CZ20002944A3 - Light-activated bleaching teeth composition and method of use - Google Patents
Light-activated bleaching teeth composition and method of use Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20002944A3 CZ20002944A3 CZ20002944A CZ20002944A CZ20002944A3 CZ 20002944 A3 CZ20002944 A3 CZ 20002944A3 CZ 20002944 A CZ20002944 A CZ 20002944A CZ 20002944 A CZ20002944 A CZ 20002944A CZ 20002944 A3 CZ20002944 A3 CZ 20002944A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- light
- composition
- tooth
- nanometers
- teeth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
Kompozice bělící zuby má průsvitnou první složku, která je nosnou sloučeninou a průsvitnou druhou složku, kteráje oxidující sloučeninou, která když je aplikována na zabarvené zuby a vystavena aktinickému záření je aktivována k usnadnění bělení zubů. Způsob pro světlem aktivované bělení zubů obsahuje použití kompozice bělící zuby na nejméně jeden zub a expozici uvedené kompozice aktinickým zářením k aktivaci oxidující sloučeniny, zařízení pro bělení zubů má světelný zdroj, alespoňjeden optický výstup, projekční prostředky pro držení a umisťování optického výstupu vně pacientových úst takovým způsobem, aby poskytoval v podstatě souběžné a rovnoměrné osvětlení pacientových předních zubů uvedeným optickým výstupem; a spojovací prostředky pro spojení tohoto světelného zdroje k optickému výstupu.The teeth whitening composition has a translucent first component which is a carrier compound and a translucent second component which is an oxidizing compound which, when applied to stained teeth and exposed to actinic radiation, is activated to facilitate whitening of the teeth. A method for light-activated teeth whitening comprises applying a teeth whitening composition to at least one tooth and exposing said composition to actinic radiation to activate the oxidizing compound, the teeth whitening device having a light source, at least one optical output, projection means for holding and positioning the optical output outside the patient's mouth in such a manner as to provide substantially simultaneous and uniform illumination of the patient's anterior teeth by said optical output; and coupling means for coupling said light source to the optical output.
Description
Oblast technikyTechnical field
Tento vynález se týká zdokonalení zuby bělících kompozic a způsobů jejich použití. Zvláště vynález poskytuje nové kompozice bělící zuby a způsoby, které využívají světelnou energií k dosažení rychlejší a lepší úrovně bělení zubů.This invention relates to improvements in tooth whitening compositions and methods of use thereof. In particular, the invention provides novel tooth whitening compositions and methods that utilize light energy to achieve faster and better levels of tooth whitening.
Tato přihláška nárokuje prioritu z předběžné přihlášky č. 60/074 708, podané 13. února 1998 a č.This application claims priority from Provisional Application No. 60/074,708, filed February 13, 1998, and No.
60/075 222, podané 19. února 1998, jejichž obsahy jsou zde zahrnuty formou odkazů v předkládaném popisu.60/075,222, filed February 19, 1998, the contents of which are incorporated herein by reference.
Dosavadní stav technikyState of the art
Bílé zuby se považují dlouho za kosmeticky žádoucí. Naneštěstí, vzhledem k výskytu chromogenických (způsobujících zabarvení) látek v potravinách, nápojích, tabáku a slinných tekutinách, dále ve vnitřních zdrojích jako je krev, amalgámové plomby a antibiotika jako je tetracyklin, pokud se nezakročí, zuby se stávají téměř trvale zabarvené. Zubní struktury, které jsou všeobecně odpovědné za výskyt zbarveného vzhledu jsou sklovina, zubovina a získaná pelikula. Zubní sklovina je prvořadě tvořena z anorganického materiálu, většinou ve formě hydroxyapatitových krystalů a dále obsahuje přibližně 5 % organického materiálu, prvořadě ve formě kolagenu. Naproti tomu zubovina je složena asi z 20 % kolagenu zahrnujícího proteiny,, přičemž zbytek zahrnuje anorganický materiál, převážně hydroxyapatitové krystaly, podobné těm, které se nalézají ve sklovině. Získaná pelikula je proteinová * vrstva na povrchu zubní skloviny, která se rychle znovu utváří po intensivním čištění zubů.White teeth have long been considered cosmetically desirable. Unfortunately, due to the presence of chromogenic (staining) substances in foods, beverages, tobacco, and saliva, as well as internal sources such as blood, amalgam fillings, and antibiotics such as tetracycline, if left untreated, teeth become almost permanently stained. The tooth structures that are generally responsible for the appearance of a stained appearance are enamel, dentin, and the acquired pellicle. Enamel is primarily composed of inorganic material, mostly in the form of hydroxyapatite crystals, and contains approximately 5% organic material, primarily in the form of collagen. In contrast, dentin is composed of about 20% collagen, including proteins, with the remainder consisting of inorganic material, mostly hydroxyapatite crystals, similar to those found in enamel. The resulting pellicle is a protein* layer on the surface of tooth enamel that quickly re-forms after intensive tooth brushing.
Je navržen klasifikační systém zabarvení zubů, označovaný jako N (Nathoo) klasifikační systém, (J. of Amer. Dental Asso., sv. 128, zvláštní dodatek (duben 1997)). Jedna forma přímého zubního zabarvení je typ barvy NI, který se vyskytuje, když se spojí chromogenní materiál s povrchem zubu, což způsobuje zabarvení podobné barvě nevázaného chromogenu. Jiný typ přímého zubního zabarvení je typ barvy N2, ve které se chromogenní materiál spojí s povrchem zubu a následně podstoupí změnu barvy po přilnutí k zubu. Konečně barva N3 je nepřímé zubní zabarvení, zapříčiněné přilnutím bezbarvého materiálu (prechromogen) k zubu, přičemž řečený prechromogen podstoupením chemické reakce konvertuje na chromogen, který způsobuje zabarvení zubu. Zubní zabarvení může být buď vnější nebo vnitřní, v závislosti na jejich umístnění ve struktuře zubu. Například vnější zabarvení získané pelikuly vzniká jako důsledek sloučenin, jakými jsou taniny a jiné polyfenolické sloučeniny, které se stávají zachycenými v těsném spojení k proteinové vrstvě na povrchu zubů. Tento typ zabarvení lze obvykle odstranit ··· · · mechanickými metodami zubního čištění, které odstraňují celou nebo část získané pelikuly společně s průvodním zabarvením. Naproti tomu, vnitřní zabarvení se vyskytuje, když chromogeny nebo prechromogeny proniknou sklovinou a zubovínou a těsně se spojí se strukturou zubu. Vnitřní zabarvení může také vzniknout ze systémových zdrojů chromogenů nebo prechromogenů, například, když přemíra absorbovaného fluoridu během vývoje skloviny vede ke strakatým žlutým nebo hnědým skvrnám typickým pro zabarvení fluorem. Vnitřní zabarvení není přístupné mechanickým metodám čištění zubů a všeobecně vyžaduje užívání chemikálií, takový jako,peroxid vodíku, který může pronikat do struktury zubu, aby způsobil změnu v lehkém pohlcování chromogenů. Vnitřní zubní zabarvení je všeobecně více vzdorující a složitější k odstranění než vnější zabarvení zubů.A tooth stain classification system has been proposed, referred to as the N (Nathoo) classification system, (J. of Amer. Dental Asso., vol. 128, special supplement (April 1997)). One form of direct tooth stain is the NI stain type, which occurs when a chromogenic material binds to the tooth surface, causing a color similar to the unbound chromogen. Another type of direct tooth stain is the N2 stain type, in which the chromogenic material binds to the tooth surface and subsequently undergoes a color change upon adhesion to the tooth. Finally, the N3 stain is an indirect tooth stain, caused by the adhesion of a colorless material (prechromogen) to the tooth, said prechromogen undergoing a chemical reaction to convert into a chromogen that causes the tooth stain. Tooth stains can be either extrinsic or intrinsic, depending on their location in the tooth structure. For example, extrinsic staining of the acquired pellicle results from compounds such as tannins and other polyphenolic compounds becoming trapped in close association with the protein layer on the tooth surface. This type of staining can usually be removed by mechanical dental cleaning methods that remove all or part of the acquired pellicle along with the accompanying staining. In contrast, intrinsic staining occurs when chromogens or prechromogens penetrate the enamel and dentin and become closely associated with the tooth structure. Intrinsic staining can also arise from systemic sources of chromogens or prechromogens, for example, when excess fluoride absorbed during enamel development results in the mottled yellow or brown spots typical of fluoride staining. Internal staining is not amenable to mechanical tooth cleaning methods and generally requires the use of chemicals, such as hydrogen peroxide, which can penetrate the tooth structure to cause a change in the light absorption of chromogens. Internal tooth staining is generally more stubborn and difficult to remove than external tooth staining.
V důsledku toho kompozice bělící zuby obecně spadají do dvou kategorií: (1) gely, pasty nebo tekutiny, včetně zubních past, které jsou mechanicky pohybovány sem a tam na povrchu zbarvených zubů, aby způsobily odstranění zubního zabarvení prostřednictvím abrasivního narušení zabarvené získané pelikuly; a (2) gely, pasty nebo tekutiny, které dosáhnou bělícího účinku na zubu chemickým procesem při kontaktu se zabarveným zubním povrchem po určitou dobu, po které je přípravek odstraněn. V některých případech, pomocný chemický proces nebo přísada, která může být oxidační nebo enzymatická, podporují mechanický proces.Consequently, tooth whitening compositions generally fall into two categories: (1) gels, pastes, or liquids, including toothpastes, which are mechanically moved back and forth over the surface of stained teeth to effect removal of tooth discoloration by abrasive disruption of the stained pellicle; and (2) gels, pastes, or liquids that achieve a whitening effect on the tooth by a chemical process upon contact with the stained tooth surface for a period of time, after which the composition is removed. In some cases, an auxiliary chemical process or additive, which may be oxidative or enzymatic, assists the mechanical process.
