DE3872141T2

DE3872141T2 - Dentalmasse.

Info

Publication number: DE3872141T2
Application number: DE8888309021T
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Hosoda
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: EP0310372A3; EP0310372B1; US4952613A; EP0310372A2; DE3872141D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnbehandlung mit einer Dental-Zusammensetzung zur Verbesserung der Verbindung zwischen einem Zahn und einem Zahnfüllmaterial. Die Erfindung betrifft auch eine Dental-Zusammensetzung zur Sicherstellung einer verbesserten Verbindung zwischen einem Zahn und einem Füllmaterial wie einem Compositeharz, einem Mittel zur Versiegelung von Löchern und Rissen, einem Zementierungsmittel oder dergl., das z.B. zur Behandlung von Karies verwendet wird.
Bei der Behandlung von Zahnkaries ist es allgemein üblich, den Zahnschmelz des angegriffenen Zahns mit einer wäßrigen Säurelösung vorzubehandeln, um eine feste Bindung zwischen dem Zahn und einem organischen Material (z.B. einem Compositeharz, einem Glas-Ionomer-Zement, einem Carboxylatzement, einem Compositeharz-Zement oder einem Mittel zur Versiegelung von Löchern- und Fissuren) sicherzustellen. Ein herkömmliches, weitverbreitetes Mittel zur Behandlung des Zahnschmelzes ist eine wäßrige Lösung von Phosphorsäure oder Citronensäure. Vom Standpunkt der Wirksamkeit aus wird eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt an 20 bis 60 Gew.-% Phosphorsäure empfohlen.
Insbesondere hat ein für die wiederherstellende Füllung eines kariösen Zahnteils verwendetes Compositeharz, das aus einem synthetischen Harz und einem anorganischen Füllmaterial besteht, nur eine geringe Haftfähigkeit am Zahn. Zahlreiche Forschungsanstrengungen mit dem Ziel einer Verbesserung der Haftfähigkeit sind unternommen worden. Ein wirksames Vorgehen herkömmlicher Art zur Wiederherstellung eines von Karies befallenen Zahns umfaßt die Entfernung des kariösen Teils des Zahns, das Ätzen der Zahnschmelzwand der resultierenden Kavität mit einer wäßrigen Säurelösung (z.B. einer wäßrigen Lösung von Phosphorsäure), das anschließende Aufbringen eines Klebstoffes mit einem polymerisierbaren Monomer, das Bestandteil eines Compositeharzes ist, und schließlich das Füllen der Kavität mit dem Compositeharz. Da der Zahn jedoch Zahnschmelz und Dentin umfaßt, bestehen die bloßgelegten Wände des durch die Entfernung des kariösen Teils gebildeten Lochs sowohl aus Zahnschmelz als auch aus Dentin, und es ist daher wünschenswert, daß das Compositeharz sowohl mit dem Zahnschmelz als auch mit dem Dentin fest verbunden ist. Aus diesem Grund ist es in neuerer Zeit üblich, Klebstoffe mit einem speziellen polymerisierbaren Monomer zu verwenden, das eine Affinität für Dentin besitzt.
Wenn der kariöse Zahn mit einem Zahnbohrer aufgebohrt wird, bildet sich ein Schmierfilm auf der eingeschnittenen Oberfläche. Man nimmt an, daß dieser Schmierfilm kariesbedingte und in der Mundhöhle ansässige Bakterien enthält. Wird ferner die Wiederherstellung mit einem Compositeharz bei unbehandeltem Schmierfilm durchgeführt, dann löst sich das Compositeharz vom Schmierfilm, da dieser brüchig ist.
Außerdem kann der Entzündungseffekt, der von den in dem Schmierfilm enthaltenen Bakterien auf die Pulpa ausgeübt wird, zu ernster Sorge Anlaß geben. Daher wird der Schmierfilm vorzugsweise entfernt, bevor die Wiederherstellung unter Verwendung eines Compositeharzes tatsächlich unternommen wird. Wenn die gesamte Oberfläche des gebohrten Loches mit einer wäßrigen Lösung von Phosphorsäure behandelt wird, wird der Schmierfilm auf dem Zahnschmelz und auf dem Dentin vollständig entfernt, aber die von dem Schmierfilm verstopften Dentinkanälchen werden dann bloßgelegt, und Reizstoffe können leicht durch die Kanälchen die Pulpa erreichen, wodurch nachteilige Wirkungen hervorgerufen werden. Daher sind Versuche