dafür eingesetzten Systeme Peroxidverbindungen als Oxidationsmittel, z. B. Wasserstoffperoxid, Carbamidperoxid oder Perborat-/H₂O₂-Mischungen sowie Natriumpercarbonate.
Je nach Anwendung unterscheidet man zwischen In-Office-(Chairside- oder Power-bleaching)-, und Home-Bleaching. Während bei der Home-Bleach-Methode das Zahnbleichsystem in einer individuell gefertigten Schiene appliziert und insgesamt über mehrere Stunden getragen werden muss, wird das Material, vorzugsweise ein Gel oder eine Paste in Ein- oder Zweikomponentenform, beim In-Office Bleaching direkt auf die aufzuhellenden Zähne aufgetragen und 15 bis 60 Minuten einwirken gelassen.
Um möglichst schnell ein optimales Ergebnis zu erhalten und aus Gründen der Compliance, bevorzugen die meisten Patienten die In-Office Behandlung mit hochkonzentriertem Peroxid. Um das Bleichergebnis zu verbessern oder die Bleichzeit zu verkürzen werden den Bleich-Materialien oftmals technische Mittel eingesetzt, um z. B. den Zerfall von Peroxid zu beschleunigen. Dies kann auf physikalischen Wege oder chemischen Wege sein.
Die Verwendung von Titandioxid als Photokatalysator in Zahnbleichsystemen wird in mehreren Patentdokumenten beschrieben. Durch Lichtbestrahlung mit UV-Licht oder sichtbarem Licht, wobei vorwiegend UV-Licht verwendet wird, soll bei der Photokatalyse aktiver Sauerstoff gebildet werden, um den Bleichprozess zu beschleunigen. Die Systeme in EP-A-1356804 und EP-A-1192933 verwenden Titandioxidpartikel als Photokatalysator, EP-A-1048291 beschreibt eine Methode, bei der eine TiO₂-haltige Paste appliziert wird. In JP-A-2000344640 werden Calciumphosphatbeschichtete TiO₂-Ultramikropartikel in einem TiO₂-Sol eingesetzt. Das Zahnbleichsystem von EP-A-1457200 enthält als Photokatalysator mindestens eines von TiO₂, Stickstoff-dotiertem TiO₂ und Titanoxonitrid in einer ersten Komponente mit organischem Lösungsmittel, wobei die erste Komponente außerdem noch bevorzugt eines oder mehr von einem Metalloxid, einem Metallsalz und einem Metallpulver enthält, um die Aktivität der Wasserstoffperoxid-produzierenden Komponente zu verbessern. JP-A-2004083489 offenbart ein Zahnbleichsystem, die Titanylnitrid als Photokatalysator enthält. In JP-A-2003221321 sind TiO₂ und ZrO₂ als Photokatalysator enthalten, der entstehende aktive Sauerstoff ist das Bleichmittel. EP-A-1393711 offenbart ein photokatalytisches Zahnbleichmittel, das Stickstoff-dotiertes TiO₂ enthält.
US-A-2003103913 beschreibt ein Zahnbleichverfahren ohne Verwendung von Licht, wobei die Verwendung von unlöslichen Übergangsmetalloxiden (bevorzugt TiO₂ und ZnO₂) offenbart wird, die in Kombination mit Metallchelatoren vermutlich einen Peroxid-Aktivierungskomplex bilden, der die Peroxidkomponente aktiviert.
Ein Zahnbleichsystem aus JP-A-2003183142 enthält ein oberflächenaktiviertes Metalloxid, das vom Zahnschmelz adsorbiert wird, um Lichtstreuung zu erzeugen.
In US-B-6503485 wird ein Zahnbleichsystem beschrieben, die als neutralisierende Komponente folgende Basen in Partikelform enthält: Metalloxide, Metallhydroxide, Ammoniumhydroxid und Metallcarbonate.
In einem Zahnbleichsystem aus US-A-2006/0099155 werden Übergangsmetallsalze (Atomnummer 21 bis 30), aus der Gruppe Eisen, Mangan, Cobalt, Kupfer und Mischungen davon, bevorzugt Fe(II)-Gluconat, eingesetzt, um mit oder ohne Lichteinwirkung eine Aktivierung der Peroxidkomponente zu bewirken.
US-A-2005/0048444 beschreibt ein Zahnbleichsystem, das photosensitive Ionen enthält, gewählt aus der Gruppe Silber, Zink oder Mangan, die unter Lichteinwirkung den Peroxidzerfall beschleunigen. In EP-B-0516872 wird die Verwendung eines katalytischen Aktivators, ausgewählt unter Mangansulfat-Monohydrat/(Oxone) und Eisen-II-Sulfat, als Beschleuniger für den Peroxidzerfall beschrieben, wobei die Anwendung mit und ohne Licht möglich ist.
