EP2010126A2 - Zahnbleichmittel - Google Patents

Zahnbleichmittel

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Publication number
EP2010126A2
EP2010126A2 EP07724239A EP07724239A EP2010126A2 EP 2010126 A2 EP2010126 A2 EP 2010126A2 EP 07724239 A EP07724239 A EP 07724239A EP 07724239 A EP07724239 A EP 07724239A EP 2010126 A2 EP2010126 A2 EP 2010126A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bleaching agent
agent according
tooth
tooth bleaching
apatite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07724239A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Engelbrecht
K. J. Görlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
S&C Polymer Silicon und Composite Spezialitaeten GmbH
Original Assignee
S&C Polymer Silicon und Composite Spezialitaeten GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by S&C Polymer Silicon und Composite Spezialitaeten GmbH filed Critical S&C Polymer Silicon und Composite Spezialitaeten GmbH
Publication of EP2010126A2 publication Critical patent/EP2010126A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61K2800/651—The particulate/core comprising inorganic material

Definitions

  • the dental bleaching agent of the present invention includes apatite, more preferably in nano-sized particle sizes, also more preferably as fluoroapatite Remineralization of the tooth surface act.
  • the discoloration of teeth may be due to the natural aging process, the use of certain foods and tobacco, diseases, injuries, medicines and innate and environmental conditions. Since white or light teeth are generally more aesthetic than dark or discolored teeth, there has always been much interest in the development of teeth whitening materials and methods.
  • Some dentifrices such as toothpastes, gels and powders contain active oxygen or hydrogen peroxide-releasing bleaching materials.
  • Such bleaches contain peroxides, percarbonates and perborates of alkali and Alkaline earth metals or complex compounds containing hydrogen peroxide.
  • percarbamide also called urea peroxohydrate or urea - hydrogen peroxide.
  • Percarbamide has been used in dentistry for decades as an oral antiseptic. Urea itself is described in the literature as a keratinizing agent for the gums. Tooth whitening was an observed side effect with extended contact times.
  • Other bleaching agents such as. As peroxyacetic acid and sodium perborate, are also well known in the medical, dental and cosmetic field.
  • bleaching gels The bleaching gels on the market, known worldwide as “bleaching gels", are divided into three categories (Reality Report VoI .14 / 2000), namely "Power Bleaching”, “Assisted Bleaching” and “Home Bleaching". To save time and money, "dental bleaching" in the dental office is the preferred method for bleaching discolored teeth.
  • Sodium monofluorophosphate, sodium fluoride and zinc fluoride, antimicrobial agents such as chlorhexidine, tetracycline, cetylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, cetylpyridinium bromide, methyl benzoate and propyl benzoate.
  • Discus Dental offers bleach with additions of amorphous calcium triphosphate. Their advantage lies in the addition which is in principle suitable for remineralization during the bleaching process. In slightly acidic conditions, where o.g. Bleaches are generally more stable, but these are not stable. They also contain no fluoride.
  • a remineralizing dental adhesive film which consists of a carrier material adhering to the tooth and active ingredients incorporated therein.
  • the active substances consist of hydroxyapatite, fluorapatite, calcium fluoride and di-tri- or tetracalcium phosphate.
  • An important object of the present invention was to provide a new and improved single or multi-component whitening bleach for teeth desensitizing, fluoride-releasing and remineralizing properties.
  • a dental bleaching agent which comprises an apatite of the general composition
  • M is a cation other than Ca 2+
  • B is an anion other than PO 4 3 "
  • the apatite is characterized by more than 50% by weight.
  • the apatite particles have a particle size in the range of ⁇ 500 nm, more preferably in the range of ⁇ 200 nm, and most preferably in the range of ⁇ 100 nm.
  • the tooth whitening agent of this invention contains at least one orally compatible bleaching agent.
  • Various bleaching agents and / or bleaching mixtures can be used for the preparation of the tooth whitening agent, such as hydrogen peroxide, percarbamide, sodium perborate, potassium peroxomonosulfate, potassium chlorate, potassium percarbonate, Sodium percarbonate, calcium peroxide, magnesium peroxide, perphosphates, persilicates, benzoyl peroxide, glycerol peroxide, calcium hydrogencarbonate peroxide and
  • Hydrogen peroxide, percarbamide, sodium perborate and potassium peroxomonosulfate are preferred. Hydrogen peroxide, percarbamide, sodium perborate and / or potassium peroxomonosulfate and / or mixtures thereof are present in the total dental bleaching agent, preferably in an amount of 5-70% by weight, preferably in an amount of 5-55% by weight.
  • the content of the bleaching agent in the whole dental bleaching agent may be 5-75% by weight, preferably 5-60% by weight, more preferably 10-30% by weight, still more preferably 15-25% by weight.
  • the tooth whitening agent of this invention may contain one or more activator components.
  • the activator component may be a gel, e.g., an alkaline gel. It preferably contains one or more alkali and / or alkaline earth metal salts. As activators or
  • decomposition catalysts for salts or complexes from the group of copper, manganese and / or iron, very particularly preferably organometallic complexes or salts, for example acetylacetonates, gluconates, lactates, fumarates, naphthenic acid salts, metallocenes, oxalates, citrates, sulfates, oxides, Acetates and / or mixtures thereof. They show violent to mild reactions in the decomposition of peroxides according to their chemical character.
  • the Activator component may additionally contain another peroxide.
  • the content of the activator component in the whole dental bleaching agent may be 0.1-30% by weight, preferably 0.2-20% by weight, more preferably 0.5-10% by weight.
  • the bleach and / or the optional activator component may contain gelling agents or thickeners.
  • gelling agents or thickeners examples are cellulose polymers, polycarboxylic acids, fumed silica, poly (meth) acrylic acids, polysaccharides, polyvinyl butyrals, alginates, coumarone resins, shellac, xanthan, tragacanth, guar, carrageenan, alginic acids, etc., and / or mixtures thereof. They may be present together in an amount of 0.01-20% by weight, preferably in an amount of 0.05-15% by weight.
  • Water or water in combination with other bases is often used as a base material for the production of stable dental bleaching agents.
  • bases include or consist of polyols such as polyethylene glycol, sorbitol, polypropylene glycol, propylene glycol, glycerol, ethanol, acetone, ethers, acetic acid esters, xylitol and others and / or mixtures of the foregoing.
  • Polyols such as glycerol and / or propylene glycol and / or demineralized water are preferred in this invention. They are present either alone or as mixtures and are present in an amount of 0.1-98 weight percent, and preferably in an amount of 0.5-95 weight percent based on the total tooth whitening agent.
  • B. stabilizers such as alkali metal polyphosphates, Alkali metal pyrophosphates, ethylenediaminetetraacetic acid and its salts, tartaric acid and its salts, citric acid and its salts, gluconic acid and its salts, triethanolamine, stannous nitrate, adipic acid, tin phosphate, succinic acid, etc., such as pH change components such as alkali and alkaline earth metal salts such as vitamins as anti-inflammatory agents as well as flavorings such as peppermint, vanillin, etc., colorants for coloring and as indicators, preservatives, fluoride derivatives, wetting agents, etc. They may be present either alone or in mixtures in the bleaches of this invention.
