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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Zahnmedizin und insbesondere die
Verbesserung des Schutzes von Zähnen, Zahnfleisch und Zahnhalteapparat
gegen Karies und Parodontopathien unter Verwendung eines Versiegelungslacks
mit antibiotischen Wirkstoffen auf dem Gebiet der Zahnmedizin. Die
Erfindung betrifft ferner zahnmedizinische Versiegelungs- und Füllmassen
auf der Basis von photopolymerisierbaren Monomeren die Wirkstoffe
enthalten, insbesondere in polaren organischen Losungsmitteln, wie
Aceton, THF oder NMP, lösliche Wirkstoffe.
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Dabei
sind in der vorliegenden Anmeldung, ohne dass in der Folge weiter
darauf eingegangen werden muss, Begriffe wie Zahnmedizin, Zähne
usw. umfassend zu verstehen und beziehen sich sowohl auf die Human-
als auch auf die Veterinärmedizin.
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Die
vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die wesentlichsten
Ursachen für eine Verschlechterung des Erhaltungszustandes
des Gebisses von Menschen und anderen Säugetieren Erkrankungen
sind, die unter den Begriffen Karies und Parodontopathien zusammengefasst
werden können. Unter Karies werden Defekte der Zahnoberfläche
bzw. der Zahnhartsubstanz verstanden, während als Parodontopathien
Zahnfleischbezogene Erkrankungen bezeichnet werden, insbesondere
Entzündungen des Zahnfleischsaums und des Zahnhalteapparats.
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Die
Entstehung von Karies und Parodontopathien hat überwiegend
ernährungsbedingte Ursachen. Untersuchungen zur Entstehung
von Karies und Parodontopathien haben gezeigt, dass Kariesdefekte
nur an Stellen entstehen, wo sich zuvor eine Belagschicht (Plaque)
auf der Zahnoberfläche bilden konnte und wenn außerdem
in der Mundhöle Karies auslösende Mikroorganismen
(Bakterien und/oder Pilze) vorhanden sind, z. B. Mutans-Streptokokken, Milchsäuerbakterien,
Candidapilze.
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Derartige
Mikroorganismen, die mit Speisen aufgenommen oder von anderen Personen übertragen
werden, sind in der Lage, vorhandene Belagschichten (Plaque) in
organische Säuren umzuwandeln. Das entstehende saure Umfeld
ist in der Lage, der Zahnhartsubstanz Mineralien (Calcium und Phosphor)
zu entziehen. Geschieht das über längere Zeiträume
und in örtlich konzentrierter Form, kommt es dazu, dass
an derartigen Stellen der übliche physiologische Reparaturmechanismus,
der zu einem Einbau von im Speichel gelösten Mineralsalzen
in die Zahnsubstanz führt, nicht mehr funktioniert. Die
Folge sind immer größer werdende lokale Defekte,
zunächst an der Zahnoberfläche. Können
diese Defekte fortschreiten, kommt es zu oberflächlichen
Einbrüchen der Zahnschmelzschicht und bräunlichen
Verfärbungen. In der weiteren Folge können kariöse
Defekte zu Schädigungen des Markorgans (Pulpa) führen.
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Ähnlich
wie für die Entstehung von Karies sind Beläge
an der Zahnoberfläche, in den Zahnzwischenräumen
und vor allem in den Zahnfleischtaschen eine wesentliche Ursache
auch für Entzündungen des Zahnfleischsaums und
des Zahnhalteapparats (Parodontopathien).
