IT201800005561A1 - Metodo per la pulizia dei denti mediante una composizione in polvere a base di idrossiapatite. - Google Patents

Metodo per la pulizia dei denti mediante una composizione in polvere a base di idrossiapatite. Download PDF

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Description

METODO PER LA PULIZIA DEI DENTI MEDIANTE UNA COMPOSIZIONE IN POLVERE A BASE DI IDROSSIAPATITE.
La presente invenzione concerne metodo per la pulizia dei denti mediante una composizione in polvere a base di idrossiapatite. Più in particolare, la presente invenzione concerne metodo per la pulizia dei denti tramite tecnica di air-polishing in cui si utilizza una composizione in polvere a base di idrossiapatite inglobata in gel di silice.
È ben noto che l’igiene orale è uno dei capisaldi per la prevenzione e la terapia di molte patologie orali. La crescente attenzione verso l’igiene orale è strettamente legata alla maggiore consapevolezza che una condizione di salute generale non può prescindere dallo stato di salute del cavo orale. Esiste infatti una correlazione diretta tra svariate patologie sistemiche e quelle parodontali.
Per questo motivo la ricerca scientifica sta cercando di mettere a punto nuovi strumenti e presidi a supporto del lavoro svolto da igienisti dentali e odontoiatri, al fine di ottimizzare la resa del loro operato.
Fra i fattori che influenzano la salute del cavo orale, i più importanti sono: la presenza di placca dentale, l'igiene orale, i trattamenti odontostomatologici, le condizioni fisiche personali, e la dieta alimentare. Quest’ultima è infatti strettamente correlata con l’assunzione di sostanze che incidono fortemente sulla velocità di proliferazione dei batteri del cavo orale.
La placca dentale, o biofilm, è definita come un accumulo, non mineralizzato, di cellule microbiche (batteri) che colonizzano la superficie del dente. Per loro natura, i depositi di placca vengono rimossi solo parzialmente dallo spazzolamento, soprattutto nelle aree dove la detersione è maggiormente difficile (ad esempio: il margine gengivale dei denti, dove può determinare carie e gengiviti; solchi e fossette anatomiche dei denti; zona interdentale e superficie del terzo molare superiore, difficilmente raggiungibile). Essa è composta da una matrice organica derivata dalle glicoproteine salivari e da prodotti extracellulari microbici. I batteri che costituiscono la placca si nutrono degli zuccheri assunti con la dieta, i quali una volta convertiti in acido causano abbassamento del pH ed acidificazione del cavo orale. Conseguenza diretta di questa acidificazione è la distruzione della componente proteica interprismatica dell’idrossiapatite dello smalto dentale. Questa distruzione può portare all’insorgenza del fenomeno dell’ipersensibilità dentinale. Con il termine ipersensibilità dentinale si intende una patologia odontoiatrica che si manifesta come sintomatologia dolorosa, generalmente localizzata ad uno o più elementi dentari che presentano esposizione del tessuto dentinale, evocata da stimoli di varia natura (termici, tattili, chimici od osmotici) i quali agiscono in assenza di altre patologie dentarie. Questa patologia è conseguenza dell’esposizione dei tubuli dentinali dovuta alla rimozione dello smalto o del cemento radicolare che normalmente proteggono la dentina. Il senso di dolore si ha in risposta ad uno stimolo che induce lo spostamento centrifugo del fluido tubulare ed è in grado di attivare le terminazioni nervose che producono lo spostamento del fluido in direzione della polpa dentaria. Tale fenomeno affligge dal 10 al 30% della popolazione principalmente compresa fra i 20 e i 50 anni.
A scopo preventivo e/o terapeutico i suddetti batteri patogeni possono essere eliminati dal cavo orale grazie a tecniche di pulizia meccanica professionale che consistono nella rimozione della placca attraverso la tecnica di air-polishing e nella rimozione del tartaro, o placca remineralizzata, attraverso l’ablazione del tartaro.
La tecnica di air-polishing è stata introdotta alla fine degli anni ’70 ed ha come obiettivo la rimozione della placca dalla superficie del dente e la rimozione delle macchie estrinseche presenti sullo smalto dentale causate da tè, caffè, vino rosso, tabacco e altre sostanze pigmentanti. Si tratta di una tecnica efficace, poco invasiva e ripetibile nel tempo, dal momento che ha un’azione delicata sui tessuti duri e molli del cavo orale.