In DE-A-102004061646 werden Riboflavin oder dessen Derivate eingesetzt, um durch Anwendung von Strahlungsenergie mittels Lichtabsorption eine schnellere Zersetzung des im Zahnbleichmittel enthaltenen Oxidationsmittels zu erzielen. US-B-6387353 verwendet einen organischen Farbstoff als Strahlungenergie-absorbierende Substanz, um das Zahnbleichmittel zu aktivieren. Außerdem erwähnt dieses Dokument, dass auch weitere Strahlungsenergie-absorbierende Partikel enthalten sein können, ohne Beispiele zu nennen.
US-A-6254388 beschreibt ein Zahnbleichsystem, die Ammonium-, Na- oder K-Persulfate als "Booster" verwendet, um unter Lichteinstrahlung einen Anstieg der Konzentration an freien Sauerstoffradikalen zu erzielen. Zusätzlich werden kommerzielle Gelbpigmente (FD&C, 5 Lake und 6 Lake) zur Lichtabsorbtion verwendet.
In dem Zahnbleichsystem von US-A-6162055 werden Halbleiterpartikel (vorzugsweise TiO₂- und ZnO₂-Nanopartikel), Benzophenonderivate, Benzotriazolderivate, Diketone (wie Campherchinon und Benzil), Metallkomplexe (wie Eisen-Kalium-Oxalate, Mangan-Gluconate und verschiedene Metall-Biphosphat-Gelate), Phtalocyanin-Metallkomplexe und andere als photosensitive Mittel eingesetzt, um Lichtenergie entweder in Wärme oder in chemische Energie umzuwandeln.
US-A-5858332 offenbart ein Zahnbleichsystem, das ein Zinnsalz zur Stabilisierung des Bleichmittels enthält.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zahnbleichsystem mit verbesserter Bleichwirkung bereitzustellen, die dennoch relativ schonende Bleichbedingungen erlaubt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Zahnbleichsystem nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen festgelegt. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Applikator gemäß dem Anspruch 23, die Verwendung des Mischoxids gemäß den Ansprüchen 25 und 26 und ein Verfahren gemäß Anspruch 27.
Das Zahnbleichsystem der vorliegenden Erfindung kann als Einkomponenten-, Zweikomponenten- oder Mehrkomponenten-System bereitgestellt werden. Es enthält ein oder mehrere Oxidationsmittel sowie ein oder mehrere Mischoxide. Durch Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen kommt es zu einer Aktivierung und/oder einer beschleunigten Zersetzung des Oxidationsmittels, die gegenüber herkömmlichen Zahnbleichsystemen zu einer überraschend verbesserten Bleichwirkung führt, aber dennoch schonende Bleichbedingungen ermöglicht.
Erfindungsgemäß verwendbare Mischoxide sind an sich bekannt und werden aufgrund ihrer strahlungsabsorbierenden Eigenschaft, beispielsweise zur Verarbeitung von Polymerzubereitungen eingesetzt, speziell für die Fügetechnik. So beschreibt z. B. die DE-U-202004016363 ein Verfahren zum Laser-Schweißen von Kunststoffteilen, die u. a. Mischoxide enthalten können. Die DE-A-10163399 bzw. EP-B-000001456318 offenbaren eine Mischoxid enthaltende Zusammensetzung zum Herstellen oder Lösen von Klebeverbindungen. Diese vorgenannten technischen Anwendungen dienten somit grundsätzlich anderen Zwecken. Eine der Fügetechnik systemimmanente starke Erhitzung sowie ggf. vorhandene toxische Bestandteile könnten sich überdies bei Anwendungen für den menschlichen Gebrauch als äußerst problematisch erweisen.
Das Zahnbleichsystem der vorliegenden Erfindung zeigt gegenüber handelsüblichen Vergleichsprodukten eine unerwartet hohe Bleichwirkung. Verglichen mit höherenergetischen Strahlungen, wie insbesondere UV oder dem Bereich niedriger sichtbarer Strahlung, wird die unerwartet hohe Bleichwirkung sogar bei einer Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung der Wellenlänge 400 bis 11000 nm, bevorzugt 600 bis 4000 nm, insbesondere 800 bis 1100 nm, erzielt. Somit sind nebenwirkungsärmere, schonende Bestrahlungswellenlängen ein weiterer Vorteil der Erfindung (z. B. kein UV, keine Mikrowellen oder Röntgenstrahlung).
Die für die Aktivierung vorteilhafte Temperatur kann gut und effektiv eingestellt werden. Außerdem ist die Wärmeentwicklung lokal begrenzt, weshalb die Zähne weniger geschädigt werden.
Ferner können alle wirksamen Bestandteile in Form einer leicht zu applizierenden, vorzugsweise viskosen bis halbfesten Zubereitung bereitgestellt werden.
Ein bevorzugtes Zahnbleichsystem der Erfindung ist ein Mehrkomponenten-System mit der Möglichkeit, andere, aktivierende Bestandteile zuzufügen. Aber auch die Verwendung als Einkomponenten-System kommt in Betracht.
Das vorliegende Zahnbleichsystem enthält ein Oxidationsmittel (I) und ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Mischoxid (II). Diese Zusammensetzung hat die Vorteile, vor der Aktivierung stabil zu sein sowie leichte und effiziente Aktivierungsmöglichkeiten bereitzustellen.
