Адгезивная композиция для съемных зубных протезов
Владельцы патента RU 2440808:
Учреждение Российской академии наук Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения РАН (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и касается адгезивной композиции для съемных зубных протезов. Для получения адгезивной композиции используют состав, который содержит в качестве адгезивного компонента карбоксиалкилированные производные хитозана - карбоксиметилхитозан или карбоксиэтилхитозан, в качестве сшивающего компонента - хлорид магния или хлорид кальция и, дополнительно, агар-агар, лимонную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбоксиметилхитозан или карбоксиэтилхитозан - 4-5; хлорид магния или хлорид кальция - 0,8-3,7; агар-агар - 0,6-0,8; лимонная кислота - до рН 6-7; вода - остальное. Предлагаемая адгезивная композиция биобезопасна, обеспечивает сильную клеящую способность и проявляет защитное действие по отношению к организму человека от воздействия остаточных количеств аллергенных компонентов материала зубных протезов. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и касается адгезивной композиции для съемных зубных протезов.
В настоящее время отчетливо определяется тенденция к росту числа пациентов с полным отсутствием зубов. В связи с этим возникает необходимость оказания им качественной и функционально полноценной ортопедической помощи. Увеличение количества пациентов с полным отсутствием зубов связано, прежде всего, с возрастанием доли старших возрастных групп в общем составе населения практически во всех странах мира. Одновременно наблюдается рост числа молодых людей, утративших все зубы. Более 150 лет традиционным и наиболее распространенным способом восстановления беззубости является изготовление съемных зубных протезов. Основной жалобой пациентов в 76% случаев является невозможность пользования протезами из-за болезненности и плохой фиксации во время приема пищи. Таким образом, основной проблемой ортопедической стоматологии в настоящем аспекте является разработка специальных адгезивных композиций для съемных зубных протезов, обеспечивающих надежную фиксацию протезов при медицинской безвредности составных частей.
Ранее предлагали использовать три основные формы адгезивных композиций для съемных зубных протезов: гели в виде кремов или паст (US 3868259), порошки (US 3511791) и фиксирующие прокладки. Наибольшее развитие получила первая форма благодаря отсутствию необходимости подготовки композиции перед ее использованием.
Известна адгезивная композиция для съемных зубных протезов, не содержащая углеводородной основы (WO 2008016869). В качестве адгезивного компонента используют смесь синтетических полимеров и гидроксипропилметилцеллюлозы. В качестве синтетических полимеров используют смесь сополимера алкилвинилового эфира с малеиновым ангидридом (АВЭ/МА) и полиэтиленоксида. АВЭ/МА применяют в виде смешанных солей двухвалентных ионов Mg, Ca и Zn, которые выполняют одновременно и роль сшивающего компонента. В качестве сорастворителей, придающих композиции консистенцию крема, используют полигидроксильные соединения, смешивающиеся с водой.
Известна адгезивная композиция для съемных зубных протезов на неводной основе (WO 2005081935) - прототип. Адгезивными и одновременно сшивающими компонентами в этом случае являются АВЭ/МА в виде смешанных солей двухвалентных ионов Mg, Ca и Zn в количестве 25-30 мас.% и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) в виде натриевой соли - 20-32 мас.%. В качестве растворителей используют минеральные, растительные и парафиновые масла.
Недостатком адгезивных композиций, содержащих синтетические полимеры, является их биоагрессивность, которая может проявляться у человека в виде аллергических реакций. Синтетические полимеры не способны к биодеструкции в ротовой полости и желудочно-кишечном тракте, что может вызывать их накопление в организме и приводить к нежелательным последствиям для здоровья человека. В случае промышленного производства синтетических полимеров требуется дополнительный контроль структуры и качества получаемого продукта, т.к. далее он используется как пищевой компонент. Использование синтетических полимеров требует также введения в композицию дополнительных веществ, обеспечивающих стабильность получаемой дисперсионной системы. Это приводит к усложнению как состава композиции, так и способа ее приготовления. Применение углеводородных растворителей, обеспечивающих дисперсионную среду адгезивных композиций для съемных зубных протезов на основе синтетических полимеров, является недостатком, т.к. гидрофобное свойство такого адгезивного средства значительно понижает клеящую способность к эпителиальной ткани ротовой полости, которая находится во влажном состоянии, т.е. является гидрофильной. Неполярность растворителей также осложняет дальнейшую деструкцию адгезивного средства в желудочно-кишечном тракте.
Недостатком всех известных адгезивных композиций для съемных зубных протезов является отсутствие защитной функции по отношению к мономеру - метилметакрилату, используемому при изготовлении съемных зубных протезов, остаточное количество которого всегда присутствует в изделии. Попадая из базисов зубных протезов в полость рта, метилметакрилат может вызывать различные аллергические реакции. Поиск эффективных адгезивных композиций для съемных зубных протезов, позволяющих предотвратить миграцию мономера в полость рта, является актуальным.
