專利名稱：齒科酸蝕凝膠組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的齒科酸蝕凝膠組合物，可廣泛應(yīng)用于牙齒填補(bǔ)修復(fù)過程中 作為酸蝕處理劑之用。
背景技術(shù)：
利用壓克力樹脂填補(bǔ)蛀牙窩洞的處理程序，已是目前牙醫(yī)所普遍應(yīng)用的方法。一 般在填補(bǔ)前的前處理步驟為酸蝕處理，即利用磷酸將牙齒表面進(jìn)行酸蝕與粗糙化，從而將 牙齒琺瑯質(zhì)或象牙質(zhì)表面的臟污清潔或去礦化(demineralize)。此酸蝕處理不僅能將牙齒 表面的細(xì)微臟污清除干凈，同時(shí)也能使牙齒的琺瑯質(zhì)產(chǎn)生脫鈣作用，于牙齒表面形成粗糙 化表面，而產(chǎn)生較大的比表面積，此步驟有利于后續(xù)填補(bǔ)牙齒過程中，填補(bǔ)材與牙齒間的緊 密粘著。一般酸蝕處理使用的酸蝕劑為磷酸水溶液，其濃度大多為10至40重量％之間，由 于其流動(dòng)性好，涂在牙齒表面時(shí)會(huì)任意流動(dòng)，而造成健康牙齒表面也受到酸蝕產(chǎn)生脫鈣作 用，甚至可能造成牙齒周遭組織的傷害。因此，許多文獻(xiàn)便開始著手開發(fā)膠體狀的酸蝕劑， 稱為酸蝕凝膠，所述酸蝕凝膠的作法為，添加增稠劑于磷酸水溶液中，使其呈現(xiàn)膠體狀，以 改善磷酸水溶液流動(dòng)性太好的缺點(diǎn)。由此形成的磷酸是酸蝕凝膠，于使用時(shí)可直接涂布在 特定的牙齒表面部位，而不會(huì)任意流動(dòng)，從而可防止健康的牙齒被酸蝕脫鈣。早期的文獻(xiàn)主要是利用硅石(silica)當(dāng)增稠劑(例如美國(guó)第4，802，950號(hào) 專利、第6，537，563號(hào)專利及第6，753，001號(hào)專利)，使磷酸水溶液增稠，并將其充填入 25G(針頭內(nèi)徑0. 25mm)針筒中，以方便能精準(zhǔn)的將磷酸凝膠配置在牙齒表面的正確位置 上。然而，由于硅石的保水性不好，隨時(shí)間增加，磷酸凝膠中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，而使磷酸 濃度增加，使用時(shí)不僅可能會(huì)對(duì)牙齒造成傷害，也容易造成針頭堵塞，導(dǎo)致使用上的諸多不 便。為了改善上述使用硅石當(dāng)增稠劑的缺點(diǎn)，后續(xù)許多文獻(xiàn)轉(zhuǎn)而使用保水性好的分 子當(dāng)增稠劑，如甘油(glycerin ；美國(guó)第5，％4，996號(hào)專利)、蔗糖素(sucralose ；美國(guó)第 6，689，343號(hào)專利)及纖維素及其衍生物(美國(guó)第6，027，341號(hào)專利及第6，537，563號(hào)專 利)等。其中纖維素是最常見的增稠劑為羧甲基纖維素鈉(carboxymethyl cellulose，簡(jiǎn) 稱CMC)，所述結(jié)構(gòu)具有吸水性與保水性好的特性，適合作為磷酸水溶液的增稠劑使用。然而，并非所有的CMC都適合用于制備磷酸酸蝕凝膠，本案發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)， CMC的粘度(viscosity)及鈉鹽平均取代率(average degree of substitution)對(duì)磷酸水 溶液的最終凝膠狀態(tài)影響甚巨，這是過去文獻(xiàn)中所未曾提及的。CMC的固有粘度與其分子 量及分子間作用力有關(guān)，分子量大其容易造成分子間的糾纏(entanglement)而使其粘度 提高，造成制備成凝膠時(shí)其流動(dòng)性差，甚至粘度更高時(shí)有可能使膠體應(yīng)用時(shí)容易阻塞針頭， 造成操作上的不便。另一方面，將CMC應(yīng)用在制備酸蝕凝膠時(shí)，CMC所處的環(huán)境為酸性，而 根據(jù)勒夏特列(Le Chatelier)理論，CMC的鈉鹽平均取代率越高時(shí)，其在酸性水溶液中的 溶解度越差。當(dāng)溶解度差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致CMC于磷酸溶液中，分散不均，而使用時(shí)則易造成針頭阻塞，也會(huì)使醫(yī)師使用操作不便。所以若CMC作為增稠劑制備磷酸酸蝕凝膠時(shí)，為了使磷酸 水溶液有效增稠(在使用上不會(huì)有阻塞針頭的現(xiàn)象)，且同時(shí)維持酸蝕凝膠良好的保水性， CMC的粘度及鈉鹽平均取代率等條件的選擇是重要因子，但在過去的相關(guān)文獻(xiàn)中卻沒有提 及。