DE102007040569A1 - Verfahren zur Prophylaxe von Karies und Parodontopathien - Google Patents

Abstract

Prohylaktisches Verfahren zur Verbesserung des Schutzes von Zähnen, Zahnfleisch und Zahnhalteapparat gegen Karies und Parodontopathien unter Versiegelung der Zahnhartsubstanz mit einem am Zahnschmelz und/oder Dentin haftenden Lack, bei dem ein Lack verwendet wird, der antibiotische Wirkstoffe enthält, die die Anhaftung von Plaque verhindern.

Description

• Die Erfindung betrifft das Gebiet der Zahnmedizin und insbesondere die Verbesserung des Schutzes von Zähnen, Zahnfleisch und Zahnhalteapparat gegen Karies und Parodontopathien unter Verwendung eines Versiegelungslacks mit antibiotischen Wirkstoffen auf dem Gebiet der Zahnmedizin. Die Erfindung betrifft ferner zahnmedizinische Versiegelungs- und Füllmassen auf der Basis von photopolymerisierbaren Monomeren die Wirkstoffe enthalten, insbesondere in polaren organischen Losungsmitteln, wie Aceton, THF oder NMP, lösliche Wirkstoffe.
• Dabei sind in der vorliegenden Anmeldung, ohne dass in der Folge weiter darauf eingegangen werden muss, Begriffe wie Zahnmedizin, Zähne usw. umfassend zu verstehen und beziehen sich sowohl auf die Human- als auch auf die Veterinärmedizin.
• Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die wesentlichsten Ursachen für eine Verschlechterung des Erhaltungszustandes des Gebisses von Menschen und anderen Säugetieren Erkrankungen sind, die unter den Begriffen Karies und Parodontopathien zusammengefasst werden können. Unter Karies werden Defekte der Zahnoberfläche bzw. der Zahnhartsubstanz verstanden, während als Parodontopathien Zahnfleischbezogene Erkrankungen bezeichnet werden, insbesondere Entzündungen des Zahnfleischsaums und des Zahnhalteapparats.
• Die Entstehung von Karies und Parodontopathien hat überwiegend ernährungsbedingte Ursachen. Untersuchungen zur Entstehung von Karies und Parodontopathien haben gezeigt, dass Kariesdefekte nur an Stellen entstehen, wo sich zuvor eine Belagschicht (Plaque) auf der Zahnoberfläche bilden konnte und wenn außerdem in der Mundhöle Karies auslösende Mikroorganismen (Bakterien und/oder Pilze) vorhanden sind, z. B. Mutans-Streptokokken, Milchsäuerbakterien, Candidapilze.
• Derartige Mikroorganismen, die mit Speisen aufgenommen oder von anderen Personen übertragen werden, sind in der Lage, vorhandene Belagschichten (Plaque) in organische Säuren umzuwandeln. Das entstehende saure Umfeld ist in der Lage, der Zahnhartsubstanz Mineralien (Calcium und Phosphor) zu entziehen. Geschieht das über längere Zeiträume und in örtlich konzentrierter Form, kommt es dazu, dass an derartigen Stellen der übliche physiologische Reparaturmechanismus, der zu einem Einbau von im Speichel gelösten Mineralsalzen in die Zahnsubstanz führt, nicht mehr funktioniert. Die Folge sind immer größer werdende lokale Defekte, zunächst an der Zahnoberfläche. Können diese Defekte fortschreiten, kommt es zu oberflächlichen Einbrüchen der Zahnschmelzschicht und bräunlichen Verfärbungen. In der weiteren Folge können kariöse Defekte zu Schädigungen des Markorgans (Pulpa) führen.
• Ähnlich wie für die Entstehung von Karies sind Beläge an der Zahnoberfläche, in den Zahnzwischenräumen und vor allem in den Zahnfleischtaschen eine wesentliche Ursache auch für Entzündungen des Zahnfleischsaums und des Zahnhalteapparats (Parodontopathien).
