WO2014037337A1 - Fluoridhaltiger lack zum auftrag auf die zahnoberfläche - Google Patents

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WO2014037337A1
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WO
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fluoride
water
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acid
paint
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PCT/EP2013/068161
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English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Lendenmann
Carlo Bolis
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Ivoclar Vivadent AG
Original Assignee
Ivoclar Vivadent AG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00—Preparations for dentistry
    • A61K6/20—Protective coatings for natural or artificial teeth, e.g. sealings, dye coatings or varnish

Definitions

  • the invention relates to a fluoride lacquer for application to the tooth surface, which is particularly suitable for use in the treatment of hypersensitive teeth and / or Zahnnosl ⁇ se, in caries prophylaxis, in the treatment of incipient caries lesions, the inhibition of demineralization and / or dental erosion.
  • fluorides have led to a swage ⁇ considerable decline of tooth decay in children.
  • WUR clinically significantly demonstrated the caries-reducing effect of fluoride in perma ⁇ nents teeth of children ⁇ us, this success of fluoride is unfortunately accompanied by frequent Geren findings of fluorosis, especially if fluoride is administered as Nah ⁇ insurance supplement or drinking water.
  • Fluoride varnishes for targeted, local application of prophy ⁇ lax caries are in the market for years.
  • the caries prophylactic effect is based on the fluoridation of the tooth, more precisely the deposition of a calcium fluoride-like layer on the tooth and an increase in the fluoride content in the uppermost melt layers.
  • the dissolution of the enamel which consists mainly of hydroxyapatite, slows down in an acid attack.
  • Fluoride also accelerates the crystallization of hydroxyapatite.
  • Already slightly demineralized enamel requires much higher fluoride concentration in the surrounding medium compared to healthy enamel to prevent further demineralization.
  • Clinpro® White Varnish (3M-ESPE) contains 5% sodium fluoride and tricalcium phosphate (TCP) in an alcoholic solution of modified resins.
  • the resins are white or tooth colored, so that the product is practically invisible after application. In vitro fluoride release should be stopped for 24 hours.
  • MI Varnish® (GC Corp.) contains 5% sodium fluoride hyd ⁇ rêts rosin and CPP-ACP (casein phosphopeptide - amor- PHEs calcium phosphate) in a solution of polyvinyl acetate in ethyl alcohol. It supplies the tooth surface with biover Reichgba ⁇ rem calcium, phosphate and fluoride.
  • suspensions of sodium and calcium fluoride in a solution of nitrocellulose in a mixture of ethyl acetate and isopentyl propionate (bifluoride 10, bifluoride 12, VOCO) are used for caries prevention and treatment of hypersensitivity.
  • the product Fluor Protector® (Ivoclar-Vivadent) contains a mixture of a fluorosilane and a polyisocyanate dissolved in a mixture of ethyl acetate and isoamylpropionate.
  • the known products are not satis ⁇ tory in all respects. Suspended fluoride can settle during the La ⁇ delay, so that suspensions must frequently be homogenized by mixing before application.
  • the suspended fluoride After the application, the suspended fluoride must first dissolve, so that it can interact with the hydroxylapatite of the tooth, which delays the Fluorid arthritisset tion.
  • a wide particle size distribution of ⁇ fluoride particles may also include an unre ⁇ lar Fluoridkeset Zung also be impaired.
  • the fluoride source fluorosilane in organic solvents ⁇ forward soluble, the initial wetting Fluoridkeset will ever ⁇ but delayed in that the fluorosilane must be hydrolyzed Siert first.
  • the paints are usually applied with a small brush or a sponge on the tooth surface. It is advantageous if a thin film can be produced, wel ⁇ cher after treatment by the patient as little disturbing as possible. Many suspensions, however, are highly viscous liquids which give relatively thick films.
  • Solvents such as ethyl acetate and isoamylpropionate have ei ⁇ nen strong and often perceived as unpleasant odor.
  • the invention has for its object to provide a fluoridhalti ⁇ gen paint for dental treatment available that does not have the drawbacks described above.
  • the paint with low fluoride concentration is an effective fluoridation and remineralization of tooth enamel made union ⁇ .
  • the paint should have the lowest possible viscosity and allow the production of colorless paint films.
  • Fluoride source in dissolved form It has surprisingly been found that materials of the invention even at relatively low levels of fluoride have a high fluo ⁇ ridkeset Zung and in particular that the released fluoride is very effective absorbed by the enamel.
  • the fluoride ⁇ source usually sodium fluoride
  • the fluoride ⁇ source is as a suspended powder before ⁇ must remain on the teeth long, because the river ⁇ ORID must solve first, before it can be censusnom from enamel ⁇ men .
  • the dissolution of the fluoride is done by water from the saliva. Since known paints are mostly anhydrous and hydrophobic, the saliva comes only superficially in contact with the paint layer and triggers fluoride out.
  • plasticizer for the preparation of the paints are fatty alcohols, polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), dexpanthenol and preferably esters such as to ⁇ ckerester and alkyl or phenyl esters of di- or tricarboxylic acids or hydroxydi- or tricarboxylic acids with a or more hydroxyl groups.
  • PEG polyethylene glycol
  • PPG polypropylene glycol
  • dexpanthenol preferably esters such as to ⁇ ckerester and alkyl or phenyl esters of di- or tricarboxylic acids or hydroxydi- or tricarboxylic acids with a or more hydroxyl groups.
  • esters are, for example, alkyl or phenyl esters (C12 and higher, preferably C12-24) of dicarboxylic acids, hydroxydicarboxylic acids with one (preferably diisostearyl malate, obtainable, for example, from Lubrizol under the name Schercemol TM DISM ester) or more hydroxyl groups; Alkyl or phenyl esters of polyethylene glycols or polypropylene glycol or combinations thereof (preferably PEG / PPG-8/3 diisostearates, obtainable, for example, from Lubrizol under the name Hydramol TM PGPD ester); Alkyl or phenylene esters of glycerol, di- or triglycerol (preferably polyglyceryl-3-laurate, obtainable, for example, from Firmal Lubrizol under the name Hydramol TM TGL ester;); Alkyl or Phe ⁇ nylester of di- and tricarboxylic acids or hydroxydi- and tri
  • Suitable plasticizers are particularly Zuckerester, insbeson ⁇ particular ester of an organic acid are suitable, preferably a mono-carboxylic acid having from 1 to 18 atoms, in particular 1 to 4 carbon, with a mono- or disaccharide, in which such esters are particularly preferred, in which the Hydroxyl groups of Sugar component are completely esterified.
  • SAIB is a mixture of different isomers, their interaction ⁇ reduction corresponds approximately Saccharosediacetathexaisobutyrat. It is a highly viscous liquid. SAIB is an emulsifier and food additive (E number 444).
  • the paints of the invention are characterized in that they contain water. Very particular preference is given to paints containing a mixture of water and a water-miscible organic solvent.
  • Preferred water-miscible organic solvents are mono- or polyhydric C 2 -C 4 -alcohols or C 2 -C 4 -ketones and mixtures thereof, particularly preferably isopropanol, acetone and very particularly preferably ethanol.
  • Lacquers preferred according to the invention comprise ethanol, the ratio of ethanol and water being such that the mixture contains 10 to 30% by weight of water and 70 to 90% by weight of ethanol, in each case based on the total amount of ethanol and water.
  • the paints according to the invention preferably contain no unpleasant-smelling solvents such as, for example, ethyl acetate, isoamyl propionate, isopentyl propionate and alkanes, such as C 1 -C 12 -alkanes, for example n-hexane.
  • no unpleasant-smelling solvents such as, for example, ethyl acetate, isoamyl propionate, isopentyl propionate and alkanes, such as C 1 -C 12 -alkanes, for example n-hexane.
  • fluoride source preferably inorganic fluorides, bifluorides (HYDROGENDIFLUORIDE) or fluorine complex salts are ver ⁇ turns, more preferably NH 4 F, KF, RbF, CsF, NH 4 HF 2, KHF 2, Natriummhexafluorophosphat, most preferably NH 4 F and KF.