美國(guó)第6，027，341號(hào)專利僅揭示可添加1-5%的CMC至乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液 中作為增稠劑。美國(guó)第6，537，563號(hào)專利則揭示一種包含10-50重量％的磷酸及約3至約 20重量％的硅溶膠(colloidal silicasol)的齒科酸蝕凝膠組合物，所述組合物可視需要 包含0. 1-3%的CMC作為有機(jī)增稠劑。兩者文中皆未說明是何種型態(tài)的CMC。因此，在本專利中主要是揭露一種齒科酸蝕凝膠組合物，通過結(jié)合磷酸水溶液及 具有特殊性質(zhì)的CMC增稠劑，所形成的酸蝕凝膠不會(huì)任意流動(dòng)，且具備相當(dāng)好的保水性，當(dāng) 充填在注射容器中接上25G針頭后仍可順利擠出而無阻塞針頭的現(xiàn)象，可廣泛應(yīng)用于牙齒 填補(bǔ)修復(fù)過程中作為酸蝕處理劑之用。

發(fā)明內(nèi)容
所以本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一種齒科酸蝕凝膠組合物，其包含磷酸水溶液及增 稠劑，其中所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉(CMC)，且所述CMC具有以下的性質(zhì)(a)當(dāng)加水配置成1重量％的CMC水溶液時(shí)，具有100至2000cps的粘度；及(b)分子上的鈉鹽平均取代率為21%至33%。本發(fā)明的另一目的為提供一種增加牙齒表面粗糙度的方法，其包括在使用填補(bǔ)樹 脂之前，將根據(jù)本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物施加至牙齒表面，于適當(dāng)時(shí)間，使其產(chǎn)生不均 勻表面，再以清水將所述組合物自牙齒表面移除。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明主要是發(fā)現(xiàn)為了使磷酸水溶液有效增稠(在使用上不會(huì)有阻塞針頭的現(xiàn) 象)，且同時(shí)維持酸蝕凝膠良好的保水性，所述CMC增稠劑的粘度及鈉鹽平均取代率等條件 的選擇是重要因子，進(jìn)而提出一種包含磷酸水溶液及具有特殊性質(zhì)的CMC增稠劑的齒科酸 蝕凝膠組合物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方面，用于齒科酸蝕凝膠組合物作為主要成分的磷酸水溶 液的濃度為10至40重量％，優(yōu)選為37重量％。齒科酸蝕凝膠組合物中的磷酸含量可有效 提供2分鐘內(nèi)，優(yōu)選1分鐘內(nèi)，將牙齒表面酸蝕作用。所述磷酸的有效含量一般而言可賦予 凝膠組合物不高于1的PH值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方面，用于齒科酸蝕凝膠組合物中作為增稠劑使用的CMC 其含量以組合物總重量計(jì)，優(yōu)選為0. 5至7重量％，更優(yōu)選為1至6重量％，最優(yōu)選為2至
5重量％。可使用于本發(fā)明作為增稠劑使用的CMC必須同時(shí)具有以下性質(zhì)(a)當(dāng)加水配置成1重量％的CMC水溶液時(shí)，具有100至2000cps，優(yōu)選具有300 至1500cps的粘度；及(b)分子上的鈉鹽平均取代率為21%至33%。以下將說明鈉鹽平均取代率的定義。若作為增稠劑使用的羧甲基纖維素及其鈉鹽具有如下式⑴及(II)的結(jié)構(gòu)
鈉鹽平均取代率當(dāng)η = 10時(shí)，即有六十個(gè)OH官能基，其中若有十三個(gè)官能基的 H被-CH2COONa取代時(shí)，則CMC分子上的鈉鹽平均取代率即為21 %，依此類推。如前所述，CMC增稠劑的粘度及鈉鹽平均取代率等條件的選擇是重要因子。CMC增 稠劑粘度過高時(shí)(分子纏繞的程度過大)或分子上的鈉鹽平均取代率過高(酸性環(huán)境下溶 解度降低)時(shí)，由此形成的酸蝕凝膠過于膠結(jié)，不易自針筒擠出，且容易阻塞針頭，降低牙 醫(yī)實(shí)際操作過程中的便利性。反之，CMC增稠劑粘度過小時(shí)或分子上的鈉鹽平均取代率過 低時(shí)，由此形成的酸蝕凝膠流動(dòng)性太好，因此實(shí)際使用時(shí)容易隨處流動(dòng)造成牙齒周圍組織 的傷害。