Средство и способ профилактики и лечения кариеса зубов

Средство и способ профилактики и лечения кариеса зубов

Реферат

Изобретение относится к стоматологии и касается лекарственных средств для лечения стоматологических заболеваний.

Известно средство для профилактики кариеса, выполненное в виде жевательной резинки, в качестве активно действующих ингредиентов содержащее воск, парафин, маргарин, этиловый спирт и аскорбиновую кислоту (1).

Известно также средство для реминерализации зубной эмали (профилактики и лечения кариеса), выполненное в виде жевательной резинки, в качестве активно действующих ингредиентов содержащее карбонат кальция и пищевую органическую кислоту, а также фториды, фосфаты, триклозан, хлорорганические соединения и другие целевые добавки (2).

Недостатком этих средств является низкая противокариозная активность и невысокие лечебные свойства.

Известны способы применения фторсодержащих гелей и пен, концентрация фторидов в которых доходит до 2% (4).

Анализ эффективности применения фторсодержащих гелей и пен показывает, что накопление фторидов происходит только в поверхностных слоях эмали. В связи с этим действие фтора не длительно, что, вероятно связано с вымыванием его из эмали.

Наиболее близким к заявляемому объекту по своей сущности и достигаемому техническому результату является средство для ухода за полостью рта, а именно зубов, выполненное в виде полоски эластичного полимера, не обладающего остаточной деформацией, с нанесенным на нее активным ингредиентом в виде смеси отбеливателей зубов и других целевых добавок в различных сочетаниях (3).

Однако у этого средства невысокая профилактическая и лечебная активность, поскольку обменный механизм процесса лечения или профилактики вовлекает только диффузию, т.е. фактически является пассивным и неуправляемым.

Поставлена задача разработки средства, обладающего высокой эффективностью при профилактике и лечении кариеса, удобного в применении.

Сущность изобретения заключается в том, что средство содержит полимерный носитель и активное вещество. Носитель выполнен в виде двухкомпонентной системы из каучукового или каучукоподобного эластомера, обладающего высокой остаточной деформацией, и сферических или приближающихся по форме к сферическим частиц резины или резиноподобного полимера, обладающего остаточной деформацией менее 0,001% и имеющего деформационные характеристики по меньшей мере 10-25 кг/см² при относительном удлинении 0,10-0,25 и соотношение компонентов в носителе составляет 30:70-85:15 мас.% при размерах сферических или приближающихся по форме к сферическим частиц 1,0-5,0 мм, предпочтительно 3,0-4,0 мм, а активное вещество содержит источники ионов фтора, кальция и фосфатов при соотношении масс носителя и активного вещества 99,8:0,2-98,0:2,0.

Средство может быть выполнено в виде пластинки, прутка или бруска.

Профилактика и лечение кариеса заключается в жевании указанного средства с усилием, достаточным для выхода компонентов активного вещества из носителя и поддержания концентрации ионов кальция и фтора в слюне не ниже соответственно 10^-4 и 10^-5 в течение 5-15 минут.

При жевании заявляемого средства развивается давление, достаточное для перспирации зубной жидкости (для появления зубной жидкости на поверхности эмали на различных этапах минерализации зуба).

Известно, что ткани зуба имеют такой же биохимический механизм защиты от повреждений, как и любой другой орган человеческого тела. Этот механизм защиты основан на токе зубной жидкости от пульпы зуба к поверхности эмали и в меньшей степени наоборот (5). Однако для того чтобы жидкость двигалась по данному маршруту, зубы должны испытывать определенные нагрузки, во время которых происходит вдавливание зуба в лунку за счет эластичности тканей периодонта и деформация твердых тканей зуба. За счет этого изменяется внутренний объем пульпарной камеры. Это изменение объема приводит к повышению давления внутри зуба и зубная жидкость, находящаяся в дентинных канальцах, начинает двигаться к эмали зуба (прежде всего в фиссурах и пришеечной области) и через неминерализованную эмаль и микропоры просачивается наружу, промывая и минерализуя ее. При снятии давления движение жидкости осуществляется в обратном направлении и в эмаль вносятся ионы кальция и фтора, растворенные в слюне. А так как диаметр межкристаллических пространств в эмали изменяется по мере минерализации зуба, то давление, которое нужно развивать на зуб для появления перспирации, должно изменяться в сторону увеличения. Определение минимального давления на ткани зуба, способного вызывать ток жидкости в различных участках эмали, является существенным в практике предупреждения развития кариозного процесса, поскольку на омывании зубной жидкостью основана защитная и восстанавливающая функция зуба.

