JP4639569B2 - 歯牙漂白剤組成物および変色歯牙漂白方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯牙に沈着した色素(着色、変色)を光触媒の作用により漂白、除去する方法及び該方法に用いる漂白剤組成物に関するものである。更に詳しくは、本発明は、変色歯牙表面に光触媒活性を有する特定の組成からなる漂白剤組成物を付着させ、当該部分に光を照射することにより生じる光触媒作用に基づき歯牙を漂白することを特徴とする変色歯牙の漂白方法、及び当該漂白方法に用いる漂白剤組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、歯科診療において、歯の形態、配列、調和などいわゆる審美性の改善に関する要望が強くなっており、特に、若い女性が、美容上の重要な要素として歯を白くしたいという要望から歯科診療を求めるケースが増えている。一般に、歯の変色(discoloration)ないし着色(pigmentation,stain)の原因は、例えば、有色物質の沈着(タバコ、茶渋等)、色素生成菌、修復物の変色(主にコンポジットレジン)、金属塩(主にアマルガム、硝酸銀、アンモニア銀)などによるいわゆる外因性(extrinsic)のものと、例えば、増齢、化学物質や薬剤(フッ素、テトラサイクリン等)、代謝異常や遺伝性疾患、歯の傷害などによるいわゆる内因性(instinsic)のものとに大別されるが、歯科保健診療においては、主に後者の内因性の変色歯が漂白法の適応症となる。
【0003】
変色歯の審美性を改善する方法としては、従来、いくつかの方法が提案されているが、これらの中で漂白法(bleaching)は、それぞれの症例に適した方法を選択して適切に行えば、多少、後戻りがみられる場合がある等の問題はあるとしても、歯質の保存性の高い優れた処置法であるといえる。この漂白法は、基本的には、化学反応によって有色物質を無色化する方法であり、従来、生活歯の漂白法(vital bleach)と失活歯の漂白法(non−vital bleach)を中心として種々の化学薬剤からなる漂白剤及びそれを用いた漂白法が報告されている。
【0004】
それらの代表的なものとして、例えば、以下のものが例示される。
(1)薬剤として30%H2O2を使用し、過酸化水素水に光と熱を併用する漂白方法。これは、30%H2O2を浸したガーゼ小片を唇面に乗せ、500Wの写真撮影用ランプ2燈で左右から30分間照射する方法である。この方法では、ランプはできるだけ接近させ、ガーゼが乾燥しないように約5分毎にH2O2を補給する必要がある。
(2)30%H2O2を薬剤として使用し、過酸化水素水に高周波電流を併用する漂白方法。これは、30%H2O2を浸したガーゼ小片を唇面に乗せ、高周波電気メスに装着したスプーン型チップで高周波電流を1秒間通電し、8秒間休止する操作を6〜8回繰り返す方法である。この間、ガーゼが乾燥したらH2O2を補給する必要がある。
【0005】
(3)35%H2O2にアエロジル(シリカ微粉末)を混入したペーストを薬剤として使用し、過酸化水素水とアエロジルのペーストを塗布する漂白方法。これは、上記薬剤をエッチング処理した唇面に塗布し、15分後に水洗し、研磨する方法である。この方法は、アエロジルが保湿材の役割を果たして漂白剤の乾燥を防止し、更に漂白効果を高めるので、光や熱を加えなくとも高い漂白効果が得られるが、35%H2O2は、腐蝕性が強いので取扱いを慎重に行う必要がある。
(4)35%H2O2の液と硫酸カリウム、硫酸マンガン、二酸化硅素、その他の成分からなる粉末を練和したペースト(松風ハイライト;商品名)を薬剤として使用する漂白方法。これは、上記薬剤を唇面に乗せ、そのまま10分間作用させるか、可視光線照射器で3分間光照射を行う方法である。この方法は、練和直後のペーストはライトグリーンであるが、光照射を行うとイエローに変色する。また、練和直後のペーストが褐色になる場合は、液の漂白効果が低下していることを示す、といった利点があるが、35%H2O2を用いる点で前述の場合と同様の問題がある。
【0006】
