-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft Zahnlacke, insbesondere desensibilisierende und
zahnfluoridierende Lacke, die eine Lösung hydrierter Terpentinharze
in einem flüchtigen
Lösungsmittel
umfassen.
-
Beschreibung des Standes der
Technik
-
Die älteste Art
von Zahnlacken umfasste Lösungen
eines kopalartigen Harzes – ein
von Pflanzen stammendes, fossiles Material – in Ethylether, chlorierten
Kohlenwasserstoffen und in späteren
Abarten in Alkoholen. Diese Lacke wurden nahezu ausschließlich als
Beschichtungen über
freiliegendem Dentin vor dem Auftragen von Restaurationsmitteln
vom Amalgam- oder Phosphat-Typ eingesetzt. Zur Verwendung mit den neuen
harzbasierten Restaurationsmitteln waren sie nicht geeignet, da
Kopal als Hemmer des Polymerisationsvorgangs wirkt und die Härtung des
Restaurationsmittels und damit auch die Qualität der Restauration negativ
beeinflusst. Unvollständiges
Härten
des Materials kann auch postoperative Beschwerden und schwerwiegende
Schädigung
der Pulpa verursachen. Zwar waren Kopallacke bei der Verhütung geringfügiger Undichtigkeiten
neuer Restaurationen im Allgemeinen von Nutzen, boten jedoch nicht
die Vorzüge
einer Zahn-Fluoridierung und erbrachten daher keine wünschenswerte
zusätzliche
Schutzmaßnahme
gegen sekundäre
Fäule.
-
Auf
die Lacke auf der Grundlage von Harzen vom Kopal-Typ folgten Lacke
auf Basis synthetischer Polymere, hauptsächlich vom Polyamid-Typ. Beispiele
für derartige
Lacke sind in
US-Patent Nr. 4
396 378 beschrieben. Die syn thetischen Lacke hemmten den
Polymerisationsvorgang von harzbasierten Restaurationsmaterialien
nicht. Daher waren diese Lacke für
die Verwendung mit allen bekannten Arten von Restaurationsmitteln
geeignet. Aufgrund ihres geringen spezifischen Gewichts und ihrer
niedrigen Viskosität
waren sie nicht in der Lage, Fluorid-Salze in Suspension zu halten.
Daher war ihre Rolle auf die Versiegelung der Dentinkanäle beschränkt, ohne
die Vorzüge
der Fluoridierung von möglicherweise
verletzlichen Zahnoberfächen
zu erbringen.
-
Zu
den neueren Arten von Zahnlacken zählen Formulierungen, die neben
Filmbildnern (natürliches oder
synthetisches Harz) therapeutische Mittel umfassen, um erwünschte Veränderungen
der Zahnchemie herbeizuführen,
die Empfindlichkeit der Zähne
zu verringern und Gewebereizungen oder -schädigungen zu verhindern, die
sich aus dem Kontakt mit Dentalmaterialien ergeben.
-
Die üblichsten
unter den therapeutischen Additiven in modernen Zahnlacken sind
Fluorid-Salze, insbesondere Natriumfluorid. Die üblichsten fluoridhaltigen Zahnlacke
sind diejenigen, die Harze vom Kolophonium-Typ als Filmbildner,
Ethylalkohol als Medium/Lösungsmittel
und Natriumfluorid als hauptsächliches
oder einziges therapeutisches Mittel umfassen. Kolophonium ist ein
von Bäumen
stammendes Naturprodukt, und als solches sind seine Eigenschaften
von einer Charge zur anderen häufig
unterschiedlich. Zu diesen Unterschieden zählen häufig Eigenschaften, die für die Leistungsfähigkeit
oder die Ästhetik
des Lacks relevant sind, und sie können auch dessen Potential
zur Reizung des Mundgewebes beeinflussen. Zur Erzielung der richtigen
Filmdicke des Überzugs,
Erleichterung der Handhabung und vor allem zur Verhinderung des
Absetzens von Fluorid-Salzen und anderen dispergierten Bestandteilen
der Formulierung ist die richtige Konsistenz des Lacks von Bedeutung.
Zu den bekannten Nachteilen dieser Lacke gehören ihre langsame Freisetzung
des Lösungsmittels,
die zu langsamer Härtung
führt,
das unansehnliche Erscheinungsbild und ihr unangenehmer Geschmack.
