DE3032301A1

DE3032301A1 - Reagenz zum nachweis von zahnkaries

Info

Publication number: DE3032301A1
Application number: DE19803032301
Authority: DE
Inventors: Tamotsu Nara Osaka Kohmura; Nobuyoshi Ibaraki Osaka Miyoshi; Masayoshi Toyonaka Osaka Tsunekawa
Original assignee: Sankin Industry Co Ltd
Current assignee: Sankin Industry Co Ltd
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1981-03-26
Also published as: JPS5635995A; GB2059059A; AU6159480A

Description

Die Erfindung betrifft ein Reagenz zum Nachweis von Zahnkaries. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Reagenz, mit dessen Hilfe der Zustand von Zahnkaries diagnostiziert und gleichzeitig der weitere Verlauf der Zahnkaries sich genau vorhersagen läßt durch Bestimmung eines Faktors (kariogene Bakterien), der mit Zahnkaries im Zusammenhang steht. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, das Ausmaß der Zahnkaries bei Patienten auf einfache und genaue Weise unter Verwendung einer Farbreaktion ähnlich dem Schneider-Test zu bestimmen.

Zahnkaries nimmt insbesondere auch bei kleinen Kindern in erschreckendem Ausmaß zu. Heute nimmt man an, daß die Zahnkaries verursachenden Bakterien zur Art der Streptococcen gehören, die sich in der Speichelflüssigkeit und im Zahnbelag vermehren. Es ist bekannt, daß extrazelluläre Polysaccharide (Dextran), die aus Sucrose durch kariogene Streptococcen gebildet werden, eine wichtige Rolle bei der Karies spielen. Die Anwesenheit von Nahrungsstoffen, insbesondere Sucrose und Mikroorganismen, spielen also bei der Entstehung von Karies eine Rolle.

Es sind auch schon verschiedene Untersuchungen durchgeführt worden, um Verfahren zur Bestimmung von Zahnkaries zu entwickeln. Beispiele für diese Testverfahren sind der Lactobacillus-Zähltest, Schneider-Test, der Test zur Bestimmung der säurebildenden Aktivität von Speichelflüssigkeit, der Test zur Bestimmung der Zahnschmelzauflösung, ein antibakterieller Test gegen Lactobacillus in Speichelflüssigkeit und ein Test zur Bestimmung der Pufferaktivität von Speichelflüs-

³.⁵ sigkeit. Diese Testverfahren befriedigen jedoch nicht, da sie kompliziert sind, komplexe Vorrichtungen und Einrichtungen

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■j erfordern und nicht rasch durchgeführt werden können. Außerdem laßt sich keine gleichmäßige Beziehung mit der Aktivität der Zahnkaries erreichen, was von besonderer Bedeutung ist. Deshalb haben diese Tests keinen allgemeinen Eingang in die Praxis gefunden.

Im Lactobacillus-Zähltest beispielsweise wird die Anzahl der Lactobacilluskeime in Speichelflüssigkeit bestimmt, wodurch sich das Auftreten von Karies abschätzen lassen soll.

•JO Der Test erfordert verhältnismäßig lange Zeit und beträchtliche Erfahrung. Der Schneider-Test besteht in der Bestimmung der Möglichkeit des Auftretens von Karies durch Zusatz einer geringen Menge Speichelflüssigkeit zu einem Glucose enthaltenden Medium und Beobachtung des durch Bakterien verursachten Glucoseabbaues durch Änderung der Farbe von Bromkresolgrün. Das Verfahren ist verhältnismäßig einfach, doch ist der Farbumschlag des Indikators sehr ungenau und er muß in regelmäßigen Zeitabständen über einen langen Zeitraum beobachtet werden. Außerdem läßt sich bei diesem Test die Zunähme einer Zahnkaries nur schlecht vorhersagen.