Als Oxidationsmittel (I) wird bevorzugt Wasserstoffperoxid oder das stabilere Carbamidperoxid, welches in Wasser in Harnstoff (NH₂)₂CO und H₂O₂ hydrolysiert, gewählt.
Weitere Oxidationsmittel (I), können sein: Natriumperborat, Benzoylperoxid, Perphosphate, Calciumperoxid, Magnesiumperoxid, Kaliumchlorat, Calciumhydrogencarbonatperoxid, Kaliumperoxomonosulfat und Mischungen davon.
In dem gebrauchsfertigen Zahnbleichsystem liegt das Oxidationsmittel (I) in einer Menge von 10–45 Gew.-%, besonders bevorzugt ist eine Menge von 25–38% Gew.-%, bezogen auf das gebrauchsfertige Zahnbleichsystem, vor.
Das Mischoxid (II) ist der in der Kombination mit dem Oxidationsmittel (I) wirksame Bestandteil der Erfindung. Das Mischoxid liegt in Form von Partikeln vor. Vorteilhaft werden nanoskalige Partikel verwendet, die sich gut in das System einarbeiten lassen und durch ihre geringe Partikelgröße eine große Gesamtoberfläche ermöglichen. Eine geeignete Partikelgröße liegt z. B. im Mikro- bis Nanometerbereich, vorzugsweise 1 nm bis 5 μm, weiter bevorzugt 10 bis 500 nm. Beispiele für besonders geeignete Mischoxide sind Indium-Zinn- Oxid (abgekürzt ITO), Antimon-Zinn-Oxid, Indium-Zink-Oxid Antimon-Zink-Oxid, Silicium-Titandioxid, Aluminium-Siliciumoxid, Aluminium-Zinkoxid und Cer-Aluminiumoxid.
Bei Bestrahlung, bevorzugt elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von über 600 nm, insbesondere im Bereich von 800 nm bis 1100 nm, absorbiert das Mischoxid (II) die eingestrahlte Energie und wandelt diese in Wärme um. Durch diese Wärme wird das Oxidationsmittel (I) aktiviert. Bei der Aktivierung durch elektromagnetische Strahlung sind besonders solche Mischoxide bevorzugt, die aufgrund ihrer Art und/oder ihrer Teilchengröße in der Matrix transparent sind und damit eine besonders gute Lichtdurchgängigkeit beim Bestrahlen der Zähne gewährleisten, wie z. B. Indium-Zinn-Oxid, Antimon-Zinn-Oxid, Indium-Zink-Oxid Antimon-Zink-Oxid, Silicium-Titandioxid, Aluminium-Siliciumoxid, Aluminium-Zinkoxid und Cer-Aluminiumoxid. Außerdem sind Mischoxide bevorzugt, die elektromagnetische Strahlung einer für den menschlichen Körper unbedenklichen Wellenlänge absorbieren.
Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf die obengenannten Mischoxide begrenzt. So sind z. B. auch paramagnetische Mischoxide geeignet, die eine Aktivierung mittels physiologisch unbedenklicher magnetischer oder elektromagnetischer Felder im ICM-Band Bereich ermöglichen. Beispiele paramagnetischer Mischoxide sind Ferrite des Typs M^IIFe₂ ^IIIO₄, worin M^II Fe, Zn, Co, Mn, Cu, Mg und/oder Ni ist.
Geeignete Mengen der Mischoxide (II) sind 0,01 bis 20, bevorzugt 0,1 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf das gebrauchsfertige Zahnbleichsystem.
Das Mischoxid (II) oder Mischungen davon sind erfindungsgemäß geeignet, zum Herstellen von Zahnbleichsystemen und zum Bleichen von Zähnen verwendet zu werden.
Das Zahnbleichsystem der vorliegenden Erfindung kann neben dem Oxidationsmittel (I) und dem Mischoxid (II) zudem zusätzliche Stoffe enthalten, z. B. eine Applikationsmatrix (III), Stabilisatoren (IV), einen zweiten, von (II) verschiedenen zusätzlichen Aktivator (V) und ggf. weitere Zusatzmittel (VI), jeweils einzeln oder Mischungen davon. Die Applikationsmatrix (III) ermöglicht die Formulierung des Zahnbleichsystems als Fluid, Gel, Paste oder transparentes Pflaster. Als Applikationsmatrix (III) können alle physiologisch unbedenklichen Lösungsmittel und Solventien alleine oder in Kombination mit Gelbildnern oder Verdickungsmitteln verwendet werden, die auch in der Pharmazie angewendet werden. Geeignete Solventien sind ausgewählt aus der Gruppe: Wasser, Alkohole, wässrige Lösungen sowie wässrige, Alkohole enthaltende Mischungen. Geeignete Verdickungsmittel sind z. B.: Cellulosederivate, Polycarbonsäuren, pyrogene Kieselsäure, Poly(meth)acrylsäuren z. B. (Carbopol) Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymer (Poloxamer), PVP, Alginate, und Mischungen davon.