Установлено значение давления, которое необходимо развивать на различных типах зубов различных возрастных периодов для начала движения зубной жидкости к поверхности эмали. Для профилактики кариеса зубов у детей с только что прорезавшимися постоянными зубами достаточно усилия порядка 10 кг/см² для начала движения зубной жидкости к поверхности эмали. Через год после прорезывания зуба усилие должно быть увеличено до 15 кг/см². Возрастная градация необходимого для начала тока зубной жидкости к поверхности эмали составляет не менее 10-15 кг/см² в возрасте от 6 до 8 лет; 20-25 кг/см² в возрасте от 15 до 35 лет и 10-15 кг/см² для возраста старше 35-40 лет.

В качестве эластомера используют эластомеры на основе натурального или синтетического каучука или их смесей, пластифицированные силиконовые каучуки, высокопластичные полимеры с низкими релаксационными характеристиками.

Для материала сферических частиц используют резины на основе натурального или синтетического каучука или их смесей, силиконовые резины, редкие сополимеры этилена с пропиленом, резины с высоким сопротивлением деформации.

Размеры сферических или приближающихся по форме к сферическим частиц составляют от 1,0 до 5,0 мм, предпочтительно 3,0-4,0 мм. В сферические частицы при их формовании могут быть введены целевые добавки, в частности стабилизаторы, пластификаторы, красители или пигменты и т.д.

Сферические или приближающихся по форме к сферическим частицы резины или резиноподобных полимеров получают разбрызгиванием расплава в поток охлаждающей текучей среды (жидкости или газа) с последующей сепарацией частиц соответствующего размера.

Размеры и форма сферических частиц обусловлены тем, что имеющимся на жевательных поверхностях зубов фиссурам присуща топография и физические размеры, которые как раз находятся в пределах площади пятна касания (2-4 мм) сферической частицы при деформационном сжатии на 10-20%. В то же время материал сферических частиц имеет физико-механические характеристики, и в частности сопротивление деформации сжатия 10-25 кг/см² при деформации сжатия 10-20%, т.е. как раз достигает того минимального значения удельного давления, которое обеспечивает протекание процесса перспирации. Материал сферических частиц должен обладать высокими релаксационными характеристиками, (остаточная деформация должна быть не выше 0,001%), поскольку при жевании указанные сферические частицы подвергаются многократным деформационным нагрузкам.

При приготовлении заявляемого средства помимо активных веществ в него вводят пластификаторы, модифицирующие добавки, антиоксиданты, стабилизаторы, противомикробные и антивирусные средства, красители, ПАВ, пигменты, вещества, улучшающие органолептические показатели - подсластители и отдушки,.

Соотношение компонентов в носителе составляет 30:70-85:15 мас.%.

В заявляемом средстве в качестве компонентов использованы вещества и материалы, разрешенные Минздравом РФ к медицинскому применению.

Средство для профилактики и лечения кариеса может быть получено различными способами, однако наиболее предпочтительным и технологичным представляется смешивание компонентов средства в смесителях с экструдером при соблюдении соответствующих технологических параметров с последующим формованием готовой смеси.

В качестве источника ионов фтора в активном веществе используют фториды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также фторфосфаты - дифторфосфат алюминия.

В качестве источника ионов кальция в активном веществе используют нерастворимые и водорастворимые соли кальция - карбонат кальция или хлорид кальция.

В качестве источника фосфат-ионов в активном веществе используют полифосфаты, водорастворимые фосфаты щелочных металлов.

Активное вещество в необходимом количестве вводят в носитель при его формовании путем перемешивания в смесителе или в экструдере. Активное вещество вводят в каучуковый или каучукоподобный эластомер с последующим получением средства дальнейшим смешиванием с расчетным количеством сферических или приближающихся по форме к сферическим частиц резины или резиноподобного полимера.