φ φ • · · φ φ φ • ·φ φ • · · φ φ φ • ·
Mezi chemickými strategiemi schopnými odstranit nebo narušit zubní zabarvení, nejúčinnější kompozice obsahují oxidační látku, takovou jako je peroxid vodíku, k napadení molekuly chromogenu takovým způsobem, že jim vrátí bezbarvost, rozpustítelnost ve.vodě nebo obojí. V jednom z nejpopulárnějších přístupů k bělení zubů pacientů, zubní odborník vytvoří pro pacienta na zakázku vyrobenou zuby bělící formu z vyrobeného otisku pacientova chrupu a předepíše užití oxidujícího gelu, který se dá do zuby bělící formy a nosí se po dobu pohybující se od asi 2 týdnů do asi 6 měsíců, v závislosti na vážnosti zubního zabarvení. Tyto oxidující kompozice, obvykle balené v malých plastických stříkačkách, jsou aplikovány přímo pacientem, do na zakázku vyrobené zuby bělící formy, držené v ústech po kontaktní dobu delší než asi 60 minut a někdy déle až 8 až 12 hodin. Pomalé tempo bělení je větším dílem důsledkem podstaty přípravků, které jsou vyvinuty k udržení stability oxidující kompozice. Nejběžněji používané oxidující kompozice obsahují prekursor peroxidu vodíku, peroxid karbamidu, který je smíchán s bezvodným nebo hygroskopiekým viskozním nosičem s nízkým obsahem vody, obsahujícím glycerin a/nebo propylenglykol a/nebo polyethylenglykol. Při kontaktu s vodou se peroxid karbamidu disociuje na močovinu a peroxid vodíku. Průvodní pomalé tempo bělení v hygroskopickém nosiči v současné době dosažitelné u kompozic bělících zuby způsobuje přecitlivělost zubů u více než 50 % pacientů. Věří se, že citlivost zubů je výsledkem pohybu tekutiny skrz zubní kanálky, které jsou citlivé nervovými zakončeními v zubu. Nosiče pro peroxid φφ φφ '· . φ φφ φφ Φ·Among the chemical strategies capable of removing or disrupting tooth discoloration, the most effective compositions contain an oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, to attack the chromogen molecule in a manner that restores colorlessness, water solubility, or both. In one of the most popular approaches to whitening a patient's teeth, a dental professional creates a custom-made teeth whitening mold for the patient from a made impression of the patient's teeth and prescribes the use of an oxidizing gel, which is placed in the teeth whitening mold and worn for a period ranging from about 2 weeks to about 6 months, depending on the severity of the tooth discoloration. These oxidizing compositions, usually packaged in small plastic syringes, are applied directly by the patient to the custom-made teeth whitening mold, held in the mouth for a contact time of more than about 60 minutes and sometimes longer, up to 8 to 12 hours. The slow rate of whitening is largely due to the nature of the formulations that are developed to maintain the stability of the oxidizing composition. The most commonly used oxidizing compositions contain the precursor of hydrogen peroxide, carbamide peroxide, which is mixed with an anhydrous or hygroscopic viscous carrier with a low water content, containing glycerin and/or propylene glycol and/or polyethylene glycol. Upon contact with water, carbamide peroxide dissociates into urea and hydrogen peroxide. The concomitant slow rate of whitening in the hygroscopic carrier currently available in tooth whitening compositions causes tooth hypersensitivity in over 50% of patients. Tooth sensitivity is believed to be the result of fluid movement through the dentinal tubules, which are sensitive to nerve endings in the tooth. Carriers for Peroxide φφ φφ '· . φ φφ φφ Φ·
-φ φ φ φ φφφ φ φ φ φ φ φφφ φ φφφφφ • φφφ φ · φφφφφφ φ φ φφ φφφφ • ΦΦΦ φφ φφφ φφφφ φφ φφ karbamidu zvyšují tento sklon. Ve skutečnosti bylo zjištěno, že glycerin, propylenglykol a polyethylen glykol mohou každý dát vznik různé míře citlivosti zubů následující po expozici zubů teplu, zimě, přeslazeným látkám a jiným kauzativním činitelům.-φ φ φ φ φφφ φ φ φ φφφ φ φφφφφ • φφφ φ · φφφφφφ φ φφφφφ • ΦΦΦ φ
Dlouhotrvající expozice zubů bělícím přípravkům, tak jak je praktikováno v současnosti, má mnoho nepříznivých účinků ve spojení s citlivostí zubů. Tyto zahrnují rozpustitelnost vápníku ze sklovinné vrstvy při pH nižším než 5,5 ve spojení s demineralizací; proniknutí neporušené skloviny a zuboviny bělícími látkami až k dosažení rozmělněného vyhloubení v živém zubu a tím riziko poškození dřeňové tkáně; zředění bělících kompozic se slinami vede k vyluhování z dentální formy a následně k jejich požití.Prolonged exposure of teeth to bleaching agents, as currently practiced, has many adverse effects associated with tooth sensitivity. These include the solubility of calcium from the enamel layer at pH below 5.5 in association with demineralization; penetration of intact enamel and dentin by bleaching agents to the point of creating a comminuted cavity in the living tooth, with the risk of damage to the pulp tissue; dilution of bleaching compositions with saliva leading to leaching from the dental mold and subsequent ingestion.
Alternativně jsou oxidující kompozice (všeobecně kompozice s relativně vysokými koncentracemi oxidačních látek), které jsou používány přímo na povrch zubů pacienta v zubní ordinaci nastavené pod dozorem dentisty nebo zubního hygienika. Teoreticky taková strategie bělící zuby přináší rychlejší výsledky a lepší všestrannou pacientovu spokojenost; nicméně vzhledem k vysoké koncentraci oxidujících látek obsažených v těchto tzv. „ambulantních kompozicí, mohou být nebezpečné pro pacienta a stejnou měrou pro odborníka, pokud se s nimi nezachází s péči. Pacientovy měkké tkáně (dáseň, rty a jiné sliznice) musí být zaprvé isolovány od potenciální expozice aktivní oxidující látkou použitím perforované ·· ·* „9 · · · • · · • ··· · • · »··» ·· • ···· ·· ·· • · · · • · · « • · · · • · · · ·· · · pryžové pokrývky (známé jako pryžová hráz) skrz níž vystupují jen zuby. Alternativně, měkká tkáň má být isolována od oxidujících látek použitých k bělícímu procesu pokrytím řečené měkké tkáně kompozicí schopnou polymerovat, která je tvarována pro přizpůsobení se profilu dásní a následně je vytvrzena expozicí vysoce intensivnímu světelnému zdroji. Jakmile je měkká tkáň isolována a chráněna, odborník má aplikovat oxidující látku přímo na zabarvené zubní povrchy po předepsané časové období nebo do dosažení dostatečné změny v barvě zubů. Typické výsledky byly získány použitím „ambulatního zubního bělidla, s nebo bez aktivace teplem, v rozsahu od asi 2 do 3 odstínů (měřeno s VITA® Shade Guide, VITA® Zahnfarbik, Bad Sackingen, Německo).Alternatively, there are oxidizing compositions (generally compositions with relatively high concentrations of oxidizing agents) that are applied directly to the surface of the patient's teeth in a dental office setting under the supervision of a dentist or dental hygienist. Theoretically, such a teeth whitening strategy yields faster results and better overall patient satisfaction; however, due to the high concentration of oxidizing agents contained in these so-called "outpatient" compositions, they can be dangerous to the patient and equally to the practitioner if not handled with care. The patient's soft tissues (gums, lips and other mucous membranes) must first be isolated from potential exposure to the active oxidizing agent by using a perforated rubber covering (known as a rubber dam) through which only the teeth are exposed. Alternatively, the soft tissue should be isolated from the oxidizing agents used in the whitening process by covering said soft tissue with a polymerizable composition that is shaped to conform to the profile of the gums and is subsequently cured by exposure to a high-intensity light source. Once the soft tissue is isolated and protected, the practitioner should apply the oxidizing agent directly to the stained tooth surfaces for the prescribed period of time or until a sufficient change in tooth color is achieved. Typical results have been obtained using an “outpatient tooth whitener, with or without heat activation, in a range of approximately 2 to 3 shades (measured with the VITA® Shade Guide, VITA® Zahnfarbik, Bad Sackingen, Germany).
Rozsah zubních odstínů ve VITA® Shade Guide rozlišuje od velmi světlé (Bl) do velmi tmavé (C4). Všech 16 zubních odstínů vytváří celou řadu barev mezi těmito dvěmi krajními na stupnici jasnosti. Spokojenost pacienta s bělící procedurou zubů vzrůstá s počtem dosažených změn zubních odstínů. Typicky minimálně obecně přijatelná změna je asi 4 až 5 VITA® odstínů.The range of tooth shades in the VITA® Shade Guide ranges from very light (Bl) to very dark (C4). All 16 tooth shades create a range of colors between these two extremes on the lightness scale. Patient satisfaction with the teeth whitening procedure increases with the number of tooth shade changes achieved. Typically, the minimum generally acceptable change is about 4 to 5 VITA® shades.