La tecnica di air-polishing consiste nell’effettuare un trattamento di pulizia dei denti grazie ad un getto abrasivo di polveri miscelate con aria compressa. Il getto abrasivo è contornato da un getto d’acqua anulare che ha lo scopo di confinare il getto abrasivo e di lavare le superficie dentale. Solitamente questa tecnica si avvale di un dispositivo in grado di emettere il getto abrasivo contornato dal getto d’acqua. Il tipo di polvere viene scelto in base al tipo di trattamento di pulizia da effettuare.
A parità di dispositivo utilizzato, tempo d’impiego del dispositivo e angolo di incidenza del getto sulla superficie dentale, i parametri che più influenzano l’efficienza e il tasso erosivo del trattamento sono: la densità, la durezza, le dimensioni e la forma delle particelle che costituiscono la polvere.
Polveri comunemente utilizzate sono il bicarbonato di sodio, la glicina, il fosfosilicato di calcio, l’idrossido di alluminio, il carbonato di calcio e l’eritriolo. Il bicarbonato di sodio e la glicina sono le polveri attualmente più utilizzate.
Il bicarbonato di sodio, in particolare, viene utilizzato in ambito odontoiatrico dal 1980. Quando impiegato per l’air-polishing, le sue particelle hanno generalmente un diametro medio (d50) di 150 µm e i cristalli hanno una forma cesellata di tipo rettangolare e/o quadrato. Rimuove efficacemente la placca batterica sopragengivale e le macchie dalla superficie dello smalto. Tuttavia deve essere utilizzato con cautela su dentina e cemento radicolare in quanto può causare demineralizzazione, forti abrasioni e perdita di tessuto sano.
La glicina è un amminoacido. Quando impiegata per l’air-polishing, le sue particelle hanno generalmente un diametro medio (d50) di 25 µm e viene attualmente utilizzata nella pratica clinica di terapia parodontale non chirurgica. Questa polvere è indicata per pazienti con malattie sistemiche, sottoposti a dieta povera di sale, come nel caso di pazienti con ipertensione e insufficienza renale, dove sarebbe controindicato l’utilizzo del bicarbonato di sodio come polvere per air-polishing. La glicina ha inoltre un potere abrasivo inferiore, rispetto al bicarbonato di sodio, su cemento radicolare, smalto, dentina e impianti esposti.
Le polveri note all’esperto del settore, comunemente impiegate nell’air-polishing, oltre alla caratteristica di indurre la rimozione meccanica della placca e delle macchie, non comprendono altre caratteristiche benefiche nei confronti del dente trattato, come ad esempio la biocompatibilità, il biomimetismo e la bioattività. Con il termine “biocompatibilità” si intende quella caratteristica della polvere che garantisce la non tossicità della polvere nei confronti del paziente trattato. Con il termine “biomimetismo” si intende, invece, che la polvere abbia proprietà chimico, fisiche, morfologiche e meccaniche simili a quelle della struttura del dente. Con il termine “bioattività” si intende, infine, che la polvere sia in grado di interagire chimicamente con la superficie dentale portando ad un effetto di autoriparazione e rimodellamento della superficie dentale stessa.
La Richiedente si è dunque posta il problema di mettere a punto una composizione in polvere adatta ad essere utilizzata con la tecnica dell’air-polishing che non presentasse gli inconvenienti sopra menzionati, che avesse un’azione delicata sui tessuti duri e molli del cavo orale, in modo da poter ripetere frequentemente il trattamento. La Richiedente si è inoltre posta come problema quello di mettere a punto una polvere per l’air-polishing che fosse in grado di ridurre l’ipersensibilità dentale, di ridurre i problemi legati alla demineralizzazione e che fosse biocompatibile, biomimetica e bioattiva.
La Richiedente ha trovato che tali problemi possono essere risolti utilizzando una composizione in polvere comprendente particelle micrometriche di aggregati di idrossiapatite come qui di seguito definite.
L'idrossiapatite è un minerale avente formula Ca10(PO4)6(OH)2 e fa parte del gruppo delle apatiti. Il gruppo OH− può essere sostituito dallo ione fluoruro, dallo ione cloruro o dallo ione carbonato. I cristalli hanno forma prismatica a base esagonale. L'idrossiapatite è il principale componente dello smalto dentale e della dentina.
