DE2740446B2 - Pastenartige, oral anwendbare Komposition für Ultraschallbehandlung zur Verhütung von Zahnkaries - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine pastenartige, oral anwendbare Komposition für die Bildung einer säureresistenten Schicht auf den Zahnoberflächen, insbesondere bei Ultraschallbehandlung. Die pastenartige, oral anw endbare Komposition enthält Xanthane-Gummi, !Carrageenan, Cuar- gummi, Jol.annisb.otkerngummi und/oder Propylenglykolalginat als Binder, eine Zinnverbindung als Antikariesingredienz, wobei ii -· Menge an unlöslichen Bestandteilen in der Komposition weniger .als 5 r> Gew.-% beträgt

Zur Verhütung von Zahnkaries sind bislang örtlich auf die Zahnoberflächen Lösungen von Fluoriden, wie Stannofluorid, Natriuinfluorid und Fluoramin, aufgebracht worden. Durch dise Behandlung werden die Zahnoberflächen durch die Abscheidung des Reaktionsproduktes zwischen Verbindungen des Zahns und Fluoridlösungen (z.B. Zinnphosphat, Fluora;patit und/oder Calciumfluorid) überzogen und geschützt und die Zerstörung des Hydroxyapatits durch die in der Mundhöhle gebildeten Säuren verhindert, wobei — wie gefunden wurde — die Antikarieswirkung erreicht werden kann. Jedoch die durch derartige Ablagerungen gebildeten Schutzschichten weisen geringe Haftfestigkeit gegenüber der Zahnoberfläche und geringe Beständigkeit auf; sie sind leicht nach dem Essen oder dem Zähneputzen zu entfernen. Infolgedessen ist die Dauerhaftigkeit der Antikarieswirkung auf die behandelten Zähne kurz, und die örtliche Betäubung »nuß wiederholt werden. Außerdem sind für diese örtliche Behandlung 3 bis 4 Minuten erforderlich und, selbst wenn eine durch die Behandlung gebildete Schutzschicht auf der Zahnoberfläche verbleibt, so ergibt sich bei einer Bewertung der Antikarieswirkung — bezogen auf die Menge der herausgelösten Calciumionen oder t,o die Vickers-Härte nach Säurebehandlung —, daß kein signifikanter Unterschied zwischen den behandelten und den unbehandelten Zähnen besteht

Bei umfangreichen Umtersuchungen zur Entwicklung von Methoden, um die angegebenen Nachteile zu μ eliminieren und in einfacher Weise starke und dauerhafte Schutzschichten auf den Zahnoberflächen durch Imprägnierung der Oberflächenteile der Zlihne mit antikariogen wirkenden Mitteln zu bilden und auch eine oral anwendbare Komposition zu entwickeln, die mit Erfolg angewendet werden kann, wurde gefunden:

(1) Wird ein Oberflächenteil eines Zahns mit einer spezifischen Substanz, z. B. Stannofluorid, imprägniert, indem man ihn Ultraschallwellen aussetzt, dringt das Fluor dauerhaft in großer Me-ige in die Oberflächenschicht des Zahnes ein. Diese mittels Ultraschallwellen gebildete zinnhaltige und säurewiderstandsfähige Schicht ist sehr stark und beständig verglichen mit der durch die übliche örtliche Behandlung erhaltene Schutzschicht, die die Tendenz hat, leicht abzufallen.

(2) Bei der oralen Komposition, die bei dieser neuen Ultraschallbehandlung angewendet werden soll, ist es in erster Linie erforderlich, daß der Gehalt an Substanzen, die die Übertragung der Ultraschallwellen herabsetzen, z. B. an unlöslichen Substanzen — worunter auch unlösliche oder ungelöste Bestandteile der Komposition zu verstehen sind — so niedrig wie möglich ist und daß die orale Komposition gute Eigenschaften zur Übertragung von Ultraschallwellen zeigt Es ist auch erforderlich, daß die oral anwendbare Komposition starke Klebrigkeit und Haftfestigkeit aufweist, so daß nach dem Einfüllen der oral anwendbaren Komposition zwischen einem Ultraschallwellen erzeugenden Teil und einem Zahn — wenn der Zahn in diesem Zustand den Ultraschallwellen ausgesetzt wird — keine ungefüllten Bereiche verbleiben, und daß die Komposition weder bei Ultraschallbehandlung ausfließt noch zerstreut wird.

Die oral anwendbare Komposition sollte chemisch beständig sein. Wird eine oral anwendbare Komposition, die diese Forderungen erfüllt, bei der Ultraschallbehandlung von Zähnen angewandt, so kann eine sehr hohe antikariogene Wirkung nr-t Sicherheit erzielt werden, was bei Anwendung der üblichen oral anwendbaren Kompositionen überhaupt nicht möglich ist.

Im Hinblick auf (1) ergibt sich, daß die Festigkeit der durch die Ultraschallbehandlung gebildeten verstärkten Schicht sehr viel höher als die Festigkeit einer Schicht ist, die mit der konventionellen Methode erhalten wird (wenn die Stärke der mit der Ultraschallbehandlung erhaltenen verstärkten Schicht mit der Stärke der bei der örtlichen Behandlung erhaltenen verstärkten Schicht bezüglich der nach dem Säureätztest erhaltenen Vickers-Härte-Werte (weiter unten bezeichnet als »VHN«] verglichen wird, so ergibt sich, daß die VHN-Werte der erstgenannten Zahnoberflächen etwa 100 bis etwa 200 betragen, die VHN-Werte der letztgenannten Oberflächen nur etwa 70 bis 90 betragen). Außerdem ist die Dauerhaftigkeit der erstgenannten verstärkten Schicht sehr viel höher als die der letztgenannten Schicht (bei der konventionellen Methode beginnt die Wirkung sofort nach der Behandlung abzunehmen, während bei der Ultraschallbehandlung — wenn die Behandlung einmal durchgeführt ist — die Wirkung mindestens 3 Monate anhält). Außerdem kann die Behandlungsdauer bei der Ultraschallbehandlung drastisch verkürzt werden (die konventionelle örtliche Behandlungsmethode nimmt 5 bis 8 Minuten in Anspruch, während die Ultraschallbehandlung sogar in etwa 10 Sekunden beendet werden kann).

Im Hinblick auf (2) ergibt sich, daß die konventionellen oral anwendbaren Kompositionen große Mengen an

unlöslichen Substanzen enthalten, wie z, B, Poliermittel, die die Übertragung der Ultraschallwellen herabsetzen, so daß deren Eigenschaft der Ultraschallwellenübertragung extrem niedrig ist Dieser Nachteil ist bei den oral anwendbaren Kompositionen der Erfindung, die den weiter oben angegebenen Anforderungen entsprechen, vollständig eliminiert Da außerdem die konventionellen Kompositionen ungenügende Klebrigkeit und Adhäsion aufweisen, bleiben vom Füllen ungefüllte Bereiche (Luftblasen) zurück, und die eingefüllten Kompositionen ι fließen leicht aus oder verteilen sich während der Ultraschallbehandlung. Die Folge davon ist daß die notwendigen Mengen der Kompositionen auf den Zahnoberflächen nicht gehalten werden können und daß die Ultraschallbehandlung oft unwirksam ist Im r, Gegensatz dazu wurde festgestellt daß bei Verwendung der orai anwendbaren Kompositionen der Erfindung in der Ultraschallbehandlung die Komposition sich in zufriedenstellender Weise und in guter Kondition einfüllen läßt und während der Ultraschallbehandlung nicht ausfließt oder umhergestreut wird, so r-iß die oral anwendbare Komposition der Erfindung chemisch beständig ist

Die Erfindung betrifft eine oral anwendbare Komposition für Ultraschallbehandlung zur Verhütung von Zahnkaries, wobei durch Begrenzung der Mengen an unlöslichen Substanzen, die die Übertragung der Ultraschallwellen herabsetzen, und Auffinden eines geeigneten Binders, um der Komposition gute Haftfestigkeit und Klebrigkeit zu verleihen und ihre jo Fülleigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegen Ausfließen und Umherstreuen zu verbessern, die mit den konventionellen Kompositionen verbundenen, weiter oben angegebenen Nachteile vollständig überwunden werden können, die ausgezeichnete Eigenschaf- r, ten für die Übertragung von Ultraschallwellen, Fülleigenschaften sowie Widerstandsfähigkeit gegen Ausfließen und Verteilen aufweist chemisch beständig ist und eine wirksame Ultraschallbehandlung gewährleistet

Die Erfindung betrifft somit eine pastenartige, oral anwendbare Komposition für Ultraschallbehandlung, um eine säurewiderstandsfähige Schicht auf mindestens einem Zahn zu bilden, wenn man sie den Ultraschallwellen aussetzt die Xanthane-Gummi, Karrageenan, Guar-gummi, Johannisbrotkerngunvni und/oder Propy- 4-, lenglykolalginat als Binder, eine Zinnverbindung als Antikariesingredienz und ein oral verträgliches flüssiges Trägermittel enthält und wobei die Menge an unlöslichen Bestandteilen 5 Gew.-% nicht übersteigt.

Die Erfindung betrifft daher die in den Ansprüchen ·>ο näher bezeichneten Gegenstände. Die Gegenstände der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf Daten beschrieben, die durch grundlegende Versuche und Untersuchungen erhalten wurden.

Nachfolgend werden die Versuchsbedingungen be- ν, schrieben. Einige Versuche für die Berechnung der antikariogenen Wirkung der oral anwendbaren Komposition sind weiter unten angegeben. Die gewöhnlich in diese Versuche übernommenen Bedingungen werden nachfolgend als »VersUdhsbedingüngen A« und »Ultra- _hn Schallbehandlungsbedingungen B« beschrieben.

Versuchsbedingungen A (A.1) Probe

Zähne von Mensche", oder Schweinen werden in Blöcke geschnitten und die Blöcke in Harz eingebettet und eingeschlossen.

(A.2) Vorbehandlung, Nachbehandlung und Anwendung der Mittel

i) Vorbehandlung:

Die Oberfläche der Probe wird mit Sandpapier Nr. 800 oder 1000 poliert um die gesunde Schmelzoberfläche freizulegen. Die Probe wird zehnmal in fließendem Wasser in Längs- und Querrichtung stark gebürstet

ii) Anwendungen der Antikariesmittel:

a) Ultraschallbehandlung:

Die Behandlung wird unter den weiter unten beschriebenen »Ultraschallbehandlungsbedingungen B« durchgeführt

b) Ortliche Behandlung:

Die Probe wird in eine Behandlungslösung (die ein aktives Ingredienz und Wasser enthält) eingetaucht

c) Nicht-Behandlung (Koiitrol!'):

Weder Behandlung a) noch Behandlung b)

werden durchgeführt iii) Nachbehandlung:

Die Probe wird in Wasser bei 37° C einen ganzen Tag und eine Nacht gelagert und dann unter fließendem Wasser zehnmal in Längs- und Querrichtung stark gebürstet um lose verbundene Oberflächenablagerungen zu entfernen, sodann wird die Probe mit destilliertem Wasser gewaschen.

