JP2017506648A - 単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明の一側面によれば、水硬性セメント、吸湿性を有する非水性液体、および放射線不透過性物質を含む単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物が提供される。

Description

[1]本発明は、単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物に関するものである。より詳細には、水硬性セメントと非水性液体を含んで周辺の液体や空気から水分を吸収して迅速に硬化させることを特徴とする、単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物に関するものである。
[2]歯内治療学(根管治療学、Endodontics)は、歯髄(dental pulp)や歯根尖組織の病理治療に関する歯学の特定の分野である。
[3]歯牙は、内側に歯髄と呼ばれる神経や血管組織、歯髄を覆っている象牙質と最も外側の堅いエナメル質を含める。主に歯髄が感染した場合には根管治療を行なう。
[4]炎症が進行している歯牙、壊死が起こった歯髄組織(pulp tissue)を持つ歯牙の根管治療は、一般的に歯冠(crown)に形成される治療用窩洞(アクセスキャビティ、access cavity)を介して歯髄腔(pulp chamber)と呼ばれる歯牙の内部空間を開放して根管治療器具を歯根(root)内部の根管に進入させて実施することになる。
[5]根管治療を終えた後は、二次的な感染を防ぐために根管充填材を使用して根管を密閉する。理想的な歯科用根管充填材は、生体親和性(biocompatibility)、殺菌性(bactericidal property)、密閉性(sealing property)、安定性(stability)、作業性(workability)、注入性、分散性(easily placed and distributed property)、放射線不透過性(radiopacity)などの特性が優れているのが望ましい。
[6]このような根管充填材として使用されるものの例としてガッタパーチャ(gutta percha)とシーラー(sealer)を挙げることができる。ガッタパーチャとシーラーを使用した根管治療は保存的療法として見られる。これは、通常には二つの方法で使用される。一つは、側方加圧であり、他の一つは、垂直加圧である。側方加圧は、ガッタパーチャコーンを根管の内部に入れて、それをスプレッダーと呼ばれる機構で側方に加圧して根管を充填し、充填されたガッタパーチャと根管の間の空きスペースはシーラーで詰める方法である。垂直加圧は、ガッタパーチャを根管の内に挿入し、それをプラガー(plugger)というツールで垂直方向に加圧して根管を充填する方法である。
[7]しかし、このような従来の方法によると、ガッタパーチャに圧力をかける過程で歯根に破折が発生したり、歯根が破損される危険性がある。それだけでなく、歯牙は複雑で多様な形状の根管系を持っているので、より確実な密閉が必要でもある。
[8]一方、一般的な根管治療過程が正常に実行出来なかった場合、または、歯牙の状態や条件により非外科的な(つまり、非手術的な)治療法としては、感染組織を適切に除去することができない場合は、歯牙を維持するために外科的な根管治療術を施行することになる。このような場合に最も多く実施されていることが、歯牙の根の先端をカットして(つまり、歯根端切除術(Apicoectomy)を実施して)、その先端に逆根管充填窩洞を形成して、人工材料で充填するものである。これによると、感染根管内に存在する組織や細菌が歯根周囲の組織(すなわち、歯根端周囲の組織)に伝播されないため、歯根端周囲の組織の炎症が予防され、長期間に歯牙を維持することができる。
[9]これらの歯根端の逆根管充填をするための材料として、複数の物質が使用されてきたが、これに対する生物学的/物理的評価が多様に行われている。考慮できる材料として、ガッタパーチャ、ポリカルボン酸塩セメント(Polycarboxylate cement)、アマルガム(Amalgam)、スーパーEBA(Super−EBA)、キャビット(Cavit)、酸化亜鉛(Zinc oxide)、オイゲノール(Eugenol)、グラスアイオノマーセメント(Glass−ionomer cement)、リン酸亜鉛セメント(Zinc phosphate cement)などが知られている。しかし、このうちのいくつかは、生体親和性が低かったり、血液やその他の水分が存在する手術環境で使用されるには、物理的性質が落ちると報告されている。
[10]これに反してMTA(Mineral Trioxide Aggregate)セメントは、非常に優れた生態親和性と密閉性を備えた材料として知られている。これは歯根端の逆根管充填および穿孔部の閉鎖にあまねく使用することができ、覆髄術(pulp capping)、歯髄切断術(pulpotomy)、根尖閉鎖術(apexification;artificial apical barrier placement)、血管再生およびアペキソゲネーシス(revascularization and apexogenesis procedure)などの施術に使用される代表的な歯科材料として位置している。したがって、水によって硬化されて湿った環境で密閉性に優れたMTAセメントを用いて根管を充填するための努力が多様に行われており、その一環として、MTAセメントをペースト状で作って利用することに関する研究が活発に進められている。これに関連し、特許文献1の技術などを例に挙げることができる。