本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物由于使用具有特定范圍的粘度及分子上鈉鹽平均 取代率的CMC增稠劑，從而呈現(xiàn)為半膠體狀態(tài)(semi-gel type)，當(dāng)填充至針筒施用時(shí)，不 僅可順利擠出而無阻塞針頭的現(xiàn)象，此外當(dāng)施加至牙齒表面時(shí)亦可固定在特定的部位，不 致隨意流動(dòng)造成牙齒周圍組織的傷害。本文中，“半膠體狀態(tài)”是指將酸蝕凝膠充填至3mL 的針筒并裝設(shè)在萬能試驗(yàn)機(jī)anstron)的夾具上以固定2mm/min的速度向下壓，此時(shí)將針 筒壓下所需的擠出力落于約6N至約ION的范圍內(nèi)者。本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物中可視需要進(jìn)一步含有顏色指示劑。添加顏色指示 劑的目的主要是為了使齒科酸蝕凝膠組合物得以與牙齒的顏色作區(qū)分，從而實(shí)際使用時(shí)可 清楚的辨識(shí)牙齒與酸蝕凝膠的不同，同時(shí)酸蝕過程結(jié)束后也可將酸蝕凝膠仔細(xì)清除干凈。 常用的顏色指示劑為食用顏料，例如，但不限于，甲基藍(lán)及甲基紫。一般而言，市面上的產(chǎn)品 多以藍(lán)色為主。顏色指示劑的添加量，以酸蝕凝膠組合物總重計(jì)，為0. 0001至1. 0重量％。另一方面，本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物中可視需要進(jìn)一步含有香精，從而在實(shí) 際使用的過程中，讓病患覺得氣味清香，而不會(huì)有磷酸的酸味。常用的香精為食用香料，例 如，但不限于，留蘭香及水果香。香精的添加量，以酸蝕凝膠組合物總重計(jì)，為0. 0001至1. 0 重量％。除了顏色指示劑及香精之外，本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物中可視實(shí)際應(yīng)用范圍 的需要進(jìn)一步包含所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知但不致對(duì)本發(fā)明組合物產(chǎn)生不利影響的一 種或多種其它添加劑，例如，氟化物、填料及/或抗菌劑等。本發(fā)明所提供的齒科酸蝕凝膠組合物在實(shí)際應(yīng)用上不會(huì)有阻塞針頭的現(xiàn)象，并具 有以下特點(diǎn)(a)可有效清除牙齒表面細(xì)微臟污，增加表面粗糙度，有利于牙齒與填補(bǔ)材料之間的粘著。(b)為半膠體狀態(tài)(semi-gel type)，使用時(shí)不會(huì)任意流動(dòng)，可固定在特定的部位使用。(c)填充在針筒中時(shí)，可輕易擠出分配使用。(d)可快速有效的進(jìn)行牙齒表面酸蝕且使用后可輕易以水沖洗移除。據(jù)此，本發(fā)明進(jìn)一步關(guān)于一種增加牙齒表面粗糙度的方法，其包括在使用填補(bǔ)樹 脂之前，將根據(jù)本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物施加至牙齒表面，于適當(dāng)時(shí)間，使其產(chǎn)生不均 勻表面，再以清水將所述組合物自牙齒表面移除。實(shí)際施加時(shí)間是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所 能推知者，一般而言少于1分鐘。此外，本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物可利用注射器或其它 習(xí)知的施打方式施加至牙齒表面。以下實(shí)施例是用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，而非用以限制本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng) 域的技術(shù)人員可輕易達(dá)成的修飾及改變均包括于本案說明書揭示內(nèi)容及所附權(quán)利要求書 的范圍內(nèi)。