Byly udělány pokusy aktivovat peroxidy teplem a/nebo světlem za účelem bělení zubů. US patent č. 4 661 070 uvádí způsob bělení zabarvených zubů, který zahrnuje použití koncentrovaného roztoku peroxidu vodíku na rozmělněné vyhloubení nebo na povrch zabarveného zubu, následovaný exposicí zabarvených zubů optické energii skládající se jak z ultrafialového tak infračerveného ··'<·· 9 · · 9 9 9 9'Attempts have been made to activate peroxides with heat and/or light for the purpose of whitening teeth. U.S. Patent No. 4,661,070 discloses a method of whitening stained teeth which involves applying a concentrated solution of hydrogen peroxide to a ground cavity or surface of a stained tooth, followed by exposing the stained teeth to optical energy consisting of both ultraviolet and infrared light.
9 9 9 4 · 4 4 4 4 4 49 9 9 4 · 4 4 4 4 4 4
9 4 9 9 4 4 9 49 4 9 9 4 4 9 4
4994 4 Λ 44 94 94994 4 Λ 44 94 9
4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4
4444 44 444 9444 44 44 světla. Preferované vlnové délky světla uvedené v tomto patentu jsou od 320 do 420 nanometrů a od 700 do 1200 nanometrů, s potlačeným světlem ve viditelném spektru {vlnové délky od 500 a 700 nanometrů). Uvedená metoda trpí dvěmi vážnými nevýhodami:(1) ultrafialové světlo může být nebezpečné pno pacienta a stejně pro odborníka a (2) infračervené světlo může způsobit nevratnou pulpitidu, pokud s ním není zacházeno s péčí.4444 44 444 9444 44 44 light. The preferred wavelengths of light disclosed in this patent are from 320 to 420 nanometers and from 700 to 1200 nanometers, with light in the visible spectrum (wavelengths from 500 and 700 nanometers) suppressed. The method suffers from two serious disadvantages: (1) ultraviolet light can be dangerous to the patient and the practitioner alike, and (2) infrared light can cause irreversible pulpitis if not handled with care.
Tyto nevýhody jsou částečně popsány v US patentu č. 4 952 142, který zveřejňuje dentální bělící prostředek, který odfiltrovává ultrafialové světlo a má mechanismus .regulace teploty. Tento patent také uvádí použití viditelného světla s vlnovými délkami v rozpětí od 450 do 500 a 650 do 750 nanometrů k produkci tmavého paprsku purpurové barvy s odstínem do červena, který umožňuje zacílení a zaostření prostředku.These disadvantages are partially described in U.S. Patent No. 4,952,142, which discloses a dental whitening composition that filters out ultraviolet light and has a temperature control mechanism. This patent also discloses the use of visible light with wavelengths ranging from 450 to 500 and 650 to 750 nanometers to produce a dark purple beam with a red tint that allows the composition to be targeted and focused.
US patent č. 5 032 178 zveřejňuje kompozice a způsoby k zdokonalení účinnosti bělení zubů, který používá expozici „optické energii, přednostně ve vlnové délce viditelného spektra v rozpětí 400 až 700 nanometrů. Kompozice uvedená v tomto patentu požaduje použití (1) inertní látky na bázi silikogelu, (2) katalytického akcelerátoru (buď monohydrát síranu hořečnatého nebo síran železnatý), (3) látky pro dodávání tixoplasticity a zahušťujících vlastností kompozice, jako ethery celulózy a methylvinyl ethery, a (4) prostředky pro indikaci dokončení bělící procedury zubů, zahrnující redox indikátor barvy pro přeměnu z jedné barvy na jinou • · ·> .· »9 · ·' · · • · · 9 » · · · 9 9 · « • · · 9 9 · · · · v odezvu na disociaci peroxidu vodíku v daném časovém období. Kompozice zde popsané jsou před užitím stejnorodě smíseny a všechny požadované složky, včetně katalyzátoru, jsou rozptýleny rovnoměrně ve směsi. Popsané kompozice nejsou vysoce průsvitné pro světelnou energii v rozpětí 400 až 700 nm, vzhledem k přítomnosti vysokého obsahu anorganických částic oxidu křemičitého. Komerční směsi založené na tomto patentu (dosažitelné pod obchodním jménem Shofu Hi-Lite® od Shofu Dental Corporation, Menlo Park, Kalifornie) potvrzují, že tyto přípravky nejsou průsvitné viditelným světlem, ale spíše úplně neprůsvitné. Typické výsledky získané užitím takových kompozicí a způsobů jsou asi 2 až 3 VITA® odstíny zlepšení v barvě zubů podobně, jak bylo dosaženo kompozicemi, které nepracují se světelnou energií v procesu bělení zubů.U.S. Patent No. 5,032,178 discloses compositions and methods for improving the effectiveness of tooth whitening that utilize exposure to "optical energy, preferably in the visible wavelength range of 400 to 700 nanometers." The composition disclosed in this patent calls for the use of (1) an inert silica gel-based material, (2) a catalytic accelerator (either magnesium sulfate monohydrate or ferrous sulfate), (3) an agent for imparting thixoplasticity and thickening properties to the composition, such as cellulose ethers and methyl vinyl ethers, and (4) a means for indicating the completion of the tooth whitening procedure, including a redox color indicator for conversion from one color to another in response to the dissociation of hydrogen peroxide over a given period of time. The compositions disclosed herein are prior art. are homogeneously mixed and all required components, including the catalyst, are evenly dispersed throughout the mixture. The disclosed compositions are not highly translucent to light energy in the range of 400 to 700 nm, due to the presence of a high content of inorganic silica particles. Commercial compositions based on this patent (available under the trade name Shofu Hi-Lite® from Shofu Dental Corporation, Menlo Park, California) confirm that these preparations are not translucent to visible light, but rather completely opaque. Typical results obtained using such compositions and methods are about 2 to 3 VITA® shades of improvement in tooth color similar to that achieved with compositions that do not work with light energy in the teeth whitening process.
US patent č. 5 240 415 zveřejňuje systém bělení zubů obsahující vícesložkovou výbavu, přičemž jedna z požadovaných složek řečené výbavy je odkouřený oxid křemičitý. Jak bylo shora popsáno, oxid křemičitý skýtá vodnou kompozici relativně neprůsvitnou viditelnou světelnou energií. Použitím tohoto typu kompozice může být opět očekáváno zlepšení odstínů zubů asi o 2 až 3 VITA® odstíny.U.S. Patent No. 5,240,415 discloses a teeth whitening system comprising a multi-component kit, one of the required components of said kit being fumed silica. As described above, silica renders the aqueous composition relatively opaque to visible light energy. Using this type of composition, an improvement in tooth shade of about 2 to 3 VITA® shades can again be expected.
Nedávno společnost Ultradent Products, lne, South Jordán, Utah uvedla na trh komerční výrobek nazvaný Opalescence Xtra pro bělení zubů v kontrolovaném prostředí zubní ordinace. Má se za to, že tento výrobek je založen na popisu z US patentu č. 5 785 527. Komerční výrobek je ·Recently, Ultradent Products, Inc., South Jordan, Utah, has introduced a commercial product called Opalescence Xtra for teeth whitening in a controlled dental office environment. This product is believed to be based on the disclosure in U.S. Patent No. 5,785,527. The commercial product is
dodáván v plastické injekční stříkačce a v doprovodné literatuře je popsán jako světlem aktivovaný zuby bělící gel, který obsahuje přibližně 35 % peroxidu vodíku. Stanovení pH ukázalo, že výrobek má čisté pH při 25°C asi 4,0. Výrobek je zahuštěn polymerem do hladké gelu podobné konsistence. Navíc jak je výrobek prodáván a jak je popsán US patentem č. 5 785 527, obsahuje jasný oranžový pigment nebo barvivo (karoten), který podle všeho slouží jako „fotosenzibilizátor. Výrobce také tvrdí že fotosenzibilizátor je schopný absorbovat energii světla a přeměňovat ji do tepelné energie, proto se zvyšuje působení peroxidu jako zuby bělící látky. Přítomnost fotoabsorbéru ve shora zmíněné kompozici ji činí relativně neprůhlednou při vlnových délkách od asi 400 do 700 nm. Expozice této kompozice světelné energii mezi 400 a 700 nm má za výsledek postupné kolísání oranžové barvy, podle všeho vzhledem k fotobělícímu efektu ve výskytu peroxidu vodíku. Srovnávací klinické výsledky ukazují zlepšení v barvě zubů od asi 3 do 4 VITA® odstínů, které vysoce závisí na kontaktním čase kompozice s povrchem zubů, spíše než na jakémkoliv konkrétním světelném nebo tepelném aktivačním režimu. Navíc, nízké pH komerčního výrobku může zapříčinit snížení mikrotvrdosti zubní skloviny vzhledem k rozpouštění krystalů hydroxyapatitu (které mohou způsobit pH okolo 5,5 nebo méně).supplied in a plastic syringe and described in the accompanying literature as a light-activated teeth whitening gel containing approximately 35% hydrogen peroxide. pH determination showed that the product has a neat pH of approximately 4.0 at 25°C. The product is thickened with a polymer to a smooth gel-like consistency. Additionally, as the product is marketed and described in U.S. Patent No. 5,785,527, it contains a bright orange pigment or dye (carotene) which appears to serve as a "photosensitizer." The manufacturer also claims that the photosensitizer is capable of absorbing light energy and converting it into heat energy, thereby enhancing the action of the peroxide as a teeth whitening agent. The presence of the photoabsorber in the above composition renders it relatively opaque at wavelengths from about 400 to 700 nm. Exposure of this composition to light energy between 400 and 700 nm results in a gradual orange color change, presumably due to the photobleaching effect of the hydrogen peroxide present. Comparative clinical results show an improvement in tooth color of about 3 to 4 VITA® shades, which is highly dependent on the contact time of the composition with the tooth surface, rather than on any particular light or heat activation regimen. Additionally, the low pH of the commercial product may cause a decrease in the microhardness of tooth enamel due to the dissolution of hydroxyapatite crystals (which may cause a pH of around 5.5 or less).
