RU2800094C2 - Remineralizing dental material - Google Patents
Remineralizing dental material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800094C2 RU2800094C2 RU2021128730A RU2021128730A RU2800094C2 RU 2800094 C2 RU2800094 C2 RU 2800094C2 RU 2021128730 A RU2021128730 A RU 2021128730A RU 2021128730 A RU2021128730 A RU 2021128730A RU 2800094 C2 RU2800094 C2 RU 2800094C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ions
- coacervate
- dental material
- paragraphs
- material according
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к реминерализационному стоматологическому материалу, содержащему по меньшей мере один катион и по меньшей мере один анион, которые выступают в качестве взаимодействующих ионов для образования реминерализационного вещества. Следующие объекты настоящего изобретения представляют собой применение этого стоматологического материала, способ его применения и набор для его изготовления.The present invention relates to a remineralizing dental material containing at least one cation and at least one anion that act as interacting ions to form a remineralizing substance. The following objects of the present invention are the use of this dental material, the method of its use and kit for its manufacture.
Существуют известные стоматологические материалы для всех типов консервативного лечения дефектов твердого вещества зубов. Поскольку такие материалы проявляют минерализационный эффект, задача заключается в том, чтобы стабилизировать природное твердое вещество зубов, которое остается после инвазивного лечения, например, чтобы предотвратить последующее разрушение, которое могут вызывать, например, бактерии. В этом случае минерализация может быть индуцирована посредством высвобождения из материала определенных ионов, таких как Са2+ или F-, с введением подходящих противоположно заряженных ионов из слюны на поверхности или в объеме твердой ткани зубов. После этого образуется новый неорганический твердый материал, имеющий низкую растворимость, который восполняет потери минерального материала (осуществляет минерализацию) в твердом веществе зубов. Другие подходы сосредоточены на образовании твердых минеральных веществ, представляющих собой, главным образом, гидроксилапатит или другие апатиты, без необходимости введения ионов Са2+ или фосфатных ионов из слюны. При этом, согласно предшествующему уровню техники, основное применение находят так называемые биоактивные стекла.There are known dental materials for all types of conservative treatment of defects in the hard substance of the teeth. Since such materials exhibit a mineralizing effect, the aim is to stabilize the natural hard substance of the teeth that remains after an invasive treatment, for example, to prevent subsequent decay, which can be caused, for example, by bacteria. In this case, mineralization can be induced by releasing certain ions from the material, such as Ca 2+ or F - , with the introduction of suitable oppositely charged ions from saliva on the surface or in the bulk of the hard tissue of the teeth. After that, a new inorganic hard material is formed, having low solubility, which makes up for the loss of mineral material (performs mineralization) in the hard substance of the teeth. Other approaches focus on the formation of mineral solids, which are mainly hydroxyapatite or other apatites, without the need to introduce Ca 2+ ions or phosphate ions from saliva. In this case, according to the prior art, the main application is the so-called bioactive glasses.
Минерализационный потенциал материалов на основе предшествующего уровня техники, как правило, оказывается ограниченным. Причины этого представляют собой, с одной стороны, ограниченное количество доступных, т.е. частично растворимых подходящих ионов, которые содержат рассматриваемые материалы (например, иономерные стеклоцементы), и, с другой стороны, тот факт, что в материалах рассматриваемых классов, вследствие природы этих материалов, оказывается возможным применение лишь ограниченных количеств источников ионов (например, композиционных материалов с биоактивными стеклами) с учетом приемлемых физических свойств. Для таких материалов является ограниченным количество высвобождаемых ионов и/или образующегося минерального заместителя, и, следовательно оно может оказаться недостаточным для надежной стабилизации твердого вещества зубов.The mineralization potential of prior art materials is generally limited. The reasons for this are, on the one hand, the limited number of available, i.e. partially soluble suitable ions that the materials in question contain (e.g. ionomer glass cements), and, on the other hand, the fact that in the materials of the classes in question, due to the nature of these materials, it is possible to use only limited amounts of ion sources (e.g. composite materials with bioactive glasses) taking into account acceptable physical properties. For such materials, the amount of released ions and/or formed mineral substituent is limited, and therefore may not be sufficient to reliably stabilize the hard matter of the teeth.
В документе WO2017/161179A1 раскрыта реминерализационная композиция, которая содержит смесь биостекла 45S5 и полиаспарагиновой кислоты в соотношении 60:40. Эта смесь обеспечивает лишь низкую концентрацию высвобождаемых ионов. Кроме того, существуют ограничения в отношении возможностей выбора и сочетания высвобождаемых ионов, и, следовательно, в отношении природы реминерализации.Document WO2017/161179A1 discloses a remineralization composition which contains a mixture of 45S5 bioglass and polyaspartic acid in a ratio of 60:40. This mixture provides only a low concentration of released ions. In addition, there are limitations regarding the choice and combination of released ions, and hence the nature of the remineralization.
В документе US2010/0272764A1 раскрыт полимеризуемый стоматологический смоляной композиционный материал, обладающий способностями реминерализации. Этот композиционный материал содержит микрокапсулы, каждая из которых содержит раствор нитрата кальция, раствор гидрофосфата калия и раствор фторида натрия. Ионы высвобождаются через полупроницаемую мембрану капсул под действием концентрационного градиента. Указано, что эти микрокапсулы могут быть получены в результате комплексной коацервации противоположно заряженных полиэлектролитов. Здесь недостаток представляет собой низкую концентрацию высвобождаемых ионов.US2010/0272764A1 discloses a polymerizable dental resin composite having remineralization capabilities. This composite material contains microcapsules, each of which contains a solution of calcium nitrate, a solution of potassium hydrogen phosphate and a solution of sodium fluoride. Ions are released through the semi-permeable membrane of the capsules under the action of a concentration gradient. It is indicated that these microcapsules can be obtained as a result of complex coacervation of oppositely charged polyelectrolytes. Here, the disadvantage is the low concentration of released ions.
Основная задача, которую должно решить настоящее изобретение, заключается в том, чтобы создать стоматологический материал указанного типа, который обеспечивает эффективную реминерализацию.The main problem to be solved by the present invention is to create a dental material of this type, which provides effective remineralization.
Для решения этой задачи согласно настоящему изобретению предложено, что по меньшей мере один из взаимодействующих ионов является многозарядным и присутствует в качестве противоположно заряженного иона в коацервате.To solve this problem, according to the present invention, it is proposed that at least one of the interacting ions is multiply charged and is present as an oppositely charged ion in the coacervate.
Прежде всего, будет представлено разъяснение некоторых терминов, используемых в контексте настоящего изобретения.First of all, an explanation of some of the terms used in the context of the present invention will be presented.
Настоящее изобретение относится к реминерализационному стоматологическому материалу.The present invention relates to a remineralizing dental material.
Реминерализация и деминерализация представляют собой биологические процессы, которые происходят поочередно на границе раздела между зубом и полостью рта, и в которых неорганические ионы растворяются или повторно внедряются посредством слюны. Деминерализация означает, как правило, индуцированную кислотой (источником которой является, например, вызывающий кариес зубной налет) потерю минерального вещества зуба в процессе растворения неорганических, главным образом, содержащих гидроксилапатит составляющих компоненты зуба, что представляет собой первичный процесс образования кариеса (статья P. Shellis в книге «Кариес» под ред. H. Meyer-Lückel, S. Paris, K.R. Ekstrand, издательство G. Thieme, 2012, с. 23).Remineralization and demineralization are biological processes that occur alternately at the interface between the tooth and the oral cavity, and in which inorganic ions are dissolved or reintroduced by saliva. Demineralization generally means an acid-induced (originating, for example, caries-causing plaque) loss of the mineral content of the tooth during the dissolution of the inorganic, mainly hydroxyapatite-containing constituent components of the tooth, which is the primary process of caries formation (article by P. Shellis in the book Caries, ed. H. Meyer-Lückel, S. Paris, K.R. Ekstrand, G. Thieme, 2012, p. 23).
Реминерализация в более узком смысле представляет собой восполнение истощенного минерального материала, основу которого составляет апатит, в области поверхности зубов (статья P. Shellis в процитированной выше книге, с.23, 26; статья S. Twetmann, K.R. Ekstrand в процитированной выше книге, с. 210). В случае предшествующего повреждения зубного вещества в результате деминерализации процесс реминерализации этого типа приводит к определенному устранению дефектов. Восстановительный материал может накапливаться на существующих кристаллах апатита в составе зуба, что приводит к росту кристаллов, хотя также могут образовываться и новые кристаллы апатита. Принимая во внимание современное состояние исследований, авторы предполагают, что природный процесс реминерализации ускоряется в присутствии фторида даже низких концентрациях.Remineralization in a narrower sense is the replenishment of depleted mineral material, which is based on apatite, in the area of the tooth surface (article by P. Shellis in the book cited above, p. 23, 26; article by S. Twetmann, K. R. Ekstrand in the book cited above, p. 210). In the case of previous damage to the dental substance as a result of demineralization, this type of remineralization process leads to a certain elimination of defects. Restorative material may build up on existing apatite crystals within the tooth, resulting in crystal growth, although new apatite crystals may also form. Taking into account the current state of research, the authors suggest that the natural process of remineralization is accelerated in the presence of fluoride, even at low concentrations.
Реминерализация в смысле настоящего изобретения означает любой процесс, в котором неорганический материал накапливается в ходе осаждения на существующем твердом веществе зубов, потенциально поврежденных в результате деминерализации. Это осаждение может обеспечивать рост существующих кристаллов апатита в зубном веществе или, в качестве альтернативы, может приводить к образованию нового неорганического материала в области реминерализации. Подходящие неорганические материалы могут представлять собой материалы, произведенные из апатита, или, в качестве альтернативы, они могут представлять собой другие биосовместимые соединения, имеющие низкую растворимость. В рамках настоящего изобретения они называются термином «реминерализационное вещество».Remineralization in the sense of the present invention means any process in which inorganic material accumulates during deposition on the existing hard matter of teeth potentially damaged by demineralization. This precipitation may allow the growth of existing apatite crystals in the dental substance or, alternatively, may lead to the formation of new inorganic material in the area of remineralization. Suitable inorganic materials may be materials derived from apatite, or alternatively they may be other biocompatible compounds having low solubility. Within the scope of the present invention, they are referred to by the term "remineralizing agent".
Зубное вещество означает любое минерализованное зубное вещество, в частности, зубную эмаль, дентин и зубной цемент.Dental substance means any mineralized dental substance, in particular tooth enamel, dentin and dental cementum.
Взаимодействующие ионы представляют собой катионы и анионы, которые способны совместно образовывать реминерализационное вещество.Interacting ions are cations and anions that are able to jointly form a remineralizing substance.
Термин «коацервация» означает разделение двух жидких фаз. Ионный полимер или макроион (например, ионный полифосфат) вместе с многозарядным противоположно заряженным ионом (например, ионом кальция) образует коацерват, который представляет собой относительно обогащенную полимером фазу в составе полимерного раствора.The term "coacervation" means the separation of two liquid phases. An ionic polymer or macroion (eg, ionic polyphosphate) together with a multiply charged, oppositely charged ion (eg, calcium ion) forms a coacervate, which is a relatively polymer-rich phase within a polymer solution.
Коацерваты представляют собой полиэлектролиты, сшитые посредством многозарядных противоположно заряженных ионов. В водной среде, коацерваты присутствуют в форме фазы, имеющей более высокую вязкость. В зависимости от величины молекулярных масс исходных полиэлектролитов, коацерваты присутствуют в форме жидких вязких или вязкопластичных веществ, которые образуют отдельную фазу в водной среде. Коацерваты существуют только в пределах определенного диапазона соотношения количества вещества полиэлектролитов и многозарядных противоположно заряженных ионов, а также только выше определенной минимальной концентрации полиэлектролита. Если содержание противоположных заряженных ионов является чрезмерно низким, или если концентрация образующих коацерваты веществ (многозарядных противоположно заряженных ионов и полиэлектролитов) является чрезмерно низкой, то в водной среде не происходит разделение фаз.Coacervates are polyelectrolytes crosslinked by multiply charged oppositely charged ions. In an aqueous environment, coacervates are present in the form of a phase having a higher viscosity. Depending on the molecular weight of the initial polyelectrolytes, coacervates are present in the form of liquid viscous or viscoplastic substances that form a separate phase in an aqueous medium. Coacervates exist only within a certain range of the ratio of the amount of substance of polyelectrolytes and multiply charged oppositely charged ions, and also only above a certain minimum concentration of polyelectrolyte. If the content of opposite charged ions is excessively low, or if the concentration of coacervate-forming substances (multiply charged oppositely charged ions and polyelectrolytes) is excessively low, no phase separation occurs in the aqueous medium.
Подходящие коацерваты образуют анионные или катионные полиэлектролиты и многозарядные катионы или многозарядные анионы. Подходящие коацерваты содержат ионный полиэлектролит и многозарядные противоположно заряженные ионы, которые сшивают этот полиэлектролит.Suitable coacervates form anionic or cationic polyelectrolytes and multiply charged cations or multiply charged anions. Suitable coacervates contain an ionic polyelectrolyte and multiply charged oppositely charged ions that crosslink this polyelectrolyte.
Коацерваты предпочтительно получают посредством смешивания водных растворов, содержащих анионные или катионные полиэлектролиты и многозарядные катионы или анионы. В этом контексте анионные полиэлектролиты и многозарядные катионы являются смешанными, и катионные полиэлектролиты и многозарядные анионы также являются смешанными.Coacervates are preferably prepared by mixing aqueous solutions containing anionic or cationic polyelectrolytes and multiply charged cations or anions. In this context, anionic polyelectrolytes and multiply charged cations are mixed, and cationic polyelectrolytes and multiply charged anions are also mixed.