(A3) Berechnungen

i) Vickers-Härte:

Die Probe wird in Essigsäurepufferlösung mit einer Konzentration von 0,1 Mol/l und einem pH-Wert von 4,5 bei 20⁰C 2 Stunden eingetaucht Die Vickers-Härte-Zahl (VHN) der geprüften Zahnschmelzoberflächen wird nach der Säurebehandlung gemessen. Je höher der VHN-Wert ist desto höher ist die Säurewiderstandsfähigkeit

ii) Menge der entfernten Calciumionen:

Die Probe wird in eine Essigsäurepufferlösung mit einer Konzentration von 0,1 Mo:/i und einem pH-Wert von 4,5 bei einer Temperatur von 37° C für 5 Stunden nach der Anwendung der Mittel eingetaucht Die Menge der Calciumionen (Ca^{+ +}), die aus der Zahnschmelzoberfiäche (2 χ 2 mm) herausgelöst ist wird durch Atomabsorptionsspektroskopie gemessen. Je geringer die Menge der in Lösung gegangenen Calciumionenen ist, desto höher ist die Säurewiderstandsfähigkeit

iii) Hluoridaufnähme:

Nach der Behandlung wird die Probe 24 Stunden in Wasser eingetaucht und dann gebürstet Dann wird die Probe aus der Oberfläche nach und nach bis zu etwa 4 μ auf einmal herauspoliert Die Fluoridtonenl'onzentration einer jeden Schicht wird gemessen. Je größer die Fluoridionenmenge ist, desto größer ist auch der antikariogene Effekt.

Ultraschallbedingungen B (B.1) Versuchsausrüstung

Wie F i g. 1 zu entnehmen ist, ist eine Probe I Q. die in ein Dentalharz 2 eineebettet ist und von der ein Teil der

Oberflache bloßgelegt ist, auf dem Boden des Gefäßes 3 angeordnet In Gefäß 3 ist eine Behandlungslösung 4 mit dem wirksamen Ingredienz eingefüllt. Das obere Ende eines Horns 6 eines magnetostriktiven Vibrators 5 wird an einem Punkt im Abstand bis zu 5 mm von der Probe ■> IQ gehalten und aus einem Oszillator 7 eine Hochfrequenzspannung angewandt, und die Probenoberfläche wird von dem oberen Ende des Horns 6 durch die Behandlungslösung 4 mit Ultraschallwellen (Überschall) bestrahlt. m

Die Arbeitsleistung des Oszillators zur Erzeugung von Ultraschallwellen (Überschall) ist 85 W, die Vibrationsamplitude am oberen Ende des Horns IO bis 30 μ, die Frequenz 28 kHz, und die Arbeitsleistung des oberen Endes des Horns beträgt 1 bis 3 Watt/cm. ι ,

(B.2) Behandlungslösungen

Gewöhnlich enthält eine oral anwendbare Komposition für die Verhinderung von Karies ein aktives Ingredienz, Wasser einen Binder, ein Quellmittel, ein Adjuvans, ein oberflächenaktives Mittel, einen Stabilisator, einen Aromastoff, ein süßend wirkendes Mittel etc. In Versuchen zur Feststellung der Wirkungsunterschiede zwischen den einzelnen Behandlungsarten (Ultraschallbehandlung, örtliche Behandlung und Nicht-Behandlung) sowie der Wirkungsunterschiede zwischen den aktiven Ingredienzien wurden Behandlungslösungen verwendet, die Wasser und ein aktives Ingredienz, insbesondere wäßrige Lösungen der aktiven Ingredienzien, enthielten. In den Versuchen zur Feststellung des Einflusses oder der Wirkung der unlöslichen Substanzen und Stabilisatoren wurden Behandlungslösungen verwendet, die eine unlösliche Substanz oder einen Stabilisator zusätzlich zu einem aktiven Ingredienz und Wasser enthielten.

Einige Versuche werden nachfolgend beschrieben.

Versuche 1 - 7 dienen der Feststellung der Wirkungsunterschiede zwischen der Ultraschallbehandlung, der örtlichen Behandlung und der Nicht-Behandlung.

Diskussion:

Mit der örtlichen Behandlung (b) *.'ird eine gewisse Wirkung gegenüber der Nicht-Behandlung (c) erzielt, jedoch der Unterschied bt sehr gering. Im Gegensatz dazu wird bei der Ultraschallbehandlung (a) ein signifikanter Unterschied in der Wirkung beobachtet.

Versuch 2

Untersuchung der Beziehung
zwischen Art der Behandlungsmethode und

Säurewiderstandsfähigkeit

(Berechnung basiert auf der Menge an

herausgelöstem Ca")

Behandlungslösung:

Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂.

Versuchsbedingungen:

(1) Versuchsbedingungen A werden angewandt.

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 3 Minuten sowohl bei der Ultraschallbehandlung als auch bei der örtlichen Behandlung.

(3) Die Anzahl der menschlichen Zahnproben beträgt 5 bei jeder Behandlungsmethode. Die Menge an in Lösung gegangenen Calciumionen stellt einen Durchschnittswert der bei diesen Proben bestimmten Werte dar.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind in F i g. 3 gezeigt, in der auf der Ordinate die Menge an in Lösung gegangenem Ca * * (mg/cm²,5 Stunden) aufgetragen sind.

Diskussion:

Mit der örtlichen Anwendungsbehandiung (b) wird ein gewisser Effekt gegenüber der Nicht-Behandlung (c) erzielt, jedoch ist der Unterschied sehr gering. Im Gegensatz dazu wird bei der Ultraschallbehandlung (a), verglichen mit den beiden anderen Gruppen, eine bedeutende Reaktion in der Menge des in Lösung gegangenen Ca * * beobachtet.

Versuch i

Untersuchung der Beziehung zwischen
Behandlungsmethoden und Säurewiderstandsfähigkeit

(Berechnung basiert auf
den Vickers-Härte-Werten [VHN])

Behandlungslösungen·.

Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂.

Versuchsbedingungen:

(1) Versuchsbedingungen A werden angewandt

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 3 Minuten sowohl bei der Ultraschallbehandlung als auch bei der örtlichen Behandlung.

(3) Die Anzahl der behandelten Proben von menschlichen Zähnen beträgt 10 bei jeder Behandlung. Die Härte-Werte stellen einen Durchschnittswert der bei diesen Proben erhaltenen Werte dar.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind in F i g. 2 gezeigt (in der auf der Ordinate die Vickers-Härte aufgetragen ist).

Versuch 3

Untersuchung der Beziehung zwischen den

Behandlungsmethoden und dem antikariogenen Effekt (Berechnung basiert auf der Menge Fluoridionen)

Die Berechnung des den Zahnverfall verzögeuden Effekts basiert auf der Menge des aufgenommenen Fluorids, was bislang als antikariogene Wirkung angesehen wurde, sowie auf den weiter oben angegebenen Vickers-Härte-Werten und der Meng;e an in Lösung gegangenem Ca⁺+. Wenn die Fluoridionen in den tieferen Teil in größerer Menge aufgenommen werden und dort in größerer Menge selbst nach dem Waschen verbleiben, ist anzunehmen, daß eine größere Wirkung erreicht wird.

Behandlungslösung: Wäßrige Lösung mit 3% SnF₂. Versuchsbedingungen:

(1) Versuchsbedingungen A werdsn angewandt

(2) Die Behandlungsdauer beträgt: 3 Minuten.

(3) Die Behandlung wird bei 20 und 50⁰C durchgeführt.

Ergebnisse:

Die Versuchsergebnisse, durchgeführt bei 2O⁰C, zeigt F i g. 4-A und die Versuchsergebnisse, durchgeführt bei 50° C, zeigt F i g. 4-B.

Diskussion:

In Fig.4-A und 4-B sind auf der Ordinate die Größe der Fluoridaufnahme und auf der Abszisse die Tiefe von der Zahnoberfläche aufgetragen. Die bei der Ultraschallbehandlung erhaltenen Daten sind auf der rechten Seite der Ordinate — von dem Punkt gerechnet, bei dem die Fluoridmenge 0 ist — und die bei der örtlichen Behandlung erhaltenen Daten sind auf der linken Seite dieser Ordinate dargestellt. Die durchgezeichnete Linie A und die gestrichelte Linie B stellen Daten dar, die bei den verschiedenen Zahnproben erhalten wurden. Den Daten der F i g. 4-A und 4-B ist zu entnehmen, daß bei der Ultraschallbehandlung in jeder Schicht die aufgenommene Fluoridmenge sehr viel größer ist als bei der örtlichen Behandlung und daß bei der Ultraschallbehandlung die Eindringtiefe sehr viel größer ist als bei der örtlichen Behandlung. Daraus geht unmittelbar hervor, daß bei der Ultraschallbehandlung eine größere Wirkung als bei der örtlichen Behandlung erzielt wird. Die Fluoridmenge hängt stark von der Temperatur ab; bei der Ultraschallbehandlung wird eine sehr viel größere Wirkung bei 50⁰C als bei 20° C erzielt. Außerdem wird der Unterschied in der Wirkung, die bei der Ultraschallbehandlung und der örtlichen Behandlung erzielt wird, deutlicher, wenn die Temperatur hoch ist. Wird die Behandlung bei 50⁰C durchgeführt, beträgt die Fluoridmenge in der ersten Schicht (etwa 4 μ) der Zahnoberfläche bei örtlicher Behandlung etwa 500 ppm, jedoch bei Ultraschallbehandlung etwa 1200 bis etwa 5200 ppm. Die bei der Ultraschallbehandlung aufgenommene Fluoridmenge ist somit etwa 2- bis etwa lOmal so groß wie die bei der örtlichen Behandlung aufgenommenen Fluoridmenge. Außerdem ist in der zweiten Schicht (etwa 8 μ von der Oberfläche) die Fluoridmenge praktisch 0 bei der örtlichen Behandlung, jedoch bei Ultraschallbehandlung ist selbst in einer Schicht in einer Tiefe von 20 μ oder mehr — von der Zahnoberfläche gerechnet — die Anwesenheit von Fluoridionen festgestellt worden und in einer Schicht von etwa 8 μ — von der Zahnoberfläche gerechnet — beträgt die Fluoridkonzentration sogar 130 bis 1100 ppm.

Wird NaF allein örtlich mittels einer der üblichen Methoden angewandt, wird mehr als die Hälfte des eingesetzten Ingrediens entfernt, wenn das Waschen mehrere Minuten durchgeführt wird, und 1 Tag nach der Behandlung sind bereits mehr als 90% der Fluoridionen aus der Zahnoberfläche herausgelöst (eine analoge Tendenz ist bei Natriummonofluorphosphat, Fluoramin, saurem Phosphatfluorid und anderen Fluorverbindungen beobachtet worden). Bei Ultraschallbehandlung in Gegenwart einer Verbindung, die Zinnionen freisetzt, bei einem mit einer Fluorverbindung behandelten Zahn werden dagegen die einmal aufgenommenen Fluoridionen kaum herausgelöst, sondern verbleiben im Zahn (die Restmenge beträgt mehr als 90%). Obgleich die Ursache für diesen Effekt nicht theoretisch geklärt ist, lassen die Ergebnisse die Vermutung zu, daß die Zinnverbindung eine wichtige Rolle in einer versiegelnden Wirkung spielt.

Versuch 4

-, Untersuchung der Beziehung von der Art der

Behandlung zur Oberflächenbeschaffenheit nach der
Säurebehandlung

Behandlungslösung:
in Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂.

Behandlungsbedingungen:

(1) Es werden die Versuchsbedingungen A angewandt, jedoch die Säurebehandlung (Ätzen) 5

i"' Stunden bei 37°C durchgeführt.