(5)30%HCl 1ml、30%H2O2 1ml及びジエチルエーテル 0.2mlの混合液を薬剤として使用する漂白方法(改良マキネス漂白法)。これは、上記混合液を歯面に5分間作用させ、研磨ディスクで15秒間、軽圧で研削し、この操作を3回くり返した後、5.25%のNaOClで中和し、充分、水洗する方法である(Oral Surg.,26:871−878,1968、J.Am.Dent.Assoc.,87:1329,1973)。この方法では、ペーストが飛散して眼に入るので、患者の目の保護を充分に配慮することが必要である。
(6)過ホウ酸ナトリウムの粉末と30%H2O2の液とを練和したペーストを薬剤として使用する方法(ウォーキングブリーチ法)。これは、象牙細管を拡大し漂白効果を高めるために髄腔内壁を1分間リン酸処理し、水洗、乾燥の後に、上記ペーストを髄腔内に入れセメントで仮封する方法である。簡便でしかも漂白効果の大きい漂白法として、健康保険にも採用され、現在、広く臨床で使用されているが、30%H2O2を使用する点で前述の場合と同様の問題がある。
【0007】
その他、漂白法に関しては、例えば、過酸化水素水とオルトリン酸とを混合してなる歯の漂白剤、及び漂白方法(特許文献1)、過酸化水素水に無水ケイ酸を混合してなる漂白剤、及び当該漂白剤を塗布することを特徴とする生活歯の漂白方法(特許文献2)、歯科用漂白剤(過酸化尿素水素、過酸化水素カルバミド、カルバミドペルオキシドなど)とマトリックス材料(カルボキシメチレンなど)からなる歯科漂白組成物、及びそれらを用いて歯を漂白する方法(特許文献3)などが報告されている。
【0008】
ところで、歯牙の漂白に用いられる漂白方法及び漂白剤については、(a)漂白効果が顕著であること、(b)使用薬剤に毒性がないこと、(c)作業が簡易であること、(d)術后歯質の物性に劣化を生じさせないこと、(e)生活歯、失活歯双方に有効であること、(f)短期間で漂白効果が現れること、などの諸条件が要求される。以上の条件を備えた漂白剤及び漂白方法であれば、歯牙の形態を維持しつつ審美性の改善を図ることが可能であり、その改善効果は顕著であるといえる。しかし、従来用いられていた漂白剤あるいは漂白方法は、組織腐蝕性の強い30〜35%過酸化水素水を主薬剤とし、その酸化作用により漂白を行うことを基本とするものであり、現在、日本の国内で行われている各種の漂白方法は、いずれも30〜35%過酸化水素水と各種器具と他の薬剤との組合せによるものであるといえる。尚、米国で行われている漂白方法の一つとして、30〜35%過酸化水素水を使用せず、10%過酸尿素を使用している例があるが、これも、薬効と安全性に問題があるとして、現在、係争中であり、日本では認可が得られていない。
【0009】
本発明者らは、先に、上記の如き漂白方法の現状に鑑み、毒性の強い30〜35%過酸化水素水を用いることなく、安全性、簡易性に優れ、短期間で有髄歯、無髄歯双方に顕著な効果を示す新しい漂白方法として、光触媒作用を有する二酸化チタンと低濃度過酸化水素水を有効成分として併用することによって初期の目的を達成し得ることを見出した(特許文献4)。
【0010】
【特許文献1】
特開平8−143436号公報
【特許文献2】
特開平5−320033号公報
【特許文献3】
特開平8−113520号公報
【特許文献4】
特開平11−92351号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法においては、実際の歯牙に適用する場合、漂白剤を十分な量で歯牙表面に塗布することが困難であり、十分な漂白効果が得られない場合があった。このため、漂白剤をペースト状にして塗布を容易にする必要があり、そのためには、二酸化チタンの含有量を増加させる必要があった。しかしながら、二酸化チタンの含有量を増加させると、二酸化チタン自身が照射光に対して不透明であるため、光触媒効果が阻害されるという問題があった。
本発明は、このような問題点を克服し、実際の使用に際し変色歯牙への塗布が容易であり、且つ本来の光触媒活性を低下させずに十分な漂白効果が得られ、更に安全性にも優れた漂白剤組成物および漂白方法を提供する事を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、以下の技術的手段からなる。
(1)光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタンと、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、及び増粘剤を含有することを特徴とする歯牙漂白剤組成物、