  • a fluoride source a mixture of two or more of these substances can be used.
  • the fluoride source is hereinafter for simplicity referred to as fluoride ⁇ net.
  • the fluoride source should be readily soluble in water, ie have a solubility at 25 ° C of at least 5 mol in 1 kg of water, preferably ⁇ be at least 10 mol in 1 kg of water.
  • OF INVENTION ⁇ -making is particularly suitable according fluorides and their Löslichkei ⁇ th are as follows:
  • the paints according to the invention have the advantage that the fluo ⁇ ridttle is already present in the paint in dissolved form, so it Zung no delays of Fluoridkeset comes through on ⁇ solvent processes.
  • the amount of dissolved fluoride can be achieved by the type of fluoride source, type and amount of the solution ⁇ means and control the water content of the paint.
  • the fluoride-containing paints according to the invention preferably contain as film formers an alcohol- or ketone-soluble, preferably an ethanol-soluble polymer.
  • the term alko ⁇ hol- or ketone-soluble refers to the above solvents.
  • the film former is insoluble in water.
  • Be ⁇ vorzugt are polymers containing up in ethanol or mixtures of ethanol and up to 50 wt .-% water solubility of at least 6 wt .-% and 10 wt .-% preferably at least point.
  • Water-insoluble polymers such Sub be understood ⁇ punch which has a solubility of 5 wt .- times maxi ⁇ %, in particular more than 4 wt .-% in water have. Unless otherwise indicated, all solubility data herein refer to a temperature of 25 ° C.
  • anionic polymers are homo- and copolymers of acrylic acid and methacrylic acid, copolymers of acrylic acid, acrylates and acrylamide, as well as homo- and copolymers of acrylic acid and methacrylic acid esters.
  • Particularly suitable polymers are copolymers of t-butyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid (eg Luvimer® 100P), copolymers of ethyl acrylate and methacrylic acid (eg Luviflex® Soft and Luvimer® MAE), copolymers of N-tert-butylacrylamide, ethyl acrylate , acrylic acid (Ultrahold® 8 strong of BASF AG), copolymers of vinyl acetate, crotonic acid and ge ⁇ optionally further Vinylester (eg Luviset®, BASF AG), anionic polysiloxanes, for example carboxy, t-butyl acrylate, methacrylic acid (such as Luviskol® VBM , BASF AG).
  • anionic polymers also include vinyl acetate / crotonic acid copolymers, as are commercially available, for example, under the names Resyn® (Akzo Nobel) and Gafset
  • the group of polymers suitable according to the invention as film formers comprises Balance® CR (Akzo Nobel, Acrylate Copolymer), Balance® 0/55 (Akzo Nobel, Acrylate Copolymer), Balance® 47 (Akzo Nobel, Octylacrylamide / Acrylates / Butylaminoethyl Methacrylate copolymer), Amphomer® HC (Akzo Nobel; Acry ⁇ lat / octylacrylamide copolymer), Amphomer® 28-4910 (Akzo Nobel; octylacrylamide / acrylate / butylaminoethyl methacrylate copolymer), advantage Plus (ISP; VA / butyl maleate / isobornyl acrylates co polymer), Luviflex® Silk (BASF, reaction product of t-butyl acrylate, methacrylic acid and dimethicone copolyol), Resyn XP (Akz
  • Suitable polymers are also amphoteric polymers, such as the un ⁇ ter the name Amphomer® (Akzo Nobel) available Octy- lacrylamid / methyl methacrylate / tert. Butylaminoethylmethacrylic / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymers.
  • Particularly preferred anionic film formers are acrylate and methacrylate homopolymers, acrylate and methacrylate copolymers, terpolymers of C 4 -C 8 -alkyl acrylamide, acrylates and acrylic acid, terpolymers of methacrylic acid and acrylates, vinyl acetate-crotonic acid copolymers and mixtures thereof.
  • Full loading Sonders preferred film formers are terpolymers of tert-butyl acrylate, ethyl acrylate and methacrylic acid (INCI name: ac ⁇ rylates copolymer).
  • the polymers are preferably used in ionic and not in neutralized form.
  • the lacquers of the invention preferably contain no natural resins such as e.g. Rosin, mastic or shellac.
  • the remaining water in the paint film allows a Diffusion of the fluoride ions in the direction of tooth enamel, so that quickly a high fluoride content on the enamel is ⁇ he aims.
  • the plasticizer prevents hardening of the varnish on the teeth also that the film former inhomogeneous dry out ⁇ net or precipitated and that too large crystalline Do ⁇ mänen of the film former train. It is particularly advantageous that, after topical application to the enamel, the lacquers according to the invention after a short time lead to a marked increase in the fluoride concentration on and in the enamel.
  • alka ⁇ lilösliches fluoride (ASF; "on melting") values of 10 to 50 pg / cm 2 are achieved after one hour treatment period, and for structurally bound fluoride (SBF; "in the melt”) values of 5-20 pg / cm 2 .
  • Structurally bound fluoride is fluoride, which is incorporated into the hydroxyapatite crystals of Zahnschmel ⁇ zes and can be determined after etching the melt surface with HCIO 4 .
  • the determination of the fluoride on the enamel and in the enamel is described in Example 2.
  • the rapid increase of the fluoride concentration on and in the melt allows a treatment time of 1 hour or less , preferably 0.5 to 1 hour.
  • ASF melt fluoridation
  • the paints according to the invention may contain customary additives such as flavorings, sweeteners, fillers and antibacterial agents. These substances are usually used in amounts of 0.01 to 10 wt. preferably 0.01 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.01 to 2 wt .-% used.
  • Suitable sweeteners are particularly natural and syn ⁇ thetic sugar substitutes such as sugar alcohols (sorbitol, mannitol, xylitol, etc.) and sweeteners (saccharin, acesulfame, Aspar- tam, cyclamate, neohesperidin, sucralose, stevioside, etc.) are suitable.
  • sugar alcohols sorbitol, mannitol, xylitol, etc.
  • sweeteners sacharin, acesulfame, Aspar- tam, cyclamate, neohesperidin, sucralose, stevioside, etc.
  • a filler are particularly suitable precipitated or pyrogenic Kie ⁇ selklaren (eg Aerosil from Evonik), nanoscale metal oxides such as fumed alumina (eg Aeroxid Alu C, Evonik) or mineral fillers such as layer silicates.
  • Kie ⁇ selklaren eg Aerosil from Evonik
  • nanoscale metal oxides such as fumed alumina (eg Aeroxid Alu C, Evonik) or mineral fillers such as layer silicates.
  • antibacterial agents are peroxides such as hydrogen peroxide or carbamide peroxide, furthermore chlorhexidine, cetylpyridinium chloride, hydroxybenzoic acid esters (parabens), etc.
  • Coatings of this invention can also contain other inorganic Stof ⁇ fe, for example, promote mineral springs, which ralisation the Remine- of teeth.
  • examples are amorphous calcium phosphate, tricalcium phosphate, calcium carbonate, hydroxylapatite, fluorapatite, potassium phosphate, etc. These substances are ideally so fine that they remain suspended in a low-viscosity liquid. Therefore finely ground or nanoscale particle sizes of such materials are desired.
  • Be ⁇ preferred are particle sizes of 0.005 pm to 10 pm, especially preferably 0.005 pm to 1 pm and very particularly preferably 5 nm to 200 nm.
  • paints which contain or consist of a combination of preferred and in particular of particularly preferred components are particularly advantageous. Sol ⁇ che combinations are therefore preferred.
  • a particularly advantageous combination is ⁇ example, a paint that
  • Flavoring agent (s) and
  • a preferred fluoride varnish without plasticizer is:
  • Flavoring agent (s).