Коацерваты образуют отдельную жидкую фазу повышенной вязкости в смеси. Коацерваты предпочтительно выделяют. Это осуществляют в каждом случае, используя подходящие известные способы, такие как декантирование или центрифугирование. Выделенные коацерваты предпочтительно очищают. Это осуществляют предпочтительно посредством простого промывания растворителем, предпочтительно водой.Coacervates form a separate liquid phase of increased viscosity in the mixture. The coacervates are preferably isolated. This is carried out in each case using suitable known methods such as decanting or centrifugation. The isolated coacervates are preferably purified. This is preferably carried out by simple washing with a solvent, preferably water.
Настоящее изобретение продемонстрировало, что взаимодействующие ионы реминерализационного материала, имеющие высокий потенциал минерализации в отношении твердого вещества зубов, могут быть сделаны доступными в стоматологическом материале, если по меньшей мере один из указанных взаимодействующих ионов присутствует в качестве противоположно заряженного иона в коацервате. Поскольку такие материалы проявляют минерализационный эффект, задача заключается в том, чтобы стабилизировать природное твердое вещество зубов, которое остается после инвазивного лечения, например, чтобы предотвратить последующее разрушение, которое могут вызывать, например, бактерии. В этом случае минерализация может быть индуцирована посредством высвобождения из материала определенных ионов, таких как Са2+ или F-, с введением подходящих противоположно заряженных ионов из слюны на поверхности или в объеме твердой ткани зубов. После этого образуется новый неорганический твердый материал, имеющий низкую растворимость, который восполняет потери минерального материала (осуществляет минерализацию) в твердом веществе зубов.The present invention has demonstrated that remineralizing material interacting ions having a high mineralization potential for tooth solids can be made available in dental material if at least one of said interacting ions is present as an oppositely charged ion in the coacervate. Since such materials exhibit a mineralizing effect, the aim is to stabilize the natural hard substance of the teeth that remains after an invasive treatment, for example, to prevent subsequent decay, which can be caused, for example, by bacteria. In this case, mineralization can be induced by releasing certain ions from the material, such as Ca 2+ or F - , with the introduction of suitable oppositely charged ions from saliva on the surface or in the bulk of the hard tissue of the teeth. After that, a new inorganic hard material is formed, having low solubility, which makes up for the loss of mineral material (performs mineralization) in the hard substance of the teeth.
С другой стороны, минерализационный потенциал известных стоматологических материалов является ограниченным. Одна из причин этого заключается в том, что известные компоненты, производящие минерализационный эффект, могут быть введены в стоматологический материал лишь в ограниченных количествах, чтобы не ухудшались другие физический свойства указанного материала. Следующая причина представляет собой ограничение скорости и количества возможного введения ионов в соответствующий стоматологический материал и/или их высвобождения из стоматологического материала, например, в случае известных иономерных стеклоцементов.On the other hand, the mineralization potential of known dental materials is limited. One of the reasons for this is that known components producing a mineralization effect can only be incorporated into the dental material in limited amounts so that other physical properties of said material are not impaired. Another reason is to limit the rate and amount of possible introduction of ions into the respective dental material and/or their release from the dental material, for example in the case of known ionomer glass cements.
Для применения согласно настоящему изобретению стоматологические материалы, производящие минерализационный эффект, присутствуют преимущественно в жидкой или пастообразной форме, но по меньшей мере в приемлемой форме, и их наносят в этой форме на твердое вещество зубов, подлежащих лечению. При этом их вручную наносят на поверхность и, возможно, придают им соответствующую форму. Поскольку процессы реминерализации, как правило, происходят очень медленно, материал должен оставаться в области применения по меньшей мере в течение определенного времени после затвердевания. В применении, которое является особенно подходящим для успешного долгосрочного результата лечения, материал затвердевает после истечения определенного времени, и продолжительность затвердевания должна быть достаточной для осуществления ручных операций с этим материалом. В этом случае материал в затвердевшей форме также служит для защиты области реминерализации от механического и/или химического разрушения. До и, если это предусмотрено, после затвердевания материалы должны сохранять способность высвобождения ионов для минерализации твердого вещества зубов посредством восполнения минерального вещества.For use according to the present invention, the dental materials producing the mineralizing effect are preferably present in liquid or paste form, but at least in a suitable form, and are applied in this form to the solid matter of the teeth to be treated. At the same time, they are manually applied to the surface and, possibly, give them the appropriate shape. Since remineralization processes are generally very slow, the material must remain in the area of application for at least a certain time after curing. In an application that is particularly suitable for a successful long-term treatment outcome, the material hardens after a certain time has elapsed, and the duration of the hardening should be sufficient for manual handling of this material. In this case, the material in hardened form also serves to protect the area of remineralization from mechanical and/or chemical degradation. Before and, if provided, after curing, the materials must retain the ability to release ions to mineralize the hard matter of the teeth by replenishing the mineral matter.
Согласно одному предпочтительному применению стоматологические материалы, обладающие потенциалом минерализации, предназначены для применения соответствующим образом в целях стабилизации зубной эмали. Она может представлять собой зубную эмаль, частично разрушенную кариозными процессами, зубную эмаль в области, открытой для инвазивного лечения зубов, или в областях, имеющих недостаточную минерализацию в результате неправильного образования зубной эмали, например, при моляро-резцовой гипоминерализации (MIH). Желательный стоматологический материал обеспечивает минерализацию находящегося с ним в контакте недостаточно минерализованного твердого вещества зубов и покрывает такие области по меньшей мере в течение периода, который требуется для минерализации областей зубной эмали. Кроме того, может быть предусмотрено постоянное воздействие в случае применения пломбировочного материала. Его применение приводит к стабилизации вещества зуба, которая обеспечивает реминерализацию и физическую защиту в течение периода, который требуется для реминерализации. В случае такого применения рассматриваемый материал также обеспечивает идеальное сцепление в области, подлежащей лечению.According to one preferred use, dental materials having a mineralization potential are intended to be used in an appropriate manner for the purpose of stabilizing tooth enamel. It can be tooth enamel partially destroyed by caries, tooth enamel in an area open for invasive dentistry, or in areas that are undermineralized as a result of improper formation of tooth enamel, for example, in molar-incisor hypomineralization (MIH). The desired dental material provides for the mineralization of undermineralized dental hard matter in contact with it and covers such areas for at least the period required to mineralize areas of tooth enamel. In addition, permanent exposure can be envisaged in the case of a filling material. Its application leads to stabilization of the tooth substance, which provides remineralization and physical protection during the period required for remineralization. In the case of such an application, the material in question also provides a perfect grip in the area to be treated.
Следующее желательное специфическое применение минерализационных стоматологических материалов осуществляется с целью стабилизации существующего или оставшегося дентина. Такие применения направлены, например, на открытый дентин в области открытой шейки зуба. Как известно, это клиническое состояние оказывается наиболее сложным для лечения, потому что долгосрочная и непроницаемая герметизация в этой области является весьма затруднительной. Это оказывается особенно актуальным в лечении кариеса шейки зуба, клиническое лечение которого является затруднительным. В случае такого применения материал также производит одновременно эффект физической защиты и минерализационный эффект и, таким образом, своим действием обеспечивает стабилизацию. В этом случае также, по клиническим соображениям, материал должен быть способным к адгезионному самоотверждению на стадии его применения на поверхности дентина.The next desired specific application of mineralizing dental materials is for the purpose of stabilizing existing or remaining dentine. Such applications are directed, for example, to exposed dentin in the region of the open neck of the tooth. This clinical condition is known to be the most difficult to treat because long-term and impermeable sealing in this area is very difficult. This is particularly relevant in the treatment of cervical caries, the clinical treatment of which is difficult. In such an application, the material also produces both a physical protection effect and a mineralization effect and thus provides stabilization by its action. In this case also, for clinical reasons, the material must be capable of adhesive self-curing at the stage of its application to the dentin surface.
Следующее предпочтительное применение таких материалов связано с их пригодностью в качестве корректирующего материала, в частности, когда присутствуют глубокие полости, и в некоторых обстоятельствах деминерализованный дентин остается в полости. В этом случае также цель представляет собой эффекты стабилизации и продолжительной защиты. В случае материалов предшествующего уровня техники проблема заключается в том, что корректирующие материалы на основе неорганических соединений не всегда обладают достаточной химической устойчивостью и/или не обеспечивают или обеспечивают лишь недостаточное сцепление с подложкой.A further preferred use of such materials is related to their suitability as a corrective material, particularly when deep cavities are present and in some circumstances demineralized dentin remains in the cavity. In this case, too, the target is the effects of stabilization and continued protection. In the case of materials of the prior art, the problem is that correction materials based on inorganic compounds do not always have sufficient chemical resistance and/or do not provide or provide only insufficient adhesion to the substrate.
Предпочтительное требование к образованию восполняющего минерального материала заключается в том, что в химическом отношении он должен быть по меньшей мере таким же устойчивым в кислой водной среде, как твердое вещество зубов (гидроксилапатит), и предпочтительнее является более устойчивым. Устойчивость в кислой водной среде означает устойчивость к растворению в такой среде. Образование такого химически устойчивого минерального заместителя предотвращает растворение материала на поверхности, например, в условиях микробиологического воздействия и образования кислоты.A preferred requirement for the formation of the replenishing mineral material is that it should be chemically at least as stable in an acidic aqueous environment as tooth hardness (hydroxyapatite), and preferably more stable. Stability in an acidic aquatic environment means resistance to dissolution in such an environment. The formation of such a chemically stable mineral substitute prevents dissolution of the material on the surface, for example, under conditions of microbiological attack and acid formation.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что один из взаимодействующих ионов является многозарядным и присутствует в качестве противоположно заряженного иона в коацервате, и второй взаимодействующий ион присутствует в водном растворе.According to the present invention, it is preferred that one of the interacting ions is multiply charged and is present as an oppositely charged ion in the coacervate, and the second interacting ion is present in the aqueous solution.
Согласно этому варианту осуществления может оказаться предпочтительным дополнительное присутствие второго полиэлектролита, имеющего иной заряд, чем полиэлектролит коацервата. Если при этом полиэлектролит коацервата представляет собой катионный пол и электролит, этот второй полиэлектролит представляет собой анионный полиэлектролит, и наоборот. Было обнаружено, что введение такого второго полиэлектролита означает обеспечение дополнительной глубины минерализации в зубном веществе (более конкретно, в дентине). Это представляет собой преимущество, в частности, в случае деминерализованного дентина, которое заключается в том, что потенциал минерализации может быть улучшен посредством глубины проникновения взаимодействующего иона, который содержится в коацервате, что обеспечивает улучшенную реминерализацию в глубину дентина.According to this embodiment, the additional presence of a second polyelectrolyte having a different charge than the coacervate polyelectrolyte may be preferred. If in this case the coacervate polyelectrolyte is a cationic field and an electrolyte, this second polyelectrolyte is an anionic polyelectrolyte, and vice versa. It has been found that the introduction of such a second polyelectrolyte means providing additional depth of mineralization in the tooth substance (more specifically, in the dentin). This is an advantage, in particular in the case of demineralized dentin, in that the mineralization potential can be improved by the depth of penetration of the interacting ion that is contained in the coacervate, which provides improved remineralization into the depth of the dentin.
Согласно настоящему изобретению оба взаимодействующих иона могут быть многозарядными и присутствуют в качестве противоположно заряженных ионов соответствующего коацервата. Предпочтительнее один из взаимодействующих ионов является двухзарядным, т.е. заряд составляет 2. Предпочтительные величины заряда составляют +3, +2, -2 и -3.According to the present invention, both interacting ions can be multiply charged and are present as oppositely charged ions of the corresponding coacervate. More preferably, one of the interacting ions is doubly charged, i. the charge is 2. Preferred charge values are +3, +2, -2 and -3.
Помимо многозарядных катионов/анионов, коацерваты также могут содержать однозарядные катионы/анионы. Может оказаться предпочтительным, что некоторые из многозарядных или однозарядных катионов обладают противомикробными свойствами. Подходящие катионы, имеющие указанные свойства, представляют собой, например, ионы серебра или ионы меди. Может оказаться предпочтительным, что некоторые из многозарядных или однозарядных анионов производят биологические эффекты или, в качестве альтернативы, способствующие реминерализации эффекты. Оказывается особенно предпочтительным, когда фторид присутствует в качестве однозарядного аниона.In addition to multiply charged cations/anions, coacervates can also contain singly charged cations/anions. It may be preferred that some of the multiply charged or singly charged cations have antimicrobial properties. Suitable cations having these properties are, for example, silver ions or copper ions. It may be preferred that some of the multiply charged or singly charged anions produce biological effects or, alternatively, remineralization-promoting effects. It appears to be particularly preferred when the fluoride is present as a singly charged anion.
Анионные полиэлектролиты для образования коацерватов с многозарядными катионами могут быть предпочтительно выбраны из группы органических полиэлектролитов, которую предпочтительно составляют:The anionic polyelectrolytes for forming coacervates with multiply charged cations may preferably be selected from the group of organic polyelectrolytes, which is preferably comprised of:
полимеры и сополимеры, которые содержат группы карбоновых кислот, группы фосфорных кислот, группы фосфоновых кислот и/или группы сульфоновых кислот, а также соответствующие соли и соответствующие неполные сложные эфиры; предпочтительно поликарбоновые кислоты, полиалкиленфосфорные кислоты, полиалкиленфосфоновые кислоты, например, поливинилфосфоновая кислота, и полисульфоновые кислоты, а также соответствующие соли и соответствующие неполные сложные эфиры; предпочтительнее поли(мет)акриловая кислота, полиаспарагиновая кислота, полиитаконовая кислота, и полиглутаминовая кислота, а также соответствующие соли;polymers and copolymers which contain carboxylic acid groups, phosphoric acid groups, phosphonic acid groups and/or sulfonic acid groups, as well as the corresponding salts and corresponding partial esters; preferably polycarboxylic acids, polyalkylenephosphoric acids, polyalkylenephosphonic acids, for example polyvinylphosphonic acid, and polysulfonic acids, as well as the corresponding salts and the corresponding partial esters; more preferably poly(meth)acrylic acid, polyaspartic acid, polyitaconic acid, and polyglutamic acid, and the corresponding salts;
кислые белки, производные кислых белков и соответствующие соли, которые предпочтительно образуют лизоцим или желатин (тип В);acidic proteins, derivatives of acidic proteins and the corresponding salts, which preferably form lysozyme or gelatin (type B);
кислые полисахариды и соответствующие соли, которые предпочтительно образуют каррагенан, пектин, альгиновая кислота и гиалуроновая кислота.acid polysaccharides and the corresponding salts, which preferably form carrageenan, pectin, alginic acid and hyaluronic acid.