Ad esempio, l’articolo di Juan de DiosTeruel et al, Archives of Oral Biology, Vol.60, 2015, 768-775, descrive infatti che lo smalto dei denti umani presenta una composizione chimica altamente mineralizzata, avente valori molto vicini a quelli dell’idrossiapatite.
L’idrossiapatite risulta pertanto un ottimo candidato per la preparazione di composizioni in polvere per air-polishing che, oltre all’azione di rimozione della placca, puramente meccanica, possono avere le suddette caratteristiche di biocompatibilità, biomimetismo e bioattività.
Tuttavia, l’idrossiapatite possiede elevata proprietà igroscopica e pertanto, quando realizzata sotto forma di particelle di piccole dimensioni, queste tendono ad aggregarsi fra loro, a causa dell’assorbimento delle molecole d'acqua presenti nell'ambiente circostante, con conseguente formazione di aggregati che ostacolano il regolare funzionamento del dispositivo di air-polishing. Infatti, tale dispositivo, per poter emettere correttamente il getto abrasivo, sfrutta un regime turbolento generato all’interno di una camera presente nel dispositivo stesso, il quale ha lo scopo di mantenere le particelle in forma disaggregata. Una volta mescolate con aria compressa le particelle vengono emesse ad elevata velocità da un ugello del dispositivo. Tuttavia, la Richiedente ha constatato che, utilizzando una composizione in polvere a base di idrossiapatite tal quale, il regime turbolento non è in grado di mantenere le particelle in forma disaggregata, per cui si osservano difficoltà nell’emissione di un getto abrasivo ad alta velocità che sia uniforme e costante nel tempo.
La Richiedente si è dunque posta il problema di mettere a punto un metodo per la pulizia dei denti che utilizzasse una composizione in polvere a base di idrossiapatite, adatta ad essere utilizzata con i dispositivi per air-polishing senza inficiare il corretto funzionamento del dispositivo e quindi l’efficacia della tecnica.
La Richiedente ha ora trovato che tale problema, e altri che verranno meglio illustrati nel seguito, può essere risolto mediante un metodo per la pulizia dei denti che utilizza un getto di una composizione in polvere comprendente particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, aventi diametri medi così come meglio definiti nel seguito.
In un primo aspetto, la presente invenzione riguarda pertanto un metodo per la pulizia dei denti che comprende una fase di applicare sulla superficie dentale un getto comprendente particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, in cui gli aggregati di idrossiapatite hanno un diametro medio (d50) da 50 nm a 500 nm, preferibilmente da 100 nm a 250 nm, e le particelle micrometriche di gel di silice hanno un diametro medio (d50) da 1 µm a 150 µm, preferibilmente da 5 µm a 70 µm.
Preferibilmente gli aggregati di idrossiapatite sono aggregati composti da cristalli di idrossiapatite in cui ciascun cristallo ha dimensione nanometrica, ovvero una dimensione media non superiore a 100 nm.
In un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda una composizione in forma di particelle micrometriche comprendenti gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, in cui gli aggregati di idrossiapatite hanno un diametro medio (d50) da 50 nm a 500 nm, preferibilmente da 100 nm a 250 nm, e le particelle micrometriche di gel di silice hanno un diametro medio (d50) da 1 µm a 150 µm, preferibilmente da 5 µm a 70 µm.
In un terzo aspetto, la presente invenzione riguarda una composizione che comprende particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, per uso nella profilassi dentale tramite air-polishing, in cui gli aggregati di idrossiapatite hanno un diametro medio (d50) da 50 nm a 500 nm, preferibilmente da 100 nm a 250 nm, e le particelle micrometriche di gel di silice hanno un diametro medio (d50) da 1 µm a 150 µm, preferibilmente da 5 µm a 70 µm.
Nell’ambito della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate, con "diametro medio delle particelle" si intende, ove non diversamente indicato, il diametro d50 (valore mediano) cioè il valore del diametro al di sotto del quale si trova il 50% in volume della popolazione delle particelle (si veda "A Guidebook to Particle Size Analysis" pubblicato da Horiba Instruments Inc. - 2016, reperibile su https://www.horiba.com/fileadmin/uploads/Scientific/eMa g/PSA/Guidebook/pdf/PSA_Guidebook.pdf). Esso può essere determinato tramite tecnica a diffrazione laser, secondo la norma ISO 13320:2009.