Aus der JP-OS 38 429/1976 ist ein Reagenz zum Nachweis von Zahnkaries bekannt, mit dessen Hilfe eine wesentlich bessere Farbreaktion erhalten werden kann, als beim Schneider-Test, wenn eine Reagenzlösung verwendet wird, die durch Zusatz eines Indikator-Farbstoffes zu einer wäßrigen Lösung hergestellt wird, die Sucrose, ein Aminosäuregemisch und Natriumazid in entsprechenden Mengen enthält. Auch dieses Reagenz befriedigt noch nicht in jeder Hinsicht.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Reagenz zum Nachweis von Zahnkaries zu entwickeln·, mit dem der Zustand von Zahnkaries und das Fortschreiten von Zahnkaries mittels einer Farbreaktion möglichst genau bestimmt werden kann. Dieses Reagenz soll in der Lage sein, selektiv das Wachstum von Zahnkaries hervorrufenden Bakterien zu for-

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dern, so daß die Zahnkariesaktivität aufgrund einer scharfen und genauen Farbreaktion bestimmt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Die Erfindung betrifft
somit den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegen-

stand.

In dem Reagenz der Erfindung wird Sucrose durch kariogene
Bakterien zu Milchsäure abgebaut, die ihrerseits eine Änderung des pH-Wertes hervorruft, was zu einer scharfen und genauen Farbreaktion führt. Zu diesem Zweck muß das Reagenz

Sucrose in einer Menge von mindestens 1 Gewichtsprozent enthalten. Bei einer Sucrosekonzentration von weniger als 1 Gewichtsprozent bildet sich keine ausreichende Menge an Milchsäure, und die Farbreaktion läuft nicht ab. Dementsprechend

ist die Bestimmung der Zahnkariesaktivität unmöglich. Bei zu hoher Sucrosekonzentration ist das Wachstum der Karies hervorrufenden Bakterien stark gehemmt, so daß das Reagenz nicht als Nährmedium wirken kann. Dementsprechend soll der Sucrosegehalt im Reagenz höchstens 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent betragen.

Das Reagenz der Erfindung enthält ferner ein Gemisch von
Aminosäuren als Nährstoff für das Wachstum der Karies hervorrufenden Bakterien. Die Aminosäuren sollen in einer Menge von mindestens 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte
Medium bzw. Reagenz vorliegen. Bei einer Aminosäurekonzentration von weniger als 0,1 Gewichtsprozent vermehren sich
die Bakterien nur längsam,und dementsprechend wird der Nachweis von Zahnkaries fehlerhaft. Eine Aminosäurekonzentration von mehr als 5 Gewichtsprozent zeigt keine günstige Wirkung. Dementsprechend wird der obere Grenzwert auf 5 Gewichtsprozent festgelegt. Vorzugsweise enthält das Reagenz 1 bis 4 Gewichtsprozent Aminosäuren.

Das Natriumazid wirkt als Wachstumsinhibitor gegen gramnegativen Bakterien. Lediglich die gram-positiven kariogenen Bakterien können sich vermehren. Zu diesem Zweck sind min-

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destens 0,01 Gewichtsprozent Natriumazid erforderlich. In Abwesenheit von Natriumazid oder bei zu niedriger Konzentration vermehren sich nicht nur die Karies hervorrufenden Bakterien sondern auch gram-negative Bakterien im Reagenz, was zu einer ungenauen Farbreaktion führt. Zu hohe Mengen an Natriumazid können auch das Wachstum der kariogenen Bakterien hemmen, wodurch die zur Inkubation erforderliche Zeit sich verlängert. Dementsprechend soll die Natrxumazidmenge 0,05 Gewichtsprozent nicht übersteigen.

Das Natriumsalz der Thioglykolsäure ist von entscheidender Bedeutung zur Steuerung des Wachstums aerober Bakterien und zur Aufrechterhaltung anaerober Bedingungen. Durch die gemeinsame. Verwendung des Natriumsalzes der Thioglykolsäure und Natriumazid wird die selektive Farbreaktion durch kariogene Bakterien, wie Streptococcus mutans, Micrococcus, Bacillus, Corynebacterium, Mycobacterium und Lactobacillus, gefördert. Das Vorliegen dieser Keime gestattet Aussagen über den Zustand jand den Verlauf von Zahnkaries. Um den Test sicher durchführen zu können, soll das gesamte Medium mindestens 0,01 Gewichtsprozent Natriumsalz der Thioglykolsäure enthalten. Bei niedrigeren Konzentrationen können keine anaeroben Bedingungen eingestellt werden. Bei zu hohen Konzentrationen an Natriumsalz der Thioglykolsäure wird das Wachstum der kariogenen Bakterien inhibiert. Dies führt zu einer ungenauen Farbreaktion und zu Fehlern bei der Bestimmung. Vorzugsweise soll die Konzentration an Natriumsalz der Thioglykolsäure höchstens 0,5 Gewichtsprozent betragen, insbesondere im Bereich von 0,05 bis 0,15 Gewichtsprozent liegen. Innerhalb dieses Bereiches ist ein hohes Ausmaß der Beziehung zwischen den Ergebnissen der Bestimmung aufgrund der Farbreaktion und dem tatsächlichen Zustand der Zahnkaries zu beobachten.