Je nach Applikationsform (Fluid, Gel, Paste oder transparentes Pflaster) liegt die Substanz der Applikationsmatrix (III) geeigneterweise in Mengen zwischen 0,01 bis 95 Gew.-% weiter bevorzugt 1 bis 80 Gew.-%, ggf. in einer Menge von unter 70, 50 oder 20 Gew.-% bezogen auf das gebrauchsfertige Zahnbleichsystem, vor.
Ein weiterer optionaler Bestandteil des Zahnbleichsystems ist der Stabilisator (IV), der eine Substanz zum Stabilisieren der Peroxide ist, d. h. deren Zerfall vor der Verwendung hemmt, vorzugsweise verhindert. Bevorzugte Stabilisatoren (IV) sind: EDTA, Zitronensäure, Trialkali – oder Tetraalkali- Metallpyrophosphate: Trinatriumpyrophosphat, Tetranatriumdiphosphat, Hexametaphosphate, und Mischungen davon.
Gegebenenfalls kann ein von der Mischoxid-Komponente (II) verschiedener zusätzlicher Aktivator (V) als weiterer Bestandteil in dem Zahnbleichsystem enthalten sein. Als zusätzlicher Aktivator (V) sind Verbindungen und/oder Zusammensetzungen, welche die Bleichwirkung des Oxidationsmittels (I) zusätzlich zum Mischoxid (II) erhöhen können, geeignet. Derartige Substanzen sind beispielsweise: Salze oder Komplexe eines Metalls der Gruppe Kupfer, Mangan oder Eisen, bevorzugt ein Sulfat, Oxid, Acetat oder Metallocen, und/oder alkalische Substanzen wie z. B. NaOH, KOH, Amine und Mischungen davon.
Zudem kann das Zahnbleichsystem ein Zusatzmittel (VI) enthalten, welches ein organisches oder anorganisches Farbpigment ist und elektromagnetische Strahlung der jeweils für die Anwendung gewählte Wellenlänge reflektiert oder absorbiert. Auch sind andere Zusatzmittel (VI) nützlich, wie Farbstoffe, die dem Anwender die Benutzung erleichtern sollen und ihm z. B. anzeigen, in welcher Komponente des Zweikomponenten-Systems welcher Bestandteil enthalten ist. Wiederum andere Farbpigmente sind nützlich, die die Fähigkeit haben, den Verlauf der Bleich- bzw. Oxidationsreaktion anzuzeigen, z. B. indem sie durch das Oxidationsmittel entfärbt werden. Des Weiteren können geeignete Geschmacksstoffe in dem System enthalten sein, um dem Patienten ein angenehmes Mundgefühl während der Behandlung zu gewährleisten. Des weiteren können geeignete Temperaturinkatoren, z. B. in Form von speziellen Farbstoffen, beigemischt sein, die u. a. die Überhitzung des Zahnes anzeigen, bzw. vermeiden sollen. Ein weiterer Weg, die Überhitzung des Zahnes zu vermeiden, ist das Einbringen von thermochromen Substanzen, die bei der Einstellung einer geeigneten Pulsrate behilflich sind.
Gemäß einer Ausführungsform liegt das Zahnbleichsystem als Einkomponenten-System vor. Diese hat den Vorteil, dass sie sofort gebrauchsfertig ist. Bei dieser Ausführungsform sollte ein zusätzlicher Aktivator (V) nicht oder nur in sehr geringen Mengen enthalten sein, da die Einkomponenten-System ansonsten nicht lagerstabil ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Zahnbleichsystem als Zweikomponenten-System vor. Die das Oxidationsmittel (I) enthaltende Komponente kann kurz vor ihrer Verwendung mit einer, z. B. den zusätzlichen Aktivator (V) enthaltenden Komponente vermischt werden. Bei diesem Zweikomponenten-System kann das Mischoxid (II) in einer der Komponenten oder in beiden Komponenten enthalten sein.
Bevorzugt liegt eine das Oxidationsmittel (I) enthaltende Komponente, ggf. die ferner weitere getrennte Komponente, als Fluid, Gel, Paste oder transparentes Pflaster vor. Diese Formulierungsformen erleichtern die Applikation auf die zu behandelnden Zähne, ermöglicht eine gezieltere Lokalisierung und damit Schonung von umgebendem Gewebe.
Der pH-Wert des gebrauchsfertigen Zahnbleichsystems beträgt bevorzugt etwa 6 bis etwa 11. Bei einer Einkomponenten-System beträgt der pH-Wert bevorzugt etwa 5,0 bis etwa 7,0, um einen Zerfall des Oxidationsmittels (I) während der Lagerung zu hemmen oder zu verhindern. Bei einem Zweikomponenten-System beträgt der pH-Wert bevorzugt etwa 1,0 bis etwa 2,8 in der das Oxidationsmittel (I) enthaltenden Komponente zur Stabilisierung des Oxidationsmittels (I), während die zweite Komponente bevorzugt einen pH-Wert von etwa 8 bis etwa 12 aufweist, um beim Vermengen mit der das Oxidationsmittel (I) enthaltenden ersten Komponente den Zerfall des Oxidationsmittels und damit die Bleichwirkung zu beschleunigen.