Preferibilmente, le particelle comprendono dal 5% al 60% in peso, più preferibilmente da 10 al 50% in peso, di idrossiapatite, e dal 40% al 95% in peso, più preferibilmente da 50 al 90% in peso, di gel di silice, le percentuali essendo espresse rispetto al peso delle particelle.
La Richiedente ritiene che l’aver inglobato aggregati di idrossiapatite nel gel di silice consente di ridurre l’indesiderata capacità aggregante dell’idrossiapatite, così da renderla particolarmente adatta per l’applicazione con air-polishing. Inoltre, il fatto di utilizzare aggregati di idrossiapatite come sopra definiti permette vantaggiosamente di ottenere una composizione biomimetica e bioattiva avente capacità di interagire chimicamente con la superficie dentale, portando ad un effetto di auto-riparazione e rimodellamento della superficie dentale trattata con air-polishing, riducendo in questo modo l’ipersensibilità. Uno dei vantaggi del metodo e della composizione secondo l’invenzione è pertanto la capacità di ridurre l’ipersensibilità dentinale attraverso l’occlusione artificiale dei tubuli scoperti. Inoltre può aiutare a risanare artificialmente le aree demineralizzate a causa di fratture o abrasioni della superficie dentale.
In una forma di realizzazione preferita, l’idrossiapatite è una idrossiapatite di formula generale:
Ca(10-a)Ma(PO4)(6-b)(X)b(OH)2-cYc (I) dove:
M è un sostituente scelto tra: Na, Mn, K, Zn, Mg, Sr;
X è un sostituente scelto tra: SiO4, CO3;
Y è un sostituente scelto tra: Cl, F;
a è zero oppure è compreso tra 0,030 e 1,0 % p/p, estremi inclusi;
b è zero oppure è compreso tra 1,0 e 5,0 % p/p, estremi inclusi;
c è zero oppure è compreso tra 0,01 e 1,0 % p/p, estremi inclusi.
La Richiedente ritiene che la presenza degli ioni Zn<+2>, Sr<+2>, Mg<+2>, K<+>, Mn<2+>, Na<+ >in parziale sostituzione degli ioni Ca<+2>, e degli ioni SiO4<-4 >e CO3<-2>, in parziale sostituzione degli ioni PO4<-3>, sia vantaggiosa in quanto rende i cristalli di idrossiapatite ancora più simili allo smalto dentale, favorendo quindi il biomimetismo e la bioattività.
Preferibilmente, le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite sono rivestite con un sale di un acido grasso C6-C24, preferibilmente un sale dell’acido stearico (C18), ancora più preferibilmente con stearato di magnesio, stearato di sodio o stearato di calcio.
Ciò permette, vantaggiosamente, di ridurre ulteriormente l’igroscopicità delle particelle e quindi di migliorare ulteriormente l’indice di scorrevolezza. La quantità di detto sale di un acido grasso è preferibilmente compresa tra 1% e 20% in peso, più preferibilmente tra 5% e 15% in peso, rispetto al peso delle particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite.
Preferibilmente le particelle di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite, in quanto tali cioè in assenza di alcun agente ricoprente, hanno un’area superficiale (BET) compresa tra 50 m<2>/g e 600 m<2>/g, più preferibilmente tra 60 m<2>/g e 550 m<2>/g.
Preferibilmente le particelle di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite, trattate superficialmente con un sale di un acido grasso come sopra indicato, hanno un’area superficiale (BET) compresa fra 2 m<2>/g e 500 m<2>/g, più preferibilmente tra 5 m<2>/g e 450 m<2>/g. La riduzione dell’area superficiale è un indice della scorrevolezza delle particelle, che risulta ulteriormente migliorata dalla presenza del rivestimento con un sale di un acido grasso.
L’area superficiale (BET) è determinabile secondo la norma ISO9277:2010.
Preferibilmente, le particelle di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite hanno una densità apparente (bulk density) compresa tra 0,2 g/ml e 2,0 g/ml, più preferibilmente tra 0,3 g/ml e 1,5 g/ml.
La densità apparente può essere determinata secondo il metodo 1 della “EUROPEAN PHARMACOPOEIA 7.0 -01/2009:0308 corrected 6.8” (si veda “METHOD 1: MEASUREMENT IN A GRADUATED CYLINDER, 2.9.34 Bulk density and tapped density of powders”).
Preferibilmente, le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite hanno un valore di pH compreso fra 3 e 7.