  • the paints of the invention can be applied quickly to the tooth with a brush or sponge and bil ⁇ den there after evaporation of the solvent a colorless, clear and well-adherent paint film, the fast and high Having Fluoridkeset tion and after only a short Applikati ⁇ onszeit of one hour results in a large amount of alkali-soluble fluoride on the enamel surface.
  • the paints form a calcium fluoride-like layer on the enamel and provide the enamel below the surface with fluoride. It is generated with a surprisingly highly concentrated production ⁇ th least equivalent fluoridation the top enamel layer.
  • the materials of the invention are characterized by a combina ⁇ tion of advantageous properties.
  • the viscosity is 10 to 5000 mPa-s, preferably 10 to 1,000 mPa-s, and particularly be ⁇ vorzugt 10 to 250 mPa ⁇ s (measured with a cone and plate measurement system at 15.0 ° C and a shear rate of 100 sec _1 ).
  • the materials of the invention are particularly suitable for comparison application in the treatment of hypersensitive teeth and / or tooth necks in caries prevention in the treatment be ⁇ beginning forming caries lesions, the inhibition of Demineralisati- on teeth and / or tooth erosion, protection of fissures and Dimples and melt fluoridation.
  • the paint of the invention was a small brush (Microbrush®) was applied to the enamel and getrock ⁇ net (25 ° C, lh).
  • the dried samples were stored in artificial saliva (37 ° C, lh or 24h). The artificial saliva was exchanged for an hour to avoid the formation hö ⁇ herer fluoride concentrations in the elution. Then paints with ethanol or acetone were ent ⁇ removed.
  • Superficial alkali-soluble fluoride (ASF) and structurally bound fluoride (SBF) were extracted and measured with an ion-selective electrode. For statistical analysis, an unpaired t-test was performed, p ⁇ 0.05.
  • the determination of the superficial, alkali-soluble fluoride (ASF) was carried out according to Caslavska et al. , Archs oral Biol 20; 333-339, 1975.
  • the superficial, CaF 2 -like fluoride was ge ⁇ dissolved by 24-hour immersion of the sample in IM KOH, the solution is then neutralized with HNO 3, and the fluoride ion concentrate after addition of a buffer to adjust the Total ionic strength (TISAB II buffer, preparation: dissolve 58 g of NaCl in 500 g of deionized H 2 O in a 1,000 ml beaker, add 57 ml of glacial acetic acid and 4 g of CDTA (1,2-cyclohexylenediaminetetraacetic acid) while stirring, then dissolve with 5 Adjust the pH of NaOH to 5-5.5 (check with pH electrode), allow the solution to cool down and make up to 1000 ml with deionized H 2 O) with a fluoride electrode.
  • the lacquer according to the invention achieved peak values in the fluoride concentration (ASF) and in the enamel (SPF) after topical application despite the significantly lower fluoride content.
  • the demineralized enamel surfaces were, with the exception of the negative control with the corresponding fluoride varnish is be ⁇ (5 min. Allow to dry) and then stored for one hour at 37 ° C in artificial saliva. After removal from the artificial saliva, the varnish was removed by swirling the specimen in pure ethanol (Example 1) or acetone (residual varnish) and briefly rinsed with water. After drying the specimen with compressed air the melt surface by means of EDX ⁇ (spot size 100 pm) was examined. The results are summarized in Table 3. The investigation results show that with EDX differed ⁇ Liche fluoride content in the superficial melting measured who can ⁇ . Here, the varnish of Example 1 treatable ⁇ th sample by far the highest fluorine content. The investigation ahead ⁇ affirms the outstanding Fluorid ists- effect of the paint from Example 1 on demineralized enamel after only a short exposure time. Table 3: Results of EDX measurements
  • Example 2 Analogously to Example 2, ingot blocks were treated with fluoride-containing paints and the alkali-soluble fluoride (ASF) was measured. The dried samples were stored for only 1 hour in saliva-like solution (abbr .: SLS) at 37 ° C. The results are ge shows ⁇ in Table 4 and shown graphically in FIG. 1.
  • terpolymer of tert-butyl acrylate, ethyl acrylate and methacrylic acid (INCI: acrylic copolymer)
  • ammonium fluoride fluoride concentration 10,270 ppm
  • the paint was applied in the manner described in Example 4 on enamel blocks of bovine teeth and after 1 h ⁇ tion position in artificial saliva (SLS) the alkali-soluble fluoride (ASF) measured. A value of 29.09 ⁇ 3.22 pg / cm 2 was found (negative control (deionized water): 0.68 ⁇ 0.03 pg / cm 2 ).

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Description

Fluoridhaltiger Lack zum Auftrag auf die Zahnoberfläche
Die Erfindung betrifft einen fluoridhaltigen Lack zum Auftrag auf die Zahnoberfläche, der sich insbesondere zur Verwendung bei der Behandlung überempfindlicher Zähne und/oder Zahnhäl¬ se, bei der Kariesprophylaxe, bei der Behandlung beginnender Kariesläsionen, der Inhibierung von Demineralisation und/oder Zahnerosion eignet. In den letzten Jahrzehnten haben Fluoride zu einem eindrück¬ lichen Rückgang von Karieserkrankungen bei Kindern geführt. Während die kariesmindernde Wirkung von Fluoriden in perma¬ nenten Zähnen von Kindern klinisch deutlich nachgewiesen wur¬ de, ist dieser Erfolg von Fluorid leider begleitet von häufi- geren Befunden von Fluorose, besonders wenn Fluorid als Nah¬ rungsergänzung oder über Trinkwasser verabreicht wird. Schon bei Fluoridkonzentrationen größer als 1 ppm im Trinkwasser kann Fluorose verstärkt auftreten. Bei Kindern unter 6 Jahren werden von der American Dental Association ausschließlich Fluoridlacke zur Fluoridierung empfohlen, um das Risiko einer Fluoridvergiftung durch Verschlucken gering zu halten.
Fluoridlacke für die gezielte, lokale Applikation zur Prophy¬ laxe von Karies sind schon seit Jahren auf dem Markt. Die ka- riesprophylaktische Wirkung beruht auf der Fluoridierung des Zahns, genauer der Deposition einer calciumfluorid-ähnlichen Schicht auf dem Zahn sowie einer Erhöhung des Fluoridgehaltes in den obersten Schmelzschichten. Dadurch wird das Auflösen des Zahnschmelzes, welcher hauptsächlich aus Hydroxylapatit besteht, bei einem Säureangriff verlangsamt. Fluorid be¬ schleunigt ebenfalls die Kristallisation von Hydroxylapatit . Bereits leicht demineralisierter Schmelz benötigt, verglichen mit gesundem Schmelz, im umgebenden Medium wesentlich höhere Fluoridkonzentration, um die weitere Demineralisation zu ver- hindern. Aktuelle am Markt befindliche Fluoridlacke, welche ohne Lichtpolymerisation auskommen, sind hauptsächlich Suspensio¬ nen von Natriumfluorid in einer Lösung von Naturharzen. Das Produkt Duraphat® (Colgate) enthält neben Natriumfluorid verschiedene Harze wie Kolophonium, Mastix und Schellack. Als Lösungsmittel dient Ethanol. Es wurde gezeigt, dass Duraphat® in der Prävention der Wurzelkaries, zur Behandlung hypersen¬ sibler Zahnhälse und zur Verlangsamung der Progressionsrate von erosiven Zahnveränderungen wirksam ist. Die Fluoridakku- mulation ist von der Applikationszeit abhängig. Eine sechs¬ stündige Applikation führte zu einer wesentlich höheren Fluo- ridanreicherung als eine einstündige Applikation (Hellwig, Oralprophylaxe & Kinderzahnheilkunde 30 (2008) 4, 139-143).
Clinpro® White Varnish (3M-ESPE) enthält 5 % Natriumfluorid und Tricalciumphosphat (TCP) in einer alkoholischen Lösung von modifizierten Harzen. Die Harze sind weiß oder zahnfar- ben, so dass das Produkt nach dem Auftrag praktisch nicht sichtbar ist. In vitro soll die Fluoridfreiset zung über einen Zeitraum von 24 Stunden anhalten.