(2)二酸化チタンが、アナターゼ型、ルチル型あるいはブルッカイト型である前記(1)記載の歯牙漂白剤組成物、
(3)水溶液中で過酸化水素を発生する化合物が、過酸化水素、過ほう酸塩、過炭酸塩、過硫酸塩、過リン酸塩、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム及び過酸化尿素からなる群から選ばれる少なくとも1種の過酸化物である前記(1)又は(2)に記載の歯牙漂白剤組成物、
(4)増粘剤が、層状構造型無機粘土鉱物、リン酸或いはリン酸塩である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物、
(5)増粘剤が、サポナイト、モンモリロナイト、スチブンサイト、ヘクトライト、スメクナイト、ネクタイト及びセピオライトからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機粘度鉱物である前記(4)記載の歯牙漂白剤組成物、
(6)リン酸塩がピロリン酸4ナトリウムである前記(4)記載の歯牙漂白剤組成物、
(7)水溶液中で過酸化水素を発生する化合物を35重量%以下含有する前記(1)〜(6)のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物、
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物を変色歯牙表面に付着させ、当該表面に光を照射することにより変色歯牙を漂白する方法、及び
(9)照射する光の波長が、300nm以上である前記(8)に記載の方法。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について更に詳細に説明する。
前記の目的を達成するために、本発明においては、光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタンと、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、及び増粘剤を含有する歯牙漂白剤組成物を用い、これにより、変色歯牙に対する高い漂白効果を示し、且つ使用時の塗布性能が改良される。なお、本発明において、変色とは、着色をも含めた広義の意味を有するものとして定義される。
【0014】
本発明の歯牙漂白剤組成物の好ましい態様の一つは、二酸化チタンと水溶液中で過酸化水素を発生する化合物および増粘剤の溶液又はペーストから構成される。ここで、二酸化チタンとしては、光触媒作用を生じる二酸化チタンであればその形態、性状を問わずいかなるものも使用することができるが、好ましくは、アナターゼ型、ルチル型あるいはブルッカイト型のいずれかである。また、アナターゼ型、ルチル型及びブルッカイト型の二酸化チタンの表面に燐酸カルシウムをコーティングすることによって、歯牙表面との親和性を改良したものを用いることもできる。更に、二酸化チタンに白金を担持させることによって光触媒活性を向上させたもの、あるいは二酸化チタンにプラズマ処理等を行うことによって、可視光領域の光に応答して光触媒作用を示すものも用いることが出来る。二酸化チタンは、粉末状態のものでも水などの媒体に分散したゾル状態のものであっても良い。二酸化チタンの粒子径は1〜500nmのものが好適に用いられるが、より好ましくは5〜200nmのものである。二酸化チタンの配合量としては、少量であっても十分その効果が得られるが、余り少ないと歯牙の変色度合いによっては好ましい結果を得るのに長時間を要する場合があり、また、多すぎると二酸化チタン自身の光透過性が良くないためにかえって漂白効果の低下が生じることがある。従って、二酸化チタンの配合量は、漂白剤組成物中、好ましくは0.001〜10重量%であり、より好ましくは0.01〜1重量%、更に好ましくは、0.01〜0.1重量%である。
【0015】