Анионные полиэлектролиты для образования коацерватов с многозарядными катионами предпочтительно имеют средние молекулярные массы (среднемассовые значения Mw), составляющие от 3 кДа до 1500 кДа, предпочтительнее от 5 до 500 кДа, предпочтительнее от 8 кДа до 200 кДа, еще предпочтительнее от 8 до 50 кДа.The anionic polyelectrolytes for forming coacervates with multiply charged cations preferably have average molecular weights (weight average Mw) ranging from 3 kDa to 1500 kDa, more preferably from 5 to 500 kDa, more preferably from 8 kDa to 200 kDa, even more preferably from 8 to 50 kDa.
Многозарядные катионы предпочтительно выбраны из группы, которую составляют минералообразующие катионы; предпочтительно катионы металлов; предпочтительнее металлы групп 2А, 3В, и 3А Периодической системы элементов, а также лантаниды; предпочтительнее Ва2+, Са2+, Sr2+, Tb3+ и Yb3+; предпочтительнее Са2+ и/или смеси катионов металлов, содержащие Са2+.The multiply charged cations are preferably selected from the group consisting of mineral-forming cations; preferably metal cations; preferably metals of groups 2A, 3B, and 3A of the Periodic Table of the Elements, as well as lanthanides; more preferably Ba 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Tb 3+ and Yb 3+ ; more preferably Ca 2+ and/or mixtures of metal cations containing Ca 2+ .
Оказываются возможными коацерваты, содержащие смеси катионов, например, посредством частичного замещения ионов Са2+, в частности, ионами Sr2+ в содержащих кальций коацерватах.Coacervates containing mixtures of cations are possible, for example by partial replacement of Ca 2+ ions, in particular Sr 2+ ions, in calcium-containing coacervates.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления в случае коацервата на основе полиакриловой кислоты и ионов Са2+ для образования желательного выделяемого коацервата используют значение рН, составляющее по меньшей мере 5, и концентрацию полиакриловой кислоты, составляющую по меньшей мере 1 мг/мл, предпочтительнее по меньшей мере 10 мг/мл.In one preferred embodiment, in the case of a Ca2 + polyacrylic acid coacervate, a pH value of at least 5 and a polyacrylic acid concentration of at least 1 mg/mL, more preferably at least 10 mg/mL, are used to form the desired releasable coacervate.
Катионные полиэлектролиты для образования коацерватов с многозарядными анионами предпочтительно выбраны из органических полиэлектролитов, предпочтительно из группы, которую составляют полимеры и сополимеры, которые содержат первичные, вторичные и/или третичные аминогруппы, а также соответствующие соли; предпочтительно полиамины; предпочтительнее полиаллиламин, линейный или разветвленный полиэтиленимин, хитозан, полибетаин и полиаргинин, а также соответствующие соли; предпочтительнее гидрохлорид полиаллиламина (РАН).Cationic polyelectrolytes for the formation of coacervates with multiply charged anions are preferably selected from organic polyelectrolytes, preferably from the group consisting of polymers and copolymers that contain primary, secondary and/or tertiary amino groups, as well as the corresponding salts; preferably polyamines; more preferably polyallylamine, linear or branched polyethyleneimine, chitosan, polybetaine and polyarginine, and the corresponding salts; more preferably polyallylamine hydrochloride (PAH).
Согласно одному варианту осуществления коацерваты на основе катионных полиэлектролитов могут представлять собой сочетание гидрохлорида полиаллиламина (РАН) с фосфатом или гидрофосфатом, представляющим собой противоположно заряженный ион. Согласно этому варианту осуществления должно быть обеспечено, чтобы в целях изготовления коацервата полиаллиламин присутствовал в максимально возможной протонированной форме, и фосфатный ион присутствовал в максимально возможной депротонированной форме.In one embodiment, the cationic polyelectrolyte coacervates may be a combination of polyallylamine hydrochloride (PAH) with a phosphate or hydrogen phosphate, which is an oppositely charged ion. According to this embodiment, it must be ensured that, for the purpose of making the coacervate, the polyallylamine is present in the highest possible protonated form and the phosphate ion is present in the highest possible deprotonated form.
Катионные полиэлектролиты для образования коацерватов с многозарядными анионами предпочтительно имеют средние молекулярные массы (среднемассовые значения Mw), составляющие от 3 кДа до 1500 кДа, предпочтительно от 5 до 500 кДа, предпочтительнее от 8 кДа до 200 кДа, еще предпочтительнее от 8 до 50 кДа.The cationic polyelectrolytes for forming coacervates with multiply charged anions preferably have average molecular weights (weight average Mw) ranging from 3 kDa to 1500 kDa, preferably from 5 to 500 kDa, more preferably from 8 kDa to 200 kDa, even more preferably from 8 to 50 kDa.
Многозарядные анионы предпочтительно выбраны из группы, которую составляют минералообразующие анионы, предпочтительно ортофосфатные ионы, дифосфатные ионы, метафосфатные ионы, силикатные ионы, более конкретно, неорганические силикатные ионы, предпочтительно ортосиликатные, иносиликатные и имеющие запрещенную зону силикатные ионы, и частично модифицированные органическими группами силикатные ионы, более конкретно, алкилоксисиликатные ионы, сульфатные ионы, вольфраматные ионы, ванадатные ионы, молибдатные ионы, и карбонатные ионы, предпочтительнее ортофосфатные ионы, дифосфатные ионы, метафосфатные ионы, сульфатные ионы, вольфраматные ионы, ванадатные ионы, молибдатные ионы, предпочтительнее ортофосфатные ионы и/или смеси ортофосфатных ионов с минералообразующими анионами.The multiply charged anions are preferably selected from the group consisting of mineral-forming anions, preferably orthophosphate ions, diphosphate ions, metaphosphate ions, silicate ions, more specifically inorganic silicate ions, preferably orthosilicate, inosilicate and bandgap silicate ions, and partially organically modified silicate ions, more specifically alkyloxy silicate ions, sulfate ions, tungstate ions, vanadate ions, molybdate ions, and carbonate ions, more preferably orthophosphate ions, diphosphate ions, metaphosphate ions, sulfate ions, tungstate ions, vanadate ions, molybdate ions, more preferably orthophosphate ions and/or mixtures of orthophosphate ions with mineral-forming anions.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения стоматологический материал предпочтительно представляет собой жидкость и/или эмульсию и/или суспензию, предпочтительно имеющую динамическую вязкость, составляющую более чем 50 мПа⋅с, предпочтительно более чем 100 мПа⋅с.According to one embodiment of the present invention, the dental material is preferably a liquid and/or emulsion and/or suspension, preferably having a dynamic viscosity of greater than 50 mPa.s, preferably greater than 100 mPa.s.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения стоматологический материал предпочтительно представляет собой твердое вещество, предпочтительнее порошок.According to a further embodiment of the present invention, the dental material is preferably a solid, preferably a powder.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения стоматологический материал предпочтительно представляет собой гель или пасту.According to a further embodiment of the present invention, the dental material is preferably a gel or paste.
Стоматологический материал может содержать от 1 до 100 мас. % взаимодействующих ионов и коацерват; при этом предпочтительные нижние пределы и верхние пределы составляют 5, 10, 15, 25 и так далее вплоть до 95 мас. %. Указанные интервалы, составляющие 5 мас. %, в каждом случае могут быть объединены произвольным образом согласно настоящему изобретению с образованием диапазонов нижних пределов и верхних пределов.Dental material may contain from 1 to 100 wt. % interacting ions and coacervate; while the preferred lower limits and upper limits are 5, 10, 15, 25 and so on up to 95 wt. %. The indicated intervals, constituting 5 wt. %, in each case can be combined arbitrarily according to the present invention with the formation of the ranges of the lower limits and upper limits.
Стоматологический материал согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит воду, составляющую предпочтительно от 5 до 95 мас. %; при этом предпочтительные нижние пределы и верхние пределы составляют 5, 10, 15, 25 и так далее вплоть до 95 мас. %. Указанные интервалы, составляющие 5 мас. %, в каждом случае могут быть объединены произвольным образом согласно настоящему изобретению с образованием диапазонов нижних пределов и верхних пределов.The dental material according to the present invention preferably contains water, which is preferably from 5 to 95 wt. %; while the preferred lower limits and upper limits are 5, 10, 15, 25 and so on up to 95 wt. %. The indicated intervals, constituting 5 wt. %, in each case can be combined arbitrarily according to the present invention with the formation of the ranges of the lower limits and upper limits.
Согласно одному варианту осуществления настоящему изобретению коацерват согласно может иметь содержание воды, составляющее от 0,1 до 90 мас. %, предпочтительно от 1 до 75 мас. %, предпочтительнее от 5 до 60 мас. %.According to one embodiment of the present invention, the coacervate according to may have a water content of from 0.1 to 90 wt. %, preferably from 1 to 75 wt. %, preferably from 5 to 60 wt. %.
Согласно предпочтительному варианту осуществления после высушивания, например, коацерват может иметь содержание воды, составляющее от 0,1 до 50 мас. %, предпочтительно от 1 до 25 мас. %, предпочтительнее от 5 до 25 мас. %.According to a preferred embodiment, after drying, for example, the coacervate may have a water content of 0.1 to 50 wt. %, preferably from 1 to 25 wt. %, preferably from 5 to 25 wt. %.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что концентрация полиэлектролита, который образует коацерваты, и соответствующих противоположно заряженных ионов в коацервате составляет от 10 до 100 мас. %; при этом нижние пределы составляют предпочтительно 25 или 40, предпочтительнее 45 мас. %; верхние пределы составляют предпочтительно 55 или 75, предпочтительнее 85, 90 и 95 мас. %.According to the present invention, it is preferred that the concentration of the polyelectrolyte that forms coacervates and the corresponding oppositely charged ions in the coacervate is from 10 to 100 wt. %; while the lower limits are preferably 25 or 40, preferably 45 wt. %; the upper limits are preferably 55 or 75, more preferably 85, 90 and 95 wt. %.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что фторидные ионы присутствуют в качестве взаимодействующих ионов.According to the present invention, it is preferred that fluoride ions are present as interacting ions.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что взаимодействующие ионы в стоматологическом материале присутствуют, в основном, в растворимой форме (в частности, перед образованием реминерализационного вещества).According to the present invention, it is preferred that the interacting ions in the dental material are present mainly in soluble form (in particular before the formation of the remineralizing substance).
Стоматологический материал согласно настоящему изобретению может присутствовать в самоотверждающейся конфигурации.The dental material of the present invention may be present in a self-curing configuration.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что стоматологический материал имеет продолжительность действия и/или продолжительность затвердевания, составляющую от 1 до 5 минут согласно стандарту ISO 9917:2007.According to the present invention, it is preferred that the dental material has a duration of action and/or a setting time of 1 to 5 minutes according to ISO 9917:2007.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что отвержденный стоматологический материал является самосклеивающимся и предпочтительно имеет на зубной эмали и/или дентине прочность сцепления при сдвиге, составляющую по меньшей мере 3,5 МПа.According to the present invention, it is preferred that the cured dental material is self-adhesive and preferably has a shear bond strength of at least 3.5 MPa on tooth enamel and/or dentin.
Отвержденный стоматологический материал предпочтительно имеет прочность при сжатии, составляющую более чем 50, предпочтительно более чем 100, предпочтительнее более чем 200 МПа, и прочность при изгибе, составляющую более чем 20, предпочтительно более чем 25 МПа согласно стандарту ISO 9917:2007.The cured dental material preferably has a compressive strength greater than 50, preferably greater than 100, more preferably greater than 200 MPa, and a flexural strength greater than 20, preferably greater than 25 MPa according to ISO 9917:2007.
Стоматологический материал согласно настоящему изобретению имеет высокий потенциал минерализации в отношении твердого вещества зубов и, в частности, в своей предпочтительной форме образует минеральный замещающий материал, который имеет растворимость кислой среде при рН 4,2, которая является ниже, чем растворимость гидроксилапатита.The dental material of the present invention has a high mineralization potential with respect to dental solids and, in particular, in its preferred form forms a mineral replacement material which has an acid solubility at pH 4.2 which is lower than that of hydroxyapatite.