MI Varnish® (GC Corp.) enthält neben 5 % Natriumfluorid hyd¬ riertes Kolophonium und CPP-ACP (Caseinphosphopeptid - amor- phes Calciumphosphat ) in einer Lösung von Polyvinylacetat in Ethylalkohol . Es versorgt die Zahnoberfläche mit bioverfügba¬ rem Calcium, Phosphat und Fluorid.
Daneben werden Suspensionen von Natrium- und Calciumfluorid in einer Lösung von Nitrocellulose in einer Mischung aus Ethylacetat und Isopentylpropionat (Bifluorid 10, Bifluorid 12; VOCO) zur Kariesprävention und Behandlung von Hypersensi- bilität eingesetzt. Das Produkt Fluor Protector® ( Ivoclar-Vivadent ) enthält eine Mischung eines Fluorsilans und eines Polyisocyanats gelöst in einer Mischung aus Ethylacetat und Isoamylpropionat . Die bekannten Produkte sind nicht in jeder Hinsicht zufrie¬ denstellend. Suspendiertes Fluorid kann sich während der La¬ gerung absetzen, so dass Suspensionen vor der Applikation häufig durch Mischen homogenisiert werden müssen. Nach der Applikation muss sich das suspendierte Fluorid zudem erst lö- sen, damit es mit dem Hydroxylapatit des Zahns wechselwirken kann, was die Fluoridfreiset zung verzögert. Eine breite Korn¬ größenverteilung der Fluoridpartikel kann außerdem eine unre¬ gelmäßige Fluoridfreiset zung zur Folge haben. Die Fluoridquelle Fluorsilan ist zwar in organischen Lösungs¬ mitteln löslich, die anfängliche Fluoridfreiset zung wird je¬ doch dadurch verzögert, dass das Fluorsilan zuerst hydroly- siert werden muss. Die Lacke werden meist mit einem kleinen Pinsel oder einem Schwämmchen auf die Zahnoberfläche aufgebracht. Dabei ist es von Vorteil, wenn ein dünner Film erzeugt werden kann, wel¬ cher nach der Behandlung vom Patienten als möglichst wenig störend empfunden wird. Bei vielen Suspensionen handelt es sich jedoch um hochviskose Flüssigkeiten, die relativ dicke Filme ergeben.
Die für eine ausreichende Fluoridierung nötigen hohen Natri- umfluoridkonzentrationen erhöhen, speziell bei einer hohen Viskosität der Lacke und den daraus resultierenden dicken und damit viel Fluorid enthaltenden Lackfilmen, das Risiko einer Fluorose, da die sich mit der Zeit ablösenden Lackfilme häu¬ fig verschluckt werden. Naturharze wie Kolophonium, Kolophoniumderivate, Mastix oder Schellack sind hellgelb bis bernsteinfarbig und bewirken eine starke Färbung der Lacke. Die Lackfilme sind daher nach dem Auftrag auf die Zahnoberfläche während der Tragedauer sicht¬ bar, was von vielen Patienten als störend empfunden wird. Das suspendierte Natriumfluorid bewirkt zwar eine Aufhellung des Lackfilms, dies geschieht aber auf Kosten der Transparenz, d.h. die Suspension und auch der getrocknete Film wirken opak und heben sich von der Zahnoberfläche optisch ab. Kolophonium kann allergische Reaktionen und Asthma auslösen und Ekzeme verursachen .
Andere Lackkomponenten wie Polyisocyanate reagieren leicht mit Wasser zu Polyharnstoffen, was eine aufwendige, wasser¬ dichte Verpackung für Mehrfachanwendungen erforderlich macht. Außerdem muss die Zahnoberfläche vor der Applikation gut ge¬ trocknet werden, was speziell bei Kindern nicht einfach zu erreichen ist.
Lösungsmittel wie Ethylacetat und Isoamylpropionat haben ei¬ nen starken und vielfach als unangenehm empfundenen Geruch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fluoridhalti¬ gen Lack für die Zahnbehandlung zur Verfügung zu stellen, der die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll der Lack bei geringer Fluoridkonzentration eine wirksame Fluoridierung und Remineralisierung des Zahnschmelzes ermög¬ lichen. Der Lack soll eine möglichst geringe Viskosität haben und die Herstellung farbloser Lackfilme erlauben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch fluoridhaltige Lacke gelöst, die
25 - 87,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel,
2 - 50 Gew.-% Wasser,
5 - 50 Gew.-% wasserunlöslichen Filmbildner,
0,5 - 10 Gew. o,
o anorganische Fluoridquelle in gelös ter Form und vorzugsweise
5 - 25 Gew.-% Weichmacher enthalten, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des Lacks.
Bevorzugt sind Lacke, die
45 - 80 Gew.-%, insbesondere 48 - 70 Gew.-% organisches Lösungsmittel ,
5 - 25 Gew.-%, insbesondere 10 - 20 Gew.-% Wasser,
5 - 25 Gew.-%, insbesondere 8 - 20 Gew.-% wasserunlösli¬ chen Filmbildner,
5 - 22 Gew.-%, insbesondere 10 - 20 Gew.-% Weichmacher und
0,5 - 5 Gew.-%, insbesondere 1 - 3 Gew.-% anorganische
Fluoridquelle in gelöster Form enthalten . Es wurde überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäßen Lacke auch bei relativ geringen Fluoridmengen eine hohe Fluo¬ ridfreiset zung zeigen und insbesondere dass das freigesetzte Fluorid sehr effektiv vom Zahnschmelz aufgenommen wird. Produkte nach dem Stand der Technik, in denen die Fluorid¬ quelle (meist Natriumfluorid) als suspendiertes Pulver vor¬ liegt, müssen lange auf dem Zahn verbleiben, da sich das Flu¬ orid zunächst lösen muss, bevor es vom Zahnschmelz aufgenom¬ men werden kann. Das Auflösen des Fluorids geschieht durch Wasser aus dem Speichel. Da bekannte Lacke meist wasserfrei und hydrophob sind, kommt der Speichel nur oberflächlich mit der Lackschicht in Kontakt und löst Fluorid heraus. Problema¬ tisch ist dabei weiterhin, dass die freigesetzten Fluoridio- nen nur schwer durch den hydrophoben Lackfilm hindurch in Richtung Zahnoberfläche diffundieren können und daher zum größten Teil in die Mundhöhle abwandern. Das führt dazu, dass bekannte Produkte zwar große Mengen an Fluorid freisetzen können, aber nur wenig Fluorid auf den Schmelz gelangt.
Erfindungsgemäß bevorzugte Weichmacher zur Herstellung der Lacke sind Fettalkohole, Polyethylenglykol (PEG) , Polypropy- lenglykol (PPG) , Dexpanthenol und vorzugsweise Ester, wie Zu¬ ckerester und Alkyl- oder Phenylester von Di- oder Tricarbon- säuren oder Hydroxydi- oder tricarbonsäuren mit einer oder mehreren Hydroxylgruppen.
Bevorzugte Ester sind beispielsweise Alkyl- oder Phenylester (C12 und höher, vorzugsweise C12-24) von Dicarbonsäuren, Hydro- xydicarbonsäuren mit einer (vorzugsweise Diisostearyl Malate, erhältlich z.B. von der Firma Lubrizol unter der Bezeichnung Schercemol™ DISM Ester) oder mehreren Hydroxylgruppen; Alkyl- oder Phenylester von Polyethylenglykolen oder Polypropy- lenglykol oder Kombinationen davon (vorzugsweise PEG/PPG-8/3 Diisostearate, erhältlich z.B. von der Firma Lubrizol unter der Bezeichnung Hydramol™ PGPD Ester) ; Alkyl- oder Pheny- lester von Glycerin, Di- oder Triglycerin (vorzugsweise Po- lyglyceryl-3 Laurate, erhältlich z.B. von der Firmal Lubrizol unter der Bezeichnung Hydramol™ TGL Ester; ) ; Alkyl- oder Phe¬ nylester von Di- und Tricarbonsäuren oder Hydroxydi- und Tri¬ carbonsäuren mit Guerbetalkoholen (Ci6 und höher, vorzugswei- se C16-40) vorzugsweise Trioctyldodecylcitrat , Adipinsäurepo- lyester (erhältlich z.B. von der Firma Lanxess unter der Be¬ zeichnung Ultramoll®) , Alkylsulfonsäurephenylester (erhält¬ lich z.B. von der Firma Lanxess unter der Bezeichnung Mesa- moll®) , Ester von hydriertem Kolophonium, Fettalkohole, Dex- panthenol, Polyethylenglykol (PEG) , Polypropylenglykol (PPG) .