本発明に用いることの出来る水溶液中で過酸化水素を発生する化合物としては、水溶液とした時に過酸化水素を発生しうるものであればよいが、例えば、過酸化水素、過ほう酸塩、過炭酸塩、過リン酸塩、過硫酸塩類、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化尿素等を挙げることができるが、より好ましくは過酸化水素である。本発明の漂白剤組成物中、上記過酸化水素を発生する化合物は、従来用いられている漂白剤に比べて十分低い濃度で顕著な漂白効果を得ることが出来る。即ち、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物は、漂白剤組成物中、好ましくは35重量%以下、より好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5〜10重量%含有される。該含有量をこの範囲より高くしても、漂白効果に顕著な差が見られない上に、安全性の見地からも有利ではない。
【0016】
本発明に用いられる増粘剤としては、好ましくは水系増粘剤が使用される。水系増粘剤としては、例えば、水溶性有機ポリマー、水性エマルジョン、粘度鉱物、リン酸塩等が挙げられる。有機化合物を主体とする水系増粘剤の場合は、二酸化チタンの光触媒作用で発生する活性酸素が本来の目的である変色歯牙の漂白に用いられるのみでなく、これら増粘剤との反応にも消費されることがあるので、本発明においては、粘度鉱物やリン酸、リン酸塩のような無機化合物が好ましく用いられ、更に好ましくは、層状構造型無機粘土鉱物、リン酸或いはリン酸塩が用いられる。
【0017】
一般に、無機粘土鉱物は、繊維状構造型(例えば、セピオライト、アパタルジャイト等)、非晶質構造型(例えば、アロフェン等)、混合層構造型(例えば、カオリナイト、モンモリロナイト等)及び上記層状構造型に大別される。層状構造型無機粘土鉱物は、その構造中の単位層間に水分子を取り込んで膨潤する性質を利用し、系中に存在する過酸化水素が変色した歯牙に接した状態で保持されることを実現するものである。本発明においては、このような水の存在下で膨潤する性質を有する層状構造型の無機粘土鉱物を使用することが好ましい。
【0018】
無機粘土鉱物は繊維状構造型、非晶質構造型の粘土鉱物であっても、水の添加後に高速攪拌装置によって攪拌を行うことによって膨潤状態を実現させることが可能であるが、層状構造型粘土鉱物はそのような特別な装置を必要としない利点がある。
【0019】
無機粘土鉱物としては、ディッカライト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、ハロイサイト、メタハロサイト、クリソタイル、リザルダイト、蛇紋石、アンチゴライト、バイデライト、モンモリロナイト、ソーコナイト、スチブンサイト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バーミキュライト、スメクナイト、セピオライト、ネクタイト、イライト、セリサイト、海緑石−モンモリロナイト、ロウ石−モンモリロナイト、緑泥石−バーミキュライト、イライト−モンモリロナイト、ハロイサイト−モンモリロナイト、カオリナイト−モンモリロナイト等が挙げられる。
【0020】
上記の無機粘土鉱物のうち、本発明においては、モンモリロナイト、ソーコナイト、スメクナイト、スチブンサイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バーミキュライト、ネクタイト及びセピオライトが特に好ましく用いられる。これらは、天然品であっても合成品であっても良く、また、これらの2種以上の混合物を用いることもできる。
【0021】
また、これらの無機粘土鉱物は、他の水系増粘剤と比較して良好な増粘効果とチクソトロピー性を示す。そのため、上記無機粘土鉱物の水分散液を歯牙表面に塗布した場合、たれ落ちが少ないだけでなく、該組成物を洗い流す際、有機系増粘剤と比較して容易に水洗することができる。
【0022】
本発明において、増粘剤として用いられるリン酸としては、オルトリン酸、次リン酸、二リン酸、メタリン酸等を例示することができる。またリン酸塩としてはこれらリン酸のカリウム塩、ナトリウム塩等を例示することができ、特に好ましくは、ピロリン酸4ナトリウムである。
【0023】
本発明の歯牙漂白剤組成物は、上記の3成分を混合して用いることを特徴とするものであって、これにより、十分に粘性の高いゲル状或いはペースト状の形態として使用することが可能となる。該漂白剤組成物の粘度としては、患者の歯牙から垂れ落ちない程度の粘性を保持し、且つ、十分な漂白成分を歯牙上に保持できることが望ましいなどの点から、1,000〜100,000cp、より好ましくは、5,000〜50,000cpである。この範囲の粘度であれば、水平面に対して45度の角度をもつ歯牙表面に塗布した場合においても漂白剤が垂れ落ちることがない。所定の粘度を得るに必要な増粘剤の量は、用いる増粘剤の種類によって大きく異なるため一概に決定できないが、一般に、漂白剤組成物中、1〜5重量%の添加で十分効果が得られる。