Vorzugsweise wird das Zahnbleichsystem der vorliegenden Erfindung mittels eines Applikators appliziert, der mindestens ein Gehäuse oder mindestens eine Kammer, wobei das mindestens eine Gehäuse oder die mindestens eine Kammer das Zahnbleichsystem aufnimmt, und eine Dosiereinrichtung zum Applizieren des Zahnbleichsystems umfasst. Der Applikator ist so gestaltet, dass sich die Inhalte der beiden Kammern vor der Dosiereinrichtung homogen vermischen.
Der Applikator erleichtert das Dosieren des Zahnbleichsystems und ermöglicht eine unkomplizierte und exakte Applikation und Dosierung an dem zu behandelnden Zahn bzw. den zu behandelnden Zähnen.
Das Zahnbleichsystem der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders für ein Verfahren zur Vorbereitung einer durch elektromagnetische Strahlung aktivierbaren Zahnbleichung, das die Bereitstellung eines oben beschriebenen, gebrauchsfertigen Zahnbleichsystems und die Bereitstellung einer Bestrahlungseinsrichtung, die elektromagnetische Strahlung emittieren kann, beinhaltet.
Die Bereitstellung des gebrauchfertigen Zahnbleichsystems kann wie oben beschrieben zum einen in Form eines Einkomponenten-Systems erfolgen, zum anderen in Form einer Zweikomponenten-Systems.
Die Bereitstellung des Zahnbleichsystems durch einen Applikator ist bei Zweikomponenten-Systemen besonders vorteilhaft, da das Zahnbleichsystem dadurch einerseits gebrauchsfertig vorliegt, andererseits wird eine vorzeitige Zersetzung des Oxidationsmittels (I) durch die räumliche Trennung verhindert.
Die für das Verfahren bereitgestellte Strahlenquelle ermöglicht eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung der Wellenlänge 400 bis 11000 nm, bevorzugt 600 bis 4000 nm, insbesondere 800 bis 1100 nm. Der Umfang der Aktivierung durch elektromagnetische Strahlung wird vorzugsweise durch Pulsen der Strahlenquelle gesteuert. Die Pulsrate kann dabei so eingestellt werden, dass die Pulpatemperatur 42°C nicht überschreitet, um eine Schädigung der Zahnpulpa zu verhindern. Andererseits soll die Pulsrate eine zur Aktivierung des Oxidationsmittels effiziente Erwärmung bewirken.
Im Folgenden werden beispielhafte, nicht beschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Kurzbeschreibung der Figuren:
1 ist eine schematische Darstellung des Versuchsaufbaus zur simultanen Messung von Gel- und intrapulpaler Temperatur.
2 ist eine graphische Auftragung der Temperaturentwicklung in des Zahnbleichsystems gemäß Beispiel 1 und in der Zahnpulpa während der Laserbestrahlung.
3 ist ein Balkendiagramm, das die Bleichwirkung der Ausführungsform von erfindungsgemäßen Beispielen im Vergleich zu handelsüblichen Präparaten ohne Mischoxid zeigt.
Beispiel 1
Bei dieser Ausführungsform wurde ein handelsübliches Produkt des Anmelders, nämlich das Zahnbleichsystem Easywhite^® ready, mit dem Mischoxid (II) versehen. Easywhite^® ready ist ein 2-Komponenten Zahnbleichsystem, bei dem beide Komponenten als Gel vorliegen. Die gebrauchsfertige Zusammensetzung enthält 30% H₂O₂ als Oxidationsmittel (I), organischen Amine als zusätzlichen Aktivator (V) und SiO₂ sowie PEG als Applikationsmatrix (III).
Dazu wurde die Komponente 2 von Easywhite^® ready, welche u. a. den zusätzlichen Aktivator (V) enthält, mit 11 Gew.-% ITO vermengt. Ein applizierbares Zahnbleichmittel wird erhalten, wenn ein Volumenteil der Gel-Komponente 2 mit vier Volumenteilen der das Oxidationsmittel (I) enthaltenden Gel-Komponente 1 vermengt werden.
Bleichergebnisse dieser Ausführungsform werden in den Beispielen 4 und 5 erläutert.
Beispiel 2
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um ein Zweikomponenten-System, bei dem beide Komponenten als Gel vorliegen. Komponente 1 enthält H₂O₂ als Oxidationsmittel (I), Komponente 2 enthält ITO als Mischoxid und KOH als zusätzlichen Aktivator (V). Ein applizierbares Zahnbleichmittel wird erhalten, wenn ein Volumenteil der Komponente 2 mit vier Volumenteilen der Komponente 1 vermengt werden.
Beispiel 3
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um ein Zweikomponenten-System, bei dem Komponente 1 als Fluid und Komponente 2 als Pulver vorliegt. Die Komponente 1 enthält H₂O₂ als Oxidationsmittel (I), die Komponente 2 enthält ITO als Mischoxid und KOH als zusätzlichen Aktivator (V). Ein applizierbares Zahnbleichmittel wird erhalten, wenn 10 Gewichtsteile der Komponente 2 mit 1 Gewichtsteilen der Komponente 1 vermengt werden.