• Ein wichtiges Ziel aller zahnerhaltenden prophylaktischen Maßnahmen zur Karies- und Parodontitisvorbeugung ist daher die Verhinderung der Belagentstehung bzw. die Entfernung von Belägen durch regelmäßige und gründliche Gebisspflege. Bei der Gebisspflege wird angestrebt, durch die kombinierte Anwendung von Zahnputzmitteln und mechanischen Zahnreinigungsvorrichtungen (z. B. Zahnbürsten) Beläge im Prozess ihrer Entstehung kontinuierlich zu entfernen und damit die Vorraussetzungen zur Entstehung von Karies und Parodontien möglichst wirksam zu zerstören. Dem erfolg einer regelmäßigen und gründlichen Gebisspflege sind jedoch bestimmte Grenzen gesetzt. Abgesehen von Personen, die ihre Gebisspflege vernachlässigen, gibt es Personengruppen, die zu einer Gebisspflege in der wünschenswerten Gründlichkeit nicht in der Lage sind. So sind Kinder erst ab dem fünften Lebensjahr in der hand- und armmotorischen Entwicklung soweit gereift, dass sie in der Lage sind alle Zahnflächen ausreichend mit Zahnbürsten zu reinigen. Bei älteren Menschen lassen die motorischen Fähigkeiten für eine ausreichende Zahnreinigung häufig wieder nach. Problematisch ist auch die Zahnreinigung bei Kieferorthopädischen Anomalien und bei festsitzenden kieferorthopädischen Apparaten.
• Zur Verbesserung der Gebisspflege verlässt man sich daher bereits seit langem nicht mehr ausschließlich auf eine mechanische Reinigung der Zähne (Zahnputzen), sondern trifft Maßnahmen zur Erhöhung der Widerstandskraft der Zähne selbst gegen ein mikrobiell erzeugtes saures Milieu. Eine allgemein übliche Maßnahme ist inzwischen die Fluoridierung der Zahnhartsubstanz, die in erster Linie mittels geeigneter fluorhaltiger Bestandteile von Zahnputzmitteln erfolgt. Eine mit dem gleichen Ziel durchgeführte bzw. diskutierte Maßnahme ist die Fluoridierung des Trinkwassers. Das Fluor aus derartigen Mineralien wird in die mineralische Zahnhartsubstanz eingelagert, so dass sich eine Schutzschicht aus säurebeständigem Fluorapatit ausbilden kann.
• Eine weitere Maßnahme zur zusätzlichen Erhöhung der Widerstandskraft der Zähne besteht darin, Rinnen (Fissuren) in der Zahnfläche, insbesondere der Kaufläche, zu versiegeln, die beim putzen der Zähne nicht ausreichend erreicht werden können und aus denen Beläge, die sich einmal darin gebildet haben, nur schwer zu entfernen sind. Hierzu werden insbesondere in flüssiger Form eingesetzte Lacke verwendet, die in Fissuren einfließen und insbesondere durch Lichteinwirkung rasch ausgehärtet werden können.
• Dabei wird üblicherweise so vorgegangen, dass die Zahnoberfläche mit einem geeigneten sauren, z. B. phosphorsäurehaltigen, Mittel zur Vorbehandlung angeätzt wird. Die Anätzung erfolgt üblicherweise bis in eine Tiefe von maximal 100 um mit 38%iger Phosphorsäure. Das anschließend aufgetragene im Rahmen dieser Anmeldung als „Lack" bezeichnete Versiegelungsmittel, kann dadurch eine in die Zahnoberfläche hinein reichende, d. h. teilweise zahninterne, Schutzschicht ausbilden.
• Die gebildeten, ausgehärteten Lackschichten haben den Zweck, die zu schützende Zahnhartsubstanz gegenüber den in der Mundhöhle und an der Zahnoberfläche vorhandenen Substanzen zu schützen.
• Bilden sich auf kontinuierlich die Zahnoberfläche abdeckenden Lackschichten Beläge (Plaques), so sollten diese bzw. die in ihnen mikrobiell gebildeten organischen Säuren an sich nicht direkt auf die Zahnoberfläche einwirken können. Die Lackschichten haben jedoch aufgrund ihrer hohen Beanspruchung eine nur begrenzte Lebensdauer, so dass sie im laufe der Zeit durchlässig werden können oder partielle lackfreie, ungeschützte Bereiche der Zahnoberfläche freigelegt werden, z. B. zwischen den an den Stellen der Fissuren, oder an Stellen von Kollagenkanälen in einem Dentinmaterial, tiefer in die Zahnoberfläche hinein reichenden „Zapfen" des ausgehärteten Lacks. Konnten sich auf der Lackoberfläche Beläge (Plaques) ausbilden, kann das darin vorhandene saure mikrobielle Milieu, soweit es nicht sogar die Lackschicht selbst angreift, über die Undichtigkeiten die Zahnoberfläche erreichen oder die freigelegten Bereiche der Zahnoberfläche wieder angreifen. Damit führt die Maßnahme einer Versiegelung der Zahnoberfläche, insbesondere in abrasiv beanspruchten Bereichen der Zahnoberfläche, nur zu einem eingeschränkten, insbesondere einem zeitlich begrenzten Schutz.