Общее содержание активного вещества в заявленном техническом решении составляет от 0,2 до 2,0 мас.%.

При осуществлении способа профилактики и лечения кариеса производят жевание указанного средства желательно с усилием, обеспечивающим деформацию сжатия сферических частиц носителя на 10-20% и одновременно обеспечивающим выход активного вещества из носителя для поддержания концентрации ионов кальция и фтора в слюне соответственно не ниже 10^-4 и 10^-5 по меньшей мере в течение 5-15 минут.

Для приготовления средства используют лабораторный смеситель фирмы “Брабендер”. Температуру в смесителе устанавливают 40°С, в цилиндре экструдера 40°С, в головке экструдера с насадкой 55°С.

В смеситель загружают 300,0 г эластомера на основе сополимера изобутилена-изопрена, 70 г пластификатора (сложный эфир глицерина), 30 г глицерина ГОСТ 6259-75 и при постоянном перемешивании вводят 0,6 г дифторфосфата алюминия, 1,22 г карбоната кальция и 0,084 г тринатрийфосфата, далее в смеситель вводят 700 г сферических частиц резины гранулометрического состава 3,0-4,0 мм. После 15 мин перемешивания в смеситель вводят 25 г гидрогенизованного гидролизата крахмала, 0,5 г иодполивинилпирролидона, 0,7 г цикламиновой кислоты и 0,9 г мятного масла и после 10 мин перемешивания смесь экструдируют через щелевую насадку. Получают плоскопараллельную пластинку толщиной 5 мм и шириной 12 мм.

В составе готового продукта содержание пластификатора, глицерина, гидролизата крахмала, иодполивинилпирролидона, цикламиновой кислоты и мятного масла не учитывается.

В таблице 1 приведены различные соотношения основных компонентов состава при получении средства для профилактики и лечения кариеса.

Форма готового средства может быть в виде пластинки, прутка или бруска.

На добровольцах (мальчики до 7 лет, 13 лет, мужчины 25 лет, 45 лет и 63 года) со здоровыми или относительно здоровыми зубами гнатодинамометрически определяли усилие, необходимое для деформации сжатия сферических частиц полимерного носителя на 10-20% в процессе жевания заявляемого средства.

Для этого в полость рта пациента вводили накусочные площадки гнатодинамометра и устанавливали их на окклюзивных поверхностях жевательных зубов. Между накусочными площадками и между зубами и накусочными площадками прокладывали пластинки средства. При сжатии пациентом накусочных площадок гнатодинамометра графически регистрируется усилие сжатия и соответственно определяется деформация.

Исследование профилактических и лечебных свойств заявляемого средства проводили на группах по 25 детей в детском саду №12 и на группах (по 30 чел.) школьников 7-8 классов общеобразовательной средней школы №19 г. Ставрополя.

Группе “А” дважды в день в течение двух месяцев назначалась процедура жевания заявляемого средства в течение 5-15 мин, при этом использовали средство, полученное по примерам 1-7 (табл.1).

Группе “Б” дважды в день в течение двух месяцев назначалась процедура жевания жевательной резинки “Dirol white” в течение 5-15 мин.

Группа “В” была контрольной - не получала никаких профилактических средств. Все три группы испытуемых обследовали на наличие кариесных проявлений еженедельно. Еще четырем группам (“Г”, “Д”, “Е” и “Ж”) школьников назначалась процедура жевания заявляемого средства, полученного по примерам 8-11 (табл.1).

Результаты исследования приведены в таблице 2

Как видно из приведенных примеров, заявляемое средство обладает высокой эффективностью при лечении и профилактике кариеса, удобством в применении с достижением технического результата в отношении лечения кариозных проявлений, а также профилактики кариеса.

