JP4903943B2

JP4903943B2 - 歯牙漂白材

Info

Publication number: JP4903943B2
Application number: JP2001084846A
Authority: JP
Inventors: 稔角田; 昌男染谷; 益美小笠原; 野浪　　亨; 卓郎石橋; 浩造石橋
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002284656A

Description

【０００１】
【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）を漂白、除去する漂白材および漂白方法に関するものである。更に詳しくは、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材を付着させ、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材及び漂白方法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、調和などの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するために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、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、加齢、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（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）のものとに大別される。
【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、この中で漂白法（ｂｌｅａｃｈｉｎｇ）は、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（ｖｉｔａｌｂｌｅａｃｈ）と失活歯の漂白法（ｎｏｎ−ｖｉｔａｌｂｌｅａｃｈ）を中心として種々の化学薬剤からなる漂白材及びそれを用いた漂白法が報告されている。
【０００４】
ところで、歯牙の漂白に用いられる漂白方法及び漂白材については、
（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。しかし、従来用いられていた漂白材および漂白方法は、組織腐蝕性の強い３０〜３５重量％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、簡易性と安全性に問題があった。
【０００５】
本発明者らは、上記の如き漂白方法の現状に鑑み、毒性の強い３０〜３５重量％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材および漂白方法として、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併用する漂白材が有効であることを見出している（特開平１１−９２３５１号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、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併用した歯牙漂白材をさらに改良した漂白材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記歯牙漂白材について鋭意研究を重ねた結果、有機増粘剤とリン酸および縮合リン酸塩を含有させれば、長期の保存安定性が良好で、実際の使用に際して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、さらに安全性にも優れた漂白材になることを見出し本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は、有機増粘剤、光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタン、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、リン酸および縮合リン酸塩を含有することを特徴とする歯牙漂白材および該漂白材を歯牙表面に塗布し、塗布面に光を照射することにより歯牙を漂白することを特徴とする漂白方法に関するものである。
【０００９】
【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。
本発明で使用される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。好ましくは、アナターゼ型、ルチル型及びブルッカイト型のいずれかであり、特にルチル型が好ましい。また、アナターゼ型、ルチル型あるいは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。
【００１０】
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、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は、少量であっても十分その効果が得られ、具体的には０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％、より好ましくは、０．０１〜０．１重量％である。配合量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却って漂白効果の低下が生じることがある。
【００１１】
本発明で使用される有機増粘剤として、水溶性高分子が、好ましくは安全性の面から食品添加物用の増粘剤が用いられる。水溶性高分子は、分子間あるいは分子内に橋架け構造を形成し、水分子を含んで膨潤して高粘度化する性質を利用し、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水溶性高分子を使用することが好ましい。
【００１２】
水溶性高分子としては、デンプン、ガラクトマンナン、ニトロセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ペクチン酸、ペクチニン酸、アルギン酸、寒天、カラゲナン、プロテオグリカン、グリコプロテイン、ゼラチン、アクチン、チューブリン、ヘモグロビンＳ、インスリン、フィブリン、卵白アルブミン、血清アルブミン、ミオシン、コラーゲン、ポリペプチド類、ガゼイン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
【００１３】
上記の水溶性高分子のうち、本発明において特に好ましく用いられる食品添加物用の増粘剤として、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム等があげられる。より好ましくは、保存安定性に優れたポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムが用いられる。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。なお、これらの増粘剤の配合量は、好ましくは０．０１〜１０重量％であり、より好ましくは０．１〜５重量％である。
【００１４】
本発明で使用され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く、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、好ましくは過酸化水素である。
【００１５】
本発明の歯牙漂白材中、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材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の含有量は、３５重量％以下、好ましくは１〜１０重量％である。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】