  • the bleaching agents may also be activated by exposure to heat (mouth temperature, hot light, laser, or possibly other sources) in addition to or instead of one or more activators, optionally supported by additions of energy-absorbing substances, e.g. Carotenoids, coronene, bixin, perylene, flavins etc.
  • heat mouth temperature, hot light, laser, or possibly other sources
  • energy-absorbing substances e.g. Carotenoids, coronene, bixin, perylene, flavins etc.
  • apatites provide an important basis for the incorporation of calcium into hard tooth substances (e.g., enamel, dentin, bone) and that they play an important role in healthy teeth, when combined with other phosphate and non-phosphate minerals.
  • hard tooth substances e.g., enamel, dentin, bone
  • the best known representative of this class of substances is the hydroxyapatite with stoichiometric formula Cai 0 (PO 4 ) 6 (OH) 2 or Ca 5 (PO 4 ) 3 0H.
  • Cai 0 (PO 4 ) 6 (OH) 2 or Ca 5 (PO 4 ) 3 0H In its synthetic and biocompatible appearance, it is used in many applications in dentistry, orthopedics and maxillofacial surgery, never occurring in its pure form in biological tissues. This is a consequence of the possible isomorphic exchange of the Ca 2+ , PO 4 3 " and OH " ions, respectively.
  • the Ca 2+ -IOn can be produced by a number of (mostly divalent) cations.
  • the phosphate anion can be replaced by carbonate, hydrogen phosphate, pyrophosphate, sulfate, aluminate and silicate anions; on the other hand, the hydroxide ion can be replaced by halide, carbonate and oxide ions.
  • hydroxyapatite is the one most used for the production of materials for orthodontics or for biometric applications.
  • Particularly suitable exchange cations are: Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Y 2+ , Ti 2+ , Zr 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Pd 2+ , Cu 2+ , Ag + , Zn 2+ , Sn 2+ , Re 2+ , Re 3+ , Al 3+ In 3+ and / or Y 3+ .
  • calcium can be replaced by strontium up to about 30% without altering the crystal structure.
  • strontium up to about 30% without altering the crystal structure.
  • the presence of this element in apatites, which are used in the dental field, is of importance against the background of a possible caries-inhibiting effect as well as a decreased dentin sensitivity. Furthermore, the solubility is lowered. Furthermore, it has been found within the scope of the invention that when certain cations are incorporated into apatites, an antimicrobial effect can be achieved. Particularly useful in this context is the incorporation of Cu 2+ , Ag 2+ , Zn 2+ , and / or Sn 2+ .
  • Anions can also act as exchange ions.
  • CO 3 2 " , HPO 4 2" , HCO 3 " and P 2 O 7 4" are to be mentioned as B anion, the y value is usually 0-2.
  • the hydroxide ions are replaced by fluoride or chloride ions.
  • the fluorapatite is characterized by an increase in crystal dimensions and a decrease in the parameters of the unit cell. Furthermore, its solubility is lower and its thermal stability greater, which is why it is used in the treatment of bone diseases or dental caries.
  • the cell parameter a of the unit cell is increased or the cell parameter c is reduced in the case of chlorapatite.
  • the different crystal lattice is a consequence of the different ionic radii of the fluoride or chloride.
  • Fluorapatite is particularly interesting. Because of its lower solubility in the weakly acidic region, fluoridation of the tooth surfaces, ie, conversion of hydroxyapatite into fluoroapatite on the surface of the tooth, can lead to less acid attackable teeth, thus becoming more caries resistant. The presence of fluoroapatite on the tooth surface provides the opportunity for ion exchange between the hydroxylapatite of the tooth surface and the fluoroapatite during the bleaching time. The tooth surface is thus cleaned oxidatively and at the same time made more acid-resistant.
  • the bleaching agent for use in a dental bleaching agent usually has a slightly acidic pH to ensure the stability of the bleaching agent such as a peroxide, the enamel is easily etched during bleaching.
  • the simultaneous presence of the apatite surprisingly leads directly, ie in situ, during bleaching to a repair of the attacked enamel. Since the specific surface of nano-particles is particularly large, the remineralizing effect of nano-apatites can be orders of magnitude stronger.
  • the nano-apatites preferably consisting of nanoparticles or comprising these can be prepared by the methods customarily used for the production of nanocrystalline materials, eg.
  • atomic-based methods chemical or physical vapor deposition "vapor deposition", condensation in the gas phase, reactions from aerosols or
  • conventional methods mechanical abrasion, crystallization from the amorphous phase, phase separation.
  • the precipitation method is a conventional method of producing very fine powder or colloidal suspensions which are successful in the synthesis of clusters used in the nano area, z. B. in the SoI gel technique.
  • Nanocrystalline materials are generally man-made materials characterized by continuous phases or by granular structures and usually less than 200 nm in length. Depending on the number of dimensions in which these materials have a nanostructure, a distinction is made between (i) zero-dimensional (atomic clusters, eg dispersed in a matrix of non-nanocrystalline material, filaments, tubules), (ii) one-dimensional (monomolecular layers nanodimensioned only in terms of layer thickness), (iii) two-dimensional (granular superpositions, "granular superpositions", ultra fine layers) and (iv) three-dimensional (in all three dimensions nanoscale structures) materials (RW Siegel, in Materials Science and Technology, Vol. 15: Processing of Metals and Alloys, RW Chan, 583 (1991)).
  • zero-dimensional atomic clusters, eg dispersed in a matrix of non-nanocrystalline material, filaments, tubules
  • one-dimensional monomolecular layers nanodimensioned only in terms of layer thickness
  • the specific properties of the nanocrystalline materials result from three fundamental features, namely (i) the atomic size range of ⁇ 200 nm, (ii) the high proportion of atoms involved in the interfaces, and (iii) the interactions between the individual subregions.
  • nanoapatites particularly suitable for bleaching additive addition of the invention: the interactions of crystalline nanoapatite in a bleach formulation with its biological environment can be far more intense than with conventional apatite.
  • the particle size of the apatites to be used in the dental material according to the invention is not critical over the ranges indicated. In preferred embodiments, they are characterized in that the particle size of Apatitteilchen to more than 50 wt .-%, optionally more than 60 wt .-% or even more than 70 wt .-% in the range ⁇ 500 nm, more preferably more than 50 wt .-%, optionally to more than 60 wt .-% or even more than 70 wt .-% in the range ⁇ 200 nm, and most preferably to more than 50 wt .-%, optionally to more than 60 wt .-% or even more than 70 wt% in the range ⁇ 100 nm. In a preferred embodiment of the invention, the apatite particles are surface-treated to achieve better dispersivity.
  • the Apatit sleepllstoffe may be surface-treated with esters of phosphoric, phosphonic or carboxylic acids.
  • esters of mono-di- and triphosphonic acids such as e.g. Tris (phosphonomethyl) amine, azacycloheptane-2, 2-diphosphonic acid, hydroxyethane-1, 1-diphosphonic acid.
  • treatments with phosphate salts can be beneficial.
  • Another method is to apply a layer of SiO 2 or ZrO 2 on the nanometer scale and subsequent treatment with a functional silane such as hydroxy, amino, alkylorganosilanes.
  • the apatites are present in the bleaching material in an amount sufficient to allow ion exchange with the biological environment. Preference is given to proportions by weight of from 1 to 20% by weight, more preferably from 2 to 10%, based on the total weight of the bleaching material.