[11]しかし、根管は、一般的に湿った環境であると推定されたりするが、多くの歯科医師は根管治療の過程で根管を乾燥させるのに慣れているため、すべての根管が常に湿った状態にあるのではない。従来のMTAセメント製品は、根管内に注入される直前に液体と混合される必要があり、使用するのに面倒で流動性と操作性が比較的悪く、根管内の奥深くに位置されているために、長い時間を要するという欠点を持っている。
[12]したがって、本発明者(ら)は、乾燥された根管内でも周辺の湿気を吸収して、適切な時間内に確実に硬化される単一のペースト型MTAセメントについて提案するものである。
韓国公開特許第10−2010−0037979号公報
[13]本発明は、前述した問題点をすべて解決することをその目的とする。
[14]本発明は、別の混合過程を要しないシリンジに収納されることができる単一のペースト型の歯科用充填材組成物を提供することを他の目的とする。
[15]本発明は、急速に硬化して根管や歯牙の穿孔部位を3次元的に密閉させるに容易であり、生体親和性に優れた単一のペースト型の歯科用充填材組成物を提供することを他の目的とする。
[16]本発明は、濡れた綿や根管内またはその周辺の間質液や空気から水分を吸収して、簡単に硬化することができる単一のペースト型の歯科用充填材組成物を提供することを他の目的とする。
[17]本発明は、熱と圧力を加える必要がなく、安全な単一のペースト型の歯科用充填材組成物を提供することを他の目的とする。
[18]前記目的を達成するための本発明の代表的な構成は以下の通りである。
[19]本発明の一態様によれば、水硬性セメント、吸湿性を有する非水性液体(非水液体、Non aquaous liquid)、および放射線不透過性物質を含む単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物が提供される。
[20]この他にも、本発明の技術的思想に基づいて、他の構成がより提供されることもある。
[21]本発明によれば、別の混合過程を要しないシリンジに収納され提供することができる単一のペースト型の歯科用充填材組成物が提供される。
[22]本発明によれば、迅速に硬化されて根管や歯牙の穿孔部位を3次元的に密閉させるに容易であり、生体親和性に優れた単一のペースト型の歯科用充填材組成物が提供される。
[23]本発明によれば、濡れた綿や根管内またはその周辺の間質液や空気から水分を吸収して、簡単に硬化することができる単一のペースト型の歯科用充填材組成物が提供される。
[24]本発明によれば、熱と圧力を加える必要がなく、安全な単一のペースト型の歯科用充填材組成物が提供される。
[25]図1は、本発明の試験例4によるグラフである。
[26]後述する本発明の詳細な説明は、本発明が実施されることができる特定の実施例を例示として示す添付図面を参照する。これらの実施例は、当業者が本発明を実施することができるように、詳細に説明されている。本発明の様々な実施例は、互いに異なるが、相互に排他的である必要はないのが理解されるべきである。例えば、本明細書に記載されている特定の形状、構造、および特性は、本発明の精神と範囲を外れないながら一実施例から他の実施例に変更され、実装されることができる。また、それぞれの実施例内の個々の構成要素の位置または配置も、本発明の精神と範囲を外れないで変更させられるのが理解されるべきである。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として行われるものではなく、本発明の範囲は、特許請求範囲の請求項が請求する範囲およびそれに均等なすべての範囲を網羅することで受け入れなければならない。図面で同様の参照符号は、いくつかの側面に亘って同一または類似の構成要素を示す。
[27]以下では、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明のいくつかの好ましい実施例について添付された図面を参照して詳細に説明することにする。
[28]本発明の好ましい実施例
[29]1)水硬性セメント
[30]本発明に係る充填材組成物は、根管内またはその周辺の水分を吸収して硬化され、優れた生体親和性と密閉性を有する吸湿性水硬性セメントを含むことができる。
[31]水硬性セメントは、活性成分として、酸化カルシウムや水酸化カルシウムを含むことができ、好ましくは、ポルトランドセメントやポゾランセメントを含むことができる。特に、MTAと物理的性質と化学組成が類似しているだけでなく、生体親和性に優れたポルトランドセメントを含むことが望ましいことがある。
[32]水硬性セメントの平均粒度(D50)は、3ミクロン以下に維持することが流れ性(流動性)と反応性の面において好ましいことがある。これらの水硬性セメントは、全体組成物に対して15〜55重量%程度含まれるようにすることが望ましいことがある。
[33]また、本発明に係る組成物に、ペーストの吸湿性を向上させて、高速確実な硬化が可能なようにする一方、生体親和性を維持し、密閉性を向上させるために、水硬性セメントの吸湿性と潮解性を有する塩化カルシウムをさらに添加することがある。この場合、塩化カルシウムは、全体組成物に対して1.5〜5.5重量%程度含まれるようにするのが望ましいことがある。