Согласно настоящему изобретению стоматологический материал может содержать добавки, такие как пигменты, красители, антиоксиданты, консерванты, наполнители или другие восстановители консистенции, которые могут быть добавлены, например, для регулирования реологических свойств. Для улучшения механических свойств оказывается возможным введение в стоматологический материал инертных неорганических или органических наполнителей, таких как силикаты, стекла, ZrO2, BaSO4, SiO2, а также форполимеры. Кроме того, могут быть использованы наполнители, способные активно воздействовать на процесс минерализации. В качестве иллюстративных примеров здесь можно привести высвобождающие ионы стекла, такие как иономерные стекла и биоактивные стекла, частицы гидроксилапатита, аморфный фосфат кальция (АСР) или тетракальцийфосфат (TCP). Особенно предпочтительным является гидроксилапатит, более конкретно, в форме наночастиц, у которых средний диаметр частицы составляет от 5 до 100 нм. Кроме того, посредством добавления растворимых в воде частиц, высвобождающих взаимодействующие ионов согласно настоящему изобретению, в частности, солей, содержащих ионы кальция, фосфатные и фторидные ионы, более конкретно, частиц CaCl2 и частиц (NH4)2HPO4, оказывается возможным достижение дополнительного увеличения содержания минеральных веществ и источников ионов в указанных частицах. Растворимые в воде цитраты представляют собой еще одну предпочтительную добавку. В целях окрашивания оказывается возможным добавление неорганических или органических цветных пигментов. Указанные пигменты могут служить для совмещения цвета материала с цветом твердого вещества зубов или, в качестве альтернативы, обеспечивать контраст между материалом и зубом.According to the present invention, the dental material may contain additives such as pigments, dyes, antioxidants, preservatives, fillers, or other consistency restorers, which may be added, for example, to control rheological properties. To improve the mechanical properties, it is possible to introduce inert inorganic or organic fillers into the dental material, such as silicates, glasses, ZrO 2 , BaSO 4 , SiO 2 , as well as prepolymers. In addition, fillers capable of actively influencing the mineralization process can be used. As illustrative examples, ion releasing glasses such as ionomer glasses and bioactive glasses, hydroxylapatite particles, amorphous calcium phosphate (ACP) or tetracalcium phosphate (TCP) can be cited here. Particularly preferred is hydroxyapatite, more specifically in the form of nanoparticles, in which the average particle diameter is from 5 to 100 nm. In addition, by adding water-soluble particles releasing interacting ions according to the present invention, in particular salts containing calcium ions, phosphate and fluoride ions, more specifically CaCl 2 particles and (NH 4 ) 2 HPO 4 particles, it is possible to achieve a further increase in the content of minerals and ion sources in these particles. Water-soluble citrates are another preferred additive. For coloring purposes, it is possible to add inorganic or organic colored pigments. Said pigments may serve to match the color of the material with the color of the hard substance of the teeth, or alternatively provide a contrast between the material and the tooth.
В качестве следующих возможных добавок оказывается возможным введение в систему мономеров, представляющих собой, например, (мет)акрилаты или содержащие двойные связи полиэлектролиты. Посредством дополнительной возможности отверждения полиэлектролитной системы по второму механизму отверждения можно дополнительно воздействовать на свойства описанного стоматологического материала. В зависимости от архитектуры, полимеризуемые мономерные звенья могут быть сшиты с полиэлектролитами. Кроме того, оказывается возможной частичная функционализация используемых коацерватов.As further possible additives, it is possible to introduce into the system monomers, which are, for example, (meth)acrylates or polyelectrolytes containing double bonds. Through the additional possibility of curing the polyelectrolyte system according to the second curing mechanism, it is possible to further influence the properties of the described dental material. Depending on the architecture, polymerizable monomeric units can be cross-linked with polyelectrolytes. In addition, it is possible to partially functionalize the used coacervates.
Согласно настоящему изобретению термин «водный раствор» также распространяется на такие растворы, которые содержат воду в гомогенной системе, например, вместе с органическими растворителями. Такие растворы содержат предпочтительно более чем 10 мас. % воды, предпочтительнее более чем 50 мас. % воды, и особенно предпочтительно вода представляет собой единственный растворитель.According to the present invention, the term "aqueous solution" also extends to such solutions that contain water in a homogeneous system, for example, together with organic solvents. Such solutions preferably contain more than 10 wt. % water, preferably more than 50 wt. % water, and particularly preferably water is the only solvent.
Полиэлектролиты можно рассматривать, в частности, как полимеры, которые содержат заряженные группы, прикрепленные непосредственно или через промежуточные группы к полимерной цепи. Указанные заряженные группы могут представлять собой отрицательно заряженные группы или положительно заряженные группы. Оказывается предпочтительным, что в каждой полимерной цепи присутствуют заряды только одного знака. При этом число заряженных групп в полимерной цепи может варьироваться в пределах широкого диапазона. Например, полимерная цепь подходящего полиэлектролита может содержать не только мономерные звенья, в которых присутствуют носители заряда, но также мономерные звенья, в которых отсутствуют носители заряда. Подходящий полиэлектролит предпочтительно обладает растворимостью, составляющей более чем 1 мг/мл.Polyelectrolytes can be considered in particular as polymers which contain charged groups attached directly or via intermediate groups to the polymer chain. Said charged groups may be negatively charged groups or positively charged groups. It turns out to be preferable that charges of only one sign are present in each polymer chain. In this case, the number of charged groups in the polymer chain can vary within a wide range. For example, the polymer chain of a suitable polyelectrolyte may contain not only monomer units in which charge carriers are present, but also monomer units in which charge carriers are absent. A suitable polyelectrolyte preferably has a solubility of greater than 1 mg/ml.
Коацерваты получают, как правило, посредством обмена противоположно заряженных ионов растворенных полиионов, которые образуют коацерваты с полиионами. Стадию получения этого типа осуществляют посредством простого смешивания полиионов в водном растворе с соответствующими образующими коацерваты противоположно заряженными ионами в водном растворе. Получаемые в результате коацерваты после этого освобождают от избыточных остаточных ионов, осуществляя простые операции промывания, а затем они могут быть выделены в качестве материалов, состояние которых варьируется от сиропоподобного до высоковязкого или вязкоупругого. В качестве простого примера, натриевую соль полиакриловой кислоты смешивают с CaCl2. Выше определенной концентрации ионов Са2+ в растворе и соответствующего соотношения ионов Са2+ и карбоксилатных ионов происходит разделение фаз, и может быть выделен жидкий водный коацерват. Коацерваты могут быть использованы в жидкой форме в непрерывной/макроскопической фазе. Характеристика коацерватов согласно настоящему изобретению представляет собой переменное содержание воды. Из коацерватной фазы, выделенной из раствора, воду можно удалять, например, до тех пор, пока не будет получено твердое вещество. Это удаление воды является обратимым. После этого коацерваты могут быть использованы предпочтительно в измельченной форме, представляющей собой порошок. Порошки получают предпочтительно посредством высушивания и последующего измельчения высушенных коацерватов. Высушивание происходит при температурах ниже 250°C, предпочтительно ниже 100°C, например, при 60°C и стандартном давлении, при 40°C и стандартном давлении, или предпочтительно посредством лиофилизация. Измельчение может быть осуществлено с применением множества технологий, описанных в документах предшествующего уровня техники, в сухом или влажном состоянии, в подходящей жидкой среде. Следующая возможность представляет собой применение в форме суспензий или эмульсий. Далее порошки, суспензии или эмульсии в совокупности могут быть упомянуты с применением термина «тонкоизмельченные формы».Coacervates are obtained, as a rule, through the exchange of oppositely charged ions of dissolved polyions, which form coacervates with polyions. A preparation step of this type is carried out by simply mixing the polyions in aqueous solution with the corresponding coacervate-forming oppositely charged ions in aqueous solution. The resulting coacervates are then freed from excess residual ions by simple washing operations and can then be isolated as materials ranging from syrupy to highly viscous or viscoelastic. As a simple example, the sodium salt of polyacrylic acid is mixed with CaCl 2 . Above a certain concentration of Ca 2+ ions in solution and an appropriate ratio of Ca 2+ ions and carboxylate ions, phase separation occurs and a liquid aqueous coacervate can be isolated. Coacervates can be used in liquid form in the continuous/macroscopic phase. The characteristic of coacervates according to the present invention is a variable water content. From the coacervate phase separated from the solution, water can be removed, for example, until a solid is obtained. This removal of water is reversible. Thereafter, the coacervates can be used, preferably in powder form. Powders are preferably obtained by drying and then grinding the dried coacervates. Drying takes place at temperatures below 250°C, preferably below 100°C, for example at 60°C and standard pressure, at 40°C and standard pressure, or preferably by lyophilization. Grinding can be carried out using a variety of technologies described in the documents of the prior art, in a dry or wet state, in a suitable liquid medium. A further possibility is the use in the form of suspensions or emulsions. Further powders, suspensions or emulsions in the aggregate may be referred to using the term "fine forms".
Далее для целей простоты коацерват на основе анионных полиэлектролитов называется термином «коацерват (а)», и коацерват на основе анионных полиэлектролитов называется термином «коацерват (b)».Hereinafter, for the purposes of simplicity, the coacervate based on anionic polyelectrolytes is referred to as the term "coacervate (a)", and the coacervate based on anionic polyelectrolytes is referred to as the term "coacervate (b)".
Когда коацерват вступает в контакт с водным раствором, содержащим ион (взаимодействующий ион), который способен образовывать соединение, имеющее низкую растворимость в воде, со сшивающим противоположно заряженным ионом коацервата, происходит медленное осаждение соединения, имеющего низкую растворимость, на границе раздела с коацерватом.When the coacervate comes into contact with an aqueous solution containing an ion (interacting ion) capable of forming a compound having low solubility in water with a crosslinking oppositely charged ion of the coacervate, the compound having a low solubility is slowly deposited at the interface with the coacervate.
Согласно одному варианту осуществления водный коацерват содержит в качестве основы полиакриловую кислоту и ионы Са2+. Согласно этому варианту осуществления, фосфат может быть использован в качестве взаимодействующего иона. Для целей минерализации в такой форме было показано, что преимущество имеет раствор, содержащий (NH4)2HPO4 в концентрации, составляющей от 10 мМ до 250 мМ, предпочтительно 130 мМ. Аналогичным образом, согласно этому варианту осуществления значение рН производит решающее воздействие на образование минерального заместителя. В течение минерализации значение рН снижается без применения дополнительных буферных растворов. Применение буферного раствора, например, такого как TRIS, может оказываться благоприятным для свойств стоматологического материала.According to one embodiment, the aqueous coacervate contains polyacrylic acid and Ca 2+ ions as a base. According to this embodiment, phosphate can be used as the interacting ion. For purposes of mineralization in this form, it has been shown that a solution containing (NH 4 ) 2 HPO 4 at a concentration of 10 mM to 250 mM, preferably 130 mM, is advantageous. Similarly, according to this embodiment, the pH value has a decisive influence on the formation of the mineral substituent. During mineralization, the pH value decreases without the use of additional buffer solutions. The use of a buffer solution, such as TRIS, for example, may be beneficial to the properties of the dental material.
Согласно следующему варианту осуществления водный коацерват содержит в качестве основы полиаллиламинфосфатные ионы. В этом случае ионы Са2+ могут быть использованы в качестве взаимодействующих ионов. В целях минерализации имеют доказанное преимущество растворы, содержащие CaCl2 в концентрации, составляющей от 10 мМ до 250 мМ, предпочтительнее 130 мМ. Кроме того, согласно этому варианту осуществления значение рН также производит решающее воздействие на образование минерального заместителя.According to a further embodiment, the aqueous coacervate contains polyallylamine phosphate ions as a base. In this case, Ca 2+ ions can be used as interacting ions. For mineralization purposes, solutions containing CaCl 2 at a concentration of 10 mM to 250 mM, preferably 130 mM, have proven advantage. In addition, according to this embodiment, the pH value also has a decisive influence on the formation of the mineral substituent.
Согласно одному варианту осуществления в течение определенного периода времени поверхность зуба находится в контакте с раствором, содержащим взаимодействующий ион. Затем на эту поверхность наносят коацерват, который распространяется по ее площади (например, в форме пленки) и остается на ней до тех пор, пока не будет осуществлена достаточная минерализация вещества зуба. Необязательная возможность представляет собой нанесение коацервата другого типа на эту обработанную поверхность.According to one embodiment, for a certain period of time, the surface of the tooth is in contact with a solution containing an interacting ion. Then, a coacervate is applied to this surface, which spreads over its area (for example, in the form of a film) and remains on it until sufficient mineralization of the tooth substance is carried out. An optional possibility is to apply another type of coacervate to this treated surface.
В случае применения таким образом коацерват может быть нанесен, с одной стороны, в форме вязкой жидкости. На стороне, обращенной от зуба, поверхность затем может быть защищена в течение желательного периода, таким образом, чтобы не происходила преждевременная потеря коацерватного слоя. В случае применения другим образом коацерват может быть нанесен в тонкоизмельченной форме на поверхность зуба, обработанного с применением взаимодействующего иона. В этом случае применение коацервата в форме порошка также оказывается возможным, поскольку в среде полости рта всегда присутствует достаточное количество воды, которая является необходимой дл процессов минерализации.In the case of application in this way, the coacervate can be applied, on the one hand, in the form of a viscous liquid. On the side away from the tooth, the surface can then be protected for the desired period so that premature loss of the coacervate layer does not occur. If used in another way, the coacervate can be applied in a finely divided form to the surface of a tooth treated with an interacting ion. In this case, the use of coacervate in the form of a powder is also possible, since a sufficient amount of water is always present in the oral environment, which is necessary for mineralization processes.
Согласно следующему варианту осуществления коацерват смешивают в тонкоизмельченной форме с раствором взаимодействующего иона наносят в этой форме на поверхность зуба, подлежащего лечению. В этом случае минеральный заместитель также образуется, начиная с границ раздела коацерватных частиц, которые также способны воздействовать на вещество зуба.According to a further embodiment, the coacervate is mixed in finely divided form with a solution of the interacting ion applied in this form to the surface of the tooth to be treated. In this case, the mineral substitute is also formed, starting from the interfaces of the coacervate particles, which are also able to act on the substance of the tooth.
Сочетание коацерватов на основе противоположно заряженных полиэлектролитов приводит, во-первых, к образованию сшитых высокой степени и твердых интеролимерных комплексов указанных полиэлектролитов, причем указанные комплексы являются нерастворимыми в воде. Во-вторых, в случае подходящего выбора противоположно заряженных ионов, образуется минеральный заместитель. То есть материал претерпевает затвердевание с образованием неорганических твердых веществ, предшественники которых составляют часть исходных компонентов в форме коацерватов.The combination of coacervates based on oppositely charged polyelectrolytes leads, firstly, to the formation of highly cross-linked and solid interpolymer complexes of said polyelectrolytes, said complexes being insoluble in water. Secondly, in the case of a suitable choice of oppositely charged ions, a mineral substituent is formed. That is, the material undergoes solidification to form inorganic solids, the precursors of which form part of the original components in the form of coacervates.