Zařízení pro použití světlem/teplem aktivované procedury bělící zuby zahrnují komerčně dosažitelný systém Union Broach Illuminator System z Union Broach,Devices for use in the light/heat activated teeth whitening procedure include the commercially available Union Broach Illuminator System from Union Broach,
Health/Chem Company, New York, stát New York. TotoHealth/Chem Company, New York, New York State. This
-10- ···· ·♦ · · · · · · • 4 « · · · 4 4 4-10- ···· ·♦ · · · · · · • 4 « · · · 4 4 4
4 4 4 4 · 4 »4 44 44 4 4 4 · 4 »4 44 4
4 44 44444 44 4444
4444 44 444 4444 4 4 44 zařízení, jak je popsáno výrobcem, poskytuje přímé plné spektrum osvětlení na všechny zuby nalézající, se v přední části úst průměrného dospělého člověka. Bohužel, toto zařízení jednotně neosvětluje všech šestnáct centrálních zubů v předním horním a dolním oblouku, vzhledem k oblouku chrupu. Tak potencionálně stoupají nerovnoměrné výsledky. Déle zařízení Union Broach produkuje velké množství tepla, které je jak nepohodlné pro pacienta, tak potencionálně škodlivé pro zuby.4444 44 444 4444 4 4 44 The device, as described by the manufacturer, provides direct full spectrum illumination to all teeth located in the front of the average adult's mouth. Unfortunately, this device does not uniformly illuminate all sixteen central teeth in the anterior upper and lower arches, relative to the arch of the dentition. This potentially increases uneven results. The longer the Union Broach device, the greater the amount of heat it produces, which is both uncomfortable for the patient and potentially harmful to the teeth.
Je tedy potřeba zdokonalit kompozice, způsoby a zařízení pro bělení zubů, které překročí omezení předchozích znalostí v oboru popsaném shora. Pro kompozice bělící zuby a způsoby schopné bělit zuby je zvláště potřeba rychlost a bezpečnost, bez poškození zubní skloviny, zuboviny nebo dásní. Kompozice a způsoby podle tohoto vynálezu zde popsané uspokojují tyto a jiné potřeby.There is therefore a need for improved compositions, methods and devices for whitening teeth that overcome the limitations of the prior art described above. There is a particular need for tooth whitening compositions and methods capable of whitening teeth that are rapid and safe, without damaging tooth enamel, dentin or gums. The compositions and methods of the present invention described herein satisfy these and other needs.
Podstatě. vynálezuThe essence of the invention
Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout rychlé a bezpečné kompozice bělící zuby a způsoby, které mohou být aktivovány nebo urychlovány užitím světelné energie.It is an object of the present invention to provide rapid and safe teeth whitening compositions and methods which can be activated or accelerated by the use of light energy.
Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout kompozici bělící zuby, která zkrátí dobu léčení požadovanou k získání dané úrovně bělení zubů a která je uspokojivá jak pro pacienta, tak pro dentistu.Another object of the present invention is to provide a teeth whitening composition which reduces the treatment time required to obtain a given level of teeth whitening and which is satisfactory to both the patient and the dentist.
Φ· Φ· • · ♦Φ· Φ· • · ♦
Dalším cílem předkládaného vynálezu je zajistit kompozice bělící zuby, které jsou relativně průsvitné pro světelnou energii v pásmu vlnové délky, která zubní chromogeny absorbuje, aby umožnila expozici povrchu zubní skloviny řečenou světelnou energií při kontaktu s řečenými kompozicemi bělícími zuby.Another object of the present invention is to provide tooth whitening compositions that are relatively transparent to light energy in the wavelength range that dental chromogens absorb to allow exposure of the tooth enamel surface to said light energy upon contact with said tooth whitening compositions.
Ještě však jiným předmětem tohoto vynálezu je zajistit kompozice a způsoby pro bělení zubů, kterými rozsah bělení zubů, podle typů odstraňovaných zubních zabarvení, může být řízeno trváním, intensitou a vlnovou délkou expozice aktinického ozařování na povrch zubu.Yet another object of the present invention is to provide tooth whitening compositions and methods whereby the extent of tooth whitening, depending on the types of tooth stains being removed, can be controlled by the duration, intensity and wavelength of exposure of actinic radiation to the tooth surface.
Předkládaný vynález zahrnuje způsoby pro bělení zubů, u kterých zabarvený povrch zubů je v kontaktu se (i) kompozicí bělící zuby, které je průsvitná fotoaktivním světlem a (ii) fotocitlivou látkou, která odpovídá na vlnové délky světla, které jsou přenášeny bělící kompozicí a po kontaktu s kompozicí a látkou, je zub exponován biologicky bezpečnou a účinnou úrovní fotoaktinického světla, aby se zvýšila schopnost oxidující sloučeniny v bělící kompozici k účinnému rychlému zubnímu bělení.The present invention includes methods for whitening teeth in which a stained tooth surface is contacted with (i) a tooth whitening composition that is translucent to photoactive light and (ii) a photosensitizing agent that responds to wavelengths of light that are transmitted by the whitening composition and, upon contact with the composition and agent, the tooth is exposed to a biologically safe and effective level of photoactinic light to enhance the ability of the oxidizing compound in the whitening composition to effectively and rapidly whiten teeth.
V rámci tohoto vynálezu jsou také zveřejněny a předvídány způsoby pro bělení zubů, při kterých je zabarvený zubní povrch kontaktován s oxidující sloučeninou, která je průsvitné vlnovými délkami světla, které je absorbováno chromogeny zubního zabarvení a pak je expozice léčeného zubu biologicky bezpečnou a účinnou iAlso disclosed and contemplated within the scope of the present invention are methods for whitening teeth in which a stained tooth surface is contacted with an oxidizing compound that is transparent to wavelengths of light that are absorbed by the tooth-colored chromogens and then the exposure of the treated tooth is biologically safe and effective and
úrovní těch samých vlnových délek světla k účinnému rychlému zubnímu bělení.levels of the same wavelengths of light for effective, rapid teeth whitening.
V rámci tohoto vynálezu také jsou zveřejněny a předvídány kompozice a sloučeniny shora popsané a zařízení pro bělení zubů, při kterém minimálně osm centrálních zubů jak na horní tak na dolní čelisti dospělého člověka je najednou a jednotně osvětleno biologicky bezpečnou a účinnou úrovní aktinického světla k účinnému rychlému zubnímu bělení.Also disclosed and contemplated within the scope of the present invention are the compositions and compounds described above and a tooth whitening device in which at least eight central teeth on both the upper and lower jaws of an adult human are simultaneously and uniformly illuminated with a biologically safe and effective level of actinic light for effective rapid tooth whitening.
Stručný popis obrázkůBrief description of the images
Obr. 1: Schéma zařízení pro osvětlení osmi centrálních zubů jak na horním tak na dolním oblouku dospělého člověka pro použití při světlem aktivované zuby bělící proceduře.Fig. 1: Schematic of a device for illuminating eight central teeth in both the upper and lower arches of an adult for use in a light-activated teeth whitening procedure.
Obr. 2: Schéma ilustrující polohu dvou zařízení pro osvětlení osmi centrálních zubů jak na horním tak na dolním oblouku dospělého člověka pro použití při světlem aktivované zuby bělící proceduře.Fig. 2: Schematic illustrating the position of two devices for illuminating the eight central teeth in both the upper and lower arches of an adult for use in a light-activated teeth whitening procedure.
Obr. 3: Graf srovnávacího spektra.Fig. 3: Comparison spectrum graph.
Obr. 4: Spektrální křivky oslabení světla.Fig. 4: Spectral curves of light attenuation.
Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention
Detailní popis výhodných ztělesnění vynálezu • ·Detailed description of preferred embodiments of the invention • ·
Tato část detailně popisuje preferovaná ztělesnění předmětu vynálezu. Tato ztělesnění jsou dále určena k tomu, aby ilustrovala vynález, ale nejsou konstruována jako limitující. Protože předkládaný popis je adresován těm, kteří jsou odborníkem v oboru a není učebnicí pro výrobu zuby bělících kompozicí nebo pro jejich používání nebo pro zařízení pro používání takových kompozicí, základní pojetí a standardní rysy známé tomuto odborníkovi v oboru nejsou dále stanoveny v detailech. Detaily'pro pojetí, jako výběr vhodných konstrukčních materiálů nebo ingrediencí, pracovní podmínky nebo výrobní techniky atd., jsou známy nebo snadno stanovitelné odborníkem v oboru. Pozornost je zaměřena na vhodné texty a odkazy známé odborníkům v oboru pro sledování detailů těchto a jiných pojetí, které mohou být požadovány při provádění vynálezu; viz např. Kirk-Othmerova Encyklopedia of Chemical Technology, 4. vyd., svazek 4 (1992), 13 (1995), 18 (1996), John Willey & Sons, New York; Goldstein a Garber, Complete Dental Bleachíng, Quintessence Publishing Co, (1995); a dříve zmíněný Journal of the American Dental Association, svazek 128, speciální dodatek, (duben 1997), údaje zahrnuté formou odkazů v tomto popisu mají napomoci při provádění vynálezu. Rozvoj vynalezených kompozicí a způsobů zde popsaných je výsledkem neočekávaného zjištění, že extrémně rychlé zubní bělení bylo umožněno aktinickým ozařováním k prostoupení oxidující sloučeninou; která je umístěna přímo na zubním povrchu, který je bělen. Toto zjištění je ~v protikladu ke všem v oboru dosud známým kompozicím, které zahrnují světelné • · · é ···.·· Μ ~ 14 - 9 · · · ···· · • · · · * · « 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9This section describes in detail preferred embodiments of the subject invention. These embodiments are further intended to illustrate the invention but are not to be construed as limiting. Because the present description is directed to those skilled in the art and is not a textbook for the manufacture of tooth whitening compositions or their use or for apparatus for using such compositions, the basic concepts and standard features known to those skilled in the art are not set forth in detail. Details of the concepts, such as the selection of suitable materials of construction or ingredients, operating conditions or manufacturing techniques, etc., are known or readily ascertainable by those skilled in the art. Attention is directed to appropriate texts and references known to those skilled in the art for details of these and other concepts that may be required in practicing the invention; see, e.g., Kirk-Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., vol. 4 (1992), 13 (1995), 18 (1996), John Willey & Sons, New York; Goldstein and Garber, Complete Dental Bleaching, Quintessence Publishing Co, (1995); and the aforementioned Journal of the American Dental Association, Volume 128, Special Supplement, (April 1997), the disclosures of which are incorporated by reference herein to assist in the practice of the invention. The development of the inventive compositions and methods described herein is the result of the unexpected discovery that extremely rapid tooth whitening was made possible by actinic irradiation to permeate an oxidizing compound; which is placed directly on the tooth surface being bleached. This discovery is ~in contrast to all compositions heretofore known in the art which include light • · · é ···.·· Μ ~ 14 - 9 · · · ···· · • · · · * · « 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
9999 99 999 9999 99 '99 /nebo tepelné/ absorbční přísady rozptýlené přímo a homogenně s oxidující sloučeninou. Vynalezené kompozice na druhé straně dovolují aktinické ozařování k dosažení zbarveného zubního povrchu vyšší silou hustot než v oboru dosud známé kompozice, které jsou speciálně navrhovány k absorpci světla. Aktinické ozařování je tak účinněji využité ve srovnání s v oboru dosud známými kompozicemi a • způsoby, ve kterých kompozice jsou jak neprůsvítné pro většinu vlnových délek světla, tak jsou aktivovány přímo aktinickým ozařováním. Největší oxidující působení je požadováno v těch několika milimetrech zubní skloviny a zuboviny na zubním povrchu, tyto vynalezené kompozice a způsoby jsou účinnější v odstraňování zubního zabarvení, v mnoha případech s nižší úrovní aktivních oxidujících látek, proto vedoucí k bezpečnějším kompozicím pro použití v ústní dutině.9999 99 999 9999 99 '99 /or thermal/ absorbing additives dispersed directly and homogeneously with the oxidizing compound. The inventive compositions, on the other hand, allow actinic irradiation to achieve a stained tooth surface at a higher power density than prior art compositions that are specifically designed to absorb light. Actinic irradiation is thus more effectively utilized compared to prior art compositions and methods in which the compositions are both opaque to most wavelengths of light and are activated directly by actinic irradiation. Since the greatest oxidizing action is required in the few millimeters of tooth enamel and dentin on the tooth surface, the inventive compositions and methods are more effective in removing tooth discoloration, in many cases with lower levels of active oxidizing agents, therefore leading to safer compositions for use in the oral cavity.
Pro účely tohoto popisu, se termínem aktinické ozařování rozumí světelná energie schopná být absorbována buď vnější fotocitlivou látkou nebo vlastním zubním chromogenem. Pro účely tohoto popisu se fotocitlivým aktinickým ozařováním rozumí světlo absorbované specifickou fotocitlivou látkou, kde chromocitlivým aktinickým ozařováním se rozumí světlo absorbované jedním nebo více zubními chromogeny. Termíny „aktinické ozařování a „aktinické světlo budou používány zaměnitelně.For the purposes of this specification, the term actinic radiation refers to light energy capable of being absorbed by either an external photosensitive substance or a dental chromogen itself. For the purposes of this specification, photosensitive actinic radiation refers to light absorbed by a specific photosensitive substance, where chromosensitive actinic radiation refers to light absorbed by one or more dental chromogens. The terms "actinic radiation" and "actinic light" will be used interchangeably.
Také pro účely tohoto popisu se termínem „průsvitný rozumí mající vyšší než 70 % přenosu světla specifikované vlnové délky nebo v rámci vlnového pásma. Dále, všechna procenta složek kompozice jsou hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.Also for the purposes of this specification, the term "translucent" means having greater than 70% light transmission of a specified wavelength or within a wavelength band. Furthermore, all percentages of the components of the composition are by weight unless otherwise indicated.
Různé způsoby aplikace vynalezených zuby bělících kompozicí jsou účinné, i když většinou jsou preferovány způsoby, které dovolují akumulaci nebo koncentraci • fotosenzibilizátora v získané pelikule, sklovině nebo zubovině (tři zubní struktury prvořadě spojené s většinou zubních zabarvení). Toto je nej dokonaleji dosahováno kontaktováním zbarveného zubního povrchu s fotosenzibilizátorem před kontaktováním stejného zbarveného zubního povrchu oxidující kompozicí. Tímto způsobem fotosenzibilizátor je schopný proniknout do zubní struktury, a tak být přítomen na místě zubního chromogenu (—ů) před kontaktem s oxidující kompozicí a před expozicí zdrojem aktinického ozařování.Various methods of application of the inventive tooth whitening compositions are effective, although methods that allow accumulation or concentration of the photosensitizer in the acquired pellicle, enamel or dentin (the three tooth structures primarily associated with most tooth discolorations) are generally preferred. This is most effectively accomplished by contacting the stained tooth surface with the photosensitizer prior to contacting the same stained tooth surface with the oxidizing composition. In this manner, the photosensitizer is able to penetrate the tooth structure and thus be present at the site of the dental chromogen(s) prior to contact with the oxidizing composition and prior to exposure to a source of actinic radiation.
Fotocitlivé látky použitelné k dosažení žádaného efektu bělícího zuby zahrnují sloučeniny schopné absorbovat světelnou energii v biologicky přijatelných vlnových délkách popsaných limity bezpečnosti pro použití v ústní dutině. Všeobecně, takové vlnové délky jsou od asi 350 nanometrů (nm) do asi 700 nm, a zahrnují podíl UVA spektra (300 až 400 nm) a většinu viditelného světelného spektra (400 až 700 nm). Příklady sloučenin, které mohou ♦Photosensitizers useful for achieving the desired teeth whitening effect include compounds capable of absorbing light energy in the biologically acceptable wavelengths described by safety limits for use in the oral cavity. Generally, such wavelengths are from about 350 nanometers (nm) to about 700 nm, and include a portion of the UVA spectrum (300 to 400 nm) and most of the visible light spectrum (400 to 700 nm). Examples of compounds that can ♦
přeměňovat světelnou energii buď do tepla nebo do chemické energie, zahrnují polovodičové částice (zvláště oxid titaničitý a oxid zinečnatý nanometrické velikosti), deriváty benzofenonu, deriváty benzotriazolu, diketony (takové jak kafrchuinon a benzil), komplexní ligandy kovů (takové jako oxalat železito draselný, glukonat manganatý a různé kovo-bisfosphonatové chelaty), ftalocyanino kovové komplexy a jiné. Zvláštní příklad vhodné fotočitlivé kompozice je vodná disperze oxidu zinečnatého s částicemi velikosti mezi 5 až 20 nanometrů. Jakákoliv molekula schopná absorpce fotonů světla ve vlnovém pásmu od asi 350 nm do asi 700 nm a následně schopná přeměny energie uvedeného fotonu světla do . použitelné energie oxidace buď sama nebo v přítomnosti pomocné oxidující látky, se předpokládá k použití při praktickém provádění tohoto vynálezu.·convert light energy into either heat or chemical energy, include semiconductor particles (particularly nanometer-sized titanium dioxide and zinc oxide), benzophenone derivatives, benzotriazole derivatives, diketones (such as camphorquinone and benzil), complex metal ligands (such as ferric potassium oxalate, manganese gluconate and various metal-bisphosphonate chelates), phthalocyanine metal complexes and others. A specific example of a suitable photosensitive composition is an aqueous dispersion of zinc oxide with particles of size between 5 and 20 nanometers. Any molecule capable of absorbing photons of light in the wavelength range from about 350 nm to about 700 nm and subsequently capable of converting the energy of said photon of light into usable oxidation energy either alone or in the presence of an oxidizing agent is contemplated for use in the practice of the present invention.