[34]また、本発明に係る組成物に、ポルトランドセメントに活性シリカ物質を含めて、下記の化学式のように水和の過程で水を結晶水として使用されるポゾランセメントを使用することができる(これらのポゾランセメントの構成については、本出願人の韓国登録特許公報第1000402号を参照することができる(本公報の内容は、本出願の明細書にその全体として編入される))。
[35]CaO + HO −> Ca(OH)
[36]Ca(OH)+ SiO −> CaO、SiO、n(HO)
[37]これらのポゾランセメントを用いる場合には、前記の化学式によって生成される結晶水の助けを借りて塩化カルシウムの添加がなくても、本発明で意図されている組成物が達成されることができる。
[38]2)非水性液体
[39]本発明に係る組成物は、水硬性セメントをペースト化させるために吸湿性を有する非水性液体を含むことができる。
[40]これらの非水性液体は、水硬性セメントと反応して水和反応を起こす水を実質的に含まないか、または硬化を起こさないレベルの最小限の水分だけを含んでいることが望ましいことがある。これらの非水性液体において水は非水性液体に対して最大3重量%程度だけが含まれることが望ましいことがある。非水性液体の特性に生体親和性、保存安定性、吸湿性、界面活性、水と容易に混合される性質、人体内に速やかに吸収される性質などが要求されることがある。
[41]前記のような特徴を有する非水性液体は、N−メチル−2−ピロリドン(N−methyl−2−pyrrolidone、すなわち、「NMP」)、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(polyoxyethylene sorbitan monolaurate)、ジメチルイソソールバイド(dimethyl isosorbide)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(diethylene glycol dimethyl ether; diglyme)(または、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(diethylene glycol monoethyl ether; Carbitol Cellosolve))およびブチレングリコール(butylene glycol)からなる群から選択された少なくとも一つを含めることができるし、好ましくは、NMPを含むことができる。
[42]これらの非水性液体は、全体組成物に対して15〜35重量%ほど含まれていることが望ましい。もし前記の含有量が15重量%未満であれば、適切な流れ性(流動性)を確保し難しくなり、35重量%を超える場合は、流れ性(流動性)が非常に大きくなって水和反応が妨げになることがある。
[43]3)放射線不透過性物質
[44]本発明に係る組成物は、測定のしやすさのために、放射線不透過性を有する物質、例えば、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、ビスマス酸化物、タンタル酸化物、およびカルシウムタングステン酸(calcium tungstate)からなる群から選択された少なくとも一つの物質が含まれることがあるが、好ましくは、高レベルの放射線不透過性と生体親和性のためにビスマス酸化物やジルコニウム酸化物を使用することが望ましい。
[45]放射線不透過性物質は、全体組成物に対して20〜55重量%ほど含まれるようにすることが望ましい。
[46]4)吸湿性粘土質
[47]前述したような吸湿性のセメントと吸湿性の非水性液体の組み合わせだけでは、ひどく乾燥した根管内でも硬化過程が確実に行われるようにするには少し不足することかあるため、より高い吸湿性と根管充填材の他の要求条件、例えば、十分な流れ性(流動性)、操作性、超音波伝達性などを満たすために、吸湿性粘土質がさらに含まれることが望ましい(ただし、このような吸湿性粘土質は、必ず含まれるべきである構成要素ではないことがある)。
[48]吸湿性粘土質はベントナイト(bentonite)、スメクタイト(smectite)および膨潤性合成粘土鉱物(synthetic clay minerals)からなる群から選択された少なくとも一つを含むことができるし、好ましくは、ベントナイトを含むことができる。
[49]ベントナイトは、多数の天然粘土で構成されており、広い温度区間でも粘度安定性と組織の形成が実現されるようにして、たるみや剥離に対する抵抗力を向上させて、遅延剤として作用し、ポルトランドセメントのオープンタイム(open time)を向上させる。細菌や酵素に対する抵抗力を持ち、抗菌作用もできる。
[50]これらの吸湿性粘土質は全体組成物に対して1〜10重量%ほど含まれていることが望ましいことがある。
[51]5)吸湿性増粘剤
[52]本発明に係る組成物は、非水性液体に適した粘度を付与するために、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンからなる群から選択された少なくとも一つの吸湿性増粘剤をさらに含むことができる。
[53]これらの増粘剤は、ペーストの分離を防ぎ、水分を保持して、操作性を増加させて、凝集度を増加させる。界面活性剤として作用して根管充填物質が深く浸透することができるように手助けして、ペースト表面の柔らかさが保たれるように助けることができる。また、これは、細菌カビ類に対する抵抗性に際立って保存安定性が優れている。