Il valore di pH può essere determinato secondo tecniche note, ad esempio secondo il seguente metodo. Un’aliquota di particelle viene miscelata con acqua distillata in un rapporto, rispettivamente, di 1:2,5. La sospensione ottenuta viene sottoposta ad agitazione per 15 minuti e successivamente viene lasciata a riposo per 30 minuti, al fine di permettere la sedimentazione delle particelle. Viene quindi misurato il valore di pH della soluzione acquosa surnatante mediante pH-metro.
Nella realizzazione del metodo in accordo con la presente invenzione, il getto comprende, oltre alle particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite, aria compressa che funge da mezzo di trasporto delle particelle e un getto anulare di acqua che confina le particelle e permette il lavaggio della superficie dentale trattata. L’aria compressa viene immessa preferibilmente ad una pressione da 0,9 bar a 10 bar, più preferibilmente da 1,5 bar a 8 bar.
In un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda un processo per la produzione di una composizione in forma di particelle micrometriche come sopra definita, comprendente le fasi di:
- sintetizzare idrossiapatite in forma di sospensione acquosa;
- aggiungere a detta sospensione acquosa un silicato idrolizzabile;
- mantenere detta sospensione acquosa così addizionata ad una temperatura da 30°C a 100°C fino ad ottenere un gel di silice inglobante idrossiapatite; - essiccare e macinare il gel di silice così ottenuto.
Preferibilmente, l’idrossiapatite è una idrossiapatite di formula generale (I). La sintesi dell’idrossiapatite può essere realizzata secondo metodi noti nell’arte, in particolare sintesi ad umido, idrotermale, elettrochimica, sol-gel.
Come fonte di ioni calcio è possibile utilizzare un composto scelto tra: calcio idrossido, calcio ossido, calcio carbonato, calcio nitrato, calcio cloruro, calcio acetato, calcio solfato, calcio silicato, o loro miscele.
Come fonte di ioni fosfato è possibile utilizzare un composto scelto tra: acido fosforico, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, H2KPO4, HK2PO4, H2NaPO4, HNa2PO4, H2KPO4, HK2PO4, o loro miscele.
Come fonte di ioni carbonato è possibile utilizzare un composto scelto tra: anidride carbonica, calcio carbonato, zinco carbonato, magnesio carbonato, stronzio carbonato, o loro miscele.
Come fonte di ioni zinco è possibile utilizzare un composto scelto tra: zinco acetato, zinco ossido, zinco idrossido, zinco carbonato, zinco fosfato, zinco cloruro, zinco PCA, zinco gluconato, zinco nitrato, o loro miscele.
Come fonte di ioni magnesio è possibile utilizzare un composto scelto tra: magnesio cloruro, magnesio carbonato, magnesio acetato, magnesio ossido, magnesio idrossido, magnesio solfato, o loro miscele.
Come fonte di ioni stronzio è possibile utilizzare un composto scelto tra: stronzio ossido, stronzio idrossido, stronzio cloruro, stronzio acetato, stronzio carbonato, o loro miscele.
Come fonte di ioni silicato è possibile utilizzare un composto scelto tra: silicato di sodio, silicato di potassio, silicato di calcio, o loro miscele.
Come fonte di ioni sodio è possibile utilizzare un composto scelto tra: sodio cloruro, acetato di sodio, sodio solfato, o loro miscele.
Come fonte di ioni potassio è possibile utilizzare un composto scelto tra: KOH, KF, KNa, KCl, K2SO4, KHSO4, o loro miscele.
Come fonte di ioni fluoro è possibile utilizzare un composto scelto tra: NaF, KF, HF, ammonio fluoruro o loro miscele.
Ulteriori dettagli sulla preparazione di una idrossiapatite in sospensione acquosa sono riportati ad esempio in WO 2007/045954, WO 2007/137606, WO 2012/159675, WO 2013/068020 e WO 2015/075644.
Preferibilmente, il silicato idrolizzabile è un tetralchile ortosilicato di formula (RO)4Si, dove R è un C1-C4 alchile, lineare o ramificato, ad esempio: tetrametile ortosilicato (TMOS), tetraetile ortosilicato (TEOS).
Il silicato idrolizzabile viene solitamente utilizzato in forma di soluzione in un solvente organico idrosolubile, in particolare un alcol quale alcol etilico o alcol metilico.