Je preferováno, že vynalezené fotosenzibilizátory jsou molekulární velikosti, náboje, pH a hydrofobicitě/hydrofilicitě, jež dovolují účinné proniknutí do hlubších struktur zubní skloviny a zuboviny. Snadněji fotosenzibilizátor proniká do zubní struktury, mnohem pravděpodobněji po expozici fotosenzibilizátoru aktinickým ozařováním vhodné vlnové délky a energie, přičemž tato energie bude přeměněna do oxidační aktivity na místě nebo v těsné blízkosti samotného chromogenu. Fotosenzibilizátory mající molekulární velikost, následný náboj, pH, a/nebo » hydrofobicitu/hydrofilicitu, které předcházejí nebo limitují pronikání do hlubších zubních struktur, jsou * vhodné k použití v praktickém provedení tohoto vynálezu, avšak mohou být omezeny pro odstranění anebo při zničení chromogenů umístěných na vnějším zubním povrchu (vnější zabarvení).It is preferred that the inventive photosensitizers have a molecular size, charge, pH, and hydrophobicity/hydrophilicity that permit effective penetration into the deeper structures of tooth enamel and dentin. The more readily the photosensitizer penetrates the tooth structure, the more likely it is that it will be converted into oxidative activity at or in close proximity to the chromogen itself upon exposure of the photosensitizer to actinic radiation of appropriate wavelength and energy. Photosensitizers having a molecular size, subsequent charge, pH, and/or hydrophobicity/hydrophilicity that prevent or limit penetration into the deeper tooth structures are * suitable for use in the practice of the present invention, but may be limited in removing or destroying chromogens located on the outer tooth surface (external staining).
Specielně upřednostňované fotosenzibilizátory patří do všeobecné třídy komplexních ligandů kovů, které absorbují světlo v pásmu od asi 350 nm do asi 700 nm. Pro účely předkládaného popisu, termínem „ligand se rozumí organická molekula schopná komplexování nebo asociování s kovovým iontem ve vodném roztoku., tak, že reaktivita, rozpustnost nebo jakákoliv jiná fyzikální vlastnost řečeného kovového iontu je změněna. Takové komplexní ligandy kovů jsou také známé jako kovové koordinační komplexy. Vhodné kovové ionty zahrnují železo,, mangan, měď a jiné přechodné kovové ionty. Lze použít stavy různého mocenství nebo se mohou vyskytovat zároveň. Kovové ionty mohou být ve slinách, plaku nebo v získané pelikule na zubním povrchu. Kovové ionty mohou také přispívat formováním oxidů k určitým typům zubních zabarvení.Particularly preferred photosensitizers belong to the general class of complex metal ligands that absorb light in the range from about 350 nm to about 700 nm. For the purposes of the present disclosure, the term "ligand" refers to an organic molecule capable of complexing or associating with a metal ion in aqueous solution, such that the reactivity, solubility, or any other physical property of said metal ion is altered. Such complex metal ligands are also known as metal coordination complexes. Suitable metal ions include iron, manganese, copper, and other transition metal ions. Different valence states may be used or may be present simultaneously. The metal ions may be present in saliva, plaque, or in the resulting pellicle on the tooth surface. The metal ions may also contribute to certain types of tooth discoloration by forming oxides.
Vhodné ligandy kovových iontů zahrnují chelatující látky schopné asociace s kovovými ionty uvedenými výše ve vodných roztocích, jehož výsledkem je vodou ředitelný komplex kovového chelatu, který absorbuje světlo mezi asi .350 .nm. a 700 nm. Ilustrující, ale nikoli omezující příklady kovových koordinačních komplexů jsou tvořeny asociováním železa, manganu a mědi s chelatory, jako je ethylendiamintetraoctová kyselina (EDTA), diethylentriaminpentaoctQvá kyselina (DETPA), nitrilotrioctová kyselina (NTA), 1-hydroxyethyliden-l,1difosfonová kyselina, ethylenediamintetra(methylenfosfonová kyselina), diethylentríamjnpenta(methylenfosphonová kyselina), a polyoly, jako je sorbitol, xylitol, mannitol, maltitol,Suitable metal ion ligands include chelating agents capable of associating with the metal ions listed above in aqueous solutions, resulting in a water-soluble metal chelate complex that absorbs light between about .350 .nm. and 700 nm. Illustrative, but not limiting, examples of metal coordination complexes are formed by associating iron, manganese, and copper with chelators such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DETPA), nitrilotriacetic acid (NTA), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), and polyols such as sorbitol, xylitol, mannitol, maltitol,
- 18. ·· ·9 9' 99 • 0 0 0 0 · -· 9- 18. ·· ·9 9' 99 • 0 0 0 0 · -· 9
9 9 9 99 9 9 9
999 9·9999 9·9
9 9 99 9 9
9999 99 9999999 laktitol a jiné ne-karboxylované polyhydroxysloučeniny, plněji popsané v EP 443 651, takový popis je zde zahrnut v odkazech. Jakákoliv organické multidentání chelatující látka schopná formování fotoapsobčního koordinačního komplexu s kovovým iontem může být uvažována k využití v těchto inventivních kompozicích pro způsobech bělení zabarvení zubů.9999 99 9999999 lactitol and other non-carboxylated polyhydroxy compounds, more fully described in EP 443 651, such disclosure incorporated herein by reference. Any organic multidentate chelating agent capable of forming a photoabsorbing coordination complex with a metal ion may be contemplated for use in these inventive compositions for methods of whitening tooth discoloration.
Mnoho vynalezených komplexů kovového ligandů má absorpční spektrum, které je závislé na hodnotě pH, všeobecně takové komplexy budou ukazovat větší stupeň absorpce mezi 350 a 700 nm při pH větším než asi 4,0, světelná absorpce v tomto rozmezí roste se vzrůstajícím pH. Např. vodný komplex formovaný mezi 1-hydroxyethyliden1,1-difosfonovou kyselinou a železnatými ionty je vlastně průsvitná viditelnému světlu při pH 3,0, ale absorbuje silně ve spektrální oblasti mezi 350 a 500 nm jak pH roste k 7,0.Many of the metal ligand complexes that have been developed have absorption spectra that are pH dependent; in general, such complexes will show a greater degree of absorption between 350 and 700 nm at pH greater than about 4.0, the light absorption in this range increasing with increasing pH. For example, the aqueous complex formed between 1-hydroxyethylidene1,1-diphosphonic acid and ferrous ions is essentially transparent to visible light at pH 3.0, but absorbs strongly in the spectral region between 350 and 500 nm as the pH increases toward 7.0.
V některých případech, prekurzor fotosenzibilízátoru může být zahrnut přímo do oxidujících kompozic, kde nesnadno absorbuje světlo ve viditelné oblasti spektra od 400 do 700 nm. Nicméně po kontaktu se zubním povrchem (pokud tam je umístěn s oxidující kompozicí), prekurzor fotosenzibilizátoru se může sloučit například s kovovým iontem, jako je železo, vyskytujícím se ve slinách nebo nalézajícím se v interstitialní tekutině skloviny a zuboviny, s následující tvorbou in sítu, aktivního fotosenzibilizátoru schopného aktivace oxidující sloučeniny po vystavení aktinickému ozařování.In some cases, the photosensitizer precursor may be incorporated directly into the oxidizing compositions, where it does not readily absorb light in the visible region of the spectrum from 400 to 700 nm. However, upon contact with the tooth surface (if placed there with the oxidizing composition), the photosensitizer precursor may combine, for example, with a metal ion such as iron, present in saliva or found in the interstitial fluid of enamel and dentin, with the subsequent formation in situ, of an active photosensitizer capable of activating the oxidizing compound upon exposure to actinic radiation.
• · · · · · · ···· ·· ··· ···· ··• · · · · · · ··· ·· ·· ·· ··· ··· ··
Pochopitelně, pouze ty sloučeniny, které jsou stále ve vysoce oxidačním prostředí jsou vhodné pro zahrnutí přímo do oxidující kompozice. Například taková sloučenina je 1hydroxyethyliden-1,1-difosfonová kyselina (obchodně dosažitelná pod ochrannou známkou Dequest 2010 a prodávána jako 60% aktivní roztok firmou Monsanto Corporation, St. Louis, Missoury).Of course, only those compounds that are still in a highly oxidizing environment are suitable for inclusion directly in the oxidizing composition. For example, such a compound is 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (commercially available under the trademark Dequest 2010 and sold as a 60% active solution by Monsanto Corporation, St. Louis, Missouri).
Schopnost určitých kovových chelatů působit jako fotosenzibilizátor byla zaznamenána- v literatuře různými pracovníky. Např. Van der Zee a kol. („Hydroxy1 Radical Generation by a Light-Dependent Fenton Reaction ve Free Radical Biology & Medicine, 14, 105 až 113 (1993) popsal konverzi Fe(III) na Fe(II) zprostředkovanou světlem v přítomnosti chelatizující látky a peroxid vodíku. Redukce Fe(III) chelatů světlem o 300 nanometrech za výtěžku Fe(II) se ukázala pokračovat stejnoměrně po dobu asi 30 minut, s přeměnou na Fe(II) v rozmezí od asi 40 % do asi 80 %, v závislosti na zvláštní studované chelatizujíci sloučenině. Fe(II) tak inicioval vytvoření degradace svého peroxidu vodíku Fenton typu, na získání hydroxylových radikálů, které zachytily radikály a byly detektovány elektronovou spinovou resonancí (ESR). Původci nebylo navrhováno nebo implikováno, že tato fotochemická reakce by mohla být upotřebitelná v oxidaci chromoforů, tak jak byly nalezeny v lidském zubu.The ability of certain metal chelates to act as photosensitizers has been reported in the literature by various workers. For example, Van der Zee et al. ("Hydroxy1 Radical Generation by a Light-Dependent Fenton Reaction" in Free Radical Biology & Medicine, 14, 105-113 (1993) described the light-mediated conversion of Fe(III) to Fe(II) in the presence of a chelating agent and hydrogen peroxide. Reduction of Fe(III) chelates by 300 nanometer light to yield Fe(II) was shown to proceed uniformly for about 30 minutes, with conversion to Fe(II) ranging from about 40% to about 80%, depending on the particular chelating agent studied. The Fe(II) thus initiated a Fenton-type degradation of its hydrogen peroxide to yield hydroxyl radicals, which trapped the radicals and were detected by electron spin resonance (ESR). It was not suggested or implied by the inventors that this photochemical reaction could be useful in the oxidation of chromophores such as those found in human tooth.