Der Indikator-Farbstoff soll in einem pH-Bereich einen Farbumschlag ergeben, der dem pH-Wert der erzeugten Milchsäure entspricht. Dieser pH-Bereich liegt im allgemeinen bei etwa 3,8 - 6,8.

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Broinkresolgrün wird in der Regel als Indikator verwendet. Vorzugsweise wird eine Kombination von Bromkresolgrün und Bromkresolpurpur verwendet, da eine genauere Farbreaktion erhalten wird.

Erfindungsgemäß kann dem ^Reagenz noch Natriumchlorid in einer physiologischer Kochsalzlösung entsprechenden Menge einverleibt werden. Gegebenenfalls kann auch noch L-Cystin zugesetzt werden, was die Wirkung des Natriumsalzes der Thioglykolsäure potenziert.

Das Reagenz der Erfindung enthält somit Natriumazid und das Natriumsalz der Thioglykolsäure in entsprechender Menge, um das Wachstum gram-negativer Keime zu hemmen und gleichzeitig anaerobe Bedingungen einzustellen. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung des tatsächlichen Zustands der Zahnkaries und Vorhersagen über ihren weiteren Verlauf.

Das Beispiel erläutert die Erfindung. 20

Beispiel

unter Verwendung eines Reagenz der nachstehend in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung werden 100 Patienten mit verhältnismäßig leichter Zahnkaries (Durchschnittsalter 2 Jahre und 6 Monate, durchschnittliche Anzahl der von Zahnkaries befallenen Zähne 3,7) untersucht.

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Tabelle I

Reagenz der

Erfindung,

Gew.-%

Vergleichsreagenz , Gew.-%

10 15

Sucrose

Tryptose (Aminosäure-Gemisch)	2	2
NaCl	0,4	0,4
NaN₃	0,02	0,02
Bromkresolgrün	0,002	0,002
Bromkresolpurpur	0,004	0,004
Na-Thioglykolat	0,05	-
L-Cystin	0,01	-
H₂O dest.	Rest	Rest

20 25

Zahnbelag wird von der bukkalen Oberfläche der Backenzähne mittels eines Wattebauschs mit einem Durchmesser von 5 mm entnommen. Der Wattebausch wird in eine Ampulle eingestellt, die 2 ml des Reagenz enthält. Im Falle von Kleinkindern, die noch keine Backenzähne haben, wird Zahnbelag von der vorderen Oberfläche sämtlicher Zähne des Oberkiefers entnommen.

Die Ampulle mit dem Wattebausch wird 48 Stunden bei 37°C inkubiert. Danach wird die Farbe des Mediums mit der Farbe von Standardtestlösungen verglichen, die vorher durch Ein^stellun9 des pH-Wertes hergestellt worden sind; vgl. Tabelle II.

35

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_₉_

Tabelle II

Bewertung

Farbe

pH-Wert

+ 3 + 2 + 1

gelb	4,0
gelbgrün	4,5
grün	5,5
blau	7,0

Es wird nach einer Beziehung zwischen den Ergebnissen der Bewertung des auf die vorstehend beschriebene Weise durchge führten Tests und dem Zustand der Zahnkaries, ausgedrückt durch den Schweregrad der Zahnkaries (vgl. Tabelle III) bei der ersten Zahnuntersuchung gesucht. Ferner wird eine Beziehung zwischen den Ergebnissen des ersten Zahnkariestests und der Zunahme des Schweregrades der Zahnkaries bei der zweiten Untersuchung nach 4 Monaten, der dritten Untersuchung nach 8 Monaten und der vierten Untersuchung nach 12 Monaten gesucht.