В принципе, компоненты, содержащие коацерваты (а) и (b), можно смешивать друг с другом в форме жидких компонентов и выделять в составе вещества, которое затем очень быстро превращается в твердое вещество. Может оказаться более предпочтительным применение тонкоизмельченных коацерватов, которые смешивают в присутствии воды в процессе применения. Продолжительность действия и продолжительность затвердевания таких сочетаний коацерватов можно в каждом случае регулировать посредством выбора частиц или распределения частиц по размеру. Другая возможность представляет собой нанесение послойное коацерватов друг за другом.In principle, the components containing coacervates (a) and (b) can be mixed with each other in the form of liquid components and isolated in the composition of the substance, which then very quickly turns into a solid. It may be more preferable to use finely divided coacervates which are mixed in the presence of water during use. The duration of action and the duration of hardening of such combinations of coacervates can in each case be controlled by the choice of particles or the distribution of particles by size. Another possibility is to layer the coacervates one after the other.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления тонкоизмельченные компоненты, содержащие коацерваты (а) и (b), смешивают в присутствии водных растворов и наносят на вещество зуба, подлежащего лечению. Они претерпевают затвердевание, главным образом, в результате образования нерастворимых интерполимерных комплексов. По мере протекания реакции образующие минеральный заместитель ионы высвобождаются из коацерватов, и минеральный заместитель образуется в области, открытой для коацерватных смесей, а также в области твердого вещества зубов.According to one preferred embodiment, the finely divided components containing coacervates (a) and (b) are mixed in the presence of aqueous solutions and applied to the substance of the tooth to be treated. They undergo hardening mainly as a result of the formation of insoluble interpolymer complexes. As the reaction progresses, the mineral substituent-forming ions are released from the coacervates, and the mineral substituent is formed in the area open to the coacervate mixtures, as well as in the area of the hard matter of the teeth.
Согласно одному способу применения, в котором высушенные измельченные компоненты, содержащие коацерваты (а) и (b), смешивают друг с другом, оказывается необходимым добавление в смесь воды или водных растворов перед нанесением на вещество зуба, чтобы обеспечить протекание реакции. Это добавление в смесь воды или водных растворов происходит предпочтительно перед нанесением на вещество зуба, например, посредством перемешивания вручную или с применением автоматических способов, таких как перемешивание с применением капсулы.According to one method of application, in which the dried ground components containing coacervates (a) and (b) are mixed with each other, it is necessary to add water or aqueous solutions to the mixture before applying to the substance of the tooth in order to allow the reaction to proceed. This addition to the mixture of water or aqueous solutions takes place preferably before application to the tooth substance, for example by manual agitation or by automatic means such as capsule agitation.
Порошок и воду или водный раствор смешивают предпочтительно в массовом соотношении, составляющем от 5:1 до 1:50, предпочтительно от 2:1 до 1:10 и предпочтительнее от 2:1 до 1:2. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления коацерваты (а) и (b) смешивают в форме порошков в массовом соотношении (суммы количеств (а) и (b) и количества воды или водного раствора), составляющем от 2:1 до 1:10, предпочтительно от 2:1 до 1:1 и предпочтительнее 3:2.The powder and water or aqueous solution are preferably mixed in a weight ratio of 5:1 to 1:50, preferably 2:1 to 1:10, and more preferably 2:1 to 1:2. According to one preferred embodiment, the coacervates (a) and (b) are mixed in the form of powders in a weight ratio (the sum of the amounts of (a) and (b) and the amount of water or aqueous solution) ranging from 2:1 to 1:10, preferably from 2:1 to 1:1 and more preferably 3:2.
Кроме того, оказывается возможным нанесение индивидуальных порошков или смеси порошков на влажную поверхность зуба, где происходят реакции, которые указаны выше.In addition, it is possible to apply individual powders or a mixture of powders to the wet surface of the tooth, where the reactions mentioned above take place.
Согласно одному предпочтительному аспекту указанные смешанные измельченные коацерваты представляют собой смесь коацервата, содержащего полиакрилат кальция, и коацервата, содержащего полиаллиламинфосфата. В случае этого смешанного коацервата является преимущественным массовое соотношение, составляющее 1:1. Кроме того, оказываются возможными массовые соотношения, составляющие от 5:3 вплоть до 3:5. Количество воды, необязательно добавляемой в смесь, определяется целевой консистенцией смеси, которая требуется для конкретного применения.In one preferred aspect, said mixed ground coacervates are a mixture of calcium polyacrylate-containing coacervate and polyallylamine phosphate-containing coacervate. In the case of this mixed coacervate, a weight ratio of 1:1 is advantageous. Furthermore, weight ratios ranging from 5:3 up to 3:5 are possible. The amount of water optionally added to the mixture is determined by the target consistency of the mixture, which is required for a particular application.
Согласно следующему варианту осуществления неводную дисперсию смеси высушенных порошков компонентов с коацерватами (а) и (b), которая содержит полностью смешиваемый с водой растворитель (например, глицерин), перед применением перемешивают с дополнительным водным компонентом. Эту смесь затем наносят на вещество зуба, подлежащего лечению, где происходят процессы затвердевания и минерализации.According to a further embodiment, the non-aqueous dispersion of the dried powder mixture of the coacervate components (a) and (b), which contains a fully water-miscible solvent (eg, glycerol), is mixed with an additional aqueous component prior to use. This mixture is then applied to the substance of the tooth to be treated, where hardening and mineralization processes take place.
Может оказаться предпочтительным смешивание друг с другом перед применением водных эмульсий компонентов, содержащих коацерваты (а) и (b) в каждом случае и необязательно содержат дополнительно растворимые образующие минеральный заместитель соли в водной фазе. Эту смесь наносят на вещество зуба, подлежащего лечению, где и в этом случае происходят процессы затвердевания и минерализации.It may be preferable to mix with each other before using aqueous emulsions of the components containing coacervates (a) and (b) in each case and optionally contain additionally soluble mineral substituent-forming salts in the aqueous phase. This mixture is applied to the substance of the tooth to be treated, where, in this case, the processes of hardening and mineralization take place.
Водная эмульсия коацервата или множества коацерватов в качестве стоматологического материала содержит по меньшей мере 1 процент по массе, предпочтительно по меньшей мере 2 процента по массе, предпочтительнее по меньшей мере 5 процентов по массе коацервата.An aqueous emulsion of a coacervate or a plurality of coacervates as a dental material contains at least 1 percent by weight, preferably at least 2 percent by weight, more preferably at least 5 percent by weight of coacervate.
Смешивание может быть осуществлено в каждом случае вручную или с применением способов автоматического смешивания, таких как, например, перенос двухкомпонентного материала из двойных картриджей и смешивание посредством статического или динамического смесителя.Mixing can be carried out in each case manually or using automatic mixing methods such as, for example, transferring the two-component material from dual cartridges and mixing with a static or dynamic mixer.
Согласно одному предпочтительному применению, в целях получения ускоренного сцепления между поверхностью зуба и стоматологическим материалом, перед нанесением компонентов коацерватов (а) и (b), смешанных друг с другом, твердое вещество зубов, подлежащих лечению, обрабатывают водным раствором, содержащим поликислоту или полиоснование, или соответствующие соли. Оказывается особенно предпочтительным нанесение поликислоты, а затем смеси (а) и (b) на поверхность вещество зуба, подлежащего лечению. Согласно следующему применению водный раствор поликислоты сначала наносят на вещество зуба, а затем наносят водный раствор полиоснования, прежде чем, наконец, наносят смесь (а) и (b). Согласно настоящему изобретению применение поликислоты или полиоснования, которые описаны в настоящем документе, перед применением стоматологического материала следует отличать от аналогичного предусмотренного настоящим изобретением добавления такой поликислоты или такого полиоснования в указанный стоматологический материал согласно настоящему изобретению.According to one preferred application, in order to obtain an accelerated bond between the tooth surface and the dental material, before applying the coacervate components (a) and (b) mixed with each other, the hard substance of the teeth to be treated is treated with an aqueous solution containing a polyacid or polybase, or the corresponding salts. It appears particularly advantageous to apply the polyacid and then the mixture of (a) and (b) to the surface of the substance of the tooth to be treated. According to the following application, the aqueous solution of the polyacid is first applied to the tooth substance, and then the aqueous solution of the polybase is applied, before finally the mixture of (a) and (b) is applied. According to the present invention, the use of a polyacid or polybase as described herein prior to use of a dental material is to be distinguished from the similar inventive addition of such a polyacid or polybase to said dental material of the present invention.
Благодаря своим свойствам образования минерального заместителя и минерализации с течением времени, стоматологический материал согласно настоящему изобретению проявляет более интенсивное взаимодействие с твердым веществом зубов и, таким образом, противодействует эффекту дестабилизации сцеплению в результате воздействия окружающей среды. Такое взаимодействие может включать, например, построение мостиков из минерального заместителя между стоматологическим материалом и твердым веществом зубов.Due to its properties of mineral substituent formation and mineralization over time, the dental material of the present invention exhibits a more intense interaction with the hard matter of the teeth and thus counteracts the effect of destabilizing adhesion due to the environment. Such interaction may include, for example, building bridges of mineral substitute between the dental material and the hard substance of the teeth.
Поскольку количества подвижных ионов в коацерватах является сравнительно большими, потенциал минерализации коацерватов для твердого вещества зубов является соответственно высоким. Посредством выбора сочетания противоположно заряженных ионов в коацервате оказывается также возможным воздействие на природу минерального заместителя и, таким образом, на его химическую устойчивость.Because the amounts of mobile ions in coacervates are comparatively large, the mineralization potential of coacervates for dental hard matter is correspondingly high. By choosing a combination of oppositely charged ions in the coacervate, it is also possible to influence the nature of the mineral substituent and thus its chemical stability.
Следующий объект настоящего изобретения представляет собой набор для изготовления реминерализационного стоматологического материала согласно настоящему изобретению, который содержит следующие составляющие компоненты:The next object of the present invention is a set for the manufacture of remineralization dental material according to the present invention, which contains the following components:
первый компонент, который содержит по меньшей мере один коацерват с одним из взаимодействующих ионов в качестве противоположно заряженного иона коацервата;a first component that contains at least one coacervate with one of the interacting ions as the oppositely charged coacervate ion;
второй компонент, который содержит воду;a second component that contains water;
при этом второй из взаимодействующих ионов присутствует в качестве свободного иона в водном растворе во втором компоненте и/или в качестве противоположно заряженного иона второго коацервата в одном из двух компонентов.wherein the second of the interacting ions is present as a free ion in aqueous solution in the second component and/or as an oppositely charged ion of the second coacervate in one of the two components.
Предпочтительно по меньшей мере один из компонентов представляет собой твердое вещество, предпочтительнее порошок.Preferably at least one of the components is a solid, preferably a powder.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере один из компонентов представляет собой жидкость, предпочтительно имеющую динамическую вязкость при 23°C, составляющую более чем 10 мПа⋅с, предпочтительнее более чем 50 мПа⋅с, еще предпочтительнее более чем 100 мПа⋅с.According to a further preferred embodiment, at least one of the components is a liquid, preferably having a dynamic viscosity at 23°C of greater than 10 mPa.s, more preferably greater than 50 mPa.s, even more preferably greater than 100 mPa.s.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере два из компонентов представляют собой пасты.According to a further preferred embodiment, at least two of the components are pastes.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере два из компонентов представляют собой гели.According to a further preferred embodiment, at least two of the components are gels.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что по меньшей мере один из компонентов, предпочтительно по меньшей мере два из компонентов, имеют значение рН, составляющее от 7 до 9 при 23°C.According to the present invention, it is preferred that at least one of the components, preferably at least two of the components, have a pH value of 7 to 9 at 23°C.
Набор предпочтительно содержит дополнительный компонент с, который предпочтительно имеет значение рН, составляющее менее чем 7, и содержит усилитель адгезии. Усилитель адгезии предпочтительно представляет собой поликислоту или полиамин, который является протонированным, предпочтительно в степени, составляющей по меньшей мере 10%. Описанное здесь применение поликислоты или полиамина перед нанесением стоматологического материала согласно настоящему изобретению следует отличать от аналогичного предусмотренного настоящим изобретением добавления указанных материалов в указанный стоматологический материал согласно настоящему изобретению. Аналогичным образом, согласно настоящему изобретению оказывается возможным, что такой компонент выполняет двойную функцию в качестве усилителя адгезии, с одной стороны, и в качестве составляющего компонента указанного стоматологического материала с другой стороны.The kit preferably contains an additional component c, which preferably has a pH value of less than 7, and contains an adhesion promoter. The adhesion promoter is preferably a polyacid or polyamine which is protonated, preferably to an extent of at least 10%. The use of a polyacid or polyamine described herein prior to application of the dental material of the present invention is to be distinguished from the similar addition of said materials to said dental material of the present invention as provided by the present invention. Similarly, according to the present invention, it is possible that such a component has a dual function as an adhesion promoter, on the one hand, and as a constituent component of said dental material, on the other hand.