Таблица 1
Пример №№	Полимерный носитель	Активное вещество (источник ионов)	Примечан.
	Эластомер, (г)	Сферич. Част. Диам. (мм), (г)	Фтора (г)	Кальция (г)	Фосфат-ион (г)	Всего активного вещества
2	400 г	3,0-4,0 мм 600 г	Фторид натрия 1,07	Карбонат кальция 4,066	Фрсфат натрия 0,9	6,036
3	500	3,0-4,0 мм 500	Фторид кальция 1,064	Карбонат кальция +хлорид кальция 1:1 3,64	Фрсфат натрия 3,36	8,064
4	600	3,0-4,0 мм 400	Фторид натрия 1,78	Хлорид кальция 3,50	Триполифосфатнатрия 4,82	10,1
5	700	3,0-4,0 мм 300	Фторид натрия 2,074	Карбонат кальция 9,821	Алюмодифторфосфат 3,36	15,225
6	800	3,0-4,0 мм 200	Фторид натрия 2,045	Хлорид кальция 3,014	Кальцийфосфат 15,341	20,4
7	850	3,0-4,0 мм 150	Фторид натрия 2,65	Карбонат кальция 15,75	Фосфат натрия 2,0	20,4
8	900	3,0-4,0 мм 100	Фторид натрия 2,65	Кальцийгидрофосфат 13,35	Фосфат кальция 4,4	20,4
9	250	5,0-5,2 мм 750	Фторид натрия 2,88	Кальцийгидрофосфат 14,6	Фосфат натрия 2,92	20,4
10	700	3,0-4,0 мм 300	Фторид натрия 0,56	Кальцийгидрофосфат 1,058	Триполифосфат натрия 1,4	3,018
11	700	0,5-1,0 мм 300	Фторид натрия 4,17	Карбонат кальция 18,515	Фосфат натрия 2,94	25,625

Таблица 2
Группа	Кариесные проявления у испытуемых (% от обследуемых)	Примечание
	Перед испытаниями	Через 1 мес.после начала испытаний	Через два месяца испытаний
“А”	~17	7	7
“Б”	~18	18	20
“В”	~17	20	20
“Г”	~17	15	10	Пример 8
“Д”	~16	18	14	Пример 9
“Е”	~18	15	11	Пример 10
“Ж”	~21	17	14	Пример 11

Источники информации

1. Патент РФ №1826901, М. кл. А 61 К 9/68, опубл. 07.07.1993 г.

2. Патент РФ №2226060, М. кл. А 61 К 9/68, опубл. 27.03.2004 г.

3. Патент РФ №2192202, М. кл. А 61 К 9/70, опубл. 10.11.2002 - прототип.

4. Сунцов В.Г., Леонтьев В.К. Стоматологическая профилактика у детей. Москва "Медицинская книга" 2001.

5. В.Р.Окушко. Физиология эмали и проблема кариеса зубов. Кишинев 1989.

1. Средство для профилактики и лечения кариеса зубов, содержащее полимерный носитель и активное вещество, отличающееся тем, что полимерный носитель выполнен в виде двухкомпонентной системы из каучукового или каучукоподобного эластомера с высокой остаточной деформацией, сферических или приближающихся по форме к сферическим, частиц резины или резиноподобного полимера, обладающего остаточной деформацией менее 0,001% и имеющего деформационные характеристики по меньшей мере 10-25 кг/см² при относительном удлинении 0,10-0,25 и соотношении компонентов в носителе 30:70-85:15 мас.%, при размерах сферических или приближающихся по форме к сферическим частиц 1,0-5,0 мм, предпочтительно 3,0-4,0 мм, и фосфатов при соотношении масс носителя и активного вещества 99,8:0,2-98,0:2,0, при содержании в активном веществе источников ионов фтора, кальция и фосфатов, причем в качестве источников ионов фтора в активном веществе используют фториды щелочных и щелочноземельных металлов, а также фторфосфаты - дифторфосфат алюминия по отдельности или в различных сочетаниях, в качестве источника ионов кальция в активном веществе используют нерастворимые и водорастворимые соли кальция - карбонат кальция, фториды или хлориды кальция по отдельности или в различных сочетаниях, в качестве источника фосфат-ионов в активном веществе используют полифосфаты, водорастворимые фосфаты щелочных металлов по отдельности или в различных сочетаниях.

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде пластинки, бруска или прутка.

3. Способ профилактики и лечения кариеса зубов, включающий жевание средства, отличающийся тем, что средство по п.1 жуют с усилием жевания, позволяющим выход компонентов активного вещества из носителя и поддержания концентрации ионов кальция и фтора в слюне не ниже 10^-4-10^-5 в течение 5-15 мин.