MATERIAL DENTAL QUE FORMA HIDROXIAPATITA CON EFECTO BIOACTIVO La invención se relaciona con un material dental de 2 componentes que forma hidroxiapatita con efecto bioactivo. El tejido duro de los dientes humanos en su mayoría del compuesto de fosfato de calcio inorgánico, hidroxiapatita (Cai0 (P04) 6 (OH) 2) . Para el reemplazo de se tiene disponible una pluralidad de materiales de rellenos basados en diferentes materiales (por ejemplo, amalgama, compuestos, cementos de ionómero de cristal) . Aunque idealmente estos muestran una conducta biocompatible en los dientes, usualmente no existen interacciones entre el tejido duro saludable del diente y el material de relleno. Los productos para cirugía cráneo- facial que se ofrecen1 se asemejan al material óseo humano. Se caracterizan por su biocompatibilidad, es decir, que los materiales se sustituyen por el propio hueso del paciente. La absorción os teoclástica y formación de nuevo hueso en el cuerpo conducen eventualmente a una conversión gradual del hueso.
1 Bone Source fabricado por Laiginger Stryker, Norian CRS fabricado por Synthes-Stratec
Los componentes de polvo de estos productos consisten en anhídrido de fosfato de bicalcio (DCPA) y fosfato de tetracalcio (TTCP) . Se utiliza una solución de monofosfato sódico para la elaboración de la pasta a través de la mezcla. El cemento de los productos obtiene una resistencia a la compresión de aproximadamente 60 y 30 Mpa, respectivamente después del curado. WO 94/20064 "Precursor de Hidroxiapatita de Fosfato de Calcio y métodos para fabricarlo y utilización de el mismo" (inventores L.J. Chow y S. Takagi) describe un cemento de fosfato de calcio basado en un TTCP con una relación de Ca : P de <2 y en otra sal de fosfato de calcio pobremente soluble, incluyendo DCPA. El cemento se prepara a través de mezclarlo con una solución de 0.25 mmol/1 H3P04 y puede soportar resistencias de compresión de 60 Mpa. Más aún, pueden añadirse proteínas, rellenos, gérmenes de vacunación y sustancias que alteran la viscosidad. Se dice que los materiales son adecuados como material de relleno dental, sustancia de remineralización, desensibilización, y material de reemplazo del hueso. WO 2004/103419 (inventores: J. Barralet, U. Gbureck y R. Thull) se relaciona con un cemento de fosfato de calcio que consiste de dos componentes en
polvo, donde el primer componente tiene un diámetro de partícula de d30 (compl) < 15 µp? y el segundo componente tiene un diámetro de d50 (comp2) >d50 (compl) . El componente 2 es 1.5 a 10 veces mayor que el componente 1. Un ácido oligocarboxílico (por ejemplo, citrato de trisodio, malato de bisodio, tartrato de bisodio) se añade al líquido de mezcla con el fin de reducir el potencial zeta de las partículas, que sirven para el propósito de mejorar la preparación al mezclar las propiedades del polvo y del líquido. Un ejemplo especifica un cemento hecho de los componentes, TTCP y DCPA, con fosfato de sodio que se añade a su componente de polvo como acelerador en la reacción de fraguado. Este cemento obtiene una alta resistencia a la compresión (-100 Mpa) . Es objetivo de la invención proveer otro material dental con efecto bioactivo. El término "bioactivo" , se entiende principalmente con referencia a la capacidad de remineralización . La meta de la remineralización es depositar la hidroxiapatita [ (Ca5 (P04) 3OH) ] de manera que se tome por la sustancia dura del diente. La remineralización tiene el objetivo de evitar una desintegración futura del diente y de regenerar la sustancia del diente.
El objetivo es alcanzar, de acuerdo con la invención, a través de un material dental de 2 componentes con auto curado que tenga como componentes: Componente en polvo que contiene Anhídrido de fosfato de bicalcio (DCPA) o dihidrato de fosfato de bicalcio (DCPD) fosfato de tetracalcio (TTCP) Y Componente líquido que contiene Agua Agente de complexación del grupo de Na4-EDTA o Na5- pentetato Donde se utiliza DCPA cristalino tiene una forma de cristal de pequeñas placas típicas de brusito que tiene un contenido de hierro (Fe) , manganeso (Mn) , molibdeno (Mo) y tungsteno (W) de menos de 0.2 m% (200 ppm) cada uno. Los componentes están diseñados para la elaboración a través de la mezcla de una pasta para aplicación directamente en la cavidad. La pasta cura ahí a través de formar una nueva fase consistente en su mayoría de hidroxiapatita (<95 wt-%) . Ya que la composición es igual a la del diente, este material de relleno tiene la capacidad de la remineralización, que es también una capacidad del esmalte dental.