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 5 Minuten

cnwnht hfl Hpr Mltracfhajjhf hanHIimcr oje auch

bei der örtlichen Behandlung.

in Ergebnisse:

Die Oberflächenbeschaffenheit der geätzten Proben ist in Raster-Elektronenmikroskop-Bildern (100Ofache Vergrößerungen) der F i g. 5-A, 5- B und 5-C gezeigt.

Diskussion:

Unbehandelte Zahnoberfläche
(Fig. 5-C):

Schwarze Flecken stellen Löcher dar, die durch das )" Ätzen der Schmelz aufweisenden Stäbe mit Säure

gebildet wurden. In den größeren schwarzen Teilen ist die gesamte Struktur durch die Säure korrodiert und die Zahnsubstanz herausgelöst worden.

j: örtlich behandelte Zahnoberflächen

(Fig.5-B):

Schwarze Flecken sind beim Ätzen der Schmelz aufweisenden Stäbe wie in Fig.5-C gebildet worden; die Oberfläche ist wabenartig und weist

4(i viele kleine Vertiefungen auf.

Ultraschall-behandelte Zahnoberfläche

(Fig. 5-C):

Schwarze Flecken durch Ätzen der Schmelz

4--, aufweisenden Stäbe, wie in Fig. 5-A bis 5-B sind

überhaupt nicht zu beobachten, dagegen nur Riefen (schwarze Linien), die vom Polieren stammen. Es wird daher angenommen, daß eine verstärkte Schicht mit höherer Säurewiderstandsfähigkeit als

in derjenigen der verstärkten Schicht, die bei örtlicher

Behandlung gebildet wurde, bei der Ultraschallbehandlung gebildet wird und daß auf Grund der Anwesenheit dieser verstärkten Schicht die Zahnoberfläche nicht durch Säure zerstört wird, sondern ihre ursprüngliche Beschaffenheit behält

Versuch 5

Untersuchung der Beziehung von
Art der Mischung und Behandlungsdauer auf die
bo Säurewiderstandsfähigkeit

Behandlungslösung:

Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂.

_b5 Versuchsbedingungen:

(1) Versuchsbedingungen A werden angewandt

(2) Die Behandlung wird 5, 10, 30 Sekunden, 1, 2 und 3 Minuten durchgeführt

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 6 gezeigt, in der auf der Ordinate die Vickers-Härte-Werte und auf der Abszisse die Behandlungsdauer aufgetragen sind.

Diskussion:

Bei der Nicht-Behandlung (c) beträgt die Vickers-Härte weniger als 70; dagegen ist eine geringe Wirkung bei der örtlichen Behandlung (^beobachtet worden. Beträgt die Behandlungsdauer nur etwa 5 bis etwa 10 Sekunden, wird praktisch kein Unterschied beobachtet. Wird dagegen die Ultraschallbehandlung 5 bis 10 Sekunden durchgeführt, ist die Härte sehr viel größer als die Härte, die bei der örtlichen Behandlung bei einer Behandlun.gsdauer von 3 Minuten erreicht wird Daraus ist zu entnehmen, daß bei der Ultraschallbehandlung enne ungewöhnlich hohe Säurewiderstandsfähigkeit erreicht werden kann. Bei der praktischen Durchführung der örtlichen Behandlung sind 3 bis 4 Minuten erforderlich und der Patient muß seinen Mund für die Dauer von 5 bis 8 Minuten einschließlich der Vorbereitungszeit offenhalten. Dies erfordert g Ό-ße Anstrengung für den Patienten und ermüdet ihn. Selbst bei Anwendung eines Einsatzes od. dgl. ist die Behandlung unangenehm für den Patienten und bei Kindern oder Babies sehr schwierig. Im Gegensatz dazu beträgt die für die Behandlung gemäß Erfindung erforderliche Zeit etwa 10 Sekunden, und die gesamte Behandlungsdauer einschließlich der für Vor-und Nachbehandlung erforderlichen Zeit nimmt etwa 1 bis 2 Minuten in Anspruch. Infolgedessen ist die Behandlung für den Patienten nicht mit einer Anstrengung verbunden und kann selbst bei Kindern und Babies leicht und sicher durchgeführt werden. Außerdem ist der mit der Ultraschallbehandlung erzielte antikariogene Effekt sehr viel größer als derjenige, der mit der örtlichen Behandlung erreicht wird.

Versuch 6

Untersuchung der Beziehung zwischen

Behandlungsart und Wirkungsdauer

(Berechnung basitrt auf den Vickers-Härte-Werten)

Behandlungslösung:

Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂.

Versuchsbedingungen:

(1) Es werden die Versuchsbedingungen A angewandt mit der Ausnahme, daß

(i) die Frequenz der Ultraschallwellen in 19 kHz geändert wurde und

(ii) bei den der Ultraschallbehandlung unte. worfenen Proben die Bestimmung der in Lösung gegangenen Ca^f +-Menge und der iiäriewefie üniViiticlbar imCu dcf Ultraschallbehandlung oder nach der Lagerung der Proben für 3 Monate in einer Thermostatkammer von 37° C (Wasseraustausch einmal pro Woche) durchgeführt wurde.

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 5 Minuten.

(3) Der Beständigkeitstest wird in vitro durchgeführt.

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 7 gezeigt, in der auf der Ordinate die Vickers-Härte aufgetragen ist; (a) sind die Daten, die bei Messung der Härte unmittelbar nach der Ultraschallbehandlung, (a\) sind die Daten, die bei der Messung der Härte nach 3 Monaten Lagerung nach der Ultraschallbehandlung und (c)smd die Daten, die bei der Messung der Härte der unbehandelten Probe erhalten wurden.

Diskussion:

Bei den Proben, die der Ultraschallbehandlung unterworfen sind, wird das restliche Wirkungsverhältnis in folgender Weise berechnet:

restliches Wirkungsvcrhällnis VHN, WHN₁,

04.9
93,2

= 70% .

worin

ίο

Δ VHNa die Differenz der Vickers-Härte zwischen den behandelten und den unbehandelten Proben unmittelbar nach der Ultraschallbehandlung (=93,2) und

Δ VHN3 die Differenz der Vickers-Härte zwischen ₅, behandelter und unbehandelter Probe 3 Monate nach der Behandlung (=64,9)
ist

Daraus ist ersichtlich, daß die Wirkung mit der Zeit geringfügig abnimmt, jedoch etwa 70% der ω initialen Wirkung selbst noch nach 3 Monaten vorhanden ist. Durch einen getrennt durchgeführten Versuch wurde bestätigt, daß bei der Probe, die der örtlichen Behandlung unterworfen wurde, bereits nach einigen Tagen die Vickers-Härte auf einen Wert herabgesetzt war, der praktisch dem Wert einer unbehandelten Probe entsprach, und daß die Wirkungsdauer außerordentlich niedrig ist Versuch 7

Untersuchung der Beziehung zwischen
Behandlungsmethode und Wirkungsdauer

(Berechnung basiert auf der
in Lösung gegangenen Menge Calciumionen)

Behandlungslösung:

Eine Komposition, die 8% SnF₂,10% Glycerin, 5% Guar-Gummi und 6% Propylenglykol enthielt, wobei der Rest Wasser ist, wurde als Behandlungslösung verwendet

Versuchsbedingungen:

Zwei obere zentrale Schneidezähne von 26 Männern wurden dem Test unterworfen (in-vivo-Versuch). In der ersten Gruppe von 13 Männern blieb eine Seite der Oberfläche der Schneidezähne unbehandelt und die andere Seite wurde der örtlichen Behandlung unterworfen.

Bei der zweiten Gruppe der restlichen 13 Männer blieb die eine Seite der Schneidezahnoberfläche unbehandelt; die andere Oberfläche wurde der Ultraschallbehandlung unterworfen. Alle wurden ohne Kontrolle gelassen (die Zähne wurden zweibis dreimal pro Tag gebürstet), und die Säurewiderstandsfähigkeit (die Menge an in Lösung gegangenem Ca⁺+) wurde sowohl bei den behandelten als auch bei den unbehandelten Zähnen unmittelbar nach der Behandlung und 1 Monat nach der Behandlung bestimmt. Der Vergleich der Wirksamkeit basiert auf einem Durchschnittswert und einer statistischen Berechnung.

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 8 gezeigt, in der auf der Ordinate die Menge an in Lösung gegangenem Ca + + aufgetragen ist. A* dip Daten unmittelbar nach der Behandlung und Y die Daten 1 Mon;, ι nach der Behandlung darstellen.

Diskussion:

In F i g. 8 sind die Daten der Gruppen (d), (e), (Qund (g) nicht direkt miteinander verglichen, da die Versuchsbedingungen untereinander verschieden sind, jedoch in allen diesen Gruppen kann die behandelte Probe mit der unbehandelten Probe — basierend auf den Daten der F i g. 8 — verglichen werden.

Den Ergebnissen der F i g. 8 ist zu entnehmen, daß unmittelbar nach der Behandlung (Daten X in F i g. 8) gleichwertige Wirkungen bei der örtlichen Behandlung (b) und der Ultraschallbehandlung (a) erhalten werden können, daß jedoch einen Monat nach der Behandlung (Daten Y in Fig.8) die Menge an in Lösung gegangenem Ca++ in der Gruppe der Ultraschallbehandlung (a) bedeutend (5%) geringer ist als die Menge Ca++, die in der unbehandelten Gruppe (c) in Lösung gegangen ist, und Säurewiderstandsfähigkeit beobachtet wurde, daß aber in der Gruppe der örtlichen Behandlung (b) die Menge an in Lösung gegangenem Ca⁺ + die gleiche wie in der unbehandelten Gruppe (c)\si und keine Säurewiderstandsfähigkeit festgestellt wurde.

Die Ergebnisse der Versuche 1 - 7 zeigen, daß mit der Ultraschallbehandlung eine sehr viel größere Säurewiderstandsfähigkeit und eine sehr viel größere Dauerhaftigkeit bei kürzerer Behandiungsdauer erreicht werden kann, als mit der konventionellen örtlichen Behandlungsmethode, und daß die Ultraschallbehandlung eine neue und ausgezeichnete Methode zur Verhütung der Karies darstellt, mit der hervorragende Wirkungen und Vorteile erzielt werden können, die nicht mit der konventionellen Methode erreichbar sind.

Nachfolgend werden die wirksamen Ingredienzien, die eine kariesverhütende Wirkung ausüben, unter Bezugnahme auf Versuch 8 beschrieben.

Versuch 8

Um zu bestätigen, daß die Zinnverbindungen bei der Ultraschallbehandlung eine Wirkung ausüben, wurde folgender Versuch durchgeführt:

Behandlungslösung:

Wäßrige Lösungen, die die weiter unten angegebenen Verbindungen enthalten, wurden als Behänd-Iungslösung verwendet. Die Konzentration ist 3 Gew.-% oder Sättigung [in der nachfolgenden Tabelle als (sat) gekennzeichnet!

Versuchsbedingungen:

(1) Die Versuchsbedingungen A wurden angewandt.

(2) Die Behandlungsdauer betrug 3 Minuten.