• Der vorliegenden Erfindung, liegt die Überlegung zugrunde, dass dieser Schutz signifikant verbessert werden kann, wenn die Ausbildung von Belägen (Plaques) auf der ausgehärteten Lackoberfläche verhindert oder wenigstens erschwert werden kann. Wird der Lacküberzug undicht, kommt es dann, wenn auf der Lackoberfläche keine säurebildenden Beläge vorhanden sind, nicht zur dauernden Einwirkung eines entsprechenden sauren Milieus auf die Zahnoberfläche. Ist die Anhaftung von Belägen auf unversehrt gebliebenen Teilbereichen eines bereits teilweise geschädigten Lacks weiterhin gestört, wir die Ausbildung geschlossener Belagschichten verhindert und Ansätze einer Belagbildung können selbst auf den bereits freigelegten Teilflächen beim Putzen leichter entfernt werden.
• Außerdem muss dann, wenn auf der Oberfläche des ausgehärteten Zahnlacks keine Beläge mehr anhaften können, nicht mit den negativen Folgen einer derartigen Belagbildung für Zahnfleisch und Zahnhalteapparat gerechnet werden, so dass das Risiko für Entzündungen des Zahnfleischsaums und des Zahnhalteapparats vermindert wird.
• Es kann somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden, Zahnlacke zu schaffen, die eine Anhaftung von belägen auf der ausgehärteten Lackoberfläche verhindern oder wenigstens gegenüber bekannten Lacke erschweren.
• Diese Aufgabe wird in einem allgemeinen Sinne gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Zusammensetzung von Zahnlacken und anderen Zusammensetzungen für Zahnmedizinische Zwecke, z. B. von Füllmassen bzw. Komposits auf Kunstharzbasis oder Formmassen für die Prothesenherstellung, so verändert wird, dass sie antibiotische Wirkstoffe enthalten.
• Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass wirkstoffhaltige Oberflächen mit Hilfe von modifizierten Zahnlackzusammensetzungen erzeugt werden können, die auf verschiedenen derzeit bekannten Zahnlack-Grundzusammensetzungen aufbauen, wobei es jedoch auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, völlig neue oder wenigstens auf dem Gebiet der Zahnmedizin noch nicht in Betracht gezogene Zusammensetzungen vorzusehen.
• Demgemäss kann die vorliegende Erfindung derzeit als ein Verfahren zur Verbesserung des Schutzes von Zähnen und Zahnfleisch gegen Karies und Parodontopathien unter Versiegelung der Zahnhartsubstanz mit einem sich mit dem Zahnschmelz und/oder Dentin durch Haftung verbindenden Mittel („Lack") bezeichnet werden, das gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Lack verwendet wird, der Wirkstoffe enthält, die antibiotisch wirksam sind und die Anlagerung von Plaque verhindern. Dabei sind Wirkstoffe bevorzugt, die eine antibakterielle, antimykotische und ggf. antivirale Wirkung aufweisen.
• Ein Verfahren gemäß den genannten Patentansprüchen, ist prophylaktischer Natur und stellt daher kein dem Patentschutz ggf. nicht zugängliches therapeutisches Verfahren dar.
• Die Erfindung kann jedoch, in ihrer breitesten allgemeinen Form auch als Verwendung antibiotischer Zusätze zur Herstellung von am Zahnschmelz und/oder Dentin haftenden Lacken zur Behandlung der Zahnhartsubstanz, um die Anhaftung von Belägen (Plaques) an der Lackoberfläche zu vermindern oder zu verhindern, bezeichnet werden.