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Ein
wichtiges Ziel aller zahnerhaltenden prophylaktischen Maßnahmen
zur Karies- und Parodontitisvorbeugung ist daher die Verhinderung
der Belagentstehung bzw. die Entfernung von Belägen durch regelmäßige
und gründliche Gebisspflege. Bei der Gebisspflege wird
angestrebt, durch die kombinierte Anwendung von Zahnputzmitteln
und mechanischen Zahnreinigungsvorrichtungen (z. B. Zahnbürsten) Beläge
im Prozess ihrer Entstehung kontinuierlich zu entfernen und damit
die Vorraussetzungen zur Entstehung von Karies und Parodontien möglichst
wirksam zu zerstören. Dem erfolg einer regelmäßigen und
gründlichen Gebisspflege sind jedoch bestimmte Grenzen
gesetzt. Abgesehen von Personen, die ihre Gebisspflege vernachlässigen,
gibt es Personengruppen, die zu einer Gebisspflege in der wünschenswerten
Gründlichkeit nicht in der Lage sind. So sind Kinder erst
ab dem fünften Lebensjahr in der hand- und armmotorischen
Entwicklung soweit gereift, dass sie in der Lage sind alle Zahnflächen
ausreichend mit Zahnbürsten zu reinigen. Bei älteren Menschen
lassen die motorischen Fähigkeiten für eine ausreichende
Zahnreinigung häufig wieder nach. Problematisch ist auch
die Zahnreinigung bei Kieferorthopädischen Anomalien und
bei festsitzenden kieferorthopädischen Apparaten.
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Zur
Verbesserung der Gebisspflege verlässt man sich daher bereits
seit langem nicht mehr ausschließlich auf eine mechanische
Reinigung der Zähne (Zahnputzen), sondern trifft Maßnahmen
zur Erhöhung der Widerstandskraft der Zähne selbst
gegen ein mikrobiell erzeugtes saures Milieu. Eine allgemein übliche
Maßnahme ist inzwischen die Fluoridierung der Zahnhartsubstanz,
die in erster Linie mittels geeigneter fluorhaltiger Bestandteile
von Zahnputzmitteln erfolgt. Eine mit dem gleichen Ziel durchgeführte
bzw. diskutierte Maßnahme ist die Fluoridierung des Trinkwassers.
Das Fluor aus derartigen Mineralien wird in die mineralische Zahnhartsubstanz eingelagert,
so dass sich eine Schutzschicht aus säurebeständigem
Fluorapatit ausbilden kann.
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Eine
weitere Maßnahme zur zusätzlichen Erhöhung
der Widerstandskraft der Zähne besteht darin, Rinnen (Fissuren)
in der Zahnfläche, insbesondere der Kaufläche,
zu versiegeln, die beim putzen der Zähne nicht ausreichend
erreicht werden können und aus denen Beläge, die
sich einmal darin gebildet haben, nur schwer zu entfernen sind.
Hierzu werden insbesondere in flüssiger Form eingesetzte
Lacke verwendet, die in Fissuren einfließen und insbesondere
durch Lichteinwirkung rasch ausgehärtet werden können.
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Dabei
wird üblicherweise so vorgegangen, dass die Zahnoberfläche
mit einem geeigneten sauren, z. B. phosphorsäurehaltigen,
Mittel zur Vorbehandlung angeätzt wird. Die Anätzung
erfolgt üblicherweise bis in eine Tiefe von maximal 100
um mit 38%iger Phosphorsäure. Das anschließend
aufgetragene im Rahmen dieser Anmeldung als „Lack" bezeichnete
Versiegelungsmittel, kann dadurch eine in die Zahnoberfläche
hinein reichende, d. h. teilweise zahninterne, Schutzschicht ausbilden.
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Die
gebildeten, ausgehärteten Lackschichten haben den Zweck,
die zu schützende Zahnhartsubstanz gegenüber den
in der Mundhöhle und an der Zahnoberfläche vorhandenen
Substanzen zu schützen.
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Bilden
sich auf kontinuierlich die Zahnoberfläche abdeckenden
Lackschichten Beläge (Plaques), so sollten diese bzw. die
in ihnen mikrobiell gebildeten organischen Säuren an sich
nicht direkt auf die Zahnoberfläche einwirken können.