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle

Verbindungen

Berechnete Wirkung, basierend
auf den VHN-Werten

Zinnverbindungen

SnF,, SnCI₂, SnCI₄, VHN-Werte

Stannooxalat, Stanno- höher als 130,

malonat, Stannothiocyanat, hervorragende

Stannotartrat, Wirkung
Stannomonofluor-phosphat

Andere Fluoridverbindungen

als SnF₂

MnF₃ (sat), NiF₂ (sat), unwirksam wie

CoF₁ (sat), AlF, (sat), bei Nicht-

CuF₁, HgF₂, CrF₃, LiF, Behandlung

NH₄F, Na₂PO₁F, AgF,
PbF₁, BaF₂ (sat), MgF₂ (sat),
FeF^, FeFj, K₂TiF₆ (sat).

Diskussion:

Es wurde festgestellt, daß durch die Ultraschallbehandlung die Säurewiderstandsfähigkcit in Gegenwarf von Zinnionen bedeutend manifestiert wird. Obgleich bislang gefunden wurde, daß Flucridverbindungen bei der Ultraschallbehandlung Wirksamkeit bei der Verhütung von Karies zeigen, konnte bei Berechnung der Wirkung — basierend auf der Vickers-Härte — bei Einsatz der Fluoride — ausgenommen SnF2 — ein bedeutender Effekt nicht beobachtet werden.

Andererseits wird mit Zinnverbindungen — selbst wenn Fluorid nicht enthalten ist, z. B. mit SnCk und SnCU — eine hervorragende Wirkung — basierend auf der Vickers-Härte — erzielt Infolgedessen wird vermutet, daß bei der Ultraschallbehandlung die Verminderung der Löslichkeit des Schmelzes hauptsächlich auf die Anwesenheit von Zinnionen zurückzuführen ist und daß Zinnionen für den Oberflächenteil eines Zahns zur Bildung einer säurewiderstandsfähigen Schicht vorgesehen sind.

Es ist möglich, die antibariogene Wirkung — basierend auf der Aufnahme der Fluoridionen — wie im vorangehenden Versuch 3 zu berechnen. Werden die Ergebnisse, die z.B. bei örtlicher Anwendung einer wäßrigen NaF-Lösung aliein auf die Zahnoberiiäche in zinnfreiem Zustand erhalten werden, verglichen mit den Ergebnissen, die bei Anwendung dieser wäßrigen Lösung auf die Zahnoberfläche in zinnfreiem Zustand

mittels der Ultraschallbehandlung erhalten werden, dann zeigt es sich, daß bei der letztgenannten Behandlung eine größere Menge Fluoridionen selbst in dem tieferen Teil aufgenommen ist als bei der erstgenannten Behandlung. Bei Durchführung einer Waschbehandlung wird jedoch eine beträchtliche Menge der so aufgenommenen und festgehaltenen Fluoridionen herausgelöst, und das Restverhältnis ist außerordentlich niedrig; d. h. der antikariogene Effekt kan nicht aufrecht erhalten werden. Wird jedoch die Ultraschallbehandlung in Gegenwart eines Zinnions unter Verwendung der oben angegebenen NaF-Lösung durchgeführt, wird das so aufgenommene Fluoridion Kaum herausgelöst, vermutlich infolge einer Versiegelungswirkung des Zinnions. Es manifestiert sich ein hohes Fluoridionen-Restverhältnis, und eine hohe antikariogene Wirkung kann aufrecht erhalten werden.

Hieraus ist zu schließen, daß das Zinnion — wenn es den Ultraschallwellen ausgesetzt wird — in den Oberflächenteil eines Zahns eindringt und eine verstärkte Schicht hoher Säurewiderstandsfähigkeit bildet Hieraus ist ferner zu schließen, daß bei Anwendung der Ultraschallwellen eine große Menge des Fluorids selbst in den tiefer gelegenen Teil eines Zahns unter Bildung einer verstärkten Schicht aufgenommen wird, die eine hohe kariesverhütende Wirkung hat, daß jedoch im Laufe der Zeit das so aufgenommene Fluoridion nach und nach herausgelöst wird, so daß die Wirkung nicht aufrecht erhalten werden kann. Es ist jedoch auch der Schluß zu ziehen, daß bei Durchführung der Ultraschallbehandlung in Gegenwart der Fluorid- und Zinnionen durch das Eindringen des Zinnions eine verstärkte Schicht gebildet wird, die das Herauslösen des einmal aufgenommenen Fluoridions verhindert, so daß der verstärkend wirkende Effekt des Fluoridions erhalten bleibt und durch die synergistische Wirkung des Zinn- und Fluoridions eine sehr hohe antikariogene Wirkung erreicht werden kann.

Bei der Ultraschallbehandlung wurde versucht, während der Behandlung durch ein schalenähnliches Instrument zu verhindern, daß die oral anwendbare Komposition umhergestreut wird. Es ist jedoch schwierig, einen vollständigen Kontakt zwischen dem Zahnfleisch und der Schale längs der ganzen Zahnreihe während der Behandlung aufrecht zu erhalten. So fließt z. B. eine oral anwendbare Komposition mit geringer Klebrigkeit schnell weg, es werden offene Zwischenräume oder Bereiche zwischen den Zonen und der Vibrationsquelle gebildet, die Übertragung der Ultraschallwellen wird unmöglich oder es treten andere >o Nachteile auf.

Untersuchungen verschiedener Bedingungen mit dem Ziel, eine oral anwendbare Komposition, die für die Ultraschallbehandlung geeignet und optimal zum erreichen einer hohen antikariogenen Wirkung bei der v, Ultraschallbehandlung ist, zu entwickeln, haben ergeben, daß eine oral anwendbare Komposition gemäß Erfindung, mit der eine hohe antikariogene Wirkung in ausreichendem MaB durch Ultraschallbehandlung erzielt werden kann, folgenden Erfordernissen entspre- chen sollte:

(1) Sie sollte ein sehr aktives Ingredienz enthalten. Dieses Erfordernis ist selbstverständlich. Es wurde festgestellt, daß Zinnverbindungen sehr aktiv sind. t>^r. Hiervon ist SnF: z. B. am bekanntesten. Zusätzlich können SnCI₂, SnCU, Stannooxalat, Stannothiocyanat, Stannotartrat, Stannomonofluorphosphat, Stannoraalonat (vgl. Versuche 11—14 weiter unten) verwendet werden. Es wurde weiterhin gefunden, daß in Gegenwart von Zinnionen auch Fluoridverbindungen wirksam sind (vgL Versuche 3 und 8 weiter oben).

(2) Die oral anwendbare Komposition der Erfindung sollte außerdem ein gutes Obertragungsvermögen für Ultraschallwellen haben, um Ultraschallwellen wirksam von der Vibrationsquelie zur Zahnoberfläche zu übertragen. Es wurde festgestellt, daß die Übertragung von Ultraschallwellen in starkem Maße durch unlösliche Substanzen, wie Poiiermittel, die in großen Mengen in den üblichen Zahnpasten vorhanden sind, u. dgl. reduziert wird. In oral anwendbaren Kompositionen der Erfindung sollte aus praktischen Überlegungen der Gehalt an unlöslicher Substanz in einer Menge von weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,1 Gew.-%, betragen (vgL Versuch 10 weiter unten).

Zur Erleichterung der Ultraschallbehandlung sollte die oral anwendbare Komposition der Erfindung den folgenden Anforderungen (3) und (4) entsprechen.

(3) Die oral anwendbare Komposition sollte geeignete Klebrigkeit und Haftfestigkeit aufweisen. Wird eine oral anwendbare Komposition zwischen Vibrationsquelie und Zähnen unter Benutzung einer Schale (tray) wie weiter oben angegeben eingefüllt und in diesem Zustand die Ultraschallwellen angewandt, und ist eine solche oral anwendbare Komposition flüssig oder weist sie ungenügende Klebrigkeit und Haftvermögen auf, so fließt sie weg während der Dauer des Einfüllens, fällt ab oder wird während der Behandlung auf der Zahnoberfläche umhergestreut Das Ergebnis ist, daß eine Übertragung der Ultraschallwellen unmöglich wird und daß das aktive Ingredienz in verschwenderischem Maße verloren geht Infolgedessen sollte die oral anwendbare Komposition sicher eingefüllt und zwischen Vibrationsquelle und Zähnen gehalten werden, ohne daß sie abfällt, umhergestreut wird oder wegfließt während der Zeitspanne zwischen dem Einfallen und der Beendigung der Behandlung (vgl. Versuch 9 weiter unten).

(4) Die oral anwendbare Komposition der Erfindung sollte sich gut einfüllen lassen. Weist die Komposition eine starke Klebrigkeit auf und ist sie hart, tritt keine der in (3) erwähnten Schwierigkeiten auf, aber sie läßt sich nicht in die Ecken der Schale und in die feinen Zwischenräume zwischen zwei Zähnen einfüllen, und häufig sind Lufträume oder -bereiche vom Beginn der Behandlung an vorhanden. Die Folge davon ist häufig Hinderung einer guten Übertragung der Ultraschallwellen. Infolgedessen sollte die oral anwendbare Komposition genügend weich sein und sich gut einfüllen lassen (vgl. Versuch 9 weiter unten).

Um diesen Anforderungen (3) und (4) zu entsprechen, ist es zweckmäßig, einen geeigneten Binder der oral anwendbaren Komposition einzuverleiben, um ihr pastenartige Konsistenz zu verleihen.

(5) Der Binder sollte in Gegenwart des aktiven Ingredienz beständig sein. Um dieses Erfordernis insbesondere in Gegenwart einer Zinnverbindung

als aktives Ingredienz zu erfüllen, sollte der Binder

folgende Eigenschaften haben: (i) Der Binder sollte bei niedrigem pH (eine 8%ige wäßrige Lösung von SnF₂ hat einen pH-Wert von 2£ bis 2,3) beständig sein, (ii) Der Binder sollte durch Ionenintensität kaum beeinflußt werden. (Er sollte gegenüber dem Aussalzen oder dem Herabsetzen der Klebrigkeit sehr widerstandsfähig sein.)

(iii) Der Binder sollte nicht mit Zinn, das ein Schwermetall ist, in Reaktion treten.

Außerdem sollte die oral anwendbare Komposition vorzugsweise noch folgenden Anforderungen entsprechen:

(6) Sie sollte sich nach der Behandlung leicht abwaschen lassen.

(7) Sie sollte eine hohe Lagerbständigkeit aufweisen. Es ist z. B. notwendig, einer Komposition, die eine Zinnvcrbindung als aktives Ingredienz enthält, einen Stabilisator einzuverleiben, um einen Abbau im Lauf der Zeit, zu verhindern. Für diesen Zweck hat sich Malonsäure als wirksam erwiesen, die vorzugsweise in einer Menge von etwa 30 bis etwa 100Gew.-% — auf die Zinnverbindung bezogen — angewendet wird (vgL Versuche 15 und 16 weiter unten).

Eine Zusammenstellung der Erfordernisse weiter oben ergibt, daß die oral anwendbare Komposition der

Erfindung für die Ultraschallbehandlung insbesondere folgenden Anforderungen entsprechen sollte:

(A) Im Hinblick auf Anforderung (1) sollte die oral anwendbare Komposition ein sehr wirksames Ingredienz enthalten.

(B) Im Hinblick auf Anforderung (2) sollte der Gehalt an unlöslicher Substanz niedrig sein.

