Композиция для применения в качестве адгезивной компоненты

 

Изобретение относится к медицине, а именно стоматологии. Композиция для применения в качестве адгезивной компоненты содержит уретанди(мет)акрилат, эфир ароматических три- или тетракарбоновых кислот с метакрилоилксигруппами или соответствующих ангидридов, летучий, смешиваемый с водой растворитель, фотоинициатор, а также стабилизатор, инициатор и светостабилизатор. Компоненты берут в определенном количественном соотношении. Композиция позволяет улучшить связывание синтетических материалов с твердой субстанцией зуба, с металлами и металлическими сплавами. 5 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к лекарственной форме для применения в качестве адгезивной компоненты, преимущественно для лечения твердой субстанции зуба и зубные сплавы.

Особенно сложная проблема в консервативной одонтологии заключается в прочных, без зазоров синтетических наполнителях с твердой субстанцией зуба (дентин и эмаль). В области одонтологии отверждаемые материалы применяют в качестве наполнителей при лечении и протезировании зубов. В качестве отверждаемых материалов предпочтительны в основном наполнители на акрилатной основе, которые отверждают путем радикальной полимеризации в зубной полости. Недостаток этих наполнителей состоит в том, что во время отверждения происходит усадка, что способствует образованию краевых зазоров между стенкой полости и зубной пломбой. Синтетические пломбы имеют дополнительный недостаток, а именно плохое сцепление с дентином.

Для улучшения связывания с твердой субстанцией зуба можно применять так называемые зубные адгезивы. При этом предпочтительны зубные адгезивы, которые обеспечивают хорошее прочное связывание как с дентином, так и с эмалью. Эффективные составы содержат, в общем, большое количество компонентов. Так, в заявке ФРГ A-3828170 описано покрытие для коллагенсодержащих материалов, состоящее из а) альдегида, b) водорастворимого мономера с активным водородом, с) водорастворимого мономера с двумя или несколькими полимеризуемыми двойными связями, d) фотоинициатора, е) воды, f) агента растворения и/или диспергатора, и g) известных добавок.

При помощи этого средства для покрытия можно достигать прочности связывания от 11,8 до 19 H/мм² для дентина и от 12,6 до 17 H/мм² для эмали.

Множество известных зубных адгезивов содержат в качестве функционального мономера гидроксиэтилметакрилат, соединение, которое характеризуется сильным сенсибилизирующим действием (Katsuno К, Manabe A, ltoh К и др. Контактный дерматит, вызванный 2-НЕМА и GM дентина инициирующими растворами, применяемыми для морской свинки и для человека. Dent Mater, июль 1996; 15: 22-30).

Предлагается лекарственная форма, которая свободна от гидроксиэтилметакрилата и содержит мало компонентов, очень просто применяемая и обеспечивающая очень высокую прочность связывания с эмалью, с дентином, с керамикой, с металлами и со сплавами металлов.

Лекарственная форма согласно изобретению отличается тем, что она состоит из а) 10-47,5 мас.% уретанди(мет)акрилата, b) 2,5-40 мас.% эфиров ароматических три- или тетракарбоновых кислот с метакрилоилоксигруппами или соответствующих ангидридов,
с) 25-75 мас.% летучего, смешиваемого с водой растворителя,
d) 0,01-2,5 мас.% фотоинициатора, и
е) 0-40 мас.% известных добавок.

Количество уретанди(мет)акрилатов составляет 10-47,5 мас.%, предпочтительно 25-45 мас.%. Уретанди(мет)акрилаты согласно изобретению представляют собой продукты взаимодействия диизоцианатов с гидроксиалкил(мет)акрилатами. Уретанди(мет)акрилаты можно получать из алифатических, разветвленных алифатических, циклоалифатических или ароматических диизоцианатов. Предпочтительны продукты взаимодействия алифатических, разветвленных алифатических и циклоалифатических диизоцианатов. В качестве примеров следует назвать следующие уретандиакрилаты (UCA) и уретандиметакрилаты (UDM):