[54]これらの増粘剤は、全体組成物に対して0.1〜1重量%ほど含まれることが望ましいことがある。
[55]下記では、本発明の製造例について、より具体的に説明することにする。
[56]製造例1〜3
[57]ポルトランドセメント100重量部、ベントナイト20重量部、塩化カルシウム10重量部および酸化ジルコニウム100重量部を混合して粉末を準備して、メチルセルロース2重量%を添加したNMP、ポリビニルアルコール7重量%を添加したNMPおよびポリビニルピロリドン7重量%を添加したNMPにそれぞれ混合して、単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物を製造した。
[58]それぞれのペーストは、シリンジに保管して空気と遮断させたところ、使用時にシリンジ外に露出されると、すべての湿度50%の大気中で水分を吸収して2日以内に硬化された。
[59]これにより、本発明に係る組成物は、湿気の多い環境で確実に硬化されることがわかった。
[60]製造例4〜6
[61]EndocemZR(ポゾランセメントに酸化ジルコニウムが一対一で混合された製品)200重量部とベントナイト20重量部を混合して粉末を準備して、メチルセルロース2重量%を添加したNMP、ポリビニルアルコール7重量%を添加したNMPおよびポリビニルピロリドン7重量%を添加したNMPにそれぞれ混合して、単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物を製造した。
[62]それぞれのペーストは、シリンジに保管して空気と遮断させたところ、使用時にシリンジ外に露出されると、すべての湿度50%の大気中で水分を吸収して2日以内に硬化された。
[63]これにより、本発明に係る組成物は、湿気の多い環境で確実に硬化されることがわかった。
[64]前記の製造例の中で、特に製造例2に基づいて製造された充填材組成物を使用して下記のような例の試験を実施した。
[65]試験例1:溶解性試験
[66]ISO 6876:2012(E)5.6の試験方法に基づいて下記のような方法で、本発明に係る充填材組成物の溶解度を測定した。
[67]まず、充填材組成物2gに水0.02mlを混合したものを直径(20±1)mm、厚さ(1.5±0.1)mmのモールドに詰めて(37±1)℃のオーブンで硬化時間の150%以上の時間の間保管した後に、試験片をモールドから除去した後に重量を測定した。ディッシュ1つの試験片2個を入れて蒸留水(50±1)mlを注ぎ(37±1)℃のオーブンで24時間保管した。ディッシュを取り出し、蒸留水をフィルターペーパーでろ過させて、あらかじめ重量を測定したビーカーに入れ、試験片を保持したディッシュにも、約5mlの蒸留水を入れて洗いろ過した後、ビーカーを(110±2)℃のオーブンに入れて蒸留水を蒸発させ、その後ビーカーを室温で冷やした後、重量を測定した。ビーカーの重さと蒸留水が蒸発したビーカーの重量の差を記録し、この重量を溶解された試験片の量として見た。このような試験片の量を%に換算して溶解度とした。その結果を下記表1に示した。
[68]表1
[69]試験例2:サイズの変更試験
[70]ISO 6876:2001(E)7.6の試験方法に基づいて下記のような方法で、本発明に係る充填材組成物の大きさの変化を測定した。
[71]まず、充填材組成物2gに水0.02mlを混合して内径6mm、高さ12mmのモールドに詰めた後上/下をフィルムとガラス板で覆った。モールドと試料は硬化中に(37±1)℃のオーブンに保管しながら硬化時間を測定した。試験片が硬化されると、試験片の上/下をモールドと一緒に研磨して平らにした後、試験片をモールドから除去した。試験片の長さを測定してから(37±1)℃の蒸留水に入れて30日間保管した後、試験片の長さ、元の長さの変化率(%)およびその平均を測定して、その結果を下記表2に記載した。
[72]表2
[73]試験例3:皮膜度試験
[74]ISO 6876:2012(E)5.5の試験方法に基づいて下記のような方法で、本発明に係る充填材組成物の被膜度を測定した。
[75]まず、ガラス板を2個ずつ総3組を用意して、ガラス板2枚の厚さを電子内径キャリパーを使用して、1μm精度まで測定した。組成物0.05mlを分けてガラス板の中央に上げてから3分後にガラス板を覆って150Nの荷重を加える。この時、試料がガラス板との間に完全に満たされたことを確認した。10分経過後に荷重を除去してからガラス板の厚さを測定した後、測定されたガラス板の厚さの差を計算して被膜厚にし、その結果を下記表3に示した。
[76]表3
[77]試験例4:pH試験
[78]1)ペースト自体のpH測定:組成物の重量を測定して、10倍の蒸留水に組成物を浸してpHを測定した。
[79]2)硬化直後のpH測定:組成物2gに蒸留水0.02mlを加え混合して、直径(15±0.1)mm、深さ(1.0±0.1)mmのモールドに入れて十分に硬化させた後モールドから外したあと、1)のようにpHを測定した。
[80]3)硬化1日後のpH測定:2)の試料溶液を(37±1)℃恒温器に保管したあと、硬化1日後に試料溶液のpHを測定した。
[81]4)硬化7日後のpH測定:2)の試料溶液を3)の測定が終わった後に(37±1)℃恒温器に保管した次に、硬化7日後に試料溶液のpHを測定した。
[82]2)〜4)の3つの試料溶液のpHの平均を割り出し、その結果を下記表4及び図1に示した。
[83]表4
