SE503096C2 - Komposition innehållande EDTA för användning vid konditionering av tandrötter - Google Patents

Description

503 096 10 15 20 25 30 35 2 tet (gingiva). Sjukdomen fortskrider allteftersom bakte- rier vandrar apikalt in i den parodontala fickan, vilken djupnar mer och mer som ett resultat av inflammation av mjukvävnad. Om adekvat behandling ej insättes blir tanden mobil och kommer slutligen att falla ut när alltför stor andel av tandstödjevävnaden förstörts.

Det övergripande syftet med konventionell behandling av marginal parodontit är att avlägsna bakterieavsätt- ningar och tandsten (mineraliserade bakterieavsättningar) fràn rotytorna för att eliminera orsaken till gingival in- flammation. Konventionell behandling kan uppdelas i icke- kirurgiska och kirurgiska procedurer.

Behandlingen börjar normalt med skrapning (kyretage och rotplaning) av tandytorna för avlägsnande av både syn- liga bakteriella avsättningar och tandsten och avsättning- ar gömda under tandköttskanten. Härigenom reduceras gingi- val svällning förorsakad av inflammation och reducerar ofta djupet av de parodontala fickorna. Adekvat kyretage och rotutjämning utförd under tandköttets kant är emeller- tid svår att utföra, och i djupare parodontala fickor tjä- nar oàtkomliga infekterade ställen som reservoarer för förnyad infektion. Detta är ofta fallet med tänder invol- verande furkation, där infektionen spritts till omrâdet mellan rötterna. Kirurgiska ingrepp, vilka förbättrar tillgänglighet och visibilitet kan följaktligen bli nöd- vändig för fullständig eliminering av mjuka och hårda bakterieansamlingar.

Under parodontal kirurgi exponeras de av parodontit påverkade rötterna genom frigöring av gingivan fràn röt- terna och det alveolara benet. Rötterna befrias sedan fràn bakterieansamlingar och tandsten genom kyretage och rot- planing. Detta innebär även avlägsnande av granulations- vävnad och rotcementum kontaminerade av bakteriella toxi- ner. Efter det att omrâdet rengjorts àterplaceras de gingivala lambáerna och sutursys. Oral hygien måste upp- rätthàllas på en hög nivå under den efterföljande läk- ningsperioden för undvikande av återkommande sjukdom. 10 15 20 25 30 35 503 096 3 Dylika konventionella behandlingsprocedurer är kon- servativa och medför i bästa fall bibehållande av de kvarvarande tandstödjevävnaderna. Tandförankring som redan gått förlorad kan sålunda ej återskapas genom konventio- nell behandling.

Parodontal läkning är av primär betydelse vid behand- lingen av parodontal sjukdom. Detta är en procedur som till stor utsträckning beror på de vävnadsreaktioner som äger rum i fasgränsytan hård/mjuk vävnad på rotytan.

Långvariga studier av läkning av parodontala skador med marginell kommunikation efter parodontal behandling har indikerat, att cellulär kolonisering av det skadade området uppstår från en konkurrens mellan alveolart ben, oralt epitel och mukosabindväv, ävensom parodontal bind- väv. Som regel täcker ett långt fästeepitel den exponerade bindväven i mjukvävsflambåerna efter parodontal kirurgi, dvs migrerar apikalt till eller nära sin prekirurgiska nivå. Proliferande epitelceller når normalt den prekirur- giska nivån i de parodontala fickorna ungefär en vecka efter kirurgiskt ingrepp, och förhindrar sålunda att bindväv ansluts till rotytan. Det har även fastställts, att marginalläkning efter icke-kirurgiska behandlings- procedurer, såsom rotplaning, befrämjar apikal prolife- ration av fickepitelet. Vidare involverar normalt läkning av parodontala marginalskador ej bildning av reparativt cementum eller alveolart ben. Ett undantag till detta ses ibland i den mest apikala 0,1 till 0,2 mm av rotytan vid parodontala marginalskador, vilka kan koloniseras genom bindvävceller innan epitelet når skadans apikala utsträck- ning. "Bone-fill" har registrerats kliniskt under gynn- samma anatomiska betingelser, såsom djupa vertikala de- struktioner. För det mesta lämpar sig emellertid ofta involverad djupfurkation ej för framgångsrik parodontal läkning med konventionell parodontal kirurgi.