Užitečné oxidující sloučeniny zahrnují kapaliny a gely, přednostně obsahující peroxid nebo peroxykyselinu známou v oboru. Tyto oxidující sloučeniny zahrnují, ··· ·· • · · · • · · • ··· · • · ··· · ·· ·· ·· , ·· • · * · · · • · · · · • · · · ♦ · • · · · · ···· ·· ·· peroxid vodíku, peroxid karbamídu, peroxidy alkalických kovů, peroxykarboxylatv alkalických kovů a p.erboraty alkalických kovů, na které však výčet není omezen. Často, může být žádoucí použit peroxykyselinu, jako je peroxyoctov-á kyselina (například při pokusu eliminovat velice vzdorující zubní zabarvení způsobené tetracyklinem)Useful oxidizing compounds include liquids and gels, preferably containing a peroxide or peroxyacid known in the art. These oxidizing compounds include, but are not limited to, hydrogen peroxide, carbamide peroxide, alkali metal peroxides, alkali metal peroxycarboxylates, and alkali metal perborates. Often, it may be desirable to use a peroxyacid such as peracetic acid (for example, when attempting to eliminate very stubborn tooth discoloration caused by tetracycline).
V JS.K21UI tpozicí bělící zuby. Peroxykyselina může být obsažena přímo v oxidující kompozici (umožňující průsvitnost světelnou energii mezi asi 350 a asi' 700 nm). Alternativně, peroxykyselina může být tvořena kombinací dvou a více oddělených fází (jedna z nich obsahuje prekursor peroxykyseliny, jako glycery) .acetat a druhá obsahuje jednu z oxidujících sloučenin popsaných výše) před aplikací na povrch zubu. Přednostně, peroxykyselina je vytvořena in šitu, kontaktem mezí povrchem zubu a prekursorem peroxykyseliny před aplikací oxidující slouče-niny; peroxykyselina je takto tvořena jen na zabarvené zubní struktuře a v této struktuře, kde je nejvíce prospěšná procesu bělení zubů. Vhodné prekursory peroxykyseliny obsahují, ale na ně nej sou omezeny, glyceryltriacetat, acetylované aminokyseliny, acetylosalicylovou kyselinu a Ν,Ν,Ν',Νtetraacetylethylendiamin, vinylacetatové polymery a kopolymery, acetylcholin a jiné biologicky přijatelné acetylové sloučeniny.In JS.K21UI tposition whitening teeth. The peroxyacid may be included directly in the oxidizing composition (allowing translucency to light energy between about 350 and about 700 nm). Alternatively, the peroxyacid may be formed by combining two or more separate phases (one of which contains a peroxyacid precursor, such as glyceryl acetate and the other contains one of the oxidizing compounds described above) before application to the tooth surface. Preferably, the peroxyacid is formed in situ, by contact between the tooth surface and the peroxyacid precursor prior to application of the oxidizing compound; the peroxyacid is thus formed only on the stained tooth structure and in that structure, where it is most beneficial to the tooth whitening process. Suitable peroxyacid precursors include, but are not limited to, glyceryl triacetate, acetylated amino acids, acetylsalicylic acid and N,N,N',Ntetraacetylethylenediamine, vinyl acetate polymers and copolymers, acetylcholine, and other biologically acceptable acetyl compounds.
Oxidující sloučeniny jsou kapalné, gelove nebo pevne kompozice průsvitné světlem o vlnové délce schopné aktivace fotocitlivé látky na povrchu zubu; světelná energie jinak bude zeslabena filmem či vrstvou oxidující φφ . ΦΦ Φ .ΦΦ .. · · ·9 · ' φ· ' · Φ Φ · * Φ' ··>'.·'·>· Φ .71- ··· · φφφφφ φ ΦΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ φ φ φφ φφφφ φφφφ φφ φφφ φφφφ ·♦ φφ sloučeniny mezi zdrojem aktinického ozařování a fotosenzibilizátorem na povrchu zubní skloviny. Ježto je zubní sklovina místem odbarvení zubu, nej efektivnější metody bělení zubů bude dosaženo, když většina nebo všechna světelná energie dosáhne fotosenzibilizátoru na povrchu zubní skloviny. Příklad vhodné kompozice, která je průsvitná světelnou energií mezi 380 a 500 nm je 6% gel peroxidu vodíku s pH okolo 7,0, jenž je zahuštěn na viskozitu přibližně 100 000 mPas s neutralizovaným karboxypolymethylenem.Oxidizing compounds are liquid, gel or solid compositions translucent to light of a wavelength capable of activating a photosensitizer on the tooth surface; the light energy would otherwise be attenuated by a film or layer of oxidizing φφ . ΦΦ Φ .ΦΦ .. · · ·9 · ' φ· ' · Φ Φ · * Φ' ··>'.·'·>· Φ .71- ··· · φφφφφ φ ΦΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ φ φ φ φ φφ φφφφ φφφφ φφφφ φφφφ φφφφ ·♦ φφ compounds between the source of actinic radiation and the photosensitizer on the tooth enamel surface. Since the tooth enamel is the site of tooth discoloration, the most effective method of tooth whitening will be achieved when most or all of the light energy reaches the photosensitizer on the tooth enamel surface. An example of a suitable composition that is transparent to light energy between 380 and 500 nm is a 6% hydrogen peroxide gel with a pH of about 7.0, which is thickened to a viscosity of approximately 100,000 mPas with neutralized carboxypolymethylene.
Další nečekaná výhoda využití oxidující kompozice průsvitné fotocitlivému aktinickému ozařování je, že jisté vlnové délky světla se zdají být absorbovány zubními chromogeny způsobem, jenž podporuje jejich oxidaci do nechromogenního stavu. Studie reflektance ukazují, že zubovina a sklovina propouštějí zelené světlo, odrážejí žluté/červené světlo a absorbují modré světlo. Ačkoli není žádoucí být vázán zvláštní teorií, světlo je absorbováno molekulami odpovědnými za zubní zabarvení; tudíž, zubní chromogeny mohou působit způsobem podobným fotosenzibilizátorům. Konkrétně, vystavování určitým vlnovým délkám může zvýšit stupeň energetické úrovně pi elektronů karbonylové části (C=O), dvojné vazby (C=C) a konjugované dvojné vazby (C=C-C=C), co způsobuje, že jsou citlivější na útok aktivních oxidujících lýtek, jako je perhydroxylový anion (HOO-), aňiony peroxykyseliny (RCOOO-), a radikálové druhy jako je hydroxylový radikál (HO*) a perhydroxylový radikál (HOO*). Aby zničily nebo rozpustily chromogenové látky, aktivační energie reakce • 4 49 4Another unexpected advantage of using an oxidizing composition that is translucent to actinic light is that certain wavelengths of light appear to be absorbed by dental chromogens in a manner that promotes their oxidation to a non-chromogenic state. Reflectance studies show that dentin and enamel transmit green light, reflect yellow/red light, and absorb blue light. While not wishing to be bound by any particular theory, light is absorbed by the molecules responsible for tooth color; therefore, dental chromogens may act in a manner similar to photosensitizers. Specifically, exposure to certain wavelengths can increase the energy level of the pi electrons of the carbonyl moiety (C=O), double bond (C=C), and conjugated double bond (C=C-C=C), making them more susceptible to attack by active oxidizing species such as perhydroxyl anion (HOO-), peroxyacid anions (RCOOO-), and radical species such as hydroxyl radical (HO*) and perhydroxyl radical (HOO*). To destroy or dissolve chromogens, the activation energies of the reactions • 4 49 4
44
94 9 9994 9 99
4449 49 mezi jednou z výše popsaných světlo absorbujících částí a aktivními oxidujícími látkami musí být překonána; tudíž, světlo podporováno atakem chromogenu vede k účinnější dastrukci částí molekuly zodpovědných za výskyt zabarvení zubu zvyšováním energetických stavů elektronů v určitých chemických vazbách ve světlo absorbující molekule z normálního vazebného orbitalu pi do nevazebného orbitalu pi. I když v méně stabilním nevazebném orbitalu pi, světlo absorbující dvojná vazba má značný jednovazebný charakter a je mnohem lépe napadnutelná oxidujícími látkami, jako jsou peroxidy a peroxykyseliny. Teoreticky, aktinické světlo o specifické energii a vlnové délce, jednoduše skrz proces popsaný výše, může využít molekulu zubního chromogenu jako fotosenzibilizátor, aby zvýšil účinnost dané oxidační kompozice v kontaktu s výše řečeným zubním chromogenem.4449 49 between one of the above-described light-absorbing moieties and the active oxidizing agents must be overcome; therefore, light-assisted attack by the chromogen leads to more efficient destruction of the moieties of the molecule responsible for the occurrence of tooth discoloration by raising the energy states of electrons in certain chemical bonds in the light-absorbing molecule from the normal bonding pi orbital to the non-bonding pi orbital. Although in the less stable non-bonding pi orbital, the light-absorbing double bond has a significant single bond character and is much more susceptible to attack by oxidizing agents such as peroxides and peroxyacids. Theoretically, actinic light of a specific energy and wavelength, simply through the process described above, can utilize the dental chromogen molecule as a photosensitizer to enhance the effectiveness of a given oxidizing composition in contact with the aforementioned dental chromogen.