-
Kurzbeschreibung der Erfindung
-
Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein Zahnlack zur Verhütung
oder Abschwächung
von Zahnempfindlichkeit und zur Verringerung von Kariesfällen bereitgestellt,
wobei der Lack ein filmbildendes Harz und ein Lösungsmittel umfasst, wobei
das Lösungsmittel
vorzugsweise einen oder mehrere aliphatische C1-C4-Alkohole oder einen oder mehrere C5-C7-Kohlenwasserstoffe
oder Mischungen derselben umfasst. Das filmbildende Harz umfasst
hydriertes Terpentinharz, teilweise polymerisiertes hydriertes Terpentinharz,
neutralisiertes oder teilweise neutralisiertes hydriertes Terpentinharz
oder Kombinationen derselben. in einer Ausführungsform umfasst das Lösungsmittel
eine azeotrope oder nahezu azeotrope Mischung aus Lösungsmitteln,
vorzugsweise Ethylalkohol und n-Hexan.
-
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
-
Es
wird eine neue Art eines Zahnlacks offenbart, der unter Wahrung
der Vorteile und Funktionen von Lacken des Standes der Technik vorzugsweise
deren relevante Eigenschaften weiter verbessert, insbesondere die Ästhetik,
den Geschmack und die biologische Verträglichkeit (verringerte oder
gar keine Reizung des Mundgewebes).
-
Terpentinharz,
ein von Pflanzen stammendes Produkt, umfasst organische Säuren, deren
Carboxyl-Gruppen eine Reizung des Mundgewebes verursachen können. Auch
wurde gefunden, dass nicht modifizierte Harze, etwa solche vom Typ
Kolophonium, in seltenen Fällen
eine Sensibilisierung der Haut verursachen können. Zu den weiteren negativen
Aspekten der Verwendung nicht modifizierter Terpentinharze, insbesondere
bei Dentalanwendungen, zählen
ihr unangenehmer Geschmack, die unansehnliche Farbe, der niedrige
und häufig
uneinheitliche Erweichungspunkt, das Vorliegen unlöslicher
Verunreinigungen und die langsame Freisetzung des Lösungsmittels.
Diese Mängel
tragen dazu bei, dass die Leistungsfähigkeit des Endprodukts und die
Akzeptanz durch den Anwender schlechter wird oder Schaden nimmt.
-
Bei
den hierin offenbarten Zahnlacken wird ein hydriertes unpolymerisiertes
oder polymerisiertes Terpentinharz verwendet. Eine Neutralisation
oder teilweise Neutralisation des Terpentinharzes kann gegebenenfalls
erfolgen, ist aber für
bestimmte Terpentinharz-Arten wünschenswert.
-
Hydrierte
Terpentinharze und ihre Polymere, darunter teilweise oder vollständig neutralisierte,
sind in einheitlichen und hellfarbigen kommerziellen Formen und
frei von sichtbaren Verunreinigungen erhältlich, wodurch die Formulierung
von Lacken ermöglicht
wird, die nach dem Härten
praktisch unsichtbar auf den Zähnen sind.
Die bei den Lacken gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
eingesetzten hydrierten Terpentinharze sind solche, bei denen 50%
bis 100% der ursprünglich
vorhandenen ungesättigten
Bindungen durch Hydrierung beseitigt wurden, einschließlich etwa
50% bis 74% (auch als teilweise hydriert bezeichnet) und 75% bis
100% (auch als weitgehend hydriert bezeichnet). Bevorzugte Lacke
umfassen wenigstens etwa 20 Gew.-% Terpentinharz, einschließlich etwa
30%, etwa 35%, etwa 40%, etwa 45%, etwa 50%, etwa 55%, etwa 60%,
etwa 65%, etwa 70% und etwa 75%, darunter auch Prozentanteile zwischen
den angegebenen Prozentanteilen sowie Bereiche, die am jeweiligen
Ende an die angegebenen Prozentanteile angrenzen, z.B. etwa 30 bis
70%. In einer Ausführungsform
umfassen die Harzmischungen ein oder mehrere weitere natürliche oder
künstliche
Harze, darunter – ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein – Kolophonium,
Cumaron, Kopal und Polyamid-Harze. Diese weiteren Harze sind vorzugsweise
zu etwa 1 bis 20% vorhanden, einschließlich etwa 5%, etwa 10% und
etwa 15%, darunter auch Prozentanteile zwischen den angegebenen
Prozentanteilen sowie Bereiche, die am jeweiligen Ende an die angegebenen
Prozentanteile angrenzen. Zu den bevorzugten Polyamiden gehören solche, die
Reaktionsprodukte von Diaminen – darunter
aliphatische Diamine – mit
Fettsäuren
sind.