Предпочтительно компоненты а и b содержатся в устройстве, подходящем для смешивания, предпочтительно в смесительной капсуле, содержащей предпочтительно порошок и/или жидкость, и/или в многокамерном картридже в качестве части системы картриджей для экструзии компонентов через смесительную иглу, содержащую предпочтительно две пасты или два геля.Preferably, components a and b are contained in a device suitable for mixing, preferably in a mixing capsule containing preferably a powder and/or liquid, and/or in a multi-chamber cartridge as part of a cartridge system for extruding the components through a mixing needle containing preferably two pastes or two gels.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления один из взаимодействующих ионов является многозарядным и присутствует в качестве противоположно заряженного иона в коацервате; второй взаимодействующий ион присутствует в водном растворе. По меньшей мере, один из компонентов дополнительно содержит второй полиэлектролит, который имеет иной заряд, чем полиэлектролит коацервата.According to one preferred embodiment, one of the interacting ions is multiply charged and is present as an oppositely charged ion in the coacervate; the second interacting ion is present in the aqueous solution. At least one of the components further comprises a second polyelectrolyte which has a different charge than the coacervate polyelectrolyte.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что компонент а содержит по меньшей мере один коацерват (а) или (b) и содержит по меньшей мере один пол и электролит, который имеет иной заряд, чем полиэлектролит коацервата, и не присутствует в форме коацервата.According to the present invention, it is preferred that component a contains at least one coacervate (a) or (b) and contains at least one polyelectrolyte and an electrolyte which has a different charge than the coacervate polyelectrolyte and is not present in the coacervate form.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что компонент а содержит по меньшей мере один коацерватный порошок, содержащий многозарядные анионы в качестве противоположно заряженных ионов, и по меньшей мере один порошок анионного полиэлектролита.According to the present invention, it is preferred that component a contains at least one coacervate powder containing multiply charged anions as oppositely charged ions and at least one anionic polyelectrolyte powder.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что компонент а содержит по меньшей мере один коацерватный порошок, содержащий многозарядные катионы в качестве противоположно заряженных ионов и по меньшей мере один порошок катионного полиэлектролита.According to the present invention, it is preferred that component a contains at least one coacervate powder containing multiply charged cations as oppositely charged ions and at least one cationic polyelectrolyte powder.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что компонент а содержит по меньшей мере один первый коацерватный порошок, содержащий ионы щелочноземельных металлов, предпочтительно ионы кальция, в качестве противоположно заряженных ионов, и по меньшей мере один второй коацерватный порошок, содержащий многозарядные анионы в качестве взаимодействующих ионов.According to the present invention, it is preferred that component a contains at least one first coacervate powder containing alkaline earth metal ions, preferably calcium ions, as oppositely charged ions, and at least one second coacervate powder containing multiply charged anions as interacting ions.
Следующий объект настоящего изобретения представляет собой способ применения набора согласно настоящему изобретению, включающий следующие стадии:The next object of the present invention is a method of using the kit according to the present invention, comprising the following steps:
i. нанесение составляющего компонента b на дентин и/или зубную эмаль, предпочтительно в форме жидкостиi. application of component b to dentin and/or tooth enamel, preferably in the form of a liquid
ii. нанесение составляющего компонента а на дентин с составляющим компонентом b и/или на зубную эмаль с составляющим компонентом b, предпочтительно в форме порошка, пасты, геля или вязкой жидкости.ii. applying component a to dentin with component b and/or tooth enamel with component b, preferably in the form of a powder, paste, gel or viscous liquid.
Аналогичным образом, объект настоящего изобретения представляет собой способ применения набора согласно настоящему изобретению, включающий следующие стадии:Similarly, the object of the present invention is a method of using the kit according to the present invention, comprising the following steps:
i. смешивание составляющего компонента а и составляющего компонента b,i. mixing component a and component b,
ii. нанесение смеси на дентин и/или на зубную эмаль, предпочтительно в форме пасты или геля.ii. applying the mixture to the dentin and/or tooth enamel, preferably in the form of a paste or gel.
Следующий объект настоящего изобретения представляет собой применение стоматологического материала согласно настоящему изобретению в качестве герметизирующего материала, покровного материала, корректирующего материала и/или пломбировочного материала, в качестве временного пломбировочного цемента, для покрытия пульпы, в качестве костного цемента, в качестве стоматологического лака, в качестве герметизирующего трещины материала, в качестве десенсибилизирующего вещества, в качестве реминерализационного вещества в профилактике или лечении кариозных поражений; или в целях изготовления указанных материалов.A further object of the present invention is the use of the dental material according to the present invention as a sealing material, a covering material, a corrective material and/or a filling material, as a temporary filling cement, for pulp capping, as a bone cement, as a dental varnish, as a crack-sealing material, as a desensitizing agent, as a remineralizing agent in the prevention or treatment of carious lesions; or for the purpose of manufacturing said materials.
Рабочие примеры настоящего изобретения продемонстрированы ниже.Working examples of the present invention are shown below.
МетодыMethods
Потеря массы при высушиванииLoss on drying
В каждом случае немедленно после синтеза коацерваты взвешивали, а затем выдерживали в вакуумном сушильном шкафу Heraeus VT6025 от компании Thermo Scientific при температуре 40°C и давлении 50 мбар в течение по меньшей мере 24 часов. Потерю массы при высушивании вычисляли как разность начальной массы и конечной массы.In each case, immediately after synthesis, the coacervates were weighed and then kept in a Heraeus VT6025 vacuum oven from Thermo Scientific at 40° C. and 50 mbar for at least 24 hours. The weight loss on drying was calculated as the difference between the initial weight and the final weight.
Термогравиметрический анализ (ТГА)Thermogravimetric analysis (TGA)
Термогравиметрический анализ (ТГА) осуществляли на воздухе при температуре от 25°C до 1000°C и скорости нагревания 10 К/мин с применением прибора STA 449FS Jupiter от компании Netzsch.Thermogravimetric analysis (TGA) was performed in air at a temperature of 25°C to 1000°C and a heating rate of 10 K/min using a Netzsch STA 449FS Jupiter instrument.
Оцениваемый параметр представлял собой потерю массы до 250°C, которая соответствовала остаточному содержанию воды, при получении лиофилизированных порошков.The parameter to be evaluated was the weight loss up to 250° C., which corresponded to the residual water content, in the preparation of lyophilized powders.
Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДРС)Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX)
Содержание элементов было определено с применением следующих приборов: настольный сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)/ЭДРС ТМ 3000 М от компании Hitachi и детектор ЭДРС Quantax от компании Bruker. Были использованы лиофилизированные порошки.The content of elements was determined using the following instruments: a desktop scanning electron microscope (SEM)/EDLS TM 3000 M from Hitachi and a Quantax EDLS detector from Bruker. Lyophilized powders were used.
Прочность при сжатииCompressive strength
Исследуемые образцы были изготовлены с применением двухкомпонентной формы, которая была изготовлена из нержавеющей стали и содержала шесть цилиндрических отверстий, имеющих высоту 4±0,02 мм и диаметр 2±0,01 мм. Форму помещали на стеклянную пластинку, и стоматологический материал вводили в отверстия. Когда отверстия были наполнены материалом, края отверстий были выровнены. Образцы выдерживали в форме в условиях температуры 37°C и почти 100% относительной влажности в течение одного часа. После этого образцы вместе с формой были извлечены из влажной камеры. Форму открывали, образцы, у которых высота составляла приблизительно 4 мм, и диаметр составлял приблизительно 2 мм, извлекали, и прочность при сжатии измеряли с применением универсальной испытательной машины модели Z 010/TN2A от компании Zwick, определяя прочность при сжатии через 1 час. Для определения прочность при сжатии через 4 суток, извлеченные из формы исследуемые образцы снова выдерживали во влажной камере в условиях температуры 37°C и 100% относительной влажности в течение 4 суток. После этого образцы извлекали из камеры, и прочность при сжатии с применением указанной универсальной испытательной машины от компании Zwick в следующих условиях:The test specimens were made using a two-component mold, which was made of stainless steel and contained six cylindrical holes having a height of 4±0.02 mm and a diameter of 2±0.01 mm. The mold was placed on a glass plate and the dental material was introduced into the holes. When the holes were filled with material, the edges of the holes were aligned. The samples were kept in the form at a temperature of 37°C and almost 100% relative humidity for one hour. After that, the samples, together with the mold, were removed from the wet chamber. The mold was opened, samples having a height of approximately 4 mm and a diameter of approximately 2 mm were removed, and the compressive strength was measured using a universal testing machine model Z 010/TN2A from Zwick, determining the compressive strength after 1 hour. To determine the compressive strength after 4 days, the demoulded test samples were again kept in a humid chamber at a temperature of 37°C and 100% relative humidity for 4 days. After that, the samples were removed from the chamber, and the compressive strength using the specified universal testing machine from Zwick under the following conditions:
постоянная скорость движения: 1,0 мм/мин;constant movement speed: 1.0 mm/min;
вычисление прочности при сжатии (CS) согласно следующей формуле: CS [МПа]=F/(п⋅r2), в которой:calculation of compressive strength (CS) according to the following formula: CS [MPa]=F/(p⋅r 2 ), where:
F представляет собой максимальное усилие (в ньютонах), приложенное к образцу;F is the maximum force (in newtons) applied to the specimen;
r представляет собой радиус (в миллиметрах) образца.r is the radius (in millimeters) of the sample.
Измерение осуществляли в каждом случае для шести образцов, и среднее значение определяли по шести измеренным значениям.The measurement was carried out in each case for six samples, and the average value was determined from the six measured values.
Прочность сцепления при сдвигеShear bond strength
Чтобы определить прочность сцепления при сдвиге (SBS), бычьи резцы без пульпы погружали в полимеризующуюся на холоде смолу Viscovoss GTS с отвердителем на основе метилэтилкетонпероксида (МЕКР) МЕН от компании Voss Chemie. Непосредственно перед испытанием используемые зубы подвергали абразивной обработке во влажном состоянии на зубной эмали или дентин с применением наждачной бумаги Р120, а затем повторно обрабатывали во влажном состоянии с применением тонкой наждачной бумаги Р500. Перед испытанием зубы выдерживали в деминерализованной воде. Для измерения зубы извлекали из деминерализованной воды. Затем двухкомпонентную тефлоновую форму с отверстием диаметром 3,0 мм согласно стандарту ISO/TS 11405:2003 устанавливали и фиксировали с помощью металлической скобки, и полость наполняли стоматологическим материалом. После наполнения полости помещали пленку Hostaphan, и стеклянную пластинку устанавливали и фиксировали с помощью другой металлической скобки. Наполненные формы выдерживали во влажной камере при температуре 37°C в течение 4 суток, и после этого извлекали содержимое форм. Исследуемые образцы затем подвергали измерению с применением устройства для сдвига согласно стандарту ISO10477:2004 и устройства для определения диаграммы сила-расстояние модели Z010/TN2A от компании Zwick GmbH & Со. (Ульм, Германия) при скорости движения 0,5 мм/мин. В каждом случае исследование осуществляли для трех образцов.To determine shear bond strength (SBS), pulp-free bovine cutters were immersed in Viscovoss GTS cold curing resin with methyl ethyl ketone peroxide (MEKP) MEN hardener from Voss Chemie. Immediately prior to testing, the used teeth were wet abraded on tooth enamel or dentin using P120 sandpaper and then wet reworked using P500 fine sandpaper. Before testing, the teeth were kept in demineralized water. To measure the teeth were removed from demineralized water. Then, a two-component Teflon mold with a hole diameter of 3.0 mm according to ISO/TS 11405:2003 was installed and fixed with a metal brace, and the cavity was filled with dental material. After filling the cavity, the Hostaphan film was placed and the glass plate was positioned and fixed with another metal brace. The filled molds were kept in a humid chamber at a temperature of 37°C for 4 days, and then the contents of the molds were removed. The test samples were then subjected to measurement using a shear device according to ISO10477:2004 and a force-distance diagram device model Z010/TN2A from Zwick GmbH & Co. (Ulm, Germany) at a travel speed of 0.5 mm/min. In each case, the study was carried out for three samples.
Динамическая вязкостьDynamic viscosity
Вязкость измеряли при температуре 23°C, используя динамический вискозиметр с двумя пластинами (динамический реометр для измерения напряжения сдвига от компании Rheometric Scientific Inc.). Измерение осуществляли в режиме развертки стационарного напряжения с размерами зазора от 0,1 до 0,5 мм при напряжении сдвига в диапазоне от 0 до 50 Па.Viscosity was measured at a temperature of 23°C using a dynamic viscometer with two plates (dynamic shear rheometer from Rheometric Scientific Inc.). The measurement was carried out in the steady-state voltage sweep mode with gap sizes from 0.1 to 0.5 mm at a shear stress in the range from 0 to 50 Pa.
Минерализация/рентгеновская дифрактометрия (РД)Mineralization/X-Ray Diffractometry (XRD)
Стоматологический материал, полученный в примере 6, отверждали в форме тонкого слоя. Материал затем выдерживали во влажной камере при температуре 37°C в течение 5 суток. Высушенный материал измельчали в ступке и анализировали в таком состоянии с применением рентгеновского дифрактометра D8 Discover от компании Bruker.The dental material obtained in Example 6 was cured in the form of a thin layer. The material was then kept in a humid chamber at 37° C. for 5 days. The dried material was ground in a mortar and analyzed in that state using a Bruker D8 Discover X-ray diffractometer.
Были использованы коацерваты (а) и взаимодействующие ионы в водном растворе (примеры 9 и 10).Coacervates (a) and interacting ions in aqueous solution were used (examples 9 and 10).
После окончания времени минерализации смесь центрифугировали, декантировали и промывали три раза ультрачистой водой 1,75. Промытые центрифугированные остатки затем высушивали при температуре 37°C.After the end of the mineralization time, the mixture was centrifuged, decanted and washed three times with ultrapure water 1.75. The washed centrifuged residues were then dried at 37°C.
В каждом случае высушенные продукты в форме порошков исследовали методом рентгеновской дифрактометрии (РД) для определения соответствующих минеральных фаз.In each case, the dried products in the form of powders were examined by X-ray diffractometry (XRD) to determine the respective mineral phases.
В примерах 11 и 12 минерализованный материал извлекали из внутренней части гелевого продукта и анализировали в таком состоянии с применением рентгеновского дифрактометра D8 Discover от компании Bruker.In Examples 11 and 12, mineralized material was removed from the interior of the gel product and analyzed as such using a Bruker D8 Discover X-ray diffractometer.