Beispiel 4
Im Folgenden wird die Effektivität der vorliegenden Erfindung anhand der Zahnbleichmittelzusammensetzung von Beispiel 1 nachgewiesen. Dem Fachmann ist bekannt, dass das Bleichen mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit Laserlicht, ein nicht unerhebliches Risiko für den intakten Zahn darstellt, da eine Erhöhung der Pulpatemperatur auf ca. über 42°C zu irreversibler Schädigung der Pulpa führen kann.
Der in 1 gezeigte Aufbau ermöglicht eine simultane Messung der erwünschten Erwärmung des Zahnbleichsystems und der aus oben genannten Gründen unerwünschten Erhöhung der intrapulpalen Temperatur. Die Messung wird an einem extrahierten Zahn durchgeführt, der mit des Zahnbleichsystems aus Beispiel 1 behandelt wurde.
Bei einem intakten, extrahierten Schneidezahn (1) wurde etwa 1/3 der Wurzel abgeschnitten und die Pulpa (2) auf ca. 1,2 mm erweitert. Der präparierte Zahn wurde auf ein durch einen Heizblock (3) (+/- 0,1°C) auf 37,3°C (+/- 0,5°C) temperiertes Wasserbad (4) mit einer passenden Bohrung mittels einer Verklebung (5) befestigt. Zur Messung der Pulpatemperatur und der Geltemperatur wurden NTC-Temperatursensoren (6, 7) mit einem Durchmesser von d ≤ 0,8 mm und einer Messtoleranz von 2,5 bei 25°C eingesetzt.
Zur Simulation der Zahndurchblutung wurde die Pulpa mit Hilfe eines Wasserkreislaufs (8) mit Wasser gespült. Die Flussrate, realisiert mittels einer HPLC-Pumpe (nicht gezeigt), betrug 0,03 ml/min. Auf die Oberfläche des Zahnes wurde eine ca. 1 mm hohe Barriere (9) aus lichtgehärtetem Kunststoff gelegt, um einen gleichmäßigen Auftrag des Bleichmittels (10) zu gewährleisten. Anschließend erfolgt eine Laserbestrahlung (11) mit folgender Strahlungsquelle:

Eingesetzte Strahlungsquelle: Diodenlaser, Wellenlänge 980 nm

Ausgangsleistung: 2 W bei aufgesetztem Bleich-Handstück, entspricht etwa 600 mW/cm²
Als Zahnbleichmittel (10) wurde die Zusammensetzung des Beispiels 1 verwendet.
Die Ergebnisse des oben beschriebenen Bleichtests sind in 2 gezeigt. Bereits nach 20 s wird in dem Gel eine Temperatur von über 60°C erreicht. Der Anstieg der Pulpatemperatur folgt abgeschwächt mit einer Verzögerung von 30 s. Um eine intrapulpale Temperatur von über 42°C zu verhindern, sind ausreichende Kühlperioden (≥ 3 min) zwischen den Bestrahlungsphasen einzuhalten. Während der Behandlung können Aktivierung und Pausen automatisch gesteuert werden. Dadurch wird gewährleistet, dass das Bleichmittel ständig stark aktiviert wird (T > 60°C), ohne dabei dem Zahnnerv zu schaden.
Aus 2 ist außerdem ersichtlich, dass die Wärme bei diesem Verfahren unter Verwendung des vorliegenden Zahnbleichsystems wunschgemäß vorwiegend im Gel verbleibt, während lediglich ein geringer Teil der Wärme die Pulpa erreicht.
Zur Beurteilung der Bleicheffizienz wurde folgende Methode angewandt:
Elfenbeinscheiben mit der Abmessung 16×16×3 mm wurden mehrere Tage in einer Lösung aus Rotwein, Tee, Kaffe und Tabak eingefärbt Die Einfärbungen mit diesen extrinsischen Chromogenen waren sehr homogen und mehrere Wochen stabil.
Um gegebenenfalls Unterschiede von Elfenbeinchargen und Lebensmittelchargen zu kompensieren, wurde stets ein Standard mitgemessen. Der mit diesem Standard (35% H₂O₂, pH 7,2, 30°C, 60 min) gemessene Wert gilt als 100% Wert, auf den alle Messungen bezogen werden:
wobei dL_mess die Differenz zwischen der Helligkeit der gebleichten Probe (L_gebleicht) und der Helligkeit der gefärbten Probe (L_gefärbt) ist, also die Veränderung der Helligkeit. Die Messung der Proben erfolgte bei 30°C und mit einer Dauer von 40 min.
Für die Messung wurde ein Spektralphotometer der Fa. Minolta, CM-508d mit Glanzausschluß, und als Farbsystem wurde das L*a*b Farbsystem (nach CIE 1976) verwendet. Zur Auswertung wurde in dieser Beschreibung der Helligkeitswert L benutzt.