Задача изобретения - создание адгезивной композиции для съемных зубных протезов на основе биобезопасных и биосовместимых полимеров, обладающей более высокой клеящей способностью и специальными защитными свойствами по отношению к остаточным количествам мономеров в материале зубных протезов.
Поставленная задача решается использованием для получения адгезивной композиции для съемных зубных протезов в качестве адгезивного компонента карбоксиметилхитозана (КМХ) или карбоксиэтилхитозана (КЭХ) в количестве 4-5 мас.%, в качестве сшивающего компонента - хлоридов магния или кальция - 0,8-3,7 мас.% и, дополнительно, агар-агара - 0,6-0,8 мас.%, лимонной кислоты - до рН 6-7 и воды - до 100 мас.%.
Адгезивные композиции для съемных зубных протезов, содержащие биобезопасные и биосовместимые полимеры в сочетании с водорастворимыми функциональными компонентами, в литературе не описаны.
Приготовление адгезивной композиции для съемных зубных протезов проводят следующим образом: измельченный КМХ или КЭХ растворяют в водном растворе хлорида магния или кальция. Полученную смесь добавляют к раствору агар-агара. Для достижения требуемого значения рН к гелю добавляют необходимое количество насыщенного раствора лимонной кислоты.
Единой стандартной методики измерения клеящих свойств адгезивных композиций для съемных зубных протезов сегодня не существует. Первоначально было предложено на вертикально расположенную подложку из материала базиса протеза приклеивать равносторонний треугольник из марли с нанесенным клеем. Верхний угол приклеенного треугольника отрывают с помощью небольшого груза. Отношение нагрузки к длине основания отслоившегося треугольника служит мерой адгезивной прочности [И.Я.Покровская, Т.Ф.Сутугина, Н.Н.Уразаева, Адгезивные порошки - средство для улучшения фиксации съемных зубных протезов. I. Лабораторная оценка адгезивных свойств // Стоматология 74-76 (1986)]. В этой же работе к горизонтально расположенному диску из материала базиса приклеивают целлофан, натянутый на круглую рамку, и определяют адгезионную прочность методом нормального отрыва с помощью разрывной машины. К недостаткам указанных методов испытаний следует отнести весьма далекие от реальности условия склеивания. Предложено устройство для фиксации съемных зубных протезов [RU 2112459] для определения силы отрыва съемного протеза непосредственно в полости рта. Однако по данным этого же источника сила отрыва для полных протезов составляет 8-10 кг и более, что не комфортно для пациентов. Кроме того, предложенный метод не поддается стандартизации ввиду разных форм челюсти пациентов.
Наиболее воспроизводимым и показывающим объективные сравнительные результаты клеящей способности адгезивных композиций для съемных зубных протезов является метод отрыва двух стандартных специальных пластин из материала базиса, имитирующих эффекты присасываемости реальных протезов [Koppang R., Berg E., Dahm S., Real C., Floystrand F. A method for testing denture adhesive 73(5) 486-491 (1995)]. Измерение клеящей способности предлагаемой адгезивной композиции для съемных зубных протезов проводят согласно этой работе. На акриловую пластину наносят 0,3 г клеевой композиции и затем прижимают другой пластиной в течение 15 сек с дополнительной нагрузкой - 2 кг. После снятия нагрузки пластины разрывают и фиксируют силу отрыва. Перед каждым испытанием акриловые пластины обрабатывают 96%-ным этанолом. Для каждого образца проводят 5 измерений.
Оценку сорбционных свойств адгезивной композиции для съемных зубных протезов по отношению к метилметакрилату проводят согласно методике работы [Власова И.В., Кузьмин Г.П., Блинникова А.Д. Спектрофотометрическое определение метилметакрилата как способ контроля качества стоматологических изделий. // Вестник Омского университета. 1999. Вып.1. С.33-34.]: к 0,1 г композиции (содержание аминогрупп 3.8%) добавляют 50 мл водного раствора метилметакрилата с концентрацией 2,5·10-4 М. Смесь перемешивают 0,5; 1; 1,5; 2 ч. Раствор фильтруют, фильтрат анализируют с помощью УФ-спектроскопии.
Получение адгезивной композиции для съемных зубных протезов и ее клеящая способность иллюстрируются следующими примерами:
Пример 1
1,35 г измельченного КЭХ растворяют в 12,95 мл воды, содержащей 0,5 г хлорида магния гексагидрата (содержание MgCl2 0,8 мас.%). Полученную смесь добавляют к 15 г 1% водного раствора агар-агара и приливают 0,18 мл насыщенного раствора лимонной кислоты. рН композиции 6,6, значение адгезионной прочности - 68,34±13,09 Н/м2.