Slutsatsen är sålunda att tandstödjevävnader (cemen- tum, parodontalt membran och alveolart ben) normalt ej regenereras efter konventionell behandling av marginal- 503 096 10 15 20 25 30 35 4 parodontit. I stället täckes den exponerade rotytan med ett skikt av epitelceller, vilket ej ger en funktionell anslutning för roten.

Forskning under 70- och 80-talen har visat, att under gynnsamma betingelser parodontala ligament- och cementum- celler kan stimuleras till repopulering av en tidigare sjukdomsutsatt rotyta. Genom införandet av ett semiporöst membran ("Guided Tissue Regeneration") under mjukvävs- flambån vid parodontal kirurgi kan epitelcellmigrering längs rotytan förhindras och kolonisering av rotytan med parodontala fibroblaster sålunda underlättas. Detta till- låter selektiv repolulation med celler från det parodon- tala ligamentet och alveolara benet på rotytan.

Etsning under parodontal kirurgi utföres med tre syf- ten: avlägsnande av bakterietoxiner, avlägsnande av smear- skikt och exponering av kollagena fibrer i rotytan och förhöjd visibilitet genom hemostatiska effekter. Av dessa har de två första utvärderats in vitro under användning av i huvudsak citronsyra och i viss utsträckning orto-fosfor- syra, vilka båda arbetar vid ett pH av ca 1 (Lowenguth RA, Blieden TM. Periodontal regeneration: root surface demineralization. Periodontology 2000 1993; 1:54).

Kyretage och rotplaning utföres för avlägsnande av bakterieansamlingar, calculus och de ytliga skikten av rotytan (cementum och dentin), vilka strukturer och väv- nader härbärgerar bakterietoxiner. Sådana toxiner är ej endast begränsade till bakterieansamlingarna utan åter- finnes även adsorberade till parodontalt angripna rotytor.

Dessa substanser har visat sig inhibera cellfäste in vit- ro, en funktion som är nödvändig för läkning. Ändamålet med kyretage och rotplaning är sålunda att åstadkomma en biologiskt acceptabel yta för marginal läkning. Efter me- kanisk bearbetning av rotytan kan såväl områden av konta- minerad cementum, som ett smearskikt täckande de behand- lade ytorna fortfarande kvarstå. Ytterligare rotytbehand- ling, såsom etsning, har rapporterats avlägsna smearskik- tet. 10 15 20 25 30 35 503 096 5 Applicering av etsningsmedel har angetts avlägsna smear och debris som kan uppstå vid kyretage och rotpla- ning. Den påverkar emellertid även den mineraliserade rotytan, ehuru motsägelsefulla resultat har rapporterats beroende på det sätt på vilket medlet appliceras. Polering av rotytan med en bomullstuss dränkt i citronsyra synes exponera flera intertubulara fibriller och vidga dentinala tubuli i större utsträckning jämfört med enkel applicering av en droppe av syran eller placering av en syramättad bo- mullstuss på rotytan utan gnuggning, ehuru rapporter även indikerat avsaknad av skillnad. I detta avseende har för- längd exponeringstid för etsningsmedlet visat sig resul- tera i förhöjt inträngningsdjup.

Flera studier har studerat parodontal läkning efter etsning med citronsyra eller orto-fosforsyra av rotytor exponerade under parodontal kirurgi, medan endast ett få- tal studier har utvärderats kring mjukvävnadsreaktioner efter syraapplicering. Ett överraskande litet område av mjukvävnad omkring appliceringsstället synes lida någon skada trots lågt pH (omkring 1). Mera uttalade effekter på parodontal läkning har emellertid rapporterats, ehuru re- sultaten synes vara högst variabla.