Die in Tabelle 1 aufgeführten Bleichleistungen sind in 3 graphisch dargestellt. Aus 3 ist ersichtlich, dass sich im direkten Vergleich zwischen handelsüblichem Easywhite^® ready ohne Bestrahlung und dem erfindungsgemäßen Beispiel 1, d. h. Easywhite^® ready mit ITO bei Laserbestrahlung (λ = 980 nm), eine um 16% signifikant bessere Bleichleistung ergibt. Wird das handelsübliche Easywhite^® ready ebenfalls mit diesem Laserlicht (λ = 980 nm) bestrahlt, ist die Bleichleistung nicht signifikant besser.
Beispiel 5
Zur besseren Vergleichbarkeit mit dem Stand der Technik wurden außerdem 4 handelsübliche andere Produkte getestet, die ebenfalls durch Strahlung aktiviert werden, allerdings mit elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten und sichtbaren Bereich.
Die handelsübliche Zahnbleichmittel "Rembrandt Lightning Plus" ein Zweikomponenten-System Gel-Gel (Vergleich 2) und "Sapphire" ein Zweikomponenten-Systeme (Vergleich 3) bestehend aus einem (Desensitizer-Gel und einem Einkomponentigen Bleichgel (beide vom Hersteller Den-Mat, USA) mit einem Wasserstoffperoxid-Gehalt von 35 Gew.-% bzw. 25 Gew.-% Wasserstoffperoxid in der gebrauchsfertigen Mischung. Beide Zahnbleichmittel zeigten bei Bestrahlung durch eine "Sapphire"-Plasmalampe (Hersteller: Den-Mat) mit elektromagnetischer Strahlung der Wellenlängen 380 bis 520 nm eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung um 16% bzw. 17% schlechtere Bleichleistung.

Ferner wurden die handelsüblichen Zahnbleichmittel "Zoom!" (Vergleich 4) und "Zoom 2" (Vergleich 5) (beide vom Hersteller Discus Dental, USA), welche ebenfalls Zweikomponenten-Systeme sind (Gel-Gel) getestet. Beide Formulierungen weisen in gebrauchsfertiger Form 16 Gew.-% Wasserstoffperoxid bzw. 25 Gew.-% Wasserstoffperoxid auf. Diese Systeme zeigten bei Bestrahlung durch eine "Zoom"-Plasmalampe (Hersteller: Discus Dental) mit elektromagnetischer Strahlung der Wellenlängen 350 bis 520 nm eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung um 25% bzw. 32% schlechtere Bleichleistung. Tabelle 1

Produkt	Strahlen-quelle Λ [nm]	L_gefärbt	L_gebleicht	dL_mess	dL_ref	Bleichleistung [%]
Vergleich 1 (Easywhite® ready) (Hersteller: DeltaMed)	-	54,1	85,2	31,1	34,2	91
Vergleich 1' (Easywhite® ready) (Hersteller: DeltaMed)	Laser 980 nm	53,0	83,9	30,9	32,8	94
Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung: Easywhite^® ready mit ITO	Laser 980 nm	47,2	82,9	35,7	33,5	107
Bezugsbeispiel 3" der vorliegenden Erfindung: Beispiel 3 ohne Licht	-	52,4	80,6	28,2	32,8	86
Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung	Laser 980 nm	48,1	82,5	34,4	32,9	105
Vergleich 2 Rembrandt System Hersteller: Den-Mat)	Sapphire Plasma-lampe 380-520 nm	48,1	79,9	31,8	35,1	91
Vergleich 3 Sapphire Gel (Hersteller: Den-Mat)	Sapphire Plasma-lampe 380-520 nm	50,7	77,5	26,8	29,7	90
Vergleich 4 ZOOM! (Hersteller: Discus Dental)	ZOOM-Plasma-lampe 350-520 nm	53,9	81,1	27,2	33,3	82
Vergleich 5 ZOOM 2 (Hersteller: Discus Dental)	ZOOM-Plasma-lampe 350-520 nm	49,4	78,0	28,6	37,9	75

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1356804 A [0007]
- EP 1192933 A [0007]
- EP 1048291 A [0007]
- JP 2000344640 A [0007]
- EP 1457200 A [0007]
- JP 2004083489 A [0007]
- JP 2003221321 A [0007]
- EP 1393711 A [0007]
- US 2003103913 A [0008]
- JP 2003183142 A [0009]
- US 6503485 B [0010]
- US 2006/0099155 A [0011]
- US 2005/0048444 A [0012]
- EP 0516872 B [0012]
- DE 102004061646 A [0013]
- US 6254388 A [0014]
- US 6162055 A [0015]
- US 5858332 A [0016]
- DE 10163399 A [0020]
- EP 000001456318 B [0020]

Claims

Zahnbleichsystem, das mindestens ein Oxidationsmittel (I) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Metallmischoxid (II) umfasst.
Zahnbleichsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel (I) ein Peroxid ist, ausgewählt aus der aus Wasserstoffperoxid, Calciumperoxid, Natriumperborat, Carbamidperoxid, Calciumhydrogencarbonatperoxid und Kaliumperoxomonosulfat bestehenden Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmischoxid (II) in Form von Partikeln bereitgestellt wird.