Als Weichmacher eignen sich besonders Zuckerester, insbeson¬ dere Ester einer organischen Säure, vorzugsweise einer Mono- carbonsäure mit 1 bis 18, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoff- atomen, mit einem Mono- oder Disaccharid, wobei solche Ester besonders bevorzugt sind, in denen die Hydroxylgruppen der Zuckerkomponente vollständig verestert sind. Ganz besonders bevorzugt sind Ester von Saccharose mit Essigsäure oder Iso¬ buttersäure oder gemischte Ester von Saccharose mit Essigsäu¬ re und Isobuttersäure und insbesondere Saccharoseacetat isobu- tyrat (SAIB; INCI-Name: sucrose acetate isobutyrate) . SAIB ist eine Mischung unterschiedlicher Isomere, deren Zusammen¬ setzung in etwa Saccharosediacetathexaisobutyrat entspricht. Es handelt sich um eine hochviskose Flüssigkeit. SAIB ist ein Emulgator und Lebensmittelzusatzstoff (E-Nummer 444).
Die erfindungsgemäßen Lacke zeichnen sich dadurch aus, dass sie Wasser enthalten. Ganz besonders bevorzugt sind Lacke, die eine Mischung von Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel enthalten. Bevorzugte wassermisch- bare organische Lösungsmittel sind ein- oder mehrwertige C2- C4-Alkohole oder C2-C4-Ketone und Mischungen davon, besonders bevorzugt Isopropanol, Aceton und ganz besonders bevorzugt Ethanol . Erfindungsgemäß bevorzugte Lacke enthalten Ethanol, wobei das Verhältnis von Ethanol und Wasser so bemessen ist, dass die Mischung 10 bis 30 Gew.-% Wasser und 70 bis 90 Gew.-% Ethanol enthält, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Ethanol und Wasser .
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Lacke vorzugsweise keine unangenehm riechenden Lösungsmittel wie z.B. Ethylacetat, Isoamylpropionat , Isopentylpropionat und Alkane, wie Cs-Ci2-Alkane, beispielsweise n-Hexan.
Als Fluoridquelle werden vorzugsweise anorganische Fluoride, Bifluoride (Hydrogendifluoride) oder Fluorkomplexsalze ver¬ wendet, besonders bevorzugt NH4F, KF, RbF, CsF, NH4HF2, KHF2, Natriummhexafluorophosphat , ganz besonders bevorzugt NH4F und KF . Als Fluoridquelle kann auch eine Mischung von zwei oder mehr dieser Stoffe eingesetzt werden. Die Fluoridquelle wird im Folgenden der Einfachheit halber auch als Fluorid bezeich¬ net .
Die Fluoridquelle soll gut in Wasser löslich sein, d.h. eine Löslichkeit bei 25°C von mindestens 5 mol in 1 kg Wasser, be¬ vorzugt mindestens 10 mol in 1 kg Wasser aufweisen. Erfin¬ dungsgemäß besonders geeignete Fluoride und deren Löslichkei¬ ten sind wie folgt:
Fluoridquelle Löslichkeit Löslichkeit
(g/100 g H20) (mol/kg H20)
Kaliumbifluorid; KHF2 39, 2 5, 0
Natriumhexafluorophosphat 103 5,5
monohydrat; NaPF6 x H20
Ammoniumbifluorid; NH4HF2 60,2 10, 6
Silber (I) fluorid; AgF 172 13, 6
Kaliumfluorid; KF 102 17, 6
Ammoniumfluorid; NH4F 83,5 22,5
Rubidiumfluorid; RbF 300 28,7
Cäsiumfluorid; CsF 573 37,7
Die erfindungsgemäße Lacke haben den Vorteil, dass die Fluo¬ ridquelle bereits im Lack in gelöster Form vorliegt, so dass es zu keinen Verzögerungen der Fluoridfreiset zung durch Auf¬ lösevorgänge kommt. Die Menge an gelöstem Fluorid lässt sich durch die Art der Fluoridquelle, Art und Menge des Lösungs¬ mittels und den Wassergehalt des Lacks steuern.
Die erfindungsgemäßen fluoridhaltigen Lacke enthalten als Filmbildner vorzugsweise ein alkohol- oder ketonlösliches , vorzugsweise ein ethanollösliches Polymer. Der Begriff alko¬ hol- oder ketonlöslich bezieht sich auf die oben genannten Lösungsmittel. Der Filmbildner ist in Wasser unlöslich. Be¬ vorzugt sind Polymere, die in Ethanol oder Mischungen aus Ethanol und bis zu 50 Gew.-% Wasser eine Löslichkeit von min- destens 6 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% auf- weisen. Unter wasserunlöslichen Polymeren werden solche Sub¬ stanzen verstanden, die in Wasser eine Löslichkeit von maxi¬ mal 5 Gew.-%, insbesondere maximal 4 Gew.-% aufweisen. Wenn nicht anders angegeben beziehen sich alle Löslichkeitsangaben hierin auf eine Temperatur von 25 °C.
Als Filmbildner eignen sich neutrale, kationische und insbe¬ sondere anionische filmbildende Polymere. Beispiele für anionische Polymere sind Homo- und Copolymeri- sate von Acrylsäure und Methacrylsäure, Copolymere von Acryl- säure, Acrylaten und Acrylamid, sowie Homo- und Copolymerisa- te von Acrylsäure- und Methacrylsäureestern . Besonders geeignete Polymere sind Copolymere aus t-Butyl- acrylat, Ethylacrylat , Methacrylsäure (z.B. Luvimer® 100P) , Copolymere aus Ethylacrylat und Methacrylsäure (z.B. Lu- viflex® Soft und Luvimer® MAE), Copolymere aus N-tert.- Butylacrylamid, Ethylacrylat, Acrylsäure (Ultrahold® 8 strong der BASF AG) , Copolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und ge¬ gebenenfalls weitere Vinylester (z.B. Luviset®, BASF AG), anionische Polysiloxane, z.B. carboxyfunktionelle, t-Butyl- acrylat, Methacrylsäure (z.B. Luviskol® VBM, BASF AG). Bei¬ spiele für anionische Polymere sind weiterhin Vinylace- tat /Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen Resyn® (Akzo Nobel) und Gafset® (GAF) im Handel sind .
Weiterhin umfasst die Gruppe der erfindungsgemäß als Film- bildner geeigneten Polymere Balance® CR (Akzo Nobel; Acrylate Copolymer), Balance® 0/55 (Akzo Nobel; Acrylate Copolymer), Balance® 47 (Akzo Nobel; Octylacrylamid/Acrylate/Butylamino- ethylmethacrylate Copolymer), Amphomer® HC (Akzo Nobel; Acry¬ lat/Octylacrylamid Copolymer), Amphomer® 28-4910 (Akzo Nobel; Octylacrylamid/Acrylat/Butylaminoethylmethacrylat Copolymer) , Advantage® Plus (ISP; VA/Butyl Maleate/lsobornyl Acrylate Co- polymer) , Luviflex® Silk (BASF; Reaction product of t-butyl acrylate, methacrylic acid and dimethicone copolyol) , Resyn XP (Akzo Nobel; Acrylates/Octylacrylamide Copolymer) . Geeignete Polymere sind auch amphotere Polymere, wie die un¬ ter der Bezeichnung Amphomer® (Akzo Nobel) erhältlichen Octy- lacrylamid/Methylmethacrylat /tert . Butylaminoethylmethacry- lat / 2-Hydroxypropylmethacrylat Copolymere . Besonders bevorzugte anionische Filmbildner sind Acrylat- und Methacrylathomopolymere, Acrylat- und Methacrylatcopolymere, Terpolymere aus C4-C8-Alkyl-Acrylamid, Acrylaten und Acryl- säure, Terpolymere aus Methacrylsäure und Acrylaten, Vinyl- acetat-Crotonsäure-Copolymere und Mischungen davon. Ganz be- sonders bevorzugte Filmbildner sind Terpolymere von tert- Butylacrylat , Ethylacrylat und Methacrylsäure (INCI-Name: ac¬ rylates copolymer) .