L’idrolisi del silicato idrolizzabile (ovvero la fase di mantenere la sospensione acquosa addizionata del silicato ad una temperatura da 30°C a 100°C) viene preferibilmente realizzata ad un valore di pH da 1 a 10.
Secondo una forma di realizzazione del processo secondo l’invenzione, la sospensione acquosa del silicato idrolizzabile comprende inoltre un catalizzatore acido o basico, preferibilmente un catalizzatore acido. Il catalizzatore acido può essere scelto ad esempio tra acidi minerali o acidi organici, quali: acido cloridrico, acido nitrico, acido solforico, acido fosforico, acido acetico, o loro miscele. Il catalizzatore basico può essere scelto tra: NH3, NaOH, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, (NH4)3PO4, ammine, KOH, o loro miscele.
L’idrolisi e quindi la gelificazione della silice viene vantaggiosamente accelerata dalla presenza del catalizzatore, e richiede in genere un tempo compreso tra 1 e 15 ore, preferibilmente tra 2 e 10 ore.
Si è osservato che l’utilizzo di un catalizzatore acido porta alla formazione di una composizione in polvere avente una maggiore compattezza, evitando la formazione di una composizione polverulenta, caratterizzata da una densità molto bassa che la rende non funzionale per l’impiego nei dispositivi di airpolishing.
Preferibilmente la fase di essiccare il gel di silice viene condotta, ad esempio in stufa termostatata, ad una temperatura compresa tra 40°C e 85°C, più preferibilmente tra 50°C e 80°C, per un periodo di tempo variabile entro ampi margini, ad esempio tra 24 ore e 100 ore.
La fase di macinazione del gel di silice essiccato può essere realizzata secondo tecniche note, ad esempio tramite un mulino a palle o a martelli o tramite processi di micronizzazione.
Dopo la macinazione, il gel viene solitamente setacciato secondo tecniche note, ad esempio mediante vibrosetacciatore, così da ottenere particelle della granulometria desiderata.
Alla composizione in polvere così ottenuta è possibile aggiungere additivi in polvere quali: amminoacidi, zuccheri, ossidi di alluminio, fosfosilicati di sodio, silice, carbonati e bicarbonati, al fine di migliorare le proprietà di scorrimento. È inoltre possibile aggiungere eventuali fragranze in polvere per migliorare il gusto e/o il sapore della composizione in polvere al momento del suo utilizzo. Infine è anche possibile mescolare alla composizione in polvere dell’invenzione altre polveri comunemente utilizzate per l’air-polishing, quali ad esempio: bicarbonato di sodio, glicina, fosfosilicato di calcio, idrossido di alluminio, carbonato di calcio e eritriolo.
I seguenti esempi di realizzazione sono forniti a mero scopo illustrativo della presente invenzione e non devono essere intesi in senso limitativo dell’ambito di protezione definito dalle accluse rivendicazioni.
ESEMPIO 1: Sintesi della idrossiapatite.
In un pallone da laboratorio sono stati introdotti i seguenti prodotti, mantenuti sotto vigorosa agitazione per 3 ore:
acqua: 1500 g;
calcio idrossido: 250 g;
stronzio idrossido octaidrato: 0,2 g;
zinco carbonato: 0,4 g;
magnesio carbonato: 0,3 g.
Parallelamente è stata preparata una soluzione di acido fosforico 75% p/p (280 g) e acqua (1000g). La soluzione di acido fosforico e acqua è stata introdotta tramite un imbuto gocciolatore nel pallone di cui sopra, con velocità di gocciolamento di 1 ml/s, sotto vigorosa agitazione. Una volta che tutta la soluzione di acido fosforico e acqua è stata trasferita nel pallone, la miscela così ottenuta è stata mantenuta sotto vigorosa agitazione per ulteriori 6 ore.
Terminate le 6 ore, 20 g di ossido di silicio sono stati aggiunti alla miscela e il pallone è stato mantenuto sotto vigorosa agitazione per un’ulteriore ora. Terminata l’ora, l’agitazione è stata interrotta e il prodotto finale così ottenuto (25% p/p, percentuale espressa rispetto al peso complessivo della sospensione) è stato una sospensione acquosa comprendente idrossiapatite sostituita con zinco, magnesio, silicato, stronzio e carbonato.