Определение размеров частицParticle Sizing
Для определения распределения частиц по размерам 250 мг лиофилизированных и измельченных коацерватов диспергировали в 20 мл этанола в течение 5 минут в ультразвуковой ванне. После этого размер частиц измеряли с применением анализатора размеров частиц методом дифракции Фраунгофера (лазерный дифракционный анализатор размеров частиц LS 13 320 с универсальным жидкостным модулем от компании Beckmann Coulter) в денатурированном этаноле.To determine the particle size distribution, 250 mg of lyophilized and crushed coacervates were dispersed in 20 ml of ethanol for 5 minutes in an ultrasonic bath. Thereafter, the particle size was measured using a Fraunhofer diffraction particle size analyzer (laser diffraction particle size analyzer LS 13 320 with universal fluid module from Beckmann Coulter) in denatured ethanol.
Используемые химические веществаUsed chemicals
- Раствор натриевой соли полиакриловой кислоты (NaPAA15, Mw=15 кДа, раствор 35 мас. % от компании Sigma Aldrich)- Polyacrylic acid sodium salt solution (NaPAA15, Mw=15 kDa, 35 wt% solution from Sigma Aldrich)
- Полиакриловая кислота (РАА100, Mw=100 кДа, раствор 35 мас. % от компании Sigma Aldrich)- Polyacrylic acid (PAA100, Mw=100 kDa, 35 wt% solution from Sigma Aldrich)
- Гидрохлорид полиаллиламина (РАН15, Mw=15 кДа, раствор 15 мас. % от компании Polyscience- Polyallylamine hydrochloride (PAH15, Mw=15 kDa, solution 15 wt. % from Polyscience
- Порошок гидрохлорида полиаллиламина (Mw=17,5 кДа от компании Sigma)- Polyallylamine hydrochloride powder (Mw=17.5 kDa from Sigma)
- Тетрагидрат трехзамещенного цитрата натрия (Sigma Aldrich)- Trisodium citrate tetrahydrate (Sigma Aldrich)
- Дигидрат хлорида кальция (Roth)- Calcium chloride dihydrate (Roth)
- Гидрофосфат диаммония (Sigma Aldrich)- Diammonium hydrogen phosphate (Sigma Aldrich)
- Хлорид стронция (Roth)- Strontium chloride (Roth)
- Гидроксид натрия (Merck)- Sodium hydroxide (Merck)
- Хлористоводородная кислота (Merck)- Hydrochloric acid (Merck)
- Ультрачистая вода (MilliQ, Merck Millipore)- Ultrapure water (MilliQ, Merck Millipore)
- Желатин (300 блюм, тип А)- Gelatin (300 blum, type A)
Синтез коацерватов на основе солей полиакриловой кислоты (примеры 1-4)Synthesis of coacervates based on salts of polyacrylic acid (examples 1-4)
В водный раствор натриевой соли полиакриловой кислоты при интенсивном перемешивании медленно добавляли водный раствор хлорида кальция или водный раствор хлорида стронция. В процессе добавления наблюдали разделение фаз. После завершения добавления перемешивание продолжали в течение пяти минут, а затем смесь выдерживали в состоянии покоя в течение 10 минут для дальнейшего разделения. Образовавшийся верхний раствор сливали, и оставшуюся фазу промывали три раза, используя каждый раз по 400 мл ультрачистой воды. Была получена вязкая жидкость.An aqueous solution of calcium chloride or an aqueous solution of strontium chloride was slowly added to an aqueous solution of the sodium salt of polyacrylic acid with vigorous stirring. Phase separation was observed during the addition. After completion of the addition, stirring was continued for five minutes, and then the mixture was kept at rest for 10 minutes for further separation. The resulting upper solution was decanted and the remaining phase was washed three times using 400 ml of ultrapure water each time. A viscous liquid was obtained.
Значения рН в каждом случае регулировали с применением растворов хлористоводородной кислоты и/или гидроксида натрия. Количества, концентрации и значения рН используемых растворов представлены в таблице 1.The pH values in each case were adjusted using solutions of hydrochloric acid and/or sodium hydroxide. The quantities, concentrations and pH values of the solutions used are presented in Table 1.
Синтез коацервата на основе гидрохлорида полиаллиламина (пример 5)Synthesis of coacervate based on polyallylamine hydrochloride (example 5)
В водный раствор гидрохлорида полиаллиламина при интенсивном перемешивании медленно добавляли водный раствор (NH4)2HPO4. В процессе добавления наблюдали разделение фаз. После завершения добавления перемешивание продолжали в течение пяти минут, а затем осуществляли центрифугирование при ускорении 7700 g в течение 3 минут для дальнейшего разделения. Образовавшийся верхний раствор сливали, и оставшуюся фазу промывали три раза, используя каждый раз по 10 мл ультрачистой воды. Была получена вязкая жидкость.An aqueous solution of (NH 4 ) 2 HPO 4 was slowly added to an aqueous solution of polyallylamine hydrochloride with vigorous stirring. Phase separation was observed during the addition. After completion of the addition, stirring was continued for five minutes, and then centrifugation was carried out at an acceleration of 7700 g for 3 minutes for further separation. The resulting upper solution was decanted and the remaining phase was washed three times using 10 ml of ultrapure water each time. A viscous liquid was obtained.
Значения рН в каждом случае регулировали с применением растворов хлористоводородной кислоты и/или гидроксида натрия. Количества, концентрации и значения рН используемых растворов представлены в таблице 2.The pH values in each case were adjusted using solutions of hydrochloric acid and/or sodium hydroxide. The quantities, concentrations and pH values of the solutions used are presented in Table 2.
Содержание воды/потеря массы при высушивании вязких жидкостей, полученных в примерах 1, 4 и 5Water content/mass loss on drying of the viscous liquids obtained in examples 1, 4 and 5
Содержание воды в вязких жидкостях определяли по потере массы при высушивании. Потеря массы при высушивании представлена как содержание воды в таблице 3а.The water content in viscous liquids was determined from the weight loss on drying. The weight loss on drying is presented as water content in Table 3a.
Содержание ионов в лиофилизированных образцах вязких жидкостей, полученных в примерах 1, 4 и 5The content of ions in freeze-dried samples of viscous liquids obtained in examples 1, 4 and 5
Содержание ионов определяли как содержание элементов методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДРС). Остаточное содержание воды в лиофилизированных вязких гелях определяли методом термогравиметрии (ТГА). Остаточное содержание воды и содержание элементов представлено в таблице 3b.The content of ions was determined as the content of elements by the method of energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The residual water content in the lyophilized viscous gels was determined by thermogravimetry (TGA). The residual water content and elemental content are presented in Table 3b.
Получение коацерватных порошковPreparation of coacervate powders
Коацерватный порошок (Р1)Coacervate powder (P1)
Воду удаляли из вязкой жидкости, полученной в примере 1, посредством лиофилизации. Полученный в результате материал измельчали в вибрационной мельнице (Pulverisette 0 от компании Fritsch) в течение 7 часов, затем в дробильной мельнице (Pulverisette 2 от компании Fritsch) в течение 6 часов и, наконец, в шаровой мельнице (распределение шаров: 55×16 мм, 14×25 мм, 4×40 мм) в течение 18 часов.Water was removed from the viscous liquid obtained in Example 1 by lyophilization. The resulting material was ground in a vibrating mill (Pulverisette 0 from Fritsch) for 7 hours, then in a crushing mill (Pulverisette 2 from Fritsch) for 6 hours and finally in a ball mill (ball distribution: 55x16 mm, 14x25 mm, 4x40 mm) for 18 hours.
Остаточное содержание воды в полученном белом порошке определяли методом ТГА. Остаточное содержание воды составляло 8% по массе. Распределение частиц по размерам: D10=1,0 мкм и D50=4,4 мкм.The residual water content in the resulting white powder was determined by TGA. The residual water content was 8% by weight. Particle size distribution: D 10 =1.0 µm and D 50 =4.4 µm.
Коацерватный порошок (Р2)Coacervate Powder (P2)
Воду удаляли из вязкой жидкости, полученной в примере 5, посредством лиофилизации. Полученный в результате материал измельчали в вибрационной мельнице (Pulverisette 0 от компании Fritsch) в течение 7 часов, затем в капсульном смесителе (1 мл; диаметр шаров: 3,15 мм; Silamat от компании Ivoclar Vivadent) в течение 60 секунд, и, наконец, в капсульном смесителе (1 мл; диаметр шаров: 0,1 мм; Silamat от компании Ivoclar-Vivadent) в течение 60 секунд.Water was removed from the viscous liquid obtained in Example 5 by lyophilization. The resulting material was ground in a vibrating mill (Pulverisette 0 from Fritsch) for 7 hours, then in a capsule mixer (1 ml; ball diameter: 3.15 mm; Silamat from Ivoclar Vivadent) for 60 seconds, and finally in a capsule mixer (1 ml; ball diameter: 0.1 mm; Silamat from Ivoclar-Vivadent) for 60 seconds.
Остаточное содержание воды в полученном белом порошке определяли методом ТГА. Остаточное содержание воды составляло 8% по массе. Распределение частиц по размерам: D10=2,4 мкм и D50=24,6 мкмThe residual water content in the resulting white powder was determined by TGA. The residual water content was 8% by weight. Particle size distribution: D 10 =2.4 µm and D 50 =24.6 µm
Порошок гидрохлорида полиаллиламина (Р3)Polyallylamine hydrochloride powder (P3)
Этот порошок представляет собой второй катионный полиэлектролит, который, в соответствии с настоящим изобретением, может быть использован вместе с коацерватом, содержащим анионный полиэлектролит, и который обеспечивает глубину минерализация таким образом, как уже было описано выше и проиллюстрировано в примерах.This powder is a second cationic polyelectrolyte which, according to the present invention, can be used together with an anionic polyelectrolyte containing coacervate and which provides depth of mineralization in the manner already described above and illustrated in the examples.
Пример 6. Получение самоклеящегося самоотверждающегося стоматологического материала из коацерватных порошков Р1 и Р2Example 6. Obtaining a self-adhesive self-curing dental material from coacervate powders P1 and P2
Для получения стоматологического материала 150 мг порошка Р1 смешивали с 150 мг порошка Р2. Эту смесь порошков, а также 0,2 мл воды раздельно вводили из одной смесительной капсулы в другую смесительную капсулу Applicap от компании DMG (Гамбург).To obtain a dental material, 150 mg of powder P1 was mixed with 150 mg of powder P2. This mixture of powders, as well as 0.2 ml of water, was added separately from one mixing capsule to another Applicap mixing capsule from DMG (Hamburg).
Порошок и жидкость перемешивали с применением вибрационного смесителя (Silamat от компании Ivoclar Vivadent AG) в течение 20 секунд и получали готовый к применению стоматологический материал.The powder and liquid were mixed using a vibratory mixer (Silamat from Ivoclar Vivadent AG) for 20 seconds and a ready-to-use dental material was obtained.
Немедленно после перемешивания полученный в результате стоматологический материал извлекали из смесительной капсулы с применением иглы смесительной капсулы и подвергали обработке.Immediately after mixing, the resulting dental material was removed from the mixing capsule using the mixing capsule needle and processed.
Пример 7. Получение самоклеящегося самоотверждающегося стоматологического материала из коацерватного порошка Р1Example 7. Obtaining a self-adhesive self-curing dental material from coacervate powder P1
Вручную перемешивали с помощью шпателя на лотке 300 мг порошка Р1 и 0,2 мл раствора (NH^HPCm (130 мМ, рН 9) в течение приблизительно 30 секунд и получали готовый к применению стоматологический материал.300 mg of powder P1 and 0.2 ml of solution (NH^HPCm (130 mM, pH 9) were mixed by hand with a spatula on a tray for approximately 30 seconds to obtain a ready-to-use dental material.
Пример 8. Получение самоклеящегося самоотверждающегося стоматологического материала из коацерватного порошка Р1Example 8. Obtaining a self-adhesive self-curing dental material from coacervate powder P1
Вручную перемешивали 300 мг измельченного порошка Р1 и 0,2 мл раствора, содержащего 130 мМ (NH4)2HPO4 и 100 мМ цитрата натрия и доведенного до рН 9, в течение приблизительно 30 секунд и получали готовый к применению стоматологический материал. По сравнению с примером 7, этот материал затвердевает значительно быстрее.300 mg of ground powder P1 and 0.2 ml of a solution containing 130 mM (NH 4 ) 2 HPO 4 and 100 mM sodium citrate and adjusted to pH 9 were manually mixed for approximately 30 seconds to obtain a ready-to-use dental material. Compared to example 7, this material hardens significantly faster.
Пример 9Example 9
Вручную перемешивали с помощью шпателя 40 мг измельченного порошка Р1 и 1,75 мл раствора 130 мМ (NH4)2HPO4, доведенного до рН 9, в течение приблизительно 30 секунд в реакционном резервуаре (пробирке Эппендорфа) объемом 2 мл, встряхивали в течение непродолжительного времени, а затем выдерживали в горизонтальном положении при комнатной температуре в течение 5 минут и 24 часов, соответственно.40 mg of crushed powder P1 and 1.75 ml of a solution of 130 mM (NH 4 ) 2 HPO 4 adjusted to pH 9 were manually mixed with a spatula for approximately 30 seconds in a 2 ml reaction vessel (Eppendorf tube), shaken for a short time, and then kept in a horizontal position at room temperature for 5 minutes and 24 hours, respectively.
Пример 10Example 10
Перемешивали 40 мг коацерватного порошка Р1 смешивали с 1,75 мл водного раствора, содержащего 130 мМ (NH4)2HPO4 и 100 мМ цитрата натрия (по аналогии с примером 8) в реакционном резервуаре (пробирке Эппендорфа) объемом 2 мл, встряхивали в течение непродолжительного времени, а затем выдерживали в горизонтальном положении при комнатной температуре в течение 5 минут и 24 часов, соответственно.40 mg of coacervate powder P1 was mixed with 1.75 ml of an aqueous solution containing 130 mM (NH 4 ) 2 HPO 4 and 100 mM sodium citrate (similar to example 8) in a 2 ml reaction vessel (Eppendorf tube), shaken for a short time, and then kept in a horizontal position at room temperature for 5 minutes and 24 hours, respectively.