  • the bleaching material may contain additives of optional, but nevertheless very advantageous and no less preferred desensitizing agents, which also have the desensitizing and remineralizing effects in bleaches such as fluorides (sodium monofluorophosphate, sodium fluoride, calcium fluoride, etc.), nitrates (sodium nitrate, potassium nitrate, etc.), strontium compounds (eg, strontium chloride, etc.).
  • fluorides sodium monofluorophosphate, sodium fluoride, calcium fluoride, etc.
  • nitrates sodium nitrate, potassium nitrate, etc.
  • strontium compounds eg, strontium chloride, etc.
  • bioactive or antibiotic substances may be added without any limitation, e.g. Transforming Growth Factor Beta, Cell Attachment Factors, Endothelial Growth Factors, Bone Morphogenetic Proteins, Penicillin, Chlortetracycline Hydrochloride, Chloramphenicol, Oxytetracycline, etc.
  • wetting agents may also be present in the tooth whitening agent according to the invention as further additives. Preference is given here to the use of sodium lauryl sulfate.
  • the bleaching agents according to the invention can be used very well for whitening teeth because of their excellent remineralizing and desensitizing properties.
  • the apatite portion of the tooth bleaching formulation may deliver ions to the tooth to be bleached (including fluoride, phosphate, calcium).
  • the retention of nanocrystals in interstitial clefts of the enamel or dentin can provide a remineralizing effect beyond the bleaching process.
  • the effect envisaged according to the invention namely whitening of the teeth with simultaneous repair of minor lesions by exchange of ions with the tooth substance and, especially when using nano-fluorapatite, the "hardening" of enamel by fluoride exchange is achieved by the tooth bleaching formulations according to the invention.
  • the apatite additive of the invention can be used in typical dental bleaching formulations such as glycerol as a base material, pyrogenic silica as a thickener, percarbamide as a bleaching agent.
  • Nanocrystalline fluoroapatite was crystallized from a ternary microemulsion.
  • an aqueous phase containing CaCl 2 (Merk, Darmstadt, Germany) was emulsified in a mixture of Empilan KB6ZA (ethoxylated lauryl alcohol, Albright's Wilson, Meuse, France) and octane (Sigma-Aldrich, Schnelldorf, Germany) in a fixed ratio of 3: 7 ,
  • the microemulsion was stirred at 30 0 C with 30 (I), 36.36 (II) and 50 (III) wt.% 1.0 mol CaCl 2 vigorously, to obtain a micro emulsion.
  • the SEM-EDX data (Energy Dispersive X-ray spectrometry) of the powder show sufficiently good agreement with calcium fluorapatite, cf. also figures.
  • nanoapatite powder from Example 1 (I) 100 g is slurried in acetone and mixed with 6 g of hydroxyethyl phosphoric ester with constant stirring. After stirring for 2 h, centrifuging off and washing three times with acetone, it was dried.
  • One-component gels The basic material used was glycerol and the thickener fumed silica.
  • the bleaching formulations prepared were used for whitening enamel and dentin.
  • the basic material used was glycerol and the thickener fumed silica.
  • Component II Glycerol 93.00% w / w
  • Component I Glycerol 74.00% w / w
  • Component II Glycerol 93.00% w / w

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf „ Zahnbleichmittel '- Zusammensetzungen sowie deren Anwendungen zum Aufhellen von Zähnen. Das dentale Bleichmittel der gegenwärtigen Erfindung beinhaltet Apatit, besonders bevorzugt in Partikelgrößen im Nano-Bereich, ebenfalls besonders bevorzugt als Fluorapatit. Das Zahnbleichmittel kann desensibilisierend und positiv für die Remineralisierung der Zahnoberfläche wirken.

Description

Zahnbleichinittel
Die Erfindung bezieht sich auf „ Zahnbleichmittel "- Zusammensetzungen sowie deren Anwendungen zum Aufhellen von Zähnen. Das dentale Bleichmittel der gegenwärtigen Erfindung beinhaltet Apatit, besonders bevorzugt in Partikelgrößen im Nano-Bereich, ebenfalls besonders bevorzugt als Fluorapatit. Das Zahnbleichmittel kann desensibilisierend und positiv für die Remineralisierung der Zahnoberfläche wirken.
Stand der Technik
Die Verfärbung von Zähnen kann auf dem natürlichen Alterungsprozeß, der Verwendung von bestimmten Lebensmitteln und Tabak, auf Krankheiten, Verletzungen, Medikamenten und angeborenen und Umgebungsbedingungen beruhen. Da weiße oder helle Zähne im Allgemeinen als aesthetischer empfunden werden als dunkle oder verfärbte Zähne, gab es schon immer ein großes Interesse an der Entwicklung von Materialien und Methoden zur Aufhellung von Zähnen.
Einige Zahnputzmittel wie Zahnpasten, -gele und -pulver enthalten aktiven Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid freisetzende Bleichmaterialien. Solche Bleichmittel enthalten Peroxide, Percarbonate und Perborate von Alkali- und Erdalkalimetallen oder Komplexverbindungen, die Wasserstoffperoxid enthalten.
Eines der im Dentalbereich meist verwendeten Bleichmaterialien ist Percarbamid, auch Harnstoffperoxohydrat oder Harnstoff - Wasserstoffperoxid genannt. Percarbamid wird im zahnärztlichen Bereich schon seit Jahrzehnten als orales Antiseptikum verwendet. Harnstoff selbst wird in der Literatur als Keratinisierungsmittel für das Zahnfleisch beschrieben. Das Zahnbleichen war ein beobachteter Nebeneffekt bei ausgedehnten Kontaktzeiten. Andere Bleichmittel, wie z. B. Peroxyessigsäure und Natriumperborat, sind auf dem medizinischen, zahnärztlichen und kosmetischen Gebiet ebenfalls wohl bekannt.
Die auf dem Markt befindlichen Bleichgele, weltweit entsprechend dem Englischen als „Bleaching Gele" bezeichnet, werden in drei Kategorien (Reality Report VoI .14/2000) eingeteilt, nämlich „Power Bleaching", „Assisted Bleaching" und „Home Bleaching". Um Zeit und Geld zu sparen ist das „Power Bleaching" in der Zahnarztpraxis die bevorzugte Methode für das Bleichen von verfärbten Zähnen.
U.S. Pat. No. 5,098,303 (Fischer, 1992), U.S. Pat . No. 5,234,342 (Fischer, 1993), U.S. Pat. No. 5,376,006 (Fischer, 1994), U.S. Pat. No. 5,725,843 (Fischer, 1998), U.S. Pat. No. 5,746,598 (Fischer, 1998), U.S. Pat. No. 5,759,038 (Fischer, 1998), U.S. Pat. No. 5,770,105 (Fischer, 1998), U.S. Pat. No. 5,785,527 (Fischer et al . , 1998), U.S. Pat. No. 5,858,332 (Fischer et al . , 1999), WO Pat. No. 9,937,236 (Fischer et al . , 1999), U.S. Pat. No. 5,985,249 (Fischer, 1999), U.S. Pat. No. 6,036,943 (Fischer, 2000), WO Pat. No. 0,028,953 (Fischer et al., 2000), U.S. Pat. No. 6,086,855 (Fischer, 2000) und U.S. Pat . No. 6,183,251 (Fischer, 2001) beschreiben Zahnbleichmethoden und Zahnbleich- oder Fluoridgele, die als wirksamens Agens Wasserstoffperoxid, Percarbamid, Natriumperborat, Benzoylperoxid, Glycerolperoxid sowie als Zusatzstoffe Wasser, Glycerol , Propylenglycol , Polyethylenglycol , Erythritol, Sorbitol, Mannitol, Carboxypolymethylene, Verdicker wie Xanthan, Talha, Tragant, Johannisbrotkernmehl, Guar, Ghatti, Furcelleran, Carrageen, Alginsäuren, Agar, Alginate, Proteine, Desensibilisierungsstoffe, Fluoride wie
Natriummonofluorophosphat , Natriumfluorid und Zinkfluorid, antimicrobielle Stoffe wie Chlorhexidin, Tetracyclin, Cetylpyridiniumchlorid, Benzalkoniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid, Methylbenzoat und Propylbenzoat enthalten.