實(shí)施例齒科酸蝕凝膠的制備制備例1 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 375cps，平均取代率為27% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克逐 漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心機(jī) 離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。制備例2 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 1500cps，平均取代率為；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克 逐漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心 機(jī)離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。比較例1 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 50cps，平均取代率為30% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克逐 漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心機(jī) 離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。比較例2:配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 3500cps，平均取代率為25% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克 逐漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心機(jī)離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。比較例3 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 3500cps，平均取代率為30% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克 逐漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心 機(jī)離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。比較例4 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 400cps，平均取代率為42% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克逐 漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心機(jī) 離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。比較例5 配制37 %的磷酸水溶液100克，加入0. 2克1 %甲基藍(lán)水溶液，再添加0. 01克 留蘭香香精，放置于容器中，利用攪拌機(jī)以鐵氟龍攪拌棒持續(xù)攪拌，再將CMC (1 %時(shí)粘度為 1550cps，平均取代率為36% ；亞跨龍(Aqualon)(購自臺(tái)灣公利洋行股份有限公司))5克 逐漸加入上述的磷酸溶液中，使其攪拌均勻呈凝膠狀，將攪拌均勻的磷酸凝膠以高速離心 機(jī)離心脫泡，脫泡后即完成酸蝕凝膠。粘度測(cè)量分別將制備例1至2及比較例1至5所使用的CMC調(diào)配成1重量％的水溶液并裝 在容器中，以博力飛(Brookfield)粘度計(jì)(HADV-III Ultre)搭配4號(hào)轉(zhuǎn)子(spindle)，測(cè) 量其粘度，結(jié)果如表1中所示。pH值測(cè)量分別取制備例1至2及比較例1至5所制備完成的酸蝕凝膠，并利用酸堿及導(dǎo)電 度儀測(cè)量其PH值，結(jié)果如表1中所示。擠出力測(cè)量取制備例1至2及比較例1至5所制備完成的酸蝕凝膠，將其分別充填到3mL的 針筒中，并將其裝在萬能試驗(yàn)機(jī)(Instron)的夾具上，以固定2mm/min的速度向下壓，使酸 蝕凝膠穩(wěn)定的由針筒中被擠出，并觀察將針筒壓下所需的力，即為擠出力，結(jié)果如表1中所 示。擠出力的測(cè)量值必須在約ION以下，在實(shí)際牙醫(yī)操作的過程中才不會(huì)發(fā)生擠不出來的 問題。此外，擠出力的測(cè)量值也必須在約6N以上，才不至于流動(dòng)性太好，而于實(shí)際使用時(shí)造 成病人牙齒周圍組織的傷害。表 權(quán)利要求