ИсследованиеStudy
Прочность при сжатии определяли для стоматологических материалов, полученных в примерах 6-8. Значения прочности при сжатии представлены в таблице 4.The compressive strength was determined for the dental materials obtained in examples 6-8. Compressive strength values are presented in Table 4.
Прочность при сжатии оказалась наиболее высокой для материала, полученного в примере 7. Для всех стоматологических материалов значения прочности при сжатии были выше через 4 суток, чем через 1 час после обработки.The compressive strength was highest for the material obtained in example 7. For all dental materials, the compressive strength values were higher after 4 days than after 1 hour after treatment.
Прочность сцепления при сдвиге (SBS)Shear bond strength (SBS)
Прочность сцепления при сдвиге измеряли в примерах 6-8. Стоматологический материал является самоклеящимся. В образцах наблюдались трещины или деформации, которые возникали перед разрушением при сдвиге.Shear bond strength was measured in Examples 6-8. The dental material is self-adhesive. Cracks or deformations were observed in the samples, which occurred before shear failure.
МинерализацияMineralization
Минерализацию смесей, полученных в примерах 6, 9 и 10, исследовали методом РД. Обнаруженные минеральные фазы представлены в таблице 5.The mineralization of the mixtures obtained in examples 6, 9 and 10, was investigated by the XRD method. The discovered mineral phases are presented in Table 5.
Получение модельного веществаObtaining a Model Substance
Для представленных ниже примеров применения были сначала получены модельные вещества для деминерализованного дентина. Каждое модельное вещество состоит из геля, который является твердым при комнатной температуре.For the application examples presented below, model substances for demineralized dentin were first prepared. Each model substance consists of a gel that is solid at room temperature.
При температуре 40°C растворяли 10 г желатина (тип А, 300 блюм) в 90 мл водного раствора, имеющего рН 9 и содержащего 130 мМ гидрофосфата диаммония и 100 мМ тетрагидрата трехзамещенного цитрата натрия. Полученный в результате желатиновый раствор помещали в стандартные 24-луночные титровальные планшеты и выдерживали для охлаждения до комнатной температуры. Немедленно после достижения комнатной температуры образцы твердого геля извлекали из титровального планшета с помощью шпателя и помещали в водный раствор.At a temperature of 40°C was dissolved 10 g of gelatin (type A, 300 bloom) in 90 ml of an aqueous solution having a pH of 9 and containing 130 mm diammonium hydrogen phosphate and 100 mm tetrahydrate trisubstituted sodium citrate. The resulting gelatin solution was placed in standard 24-well titer plates and allowed to cool to room temperature. Immediately after reaching room temperature, solid gel samples were removed from the titration plate using a spatula and placed in an aqueous solution.
Нанесение стоматологических материалов на модельные веществаApplication of dental materials to model substances
Стоматологические материалы в каждом случае наносили на поверхность модельного вещества, т.е. на верхние поверхности дискообразных образцов геля, а затем выдерживали при комнатной температуре в 10 мл водного раствора, имеющего рН 9 и содержащего 130 мМ гидрофосфата диаммония и 100 мМ тетрагидрата трехзамещенного цитрата натрия, таким образом, что стоматологический материал и модельное вещество были покрыты раствором, или их выдерживали в шкафу для кондиционирования в условиях 100% относительной влажности воздуха и комнатной температуры. Через 2 суток, 3 суток, 4 суток, 8 суток или 12 суток образцы геля извлекали и промывали ультрачистой водой. Затем с помощью бритвенного лезвия были получены поперечные сечения дискообразных образцов геля. Эти поперечные сечения были исследованы оптическими методами, чтобы определить, присутствует ли минерализованный материал под поверхностью модельного вещества, и насколько глубоко проникает этот материал в модельное вещество.Dental materials were in each case applied to the surface of the model substance, i.e. on the upper surfaces of the disk-shaped gel samples, and then kept at room temperature in 10 ml of an aqueous solution having pH 9 and containing 130 mM diammonium hydrogen phosphate and 100 mM trisodium citrate tetrahydrate, so that the dental material and model substance were covered with the solution, or they were kept in a conditioning cabinet under conditions of 100% relative humidity and room temperature. After 2 days, 3 days, 4 days, 8 days or 12 days, gel samples were removed and washed with ultrapure water. Then, using a razor blade, cross-sections of disk-shaped gel samples were obtained. These cross sections were examined optically to determine whether mineralized material is present below the surface of the model material and how deeply this material penetrates into the model material.
Примеры 11-13Examples 11-13
Самоклеящиеся самоотверждающиеся стоматологические материалы были получены таким же способом, как в примере 6. Порошки/смеси порошков и жидкости, используемые в этом случае, представлены ниже в таблице 6 ниже.Self-adhesive self-curing dental materials were obtained in the same way as in example 6. Powders/powder mixtures and liquids used in this case are presented below in table 6 below.
Используемый жидкий составляющий компонент представляет собой водный раствор, содержащий (NH4)2HPO4 и цитрат натрия, который также был уже использован в примере 8.The liquid constituent used is an aqueous solution containing (NH 4 ) 2 HPO 4 and sodium citrate, which was also already used in Example 8.
В примерах 12 и 13 смесь порошков содержит порошок Р3 в качестве второго катионного пол и электролит, который используется вместе с коацерватом, содержащим анионный полиэлектролит (порошок Р1), и который обеспечивает глубину минерализация таким способом, как уже было указано выше.In Examples 12 and 13, the powder mixture contains P3 powder as the second cationic field and an electrolyte which is used together with an anionic polyelectrolyte containing coacervate (P1 powder) and which provides depth of mineralization in the manner already mentioned above.
Для получения стоматологического материала 150 мг соответствующего порошка/смеси порошков, а также жидкого составляющего компонента вводили раздельно из одной смесительной капсулы в другую смесительную капсулу Applicap от компании DMG (Гамбург). Порошок и жидкость перемешивали с применением вибрационного смесителя (Silamat от компании Ivoclar Vivadent AG) в течение 20 секунд и получали готовый к применению стоматологический материал.To prepare the dental material, 150 mg of the respective powder/powder mixture as well as the liquid constituent were injected separately from one mixing capsule into another Applicap mixing capsule from DMG (Hamburg). The powder and liquid were mixed using a vibratory mixer (Silamat from Ivoclar Vivadent AG) for 20 seconds and a ready-to-use dental material was obtained.
Немедленно после перемешивания полученный в результате стоматологический материал извлекали из смесительной капсулы с применением иглы смесительной капсулы и подвергали обработке.Immediately after mixing, the resulting dental material was removed from the mixing capsule using the mixing capsule needle and processed.
Полученные таким способом стоматологические материалы наносили на модельное вещество, и минерализацию исследовали в соответствии с приведенными ниже примерами применения.The dental materials obtained in this way were applied to the model substance, and the mineralization was examined in accordance with the following application examples.
Пример 11Example 11
Стоматологический материал, полученный в примере 11 и указанный выше в таблице 6, наносили на модельное вещество и выдерживали в водном растворе, как описано вышеThe dental material obtained in Example 11 and listed above in Table 6 was applied to the model substance and kept in an aqueous solution as described above.
Через 4 суток наблюдалась небольшая глубина минерализации. Через 12 суток наблюдаемая глубина минерализации оставалась небольшой (фиг. 1). Для минерального материала, полученного в желатине, кальций, углерод, фосфор и кислород были обнаружено по всей глубине (фиг. 2). Минеральный материал был идентифицирован как гидроксилапатит методом РД (фиг. 3).After 4 days, a small depth of mineralization was observed. After 12 days, the observed depth of mineralization remained small (Fig. 1). For mineral material produced in gelatin, calcium, carbon, phosphorus and oxygen were found throughout the depth (FIG. 2). The mineral material was identified as hydroxyapatite by XRD (FIG. 3).
Пример 12Example 12
Стоматологический материал, полученный в примере 12 и указанный выше в таблице 6, наносили на модельное вещество и выдерживали в водном растворе, как описано вышеThe dental material obtained in Example 12 and listed above in Table 6 was applied to the model substance and kept in an aqueous solution as described above.
Уже через 3 суток наблюдалась значительная глубина минерализации (фиг. 4). Стоматологический материал, нанесенный на желатиновую поверхность, обеспечивает сцепление с поверхностью, проявляет устойчивость и не разрушается. Полученный минеральный материал может быть идентифицирован как гидроксилапатит при измерении методом РД (фиг. 5). Для минерального материала, полученного в желатине, кальций, углерод, фосфор и кислород могут быть обнаружены в результате анализа методом ЭДРС (фиг. 6).Already after 3 days, a significant depth of mineralization was observed (Fig. 4). Dental material applied to the gelatinous surface provides adhesion to the surface, is stable and does not break down. The resulting mineral material can be identified as hydroxylapatite when measured by XRD (FIG. 5). For mineral material produced in gelatin, calcium, carbon, phosphorus and oxygen can be detected by EDRS analysis (FIG. 6).
Пример 13Example 13
Стоматологический материал, полученный в примере 13 и указанный выше в таблице 6, наносили на модельное вещество и выдерживали в камере для кондиционирования, как описано вышеThe dental material obtained in Example 13 and listed above in Table 6 was applied to the model substance and kept in the conditioning chamber as described above.
Уже через 2 суток наблюдалась значительная глубина минерализации (фиг. 7). Стоматологический материал, нанесенный на желатиновую поверхность, обеспечивает сцепление с поверхностью, проявляет устойчивость и не разрушается. Полученный минеральный материал был идентифицирован как гидроксилапатит методом РД.Already after 2 days, a significant depth of mineralization was observed (Fig. 7). Dental material applied to the gelatinous surface provides adhesion to the surface, is stable and does not break down. The resulting mineral material was identified as hydroxyapatite by XRD.
Claims (43)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019109150.0 | 2019-04-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021128730A RU2021128730A (en) | 2023-04-03 |
RU2800094C2 true RU2800094C2 (en) | 2023-07-18 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530653C2 (en) * | 2008-01-24 | 2014-10-10 | Юниверсити Оф Юта Рисерч Фаундейшн | Adhesive complex coacervates and methods for production and use thereof |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530653C2 (en) * | 2008-01-24 | 2014-10-10 | Юниверсити Оф Юта Рисерч Фаундейшн | Adhesive complex coacervates and methods for production and use thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SHU-CHEN HUANG et al. A carbonate controlled-addition method for amorphous calcium carbonate spheres stabilized by poly(acrylic acid)s. Langmuir, 2007, V. 23, N. 24, pp. 12086-12095 [онлайн], [найдено 20.06.2022]. Найдено в PubMed, PMID: 17963412, DOI: 10.1021/la701972n. CANTAERT B. et al.Think Positive: Phase Separation Enables a Positively Charged Additive to Induce Dramatic Changes in Calcium Carbonate Morphology. Advanced Functional Materials, 2012, V. 22, N. 5, pp. 907-915 [онлайн], [найдено 20.06.2022]. Найдено из Интернет: https://doi.org/10.1002/adfm.201102385. KAI JIAO et al. Complementarity and Uncertainty in Intrafibrillar Mineralization of Collagen, Advanced Functional Materials, 2016, V. 26, N. 38, pp. 6858-6875 [онлайн], [найдено 20.06.2022]. Найдено из Интернет: https://doi.org/10.1002/adfm.201602207. KIM J. et al. Functional biomimetic analogs help remineralize apatite-depleted demineralized resin-infiltrated dentin via a bottom-up approach, Acta Biomater, 2010, V. 6, N * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5508342A (en) | Polymeric amorphous calcium phosphate compositions | |
EP2598179B1 (en) | Calcium particle-embedded, snap-to-dough, high-viscosity bone cement | |
CZ239598A3 (en) | Biologically active composition and treatment process in which the composition is employed | |
EP2902006B1 (en) | Curable composition for dentistry, and method for producing same | |
JP5167497B2 (en) | Dental cement system | |
EP3205327B1 (en) | Sealer composition for root canal filling | |
US20220202655A1 (en) | Remineralizing dental material | |
KR20160097267A (en) | Glass ionomer cement, process of production and use thereof | |
Carvalho et al. | Development and characterization of self-etching adhesives doped with 45S5 and niobophosphate bioactive glasses: Physicochemical, mechanical, bioactivity and interface properties | |
JP2018521070A (en) | Parts kit for producing glass ionomer cement, its production method and use thereof | |
US20190083363A1 (en) | Compositions for the remineralization of dentin | |
JP7438308B2 (en) | Hydraulic dental cement, its production method, its production kit and its use | |
RU2800094C2 (en) | Remineralizing dental material | |
Antonucci et al. | Bioactive Polymeric Composites Based on Hybrid Amorphous Calcium Phosphates | |
US20150047531A1 (en) | Dental filling composition comprising zirconia powder | |
JP2013507171A (en) | Simplified chemically bonded ceramic biomaterial including a two-binder system | |
EP3205326B1 (en) | Two-paste type sealer composition for root canal filling | |
Weir et al. | Ionic fluoropolyphosphazenes as potential adhesive agents for dental restoration applications | |
US20230000726A1 (en) | Dental material composition for forming mineral apatite bonds and caries prevention | |
KR20220038739A (en) | Preparations and fully compounded stocks, medical or dental products, and uses and preparation thereof for use in medical or dental applications | |
WO2018217104A1 (en) | Glass ionomer cement containing silver nanoparticles | |
JPS63115568A (en) | Hard tissue substitute composition of human body | |
JPH0331470B2 (en) | ||
JPH0335944B2 (en) | ||
JP2024005110A (en) | Dental curable calcium phosphate cement |