• Die vorliegende Erfindung soll sich grundsätzlich auf alle bekannten Maßnahmen zur Erzeugung wirkstofffhaltiger Oberflächen erstrecken, die unter den Bedingungen der Zahnmedizin bzw. der Durchführung zahnerhaltender Maßnahmen einsetzbar sind.
• Zahnerhaltende Maßnahmen unter Nutzung der vorliegenden Erfindung erfolgen in erster Linie an den Zähnen bzw. im Mund eines Patienten. Dafür sind im Wesentlichen nur solche Maßnahmen sinnvoll anwendbar, die sich für den Patienten als einfache Lackierungsmaßnahme darstellen und die innerhalb einer zumutbaren Zeit und ohne Einwirkung hoher Temperaturen abgeschlossen werden können. Die aufgetragenen Lacküberzüge mit antibiotischen Eigenschaften sollen ferner das Aussehen gesunder Zähne nicht erkennbar beeinträchtigen und zur Erzeugung der Lacküberzüge dürfen keine Substanzen zur Anwendung kommen, die für Patienten toxisch sind oder zu unannehmbaren Reizungen führen, oder die dazu führen, dass aus dem ausgehärteten Lack über unannehmbar lange Zeiträume gesundheitlich nicht akzeptable Konzentrationen von gesundheitsschädlichen Substanzen abgegeben werden.
• Bei Beachtung dieser Randbedingungen sind zur antibiotischen Ausrüstung von Zahnoberflächen insbesondere folgende Maßnahmen als grundsätzlich geeignet in Betracht zu ziehen:
  Herstellung einer Mischung aus
• A) 10–70 Gew.-% photopolymerisierbarer Monomere
• B) 29,5–70 Gew.-% wassermischbarer organischer Lösungsmittel
• C) 0,1–3 Gew.-% antibiotischer Wirkstoffe und
• D) 0,4–3 Gew.-% Photoinitiatoren und Aktivatoren und ggf. bezogen auf einen Gewichtsteil der Mischung A + B + C + D 0,1–3 Gew.-Teile anorganischer Füllstoffe, die auf eine durch Phosphorsäure oder Eisen III chlorid angeätzte Zahnoberfläche aufgetragen und anschließend durch licht/UV-Strahlung initiiert polymerisiert wird.
• Als Beispiel für antibiotische Wirkstoffe C können genannt werden (i) kationische Desinfektionsmittel, die das Strukturelement NH-C(=NH)-NH-C(=NH)-NH- enthalten, wie z. B. Chlorhexidin, Alexidin oder Polyhexanid, oder (ii) Antiseptika, deren Wirkprinzip auf der Abspaltung von Formaldehyd beruht und die das Strukturelement Z-CH₂-H enthalten, wobei Z für ein Heteroatom, vorzugsweise Stickstoff, steht, das beliebige Substitutienten tragen oder Teil eines heterocyclischen Rings sein kann, enthalten, wie z. B. Taurolidin, oder (iii) solche, die einen quatarnisierten Pyridinring, der auch substituiert sein kann, enthalten, wie z. B. Cetylpyridiniumbromid oder Octenidin oder (iv) solche, die ein quartäres Ammoniumion enthalten, wie z. B. Undecylnanidopropylbetain, oder Aminfluorid, und/oder die kationischen Chemotherapeutika, die in der EP 12444 34 unter den Formeln 1 und 2 beschrieben sind. Selbstverständlich sind auch Mischungen von Bioziden verwendbar.
• Unter kationisierbaren Stoffen werden solche verstanden, die in der Lage sind, mit Säuren, Säureadditionssalze zu bilden, wobei die Salze mit starken Säuren wie Halogenwasserstoffsäuren oder Sulfonsäuren vorzugsweise wasserlöslich sind. Ggf. auch vorzugsweise eingesetzt werden können Antimykotika und wundheilungsfördernde Substanzen (Naturprodukte).