本発明で使用されるリン酸および縮合リン酸塩は、安定剤および漂白促進剤として使用される。リン酸としては、オルトリン酸が好ましい。また縮合リン酸塩としては、縮合リン酸であるピロリン酸、トリポリリン酸等のカリウム塩、ナトリウム塩等を例示することができ、好ましくは、ピロリン酸４ナトリウムである。
【００１７】
リン酸の添加量は、０．１〜１０重量％であり、好ましくは０．２〜２重量％である。この範囲より少ない場合は効果が少なく、また多くした場合は、漂白材組成物の酸性が強くなり、歯牙表面に悪影響を与えるなどの問題を生じる。また、縮合リン酸塩の添加量は、０．１〜１０重量％であり、好ましくは０．５〜５重量％である。この範囲より少ない場合は効果が少なく、また多くした場合は、漂白材の液性がアルカリ性となり、過酸化水素の安定性が低下する。
【００１８】
本発明の歯牙漂白材は、長期間の保存安定性を維持するとともに、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。該漂白材の粘度としては、０．００１〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．００２〜０．１０Ｐａ・ｓ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材が垂れ落ちることがない。本発明の歯牙漂白材は、室温で長期間保存することが可能であるが、１〜１０℃の冷暗所で保存するのが好ましい。
【００１９】
本発明の漂白材は、直接歯牙表面に塗布して、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使用される。照射する光としては、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３８０〜５００ｎｍの波長を含む光が用いられる。本発明に用いられる光源としては、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て所定の波長にすればよい。
【００２０】
漂白材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。漂白材の塗布操作を行う場合は、通常、約１５分〜２０分おきに塗布させれば良く、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。本発明の漂白材は、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。
【００２１】
本発明の漂白材の主たる作用は、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。この活性酸素は強力な酸化力を持ち、歯牙表面の変色物質を酸化分解することにより漂白効果が表れる。また、適切な有機増粘剤を用いることにより、活性酸素に分解されることなく溶液の粘度を上昇せしめ、歯牙上に塗布した漂白材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材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。
【００２２】
【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。
【００２３】
実施例１
３５重量％過酸化水素１６．５７ｇ、リン酸０．６０ｇ、ピロリン酸４ナトリウム・１０水塩２．００ｇ、ルチル型二酸化チタン（テイカ製ＭＴ−１５０Ａ）０．０６ｇ、ポリアクリル酸ナトリウム０．２０ｇに精製水を加え全量を１００ｇとした歯牙漂白材を調製した。これを２５℃で１１０日間保存した結果、過酸化水素の分解率は８．５％であった。
【００２４】
比較例１
３５重量％過酸化水素９．９４ｇ、無機増粘剤（ラポナイトＸＬＧ）１．５ｇ、ルチル型二酸化チタン（テイカ製ＭＴ−１５０Ａ）０．０６ｇに精製水を加え全量を１００ｇとした歯牙漂白材を調製した。これを２５℃で１週間保存した結果、過酸化水素の分解率は５６％であった。
【００２５】
実施例２
３５重量％過酸化水素１６．５７ｇ、リン酸０．６０ｇ、ピロリン酸４ナトリウム・１０水塩２．００ｇ、ルチル型二酸化チタン（テイカ製ＭＴ−１５０Ａ）０．０６ｇ、ポリアクリル酸ナトリウム０．２０ｇに精製水を加え全量を１００ｇとした歯牙漂白材を調製した。これを冷蔵庫内８℃で１１０日間保存した結果、過酸化水素の分解率は２．７％であった。
【００２６】
実施例３
３５重量％過酸化水素１６．５７ｇ、リン酸０．６０ｇ、ピロリン酸４ナトリウム・１０水塩２．００ｇ、ルチル型二酸化チタン（テイカ製ＭＴ−１５０Ａ）０．０６ｇ、カルボキシメチルセルロースナトリウム１．００ｇに精製水を加え全量を１００ｇとした歯牙漂白材を調製した。これを冷蔵庫内８℃で１１０日間保存した結果、過酸化水素の分解率は０．６％であった。
【００２７】
実施例４
漂白のモデル試験として、実施例１で調製した漂白材にメチレンブルー（青色色素）を１０ｐｐｍ溶解した試験液を１ｃｍ角の石英セルにいれ、外部より３８０ｎｍ以上の波長の光を１０分間照射した。その結果、メチレンブルーの分解率は９０％であった。
【００２８】
実施例５
実施例１で調製した歯牙漂白材を用いて、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）漂白材を歯面に塗布し、３８０ｎｍ以上の波長の光を照射した。
５）１回の照射時間を５分とし、一回毎に新たな漂白材の塗布及び光照射を行い、この操作を４回繰返した。
その結果、初期変色度Ｆ３．５が漂白後変色度Ｆ１．５となった。
【００２９】
比較例２
比較例１で調製した漂白材を使用した以外、実施例５と同様に変色歯牙（抜去歯）の漂白を実施した結果、初期変色度Ｆ３．５が漂白後変色度Ｆ２．０となった。
【００３０】
上記漂白試験における変色度の分類は、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。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の漂白材および漂白方法によれば、（１）長期保存安定性に優れ、（２）製造および使用時の作業性が大幅に改善され、（３）歯牙表面への塗布が容易であり、（４）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、（５）高い漂白効果が得られる、などの顕著な効果が得られる。

Claims

光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタン、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、食品添加物用の有機増粘剤、リン酸および縮合リン酸塩を含有し、前記有機増粘剤がポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする歯牙漂白材。
光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタンがルチル型のチタニアである請求項１に記載の歯牙漂白材。
水溶液中で過酸化水素を発生する化合物が、過酸化水素である請求項１又は２に記載の歯牙漂白材。
水溶液中で過酸化水素を発生する化合物を１〜１０重量％含有する請求項１〜３のいずれかに記載の歯牙漂白材。
照射する光の波長が３８０〜５００ｎｍである請求項１〜４のいずれかに記載の歯牙漂白材。
光照射により光触媒作用を生じる二酸化チタン、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物、ポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の食品添加物用の有機増粘剤、リン酸および縮合リン酸塩を含有する歯牙漂白材を歯牙表面に塗布し、塗布面に光を照射することにより歯牙を漂白することを特徴とする歯牙の漂白方法。