(C) Im Hinblick auf die Anforderungen (3) bis (5) und möglicherweise (3) bis (7) sollte die oral anwendbare Komposition einen Binder enthalten, der diesen Anforderungen entspricht

Binder, die der Anforderung (C) entsprechen, werden der oral anwendbaren Komposition der Erfindung, und zwar in folgenden Mengen (Gewichtsprozent) einverleibt (vgL Versuch 9 weiter unten):

Xanthangummi	Ibis 6%
Carrageenan	Ibis 6%
Guar-GüRimi	Ibis 7%
Johannisbrotkerngummi	Ibis 7%
Propylenglykolalginat	2 bis 73%
Binder, die mindestens 2
der oben angegebenen
Verbindungen enthalten	Ibis 8%

Die Anforderungen, (A), (B) und (C) an das aktive Ingredienz, den Gehalt an unlöslicher Substanz und an so Binder sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Versuche beschrieben.

Beschreibung des Binders Versuch 9

Versuch zur Ermittlung geeigneter Binder und geeigneter Mengen hierfür Versuch und Berechnung

(1) Klebrigkeit

Dieser Faktor steht in Beziehung zum Fließvermögen der oral anwendbaren Komposition. Ist die Klebrigkeit gering, geht die Eigenschaft, die Form zu bewahren, verloren und die Komposition fließt weg. Diese Eigenschaft wird dadurch bestimmt, ob oder nicht eine auf eine flache Platte gegebene Komposition die Form behält Daraus ergibt sich, daß die Komposition eine Viskosität von etwa 2000 bis etwa 3000 cp oder mehr haben sollte.

(2) Haftvermögen

Selbst wenn die Komposition die Form bewahren kann, fällt die Komposition leicht ab, wenn das Haftvermögen gegenüber der Schale oder den Zähnen ungenügend ist Wenn die oral anwendbare Komposition in die Schale gefüllt ist, IiBt mafl die Schale senkrecht stehen. Fließt die Komposition nicht länger als 1 Minute nach unten, ist anzunehmen, daß sie genügendes Haftvermögen aufweist.

(3) Fülleigenschaften

Wird die oral anwendbare Komposition eingefüllt, wird bestimmt, ob sie sich leicht selbst in die feinen

Ecken oder Zähne füllen läßt, ohne daß Lufträume oder -bereiche vom Einfüllen zurückbleiben. Mehr ins einzelne gehend: Die oral anwendbare Komposition wird in ein Rohr gefüllt und aus dem Rohr in die Schale gepreßt, wobei die Leichtigkeit des Anpassens, ohne daß Lufträume zurückbleiben, und die Weichheit der Komposition als solche organoleptisch bestimmt werden. Die Resultate werden mit 0 als gut oder mit X als schlecht bezeichnet.

Behandlungskomposition:

Formulierungen der untersuchten oral anwendbaren Kompositionen

Formulierung 1	Gewichtsprozent
Komponente	4,0
Propylenglykol	8,0
85% Glycerin	03-43
Binder	3,0
SnFj	0,81
NaF	Ausgleich
Wasser	100
Summe

Formulierung 2 Komponente Gewichtsprozent Propylenglykol

85% Glycerin

Binder

SnF₂

NaF

Wasser

Summe

6-8 12

5-8 3,0 031 Ausgleich

iiöö

In den Formulierungen 1 und 2 beträgt das Verhältnis von Propylenglykol zu 85%igem Glycerin zu Binder 2:4:1. Selbst durch Änderung des Gehalts an Propylenglykol o. dgL wird die Viskosität kaum beeinflußt (im allgemeinen wird die Viskosität nur um 100 cp oder weniger geändert).

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt

Konzen- Xanthangummi (ähnliche Ergebnisse wurden traiion mit !Carrageenan erhalten)

Viskosität Haftver- Einfüll- Wertung mögen eigenschaften

Konzen	Guar-Gummi (ähnliche Ergebnisse wurden	Haftver	Einrail-	Wertung
tration	mit Johannisbrotkerngummi erhalten)	mögen	eigen-
	Viskosität	(min)	schaften
		mehr	0	geeignet
(Gew.-%)	(cp)	als 3
3,5	72000	desgl.	0	desgl.
4	mehr als	desgl.	0	desgl.
	72 000	desgl.	0	desgl.
4,5	desgl.	desgl.	0	desgl.
5	desgl.	desgl.	0	desgl.
5,5	desgl.	desgl.	0	desgl.
6	desgl.	desgl.	0	desgl.
6,5	desgl.	desgl.	X	unge
7	desgl.			eignet
7,5	desgl.	desgl.	X	desgl.
8	desgl.

(Gew-%) (cp)

(min)

Konzen- Propyiengiykoialginal

tration Viskosität Haftver- Einfiill- Wertung

mögen eigen-

(Gew.-%) (cp) (min) ^schaften

1	:·9οο	etwa 1	0	geeignet	i erhalten)	30	1	720	kürzer	0	unge
',5	7600	2,5	0	desgl.			2400	als 1		eignet
2	15000	J	0	desgl.		1,5	6000	desgl.	0	desgl.
2,5	19000	mehr ι. -J	0	desgl.	35	2	9 800	etwa 1	0	geeignet
		als 3				2,5	19000	2	0	desgl.
3	25000	desgl.	0	desgl.		3		3	0	desgl.
3,5	33000	desgl.	0	desgl.		3,5	29 000	mshr	0	desgl.
4	mehr als	desgl.	0	desgl.	40		mehr als	als 3
	33 000					4	29 000	desgl.	0	desgl.
4,5	desgl.	desgl.	0	desgl.		4,5	desgl.	desgl.	0	desgl.
5	desgl.	desgl.	0	desgl.			desgl.
5,5	desgl.	desgl.	0	desgl.	45	5	desgl.	desgl.	0	desgl.
6	desgl.	desgl.	0	desgl.		5,5	desfel.	desgl.	0	desgl.
6,5	desgl.	desgl.	X	unge		6	desgl.	desgl.	0	desgl.
				eignet		6,5	desgl. desgl.	desgl.	0	desgl.
7	desgl.	desgl.	X	desgl.	50	7		desgl.	0	desgl.
7,5 8	desgl. desgl.	desgl. desgl.	X X	desgl. desgl.		7,5 8	desgl.	desgl. desgl.	0 X	desgl. unge
							desgl.			eignet
					55	8,5	desgl.	X	desgl.
Konzen	Guar-Gummi (ähnliche Ergebnisse wurden		9	desgl.	X	desgl.
tration	mit Johannisbrotkerngumm

Wertung

	(cp)	mögen	eigen	geeignet
(Ge*.-%)		(min)	schaften	desgl.
1	9 100	etwa 1	0	desgl.
1,5	22 000	1,5	0	desgl.
2	33 000	2	0	desgl.
2,5	51000	3	0
3		mehr	0
	als 3

Andere Binder weisen — wie die nachfolgend angegebenen Beispiele zeigen — zwar ausreichende Qualitäten bezüglich des Haftvermögens und des Einfüllens auf, sie entsprechen jedoch nicht den anderen Erfordernissen, wie Klebrigkeit, Beständigkeit bei niedrigem pH, geringe BeeinfluBbarkeit durch Ionenintensität, kein Reaktionsvermögen gegenüber dem Schwermetali Zinn, die Eigenschaft, nach der Behandlung leicht abwaschbar zu sein, sowie Lagerbeständigkeit, und sind daher nicht als Binder geeignet:

Hydroxyäthyl-cellulose Hydroxypropylcellulose

Pectin

Gummi arabicum Methylcellulose Polyacrylamid Polyvinylalkohol Polyäthylenglykol Traganthgtjmmi

Agaragar

Stärke.

Diskussion:

Den angegebenen Versuchsergebnissen ist zu entnehmen, daß in der oral anwendbaren Komposition der Erfindung Xanthangummi, Karrageenan, Guar-Gummi, Johannisbrotkerngummi und Propylenglykolalginat bevorzugt und als Binder eingesetzt werden. Es ist daraus geschlossen worden, daß die bevorzugten Mengen an diesen Bindern bei foigenden Werten liegen, wenn sie einzeln eingesetzt werden:

IÜ

Binder	Bevor	Besonders	Insbeson
	zugter	bevorzugter	dere be
	Gehalt	Gehalt	vorzugter
			Gehalt
	(Gew.-Vo)	(Gew.-%)	(Gew.-%)
Xanthangummi	1-6	1,5-3,5	1,7-3,0
Karrageenan	1-6	1,5-3,5	1,7-3,0
Guar-Gummi	1-7	1,5-4,0	2,0-3,5
Johannisbrot	1-7	1,5-4,0	2,0-3,5
kerngummi
Propylengly-	2-7,5	2,5-5,0	3,5-4,5
kolalginat

Propylenglykol	4 Gew.-%
85% Glycerin	8Gew.-%
Xanthangummi	3Gew.-%
SnF2	3 Gew.-%
NaF	031 Gew.-%
unlösliche Substanz
(Albes oder Vetgum)	0,01-5,0 Gew.-%
Wasser	Ausgleich
Summe	100Gew.-%

20

JO

Bemerkungen:

Albes Handelsbezeichnung für ein festes Pulver, hauptsächlich aus Ai₂O₃ zusammengesetzt, der Showa Tansan Co. Ltd.

Veegum Magnesiumaluminiumsilikatgel Versuchsbedingungen:

(1) Es werden die Versuchsbedingungen A angewandt

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 3 Minuten.

(3) Der Gehalt an unlöslicher Substanz beträgt 0,01,0,1, OA 1,0,3 bzw. 5 Gew.-%.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind in F i g. 9 gezeigt, in der auf der Ordinate der VHN-Wert und auf der Abszisse der Gehalt an unlöslicher Substanz aufgetragen ist. Mit dem Zeichen »Δ« sind die Ergebnisse gekennzeichnet, die mit einer Komposition erhalten werden, die Veegum als uriösliche Substanz enthält, und mit dem Zeichen »C« die Ergebnisse, die mit einer Komposition erhalten wurden, die Albes als unlösliche Substanz enthält

Diskussion:

Übersteigt der Gehalt an unlöslicher Substanz etwa 5 Gew.-%, sinkt der VHN-Wert auf etwa 110 ab. Praktische Überlegungen haben ergeben, daß der Gehalt an unlöslicher Substanz unterhalb von etwa 5 Gew.-% betragen sollte. Liegt der Gehalt an unlöslicher Substanz unterhalb von 0,1 Gew.-%, tritt eine drastische Erhöhung der Wirkung ein. Daraus ist zu schließen, daß der Gehalt an unlöslicher Substanz vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Gew.-% betragen sollte.

40

Mindestens zwei Vertreter der angeführten Binder können in Kombination eingesetzt werden, sofern die erhaltene oral anwendbare Komposition den weiter oben angegebenen Anforderungen an Klebrigkeit, Haftvermögen und Einfüllbarkeit entspricht

Beschreibung des Gehalts an unlöslicher Substanz

Versuch 10

Unteriachung der Beziehung zwischen Gehalt an unlöslicher Substanz und antikariogener Wirkung

Behandlungskomposition: _V)

Eine Komposition folgender Zusammensetzung wurde als oral anwendbare Komposition verwendet:

Beschreibung des Gehalts an aktivem Ingredienz

Versuch 11

Untersuchung der Beziehung zwischen Gehalt an aktivem Ingredienz und antikariogener Wirkung

Behandlungskomposition:

Eine Komposition folgender Zusammensetzung wurde als oral anwendbare Komposition verwendet:

Propylenglykol 85% Glycerin SF

Guar-Gummi Wasser

Summe

4 Gew.-% 8 Gew.-% 0,01-8Gew.-% 3 Gew.-% Ausgleich

100Gew.-%

Versuchsbedingungen: (1) Es werden die Versuchsbedingungen A angewandt

(2) Die Behandlungsdauer beträgt 3 Miimten.