Zahnbleichsystem gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmischoxid (II) ausgewählt ist aus der aus Indium-Zinnoxid, Antimon-Zinnoxid, Indium-Zinkoxid, Antimon-Zinkoxid, Silicium-Titandioxid, Aluminium-Siliciumoxid, Aluminium-Zinkoxid und Cer-Aluminiumoxid bestehenden. Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzliche Stoffe enthält, ausgewählt aus der aus Applikationsmatrix (III), Stabilisator (IV), Aktivator (V) und Zusatzmittel (VI) bestehenden Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form von Komponenten mit zumindest einem der Bestandteile (I) und (II) oder in Form eines gebrauchsfertigen Zahnbleichsystems als Fluid, Gel, Paste oder transparentes Pflaster vorliegt.
Zahnbleichsystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Bestandteil (I) in einer Komponente mit pH 1 bis 2,8 enthalten ist und Bestandteil (II) in einer anderen Komponente mit pH 7 bis 12 enthalten ist oder dass eine gebrauchsfertige Form der Gesamtzusammensetzung einen pH von 6 bis 11 aufweist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel (I) in einer Menge von 10 bis 45 Gew.-%, bezogen auf eine Gesamtzusammensetzung oder eine gebrauchsfertige Form, enthalten ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmischoxid (II) in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf eine Gesamtzusammensetzung oder eine gebrauchsfertige Form, enthalten ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsmatrix (III) ein Lösungsmittel umfasst und einen Verdicker aufweisen kann, wobei das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der aus Wasser, Alkoholen, wässrigen Lösungen sowie wässrigen, Alkohol enthaltenden Mischungen bestehenden Gruppe, wobei der Verdicker ausgewählt ist aus der aus pyrogenem Siliciumdioxid, Cellulosepolymeren, Poly(meth)acrylsäurederivaten, Polysacchariden, PVP oder Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymer (Poloxamer) bestehenden Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsmatrix (III) in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-% bezogen auf eine Gesamtzusammensetzung oder eine gebrauchsfertige Form, enthalten ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (IV) ein Stabilisator zum Stabilisieren des Oxidationsmittels ist, ausgewählt aus der aus EDTA, Zitronensäure und Trialkali – oder Tetraalkali- oder Metall-Pyrophosphaten bestehenden Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (V) ausgewählt ist aus der aus einem Salz oder einem Komplex eines Metalls von Kupfer, Mangan und/oder Eisen und einer alkalischen Substanz bestehenden Gruppe.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator (V) in einer Menge von 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf eine Gesamtzusammensetzung oder eine gebrauchsfertige Form, enthalten ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel (VI) ein organisches oder anorganisches Farbpigment ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel (VI) eine thermochrome Substanz ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es auf elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge 400 bis 11000 anspricht.
Zahnbleichsystem gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es auf elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge 600 bis 11000 nm anspricht.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es paramagnetische Metallmischoxide umfasst, die auf (elektro)magnetische Felder ansprechen.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines Einkomponenten-Systems ausgestaltet ist.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines Zweikomponenten-Systems ausgestaltet ist, wobei die Bestandteile (I) und (II) in getrennten Komponenten enthalten sind oder Bestandteil (II) in beiden Komponenten enthalten ist, und wobei beide Komponenten mischbar sind.
Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmischoxid die Eigenschaft besitzt, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und dadurch das Oxidationsmittel (I) zu aktivieren.
Applikator zum Applizieren eines Zahnbleichsystems, umfassend: (i) mindestens ein Gehäuse oder mindestens eine Kammer, wobei das mindestens eine Gehäuse oder die mindestens eine Kammer das Zahnbleichsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 aufnimmt; und (ii) eine Dosiereinrichtung zum Applizieren des Zahnbleichsystems.
Applikator zum Applizieren des Zahnbleichsystems gemäß Anspruch 23, wobei der Applikator zwei getrennte Kammern umfasst, die jeweils Komponenten eines Zweikomponenten-Systems aufnehmen, wobei der Applikator so gestaltet ist, dass sich die Inhalte der beiden Kammern vor der Dosiereinrichtung homogen vermischen.
Verwendung eines Metallmischoxids (II) oder Mischungen davon zur Herstellung von Zahnbleichsystemen.
Verwendung eines Metallmischoxid (II) oder Mischungen davon zum Bleichen von Zähnen.
Verfahren zur Vorbereitung einer mittels elektromagnetischer Strahlung aktivierbaren Zahnbleichung mit den Schritten: (a) Bereitstellung eines Zahnbleichsystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22; und (b) Bereitstellung einer Bestrahlungseinsrichtung, die elektromagnetische Strahlung emittieren kann.
Verfahren gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungseinrichtung eine elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge 400 bis 11000 nm emittieren kann.
Verfahren gemäß der Ansprüche 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungseinrichtung der Art ist, dass die elektromagnetische Strahlung durch Pulsen der Bestrahlungsquelle steuerbar ist.