Die Firma Discus Dental (USA) bietet Bleichmittel mit Zusätzen von amorphem Calziumtriphosphat an. Ihr Vorteil liegt im während des Bleichvorgangs prinzipiell zur Remineralisierung geeigneten vorhandenen Zusatz. In leicht sauren Bedingungen, in denen o.g. Bleichmittel in der Regel stabiler sind, sind diese jedoch nicht beständig. Sie enthalten auch kein Fluorid.
Im PCT Patent WO 02/49578 Al wird eine remineralisierende Dental -Klebefolie beschrieben, die aus einem am Zahn haftenden Trägermaterial und darin eingelagerten Wirkstoffen besteht . Die Wirkstoffe bestehen aus Hydroxylapatit , Fluorapatit, Calciumfluorid sowie Di- Tri- oder Tetracalciumphosphat .
Ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung war die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Ein- oder Mehrkomponenten-Bleichmittels für Zähne, das desensibilisierende, fluoridfreisetzende und remineralisierende Eigenschaften aufweist.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Zahnbleichmittel bereitgestellt, das einen Apatit der allgemeinen Zusammensetzung
Caio -xMx ( PO4 ) 6 -yByAz ( OH ) 2 - z
enthält, wobei M ein Kation verschieden von Ca2+ ist, B ein Anion verschieden von PO4 3" ist,
A aus der Gruppe bestehend aus O2", CO3 2', F" and Cl" gewählt ist und für die Parameter x, y, z die nachstehenden Beziehungen gelten: 0 < x < 9, 0 < y < 5 und 0 < z < 2, vorzugsweise mit der Maßgabe, dass die Summe der Ladungen der Kationen der Summe der Ladungen der Anionen entspricht . Die genannten Zahlen können dabei auch gebrochen auftreten. In bevorzugten Ausführungen ist der Apatit dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 50 Gew.-% der Apatitteilchen eine Partikelgröße im Bereich < 500 nm, besonders bevorzugt im Bereich < 200 nm, und ganz besonders bevorzugt im Bereich < 100 nm aufweisen. Derartige Apatite werden erfindungsgemäß auch Nanopatite genannt.
Neben dem Apatit enthält das Zahnbleichmittel dieser Erfindung mindestens ein oral kompatibles Bleichmittel. Diverse Bleichmittel und/oder Bleichmittelmischungen (auch Peroxide bzw. Peroxidmischungen genannt) können für die Zubereitung des Zahnbleichmittels verwendet werden, wie z.B. Wasserstoffperoxid, Percarbamid, Natriumperborat, Kaliumperoxomonosulfat , Kaliumchlorat , Kaliumpercarbonat , Natriumpercarbonat , Calciumperoxid, Magnesiumperoxid, Perphosphate, Persilicate, Benzoylperoxid, Glycerolperoxid, Calciumhydrogencarbonatperoxid und
Natriumhydrogencarbonatperoxid. Wasserstoffperoxid, Percarbamid, Natriumperborat und Kaliumperoxomonosulfat werden dabei bevorzugt. Wasserstoffperoxid, Percarbamid, Natriumperborat und/oder Kaliumperoxomonosulfat und/oder Mischungen davon sind in dem gesamten Zahnbleichmittel, bevorzugt in einer Menge von 5-70 Gewichtsprozent, vorzugsweise in einer Menge von 5-55 Gewichtsprozent vorhanden.
Der Gehalt des Bleichmittels in dem gesamten Zahnbleichmittel kann 5-75 Gew.-%, bevorzugt 5-60 Gew.-%, stärker bevorzugt 10- 30 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 15-25 Gew.-% betragen.
Weiterhin kann das Zahnbleichmittel dieser Erfindung ein oder mehrere Aktivatorkomponenten enthalten. Die Aktivatorkomponente kann ein Gel, z.B ein alkalisches Gel sein. Es enthält bevorzugt ein oder mehrerere Alkali- und/oder Erdalkalimetallsalze. Als Aktivatoren oder
Zersetzungskatalysatoren können Salze oder Komplexe besonders aus der Gruppe Kupfer, Mangan und/oder Eisen ausgewählt werden, ganz besonders bevorzugt Organometall-Komplexe oder -Salze wie z.B. Acetylacetonate, Gluconate, Lactate, Fumarate, Naphthensäuresalze, Metallocene, Oxalate, Citrate, Sulfate, Oxide, Acetate und/oder Mischungen davon. Sie zeigen heftige bis milde Reaktionen bei der Zersetzung der Peroxide entsprechend ihrem chemischen Charakter. Bevorzugt werden bei alkalischen Gelen pH-Werte von 8-12; bevorzugt werden bei Metallkomplexen bzw. Salzen Mengen von 0,01-10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt Mengen von 0,05-5 Gewichtsprozent verwendet, bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel. Die Aktivatorkomponente kann zusätzlich auch ein anderes Peroxid enthalten.
Der Gehalt der Aktivatorkomponente in dem gesamten Zahnbleichmittel kann 0,1-30 Gew.-%, bevorzugt 0,2-20 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5-10 Gew.-% betragen.
Optional können das Bleichmittel und/oder die optionale Aktivatorkomponente Gelbildner oder Verdicker enthalten. Beispiele sind Cellulosepolymere, Polycarbonsäuren, pyrogenes Siliciumdioxid, PoIy (meth) acrylsäuren, Polysaccharide, Polyvinylbutyrale, Alginate, Coumaronharze, Schellack, Xanthan, Tragant, Guar, Carrageen, Alginsäuren etc. und/oder Mischungen hieraus verwendet werden. Sie können hierbei zusammen in einer Menge von 0,01-20 Gewichtsprozent, vorzugsweise in einer Menge von 0,05-15 Gewichtsprozent vorhanden sein.
Als Grundlagenmaterial zur Herstellung von stabilen Zahnbleichmitteln wird oft Wasser oder Wasser in Kombination mit anderen Grundlagen verwendet. Solche Grundlagen enthalten oder bestehen aus Polyolen wie Polyethylenglycol , Sorbitol, Polypropylen-glycol , Propylenglycol , Glycerol, Ethanol, Aceton, Ether, Essigsäureester, Xylit und anderen und/oder Mischungen aus den genannten. Polyole wie Glycerol und/oder Propylenglycol und/oder demineralisiertes Wasser werden in dieser Erfindung bevorzugt. Sie liegen entweder allein oder aber als Mischungen vor und sind in einer Menge von 0,1-98 Gewichtsprozent, und bevorzugt in einer Menge von 0,5-95 Gewichtsprozent bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel vorhanden.