Efter dess introduktion har etsning med citronsyra och orto-fosforsyra (pH 1) av rotytor rapporterats resul- tera i nytt fäste eller förnyat fäste. Det synes som om tekniken med etsning inspirerats genom den beninduktiva förmågan hos faktorer i demineraliserat dentin tidigare benämnt "Bone Morphogenetic Protein". Senare har dessa förhållanden ifrågasatts, och de flesta in vivo-studier indikerar, att läkning av bindväv under viss bildning av reparativt cementum erhålles snarare än bildning av ett långt epitelfäste. Det finns även skäl att anta att app- licering av citronsyra eller orto-fosforsyra på en paro- dontal skada under kirurgi förhöjer visibilitet genom hemostatiska effekter, och underlättar även avlägsnande av granulationsvävnad. 503 096 10 15 20 25 30 35 6 Under det att den kända tekniken avser tandrotskon- ditionering, i huvudsak under användning av citronsyra och i viss utsträckning orto-fosforsyra, syftar föreliggande uppfinning till ett helt nytt koncept för sådan konditio- nering genom att tillgripa en verklig etsningsprocedur re- sulterande i väsentligt förbättrad konditionering för att förbättra efterföljande förankring av tanden. Eftersom föreliggande uppfinning avser etsning av tandroten är det väsentligt att notera, att man genom etsning avser selek- tivt avlägsnande av del(ar) eller komponent(er) från en såsom en innebär sålunda ej avlägsna ett helt fast yta under inverkan av ett etsningsmedel, syralösning eller annat medel. Etsning erosion av den behandlade ytan för att ytskikt. Etsning utförd på en rotyta i anslutning till parodontal kirurgi syftar sålunda till selektivt avlägs- nande av bakterietoxiner och hydroxiapatit under kvar- lämnande av ett exponerat skikt av kollagen.

Föreliggande uppfinning har sålunda till huvudändamål att åstadkomma en komposition för användning vid konditio- nering av biologisk, mineraliserad yta, speciellt tand- rotskonditionering, under användning av en etsningsproce- dur som kvarlämnar ett exponerat skikt av kollagen på tandroten. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma tandrotskonditioneringsteknik, varigenom efterföljande förankring av tanden i anslutning till parodontal kirurgi väsentligt förbättras. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma konditioneringsteknik, vilken varken beror på ett lågt pH eller uppvisar några toxikologiska problem.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en konditioneringsteknik, varigenom nekroti- seringseffekter på omgivande parodontala vävnader elimi- neras, eftersom konditioneringen kan utföras vid eller omkring ett neutralt pH. 10 15 20 25 30 35 503 096 7 För dessa och andra ändamål som kommer att framgå av följande detaljerade beskrivning åstadkommas genom uppfin- ningen en komposition för användning vid tandrotskondi- tionering genom selektivt avlägsnande av delar av en ex- ponerad tandrotyta, varigenom efterföljande förankring av tanden väsentligt förbättras. Nämnda komposition inne- håller som aktiv beståndsdel en effektiv mängd av EDTA i kombination med en vattenhaltig matris eller bärare, varvid nämnda effektiva mängd är lika med en koncentration som är minst ca 90% av mättnadskoncentrationen av nämnda syra i en vattenhaltig matris.

För att underlätta introduktionen av aminopolykar- boxylsyran i kompositionsmatrisen är det föredraget att inkludera ett pH-reglerande medel i en mängd som resul- terar i ett pH i kompositionens vattenfas liggande inom intervallet från ca 6 till ca 8. Ett speciellt föredraget intervall är från ca 6,5 till ca 7,5, dvs omkring neu- tralt, pH 7.

Nämnda pH-reglerande medel kan vara en alkalisk före- ning eller substans kompatibel med kompositionens avsedda användning, och medlet kan även utgöras av en lämplig buf- fert. Bland alkaliska föreningar kan nämnas ammoniak och hydroxider av alkalimetaller och jordalkalimetaller. Spe- ciellt föredragna alkaliska föreningar är natriumhydroxid, kaliumhydroxid och kalciumhydroxid.

Såsom angivits tidigare är kompositionen av en vat- tenbaserad karaktär och kan utgöras av en vattenlösning.