Die Polymere werden vorzugsweise in ionischer und nicht in neutralisierter Form eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Lacke enthalten vorzugsweise keine Naturharze wie z.B. Kolophonium, Mastix oder Schellack.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass mit den erfindungsge- mäßen Lacken und insbesondere Lacke, die einen Weichmacher enthalten, bereits nach kurzer Zeit ein hoher Fluoridgehalt auf dem Zahnschmelz erzielt wird. Es wird angenommen, dass nach dem Trocknen der Lacke unter intraoralen Bedingungen ge¬ nügend Wasser im Film verbleibt, um das gelöstes Fluorid ganz oder teilweise in Lösung zu halten. Das in den Lacken enthal¬ tende organische Lösungsmittel verdampft beim Trocknen schneller als der Wasseranteil, so dass trotz des Aufkonzent¬ rierens die Fluoridquelle auch nach dem Trocknen zumindest noch teilweise in gelöster Form vorliegt. Der Weichmacher wirkt sich dabei positiv auf den Restwassergehalt des Films aus. Das verbleibende Wasser im Lackfilm erlaubt eine schnei- le Diffusion der Fluoridionen in Richtung Zahnschmelz, so dass schnell ein hoher Fluoridgehalt auf dem Zahnschmelz er¬ zielt wird. Der Weichmacher verhindert bei der Aushärtung des Lacks auf den Zähnen außerdem, dass der Filmbildner inhomogen austrock¬ net oder präzipitiert und dass sich zu große kristalline Do¬ mänen des Filmbildners ausbilden. Besonders vorteilhaft ist, dass die erfindungsgemäßen Lacke nach topischer Applikation auf den Zahnschmelz schon nach kurzer Zeit zu einer deutlichen Erhöhung der Fluoridkonzent- ration auf und im Schmelz führen. Für oberflächliches, alka¬ lilösliches Fluorid (ASF; "auf Schmelz") werden nach einer Stunde Behandlungsdauer Werte von 10 bis 50 pg/cm2 erzielt, und für strukturell gebundenes Fluorid (SBF; "im Schmelz") Werte von 5 bis 20 pg/cm2. Strukturell gebundenes Fluorid ist Fluorid, das in die Hydroxylapatit-Kristalle des Zahnschmel¬ zes eingebaut wird und kann nach Ätzen der Schmelzoberfläche mit HCIO4 bestimmt werden. Die Bestimmung des Fluorids auf dem Schmelz und im Schmelz wird in Beispiel 2 beschrieben. Die schnelle Erhöhung der Fluoridkonzentration auf und im Schmelz ermöglicht eine Behandlungszeit von 1 Stunde oder we¬ niger, vorzugsweise 0,5 bis 1 Stunde.
Bevorzugt sind Lacke, die nach einer Stunde Behandlungsdauer eine Schmelzfluoridierung (ASF) von mindestens 10 pg/cm2, insbesondere 10 bis 50 pm/cm2, bevorzugt mindestens 15 pg/cm2, insbesondere 15 bis 50 pm/cm2, ergeben, gemessen an Rinderzahnschmelz analog zu Beispiel 2.
Neben den genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Lacke übliche Additive wie Aromastoffe, Süßungsmittel, Füller und antibakterielle Wirkstoffe enthalten. Diese Stoffe werden üblicherweise in Mengen von jeweils 0,01 bis 10 Gew.-%, be- vorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-% eingesetzt.
Als Aromastoffe eignen sich natürliche und künstliche Aromen oder Aromaextrakte mit Geruch / Geschmack nach Pfefferminz, Orange, Erdbeere, Vanille, Melone etc. Geeignete Aromen wer¬ den in „ENTSCHEIDUNG DER KOMMISSION vom 23. Februar 1999 über ein Verzeichnis der in oder auf Lebensmitteln verwendeten Aromastoffe" aufgeführt, das gemäß Verordnung (EG) Nr. 2232/96 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 28. Ok¬ tober 1996 erstellt wurde (1999/217/EG) .
Als Süßungsmittel eignen sich besonders natürliche und syn¬ thetische Zuckerersatzstoffe wie Zuckeralkohole (Sorbit, Man- nit, Xylit etc.) und Süßstoffe (Saccharin, Acesulfam, Aspar- tam, Cyclamat, Neohesperidin, Sucralose, Steviosid etc.).
Als Füller eignen sich besonders gefällte oder pyrogene Kie¬ selsäuren (z.B. Aerosil der Firma Evonik) , nanoskalige Me- talloxide wie z.B. pyrogenes Aluminiumoxid (z.B. Aeroxid Alu C, Evonik) oder mineralische Füller wie z.B. SchichtSilikate .
Als antibakterielle Wirkstoffe eignen sich besonders Peroxide wie Wasserstoffperoxid oder Carbamidperoxid, des weiteren Chlorhexidin, Cetylpyridiniumchlorid, Hydroxybenzoesäureester (Parabene) etc.
Lacke dieser Erfindung können auch weitere anorganische Stof¬ fe enthalten, beispielsweise Mineralquellen, die die Remine- ralisation von Zähnen fördern. Beispiele sind amorphes Calci- umphosphat, Tricalciumphosphat , Calciumcarbonat, Hydroxylapa- tit, Fluorapatit, Kaliumphosphat etc. Diese Stoffe liegen idealerweise so fein vor, dass sie in einer niedrigviskosen Flüssigkeit suspendiert bleiben. Darum sind fein gemahlene oder nanoskalige Teilchengrößen solcher Stoffe gewünscht. Be¬ vorzugt sind Partikelgrößen von 0,005 pm bis 10 pm, besonders bevorzugt 0,005 pm bis 1 pm und ganz besonders bevorzugt 5 nm bis 200 nm.
Besonders vorteilhaft sind naturgemäß solche Lacke, die eine Kombination von bevorzugten und insbesondere von besonders bevorzugten Komponenten enthalten oder daraus bestehen. Sol¬ che Kombinationen sind daher bevorzugt.
Eine ganz besonders vorteilhafte Kombination ist beispiels¬ weise ein Lack, der
Ethanol ,
Wasser,
Terpolymer von tert-Butylacrylat , lacrylat und Methacrylsäure (INCI lates copolymer) ,
Saccharoseacetatisobutyrat ,
Ammoniumfluorid
Aromastoff (e) und
Süßungsmittel enthält.
Ein bevorzugter Fluoridlack ohne Weichmacher ist:
Ethanol
Wasser
Terpolymer von tert-Butylacrylat, lacrylat und Methacrylsäure (INCI lates copolymer)
Süßungsmittel
Ammoniumfluorid
pyrogenes Aluminiumoxid
Aromastoff (e) .