Weitere Bestandteile können zugegen sein wie z. B. Stabilisatoren wie Alkalimetallpolyphosphate, Alkalimetallpyrophosphate, Ethylendiamintetraessigsäure und ihre Salze, Weinsäure und ihre Salze, Zitronensäure und ihre Salze, Gluconsäure und ihre Salze, Triethanolamin, Zinnnitrat, Adipinsäure, Zinnphosphat, Bernsteinsäure etc., wie z.B. pH- Wertänderungsbestandteile wie Alkali- und Erdalkalimetallsalze, wie z.B. Vitamine als Entzündungshemmer, wie aber auch Aromastoffe wie z.B. Pfefferminz, Vanillin etc., Farbstoffe zur Einfärbung und als Indikatoren, Konservierungsstoffe, Fluoridderivate, Netzmittel etc.. Sie können sowohl allein als auch in Mischungen in den Bleichmitteln dieser Erfindung vorhanden sein.
Die Bleichmittel können neben oder anstelle eines oder mehrerer Aktivatoren auch durch Hitzeeinwirkung (Mundtemperatur, heißes Licht, Laser, oder ggf. andere Quellen) aktiviert werden, gegebenenfalls unterstützt durch Zusätze von energieabsorbierenden Substanzen wie z.B. Carotinoiden, Coronen, Bixin, Perylen, Flavinen etc.
Es ist bekannt, daß Apatite eine wichtige Grundlage bei der Einlagerung von Kalzium in ZahnhartSubstanzen (z. B. Schmelz, Dentin, Knochen) darstellen und daß sie, vereinigt mit anderen phosphat- und nichtphosphat -haltigen Mineralien für gesunde Zähne eine wichtige Rolle spielen. Der bekannteste Vertreter dieser Substanzklasse ist der Hydroxylapatit mit stöchio- metrischer Formel Cai0 (PO4) 6 (OH) 2 oder Ca5 (PO4) 30H. In seiner synthetischen und biocompatiblen Erscheinungsform wird er für viele Anwendungen in der Zahnheilkunde, der Orthopädie und der Kieferchirurgie genutzt, wobei er nie in seiner reinen Form in biologischen Geweben vorkommt . Dies ist eine Folge des möglichen isomorphen Austauschs der Ca2+-, PO4 3" bzw. OH" - Ionen. Das Ca2+-IOn kann von einer Reihe von (meist zweiwertigen) Kationen ersetzt werden. Das Phosphat-Anion kann einerseits durch Carbonat-, Hydrogenphosphat- , Pyrophosphat- , Sulfat-, Aluminat sowie Silikat-Anionen, das Hydroxyd-Ion andererseits durch Halogenid-, Carbonat- und Oxid-ionen ersetzt werden.
Unter diesen vielen, entweder natürlich vorkommenden oder auch synthetisierten möglichen Apatiten, ist der Hydroxylapatit derjenige, der für die Herstellung von Materialien für die Kieferorthopädie bzw. für biometrische Anwendungen die meiste Verwendung findet.
Obwohl das Problem in der Literatur schon diskutiert wurde, ist über den Kationen-Austausch im Apatit nur wenig bekannt. Man weiß, dass der Grad der Ordnung in dem kristallisierenden Festkörper mit der Größe des Austauschkations zunimmt. Das mögliche Ausmaß des Austausche durch chemisch- oder kristallographisch-ähnliche Kationen läßt sich theoretisch nicht vorhersagen, es wurde aber gezeigt, dass die Synthesemethode des Hydroxylapatits einen entscheidenden Einfluß auf das spätere Austauschpotential hat. Als mögliche Austauschkationen kommen insbesondere in Betracht : Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Y2+, Ti2+, Zr2+, Mn2+, Fe2+, Pd2+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Sn2+, Re2+, Re3+, Al3+ In3+ und/oder Y3+.
Zum Beispiel kann Calcium bis zu einem Anteil von ca. 30 % durch Strontium ersetzt werden, ohne dass sich die Kristallstruktur verändert. Die Anwesenheit dieses Elementes in Apatiten, welche im Dentalbereich Verwendung finden, ist vor dem Hintergrund eines möglichen karies-hemmenden Effektes sowie einer verringerten Dentinsensibilität von Bedeutung. Des Weiteren wird die Löslichkeit herabgesetzt. Weiter hat es sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß bei Einbau bestimmter Kationen in Apatiten eine antimikrobielle Wirkung erzielbar ist. Besonders zweckmäßig in diesem Zusammenhang ist der Einbau von Cu2+, Ag2+, Zn2+, und/oder Sn2+.
Es können auch Anionen als Austauschionen fungieren. Als B- Anion sind insbesondere CO3 2", HPO4 2", HCO3 " und P2O7 4" zu erwähnen, der y-Wert beträgt üblicherweise 0-2. Der Hydroxylapatit ist gekennzeichnet durch die Abwesenheit von A bzw. z = 0, während man für A = F und z = 2 Fluorapatit erhält.
Im Fluor- bzw. im Chlorapatit sind die Hydroxid- Ionen durch Fluorid- bzw. Chlorid-Ionen ersetzt. Der Fluorapatit ist charakterisiert durch eine Zunahme der Kristalldimensionen und eine Abnahme der Parameter der Elementarzelle. Des Weiteren ist seine Löslichkeit geringer und seine thermische Stabilität größer, weswegen er in der Behandlung von Knochenerkrankungen bzw. Zahnkaries eingesetzt wird. Im Vergleich zum Fluorapatit ist beim Chlorapatit der Zellparameter a der Elementarzelle vergrößert bzw. der Zellparameter c verkleinert. Das unterschiedliche Kristallgitter ist Folge der unterschiedlichen Ionenradien des Fluorids bzw. Chlorids.
Fluorapatit ist dabei besonders interessant. Wegen seiner geringeren Löslichkeit im schwach sauren Bereich können Fluoridierungen der Zahnoberflächen, d.h. eine Umwandlung von Hydroxylapatit in Fluorapatit an der Oberfläche des Zahnes, zu weniger säureangreifbaren Zähnen führen, die damit kariesresistenter werden. Durch die Gegenwart von Fluorapatit auf der Zahnoberfläche wird die Möglichkeit zum Ionenaustausch zwischen dem Hydroxylapatit der Zahnoberfläche und dem Fluorapatit während der Bleichzeit gegeben. Die Zahnoberfläche wird somit oxidierend gereinigt und gleichzeitig säureresistenter gemacht. Insbesondere da das Bleichmittel für die Verwendung in einem Zahnbleichmittel in der Regel einen leicht sauren pH-Wert aufweist, um die Stabilität des Bleichmittels, wie z.B. eines Peroxids, zu gewährleisten, wird der Zahnschmelz während des Bleichens leicht angeätzt. Die gleichzeitige Gegenwart des Apatits führt überraschenderweise unmittelbar, d.h. in situ, beim Bleichen zu einer Reparatur des angegriffenen Zahnschmelzes. Da die spezifische Oberfläche von Nano-Teilchen besonders groß ist, kann auch die remineralisierende Wirkung der Nano-Apatite um Größenordnungen stärker sein.