För att underlätta kompositionens applicering är det före- draget att den föreligger i form av viskös vattenhaltig lösning, varvid förhöjd viskositet åstadkommes genom ett viskositetsförhöjande medel. Ett sådant medel kan utgöras av en polysackarid och kan utväljas från cellulosor och derivat därav, stärkelser och derivat därav, växtgummin, mikrobiella kapselpolysackarider och algpolysackarider.

Bland föredragna polysackarider kan nämnas cellulosor och derivat därav, exempelvis etylcellulosor, hydroxietyl- cellulosor, karboximetylcellulosor, och stärkelser och 503 096 10 15 20 25 30 35 8 stärkelsederivat, såsom hydroxietylstärkelse. Ett speci- ellt föredraget, viskositetsförhöjande medel är natrium- karboximetylcellulosa.

Bland mikrobiala polysackarider kan nämnas xantan- gummi, curdlan, pullolan, dextran, och bland algpoly- sackarider kan nämnas agar, karagenaner, algininsyra.

Koncentrationen av polysackariden använd i komposi- tionen enligt uppfinningen kan variera inom vida gränser, men en praktisk övre gräns är ca 25 viktprocent av poly- sackariden baserat på kompositionens vikt. Mycket lägre procenttal kan emellertid användes och en koncentration av storleksordningen upp till 10 viktprocent av polysacka- riden, såsom l till 5 viktprocent, är praktiskt tänkbar.

Som ett alternativ till användning av en polysackarid som viskositetsförhöjande medel kan användas ämnen utvalda bland proteiner och glykoproteiner, såsom gelatin, denatu- rerade strukturella proteiner och proteoglykaner.

Det är föredraget att kompositionen innehåller vatten som huvudbeståndsdel, och dess innehåll av etsningsingre- diens, aminopolykarboxylsyran, kan vara en koncentration av nära eller upp till mättnad, såsom ca 27 viktprocent räknat på kompositionens vatteninnehåll. Vid ungefär neut- ' ralt pH ligger mättnadsnivån för den föredragna syran, EDTA, mellan ca 22 och 27 viktprocent räknat på komposi- tionens vatteninnehåll, såsom ca 25%.

Uttrycket "nära mättnad" betyder i föreliggande fram- ställning en koncentration som är minst ca 90% av mätt- nadskoncentrationen. _ För att underlätta applicering av kompositionen en- ligt uppfinningen på den tandrotyta som skall konditio- neras är det föredraget att kompositionen har en relativt hög viskositet, och kompositionen kan för detta ändamål ta formen av en gel eller ett halvflytande material. Sådant tillstånd eller form kan uppnås genom användning av en lämplig polysackarid i en relativt liten mängd, såsom upp till ca 5 viktprocent räknat på kompositionens vatteninne- håll, varvid ett föredraget intervall är från ca 2 till ca 10 15 20 25 30 35 503 096 5 viktprocent.

EDTA är ett ämne som komplexbinder tvåvärda katjoner, 2+ 2+ 2+ 2+ såsom Ca , Mg , Fe och Pb sträckning i infusionslösningar för detoxifiering och som . Den användes 1 stor ut- en antikoagulant in vivo. In vitro har den en mångfald an- vändningar, såsom att frigöra celler från fast bärare, av- kalcifiering av vävnadsprover före snittning och färgning och som en detergent i biokemisk analys.

Med konventionella etsningsmedel arbetande vid pH 1 upplöses ej endast mineralkomponenten i exponerade dentin- ytor utan även den kollagena matrisen. Kollagen upplöses vid sura pH genom syror, såsom citronsyra, redan vid låga koncentrationer. EDTA kan visserligen upplösa delar av kollagenmolekylen eller superstrukturen men denna effekt är emellertid försumbar under den korta exponeringstid som erfordras för etsning av rotytan. EDTA-etsning medför så- lunda i motsats till konventionella etsningsmedel selek- tivt avlägsnande av hydroxiapatit men ej dentinets kolla- gena matris.