-
Bei
bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
ist die Konzentration solcher Filmbildner in Lacken, die optimale
oder nahezu optimale Konsistenz aufweisen, sehr hoch und liegt im
Bereich von 50 bis 75 Gew.-%, was zu ihrer sachgemäßen Härtung beiträgt, die
des Weiteren durch schnelle Lösungsmittelfreisetzung
verbessert wird. Gute mechanische Eigenschaften des Lacks ermöglichen
eine längere
Fluorid-Freisetzungszeit im Vergleich zu herkömmlichen Formulierungen vom
Kolophonium-Typ und verbessern daher ihre Wirksamkeit als zahnfluoridierende
und desensibilisierende Mittel.
-
Bei
bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
umfasst die Lösungsmittel-Komponente
des Lacks einen oder mehrere Alkohole und/oder einen oder mehrere
Kohlenwasserstoffe. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Lösungsmittel
eine Mischung aus Alkohol und Kohlenwasserstoffen in azeotropen
oder nahezu azeotropen Anteilen, darunter – ohne jedoch darauf beschränkt zu sein – eine Mischung
aus Ethylalkohol (21 Gew.-%) und n-Hexan (79 Gew.-%) mit einem Siedepunkt
von 58,7°C
bei 760 mmHg, eine Mischung aus Isopropylalkohol (23 Gew.-%) und
n-Hexan (77 Gew.-%) mit einem Siedepunkt von 62,7°C bei 760
mmHg und reiner Ethylalkohol mit einem Siedepunkt von 78,3°C bei 760
mmHg. Lösungen
von hydriertem Terpentinharz in solchen Mischungen ergeben schnelle
Härtung
und Lacke, die weniger oder nicht reizend sind. Die vorstehend angegebenen
relativen Gewichte beziehen sich nur auf azeotrope Mischungen und
sollen die absoluten oder relativen Mengen Alkohol und/oder Kohlenwasserstoff
in den Lackformulierungen nicht einschränken. Lackformulierungen können auch
einzelne Lösungsmittel
(z.B. nur Ethylalkohol) oder Mischungen aus Alkoholen, einzelne
Kohlenwasserstoffe oder Mischungen derselben oder Mischungen aus
Alkoholen und Kohlenwasserstoffen enthalten.
-
Zu
den bevorzugten Alkoholen zählen
C2-C4-Alkohole,
darunter C3-Alkohole, wobei diese Alkohole
linear, verzweigt und/oder cyclisch sein können. Zu den bevorzugten Alkoholen
gehören
Ethylalkohol, Propylalkohol (ein schließlich seiner Isomere n-Propylalkohol
und Isopropylalkohol), Butylalkohol (einschließlich seiner Isomere, nämlich n-Butylalkohol,
sec-Butylalkohol, Isobutylalkohol und t-Butylalkohol) und Mischungen derselben.
Die Verwendung von Alkoholen außerhalb
des C2-C4-Bereichs
kommt ebenfalls in Betracht. Zu den bevorzugten Kohlenwasserstoffen
zählen
C5-C7-Kohlenwasserstoffe,
darunter C6-Kohlenwasserstoffverbindungen,
wobei diese Kohlenwasserstoffe linear, verzweigt und/oder cyclisch
und Alkane und/oder Alkene sein können. Die Kohlenwasserstoff-Komponente
kann einen einzelnen Kohlenwasserstoff oder eine Mischung aus zwei
oder mehr Kohlenwasserstoffen umfassen. Zu den speziellen bevorzugten
Kohlenwasserstoffen zählen Isopentan,
n-Pentan, n-Hexan, Isohexane, Cyclohexen, Cyclohexan, Methylcyclopentan,
n-Heptan, Methylcyclohexan, 2,5-Dimethylhexan, Methylcyclohexen,
1-Hepten und Mischungen derselben. Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen
außerhalb
des C5-C7-Bereichs
kommt ebenfalls in Betracht.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Lack wenigstens etwa 15 Gew.-% Lösungsmittel, einschließlich etwa
18%, etwa 19%, etwa 20%, etwa 21%, etwa 22%, etwa 23%, etwa 24%,
etwa 25%, etwa 30% und etwa 35%, darunter auch Prozentanteile zwischen
den angegebenen Prozentanteilen sowie Bereiche, die am jeweiligen
Ende an die angegebenen Prozentanteile angrenzen. In einer bevorzugten
Ausführungsform
umfasst der Lack wenigstens etwa 4 Gew.-% Alkohol-Komponente, einschließlich etwa
5%, etwa 6%, etwa 7%, etwa 8%, etwa 9%, etwa 10%, etwa 11%, etwa
12%, etwa 13% und etwa 14%, darunter auch Prozentanteile zwischen
den angegebenen Prozentanteilen sowie Bereiche, die am jeweiligen
Ende an die angegebenen Prozentanteile angrenzen. In einer bevorzugten
Ausführungsform
umfasst der Lack wenigstens etwa 10 Gew.-% Kohlenwasserstoff-Komponente,
einschließlich
etwa 11 %, etwa 12%, etwa 13%, etwa 14%, etwa 15%, etwa 16%, etwa
17%, etwa 18%, etwa 19% und etwa 20%, darunter auch Prozentanteile
zwischen den angegebenen Prozentanteilen sowie Bereiche, die am
jeweiligen Ende an die angegebenen Prozentanteile angrenzen. Bestimmte
Ausführungsformen
der Erfindung können Bestandteile
umfassen, die in Konzentrationen oberhalb und unterhalb der angegebenen
bevorzugten Konzentrationen vorliegen.