Die bevorzugt aus Nanopartikeln bestehenden oder diese umfassenden Nano-Apatite können nach den für die Herstellung von nanokristallinen Materialien üblicherweise angewandten Methoden hergestellt werden, z. B. durch (i) Methoden auf atomarer Basis (chemische oder physikalische Dampfabscheidung „vapour deposition", Kondensation in der Gasphase, Reaktionen aus Aerosolen oder (ii) durch konventionelle Methoden (mechanischer Abrieb, Kristallisation aus der amorphen Phase, Phasentrennung) .
Es bestehen auch mannigfache Möglichkeiten zur Herstellung von nanokristallinen Materialien aus Clustern, welche auf chemischen oder physikalischem Wege hergestellt werden. Z. B. ist die Methode des Ausfällens eine konventionelle Methode zur Herstellung von sehr feinkörnigem Pulver oder kolloidalen Suspensionen, welche erfolgreich für die Synthese von Clustern im Nano-Bereich genutzt wird, z. B. in der SoI -Gel -Technik. Des Weiteren bestehen auch Möglichkeiten, durch Gasreaktionen im Hochtemperaturbereich Cluster in Nanodimensionen bzw. nanostrukturierte Pulver mit größeren Partikeldimensionen herzustellen (R. W. Siegel, 1991, loc . cit.).
Nanokristalline Materialien sind im allgemeinen künstlich hergestellte Materialien, welche durch zusammenhängende Phasen oder durch granuläre Strukturen und eine Länge von gewöhnlich weniger als 200 nm charakterisiert sind. In Abhängigkeit von der Anzahl der Dimensionen, in denen diese Materialien eine Nanostruktur aufweisen, unterscheidet man zwischen (i) nulldimensionalen (atomare Cluster, z. B. in einer Matrix aus nicht-nanokristallinem Material dispergiert ; Fäden, Tubuli) , (ii) eindimensionalen (monomolekulare Schichten, welche nur in Bezug auf die Schichtdicke nanodimensioniert sind) , (iii) zweidimensionalen (gekörnte Aufschichtungen , „granulär superpositions" , ultra fein Schichten) und (iv) dreidimensionalen (in allen drei Dimensionen nanoskalige Strukturen) Materialien (R. W. Siegel, in Materials Science and Technology, Vol. 15: Processing of Metals and Alloys, R. W. Chan, 583 (1991) ) .
Die spezifischen Eigenschaften der nanokristallinen Materialien resultieren aus drei grundlegenden Merkmalen, nämlich (i) dem atomaren Größenbereich von < 200 nm, (ii) dem hohen Anteil von an den Grenzflächen beteiligten Atomen und (iii) den Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Teilbereichen.
Bei Partikelgrößen im Nanobereich findet sich ein hoher Anteil an Oberflächenmolekülen zur Gesamtzahl der Moleküle eines Teilchens. In einem Material mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10-15 nm sind 15-50 % der Atome an den „Korngrenzflächen" beteiligt.
Weil die Anzahl der Grenzflächen in nanokristallinen Materialien sehr viel höher ist, als in konventionellen Materialien, läßt sich durch eine geeignete Kontrolle im Laufe der Synthese der Materialien durch die Natur der Grenzflächen die Natur der Wechselwirkungen zwischen den Grenzflächen aller beteiligten Phasen bewirken.
Die ungewöhnliche Art der Oberflächen-Wechselwirkungen bei niedriger Löslichkeit lassen Nanoapatite für einen erfindungsgemäßen Zusatz in Bleichmitteln besonders geeignet erscheinen: Die Wechselwirkungen von kristallinem Nanoapatit in einer Bleichformulierung mit seiner biologischen Umgebung kann weitaus intensiver sein als bei üblichem Apatit. Ein Verbleib von Nanoapatitkristallen in angegriffen (gebleichten) interstitiellen Räumen, z.B. zwischen Zahnschmelzprismen oder in Dentintubulis, kann über längere Zeit desensibilisierend und remineralisierend wirken.
Die Partikelgröße der im Dentalwerkstoff gemäß der Erfindung einzusetzenden Apatite ist über die angegebenen Bereiche unkritisch. In bevorzugten Ausführungen sind Sie dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße der Apatitteilchen zu mehr als 50 Gew.-%, gegebenenfalls zu mehr als 60 Gew.-% oder sogar zu mehr als 70 Gew.-% im Bereich < 500 nm, besonders bevorzugt zu mehr als 50 Gew.-%, gegebenenfalls zu mehr als 60 Gew.-% oder sogar zu mehr als 70 Gew.-% im Bereich < 200 nm, und ganz besonders bevorzugt zu mehr als 50 Gew.-%, gegebenenfalls zu mehr als 60 Gew.-% oder sogar zu mehr als 70 Gew-% im Bereich < 100 nm liegt. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Apatitpartikel oberflächenbehandelt, um eine bessere Dispersivität zu erreichen.
So können die Apatitfüllstoffe mit Estern der Phosphor- , Phosphon- oder Carbonsäuren oberflächenbehandelt sein. Besonders bevorzugt sind die Ester der Mono- Di- und Triphosphonsäuren wie z.B. Tris (phosphonomethyl) amin, Azacycloheptan-2 , 2-diphosphonsäure, Hydroxyethan-1 , 1- diphosphonsäure . Desweiteren können Behandlungen mit Phosphatsalzen günstig sein. Als Oberflächenbehandlungsmittel sind auch wasserlösliche anionische, kationische oder amphotere Tenside, polymere Schutzkolloide wie z.B. Polyvinylalkohol , Polyacrylsäuren, Polyvinylpyrrolidon etc. sowie Polyethylenglycolsäuren geeignet .
Eine weitere Methode ist ein Aufbringen einer Schicht SiO2 oder ZrO2 im Nanometermaßstab und anschließendes Behandeln mit einem funktionellem Silan wie z.B. Hydroxy- , Amino- , Alkylorganosilanen .
Die Apatite sind erfindungsgemäß im Bleichmaterial in einer Menge enthalten, die ausreicht, einen Ionenaustausch mit der biologischen Umgebung zu erlauben. Bevorzugt sind Gewichtsanteile von 1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 - 10 % bezogen auf das Gesamtgewicht des Bleichmaterials.
Neben der essentiellen und charakteristischen Komponente Nano- Apatit kann das Bleichmaterial Zusätze von optionalen, aber dennoch sehr vorteilhaften und nicht minder bevorzugten Desensibilisierungsmitteln aufweisen, die ebenfalls die desensibilisierende und remineralisierende Wirkung im Bleichmittel unterstützen können wie z.B. Fluoride (Natriummonofluorophosphat , Natriumfluorid, Calciumfluorid etc.), Nitrate (Natriumnitrat, Kaliumnitrat etc.), Strontiumverbindungen (z .B. Strontiumchlorid etc.).
Als weitere Zusätze können auch andere bioaktive oder antibiotische Substanzen ohne jegliche Limitierung zugegeben sein wie z.B. Transforming Growth Factor-Beta, Cell-Attachment Factors, Endothelial Growth Factors, Bone Morphogenetic Proteins, Penicillin, Chlortetracyclinhydrochlorid, Chloramphenicol , Oxytetracyclin etc.