Лекарственная форма согласно изобретению содержит от 2,5 до 40 мас.%, предпочтительно от 5 до 25 мас.% эфиров ароматических три- или тетракарбоновых кислот с метакрилоилоксигруппами. Вместо три- или тетракарбоновых кислот можно применять также соответствующие производные, у которых две соседние группы карбоновой кислоты образуют ангидридную группу. В качестве пригодных эфиров ароматических три- или тетракарбоновых кислот с метакрилоилоксигруппами следует указать следующие соединения:






Особенно пригодны названные в специальной литературе "4-МЕТ" и "4-МЕТА" производные тримеллитовой кислоты формул:


Летучие, смешиваемые с водой растворители представляют собой прежде всего таковые с давлением пара, по меньшей мере, 100 торр при комнатной температуре. Предпочтительны алифатические спирты с 1-4C-атомами, ацетон, 1,4-диоксан и тетрагидрофуран. Особенно предпочтительны ацетон и этиловый спирт. Растворители содержатся в лекарственной форме в количестве от 25 до 75 мас.%, предпочтительно 40-60 мас.%.

Фотоинициаторы в объеме настоящего изобретения представляют собой радикальные инициаторы, которые под воздействием света, например, ультрафиолетовых лучей, видимого света или лазерного луча, инициируют радикальную полимеризацию.

Эти инициаторы фотополимеризации известны из литературы. Предпочтительно речь идет о моно- или дикарбонильных соединениях, как бензофенон, бензоин и их производные, особенно бензоинметиловый эфир, бензил и бензильные производные и другие дикарбонильные соединения, как диацетил, 2,3-пентандион и альфа-дикетопроизводные норборнана и замещенных норборнанов, металлкарбонилы, как пентакарбонилмарганец, или хиноны, как 9,10-фенантренхинон и нафтохинон. Особенно предпочтителен камфорхинон.

Лекарственная форма согласно изобретению содержит, в общем, от 0,01 до 2,5 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 0,5 мас.%, фотоинициатора, в расчете на лекарственную форму согласно изобретению.

Предпочтительно добавлять к лекарственной форме согласно изобретению соактиваторы, которые ускоряют реакцию полимеризации. Известные ускорители представляют собой, например, амины, как п-толуидин и диметил-п-толуидин, триалкиламины, как тригексиламин, полиамины, как N,N,N',N'-тетраалкилалкилендиамины, барбитуровая кислота и диалкилбарбитуровые кислоты. Хорошо пригодны также эфиры 4-диметиламинобензойной кислоты. Особенно хорошо пригодны амиды диметиламинобензолсульфокислоты согласно заявке ФРГ A-3135113.

Соактиваторы применяют, в общем, в количестве от 0,02 до 4 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 1 мас.%, в расчете на лекарственную форму согласно изобретению.

Лекарственная форма согласно изобретению наряду с уретандиметилакрилатом может содержать эфиры ароматических три- или тетракарбоновых кислот с метакрилоилоксигруппами, растворители, фотоинициаторы и соактиваторы, в случае необходимости другие эфиры (мет)акриловой кислоты в качестве сомономеров. Предпочтительны эфиры (мет)акриловой кислоты и 1-5-многоатомных спиртов с 2-30 атомами углерода. Кроме того, следует назвать производные трициклодекана (EP-A-0023686) и продукты взаимодействия многоатомных спиртов, диизоцианатов и гидроксиалкилметакрилатов (заявка ФРГ A-3703120, заявка ФРГ A-3703080 и заявка ФРГ A-3703130).

В качестве эфира (мет)акриловой кислоты особенно предпочтителен так называемый бис-глицидилдиметакрилат формулы

Особенно хорошей эластичности слоя лекарственной формы, отвержденного полимеризацией, достигают, если лекарственная форма содержит дополнительно полиэтиленгликольди(мет)акрилаты, особенно полиэтиленгликольди(мет)акрилат с молекулярным весом 200-2000. Пригодные добавки для улучшения эластичных свойств, так называемые агенты эластичности, могут состоять также из полиэфир(мет)акрилатов, полиэфирполиуретан(мет)акрилатов и других полиэфир(мет)акрилатов, как полиэтиленгликольдиметакрилаты (ЕР 0438628). Агенты эластичности применяются в количествах от 0,5 до 30 мас.%, предпочтительно от 1 до 15 мас.%, в расчете на лекарственную форму.

