Гидропероксилапатит и композиции на его основе
Настоящее изобретение относится к гидропероксилапатиту. Предложено соединение общей формулы (I) , где 0<х≤1. Соединение может быть использовано в составе композиций для осуществления методов обработки зубной эмали и дентина, обработки кости и заживления ран. В результате достигаются различные терапевтические эффекты, к которым относятся: отбеливание зубной эмали, восстановление зубной эмали и/или дентина, лечение кариозной полости, антимикробное лечение полости рта, лечение гингивита, периодонтоза, освежение дыхания, ускорение восстановления кости после переломов, антимикробная обработка области перелома кости, ускорение заживления раны и ее антимикробная обработка.
Область техники
Настоящее изобретение относится к гидроксилапатиту и содержащим его композициям.
Предпосылки изобретения
Гидроксиапатит Са5(PO4)3ОН является основным компонентом кости, дентина и зубной эмали у млекопитающих. Гидроксиапатит часто используется в медицинских применениях, направленных на лечение поражения кости, дентина и зубной эмали (см., например, US patent 6,254,855).
Из уровня техники известны разновидности гидроксилапатита, например фтор-гидроксилапатит Са5(PO4)3(ОН, F), когда гидроксилапатит образован частичным замещением гидроксильной группы другим атомом (например, фтором). Полное замещение дает соединения с общей формулой Са5(PO4)3Y (где, например, Y является F, Cl и т.д.). Такие соединения известны из уровня техники, например фторапатит Са5(PO4)3F, хлорапатит Са5(PO4)3Cl и т.д. Такое замещение изменяет свойства гидроксилапатита, и такой модифицированный материал часто используется в медицинских применениях (см., например, US patent 5,496,541).
Соединения апатита, образованные частичным или полным замещением гидроксильной группы на гидроксипероксильную группу по общей формуле Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х (где 0<х≤1), неизвестны из уровня техники.
Композиции для ухода за полостью рта или терапевтические композиции, включающие соединение по общей формуле Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х (где 0<х≤1), неизвестны из уровня техники.
Предметом настоящего изобретения является создание соединения по общей формуле Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х (где 0<х≤1) и содержащих его композиций.
Описание изобретения
Настоящее изобретение предоставляет соединение общей формулы (I)
где 0<х≤1. Предпочтительно, х варьирует от 0.1 до 1. Еще более предпочтительно, если х равняется 1 и соединение представляет собой Са5(PO4)3(ООН) или его фармацевтически приемлемую соль.
Соединение этого изобретения может быть получено по процессу, включающему этап реагирования пероксида кальция с фосфорной кислотой.
Предпочтительно, фосфорная кислота добавляется к суспензии пероксида кальция в дистиллированной воде, и осадок соединения этого изобретения отфильтровывается и высушивается под вакуумом. Соединение этого изобретения Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х может быть получено по процессу с последующим включением этапа частичной термальной декомпозиции сухого Са5(PO4)3(ООН) с целью получения желаемого х.
В другом предпочтительном варианте процесса этого изобретения желаемое соединение Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х может быть получено добавлением фосфорной кислоты к суспензии смеси пероксида кальция и оксида кальция, взятых в таком молярном соотношении, которое позволяет получить желаемое х. Полученное соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х отфильтровывается и высушивается.
Далее, настоящее изобретение позволяет создать композицию, состоящую из соединения общей формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х, где 0<х≤1, и наполнителя. Такие наполнители включают, но не ограничиваются только ими, воду, неорганические и органические растворители, неорганические и органические порошки, гидроксилапатит.
Далее, настоящее изобретение позволяет создать композицию для ухода за полостью рта, состоящую из соединения общей формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х, где 0<х≤1, и фармацевтически приемлемого наполнителя. Предпочтительно, х варьирует от 0.1 до 1. Еще предпочтительнее, х равно 1 и соединение является Са5(PO4)3(ООН) или его фармацевтически приемлемой солью.
Далее, настоящее изобретение позволяет создать терапевтическую композицию, состоящую из соединения общей формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х, где 0<х≤1 и фармацевтически приемлемого наполнителя. Предпочтительно, х варьирует от 0.1 до 1. Еще предпочтительнее, х равно 1, и соединение является Са5(PO4)3(ООН) или его фармацевтически приемлемой солью.
Композиции этого изобретения получают в соответствии с известными процедурами, они содержат ингредиенты и наполнители, которые хорошо известны из уровня техники. Общепризнанным сводом таких методов и ингредиентов является Remington's Pharmaceutical Sciences by E.W.Martin (Mark Publ. Co., 15th Ed., 1975). При изготовлении терапевтических композиций соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х, где 0<х≤1, будет обычно смешиваться с соответствующими наполнителями и составляться в многообразных формах и дозах. Такие формы включают, но не ограничиваются ими, суспензии, гели, влажные повязки и пасты, включая зубные пасты.
Соединение этого изобретения обычно используется в композициях при концентрации от 0.05 до 90.0%, предпочтительно, от 3 до 50% общего веса композиции. Предпочтительным наполнителем в изобретении является вода, которая обычно используется в композиции в концентрации от 10 до 99.5%, предпочтительно, от 50 до 97% общего веса композиции.
Предпочтительно, размер частиц соединения этого изобретения составляет от 0.01 до 100 µm.
Композиция этого изобретения может включать необязательные дополнительные ингредиенты. Такие ингредиенты включают, но не ограничиваются ими, сурфактанты, стабилизаторы, красители и душистые вещества.
Неполный список примеров стабилизаторов включает, но не ограничивается ими, фторид натрия, фторид калия, фторид кальция.