Som en föredragen utföringsform avser uppfinningen en vattenhaltig komposition för användning vid tandrotskondi- tionering genom selektivt avlägsnande av en exponerad tandrotyta så att den efterföljande förankringen av tanden i anslutning till parodontal kirurgi förbättras, nämnda komposition innehåller baserat pà kompositionens vatteninnehåll: EDTA i en mängd av ca 22 till 27 viktprocent; natriumhydroxid som ett pH-reglerande medel i en mängd resulterande i ett pH inom intervallet ca 6,5 till ca 7,5; och varvid ett viskositetsförhöjande medel som utgöres av kar- boximetylcellulosa (CMC) eller ett salt därav i en mängd av från ca 1 viktprocent till ca 5 ciktprocent.

En speciellt fördragen komposition för sådan använd- ning är en sådan vari: 503 Û96 10 15 20 25 30 35 10 mängden EDTA är ca 25 viktprocent; kompositionens pH är ungefär neutralt, pH 7; och det viskositetsförhöjande medlet är natriumkarboxi- metylcellulosa i en mängd av ca 3 till 5 viktprocent.

Föreliggande uppfinning kommer att illustreras ytter- ligare nedan under referens till konkreta exempel, vilka emellertid ej får betraktas såsom inskränkande av uppfin- ningens omfattning på annat sätt än som definieras i de bilagda patentkraven. I dessa exempel avser procenttalen vikten om ej annat anges. Denna illustration av uppfin- ningen kommer att göras med hänvisning till bilagda rit- ning, vari: Fig. 1A är en tracing av ett scanning-elektronmikro- graf av en dentinyta efter exponering för citronsyra eller orto-fosforsyra: Fig. 1B är en motsvarande tracing av ett scanning- elektronmikrograf av en dentinyta etsad i enlighet med föreliggande uppfinning; och Pig. 2 är ett diagram över färgning med avseende pà närvaron av exponerat kollagen pà dentinytor med jämförel- se av användning av olika etsningsmedel.

EXEMPEL 1 Scanning-elektronmikroskopiska (SEM) undersökningar Extraherade tänder med exponerat dentin nedsänktes i vattenlösningar av citronsyra (mättning, pH 1), orto-fos- forsyra (37%, pH 1) eller EDTA (24%, pH 7, Na0H) under olika tidsperioder upp till 10 min. Proverna preparerades sedan för SEM-undersökning.

Alla lösningar avlägsnade smear och debris inom en kort tidsperiod (mindre än 1 min). Konventionell syraets- ning (citron- eller orto-fosforsyra) producerade en i huvudsak slät dentinyta med endast tillfälliga amorfa an- samlingar i omrâdet mellan dentinala tubuli men inga syn- liga fibrer. Dentinala tubuli var klart synliga och syntes vidgade. EDTA-etsning producerade en helt annan textur med dentinet mellan dentinala tubuli entydigt visande ett fib- 10 15 20 25 30 35 503 096 ll röst nätverk med individuella fibrer klart synliga och jämförbara i storlek med kollagenösa fibrer.

De med korta linjer markerade fibrerna, som expone- rats under etsningsproceduren, och de rundade strukturerna anger öppna dentinala tubuli. Fig. 1A visar tracings av en yta efter 4 min av applicering av orto-fosforsyra (pH 1, 37%). Liknande resultat kunde iakttas efter applicering av citronsyra (pH l, mättning). Figuren lB visar en yta efter 4 min av EDTA-applicering (pH 7, 24%). Det är intressant att notera den nästan totala frånvaron av fibrer efter applicering av orto-fosforsyra, i motsats till resultatet efter EDTA-applicering. EDTA-applicering ger exponerade fibrer i ytan, medan detta ej är fallet med någon av de två syror som arbetar vid ett lågt pH.

EXEMPEL 2 Kollagenfärgningsundersökningar Utdragna tänder med exponerat dentin nedsänktes i V vattenlösning av citronsyra (mättning, pH l), orto-fosfor- syra (37%, pH 1) eller EDTA (24%, pH 7) under olika tids- perioder upp till 10 min. Proverna färgades sedan med en kollagenfärg och färgintensiteten bestämdes densitomet- riskt. V Färgning med avseende på kollagen var väsentligt intensivare vid alla ytor behandlade med EDTA jämfört med sådana behandlade med konventionell syraetsning (citron- eller orto-fosforsyra). Konventionell etsning gav så gott som ingen exponering av kollagen i dentinytan.