Показано, что очень высокая прочность связывания с дентином может еще повышаться дальше благодаря количеству наполнителя. Пригодными наполнителями являются, например, горный хрусталь, кристобалит, кварц, кварцевое стекло, высокодисперсные кремниевые кислоты, окись алюминия и стеклокерамика. Средний размер частиц наполнителей находится, в общем, в пределах от 5 до 2000 нм, предпочтительно в пределах от 10 до 100 нм. Особенно пригодными наполнителями являются высокодисперсные кремниевые кислоты, которые можно получать, например, путем пламенного гидролиза. Особенно эффективны добавки в количестве от 5 до 20 мас.%, в расчете на лекарственную форму.

Наполнители преимущественно предварительно обрабатывают, например, силанизирующим агентом из кремнийорганических соединений (Progress in Organic Coatings 11, 297-308 (1983). Предпочтительным силанизирующим средством является 3-метакрилоилокси-пропил-триметоксисилан.

Далее, лекарственная форма согласно изобретению может содержать обычные добавки, как стабилизаторы, ингибиторы и светостабилизаторы.

Лекарственную форму согласно изобретению можно получать простым смешиванием отдельных компонентов.

Лекарственная форма согласно изобретению пригодна в качестве адгезивной компоненты для обработки керамики, металлов и металлических сплавов и применяется для лечения твердой субстанции зуба и зубных сплавов.

В особом варианте осуществления изобретения кондиционируют твердую субстанцию зуба перед лечением при помощи лекарственной формы согласно изобретению с кондиционирующей жидкостью, которая имеет величину pH в области от 0,1 до 3,5. Кондиционирующая жидкость содержит, в общем, кислоты с величиной pK_S меньше 5. В кондиционирующей жидкости могут содержаться, например, следующие кислоты: фосфорная кислота, азотная кислота, пировиноградная кислота, лимонная кислота, щавелевая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, уксусная кислота, винная кислота, яблочная кислота. Далее, кондиционирующая жидкость может содержать соединения из группы полиэтиленгликолей и гидроокисей металлов. В частности, вышеназванные многоосновные кислоты можно также применять в виде частичных солей металлов, пока остаются свободные кислотные функции. Предпочтительна обработка водным раствором фосфорной кислоты. Концентрация фосфорной кислоты составляет 10 - 60 мас.%, предпочтительно 20 - 40 мас. %. Кондиционирующая жидкость для регулирования подходящей консистенции может содержать сгустители, как, например, кремниевую кислоту.

Применение лекарственной формы согласно изобретению можно осуществлять, например, следующим образом:
При восстановлении зубов после механической очистки поверхности зуба сначала наносят кондиционирующую жидкость, оставляют на короткое время (например, 60 секунд) для воздействия, промывают поверхность зуба водой и сушат ее. Затем наносят лекарственную форму согласно изобретению, например, маленькой кисточкой, в один или несколько слоев, сушат в потоке воздуха и облучают при помощи стандартной полимеризационной лампы. После этого наносят собственно наполнитель, например обычный в области стоматологии полимерный наполнитель.

Для более подробного пояснения ниже описаны примеры лекарственной формы согласно изобретению (пример 1) и примеры по определению ее эффективности а) определением прочности на срез полимерных наполнителей на дентине и эмали (пример 2) и зубных сплавах (пример 4) и б) определением адаптации полости (пример 3) после предварительной обработки лекарственной формой.