-
Zu
den bevorzugten fluoridierenden Mitteln gehören Natriumfluorid, Zinn(II)-fluorid,
Natriummonofluorophosphat, Zinkhexafluorosilicat und Natriumhexafluorosilicat.
Wenn vorhanden, so liegen vorzugsweise etwa 0,1 bis 10 Gew.-% des
fluoridierenden Mittels vor, einschließlich wenigstens etwa 1%, etwa
2%, etwa 2,5%, etwa 3%, etwa 3,5% etwa 4%, etwa 4,5%, etwa 5%, etwa
5,5% und etwa 6%, darunter auch Prozentanteile zwischen den angegebenen
Prozentanteilen sowie Bereiche, die am jeweiligen Ende an die angegebenen
Prozentanteile angrenzen, wie z.B. 2,5% bis 6% und etwa 3 bis 5%.
-
Die
Lackformulierungen umfassen gegebenenfalls eines oder mehrere der
Folgenden: Süßstoffe
wie etwa Xylit, Sorbit, Aspartam, Saccharin-natrium und Mischungen
derselben, Aromen, darunter – ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein – Pfefferminze,
Wassermelone, Wintergrün,
Grüne Minze,
Kirsche, Citronensäure, Orange,
Erdbeere, Vanille, Kokosnuss, Kaugummi-Aromen und Mischungen derselben,
Färbemittel
sowie organische und/oder anorganische Füllstoffe oder Verdickungsmittel.
Ist ein Süßstoff vorhanden,
so beträgt
seine Konzentration vorzugsweise etwa 0,5 bis 3 Gew.-%, einschließlich etwa
1, 1,5, 2 und 2,5 Gew.-%, oder es ist eine andere Menge, die ausreicht,
dem Lack einen verbesserten Wohlgeschmack zu verleihen. Sind Aromen
vorhanden, so liegen sie vorzugsweise mit etwa 1 bis 4 Gew.-% vor,
einschließlich
etwa 1,5 bis 3%, einschließlich
etwa 2% und etwa 2,5% und Werten dazwischen. Ist ein Füllmittel
oder Verdickungsmittel wie z.B. Kieselerde vorhanden, so liegt dieses
vorzugsweise mit etwa 2 bis 10 Gew.-% vor, einschließlich etwa
3 bis 6 Gew.-%.
-
Die
hierin beschriebenen Lacke können
mit einem geeigneten Applikator, vorzugsweise einer Bürste, auf
die Zähne
aufgetragen werden, wie dem Fachmann ohne Weiteres klar sein wird.
Zu den Methoden für
die Verwendung des Lacks zur Versiegelung eines Zahns gehört das Auftragen
des Lacks auf ei nen Zahn und Verdampfenlassen des Lösungsmittels,
wobei ein Film zurückbleibt,
der an den behandelten Oberflächen
haftet.
-
Die
Erfindung wird des Weiteren in den Beispielen beschrieben, die einzig
und allein dem Zweck der Veranschaulichung dienen und den Umfang
der Erfindung – wie
in den Patentansprüchen
definiert – nicht
einschränken
sollen.
-
Sofern
nichts anderes angegeben ist, sind alle im Folgenden und an anderer
Stelle angegebenen Prozentanteile gewichtsbezogen.