【0024】
本発明の漂白剤組成物は、その一つの態様として、二酸化チタン粉末体、水中で過酸化水素を発生する化合物、および増粘剤を水中に配合し、練合、分散することにより、均一なゾル或いはペースト状の形態にして用いることができるが、これに限らず、上記3成分を配合してなるものであればいかなる方法で調製したものも本発明の範囲に包含される。この場合、上記成分の配合、練合、分散などの漂白剤の調製手段、装置、漂白剤を付着させる手段などは、特に限定されるものではなく、適宜任意のものを使用することができる。また、場合によっては、上記3成分の内の2成分を予め配合、練合、分散しておき、使用直前に、残りの1成分を配合、練合、分散する態様も可能である。
【0025】
本発明の漂白剤組成物は、10℃以下の温度で保存することにより、経時による過酸化水素の分解を抑制することができる。保存は暗所で10℃以下、好ましくは5℃以下で行うことが好ましい。凝固点以下では組成物が凍結するため、取り扱い上好ましくない。また、本発明の漂白剤組成物は遮光状態で保存するのが好ましい。
【0026】
本発明の漂白剤組成物を歯牙表面に付着させる方法としては、漂白剤組成物を直接歯牙表面に塗布する方法が好適なものとして例示される。また、変色歯牙の漂白は、上記漂白剤組成物を歯牙表面に塗布し、光を照射する処置を1回以上、好ましくは複数回繰返すことにより実施される。この際用いられる光としては、二酸化チタンに吸収され光触媒作用を生じることのできる波長を有する光であり、且つ、人体に対して悪影響が少ない波長の光であることが望ましい。そのような波長として、300nm以上の波長を含む光、より好ましくは350nm以上の波長を含む光、更に好ましくは400nm以上の波長を含む光が用いられる。本発明に用いられる光の光源としては、発熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、ブラックライト、メタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀灯、UVランプ、LED(発光ダイオード)、半導体レーザー等が例示される。これらの光源からの光を、適当なフィルターを介して不要な波長をカットした後、適当な手段によって導光することにより得られた光を、漂白剤組成物を塗布した歯牙表面に照射することによって漂白を行うことができる。これらの塗布及び光照射の回数は、変色度の程度に応じて適宜調整することができる。上記漂白剤組成物の塗布等の付着操作を行う場合は、通常、約15分〜20分おきに新たな組成物を付着させれば良く、その間隔及び頻度は歯牙の状態に応じて適宜設定することができる。本発明の漂白剤組成物は、無髄歯、有髄歯双方の漂白に有効であり、それらの歯牙を安全かつ簡便に漂白する上で顕著な効果を発揮する。
【0027】
本発明の漂白剤組成物の主たる作用は、二酸化チタン光触媒、低濃度の過酸化水素及び増粘剤の相乗効果による漂白作用である。すなわち、二酸化チタン光触媒に光を照射すると電子と正孔を生じ、それが過酸化水素と反応して活性酸素を生じる。この活性酸素は、オゾンよりはるかに強力な酸化力を持ち、ほぼ全ての有機物を炭酸ガスにまで酸化分解することが出来る。また、溶液の粘度を上昇せしめ、歯牙上に塗布した漂白剤が垂れ落ちることなく保持され、且つ、変色歯牙を漂白するに十分な量の漂白剤を供給することが出来るため、より使い勝手が向上するとともに、安全性も向上するものである。
【0028】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何らの制限を受けるものではない。
【0029】
実施例1〜14、比較例1
(1)漂白剤組成物の調製
二酸化チタン、増粘剤、水溶液中で過酸化水素を発生させる化合物及び精製水を混合し、表1に示す成分からなる漂白剤組成物を得た。なお、漂白剤中の過酸化水素濃度は過マンガン酸カリウム滴定によった。
【0030】
(2)変色歯牙の漂白
上記得られた各々の漂白剤を用いて、以下の手順で変色歯牙(抜去歯)の漂白を実施した。
1)前準備として歯垢、歯石、タール等を超音波スケーラーで除去した。