Пример 1
Следующие лекарственные формы получают интенсивным перемешиванием компонентов. (см. табл. A)
Пример 2
Определение прочности сцепления при сдвиге на дентине
Эффективность описанных в примере 1 лекарственных форм проверяют определением прочности сцепления при сдвиге на дентине. Используют зубы человека, которые в течение максимально трех месяцев хранили после экстракции в 1%-ом растворе хлорамина. Перед применением в тесте на связывание зубы после тщательной очистки проточной водой хранили три и максимально десять дней в физиологическом растворе хлористого натрия. За день перед тестом на связывание зубы отдельно на аппроксимальной стороне при помощи эпоксидной смолы (Лекутерм Х20, отвердитель T3) укладывали в цилиндрические резиновые формы с диаметром 25 мм и высотой 12 мм. Зубы шлифуют путем мокрого шлифования при помощи SiC-бумаги с размерами зерен 240, 320, 400 и, наконец, 600 так, чтобы освободить достаточно большую, близкую к эмали поверхность дентина для связывания синтетического цилиндра диаметром 3,5 мм. После промывки деионизированной водой и сушки в потоке воздуха в течение 30 секунд наносят кондиционирующее средство Глума® CPS гель (20% H₃PO₄, Байер АГ) ватным тампоном при фрикционном движении, тщательно ополаскивают водой и тампоном из целлюлозы удаляют с поверхности воду (влажный способ). На кондиционированную поверхность дентина наносят лекарственные формы из примера 1 кисточкой в три слоя, сушат в потоке сжатого воздуха и облучают в течение 20 секунд при помощи светового прибора TRANSLUX® CL (Кульцер). Затем предварительно обработанные таким способом пробы зажимаются при помощи зажимного приспособления между разделенными на две части цилиндрическими формами из тефлона (диаметр 3,5 мм, высота 1 мм). После этого синтетический наполнитель PEKAFILL® U (Байер АГ) шприцем вводят в формы из тефлона, покрывают кислородонепроницаемой пленкой со съемным слоем и облучают в течение 60 секунд при помощи светового прибора TRANSLUX® CL. Непосредственно после этого снимают формы из тефлона и выдерживают пробы 24 часа в воде с температурой 37^oC до появления сдвиговой нагрузки. Для этого снабженные синтетическими цилиндрами пробы в универсальной испытательной машине при помощи нажимного пуансона подвергают нагрузке параллельно и вплотную к поверхности заделанного зуба со скоростью продвижения 1 мм/минуту до отделения цилиндра от зуба. Прочность сцепления при сдвиге представляет собой частное от разрушающей нагрузки и прочности сцепления, и соответственно на 5 пробах определяют среднюю величину в таблице I.

Определение прочности сцепления при сдвиге на эмали
Для определения прочности сцепления при сдвиге на эмали, обработанной описанными в примере 1 лекарственными формами, извлеченные зубы человека с интактной лабиальной поверхностью эмали заделывают в эпоксидную смолу и подшлифовывают мокрой SiC- бумагой с размерами зерен от 240 до 600, чтобы освободить ровную, периферическую поверхность эмали для теста на связывание. На поверхность эмали наносят кондиционирующий состав Глума® CPS гель, который после воздействия в течение 30 секунд тщательно промывают деионизированной водой. Сушку производят только поверхностную, слабой струей сжатого воздуха, пока обработанная поверхность не становится белой как мел. Все другие рабочие стадии идентичны с вышеописанными для определения прочности сцепления при сдвиге на дентине. Значения прочности сцепления при сдвиге на эмали указаны в таблице I.

Пример 3
Адаптация полости
Другой вывод об эффективности зубного адгезива можно сделать на основании исследований кромки зубных пломб, которые помещены в предварительно обработанные зубным адгезивом полости дентина. В одонтологии внутризубные дефекты (окруженные твердой субстанцией зуба полости) заполнены наполнителями. При этом особенно у синтетических пломб возникают по причине появляющейся при отверждении усадки стенка к стенке усадочные напряжения, которые могут приводить к отслаиванию синтетической пломбы от стенки полости и тем самым к образованию трещин на краях пломбы. Поведение зубных пломб на стенке полости называют адаптацией полости. При этом непринципиальные материалы с высокой прочностью связывания способствуют хорошей адаптации полости, а материалы с незначительной прочностью связывания способствуют плохой адаптации полости.