Композиция этого изобретения предлагается в диапазоне рН от 5.5 до 11. Более предпочтительным является диапазон рН от 7 до 9. Предпочтительно, буферная система этого изобретения включает, но не ограничивается ими, буферы на основе глицина, цитрата, сукцината, фумарата, малата, бикарбоната или фосфата.
Композиции этого изобретения могут использоваться в методах обработки зубной эмали и дентина, которые включают этап назначения указанных композиций нуждающимся в этом млекопитающим для достижения желаемого лечебного эффекта. Предпочтительно, млекопитающим является человек.
При практическом использовании изобретения эффективное количество композиции этого изобретения вносится в полость рта для достижения контакта между соединением этого изобретения и поверхностью зубной эмали и/или дентина с оставлением указанной композиции в полости рта по меньшей мере на 5 сек. Предпочтительно, время оставления составляет 2 мин, еще предпочтительнее - 15 мин. Эффективное количество композиции этого изобретения составляет от 0.1 до 10 г, предпочтительно от 0.5 до 1 г. Благодаря окислительным свойствам и сходству соединения этого изобретения с натуральным материалом зубной эмали и дентина достигается многообразие терапевтических эффектов композиции этого изобретения. Таковые эффекты включают, но не ограничиваются ими, отбеливание зубной эмали, восстановление зубной эмали и/или дентина, лечение кариозной полости, антимикробное лечение полости рта, лечение гингивита, периодонтоза, освежение дыхания.
Более того, композиции этого изобретения могут использоваться в методах обработки кости, что представляет собой этап назначения млекопитающему, нуждающемуся в этом, терапевтической композиции, включающей соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х.
При практическом использовании изобретения эффективное количество композиции этого изобретения наносится на кость для достижения контакта между соединением этого изобретения и костью. Эффективное количество композиции этого изобретения составляет от 0.1 до 100 г, предпочтительно, от 1 до 10 г. Благодаря окислительным свойствам и сходству соединения этого изобретения с натуральным материалом кости достигается многообразие положительных терапевтических эффектов композиции этого изобретения. Таковые эффекты включают, но не ограничиваются ими, ускорение восстановления кости после переломов и антимикробную обработку области перелома кости.
Далее, композиции этого изобретения могут использоваться в методах заживления ран, что представляет собой этап назначения млекопитающему, нуждающемуся в этом, терапевтической композиции, включающей соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)х(ОН)1-х.
При практическом использовании изобретения эффективное количество композиции этого изобретения вносится в рану для достижения контакта между соединением этого изобретения и раневой поверхностью с оставлением указанной композиции в ране по меньшей мере на 10 мин. Предпочтительно, время оставления составляет 1 час, еще предпочтительнее - 24 часа. Эффективное количество композиции этого изобретения составляет от 0.1 до 10 г, предпочтительно, от 0.5 до 1 г. Благодаря окислительным свойствам и сходству соединения этого изобретения с натуральным материалом кости достигается многообразие положительных терапевтических эффектов метода этого изобретения. Таковые эффекты включают, но не ограничиваются ими, ускорение заживления раны, ускорение восстановления кости и антимикробную обработку раны.
Следующие примеры представлены с целью демонстрации изобретения. Эти примеры носят только иллюстративный характер и не предназначены для ограничения сферы изобретения каким-либо образом.
Пример 1
Этот пример показывает процесс приготовления соединения этого изобретения.
0.7 мл раствора 85% фосфорной кислоты добавлялось медленно по каплям к суспензии 0.72 г кальция пероксида в 25 мл дистиллированной воды при комнатной температуре с целью получения соединения формулы Са5(PO4)3(ООН) при стоянии. Осадок отфильтровывался и высушивался при комнатной температуре под вакуумом. Анализ: Са 38.6%, Р 17.9%, - ООН 6.4%.
Затем соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 приготовлялось путем контролированной декомпозиции стартового соединения формулы Са5(PO4)3(ООН) в вакууме при повышении температуры со скоростью 1 градус/мин и постоянном мониторировании массы образца. Потеря 2.8% первоначальной массы означает, что желаемое соединение получено. Анализ: - ООН 0.65%.
Пример 2
Этот пример показывает процесс приготовления соединения этого изобретения.
0.7 мл раствора 85% фосфорной кислоты добавлялось медленно по каплям к суспензии 0.28 г кальция оксида и 0.36 г в 25 мл дистиллированной воды при комнатной температуре с целью получения соединения формулы Са5(PO4)3(ООН)0.5(ОН)0.5 при стоянии. Осадок отфильтровывался и высушивался при комнатной температуре под вакуумом. Анализ: Са 39.3%, Р 18.2%, - ООН 3.2%
Пример 3
Этот пример показывает композицию этого изобретения для ухода за полостью рта.
| % от веса | |
| Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 | 7 |
| Натрия фторид | 0.6 |
| Дистиллированная вода | 92.4 |
Метод получения композиции, описанной в примере 4, был следующим.
Соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 и натрия фторид смешивали с дистиллированной водой для образования суспензии.
Композицию вводили в полость рта для достижения контакта между соединением этого изобретения и поверхностью зубной эмали и/или дентина, оставляя указанную композицию в полости рта на 10 мин для достижения эффекта отбеливания зубов.
Пример 4
Этот пример показывает терапевтическую композицию этого изобретения.
| % от веса | |
| Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 | 7 |
| Дистиллированная вода | 93 |
Метод получения композиции, описанной в примере 4, был следующим: соединение формулы Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 смешивали с дистиллированной водой для образования суспензии.
Композицию вводили в область перелома кости для достижения контакта между соединением формулы Са5(PO4)3(ООН)0.1(ОН)0.9 и костью для достижения эффекта ускорения восстановления кости.
Соединение общей формулы (I)
где 0<х≤1.