(3) Der Gehalt an aktivem Ingredienz beträgt 0,01, 0,05,0,1,0,5 bzw. 8 Gew.-%.

<i^r> (4) Die Ätzbe>andlung und die Härtemessung werden unmittelbar nach der Ultraschallbehandlung und nach 3 Monaten Lagerung durchgeführt

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 10 gezeigt, wobei auf der Ordinate die VHN-Werte und auf der Abszisse der SnF₂-GeIIaIt der Behandlungskomposition aufgetragen ist; mit dem Zeichen »O« sind ' die unmittelbar nach der Ultraschallbehandlung erhaltenen Daten und mit dem Zeichen »·« sind die nach 3 Monaten Lagerung erhaltenen Daten gekennzeichnet

in

Diskussion:

Beträgt der Gehalt an aktivem Ingredienz nicht weniger als 0,1 Gew.-%, sinkt die Wirksamkeit kaum ab, selbst nicht nach 3 Monaten Lagerung, und der absolute VHN-Wert ist hoch. Infolgedes- '' sen sollte aus praktischen Überlegungen der Gehalt an aktivem Ingredienz, vorzugsweise von etwa 0.1 Gew.-% bis Sättigungskonzentration betragen. Insbesondere wird bevorzugt, wenn der Gehalt an aktivem Ingredienz im Bereich von etwa ^:" 1 bis etwa 12 Gew.-°/o liegt, damit einem Gehalt an aktivem Ingredienz in diesem Bereich höhere VHN-Werte erreicht werden.

Versuch 12

Untersuchung der Säurewiderstandsfähigkeit
einer 4wertigen Zinnverbindung

Behandlungskomposition:

Formulierung Vi: 50 ml 0,2-m SnCU werden mit 40 ml 0,75-m NaF gemischt und der pH-Wert mit 6 n-NaOH auf 2,4 eingestellt.

Formulierung V2:50 ml 0,2-m SnCU werden mit 40 ml 1,5-m NaF gemischt und der pH-Wert mit 6 n-NaOH auf 2,4 eingestellt.

Kontrolle: 8%ige wäßrige SnFi-Lösung (pH

2,4)

Versuchsbedingungen:

(1) Es werden die Versuchsbedingungen A angewandt.

(2) Die Behandlung wird 30 Sekunden oder 3 Minuten durchgeführt (Bei SnF2 wurde die Behandlung 10 Sekunden durchgeführt.)

(3) Alle Werte stellen Durchschnittswerte von Werten dar, die bei 3 Zähnen erhalten wurden.

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse (die Daten, die mit den Behandlungskompositionen Vi und V2 erhalten wurden) sind F i g. 11 zu entnehmen, in der auf der Ordinate die VHN-Werte aufgetragen sind, wobei »h« die Daten bezeichnet die bei 30-Sekunden-Behandlung erhalten wurden, »i« die Daten, die bei 3-Minuten-BehandIung und »j« die Daten, die bei 10-Sekunden-Behandlung mit 8%iger SnF₂-Losung, und »k« die Daten bezeichnen, die bei Nicht-Behandlung erhalten wurden.

Diskussion:

SnCU, eine 4wertige Zinnverbindung, weist eine Wirkung auf, die ähnlich der des SnF₂ und bemerkenswert besser als die der unbehandelten Probe ist

Versuch 13

Untersuchung der Säurewiderstandsfähigkeit von Stannothiocyanat (Sn(SCN)₂)

Behandlungskomposition:

Einer 3%igen wäßrigen SnF₂-Lösung wurde KSCN in einer Menge von 2 MoI pro Mol SnF₂ einverleibt und die Lösung so lange mit destilliertem Wasser gewaschen, bis kein Fluoridion (F) mehr bestimmt werden konnte. (Die Fluoridkonzentration beträgt weniger als 0,1 ppm.) Die Konzentration wurde auf Sättigungskonzentration eingestellt. Als Kontrollkomposition wurde eine 8%ige wäßrige SnF₂-Losung benutzt.

Versuchsbedingungen:

wandt.

(2) Die Behandlung wird 3 Minuten durchgeführt.

(3) Alle Werte stellen Durchschnittswerte von Werten dar, die bei 2 Zahnproben erhalten wurden.

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind Fig. 11 (Daten B) zu.η (nehmen.

in Diskussion:

Mit der behandelten Probe wurde eine bemerkenswerte Wirkung gegenüber der unbehandelten Probe erzielt Da das Fluoridion im wesentlichen entfernt wurde, ist die Wirkung nicht dem Fluorid '"' zuzuschreiben, das bislang als aktiv angesehen

wurde, sondern dem Zinn.

Versuch 14

Untersuchung der Säurewiderstandsfähigkeit
von Stannotartrat (Sn(C₈H₄Q₆))

Behandlungskomposition:

·*' Eine gesättigte wäßrige Lösung von Sn(CtH^) wird als Behandiungskomposition und eine 8^c/oige wäßrige SnF₂-Lösung als Kontroll-Lösung benutzt.

-₀ Versuchsbedingungen:

(1) Die Versuchsbedingungen A werden angewandt

(2) Die Behandlung wird 2 Minuten durchgeführt

(3) Alle Werte stellen Durchschnittswerte von Werten dar, die bei 2 Zahnproben erhalten

wurden.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 11 gezeigt (Daten C).

Diskussion:

Diese Behandlungskomposition hat eine Wirkung, die derjenigen einer 8%igen wäßrigen Lösung von SnF₂ entspricht Da weder das Fluoridion noch das Chloridion in der Behandlungslösung enthalten ist kann diese Wirkung nicht den Fluoridionen oder den Chloridionen zugeschrieben werden, sondern beruht auf den Zinnionen.

Auf Grund dieser und anderer Versuche wurden für	anwendbaren	Stabilisator	Gehalt	Anzahl der	Bewertung
die Zinnverbindungen in der oral	Werte für den			Tage vor
Komposition der Erfindung folgende	Gehaltsbereich			Bildung sus- npnclifirter
Gehaltsbereich bzw. den bevorzugten			(Gew.-0/»)	Substanzen
festgestellt:	Bevorzugter	Malonsäure	0,05-	beständig	gut
Zinm/.'bindung Gehalt	Gehalt		1,5	für mehr
	(Gew.-%) hi			als 1 Monat
(Gew.-%)	- - -■■	Oxalsäure	0,01	1 Tag	schlecht
■■-	I 12		0,05	2 Tage	schlecht
Stan noil uorid O.l-Sättigungs-			0,1	Ausfüllung	schlecht
kon/cntr.	112 ,·,	Bernsteinsäure	0,5	2 Tage	schlecht
Stannochlorid desgl.	1-12	Glutarsäure	0,5	2 Tage	schlecht
SUifiniehlorid desgl.	1-12	Adipinsäure	0,5	2 Tage	schlecht
Slannooxalat desgl	1-1?	Λ nfplcijurp	0,5	inTaoc	srhlp.rht
	1-12 :n		0,7	3 Wochen	schlecht
Stannotartrat desgl.	1-12	Citronensäure	0,5	2 Wochen	schlecht
Stannomonolluor- desgl.		Weinsäure	0,1	5 Tage	schlecht
phosphat	1-12	Ascorbinsäure	0,5	2 Wochen	schlecht
Stannomalonat dc-.ιΊ.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der oben angegebene oral anwendbaren Komposition ein Stabilisator einverleibt.

Diskussion:

Malonsäure weist einen ausgezeichneten Stabilisatoreffekt auf. Andere Säuren sind dagegen als Stabilisatoren gemäß Erfindung nicht geeignet.

Beschreibung dieser Ausführungsform

Versuch 15

Untersuchung der stabilisierenden Wirkung
verschiedener Verbindungen

Eine Komposition, die eine Zinnverbindung enthält, wird im Lauf der Zeit opak. Sind die Mengen an suspendierten Substanzen gering, wird die Übertragung der Ultraschallwellen nur unwesentlich beeinflußt. Wird dagegen die Menge an suspendierten Substanzen größer, nimmt das Übertragungsvermögen ab, die wirksame Menge an aktivem Ingredienz wird reduziert, und die Oberflächenbeschaffenheit der Behandlungskomposition verschlechtert sich. Um solche im Lauf der Zeit eintretenden Veränderungen zu verhindern und eine Komposition zu erhalten, die selbst nach Langzeitlagerung beständig ist, wird ein Stabilisator eingebracht.

Untersuchung der Stabilisatorwirkung verschiedener Säuren

Behandlungslösung:

Eine Komposition folgender Formulierung ist als Behandlungslösung verwendet worden:

SnF₂ 1 g

Stabilisator wie weiter unten angegeben Wasser Ausgleich

Summe 100 g

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tbll ll

Versuch 16

Untersuchung der Beziehung zwischen
Malonsäuremenge und stabilisierendem Effekt

Behandlungskomposition:

Eine Komposition foigender Formulierung wird als Behandlungskomposition verwendet:

SnF₂ 1 g

Malonsäure wie weiter unten angegeben

Wasser Ausgleich

Summe 100 g

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

g Tabelle zusammengestellt:

Malonsäure-	Zahl der Tage vor	Bewertung
konzentration	Bildung suspendierter
(Gew.-% in der	Substanzen
Komposition)
0	2-3 Stunden	schlecht
0,05	2 Wochen	schlecht
0,1	3 Wochen	schlecht
0,3	mehr als 10 Wochen	gut
0,4	desgl.	gut
0,5	desgl.	gut
0,6	desgl.	gut
0,7	desgl.	gut
0,8	desgl.	gut
1,0	desgl.	gut

Diskussion:

Malonsäure weist eine stabilisierende Wirkung auf, selbst wenn die einverleibte Menge gering ist. In Anbetracht dessen, daß die Komposition mindestens für etwa 10 Wochen Lagerung beständig sein muß, sollte der Gehalt an Malonsäure vorzugsweise mindestens etwa 03 Gew.-% — bezogen auf die Komposition — insbesondere mindestens etwa 30 Gew.-% — bezogen auf SnF2 — betragen. Die obere Grenze liegt bei etwa 100 Gew.-% — bezogen auf SnF2. Die Ergebnisse von getrennt durchgeführten Versuchen haben ergeben, daß die oberen und unteren Grenzwerte auch für andere Zinnverbindungen gelten, die gemäß Erfindung angewendet werden können.

Die Versuche 1-16 weiter oben und andere Untersuchungen haben gezeigt, daß die oral anwendbare Komposition der Erfindung folgende sehr wichtige Wirkungen und Vorteile aufweist.