• Beispiele für photopolymerisierbare Monomere A sind (Meth)acrylsäureester von Polyolen wie Ethylenglykol, Di- oder Triethylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit und deren Alkoxylierungsprodukten, wobei die Polyole ganz oder teilweise durch (Meth)acrylsäure verestert sein können, 4-Methacrylolyloxyethyl-trimellithsäureanlyarid, Epoxyacrylate, die durch Umsetzung von Di- oder Polyglyceridylethern, wie z. B. des Diglycidylethers des Bisphenol-A's, mit (Meth)acrylsäure erhältlich sind und Urethanacrylate, die durch Umsetzung von teilweise mit (Meth)acrylsäure veresterten Polyolen mit Diisocyanaten, wie Trimethylhexamethylendiisocyanat, Isophorobdiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Bisisocyanatomethylnorbornan oder Bisisocyanatocyclohexylmethan erhältlich sind, und deren Mischungen. Ein bevorzugter Bestandteil sind Urethanacrylate.
• Beispiele für wasserlösliche organische Lösungsmittel B sind Aceton, NMP, THF, Dioxan, DMSO, Ethanol, bopropanol, Dioxolan, DMF, vorzugsweise Aceton.
• Beispiele für Photoinitiatoren und Akrivatoren sind Campherchinon, Acylphosphinoxide, Thioxanthone und Ester von Dialkylaminobenzoesäuren.
• Anorganische Füllstoffe im Sinne der Erfindung sind Oxide des Siliciums, Aluminiums, Titans, Zirkons oder Zinks, wobei die Größe der anorganischen Füllstoffe 5 mm bis 30 um betragen kann.
• Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung derzeit bevorzugt, mit Lacksystemen und Füllmassen zu arbeiten, die als Modifikation bekannter Systeme für Versiegelung von Zahnoberflächen bzw. für die Füllung von Kavitäten angesehen werden können. Dabei sind insbesondere Dentin-bindende Zahnlacke bevorzugt, bei denen eine dauerhafte Haftung des Lacks am Dentin mit Hilfe von als „Zapfen" bezeichneten Kunststoffwurzeln erreicht wird, die durch Eindringen der lackbildenden Kunststoffvorläufer (Monomore, Präpolymere) in die Zwischenräume des durch Anätzung freigelegten Kollagennetzwerks des Dentins entstehen. Einsetzbar sind auch Substanzen, die zusätzlich eine chemische Verbindung mit dem Kollagen eingehen.
• Die Anwendung der Zahnlacke kann im Bereich der Human- und Veterinärmedizin erfolgen. Die Veterinärmedizinische Anwendung ist besonders Sinnvoll durch mangelnde Zahnhygiene und der häufig Plaque-bildenden Kost kommt es vielfach zu Parodontopathien und Karies und damit zu frühzeitigem Zahnverlust.
• Beispiele:
• Beispiel 1
• Man mischt
  5 g Urethanacrylat (Umsetzungsprodukt aus Trimethylhexamethylendiisocyanat mit HEMA (Hydroxyethylmethacrylat))
  0,2 g Cetylpyridimiumbromid
  0,1 g Campherchinon
  0,1 g Butoxyethanol-4-dimethylaminobenzoat und
  4,6 g Aceton
• Beispiel 2
• Man trägt die Mischung aus Beispiel 1 auf den mit Phosphorsäure angeätzten Zahn auf und initiiert durch Bestrahlung mit Licht einer in der Zahnheilkunde üblichen Polymerisationslampe.
• Nach Vergleich mit unbehandelten Zähnen nach einem Jahr zeigte sich, dass die Behandelten Zähne eine deutlich geringere Plaque-Anlagerung aufwiesen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• - EP 1244434 [0024]

Claims (3)

1. Prophylaktisches Verfahren zur Verbesserung des Schutzes von Zähnen, Zahnfleisch und Zahnhalteapparat gegen Karies und Parodontopathien unter Versiegelung der Zahhartsubstanz mit einem am Zahnschmelz und/oder Dentin haftenden Lack, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lack verwendet wird, der aus A) 10–70 Gew.-% photopolymerisierbarer Monomere B) 29,5–70 Gew.-% wassermischbarere organischer Lösungsmittel C) 0,1–3 Gew.-% antibiotischer Wirkstoffe und D) 0,4–3 Gew.-% Photoinitiatoren und Aktivatoren und ggf. bezogen auf einen Gewichtsteil der Mischung A + B + C + D 0,1–3 Gew.-Teile anorganischer Füllstoffe, besteht, der auf eine mit Phosphorsäure angeätzte Zahnoberfläche aufgebracht und anschließend mit Licht gehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als antibiotische Wirkstoffe C kationische Verbindungen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Monomermischung A Urethanacrylate enthält.