Die Lackschichten haben jedoch aufgrund ihrer hohen Beanspruchung
eine nur begrenzte Lebensdauer, so dass sie im laufe der Zeit durchlässig
werden können oder partielle lackfreie, ungeschützte
Bereiche der Zahnoberfläche freigelegt werden, z. B. zwischen
den an den Stellen der Fissuren, oder an Stellen von Kollagenkanälen
in einem Dentinmaterial, tiefer in die Zahnoberfläche hinein
reichenden „Zapfen" des ausgehärteten Lacks. Konnten
sich auf der Lackoberfläche Beläge (Plaques) ausbilden,
kann das darin vorhandene saure mikrobielle Milieu, soweit es nicht
sogar die Lackschicht selbst angreift, über die Undichtigkeiten
die Zahnoberfläche erreichen oder die freigelegten Bereiche
der Zahnoberfläche wieder angreifen. Damit führt
die Maßnahme einer Versiegelung der Zahnoberfläche,
insbesondere in abrasiv beanspruchten Bereichen der Zahnoberfläche,
nur zu einem eingeschränkten, insbesondere einem zeitlich
begrenzten Schutz.
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Der
vorliegenden Erfindung, liegt die Überlegung zugrunde,
dass dieser Schutz signifikant verbessert werden kann, wenn die
Ausbildung von Belägen (Plaques) auf der ausgehärteten
Lackoberfläche verhindert oder wenigstens erschwert werden
kann. Wird der Lacküberzug undicht, kommt es dann, wenn auf
der Lackoberfläche keine säurebildenden Beläge vorhanden
sind, nicht zur dauernden Einwirkung eines entsprechenden sauren
Milieus auf die Zahnoberfläche. Ist die Anhaftung von Belägen
auf unversehrt gebliebenen Teilbereichen eines bereits teilweise
geschädigten Lacks weiterhin gestört, wir die
Ausbildung geschlossener Belagschichten verhindert und Ansätze
einer Belagbildung können selbst auf den bereits freigelegten
Teilflächen beim Putzen leichter entfernt werden.
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Außerdem
muss dann, wenn auf der Oberfläche des ausgehärteten
Zahnlacks keine Beläge mehr anhaften können, nicht
mit den negativen Folgen einer derartigen Belagbildung für
Zahnfleisch und Zahnhalteapparat gerechnet werden, so dass das Risiko
für Entzündungen des Zahnfleischsaums und des
Zahnhalteapparats vermindert wird.
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Es
kann somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden,
Zahnlacke zu schaffen, die eine Anhaftung von belägen auf
der ausgehärteten Lackoberfläche verhindern oder
wenigstens gegenüber bekannten Lacke erschweren.
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Diese
Aufgabe wird in einem allgemeinen Sinne gemäß der
vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Zusammensetzung
von Zahnlacken und anderen Zusammensetzungen für Zahnmedizinische
Zwecke, z. B. von Füllmassen bzw. Komposits auf Kunstharzbasis
oder Formmassen für die Prothesenherstellung, so verändert
wird, dass sie antibiotische Wirkstoffe enthalten.
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Es
liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass wirkstoffhaltige
Oberflächen mit Hilfe von modifizierten Zahnlackzusammensetzungen
erzeugt werden können, die auf verschiedenen derzeit bekannten
Zahnlack-Grundzusammensetzungen aufbauen, wobei es jedoch auch im
Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, völlig neue oder
wenigstens auf dem Gebiet der Zahnmedizin noch nicht in Betracht
gezogene Zusammensetzungen vorzusehen.
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Demgemäss
kann die vorliegende Erfindung derzeit als ein Verfahren zur Verbesserung
des Schutzes von Zähnen und Zahnfleisch gegen Karies und
Parodontopathien unter Versiegelung der Zahnhartsubstanz mit einem
sich mit dem Zahnschmelz und/oder Dentin durch Haftung verbindenden
Mittel („Lack") bezeichnet werden, das gemäß Anspruch
1 dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Lack verwendet wird, der
Wirkstoffe enthält, die antibiotisch wirksam sind und die
Anlagerung von Plaque verhindern. Dabei sind Wirkstoffe bevorzugt,
die eine antibakterielle, antimykotische und ggf. antivirale Wirkung
aufweisen.
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Ein
Verfahren gemäß den genannten Patentansprüchen,
ist prophylaktischer Natur und stellt daher kein dem Patentschutz
ggf. nicht zugängliches therapeutisches Verfahren dar.