Пример 2
1 г измельченного КМХ растворяют в 9,79 мл воды, содержащей 0,17 г хлорида кальция (содержание СаСl2 0,8 мас.%). Полученную смесь добавляют к 11,11 г 1% водного раствора агар-агара и приливают 0,22 мл насыщенного раствора лимонной кислоты. рН композиции 6,0, значение адгезионной прочности - 60,63±8,17 Н/м.
Примеры 3-7
Методика последующих опытов соответствует примеру 1. Состав композиции и величина адгезионной прочности представлены в таблице.
Таблица. Зависимость адгезионной прочности композиции от состава, 25°С
| Пример | Концентрация, мас.% | рН композиции | Адгезионная прочность, Н/м2 | ||
| адгезивный компонент | агар-агар | сшивающий компонент | |||
| Corega® | 51,40±2,45 | ||||
| 1 | КЭХ-4,5 | 0,6 | MgCl2-0,8 | 6,6 | 68,34±13,09 |
| 2 | КМХ-4,5 | 0,6 | CaCl2-0,8 | 6,0 | 60,63±8,17 |
| 3 | КЭХ-5 | 0,6 | MgCl2-0,8 | 6,6 | 87,38±14,16 |
| 4 | КЭХ-4,5 | 0,8 | MgCl2-0,8 | 6,6 | 80,14±11,47 |
| 5 | КЭХ-4 | 0,8 | MgCl2-1,9 | 6,7 | 63,52±9,14 |
| 6 | КЭХ-4 | 0,8 | MgCl2-3,7 | 6,7 | 49,58±1,15 |
| 7 | КМХ-4,5 | 0,6 | MgCl2-0,8 | 7,0 | 62,39±3,29 |
Увеличение концентрации адгезивного компонента и агар-агара увеличивают адгезионную прочность. Увеличение концентрации сшивающего компонента адгезионную прочность уменьшает. Таким образом, каждый компонент композиции вносит свой определенный вклад в адгезионную прочность. Отсутствие одного из компонентов значительно снижает значение адгезионной прочности. Вместо КЭХ может быть использован КМХ, вместо MgCl2 - СаСl2.
Оптимальный состав композиции следующий: КЭХ или КМХ - 4-5%, агар-агар - 0,6-0,8%, хлорид магния или кальция - 0,8-3,7%, рН=6-7 (устанавливается лимонной кислотой) и вода - остальное.
На чертеже изображена зависимость поглощения раствора метилметакрилата при λ=197 нм от времени обработки адгезивной композицией. Как видно из представленных данных, композиция связывает метилметакрилат на 50% уже через 30 мин контакта с раствором, снижая тем самым токсическое действие остаточного мономера в зубном протезе.
Композиция имеет консистенцию геля, что обеспечивает удобство ее использования, обладает приятным лимонным вкусом и слабой желтой окраской, что создает приятные эстетические ощущения при использовании. Преимуществами заявляемой адгезивной композиции для съемных зубных протезов является использование биобезопасных и биосовместимых полимеров, что обеспечивает, во-первых, отсутствие токсичности по отношению к живому организму - все они являются веществами 4 класса опасности и, во-вторых, их деструкцию пищеварительными ферментами ротовой полости (α-амилаза и лизоцим). Последнее свойство обеспечивает естественное выведение полимеров из ротовой полости и желудочно-кишечного тракта. Вышеперечисленные факты показывают свойство биосовместимости адгезивной композиции с эпителиальной тканью ротовой полости человека по сравнению с синтетическими полимерами, что не будет влиять на здоровье человека дополнительными осложнениями. Водная основа заявляемой адгезивной композиции обеспечивает более сильную клеящую способность, что является важным преимуществом перед известными адгезивными композициями для съемных зубных протезов. Преимуществом заявляемого изобретения является использование значительно меньшего количества полимерных компонентов (не более 5%) по сравнению с адгезивными композициями для съемных зубных протезов на основе синтетических полимеров (до 32%) с сохранением или превышением клеящей способности. Новым преимуществом адгезивной композиции для съемных зубных протезов по сравнению с известными является защитное действие организма человека от остаточных количеств аллергенных компонентов материала зубных протезов.
Адгезивная композиция для съемных зубных протезов, для получения которой используют состав, включающий адгезивный компонент и сшивающий компонент в виде солей магния или кальция, отличающаяся тем, что состав содержит в качестве адгезивного компонента карбоксиалкилированные производные хитозана - карбоксиметилхитозан или карбоксиэтилхитозан, в качестве сшивающего компонента - хлорид магния или хлорид кальция, и дополнительно агар-агар, и лимонную кислоту, и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| карбоксиметилхитозан или карбоксиэтилхитозан | 4-5 |
| хлорид магния или хлорид кальция | 0,8-3,7 |
| агар-агар | 0,6-0,8 |
| лимонная кислота | до рН 6-7 |
| вода | остальное |