unternommen worden, anstelle von Phosphorsäure verschiedene organische Carbonsäuren zur Vorbehandlung des Dentins zu verwenden. Es ist berichtet worden, daß die Verwendung einer wäßrigen Lösung von Citronensäure, Oxalsäure oder Ameisensäure und/oder eines Metallsalzes wie Eisen(III)-oxalat, Eisen(III)-chlorid oder dergl., im vorstehend genannten Sinn wirksam ist (z.B. Nakabayashi et al., Journal of the Japan Society for Dental Apparatus and Materials, Bd. 23, Hr. 61 (1982), S. 29-33. Selbst wenn der Zahnschmelz mit einem solchen bekannten Mittel vorbehandelt wird, ist die Verbindung zwischen dem Compositeharz und dem Zahnschmelz jedoch nicht so gut wie die, die durch die Verwendung der wäßrigen Lösung von Phosphorsäure erreichbar ist. Daher ist es im allgemeinen nötig, das Dentin zuerst mit einer organischen Carbonsäure oder dergl. vorzubehandeln und dann den Zahnschmelz mit einer wäßrigen Lösung von Phosphorsäure vorzubehandeln, was die Komplexität des Verfahrens zur Wiederherstellung erhöht.
Während also die eine organische Carbonsäure enthaltenden Zahnbehandlungsmittel für Dentin wirksam sind, sind sie nicht so wirksam für den Zahnschmelz. Daher muß der Zahnschmelz anschließend mit einer wäßrigen Lösung von Phosphorsäure behandelt werden, was, wie vorstehend erwähnt, die Komplexität des klinischen Verfahrens erhöht. Organische Carbonsäuren sind also nicht allgemein zur Behandlung aller Arten von Zahnkaries geeignet.
Obwohl die wichtigste Funktion, die man von einem Zahnbehandlungsmittel erwartet, eine Verstärkung der Verbindung zwischen dem Füllmaterial und dem Zahnschmelz sowie dem Dentin ist, ist es auch von Bedeutung, daß ein derartiges Mittel einen begrenzten Denaturierungseffekt auf das Dentin, insbesondere auf dessen Kollagen, hat.
Unter besonderer Berücksichtigung der vorstehend genannten Anforderungen hat es sich der Erfinder zum Ziel gesetzt, eine Dental- Zusammensetzung zu entwickeln, die als Ersatz von Phosphorsäure gleichzeitig sowohl den Zahnschmelz als auch das Dentin mit dem Ziel einer erfolgreichen Wiederherstellung desselben behandelt.
Die Forschung war auf den Einsatz einer organischen Carbonsäure gerichtet, die ohne nachteilige Einflüsse auf die Pulpa als wirksam für das Dentin anerkannt wird, und zwar in Kombination mit einem Zusatz, der die durch die organische Carbonsäure bewirkte Verstärkung der Haftung am Zahnschmelz weiter erhöht. Die optimale Konzentration eines derartigen Zusatzes wurde untersucht. Die Erfindung wurde auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Untersuchungen fertiggestellt.
Die erfindungsgemäß bereitgestellte Dental-Zusammensetzung umfaßt als wesentliche Bestandteile eine organische Carbonsäure, ein Metallchlorid und Wasser.
Die für die Erfindung geeigneten organischen Carbonsäuren umfassen Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren, Tricarbonsäuren, Tetracarbonsäuren und deren Anhydride. Als beispielhafte Vertreter der Monocarbonsäuren und ihrer Anhydride lassen sich Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Nonansäure, Hexansäure, Heptansäure, Laurinsäure, Brenztraubensäure, Glycin, Methacrylsäure, Acrylsäure, Crotonsäure, Benzoesäure, Aminobenzoesäure, Salicylsäure, Aminosalicylsäure, Acetanhydrid, Buttersäureanhydrid, Valeriansäureanhydrid, Laurinsäureanhydrid, Glycinanhydrid, Crotonsäureanhydrid und dergl. erwähnen. Als beispielhafte Vertreter der besagten Dicarbonsäuren und ihrer Anhydride lasen sich Oxalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Glutarsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Malonsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, (o-,m-,p-)-Phthalsäure, (α-,β-)-Naphthalsäure, Naphthalin-2,3-dicarbonsäure, 2-Methacryloyloxyethyltrimellitat, Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Naphthalsäureanhydrid, Naphthalin-1,8-dicarbonsäureanhydrid, 2-Methacrylolyloxyethyltrimellitsäureanhydrid und dergl. erwähnen. Die besagten Tricarbonsäuren und ihre Anhydride umfassen Citronensäure, Trimellitsäure, Trimesinsäure und Trimellitsäureanhydrid. Die besagten Tetracarbonsäuren und ihre Anhydride umfassen Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und ihre Salze, Pyromellitsäure und Pyromellitsäureanhydrid. Poly(meth)acrylsäure kann ebenfalls geeignet sein. Ferner können die organischen Carbonsäuren ganz oder teilweise durch ihre sauren Salze ersetzt werden.