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Die
Erfindung kann jedoch, in ihrer breitesten allgemeinen Form auch
als Verwendung antibiotischer Zusätze zur Herstellung von
am Zahnschmelz und/oder Dentin haftenden Lacken zur Behandlung der
Zahnhartsubstanz, um die Anhaftung von Belägen (Plaques)
an der Lackoberfläche zu vermindern oder zu verhindern,
bezeichnet werden.
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Die
vorliegende Erfindung soll sich grundsätzlich auf alle
bekannten Maßnahmen zur Erzeugung wirkstofffhaltiger Oberflächen
erstrecken, die unter den Bedingungen der Zahnmedizin bzw. der Durchführung
zahnerhaltender Maßnahmen einsetzbar sind.
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Zahnerhaltende
Maßnahmen unter Nutzung der vorliegenden Erfindung erfolgen
in erster Linie an den Zähnen bzw. im Mund eines Patienten.
Dafür sind im Wesentlichen nur solche Maßnahmen
sinnvoll anwendbar, die sich für den Patienten als einfache
Lackierungsmaßnahme darstellen und die innerhalb einer
zumutbaren Zeit und ohne Einwirkung hoher Temperaturen abgeschlossen
werden können. Die aufgetragenen Lacküberzüge
mit antibiotischen Eigenschaften sollen ferner das Aussehen gesunder Zähne
nicht erkennbar beeinträchtigen und zur Erzeugung der Lacküberzüge
dürfen keine Substanzen zur Anwendung kommen, die für
Patienten toxisch sind oder zu unannehmbaren Reizungen führen, oder
die dazu führen, dass aus dem ausgehärteten Lack über
unannehmbar lange Zeiträume gesundheitlich nicht akzeptable
Konzentrationen von gesundheitsschädlichen Substanzen abgegeben
werden.
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Bei
Beachtung dieser Randbedingungen sind zur antibiotischen Ausrüstung
von Zahnoberflächen insbesondere folgende Maßnahmen
als grundsätzlich geeignet in Betracht zu ziehen:
Herstellung
einer Mischung aus
- A) 10–70 Gew.-%
photopolymerisierbarer Monomere
- B) 29,5–70 Gew.-% wassermischbarer organischer Lösungsmittel
- C) 0,1–3 Gew.-% antibiotischer Wirkstoffe und
- D) 0,4–3 Gew.-% Photoinitiatoren und Aktivatoren und
ggf.
bezogen auf einen Gewichtsteil der Mischung A + B + C + D 0,1–3
Gew.-Teile anorganischer Füllstoffe, die auf eine durch
Phosphorsäure oder Eisen III chlorid angeätzte
Zahnoberfläche aufgetragen und anschließend durch
licht/UV-Strahlung initiiert polymerisiert wird.
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Als
Beispiel für antibiotische Wirkstoffe C können
genannt werden (i) kationische Desinfektionsmittel, die das Strukturelement NH-C(=NH)-NH-C(=NH)-NH-
enthalten, wie z. B. Chlorhexidin, Alexidin oder Polyhexanid, oder
(ii) Antiseptika, deren Wirkprinzip auf der Abspaltung von Formaldehyd
beruht und die das Strukturelement Z-CH
2-H
enthalten, wobei Z für ein Heteroatom, vorzugsweise Stickstoff,
steht, das beliebige Substitutienten tragen oder Teil eines heterocyclischen
Rings sein kann, enthalten, wie z. B. Taurolidin, oder (iii) solche,
die einen quatarnisierten Pyridinring, der auch substituiert sein
kann, enthalten, wie z. B. Cetylpyridiniumbromid oder Octenidin
oder (iv) solche, die ein quartäres Ammoniumion enthalten,
wie z. B. Undecylnanidopropylbetain, oder Aminfluorid, und/oder die
kationischen Chemotherapeutika, die in der
EP 12444 34 unter den Formeln 1 und
2 beschrieben sind. Selbstverständlich sind auch Mischungen
von Bioziden verwendbar.
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Unter
kationisierbaren Stoffen werden solche verstanden, die in der Lage
sind, mit Säuren, Säureadditionssalze zu bilden,
wobei die Salze mit starken Säuren wie Halogenwasserstoffsäuren
oder Sulfonsäuren vorzugsweise wasserlöslich sind.