1.一種齒科酸蝕凝膠組合物，其包含磷酸水溶液及增稠劑，其中所述增稠劑為羧甲基 纖維素鈉，且所述羧甲基纖維素鈉具有以下的性質(zhì)(a)當(dāng)加水配置成1重量％的羧甲基纖維素鈉水溶液時(shí)，具有100至2000cps的粘度；及(b)分子上的鈉鹽平均取代率為21%至33%。
2.如權(quán)利要求1所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述磷酸水溶液的濃度為10至40重量％。
3.如權(quán)利要求3所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述磷酸水溶液的濃度為37重量％。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述羧甲基纖 維素鈉的含量以酸蝕凝膠組合物的總重量計(jì)，為0. 5至7重量％。
5.如權(quán)利要求4所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述羧甲基纖維素鈉的含量以酸蝕 凝膠組合物的總重量計(jì)，為1至6重量％。
6.如權(quán)利要求5所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述羧甲基纖維素鈉的含量以酸蝕 凝膠組合物的總重量計(jì)，為2至5重量％。
7.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述羧甲基纖 維素鈉具有如下的性質(zhì)(a)當(dāng)加水配置成1重量％的羧甲基纖維素鈉水溶液時(shí)，具有300至1500cps的粘度；及(b)分子上的鈉鹽平均取代率為21%至33%。
8.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其進(jìn)一步包含選自 由顏色指示劑、香精、氟化物、填料及抗菌劑所組成的群組的一種或多種添加劑。
9.如權(quán)利要求8所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述顏色指示劑為甲基藍(lán)且所述香 精為留蘭香。
10.如權(quán)利要求9所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述顏色指示劑的含量以酸蝕凝 膠組合物的總重量計(jì)，為0. 0001至1. 0重量％。
11.如權(quán)利要求9所述的齒科酸蝕凝膠組合物，其中所述香精的含量以酸蝕凝膠組合 物的總重量計(jì)，為0. 0001至1.0重量％。
12.—種增加牙齒表面粗糙度的方法，其包括在使用填補(bǔ)樹脂之前，將如權(quán)利要求1至 11中任一權(quán)利要求所述的齒科酸蝕凝膠組合物施加至牙齒表面，于適當(dāng)時(shí)間，使其產(chǎn)生不 均勻表面，再以清水將所述組合物自牙齒表面移除。
全文摘要
本發(fā)明提供一種齒科酸蝕凝膠組合物，其包含磷酸水溶液、增稠劑及視需要使用的添加劑，其中所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉(CMC)，且所述CMC具有以下的性質(zhì)(a)當(dāng)加水配置成1重量％的CMC水溶液時(shí)，具有100至2000cps的粘度；及(b)分子上的鈉鹽平均取代率為21％至33％。本發(fā)明的齒科酸蝕凝膠組合物可用于牙科填補(bǔ)時(shí)的前處理，通過結(jié)合磷酸水溶液及具有上述特殊性質(zhì)的CMC增稠劑，所形成的酸蝕凝膠不會(huì)任意流動(dòng)，因此能針對(duì)特定的牙齒表面部位進(jìn)行酸蝕作用，使處理過的牙齒表面變粗糙，從而促進(jìn)后續(xù)填補(bǔ)過程中牙齒與填補(bǔ)樹脂間的緊密粘著。
文檔編號(hào)A61K6/097GK102106786SQ200910261400
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者張根源, 李致達(dá) 申請(qǐng)人:遠(yuǎn)東新世紀(jì)股份有限公司