Die organischen Carbonsäuren können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Besonders bevorzugte Vertreter derartiger organischer Carbonsäuren sind Citronensäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Weinsäure und Ethylendiamintetraessigsäure, deren Salze, Maleinsäureanhydrid und Bernsteinsäureanhydrid. Die Konzentration derartiger organischer Carbonsäuren in einer ternären Dental-Zusammensetzung, bestehend aus organischer Carbonsäure, Metallchlorid und Wasser, kann von 5 bis 50 Gew.-% reichen und liegt vorzugsweise zwischen 5 und 30 Gew.-%. Im Fall von Citronensäure wird der Bereich von 5 bis 30 Gew.-% bevorzugt. Außerhalb des vorstehend genannten Bereiches wird die Ätzwirkung nicht ausreichend sein.
Bei dem Metallchlorid, das der erfindungsgemäßen ternären Zusammensetzung einverleibt werden kann, handelt es sich um Kaliumchlorid oder Calciumchlorid oder eine Mischung davon. Die Konzentration eines derartigen Metallchlorids in der gesamten Zusammensetzung kann 5 bis 50 Gew.-% betragen. Besonders geeignet ist Calciumchlorid in einem Konzentrationsbereich von 5 bis 30 Gew.-%.
Kojima et al (Journal of the Japanese Society for Dental Materials and Devices, Bd. 1, 131, 1982) berichteten die Ergebnisse, die sie durch Behandlung einer Zahnoberfläche mit einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 10 Gew.-% Citronensäure und 3 Gew.-% eines Metallchlorids erzielten. Danach beträgt die Bindungsstärke in Bezug auf das Dentin bei Verwendung von Zinkchlorid als Metallchlorid nicht mehr als 44 kg/cm², was für ein Bindemittel nicht ausreicht.
Ferner stellte Eisen(III)-chlorid eine hohe Bindungsstärke in Bezug auf das Dentin sicher. Da aber die Zahnoberfläche durch die Adsorption von Eisenionen braun verfärbt wurde, war dieses Metallsalz aus ästhetischen Gründen unerwünscht. Es ist jedoch überraschend, daß die erfindungsgemäße Dental-Zusammensetzung ungeachtet der Tatsache, daß sie ein Metallchlorid in einer hohen Konzentration enthält, keine Verfärbung des Dentins verursacht, jedoch eine deutliche Verbesserung der Haftung des Füllmaterials ohne Beeinträchtigung der ästhetischen Beschaffenheit des Zahns sicherstellt. Wenn jedoch die Konzentration des Metallchlorids 50 Gew.-% Übersteigt, wird womöglich keine ausreichende Ätzwirkung erzielt.
Der erfindungsgemäßen Dental-Zusammensetzung kann gegebenenfalls ein thixotropes Mittel oder ein das rheologische Verhalten veränderndes Mittel einverleibt werden, so daß die Zusammensetzung während des Aufbringens auf die Zahnoberfläche flüssig ist und nach dem Aufbringen schnell die flüssige Beschaffenheit verliert (d.h., die Zusammensetzung ist thixotrop), so daß eine topische Anwendung möglich ist. Die Zusammensetzung kann mit einem eßbaren farbgebenden Mittel gefärbt werden, um die Wiedererkennung des Anwendungsortes zu unterstutzen. Beispiele für die genannten thixotropen Mittel sind hochmolekulare Verdickungsmittel, wie Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose, in starkem Umfang dispergierbare Kieselerde, wie pyrogene Kieselsäure und dergl. Beispiele für die genannten eßbaren Färbemittel sind verschiedene Lebensmittelfarben, die in der Lebensmittelindustrie und in der pharmazeutischen Industrie gebräuchlich sind.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Dental-Zusammensetzung.