Ggf. auch vorzugsweise eingesetzt werden können Antimykotika
und wundheilungsfördernde Substanzen (Naturprodukte).
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Beispiele
für photopolymerisierbare Monomere A sind (Meth)acrylsäureester
von Polyolen wie Ethylenglykol, Di- oder Triethylenglykol, Trimethylolpropan,
Glycerin, Pentaerythrit und deren Alkoxylierungsprodukten, wobei
die Polyole ganz oder teilweise durch (Meth)acrylsäure
verestert sein können, 4-Methacrylolyloxyethyl-trimellithsäureanlyarid,
Epoxyacrylate, die durch Umsetzung von Di- oder Polyglyceridylethern,
wie z. B. des Diglycidylethers des Bisphenol-A's, mit (Meth)acrylsäure
erhältlich sind und Urethanacrylate, die durch Umsetzung
von teilweise mit (Meth)acrylsäure veresterten Polyolen
mit Diisocyanaten, wie Trimethylhexamethylendiisocyanat, Isophorobdiisocyanat
(IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Bisisocyanatomethylnorbornan
oder Bisisocyanatocyclohexylmethan erhältlich sind, und deren
Mischungen. Ein bevorzugter Bestandteil sind Urethanacrylate.
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Beispiele
für wasserlösliche organische Lösungsmittel
B sind Aceton, NMP, THF, Dioxan, DMSO, Ethanol, bopropanol, Dioxolan,
DMF, vorzugsweise Aceton.
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Beispiele
für Photoinitiatoren und Akrivatoren sind Campherchinon,
Acylphosphinoxide, Thioxanthone und Ester von Dialkylaminobenzoesäuren.
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Anorganische
Füllstoffe im Sinne der Erfindung sind Oxide des Siliciums,
Aluminiums, Titans, Zirkons oder Zinks, wobei die Größe
der anorganischen Füllstoffe 5 mm bis 30 um betragen kann.
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Es
ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung derzeit bevorzugt, mit
Lacksystemen und Füllmassen zu arbeiten, die als Modifikation
bekannter Systeme für Versiegelung von Zahnoberflächen
bzw. für die Füllung von Kavitäten angesehen
werden können. Dabei sind insbesondere Dentin-bindende Zahnlacke
bevorzugt, bei denen eine dauerhafte Haftung des Lacks am Dentin
mit Hilfe von als „Zapfen" bezeichneten Kunststoffwurzeln
erreicht wird, die durch Eindringen der lackbildenden Kunststoffvorläufer
(Monomore, Präpolymere) in die Zwischenräume des
durch Anätzung freigelegten Kollagennetzwerks des Dentins
entstehen. Einsetzbar sind auch Substanzen, die zusätzlich
eine chemische Verbindung mit dem Kollagen eingehen.
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Die
Anwendung der Zahnlacke kann im Bereich der Human- und Veterinärmedizin
erfolgen. Die Veterinärmedizinische Anwendung ist besonders Sinnvoll
durch mangelnde Zahnhygiene und der häufig Plaque-bildenden
Kost kommt es vielfach zu Parodontopathien und Karies und damit
zu frühzeitigem Zahnverlust.
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Beispiele:
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Beispiel 1
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Man
mischt
5 g Urethanacrylat (Umsetzungsprodukt aus Trimethylhexamethylendiisocyanat
mit HEMA (Hydroxyethylmethacrylat))
0,2 g Cetylpyridimiumbromid
0,1
g Campherchinon
0,1 g Butoxyethanol-4-dimethylaminobenzoat
und
4,6 g Aceton
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Beispiel 2
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Man
trägt die Mischung aus Beispiel 1 auf den mit Phosphorsäure
angeätzten Zahn auf und initiiert durch Bestrahlung mit
Licht einer in der Zahnheilkunde üblichen Polymerisationslampe.
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Nach
Vergleich mit unbehandelten Zähnen nach einem Jahr zeigte
sich, dass die Behandelten Zähne eine deutlich geringere
Plaque-Anlagerung aufwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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