-
Beispiele
-
Beispiel 1
-
Die
Lackformulierung bestand aus:
| Weitgehend
hydriertes Holzharz | 29,8% |
| n-Hexan | 23,5% |
| Kieselerde | 19,3% |
| Polyamidharz
(Kondensationsprodukt von Ethylendiamin mit Fettsäuren) | 11,3% |
| Ethylalkohol | 6,3% |
| Natriumfluorid | 4,3% |
| Wassermelonen-Aroma | 3,0% |
| Xylit | 2,2% |
| Saccharin-natrium | 0,3% |
-
Die
Formulierung zeigte hinreichende Konsistenz, um Natriumfluorid und
Xylit in Suspension zu halten. Nach erzwungener Sedimentierung durch
Zentrifugation oder längere
Lagerung bei höherer
Temperatur konnte durch leichtes Rühren eine gleichmäßige Suspension
problemlos wiederhergestellt werden. Die Härtezeit bei 37°C belief
sich auf etwa sechs Minuten. Farbe und Durchsichtigkeit wurden als
ausgezeichnet beurteilt.
-
Beispiel 2
-
Die
Lackformulierung bestand aus:
| Teilweise
neutralisiertes, weitgehend hydriertes Holzharz | 70,4% |
| Hexane
(Mischung aus den Isomeren) | 11,8% |
| Natriumfluorid | 4,9% |
| Kieselerde | 3,7% |
| Kirscharoma | 3,1% |
| Ethylalkohol | 3,1% |
| Xylit | 2,7% |
| Saccharin-natrium | 0,3% |
-
Die
Formulierung zeigte hinreichende Konsistenz, um Natriumfluorid und
Xylit in Suspension zu halten. Nach erzwungener Sedimentierung durch
Zentrifugation oder längere
Lagerung bei höherer
Temperatur konnte durch leichtes Rühren eine gleichmäßige Suspension
problemlos wiederhergestellt werden. Die Härtezeit bei 37°C belief
sich auf etwa fünf
Minuten. Farbe und Durchsichtigkeit wurden als ausgezeichnet beurteilt.
-
Beispiel 3
-
Die
Lackformulierung bestand aus:
| Teilweise
neutralisiertes, weitgehend hydriertes Holzharz | 67,6% |
| Ethylalkohol | 18,5% |
| Kieselerde | 5,3% |
| Natriumfluorid | 4,7% |
| Xylit | 2,6% |
| Kaugummi-Aroma | 1,3% |
-
Die
Formulierung zeigte hinreichende Konsistenz, um Natriumfluorid und
Xylit in Suspension zu halten. Nach erzwungener Sedimentierung durch
Zentrifugation oder längere
Lagerung bei höherer
Temperatur konnte durch leichtes Rühren eine gleichmäßige Suspension
problemlos wiederhergestellt werden. Die Härtezeit bei 37°C belief
sich auf etwa acht Minuten. Farbe und Durchsichtigkeit wurden als
ausgezeichnet beurteilt.
-
Beispiel 4
-
Die
Lackformulierung bestand aus:
| Weitgehend
hydriertes Holzharz | 34,4% |
| n-Hexan | 26,5% |
| Kieselerde | 22,4% |
| Isopropylalkohol | 7,9% |
| Natriumfluorid | 4,5% |
| Xylit | 2,5% |
| Kaugummi-Aroma | 1,3% |
| Saccharin-natrium | 0,50% |
-
Die
Formulierung zeigte hinreichende Konsistenz, um Natriumfluorid und
Xylit in Suspension zu halten. Nach erzwungener Sedimentierung durch
Zentrifugation oder längere
Lagerung bei höherer
Temperatur konnte durch leichtes Rühren eine gleichmäßige Suspension
problemlos wiederhergestellt werden. Die Härtezeit bei 37°C belief
sich auf etwa neun Minuten. Farbe und Durchsichtigkeit wurden als
ausgezeichnet beurteilt.
-
Beispiel 5
-
Die
Lackformulierung bestand aus:
| Kieselerde | 31,3% |
| Teilweise
hydriertes Naturharz | 27,7% |
| Hexan | 23,55% |
| Ethylalkohol | 8,5% |
| Natriumfluorid | 4,0% |
| Kirscharoma | 2,54% |
| Xylit | 2,2% |
| Saccharin-natrium | 0,21% |
-
Die
Formulierung zeigte hinreichende Konsistenz, um Natriumfluorid und
Xylit in Suspension zu halten. Nach erzwungener Sedimentierung durch
Zentrifugation oder längere
Lagerung bei höherer
Temperatur konnte durch leichtes Rühren eine gleichmäßige Suspension
problemlos wiederhergestellt werden. Die Härtezeit bei 37°C belief
sich auf etwa fünf
Minuten. Farbe und Durchsichtigkeit wurden als ausgezeichnet beurteilt.