Для проверки адаптации полости применяют извлеченные моляры (большие коренные зубы) человека, которые помещают максимально на три месяца после извлечения в 1%-ый раствор хлорамина. Зубы на интактной аппроксимальной стороне с торца отшлифовывают мокрой SiC-бумагой с размерами зерен 240, 320, 400 и 600 до обнажения достаточно больших, близких к эмали поверхностей дентина. Исходя из отшлифованных с торца поверхностей дентина в дентине зубов при водяном охлаждении при помощи мелкозернистого алмазного препаративного инструмента подготавливают на работающем от микромотора зубоврачебном штуфе цилиндрические полости с диаметром около 3,5 мм и с глубиной 1,5 мм. Угол кромки полости составляет 90^o. Предварительную обработку полостей осуществляют при помощи Глума® CPS геля в течение 30 секунд. Затем гель тщательно смывают водой и поверхность каждой полости сушат ватным тампоном. Затем как в тестах на связывание наносят описанные в примере 1 лекарственные формы кисточкой в два-три слоя на стенки полости. Тонкие слои, остающиеся после удаления растворителя сжатым воздухом, облучают 20 секунд светом (Транслукс® CL), прежде чем заполняют полость пломбой из синтетического материала Пекафилл® U, покрывают светопроницаемой пленкой со съемным слоем и облучают 60 секунд светом (Транслукс® CL). Снабженные пломбами зубы сразу помещают на 15 минут в деионизированную воду (23^oC). Затем удаляют мокрой SiC-бумагой (размеры зерен 600 и 400) избыток пломбы, пока не обнажается край полостей. Сразу после этого в микроскопе для исследования в отраженном свете при 500-кратном увеличении проверяют кромку. Поскольку между пломбами и стенками полостей образовались зазоры, максимальную ширину зазора определяют при помощи окулярного микрометра. В таблице II указаны ширина зазоров (средние величины каждой из 6 проб) и количество проб без зазора между стенкой полости и пломбой каждой из 6 проб.

Пример 4
Определение прочности сцепления при сдвиге на зубном сплаве Левохром
Для испытания прочности связывания синтетических пломб зубных сплавов с предварительно обработанными лекарственными формами согласно изобретению применяют CrCo-литейный сплав Левохром (Байер АГ). Из сплава отливают пробы в форме куба и помещают извлеченные зубы в эпоксидную смолу. Пробы подшлифовывают при помощи SiC-бумаги (240-600), подвергают абразивной обработке с помощью 50 мкм высококачественного корунда и очищают в течение 5 минут в деионизированной воде в ультразвуковой ванне. После сушки проб с помощью сжатого воздуха наносят описанные в примере 1 лекарственные формы в два слоя. Затем, после выпаривания растворителя, обработанные пробы облучают в течение 20 секунд световым прибором (Транслукс® CL) и в соответствии с тестами на связывание с дентином и эмалью соединяют с цилиндром (диаметром 3,5 мм, высотой 1,5 мм) из синтетической пломбы. Определение указанной в таблице III прочности связывания при сдвиге проводят после 24-часовой выдержки проб в воде с температурой 37^oC, как описано в примере 2.

Формула изобретения

1. Композиция для применения в качестве адгезивной компоненты, отличающаяся тем, что она состоит из 10-47,5 мас.% уретанди(мет)акрилата, 2,5-40 мас. % эфиров ароматических три-, или татракарбоновых кислот с метакрилоилоксигруппами или соответствующих ангидридов, 25-75 мас.% летучего, смешиваемого с водой растворителя, 0,01-2,5 мас.% фотоинициатора и 0-40 мас.% стабилизаторов, инициаторов и светостабилизатора.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она содепржит 5-20 мас.% наполнителя.

3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что она в качестве наполнителя содержит высокодисперсную кремневую кислоту со средним размером частиц от 5 до 2000 нм.

4. Композиция по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит 4-МЕТ или 4-МЕТА.

5. Композиция по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она применяется для обработки твердой субстанции зуба.

6. Композиция по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она применяется для обработки зубных сплавов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4