Als weitere Zusätze können auch Netzmittel in dem erfindungsgemäßen Zahnbleichmittel enthalten sein. Bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Natriumlaurylsulfat .
Die erfindungsgemäß beschriebenen Bleichmittel können aufgrund ihrer hervorragenden remineralisierenden und desensibilisierenden Eigenschaften sehr gut zum Aufhellen von Zähnen eingesetzt werden.
Der Apatitanteil der Zahnbleichformulierung kann an den zu bleichenden Zahn Ionen abgeben (u. a. Fluorid, Phosphat, Calcium) .
Andererseits kann bei Vorliegen von Nanokristallinität und in Anbetracht der geringen Löslichkeit des Apatits, besonders des Fluorapatits, beim Verbleiben von Nanokristallen in interstitiellen Spalten des Schmelzes oder des Dentins für eine über den Bleichvorgang hinausgehende remineralisierende Wirkung gesorgt . Der erfindungsgemäß erstrebte Effekt, nämlich ein Aufhellen der Zähne bei gleichzeitiger Reparatur geringfügiger Läsionen durch Austausch von Ionen mit der Zahnsubstanz und, besonders bei Verwendung von Nano-Fluorapatit , dem „Härten" von Zahnschmelz durch Fluorid-Austausch wird durch die erfindungsgemäßen Zahnbleichformulierungen erreicht .
So kann der erfindungsgemäße Apatit-Zusatz in typischen dentalen Bleich-Formulierungen wie Glycerol als Grundlagenmaterial, pyrogenes Siliciumdioxid als Verdicker, Percarbamid als Bleichmittel Verwendung finden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert .
Beispiel 1:
Herstellung nanokristallinen Calciumfluorapatits
Nanokristalliner Fluorapatit wurde aus einer ternären Microemulsion kristallisiert. Dazu wurde eine wässrige Phase enthaltend CaCl2 (Merk, Darmstadt, Deutschland) in eine Mischung von Empilan KB6ZA (Ethoxylierter Laurylalkohol , Albrights Wilson, Meuse, Frankreich) und Octan (Sigma-Aldrich, Schnelldorf, Deutschland) im festen Verhältnis 3 : 7 emulgiert . Die Microemulsion wurde bei 30 0C mit jeweils 30 (I), 36,36 (II) und 50 (III) Gew.% 1,0 Mol CaCl2 kräftig gerührt, um eine Microemulsion zu erhalten. Wiederum unter heftigem Rühren wurde eine stöchiometrische Menge einer wässrigen Lösung enthaltend 0,6 Mol Na2HPO4 und 0,2 Mol KF (Merck) zugegeben und 24 h bei 30 0C ruhen gelassen. Das Pulver wurde abzentrifugiert , zweimal mit Alkohol und eimal mit Wasser, jeweils unter Abzentri- fugieren gewaschen. Danach wurde 48 h gefriergetrocknet. Die ultrafeinen Pulver wurden auf Kristallinität , Morphologie und Korngröße untersucht. Hochauflösende TEM-Aufnahmen zeigten definierte Kristallite meist stäbchenförmig. Die Partikelgrößen lagen bei 20 - 130 nm. Röntgendiffrakrometerdiagramme zeigen einen hohen Grad an Kristallinität.
Ansatz Durchmesser [nm] Länge [nm]
I 28 84
II 29 127
III 23 52
Tabelle 1: Durchmesser und Länge der Apatitkristallitteilchen (Ansatz I-III) aus den TEM-Aufnahmen
Die SEM-EDX-Daten (Energy Dispersive X-ray spectrometry) des Pulvers zeigen ausreichend gute Übereinstimmung mit Calciumfluorapatit , vgl. auch Figuren.
Ansatz Mol % O Mol % F Mol % P Mol % Ca Ca/P
Molverhältnis
Ca-F-Apatit (ber.)
57,1 4,8 14,3 23,8 1,66
I 60,64 5,41 13,67 20,28 1,48
II 59,79 5,67 14,26 20,28 1,42
III 56,87 4,96 15,40 22,77 1,48 Alle drei Proben zeigen im IR-Spektrum die charakteristischen Banden von Calciumfluorapatit .
IR-Wellenzahl [cm"1] / Zuordnung
3426 / OH Streckschwingung, 1638 w / H2O Kristallwasser, 1099vs
/ U3 PO4 antisym. ,
1038 vs / U3 PO4 antisym., 965 w / Ui PO4 sym. , 868 w / CO3
Streckschwingung
606 s / U4 PO4, 567 s / U4 PO4, 474 w / U2 PO4, 326 s / U3 Ca3-F
„sublatticemode" ,
273 / U3 Ca-PO4 „lattice mode", 229 / U3 Ca-PO4 „lattice mode"
FT-IR Daten von Ca3-0 (PO4) 6F2.
Relative Intensitäten: vs = sehr stark (very strong) , s = stark
(strong) , m = mittel (medium) ,w = schwach (weak)
Beispiel 2:
Oberflächenmodifizierung des Nanoapatits
100 g Nanoapatit-Pulver aus Beispiel 1 (I) wird in Aceton aufgeschlämmt und unter ständigem Rühren mit 6 g Hydroxyethylphosphorsäureester versetzt. Nach 2h Rühren, abzentrifugieren und dreimaligem Waschen mit Aceton wurde getrocknet .
Beispiele 3 :
Einkomponenten Gele Als Grundlagenmaterial wurde Glycerol und als Verdicker pyrogenes Siliciumdioxid verwendet.
Vergleichsbeispiel : a) Glycerol 73,00% w/w Verdicker 5,00% w/w Percarbamid 22,00% w/w
Erfindungsgemäßes Beispiel: b) Glycerol 64,00% w/w Verdicker 4,00% w/w Percarbamid 22,00% w/w Nanofluorapatit 10,00% w/w
(nach Beispiel 1)
Die hergestellten Bleichformulierungen wurden zum Zahnaufhellen auf Schmelz und Dentin verwendet.
Während beim Beispiel a) gelegentlich Sensibilisierungen auftraten, konnte selbst bei mehrfacher Anwendung des erfindungsgemäßen Zahnbleichmittels auf sensiblen Bereichen wie Dentin- und Zahnbeinbereiche keinerlei Übersensibilisierung beobachtet werden.
Beispiele 4:
Zweikomponenten Gele
Als Grundlagenmaterial wurde Glycerol und als Verdicker pyrogenes Siliciumdioxid verwendet.
Vergleichsbeispiel : Komponente I: Glycerol 83,00% w/w
Verdicker 6,00% w/w
Percarbamid 11,00% w/w
Komponente II: Glycerol 93,00% w/w
Verdicker 6,40% w/w
Fe (II) -sulfat 0,60% w/w
Erfindungsgemäßes Beispiel :
Komponente I: Glycerol 74,00% w/w
Verdicker 5,00% w/w
Percarbamid 11,00% w/w
Nanofluorapatit 10,00% w/w
(nach Beispiel 1)
Komponente II: Glycerol 93,00% w/w
Verdicker 6,40% w/w
Fe(II) -sulfat 0,60% w/w
Auch hier zeigte sich das analoge Ergebnis wie vorher. Die erfindungsgemäße Formulierung war so gut wie nicht sensibilisierend.