Det i Figuren 2 visade diagrammet visar densitomet- riska registreringar av färgningsintensitet efter 4 min med orto-fosforsyra (pH 1, 37%), citronsyra (pH l, mätt- ning) och EDTA-applicering (pH 7, 24%). Registreringar gjordes relativt de mekaniskt exponerade, oetsade dentin- ytorna före etsning (baslinje) och intill parodontalt membran (l0O%). Det är väsentligt att notera att den in- tensiva färgningen med avseende på kollagen efter EDTA- applicering står i motsats till den försumbara färgning 505 096 10 15 20 25 30 35 12 som erhölls efter applicering av någon av de två andra syrorna.

Resultaten av dessa tvà studier visar, att den kol- lagena matrisen lämnas intakt efter EDTA-etsning, under det att etsning med konventionella etsningsmedel, såsom citronsyra eller orto-fosforsyra, upplöser både mineral- matrisen och den kollagena matrisen.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 503 096 13 PATENTKRAV

1. Komposition för användning vid konditionering av tandrötter genom selektivt avlägsnande av delar av en ex- ponerad dentinyta pà tandrot i syfte att förbättra efter- följande förankring av tanden i anslutning till parodontal kirurgi, k ä n n e t e c k n a d därav, att den som aktiv beståndsdel innehåller en effektiv mängd av etylendiamino- tetraättiksyra (EDTA) i kombination med en vattenhaltig matris, varvid nämnda effektiva mängd är lika med en kon- centration som är minst ca 90% av mättnadskoncentrationen av nämnda syra i en vattenhaltig matris.

2. Komposition enligt patentkravet 1, t e c k n a d därav, att den ytterligare innefattar ett pH-reglerande medel i en mängd som resulterar i ett pH i k ä n n e - kompositionen liggande inom intervallet fràn ca 6 till ca 8.

3. Komposition enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e o k n a d därav, att nämnda pH ligger inom interval- let från ca 6,5 till ca 7,5.

4. Komposition enligt patentkravet 3, att nämnda pH-reglerande medel är k ä n n e - t e c k n a d därav, utvald ur gruppen bestående av alkaliska föreningar och buffertar.

5. Komposition enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda medel är en alkalisk förening utvald bland ammoniak och hydroxider av alkali- metaller och jordalkalimetaller.

6. Komposition enligt nàgot av patentkraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att den föreligger i form av en viskös vattenhaltig lösning.

7. Komposition enligt patentkravet 6, t e c k n a d därav, att den innehåller ett viskositets- förhöjande medel utvalt ur gruppen bestående av polysacka- rider, proteiner och glykoproteiner. k ä n n e -

8. Komposition enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda medel är utvalt ur grup- pen bestående av cellulosor och derivat därav, stärkelser 503 096 10 15 20 25 30 35 14 och derivat därav, vätxgummin, mikrobiella kapselpoly- sackarider och algpolysackarider.

9. Komposition enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda medel utgöres av karboxi- metylcellulosa eller ett salt därav.

10. Komposition enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a d ídärav, att den inne- håller baserat pà kompositionens vatteninnehàll: EDTA i en mängd av ca 22 till 27 viktprocent; natriumhydroxid som ett pH-reglerande medel i en mängd resulterande i ett pH inom intervallet ca 6,5 till ca 7,5; och ett viskositetsförhöjande medel som utgöres av kar- boximetylcellulosa (CMC) eller ett salt därav i en mängd av fràn ca 1 viktprocent till ca 5 viktprocent.

11. ll. Komposition enligt patentkravet 10, vari: mängden EDTA är ca 25 viktprocent; kompositionens pH är ungefär neutralt, pH 7; och det viskositetsförhöjande medlet är natriumkarboxi- metylcellulosa i en mängd av ca 3 till 5 viktprocent.