2)歯牙表面を通法によりラバーカップ等で清掃の後、乾燥した。
3)簡易防湿を行った。
4)1)で調製した漂白剤組成物を歯面に塗布し、350nm以上の波長を含む紫外線を照射した。
5)1回の照射時間を5分とし、一回毎に新たな上記漂白剤組成物の塗布及び光照射を繰返した。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
上記表2において、用いた変色歯牙(抜去歯)の変色度の分類は、以下に従った。
F1:淡い黄色、褐色、灰色で歯冠全体が一様に着色されていて、縞模様は見られないもの。
F2:F1よりも濃く歯冠全体が一様に着色されていて、縞模様は見られないもの。
F3:濃い灰色、青みがかった灰色で縞模様を伴うもの。
F4:著しく濃い紫色、灰色がかった紫で歯冠部全体が変色しているもの。
【0034】
【発明の効果】
本発明は、変色歯牙表面に付着させ、当該表面に光を照射することにより生ずる光触媒作用に基づき変色歯牙を漂白するための漂白剤組成物であって、光照射により光触媒作用を生ずる二酸化チタンと水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、及び増粘剤を組合せてなることを特徴とする漂白剤組成物に係るものであり、本発明によれば、(1)歯牙表面への塗布が容易となり作業性が大幅に改善され、(2)溶液の飛散や粘膜への付着が抑えられ、且つ低い過酸化水素濃度で高い漂白効果が得られるため高い安全性が確保され、(3)漂白時間が大幅に短縮され、(4)高い漂白効果が得られる、などの顕著な効果が得られるので、本発明による歯の審美性の改善に対する寄与は大である。
【0035】
【産業上の利用可能性】
本発明は、変色歯牙表面に光触媒活性を有する特定の組成からなる漂白剤組成物を付着させ、当該表面に光を照射することにより生じる光触媒作用に基づき歯牙を漂白することを特徴とする変色歯牙の漂白方法、及び当該漂白方法に有用な漂白剤組成物に関するものである。
Claims (7)
- 光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタン0.001〜10重量%と、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、及び増粘剤1〜5重量%を含有する歯牙漂白剤組成物であって、粘度が1,000〜100,000cpであり、前記増粘剤が、層状構造型無機粘土鉱物、リン酸或いはリン酸塩である歯牙漂白剤組成物。
- 二酸化チタンが、アナターゼ型、ルチル型或いはブルッカイト型であり、当該二酸化チタンの配合量が0.01〜0.5重量%であることを特徴とする請求項1記載の歯牙漂白剤組成物。
- 水溶液中で過酸化水素を発生する化合物が、過酸化水素、過ほう酸塩、過炭酸塩、過硫酸塩、過リン酸塩、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム及び過酸化尿素からなる群から選ばれる少なくとも1種の過酸化物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の歯牙漂白剤組成物。
- 水溶液中で過酸化水素を発生する化合物が、過酸化水素であることを特徴とする請求項3記載の歯牙漂白剤組成物。
- 増粘剤が、サポナイト、モンモリロナイト、スチブンサイト、ヘクトライト、スメクナイト、ネクタイト及びセピオライトからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機粘土鉱物である請求項1〜4のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物。
- リン酸塩がピロリン酸4ナトリウムである請求項1〜5のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物。
- 水溶液中で過酸化水素を発生する化合物を35重量%以下含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の歯牙漂白剤組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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