Die erfindungsgemäße Lacke können mit einem Pinsel oder Schwämmchen schnell auf den Zahn aufgetragen werden und bil¬ den dort nach Verdunsten der Lösungsmittel einen farblosen, klaren und gut haftenden Lackfilm, der eine schnelle und hohe Fluoridfreiset zung aufweist und schon nach kurzer Applikati¬ onszeit von einer Stunde eine große Menge alkalilösliches Fluorid auf der Schmelzoberfläche ergibt. Die Lacke ergeben eine calciumfluoridähnliche Schicht auf dem Schmelz und rei- ehern den Schmelz unterhalb der Oberfläche mit Fluorid an. Es wird erstaunlicherweise eine mit höher konzentrierten Produk¬ ten mindestens gleichwertige Fluoridierung der obersten Schmelzschicht erzeugt. Die erfindungsgemäßen Lacke zeichnen sich durch eine Kombina¬ tion von vorteilhaften Eigenschaften aus. Sie weisen eine ho¬ he initiale Fluoridfreiset zung auf und bilden nach dem Trock¬ nen klare und gut haftende Lackfilme. Außerdem haben die La¬ cke eine sehr geringe Viskosität. Die Viskosität ist 10 bis 5.000 mPa-s, bevorzugt 10 bis 1.000 mPa-s und besonders be¬ vorzugt 10 bis 250 mPa-s (gemessen mit einem Kegel-Platte- Messsystem bei 15,0°C und einer Scherrate von 100 s_1) .
Die erfindungsgemäßen Lacke eignen sich insbesondere zur Ver- wendung bei der Behandlung überempfindlicher Zähne und/oder Zahnhälse, bei der Kariesprophylaxe, bei der Behandlung be¬ ginnender Kariesläsionen, der Inhibierung von Demineralisati- on von Zähnen und/oder Zahnerosion, zum Schutz von Fissuren und Grübchen und zur Schmelzfluoridierung .
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Bei¬ spielen näher erläutert.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1
Herstellung eines fluoridhaltigen Lacks Durch Mischen der Komponenten wurde ein Lack mit der folgen¬ den Zusammensetzung hergestellt: Anteil Komponente
58,70 Ethylalkohol puriss .
14, 68 Wasser entionisiert
15, 00 Saccharose acetat isobutyrat ( SAIB)
10,00 Acrylat Copolymer (Luvimer 100P, Fa. BASF)
1,50 Ammoniumfluorici
0,10 synth . Pfefferminzaroma
0, 02 Süßungsmittel (Saccharin)
Sämtliche Bestandteile wurden unter Rühren im vorgelegten Lö¬ sungsmittel aufgelöst. Es wurde ein stabiler, praktisch farb¬ loser, homogener, niedrigviskoser Lack erhalten.
Beispiel 2
In-vitro Schmelzfluoridierung durch Fluoridlacke (24h)
Zur Bestimmung der in-vitro Fluoridierung wurden aus Rinder¬ zähnen zylindrische Schmelzblöcke (n=18) herausgebohrt und poliert (SiC, 4000 Grit) . Danach wurden die Schmelzproben bei Raumtemperatur 1 Stunde mit Milchsäure demineralisiert (Demi- neralisationslösung in Anlehnung an Zahradnik et al . , J Dent Res, 1976, 55; 4; 664-670, jedoch mit einer geringeren Calci¬ umkonzentration wie in Speichel: Milchsäure 0.1 mol/1; Ca3(PC>4) 2 50 mg/1; NaN3 0.02 % (Konservierungsmittel); mit 2-5 M KOH auf pH 4.4 einstellen), dann gemäß Herstelleranweisun- gen mit den zu prüfenden Lacken beschichtet und getrocknet (25°C, lh) . Der erfindungsgemäße Lack wurde mit einem kleinen Pinsel (Microbrush®) auf den Schmelz aufgetragen und getrock¬ net (25°C, lh) . Die getrockneten Proben wurden in künstlichem Speichel gelagert (37°C, lh bzw. 24h) . Der künstliche Spei- chel wurde nach einer Stunde ausgetauscht, um die Bildung hö¬ herer Fluoridkonzentrationen im Elutionsmedium zu vermeiden. Anschließend wurden die Lacke mit Ethanol oder Aceton ent¬ fernt. Oberflächliches, alkali-lösliches Fluorid (ASF) und strukturell gebundenes Fluorid (SBF) wurden extrahiert und mit einer ionenselektiven Elektrode gemessen. Zur statisti- sehen Analyse wurde ein ungepaarter t-Test durchgeführt, p<0, 05.
Künstlicher Speichel wurde gemäß Takagi, Caries Res 1992; 26; 321-327 hergestellt, jedoch ohne Fluorid. Zusammensetzung: 1,2 mM CaCl2 2 H20, 0, 72 mM KH2P04, 30 mM KCl, 50 mM HEPES (= 4- (2-Hydroxyethyl) -1-Piperazinethanesulfonic Acid), pH 7.
Die Bestimmung des oberflächlichen, alkalilöslichen Fluorids (ASF) erfolgte gemäß Caslavska et al . , Archs oral Biol 20; 333-339, 1975. Hierzu wurde das oberflächliche, CaF2-ähnliche Fluorid durch 24-stündiges Eintauchen der Probe in IM KOH ge¬ löst, die Lösung dann mit HNO3 neutralisiert und die Fluorid- konzentrat ion nach Zugabe eines Puffers zur Einstellung der Gesamt ionenstärke (TISAB Ii-Puffer, Herstellung: 58 g NaCl in 500 g deion. H20 im 1.000 ml Becherglas lösen, 57 ml Eisessig und 4 g CDTA ( 1 , 2-Cyclohexylendiamintetraessigsäure) unter Rühren zufügen und lösen; danach mit 5 M NaOH einen pH-Wert von 5 - 5,5 einstellen (Kontrolle mit pH-Elektrode), Lösung abkühlen lassen und auf 1.000 ml mit deion. H20 auffüllen) mit einer Fluoridelektrode gemessen.
Zur Bestimmung des strukturell gebundenen Fluorids (SBF) wur¬ de eine Biopsie gemäß Sieck et al . , J Dent Res 69; 1261-1265, 1990 durchgeführt. Die Oberfläche der Schmelzproben wurde für 1 Stunde mit 0,5M HCIO4 geätzt. Dabei wurden etwa 100 pm der Oberflächenschicht gelöst. Nach dem Neutralisieren und der Zugabe von TISAB- II wurde die Fluoridkonzentrat ion wieder mit Fluoridelektrode gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt . Tabelle 1: Ergebnisse der in vitro Schmelzfluoridierung nach
24h Behandlung / Lagerung in künstlichem Speichel
Figure imgf000018_0001
*) Vergleichsbeispiel
Werte mit gleichen hochgestellten Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant
Nach dem Auftrag der Lacke auf den Zahnschmelz waren ASF und SBF in allen Proben im Vergleich zu Wasser signifikant er- höht.
Der erfindungsgemäße Lack erzielte nach topischer Applikation trotz deutlich geringerem Fluoridgehalt Spitzenwerte bei der Fluoridkonzentration auf (ASF) und im Schmelz (SPF) .
Beispiel 3
EDX-Untersuchung der Schmelzfluoridierung
Die Fluoridierung von Schmelzoberflächen durch verschiedene Fluoridlacke wurde durch energiedispersive Röntgenanalyse (EDX) untersucht. Die untersuchten Lacke sind in Tabelle 2 gezeigt .
Zur Bestimmung der Schmelzfluoridierung wurden aus geschlif¬ fenen und polierten (SiC, 4.000 Grit) Rinderzähnen zylindri¬ sche Prüfkörper mit einem Durchmesser von 4mm ausgebohrt und demineralisiert (lh in 0,1M Milchsäure, eingestellt auf pH 4,4) .