El anhídrido de fosfato de bicalcio (DCPA) especial o el dihidrato de fosfato de bicalcio (DCPS) de la invención es necesario para tener una pasta particularmente reactiva. Se utiliza también en la síntesis del fosfato de tetracalcio (TTCP) empleada aquí . Lista de Figuras Figura 1,2: Forma de cristal del DCPA especial para la síntesis de TTCP y en la mezcla de polvo de la pasta. Figura 3: Superficie de la pasta curada después de 24 horas Figura 4, 5: Superficie remineralizada de un cuerpo de prueba después de 44 semanas de exposición a saliva artificial (experimento in-vitro) Figura 6: Relleno hecho de la pasta curada en el diente natural después de 4 meses de uso, formación de una capa remineralizada que se extiende desde el relleno del diente (experimento in-vivo) El DCPA se caracteriza por su pureza con respecto a los elementos, Hierro (FE) y manganeso (Mn) . La fracción de estas sustancias debe ser de menos de 0.2 m% (200 ppm) . Más aún, debe ser muy cristalino y
formar la forma de cristal en pequeñas placas típicas de brusito. Las Figuras 1 y 2 muestran imágenes escaneadas con microscopio de electrones de la morfología de cristal de las cristalitas de DCPA. La síntesis de TTCP se lleva a cabo de acuerdo con métodos conocidos, como se describen, por ejemplo en WO9420064, excepto que el DCPA especial descrito anteriormente se utiliza para este propósito. Una síntesis ejemplar se describe en lo siguiente: La pasta puede obtenerse al mezclar la mezcla del polvo hecha de DCPA y TTCP con una solución acuosa de Na4-EDTA o Na5-pentetato (400-700 mmol/1 son útiles) . Los agentes de complexación se añaden para mejorar la preparación a través de mezclar la pasta para procesamiento en la aplicación dental (aplicación dentro de la cavidad, tallada) . Más aún, la pasta cura con partículas de hidroxiapatita que forman un enlace más fuerte que al momento de preparación a través de mezcla utilizando una solución de Na3-citrato, que no conduce a una resistencia a la compresión mayor, pero muestra una estabilidad de abrasión más alta. Para aplicación como un material de relleno directo, esta propiedad es bastante importante para que un relleno sea estable.
El efecto bioactivo de la pasta curada se demostró exitoso a través de experimentos. La Figura 3 muestra la superficie de un cuerpo de prueba 24 horas después de la preparación. Durante el almacenamiento de los cuerpos de prueba en saliva artificial, la remineralización condujo a la formación de una nueva estructura (Figuras 4 y 5) . Las partículas sin forma se redispusieron en las estructuras prismáticas que "crecen" en el cuerpo de prueba perpendiculares a su superficie, similar al esmalte. Una ventaja de este material de acuerdo con la invención como se comparó anteriormente conocido como sistemas es su alta resistencia a la compresión combinado con una alta estabilidad a la abrasión. Los sistemas conocidos son principalmente utilizados en el área de los materiales de reemplazo de hueso, en el cual la propiedad de "estabilidad de abrasión" no es un criterio crucial. La aplicación del material como material de relleno dental, aunque necesita estabilidad con respecto al esfuerzo de masticación. Otra ventaja del material presentado aquí es que tiene la capacidad de remineralización. Se demostró con éxito en los experimentos in vitro y también in vivo, que el material forma una nueva estructura debido a la remineralización. Ya que la
pasta cura sin cambiar su forma (sin encogimiento ni expansión) , no se forma ningún espacio intermedio marginal entre el diente y el material de relleno. Más aún, el relleno mineraliza en el tejido saludable del diente (Figura 6: sección del diente 4 meses después de la colocación del relleno, experimento in vivo) . El siguiente ejemplo demuestra una forma de realización de la presente invención: Ej emplo Un DCPA con un diámetro de partícula (d50) de
10-12 µp? se utiliza para la síntesis de TTCP. Se mezcla con carbonato de calcio (CaC03) en una relación equimolar y sujeto a templado a 1400-1550°C durante 4-18 horas. Una vez que transcurre el tiempo de reacción, el TTCP generado se retira del horno a la temperatura de síntesis y después se enfría a temperatura ambiente. Para utilizar esta mezcla de polvo, el tamaño de la partícula (d50) se ajusta al diámetro de 9-18 m a través de trituración en un triturador de bola. El DCPA en la mezcla de polvo de la pasta tiene un tamaño de partícula de 0.5 - 3 µp? y aún así posee su estructura de cristal en forma de placa. Idealmente, el tamaño de la partícula de TTCP y de DCPA es de 10 µ?? y 1 µp?, respectivamente.
Se obtiene una pasta al mezclar la mezcla de polvo hecha de DCPA y TTCP con una solución acuosa de Na -EDTA (600 mmol/1) . Después de curado, el material se somete a la prueba de acuerdo con ISO 9917:2004. De esta manera se obtienen los valores de resistencia a la compresión de 90 Mpa +/- 7 Mpa. La estabilidad a largo plazo de la pasta curada fue de más de 1 año. La estabilidad de abrasión se investigó utilizando una máquina ACTA para De Gee23,4 (De Gee, A.j., Pallav, P. Davidson, C.L.: Efecto del medio de abrasión sobre el desgaste de compuestos y amalgamas que comparten esfuerzo in vitro. J Dent Res 65, 654-658 (1986)) . En el proceso, la pasta de acuerdo con la invención mostró una abrasión más baja a través de un factor de dos tercios que el sistema de acuerdo con W0 2004/103419.