Beispiele 1 bis 14

Dental-Zusammensetzungen wurden in Übereinstimmung mit den in Tabelle 1 aufgeführten Formulierungen unter Verwendung verschiedener organischer Carbonsäuren und Metallchloride hergestellt. Jede der Test-Zusammensetzungen wurde hergestellt, indem die angegebenen Mengen an organischer Carbonsäure und Wasser in ein 100 ml-Becherglas gefüllt wurden. Dann wurde die angegebene Menge des Metallchlorids zugegeben, und der Inhalt des Becherglases wurde gründlich gerührt, bis eine klare Flüssigkeit erhalten wurde. Auf ähnliche Weise wurden Kontroll-Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit den ebenfalls in Tabelle 1 angegebenen Formulierungen hergestellt. Nachdem der Zahn mit dem jeweiligen Behandlungsmittel behandelt worden war, wurde ein Dental-Compositeharz auf den Zahn aufgetragen, und die Bindungsstärke zwischen dem Compositeharz und dem Zahn wurde gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zur Bewertung der Wirksamkeit der Test-Zusammensetzung gemessen.

Bindungsstärke-Test

Die labiale Oberfläche eines frischen Rinderschneidezahns, der unmittelbar nach der Extraktion gefroren aufbewahrt worden war, wurde mit Siliciumcarbid-Papier poliert, um eine glatte Zahnschmelz- oder Dentin- Oberfläche herzustellen. Dann wurde ein mit einer Öffnung von bestimmter Fläche versehener Abstandshalter auf der polierten Oberfläche angebracht. Eine vorher auf die angegebene Konzentration eingestellte Test-Zusammensetzung wurde in der Öffnung auf die vorstehend beschriebene Zahnschmelz- oder Dentin-Oberfläche aufgetragen und 40 Sekunden zum Einwirken gebracht. Der Zahn wurde gespült und in einem Luftstrom getrocknet. Die behandelte Zahnschmelz- oder Dentin-Oberfläche wurde dann mit einem ein Phosphat-Monomer enthaltenden Bindemittel (Cleafil Photo Bond, Fa. Kuraray Co., Ltd.) überzogen und 30 Sekunden stehen gelassen. Die flüchtige Substanz wurde in einem Luftstrom verdunstet und das Bindemittel wurde unter Verwendung einer Lichtquelle (Quick Light, Fa. J. Morita Corporation) 20 Sekunden photopolymerisiert.
Ein Dental-Compositeharz (Cleafil Photo Posterior, Fa. Kuraray Co., Ltd.) wurde auf die vorstehend genannte Oberfläche aufgebracht. Das Harz wurde dann durch Belichtung mit der besagten Lichtquelle 60 Sekunden gehärtet. Der Abstandshalter wurde entfernt, und eine Stange aus rostfreiem Stahl wurde mit Hilfe eines ein Phosphat-Monomer enthaltenden Dental-Zements (Panavia , Fa. Kuraray Co., Ltd.) fest mit dem gehärteten Compositeharz verbunden. Der Zahn wurde 24 Stunden in Wasser bei 37ºC stehengelassen. Danach wurde die Zugfestigkeit der Verbindung mit einer Universal-Zugfestigkeits-Testvorrichtung bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min gemessen. Es wurde sichergestellt, daß es zu keinem Bruch der Verbindung zwischen dem gehärteten Compositeharz und der Stange aus rostfreiem Stahl kam.

Wirksamkeit der Behandlung

Die erfindungsgemäße Dental-Zusammensetzung trug zu einer Verbesserung der Bindungsstärke zwischen dem Dental-Compositeharz und dem Zahn bei. Im Gegensatz dazu bewirkten die zum Vergleich herangezogenen Kontroll-Zusammensetzungen zwar eine genügende Bindungsstärke in Bezug auf den Zahnschmelz, aber nur eine unzureichende Bindung am Dentin. Ferner zeigte ein elektronenmikroskopischer Vergleich von Beispiel 5 mit dem Kontrollbeispiel 2, daß Beispiel 5 einen geringeren Denaturierungsschaden der Kollagenfaser der Rinderzahn-Pulpa verursachte. Tabelle 1 Säure Metallchlorid Bindungsstärke (kg/cm²) Art Gew.-% Zahnschmelz Dentin Beispiel Citronensäure Bernsteinsäure Weinsäure Oxalsäure Maleinsäureanhydrid Bernsteinsäureanhydrid Kontrollbeispiel Phosphorsäure
Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, daß erfindungsgemäß eine Dental-Zusammensetzung bereitgestellt wird, mit der sowohl der Zahnschmelz als auch das Dentin gleichzeitig behandelt werden können.

Claims

1. Dental-Zusammensetzung zur Behandlung des Zahnschmelzes und/oder des Dentins, welche eine organische Carbonsäure oder deren Anhydrid in einer Konzentration von 5 bis 50% Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, ein Metallchlorid, welches Kalium- oder Calciumchlorid oder eine Mischung derselben ist, in einer Konzentration von 5 bis 50 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und Wasser enthält.

2. Dental-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin eine organische Carbonsäure benutzt wird, welche Zitronensäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Weinsäure oder Ethylendiamintetraessigsäure oder ein Salz davon ist.

3. Dental-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin ein organisches Carbonsäureanhydrid benutzt wird, welches Maleinsäureanhydrid oder Bernsteinsäureanhydrid ist.

4. Dental-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin Zitronensäure und Calciumchlorid benutzt werden und jedes derselben in einer Konzentration von 5 bis 30 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden ist.

5. Verwendung der Dental-Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche für die Behandlung des Zahnschmelzes und/oder des Dentins zur Verbesserung der Haftung eines anschließend aufgebrachten Füllmaterials, unter dem Vorbehalt, daß Heilbehandlungen ausgeschlossen sind.