Claims

Patentansprüche :
1. Zahnbleichmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus einem Apatit der allgemeinen Zusammensetzung
Caio-χMx (PO4) 6-yByAz (OH)2-Z ,
wobei M ein Kation verschieden von Ca2+ ist, B ein Anion verschieden von PO4 3" ist, A aus der Gruppe bestehend aus O2", CO3 2", F" and Cl" gewählt ist, und für die Parameter x, y, und z die nachstehenden Beziehungen gelten: 0 < x < 9, 0 < y < 5 und 0 < z < 2
und ein Bleichmittel enthält.
2. Zahnbleichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß x und y gleich 0 sind, das Anion A gleich F" ist, und z = 2 (Fluoroapatit) ist.
3. Zahnbleichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass x, y und z gleich 0 sind (Hydroxylapatit ) .
4. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes M unabhängig voneinander gleich Mg2+, Sr2+, Ba2+, Y2+, Ti2+, Zr2+, Mn2+, Fe2+, Pd2+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Sn2+, Re3+, Re2+, Al3+, In3+, Y3+, Na+ und/oder K+ ist.
5. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Apatit zu mehr als 50 Gew.-% in einer Partikelgröße von < 500 nm vorliegt.
6. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Apatit zu mehr als 50 Gew.-% in einer Partikelgröße von < 200 nm vorliegt.
7. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Apatit zu mehr als 50 Gew.-% in einer Partikelgröße von < 100 nm vorliegt.
8. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Apatit oberflächenbehandelt ist.
9. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil an Apatit 1 - 20 Gew.-% bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel beträgt.
10. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil an Apatit 2 - 10 Gew.-% bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel beträgt.
11. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein weiteres Desensibilisierungsmittel aufweist .
12. Zahnbleichmittel nach einen der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichmittel einen pH-Wert von 2 bis 7 aufweist .
13. Zahnbleichmittel nach einen der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichmittel Wasserstoffperoxid und/oder Percarbamid und/oder Natriumperborat und/oder Kaliumperoxomonosulfat und/oder Mischungen daraus enthält.
14. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichmittel / die Bleichmittel in einer Menge von 5 - 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise in einer Menge von 5 - 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel, enthalten sind.
15. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Aktivatorkomponente enthält.
16. Zahnbleichmittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivatorkomponente mindestens einen alkalischen Zusatz enthält.
17. Zahnbleichmittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der alkalische Zusatz ein oder mehrere Alkali- und/oder Erdalkalimetallsalze ist.
18. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 15 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivatorkomponente mindestens ein Salz oder einen Komplex aus der Gruppe Kupfer, Mangan und Eisen enthält.
19. Zahnbleichmittel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz oder der Komplex ein Acetylacetonat , Gluconat, Lactat, Fumarat, Naphthensäuresalz, Metallocen, Oxalat, Citrat, Sulfat, Oxid, Acetat und/oder Mischungen davon ist .
20. Zahnbleichmittel nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz oder der Komplex in einer Menge von 0.01 - 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel, vorhanden sind.
21. Zahnbleichmittel nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz oder der Komplex in einer Menge von 0,05 - 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Zahnbleichmittel, vorhanden sind.
22. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass es neben mindestens einem Apatit ferner mindestens eine andere bioaktive Substanz enthält.
23. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner mindestens eine antibiotische Substanz enthält.
24. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner mindestens eine energieabsorbierende Substanz enthält.
25. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner mindestens ein Netzmittel enthält.
26. Zahnbleichmittel nach einem der Ansprüche 1 - 25, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner mindestens einen Stabilisator und/oder mindestens einen Konservierungsstoff und/oder mindestens einen Farbstoffe und/oder mindestens einen Aromastoff enthält .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009133525A2 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 High Tech Laser Composition for dental bleaching
US20110097368A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Cao Group, Inc. Treatment Varnish Compositions for Teeth Surfaces
US9642687B2 (en) 2010-06-15 2017-05-09 The Procter & Gamble Company Methods for whitening teeth
US20120244491A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Remigio Piergallini Device and method for teeth brightening
GB201202341D0 (en) * 2012-02-10 2012-03-28 Periproducts Ltd Multicomponent oral care compostion
US20150238399A1 (en) * 2012-08-13 2015-08-27 Matthew Scott Spaid Tooth whitening composition
DE102013109758B4 (de) * 2013-09-06 2017-07-13 Ferton Holding S.A. Pulvergemisch, Verwendung des Pulvergemischs, Pulverstrahlgerät und Verfahren zur Remineralisierung von Zähnen
EP2853622B1 (de) * 2013-09-30 2016-01-13 Universidade de Vigo Verfahren zur Gewinnung facettierter Fluorapatit-Nanokristalle
US9561162B1 (en) * 2015-08-11 2017-02-07 Okey Okechukwu Combined dental whitening, polishing, and re-mineralizing system
RU2713432C1 (ru) * 2016-08-11 2020-02-05 Колгейт-Палмолив Компани Композиция в виде зубного порошка на основе пероксомоносульфата для стойких пятен
MX2019015191A (es) 2017-06-19 2020-02-20 Colgate Palmolive Co Productos para el cuidado bucal y composiciones blanqueadoras de estos.
US10716741B1 (en) 2018-12-26 2020-07-21 Colgate-Palmolive Company Oral care compositions and methods for the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5098303A (en) * 1990-03-22 1992-03-24 Ultradent Products, Inc. Method for bleaching teeth
US5234342A (en) * 1990-03-22 1993-08-10 Ultradent Products, Inc. Sustained release method for treating teeth surfaces
US5376006A (en) * 1990-03-22 1994-12-27 Ultradent Products, Inc. Dental bleaching compositions and methods for bleaching teeth surfaces
US5985249A (en) * 1990-03-22 1999-11-16 Ultradent Products, Inc. Sticky dental compositions for adhering a passive-type dental tray over a person's teeth
US6036943A (en) * 1990-03-22 2000-03-14 Ultradent Products, Inc. Methods for treating a person's teeth using sticky dental compositions in combination with passive-type dental trays
JP3340265B2 (ja) * 1994-11-21 2002-11-05 一枝 山岸 歯の漂白剤
US5858332A (en) * 1997-01-10 1999-01-12 Ultradent Products, Inc. Dental bleaching compositions with high concentrations of hydrogen peroxide
US5785527A (en) * 1997-01-10 1998-07-28 Ultradent Products, Inc. Stable light or heat activated dental bleaching compositions
JP2001233749A (ja) * 2000-02-28 2001-08-28 Kazue Yamagishi 歯牙美白用組成物
US6682721B2 (en) * 2000-03-17 2004-01-27 Lg Household & Healthcare Ltd. Patches for teeth whitening
US20050123490A1 (en) * 2003-12-04 2005-06-09 Kazue Yamagishi Composition and method for prevention and treatment of dental caries
DE102004025030A1 (de) * 2004-05-18 2005-12-15 S&C Polymer Silicon- und Composite-Spezialitäten GmbH Nano-Apatit-Füllstoffe enthaltende härtbare Restaurationsmaterialien
US9271902B2 (en) * 2005-02-15 2016-03-01 Martin S. Giniger Whitening system capable of delivering effective whitening action

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007118689A3 *

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US20090175917A1 (en) 2009-07-09
WO2007118689A2 (de) 2007-10-25

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