L’idrossiapatite così sintetizzata può essere rappresentata dalla seguente formula:
Ca(9,64)Zn0,014Sr0,015Mg0,30(PO4)(5,69)(SiO4)0,010(CO3)0,30(OH)2 Il prodotto finale ottenuto è una sospensione acquosa comprendente aggregati di idrossiapatite aventi diametro medio (d50) di 200 nm.
ESEMPIO 2: Sintesi del gel di silice inglobante idrossiapatite.
In un becher sono stati introdotti i seguenti prodotti, mantenuti sotto agitazione per 1 ora:
ortosilicato tetraetile (TEOS): 650 g;
alcol etilico: 500 g.
Parallelamente è stata preparata una soluzione di acido cloridrico (0,5 g) e acqua (150 g). Questa soluzione è stata miscelata con i prodotti contenuti nel becher per 90 minuti a temperatura ambiente.
Terminati i 90 minuti, i reagenti del becher addizionati della soluzione di acido cloridrico e acqua sono stati portati alla temperatura di 70°C (grazie ad una piastra termostatata) e lasciati sotto vigorosa agitazione per 10 minuti.
Terminati i 10 minuti, 180 g della sospensione acquosa di idrossiapatite dell’Esempio 1 sono stati aggiunti a quanto contenuto nel becher. Il contenuto del becher addizionato della sospensione di idrossiapatite dell’Esempio 1 è stato lasciato sotto vigorosa agitazione, ad una temperatura di 70°C, fino al completamento della gelificazione.
Una volta ottenuto il gel di silice inglobante aggregati di idrossiapatite, questo è stato trasferito in un contenitore di vetro di pirex o di acciaio e messo all’interno di una stufa termostatata per 24 ore alla temperatura di 70°C.
ESEMPIO 3: Produzione della composizione in polvere a base di idrossiapatite inglobata in gel di silice.
Il gel di silice dell’Esempio 2, una volta terminate le 72 ore di essiccamento, è stato macinato con un mulino a martelli. La polvere così ottenuta è stata raccolta e setacciata in un vibrosetacciatore. La fase di setacciatura ha avuto una durata complessiva di 2 ore, al termine delle quali è stata selezionata una frazione delle particelle caratterizzata da granulometria media compresa tra 10 e 25 µm.
ESEMPIO 4: Rivestimento delle particelle della composizione in polvere con stearato di magnesio.
920 g delle particelle della composizione in polvere dell’Esempio 3 sono state mescolate con 80 g di stearato di magnesio all’interno di un agitatore per 16 ore, al fine di rivestire le particelle con stearato di magnesio.
ESEMPIO 5: Uso della composizione in polvere in un dispositivo per air-polishing
20 g della composizione in polvere dell’Esempio 4 sono stati inseriti all’interno di un dispositivo per air-polishing al fine di verificarne la funzionalità. La composizione in polvere ha dimostrato di possedere caratteristiche chimico-fisiche idonee per l’utilizzo all’interno del dispositivo. Una volta azionato, il dispositivo ha infatti dimostrato di poter emettere correttamente il getto d’aria compressa addizionato della composizione in polvere dell’Esempio 4, ad una pressione compresa tra 1,5 e 3 5 bar.
ESEMPIO 6: Test della composizione in polvere nella rimozione di uno strato di placca sintetica da un dente Utilizzando come scala di riferimento la scala VITA Farbskalen e come strumento per la misurazione colorimetrica lo strumento SpectroShade, è stato determinato il grado di pigmentazione della superficie di un dente di bovino. Il grado di pigmentazione del dente analizzato è stato classificato come “A1”.
Successivamente il dente di bovino è stato ricoperto con un sottile strato di un colorante ed è stato fatto asciugare, a temperatura ambiente, per 1 minuto. Una volta asciutto lo strato di colorante ha dimostrato di possedere caratteristiche di resistenza alla rimozione assimilabili a quelle della placca dentale.
A questo punto il dente ricoperto dallo strato di placca sintetica è stato sottoposto alla tecnica di air-polishing mediante uso di un dispositivo e della composizione in polvere dell’Esempio 5.
Terminato il trattamento con air-polishing, è stato nuovamente determinato il grado di pigmentazione della superficie del dente (scala VITA Farbskalen e strumento SpectroShade), il grado è stato classificato come “A1”.