Tabelle 2: Untersuchte Fluoridlacke
Figure imgf000019_0001
*) Vergleichsbeispiel
Die demineralisierten Schmelzoberflächen wurden mit Ausnahme der Negativkontrolle mit dem entsprechenden Fluoridlack be¬ handelt (5 Min. antrocknen lassen) und danach für eine Stunde bei 37 °C in künstlichem Speichel gelagert. Nach Herausnahme aus dem künstlichen Speichel wurde der Lack durch Schwenken des Prüfkörpers in reinem Ethanol (Beispiel 1) oder Aceton (restliche Lacke) entfernt und kurz mit Wasser nachgespült. Nach Trocknen der Prüfkörper mit Pressluft wurde die Schmelz¬ oberfläche mittels EDX (Spotgröße ca. 100 pm) untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst . Die Untersuchungsresultate zeigen, dass mit EDX unterschied¬ liche Fluoridgehalte im oberflächlichen Schmelz gemessen wer¬ den können. Dabei weist die mit Lack aus Beispiel 1 behandel¬ te Probe mit Abstand den höchsten Fluorgehalt auf. Die vor¬ liegende Untersuchung bestätigt die sehr gute Fluoridierungs- Wirkung des Lacks aus Beispiel 1 auf demineralisiertem Schmelz bereits nach kurzer Einwirkzeit. Tabelle 3: Resultate der EDX-Messungen
Figure imgf000020_0001
*) Vergleichsbeispiel Beispiel 4
In-vitro Schmelzfluoridierung durch Fluoridlacke (1h)
Analog zu Beispiel 2 wurden Schmelzblöcke aus Rinderzähnen mit fluoridhaltigen Lacken behandelt und das alkali-lösliche Fluorid (ASF) gemessen. Die getrockneten Proben wurden nur 1 Stunde in künstlichem Speichel (saliva-like Solution, Abk.: SLS) bei 37°C gelagert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 ge¬ zeigt und in Fig. 1 graphisch dargestellt.
Tabelle 4: Ergebnisse der in vitro Schmelzfluoridierung nach lh Behandlung
Figure imgf000020_0002
*) Vergleichsbeispiel Beispiel 5
Herstellung eines fluoridhaltigen Lacks ohne Weichmacher Durch Mischen der Komponenten wurde ein Lack mit der folgen¬ den Zusammensetzung hergestellt:
Anteil Komponente
57,90 Gew.-% Ethanol
14,48 Gew.-% Wasser
25,00 Gew.-% Terpolymer von tert-Butylacrylat , Ethy- lacrylat und Methacrylsäure (INCI: Acry- lates copolymer)
0,02 Gew.-% Saccharin-Natrium
2,0 Gew.-% Ammoniumfluorid (Fluoridkonz . 10.270 ppm)
0,50 Gew.-% pyrogenes Aluminiumoxid
0,10 Gew.-% Pfefferminzaroma
Sämtliche Bestandteile wurden unter Rühren im vorgelegten Lö¬ sungsmittel aufgelöst. Es wurde ein stabiler, praktisch farb¬ loser, homogener, niedrigviskoser Lack erhalten.
Der Lack wurde auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise auf Schmelzblöcke aus Rinderzähnen aufgetragen und nach 1 h Lage¬ rung in künstlichem Speichel (SLS) das alkalilösliche Fluorid (ASF) gemessen. Es wurde ein Wert von 29,09±3,22 pg/cm2 ge- funden (Negativkontrolle (deion. Wasser): 0,68±0,03 pg/cm2).

Claims

Patentansprüche
Fluoridhaltiger Lack zum Auftrag auf die Zahnoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass er
25 - 87,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel,
2 - 50 Gew.-% Wasser,
5 - 50 Gew.-% wasserunlöslichen Filmbildner,
0,5 - 10 Gew.-% anorganische Fluoridquelle in gelös¬ ter Form enthält, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des Lacks.
Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 1, der zusätzlich 5 bis 25 Gew.-% Weichmacher enthält.
Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 2, der als Weichma¬ cher Fettalkohol, Polyethylenglykol (PEG) , Polypropy- lenglykol (PPG) , Dexpanthenol, einen Ester oder eine Mi¬ schung davon enthält .
Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 3, der als Weichma¬ cher einen Zuckerester oder einen Alkyl- oder Pheny- lester von Di- oder Tricarbonsäuren oder Hydroxydi- oder tricarbonsäuren mit einer oder mehreren Hydroxylgruppen enthält .
Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 4, der als Zuckeres¬ ter einen Ester einer organischen Säure mit einem Mono- oder Disaccharid enthält.
Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 5, der als Zuckeres¬ ter einen Ester von Saccharose mit Essigsäure oder Iso¬ buttersäure oder einen gemischten Ester von Saccharose mit Essigsäure und Isobuttersäure, insbesondere Saccha- roseacetat isobutyrat enthält.
7. Fluoridhaltiger Lack nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, der als organisches Lösungsmittel einen mit Wasser mischbaren ein- oder mehrwertigen Alkohol und/oder ein mit Wasser mischbares Keton enthält, insbe¬ sondere Isopropanol, Aceton, ganz besonders bevorzugt Ethanol .
8. Fluoridhaltiger Lack nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, der eine anorganische Fluoridquelle enthält, die in Wasser eine Löslichkeit bei 25°C von mindestens 5 mol in 1 kg Wasser, bevorzugt mindestens 10 mol in 1 kg Wasser aufweist.
9. Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 8, der als anorgani¬ sche Fluoridquelle NH4F, KF, RbF, CsF, NH4HF2, KHF2 oder eine Mischung davon enthält.
10. Fluoridhaltiger Lack nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der als Filmbildner ein alkohol- oder ketonlösliches Po¬ lymer mit einer Wasserlöslichkeit von maximal 5,0 Gew.-% enthält .
11. Fluoridhaltiger Lack nach Anspruch 10, der als Filmbild¬ ner ein Acrylat- und Methacrylathomopolymer, Acrylat- und Methacrylatcopolymer, ein Terpolymer aus C4-C8- Alkyl-Acrylamid, Acrylaten und Acrylsäure, ein Terpoly¬ mer aus Methacrylsäure und Acrylaten, ein Vinylacetat- Crotonsäure-Copolymer, ein Terpolymer von tert-Butyl- acrylat, Ethylacrylat und Methacrylsäure (INCI-Name: ac- rylates copolymer) oder eine Mischung davon enthält.
12. Fluoridhaltiger Lack nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, der
50 - 70 Gew.-% Ethanol,
10 - 20 Gew.-% Wasser,
5 - 15 Gew.-% Terpolymer von tert-Butylacrylat ,
Ethylacrylat und Methacrylsäure, 10 - 20 Gew.-% Saccharoseacetatisobutyrat ,
1 - 2 Gew.-% Ammoniumfluorid
0,05 - 0,2 Gew.-% Aromastoff (e) und
0,01 bis 0,1 Gew.-% Süßungsmittel
enthält .
13. Fluoridhaltiger Lack nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der zusätzlich 0,01 - 10 Gew.-% Füller und/oder antibak¬ terielle Wirkstoffe enthält.
14. Fluoridhaltiger Lack nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der eine Viskosität von weniger als 5.000 mPa-s, bevor¬ zugt weniger als 1.000 mPa-s und besonders bevorzugt we¬ niger als 250 mPa-s (gemessen bei 15,0°C und einer Scherrate von 100 s_1) aufweist.
15. Fluoridhaltiger Lack nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche zur Verwendung bei der Behandlung überempfindli¬ cher Zähne und/oder Zahnhälse, bei der Kariesprophylaxe, bei der Behandlung beginnender Kariesläsionen, der Inhi¬ bierung von Demineralisation und/oder Zahnerosion und bei der Schmelzfluoridierung .
16. Fluoridhaltiger Lack nach einem der Ansprüche 1 bis 15, der eine Schmelzfluoridierung (ASF) nach einer Stunde Behandlungsdauer von mindestens 10 pg/cm2, bevorzugt mindestens 15 pg/cm2 erzeugt, gemessen an Rinderzahn¬ schmelz .
17. Fluoridhaltiger Lack nach einem der Ansprüche 1 bis 16, der nach dem Trocknen einen farblosen, klaren Lackfilm bildet .
PCT/EP2013/068161 2012-09-07 2013-09-03 Fluoridhaltiger lack zum auftrag auf die zahnoberfläche Ceased WO2014037337A1 (de)

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