[84]以上で、本発明が、具体的な構成要素などの特定の事項と限定された実施例および図面によって説明されたが、これは本発明をより全般的な理解を助けるために提供されたものだけである。本発明が前記実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変更を図ることができる。
[85]したがって、本発明の思想は、前記説明した実施例に限定し、決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等の又はこれから等価的に変更されたすべての範囲は、本発明の思想の範疇に属するといえる。

Claims (15)

  1. 水硬性セメント、吸湿性を有する非水性液体、および放射線不透過性物質を含む単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  2. 前記水硬性セメントの全体組成物に対する重量%の数値は、15〜55であり、前記非水性液体の全体組成物に対する重量%の数値は、15〜35であり、前記放射線不透過性物質の全体組成物に対する重量%の数値は、20〜55%である請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  3. 前記水硬性セメントの平均粒度(D50)は、3μm以下の請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  4. 前記水硬性セメントは、活性成分として、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを含む請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  5. 前記水硬性セメントは、ポルトランドセメントまたはポゾランセメントを含む請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  6. 前記非水性液体は、N−メチル−2−ピロリドン(N−methyl−2−pyrrolidone、すなわち、「NMP」)、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(polyoxyethylene sorbitan monolaurate)、ジメチルイソソルバイド(dimethyl isosorbide)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(diethylene glycol dimethyl ether;diglyme)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(diethylene glycol monoethyl ether;Carbitol Cellosolve)およびブチレングリコール(butylene glycol)からなる群から選択された少なくとも一つを含む請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  7. 前記放射線不透過性物質は硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、ビスマス酸化物、タンタル酸化物、およびカルシウムタングステート(calcium tungstate)からなる群から選択された少なくとも一つを含む請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  8. 吸湿性粘土質をさらに含む、請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  9. 前記吸湿性粘土質の全体組成物に対する重量%の数値は、1〜10である、請求項8に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  10. 前記吸湿性粘土質はベントナイト(bentonite)、スメクタイト(smectite)および膨潤性合成粘土鉱物(synthetic clay minerals)からなる群から選択された少なくとも一つを含む請求項8に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  11. 前記非水性液体は、吸湿性増粘剤を含む請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  12. 前記吸湿性増粘剤の全体組成物に対する重量%の数値は、0.1〜1である請求項11に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  13. 前記吸湿性増粘剤は、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンからなる群から選択された少なくとも一つを含む請求項11に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  14. 前記水硬性セメントの吸湿性と潮解性を有する塩化カルシウムが添加された請求項1に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
  15. 前記塩化カルシウムの全体組成物に対する重量%の数値は1.5〜5.5である、請求項14に記載の単一のペースト型の歯科用水硬性充填材組成物。
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