Il test ha quindi dimostrato che la composizione in polvere dell’Esempio 5, quando utilizzata in un dispositivo per air-polishing, rimuove efficacemente la placca dalla superficie dentale senza danneggiare il dente, riportando infatti il grado di pigmentazione della superficie dentale all’iniziale valore di “A1”.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la pulizia dei denti che comprende una fase di applicare sulla superficie dentale un getto comprendente particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, in cui gli aggregati di idrossiapatite hanno un diametro medio (d50) da 50 nm a 500 nm, e le particelle micrometriche di gel di silice hanno un diametro medio (d50) da 1 µm a 150 µm.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui le particelle comprendono dal 5% al 60% in peso, più preferibilmente da 10 al 50% in peso, di idrossiapatite, e dal 40% al 95% in peso, più preferibilmente da 50 al 90% in peso, di gel di silice, le percentuali essendo espresse rispetto al peso delle particelle.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’idrossiapatite è una idrossiapatite di formula generale: Ca(10-a)Ma(PO4)(6-b)(X)b(OH)2-cYc (I) dove: M è un sostituente scelto tra: Na, Mn, K, Zn, Mg, Sr; X è un sostituente scelto tra: SiO4, CO3; Y è un sostituente scelto tra: Cl, F; a è zero oppure è compreso tra 0,030 e 1,0 % p/p, estremi inclusi; b è zero oppure è compreso tra 1,0 e 5,0 % p/p, estremi inclusi; c è zero oppure è compreso tra 0,01 e 1,0 % p/p, estremi inclusi.
  4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite, in quanto tali cioè in assenza di alcun agente ricoprente, hanno un’area superficiale (BET) compresa tra 50 m<2>/g e 600 m<2>/g, preferibilmente tra 60 m<2>/g e 550 m<2>/g.
  5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite sono rivestite con un sale di un acido grasso C6-C24, preferibilmente un sale dell’acido stearico (C18).
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui la quantità di detto sale di un acido grasso è compresa tra 1% e 20% in peso, preferibilmente tra 5% e 15% in peso, rispetto al peso delle particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite.
  7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite, trattate superficialmente con un sale di un acido grasso C6-C24, hanno un’area superficiale (BET) compresa fra 2 m<2>/g e 500 m<2>/g, preferibilmente tra 5 m<2>/g e 450 m<2>/g.
  8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite hanno una densità apparente (bulk density) compresa tra 0,2 g/ml e 2,0 g/ml, preferibilmente tra 0,3 g/ml e 1,5 g/ml.
  9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le particelle micrometriche di gel di silice che ingloba gli aggregati di idrossiapatite hanno un valore di pH compreso fra 3 e 7.
  10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il getto comprende aria compressa, preferibilmente ad una pressione da 0,9 a 10 bar, più preferibilmente da 1,5 bar a 8 bar.
  11. 11. Composizione in forma di particelle micrometriche di gel di silice che ingloba aggregati di idrossiapatite, in cui gli aggregati di idrossiapatite hanno un diametro medio (d50) da 50 nm a 500 nm, preferibilmente da 100 nm a 250 nm, e le particelle micrometriche di gel di silice hanno un diametro medio (d50) da 1 µm a 150 µm, preferibilmente da 5 µm a 70 µm.
  12. 12. Composizione secondo la rivendicazione 11, in cui le particelle sono definite secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9.
  13. 13. Composizione secondo la rivendicazione 11 o 12, per uso nella profilassi dentale tramite airpolishing.
  14. 14. Processo per la produzione di una composizione in forma di particelle micrometriche secondo la rivendicazione 11 o 12, comprendente le fasi di: - sintetizzare idrossiapatite in forma di sospensione acquosa; - aggiungere a detta sospensione acquosa un silicato idrolizzabile; - mantenere detta sospensione acquosa così addizionata ad una temperatura da 30°C a 100°C fino ad ottenere un gel di silice inglobante idrossiapatite; - essiccare e macinare il gel di silice così ottenuto.
  15. 15. Processo secondo la rivendicazione 14, in cui il silicato idrolizzabile è un tetralchile ortosilicato di formula (RO)4Si, dove R è un C1-C4 alchile, lineare o ramificato.
  16. 16. Processo secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui, nella fase di mantenere detta sospensione ad una temperatura da 30°C a 100°C, la sospensione acquosa ha un valore di pH da 1 a 10.
  17. 17. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 16, in cui la sospensione acquosa del silicato idrolizzabile comprende inoltre un catalizzatore acido o basico.
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