Was die kariesverhütende Behandlung anbetrifft, so ist die neuentwickelte Ultraschallbehandlung sehr viel wirksamer als die konventionelle örtliche Behandlung sowohl in Bezug auf die Vickers-Härte-Werte als auch auf die Menge an in Lösung gegangenen Ca⁺+ -Ionen. Wie z. B. F i g. 2 zu entnehmen ist, unterscheidet sich die örtliche Behandlung nicht wesentlich von der Nicht-Behandlung in Bezug auf die Vickers-Härte, jedoch mit der Ultraschallbehandlung kann eine deutliche Besserung der Vickers-Härte erreicht werden. Was die Wirkungsdauer anbetrifft, so hält bei der konventionellen örtlichen Behandlung die durch eine Behandlung erzielte Wirkung nur etwa 7 bis etwa 10 Tage an, bei der Ultraschallbehandlung dagegen etwa 3 Monate bis 1 Jahr. Außerdem kann bei der Ultraschallbehandlung die für die Behandlung erforderliche Zeit drastisch gekürzt werden, so daß bei Kindern und Babies die Behandlung leicht sehr sicher durchgeführt werden kann.

Außerdem ist in der oral anwendbaren Komposition der Erfindung der Gehalt an unlöslicher Substanz siähr niedrig, so daß die Ultraschallwellen wirksam wegen der guten Ultraschallwellenübertragung auf die Zahnoberfläche übertragen werden können. Ferner weist die oral anwendbare Komposition der Erfindung geeignete Klebrigkeit und Haftfestigkeit auf, so daß bei Anwendung der Komposition auf die menschlichen Zahnreihen unter Verwendung einer Schale o. dgl. so unerwünschte Schwierigkeiten, wie Wegfließen, Abblättern, Abfallen oder Umherstreuen, völlig vermieden und die Behandlung sicher und leicht beendet werden kann. Weist außerdem die oral anwendbare Komposition der Erfindung gute Einfülleigenschaften beim Einfüllen auf, dann läßt sie sich selbst in Ecken einfallen, und es bleiben keine Lufträume oder -bereiche zurück. Als Folge dessen kann die Ultraschallbehandlung sicher durchgeführt und mit ihr eine höhere Wirksamkeit erzielt werden.

Wird außerdem noch der Komposition ein Stabilisator einverleibt, der nicht nur gegenüber einer Zinnverbindung als aktivem Ingredienz, sondern auch gegenüber anderen Komponenten beständig ist, so bleiben die Eigenschaften der oral anwendbaren Komposition für lange Zeit unverändert und werden kaum durch Ionenaustauscher beeinflußt, und die Komposition läßt sich leicht nach der Behandlung mit Wasser abwaschen.

Mit den nachfolgend angegebenen Beispielen soll die oral anwendbare Komposition der Erfindung näher beschrieben werden; es wurde gefunden, daß sehr gute

Wirkungen mi' den in diesen Bereichen erläuterten Kompositionen erzielt werden können.

Zunächst sind die in diesen Beispielen enthaltenen allgemeinen Kompositionen beschrieben.

Wasser:

Wasser hat die Funktion, das aktive Ingredienz aufzulösen und die Ultraschallwellen zu übertragen.

Binder:

Der Binder hat die Funktion, das Wegfließen, Abblättern, Abfallen und Umherstreuen der Komposition während der Behandlung zu verhindern.

! - Aktives Ingredienz:

Das aktive Ingredienz ruft die kariesverhüter.Je Wirkung hervor.

/"Λ..„!!„,;».„I. yu\.iiiuiit«.i.

.»ο Das Quellmittel begünstigt und beschleunigt das

Quellen des Binders und verleiht der Komposition die Eigenschaft, Feuchtigkeit zurückzuhalten. Als Quellmittel können z. B. Propylenglykol, Glycerin und Sobit verwendet werden.

Stabilisator:

Der Stabilisator verhindert den im Lauf der Zeit einsetzenden Abbau der Komposition.

j„ Oberflächenaktives Mittel:

Das oberflächenaktive Mittel hat die Funktion, die Verträglichkeit der Komposition mit den Zähnen zu verbessern. Zu diesem Zweck können z. B. anionische oberflächenaktive Mittel, wie Natriumn laurylsulfat, Natriumlauroylsarcosinat, Monoglykolsulfat sowie Seifen und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Zucker-Fettsäureester, Lauryldiäthanolamid und Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat verwendet werden.

Süßend wirkende Mittel:

Die süßend wirkenden Mittel werden zum Süßen der Komposition verwendet. Hierfür können z. B. Natriumsaccharin, Stevioside und Zucker verwen-4) det werden.

Aromastoffe:

Der Aromastoff hat die Funktion den vom Binder stammenden Geruch und Geschmack wegzuneh- -)i) men (der Aromatstoff muß bei niedrigem pH-Wert beständig sein). Als Aromastoffe können z. B. Menthol, Eugenol, Carvon und Anethol verwendet werden.

Beispiel 1

Propylenglykol

Xanthangummi

85%iges Glycerin

SnF₂

oberflächenaktives Mittel

Aromastoff

Saccharin

Malonsäure

Wasser

Summe

4,0Gew.-% 3,0Gew.-% 8,0Gew.-% 3,0Gew.-% 0,7 Gew.-% 03Gew.-% l,0Gew.-% 2,1 Gew.-% Ausgleich

100,0 Gew.-%

27 Beispiel 2

Xanthan-Gummi

Wasser

Summe

Guar-Gummi

Propylenglykol

85%iges Glycerin

Wasser

Summe

Beispiel 3

2,4 Gew.-% 4,0 Gew.-% Ausgleich

100,0 Gew.-%

5,0Gew.-% 6,0 Gew.-% 10,0Gew.-% 3,0 Gew.-% 0,5 Gew.-%

Ausgleich

lÖäÖGew.-%

Wird NaF zugesetzt und der pH-Wert auf etwa eingestellt, muß man den Binder antiseptisch machen. Es wurde gefunden, liau als AiiiisepiiCuiVi die Anwendung von 0,01% Äthyl-p-hydroxybenzoat und 0,008% Butylp-hydroxyi>enzoat vorzugsweise geeignet ist.

Beispiel 4
SnF₂

Malonsäure
Xanthangummi
Propylenglykol
85%iges Glycerin
oberflächenaktives Mittel
Wasser

Summe

Beispiel 5
Zinntartrat
Malonsäure
Propylenglykol
85%iges Glycerin
lohannisbrotkerngummi
Wasser

Summe

1,0Gew.-% 0,7 Gew.-%

4,0Gew.-% 8,0Gew.-% 0,5 Gew.-% Ausgleich

Beispiel 6

Guar-Gummi

Propylenglykol

85%iges Glycerin

Wasser

Summe

Beispiel 7

Guar-Gummi

Propylenglykol

85%iges Glycerin

Malonsäure

Wasser

Summe

Beispiel 8 Propylenglykolalginat Glycerin SnF₂ Wasser

Summe

8,0Gew.-% 2,4 Gew.-% 4,0 Gew.-% 10,0 Gew.-% 5,0Gew.-%

Ausgleich

100,0 Gew.-%

l,5Gew.-% 2,0Gew.-% 8,0Ge-*-.-% 3,0 Gew.-% Ausgleich

100,0Gew.-%

5,0Gew.-%

6,0Gew.-%

12,0Gew.-%

8,0Gew.-%

4,0Gew.-%

Ausgleich

100,0Gew.-%

4,0Gew.-% 10,0Gew.-% 3,öGew.-% Ausgleich

100.0 Gew.-%

Beispiel 9 Xanthangummi l,OGew.-% Guar-Gummi l,OGew.-%

SnF₂ 8,0Gew.-%

Propylenglykol 4.0Gew.-%

85%iges Glycerin 9,0 Gew.-%

Wasser Ausgleich

Summe 100,0 Gew.-%

Beispiel 10

Johannisbrotkerngummi 1,5 Gew.-%

!Carrageenan l,5Gew.-%

Propylenglykol 6,ü Gew.-%

85%iges Glycerin 10,0 Gew.-%

SnF₂ l,0Gew.-%

Malonsäure 0,5Gew.-%

Wasser Ausgleich

Beispiel 11

Xanthangummi 1,5 Gew.-%

Propylenglykolalginat 2,0 Gew.-%

SnF₇ 8,0Gew.-%

"' Propyienglyko! 7,0Gew.-%

85%iges Glycerin 15,0 Gew.-%

Wasser Ausgleich

Summe 100,0Gew.-%

Beispiel 12

!Carrageenan 4,5 Gew.-%

Propylenglykol 8,0Gew.-%

85%iges Glycerin 12,0 Gew.-%

s> SnF₂ 3,0Gew.-%

Wasser Ausgleich

Summe 100,0 Gew.-%

Beispiel 13

Stannochlorid 6,0Gew.-%

Malonsäure 2,4Gew.-%

Propylenglykol 5,0Gew.-%

85%igesGlycerin 10,0 _'ew.-%

_A- Johannisbrotkerngummi 5,0Gew.-%

Wasser Ausgleich

Summe 100.0 Gew.-%

Beispiel 14

¹⁽¹ Stannooxalat l,0Gew.-°/o

Malonsäure 0.8 Gew.-%

Xanthangummi 2,5 Gew.-%

Propylenglykol 4,0Gew.-%

85%iges Glycerin 7,5Gew.-%

oberflächenaktives Mittel 0,5Gew.-%

Wasser 1 Ausgleich

Summe 100,0Gew.-%

Beispiel 15 Johannisbrotkerngummi 1,5 Gew.-% Karrageenan 2,0Gew.-% Propylenglykol 6,0Gew.-%

85%iges Glycerin 11,0 Gew.-% _b., Stannomoπofluoφhosphat Malonsäure

Wasser Ausgleich

Summe 100,0 Gew.-%

Beispiel 16

Stannothiocyanat Guar-Gummi Propylenglykol 85%iges Glycerin Wasser

Summe

Stannomalonat

Guar-Gummi

Propylenglykol

35%iges Glycerin

Malonsäure

Wasser

Summe

Beispiel 17

4,0Gew.-% l,5Gew.-% 2,0Gew.-% 8,5 Gew.-%

Ausgleich

100,0 Gew.-%

7,5 Gew.-%

5,0Gew.-%

6,0Gew.-%

12,0Gew.-%

4,0Gew.-%

Ausgleich

100,0 Gew.-%

15

25

JO

40

Nachfolgend werden Durchführungen einer in der Praxis anwendbaren Methode und eine Vorrichtung, in der die Zähne in der Praxis durch Bestrahlung mit Ultraschallwellen in Gegenwart der oral anwendbaren Komposition der Erfindung behandelt sowie das Imprägnieren des Oberflächenteils des Zahns mit dem aktiven Ingredienz, um eine verstärkte Schicht zu bilden, beschrieben.