Tabelle III
Verfahren zur Bestimmung des Schweregrads der Zahnkaries

Bewertungs-

Gesunde Zähne C₁ C₂ C"

r r 3 4

Behandelte Zähne, C

0 1

0,5

Schweregrad der Zahnkaries (CSI)

Gesamte Bewertungszahl

₂ Zahl der herausge-

kommenen Zähne

^x ' ^υ

In Tabelle IV sind die Ergebnisse der Untersuchungen zur Be-Ziehung zwischen den Ergebnissen der Bestimmung der Zahnkaries (in Tabelle IV mit CA. abgekürzt) zusammengefaßt, die bei der ersten Zahnuntersuchung im ersten Test zur Bestimmung der Aktivität der Zahnkaries unter Verwendung der

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vorstehend beschriebenen Reagenzien erhalten worden sind, sowie die Zunahme des CSI nach 4 Monaten, 8 Monaten und 12 Monaten nach der ersten Untersuchung. In der Tabelle bedeutet r den Beziehungskoeffizient ; t ist der Wert, der erhalten wird, wenn man den Beziehungskoeffizient dem t-Test unterwirft und ρ ist der Signifikanz-wert.

	4 Monaten	Tabelle IV	r	t O	Erfindung	Vergleichsreagenz	t O	P
	8 Monaten		0,358	3,972			3,621	<0,00l
	12 Monaten	Reagenz der	0,334	3,509	P	r	3,104	< 0,01
			0,274	2,825	<0,00l	0,344	2,690	< 0,01
	0,323	3,380	<0,00l	0,299	2,833	<O,O1
			ro,oi	0,262
	<0,00l	0,275

erste Untersuchung
nach
nach
nach

Aus Tabelle IV ist ersichtlich, daß signifikante Unterschiede bei einem Signifikanz wert von 0,1 % mit dem Reagenz der Erfindung beim tatsächlichen Zustand der Zahnkaries und der Vorhersagbarkeit 4 Monate später und 12 Monate später beobachtet werden. Es ist auch eine Verbesserung hinsichtlich des Korrelationskoeffizient im Vergleich mit dem Vergleichsreagenz festzustellen. Dies ist das Ergebnis des Zusatzes von Natriumthioglykolat, wodurch im Reagenz bessere anaerobe Bedingungen herrschen, was zu einer selektiven Farbreaktion durch die kariogenen anaeroben Keime führt.

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Claims

VOSSIUS-VOSSiUS-TAUCHKER · HEUNEMANN- RAUH PiTBNTANWÄLTE SIEBERTSTRASSE Λ- SOOO MÜNCHEN 86 PHONE: (O89) 47 4O75 CABLE: BENZOURATENT MÖNCHEN TELEX 5-29 4-5 3 VOPAT D u.Z.: P 776 (Vo/kä) Case: PF-1936 SANKIN INDUSTRY Co., Ltd. Osaka, Japan 27. Alig, jqon " Reagenz zum Nachweis von Zahnkaries " Priorität:' 31.8. 1979, Japan, Nr. 112 177/1979 Patentansprüche

1. Reagenz zum Nachweis von Zahnkaries, bestehend aus einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 1 bis 40 Gewichtsprozent Sucrose, 0,1 bis 5 Gewichtsprozent mindestens

einer Aminosäure, 0,01 bis 0,05 Gewichtsprozent Natriumazid, 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent Natriumsalz der Thioglykolsäure und einem Indikator-Farbstoff.
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2. Reagenz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sucrosegehalt von 10 bis 30 Gewichtsprozent.

3. Reagenz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Aminosäuregehalt von 1 bis 4 Gewichtsprozent.

4. Reagenz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Natriumsalz der Thioglykolsäure

von 0,03 bis 0,15 Gewichtsprozent.
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^L ' 130013/1269 ^J

Γ "1

¹ 5. Reagenz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Natriumchlorid in einer physiologischer Kochsalzlösung entsprechenden Menge.

5

6. Reagenz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an L-Cystin.

7. Reagenz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator-Farbstoff Bromkresolgrün ist.

8. Reagenz nach einem der Ansprüche 1 bis 6_; dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator-Farbstoff eine Kombination von Bromkresolgrün und Bromkresolpurpur ist.

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