Zunächst werden die Gegenstände der Fig. 15-17 beschrieben. F i g. 15 ist die Ansicht einer Ausführungsform der Ultraschallbehandlungsvorrichtung für einen Teil der Zahnreihe, und Fig. 16 ist die Ansicht einer anderen Ultraschallbehandlungsvorrichtung für die gesamte Zahnreihe. Beide Vorrichtungen weisen ein Teilstück auf, wie es in Fig. 17 dargestellt ist. Eine Schale 8 hat einen im wesentlichen n-förmigen Querschnitt und besteht aus einem plastischen Material, z. B. Polyäthylen oder Polypropylen, oder einer dünnen Metallplatte. Doe Schale 8 weist eine Form auf, die mit der Zahnreihe übereinstimmt, und der Teil 8, der mit dem Zahnfleisch in Berührung kommt, besteht aus einem weichen elastischen Material. Eine Vibrationsquelle 9, z. B. ein piezoelektrischer oder elektrostriktiver Vibrator, ist an der Innenwand der Schale 8 verfestigt Er erhält eine hochfrequente Spannung zur Erzeugung von Ultraschallwellen aus einem Oszillator 10. Bei Behandlung wird mit der mit der oral anwendbaren Komposition U der Erfindung gefüllte Schale 8 die Zahnreihe bedeckt, die behandelt werden soll. Wie F i g. 17 zeigt, wird bei Berührung des Randteils der Schale 8 mit dem Zahnfleisch ein im wesentlichen geschlossener Raum im Innern der Schale 8 gebildet, und die oral anwendbare Komposition wird in diesen geschlossenen Raum eingefüllt, um die Oberflächen der zu behandelnden Zähne zu bedecken. In diesem Zustand findet die Bestrahlung mit Ultraschaltquellen einer Frequenz von etwa 10 bis etwa 500 kHz, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 7OkHz, ausgehend von der Vibrationsquelle 9 mittels Hochfrequenzspannung vom Oszillator 10, statt So wird bewirkt, daß das aktive Ingredienz der oral anwendbaren Komposition unter Bestrahlung mit Ultraschallwellen nicht nur in die en Oberfläche der Zähne und die anderen Ränder zwischen aneinander grenzenden Zähnen sowie zwischen die Zähne und das Zahnfleisch, sondern auch in die Schmelzteile der Zähne eindringt, wobei sehr verstärkte Schichten gebildet werden.

Hierbei beträgt die für die Behandlung wirksame Bestrahlungszeit etwa 3 Sekunden bis etwa 5 Minuten, vorzugsweise etwa 10 Sekunden bis etwa 3 Minuten.

Bei der Ultraschallbehandlung wird — wie gefunde wurde — die die Karies verhütende Wirkung und dl Säurewiderstandsfähigkeit durch die Frequenz de Ultraschallwellen und die Behandlungstemperatur der Mundhöhle beeinflußt Dies wird nachfolgend untei Bezugnahme auf Versuchsdaten veranschaulicht

Versuch 17

Untersuchung der Beziehung zwischen Frequenz der Ultraschallwellen und der Säurewiderstandsfähigkeit Behandlungskomposition: Wäßrige Lösung mit 8% SnF₂. Versuchsbedingungen:

(1) Versuchsbedingungen A werden angewand mit der Ausnahme, daß die Frequenz auf 19,28 60,400 bzw. 1200 kHz eingestellt ist.

(2) Die Behandlung wird 10 Sekunden bei einei Frequenz von 19,28 bzw. 60 kHz und 3 Minute bei einer Frequenz von 400 bzw. 120OkH: durchgeführt

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 12 dargestellt, in der auf der Ordinate der VHN-Wert und| auf der Abszisse die Frequenz der Ultraschallwel len aufgetragen sind.

Diskussion:

Bei der Frequenz von 1200 kHz oder mehr wire keine wesentliche Wirkung erzielt, wie bei dei Nicht-Behandlung \_{c) in Fig. 12], während siel eine gewisse Wirkung manifestiert, wenn dl· Frequenz etwa 600 kHz beträgt; die Wirkung is bei einer Frequenz von etwa 20 kHz am höchsten. Bei einer Frequenz unterhalb 10 kHz werden di Wellen hörbar, und die Behandlung wird wegen de Geräusche unangenehm. Daraus ergibt sich, daß i der Praxis bei einer Frequenz im Bereich von etwi 10 bis etwa 500 kHz gute Ergebnisse und bei einei Frequenz im Bereich von etwa 10 bis 7OkH besonders gute Ergebnisse erzielt werden.

45

50

55

65 Versuch 18

Untersuchung der Beziehung zwischen Temperatur in der Mundhöhle und kariesverhütender Wirkung

Behandlungskomposition: Wäßrige Lösung mit 3% SnF₂. Versuchsbedingungen:

(1) Die Versuchsbedingungen A werden ange wandt

(2) Die Behandlung wird 3 Minuten durchgeführt.

(3) Die Behandlung wird bei 20,40 bzw. 60° C in de Mundhöhle durchgeführt

Ergebnisse:

Die erhaltenen Ergebnisse zeigen Fig. 13 und 1 In Fig. 13 sind auf der Ordinate die VHN-Wert und auf der Abszisse die Behandlungstemperature' aufgetragen. In Fig. 14 sind auf der Ordinate Menge an in Lösung gegangenem Ca⁺+ (mg/cm³! und auf der Abszisse die Behandlungstemperature] aufgetragen.

3!

Diskussion:

Den Ergebnissen der Fig. 13 und 14 ist zu entnehmen, daß die Wirkung bei Erhöhung der Temperatur in der Mundhöhle merklich zunimmt Infolgedessen wird die Behandlung vorzugsweise ^ä bei einer so hohen Temperatur durchgeführt, daß in der Mundhöhle kein unangenehmes Gefühl auftritt, und in einem solchen Fall kann eine höhere Wirkung erzielt werden, als wenn die Behandlung bei gewöhnlicher Temperatur von etwa 20⁰C ^!0 vorgenommen wird. Daraus ergibt sich, daß eine vom praktischen Standpunkt bevorzugte Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 60⁰C, vorzugsweise im Bereich von etwa 40 bis etwa 50⁰C Hegt Die Ergebnisse des Versuchs 3 weiter oben veranschaulichen, daß bei Durchführung der Ultraschallbehandlung bei erhöhter Temperatur die Menge an aufgenommenem Fluorid merklich vergrößert ist

Eine weitere Ausführungsform der Ultraschallbe- ^M handlungsvorrichtung unter Verwendung der oral anwendbaren Komposition der Erfindung wird unter Bezugnahme auf F i g. 18 und 19 beschrieben.

Die F i g. 18 und 19 umfassen einen Behälter 12, ein hufeisenförmiges Teil 13 und einen Griff 14. Das hufeisenförmige Teil hat eine hohle Struktur und einen H-förmigen Querschnitt, und der Griff 14 hat eine hohle Struktur und einen kreisförmigen Querschnitt Das hohle Innere der Teile 13 und 14 ist miteinander jo verbunden, und in diesem Hohlraum isi ein gas- und feststoff-freies Ultraschallwellen-Übertragungsmedium 15, z. B Wasser, entgastes Wasser, Siliconöl oder Paste, gefallt Oben und unten angeordnete Rillen, die den H-förmigen Querschnitt bilden, sind so gestaltet, daß r> ihre Formen mit den Formen der unteren und oberen Zahnreihen übereinstimmen. Für die Behandlung einer Zahnreihe kann ein Gefäß mit einem S-förmigen Querschnitt verwendet werden. Das hufeisenförmige Teil 13 besteht aus einem Material mit guten Übertragungseigenschaften für Ultraschallwellen, z.B. einem relativ weichen und elastischen plastischen Material, wie Polyäthylen oder Polypropylen, oder einer dünnen Platte aus einem Material, wie Aluminium. Die Stärke eines solchen Materials beträgt etwa 1,0 μ bis zu etwa 5 mm. Infolgedessen kommt beim Anpassen des Behälters an die Zahnreihen und nach einem leichten Aufeinanderbeißen die Oberfläche in enge Berührung mit den Zähnen. Ein Ultraschallvibrator 16, der Longitudinal-Schwingungen erzeugt, ist mit dem Griff >o 14 befestigt, und ein Horn 17 des Vibrators 16 ist in den Hohlteil des Griffs 14 eingefügt, so daß die Ultraschallwellen direkt zu dem oben genannten Medium 15 übertragen werden. Bei dieser Ausführungsform können die Ultraschallwellen, selbst wenn das longitudinal r, vibrierende Horn 17 oder eine Vibratorspitze eines Torsionsvibrators mit dem Randteil des Griffs 14 von außen her in Berührung gebracht wird, dem Medium übertragen werden. Bei der Behandlung wird die oral anwendbare Komposition, und zwar auf die Zahnober- «> flächen oder auf die innere Oberfläche der Rille des hufeisenförmigen Teils 13 aufgebracht Dann wird die Behandlungsvorrichtung zwischen den beiden Zahnreihen eingeführt und leicht aufeinandergebissen, wobei die Oberfläche der Vorrichtung in engen Kontakt mit h> den Zähnen gebracht wird. In diesem Zustand wird der Ultraschallwellen-Vibrator 16 in Gang gesetzt, um die Ultraschallvibrationen des Horns 17 auf das Medium 15 zu übertragen, und die Ultraschallwellen werden dann durch die oral anwendbare Komposition, die zwischen der Rille und den Zähnen gehalten wird, zu den Zähnen übertragen, wobei die Zähne mit dem effektiven Ingredienz imprägniert werden; dann ist die Behandlung beendet

Nach dieser Ausführungsform der Erfindung können Zähne der oberen und unteren Reihen in einem breiten Bereich gleichzeitig behandelt werden, und die Behandlung, Befestigung und Arbeitsweise der Vorrichtung sind stark vereinfacht

Werden bei Durchführung der Ultraschallbehandlung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Frequenz der Ultraschallwellen die Bestrahlungszeit mit den Ultraschallwellen und die Behandlungstern,-ira tür so gewählt, daß sie in den weiter oben angegebenen bevorzugten Bereichen liegen, kann mit der Ultraschallbehandlung eine sehr hohe Wirksamkeit erzielt werden.

(4) Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen veranschaulichen die Durchführungsformen der Erfindung und die experimentellen Ergebnisse.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer experimentellen Ausrüstung, in der die Versuchsbedingungen A erzeugt werden,

Fig.2 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchst,

Fig.3 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 2,

Fig.4a und 4b eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 3,

F i g. 5A, 5B und 5C eine Raster-Elektronenmikroskopie-Fotografie der Oberflächentopographie des in Versuch 4 behandelten Zahns,

Fig.6 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 5,

F i g. 7 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 6,

Fig.8 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 7,

Fig.9 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 10,

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 11,

F i g. 11 eine graphische Darstellung der Ergebnisse der Versuche 12,13 und 14,

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Versuchs 17 und

Fig. 13 und 14 Kind graphische Darstellungen der Ergebnisse des Versuchs 18,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung für die Behandlung eines Teils einer Zahnreihe,

Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Ultraschallbehandlungsvorrichtung zur Behandlung von Frontzähnen,

F i g. 17 ist eine Ansicht von Teilen der Vorrichtungen der F ig. 15 und 16,

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Ultraschallbehandlungsvorrichtung, und

Fig. 19 ist eine Ansicht eines Schnitts der Vorrichtung der F ig. 18.

Hierzu 7 iJlatt /.cichmnmcn

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pastenartige, oral anwendbare Komposition für die Ultraschallbehandlung zur Bildung einer saurewiderstandsfähigen Schicht auf einer Oberfläche von mindestens einem Zahn durch Bestrahlen mit Ultraschallwellen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Xanthangummi, !Carrageenan, Guar-gummi, Johannisbrotkerngummi und/oder in Propylenglykolalginat als Binder, einer Zinnverbindung als Antikariesingredienz, wobei die Menge an unlöslichen Bestandteilen in der (Composition weniger als 5 Gew.-% beträgt

2. Komposition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komposition Malonsäure als Stabilisator enthält

3. Komposition nach den Ansprüchen 1 utid 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zinnverbini jung Stannofluorid, Stannochlorid, Stannichlorid, Stannooxalat, Stannothiocyanat, Stannotartrat, Stannomonofluorphosphat und/oder Stannomalonat enthält