Světlem aktivovaná metoda bělení zubů, ve shodě se zvláštním ztělesněním vynálezu zahrnuje kontakt povrchu zubní skloviny s fotocitlivou látkou, dále kontakt povrchu zubu ošetřovaného fotosenzibilizátorem s oxidující sloučeninou, a poté vystavování povrchu zubu světelné energii schopné aktivovat fotosenzibilizátor, jenž naopak aktivuje oxidující sloučeniny na povrchu zubní skloviny.A light-activated method of tooth whitening, in accordance with a particular embodiment of the invention, comprises contacting the surface of the tooth enamel with a photosensitizer, further contacting the tooth surface treated with the photosensitizer with an oxidizing compound, and then exposing the tooth surface to light energy capable of activating the photosensitizer, which in turn activates the oxidizing compounds on the tooth enamel surface.
Další světlem aktivovaná metoda bělení zubů, ve shodě s dalším ztělesněním tohoto vynálezu zahrnuje styk povrchu zubní skloviny s oxidující sloučeninou, jež obsahuje prekursor fotosenzibilizátoru, přičemž je vidět, že tento *» · · · 4 φ · · * · ♦ • ·· Φ Φ < Φ Φ · φφ φAnother light-activated method of whitening teeth, in accordance with another embodiment of the present invention, comprises contacting the surface of the tooth enamel with an oxidizing compound containing a photosensitizer precursor, wherein it is seen that this *» · · · 4 φ · · * · ♦ • ·· Φ Φ < Φ Φ · φφ φ
ΦΦΦ » Φ ΦΦΦΦ • ΦΦΦΦ Φ Φ ΦΦ ΦΦ · φ · ΦΦ ΦΦΦΦΦΦΦ » Φ ΦΦΦΦ • ΦΦΦΦ Φ Φ ΦΦ ΦΦ · φ · ΦΦ ΦΦΦΦ
ΦΦΦΦ φφ ΦΦΦ ΦΦΦΦ «Φ ΦΦ prekursor absorbuje aktinické ozařování v rozmezí 350 až 700 nm pouze po kontaktu s již uvedeným povrchem zubu. Jak se prekursor fotosenzibilizátoru stává absorbentem světla, povrch zubu je vystaven světelné energii schopné aktivovat nyní absorbentový fotosenzibilizátor, který naopak aktivuje oxidující sloučeninu pro bělení na povrchu zubu.The precursor absorbs actinic radiation in the range of 350 to 700 nm only after contact with the aforementioned tooth surface. As the photosensitizer precursor becomes a light absorber, the tooth surface is exposed to light energy capable of activating the now absorbent photosensitizer, which in turn activates the oxidizing bleaching compound on the tooth surface.
Jiná světlem aktivovaná metoda bělení zubů, ve shodě s dalším ztělesněním tohoto vynálezu zahrnuje kontakt povrchu zubní skloviny s oxidující sloučeninou a potom vystavení řečeného povrchu zubní skloviny aktinickému ozařování odpovídajícímu vlnové délce absorpce molekuly zubního chromogenu. Preferované vlnové délky světla v tomto ztělesnění zahrnují tyto délky mezi přibližně 350 a asi 700 nanometry, výhodnější ztělesnění zahrnuje tyto délky mezi přibližně 380 a asi 550 nanometry s nejupřednostňovanějšími vlnové délky jsou mezi přibližně 400 a zhruba 505 nanometrů. Ve všech výše popsaných metodách, oxidující kompozice musí být průsvitná pro aktinické ozařování využitelné k umožnění světelné energii o specifické vlnové délce dosáhnout povrchu zubu.a níže položených struktur.Another light-activated method of whitening teeth, in accordance with another embodiment of the present invention, comprises contacting the surface of the tooth enamel with an oxidizing compound and then exposing said tooth enamel surface to actinic radiation corresponding to the absorption wavelength of the tooth chromogen molecule. Preferred wavelengths of light in this embodiment include those between about 350 and about 700 nanometers, more preferred embodiments include those between about 380 and about 550 nanometers with the most preferred wavelengths being between about 400 and about 505 nanometers. In all of the above-described methods, the oxidizing composition must be translucent to the actinic radiation useful to allow light energy of the specific wavelength to reach the tooth surface and underlying structures.
Ještě další světlem aktivovaná metoda bělení zubů, ve shodě s dalším ztělesněním tohoto vynálezu zahrnuje kontakt povrchu zubní skloviny s prekursorem peroxykyseliny před stykem uvedeného povrchu zubní skloviny s oxidující sloučeninou a následné vystaveníYet another light-activated method of teeth whitening, in accordance with another embodiment of the present invention, comprises contacting a tooth enamel surface with a peroxyacid precursor prior to contacting said tooth enamel surface with an oxidizing compound and subsequently exposing the tooth enamel surface to the peroxyacid precursor.
- 24 aktinickému ozařování popsanému výše. Prekursor peroxykyseliny může být umístěn na povrchu zubu společně nebo odděleně od fotosenzibilizátoru.- 24 actinic irradiation described above. The peroxyacid precursor may be placed on the tooth surface together with or separately from the photosensitizer.
Zabarvené zuby mohou být ošetřovány jednotlivě, například, směrováním světla na povrch jednoho zubu za použití optického vlákna jako světelného vodiče. V tom případě, několik zabarvených zubů je postupně vystaveno světlu, zubař či hygienik pohybuje světelným vodičem během procedury od zubu k zubu. Tento proces je jak pracovně intenzivní, tak časově náročný pro zubaře či hygienika, stejně jako nudný pro pacienta. Jinak, všechny zabarvené zuby mohou být vystaveny světlu současně buď přímým, osvětlením ze světelného zdroje zformovaného v podstatě podle zubního oblouku nebo nepřímým osvětlením ze světelného vodiče či zařízení, které je schopné osvětlovat všechny přední zuby najednou.Stained teeth can be treated individually, for example, by directing light onto the surface of a single tooth using an optical fiber as a light guide. In that case, several stained teeth are sequentially exposed to light, the dentist or hygienist moving the light guide from tooth to tooth during the procedure. This process is both labor-intensive and time-consuming for the dentist or hygienist, as well as tedious for the patient. Alternatively, all stained teeth can be exposed to light simultaneously, either by direct illumination from a light source shaped substantially to the dental arch, or by indirect illumination from a light guide or device capable of illuminating all anterior teeth at once.
Jedno takové zařízení pro současné a rovnoměrné osvětlování nejméně osmi centrálních zubů na horním a dolním oblouku je zobrazeno na obrázku 1. Toto preferované ztělesnění má tři lineární optické výstupní jednotky 11, 12 a 13 přesně umístěné na třech předních (směrem k pacientu) rovinách 1, 2 a 3. V preferovanějším šesti proužkovém ztělesnění, dvě tři proužková zařízení jsou umístěna jedna na druhé, co mé za výsledek šest optických výstupních jednotek předním směrem k povrchu pacienta, jak je zobrazeno na obrázku 2.One such device for simultaneously and uniformly illuminating at least eight central teeth on the upper and lower arches is shown in Figure 1. This preferred embodiment has three linear optical output units 11, 12 and 13 precisely positioned on three anterior (towards the patient) planes 1, 2 and 3. In a more preferred six-strip embodiment, two three-strip devices are positioned one above the other, resulting in six optical output units anterior to the patient surface, as shown in Figure 2.
· 4 <ί· 4 <ί
4 4 4 • «4 4 »4 44 4 4 • «4 4 »4 4
4 4 4 C4 4 4 C
44
4 4 4· 4 Ο4 4 4· 4 Ο
Ačkoli obrázky 1 a 2 ilustrují ztělesnění mající 3 výstupní jednotky a 6 výstupních jednotek, je zamýšleno, že zařízeni může mít jakýkoli počet výstupů či zářičů, od jednoho po mnoho výstupů. Každá výstupní jednotka se skládá se ze samostatného vlákna nebo svazku vláken, jenž je nakonec připojen ke světelnému zdroji. Ztělesnění mající 3 nebo 6 výstupních jednotek jsou nyní pro zařízení preferována neboť dosahují zcela jednotného osvětlení osmi či více centrálních zubů bez nadměrných výrobních problémů nebo nákladů. Více jak šest výstupních jednotek je samozřejmě proveditelné a může být ve skutečnosti výhodné z hlediska rovnoměrnosti osvětlení.Although Figures 1 and 2 illustrate embodiments having 3 output units and 6 output units, it is contemplated that the device may have any number of outputs or emitters, from one to many. Each output unit consists of a separate fiber or fiber bundle that is ultimately connected to a light source. Embodiments having 3 or 6 output units are currently preferred for the device because they achieve completely uniform illumination of eight or more central teeth without excessive manufacturing problems or costs. More than six output units are of course feasible and may in fact be advantageous from the perspective of uniformity of illumination.
Přední povrchy zařízení jsou umístěny tak, aby dávaly výstupní konfiguraci tak, že se kombinované svazky paprsků světla z každé výstupní jednotky přemění na osvětlení alespoň osmi centrálních zubů jak horního tak dolního oblouku nebo celkové oblasti od řezáků k prvním stoličkám v každé polovině oblouku, celková oblast je asi 10,4 cm2 u průměrného muže. Ačkoli obrázek 1 je vyobrazen z hlediska formy jako lineární, tyto výstupní jednotky mohou být jakéhokoliv tvaru, například okrouhlého, trojúhelníkovitého nebo lineárního. Jsou preferovány lineární formy, výhodná ztělesnění mají šest lineárních výstupních jednotek, každá výstupní jednotka má poměr délky k šířce asi 16 ± 20 %, tj. poměr od 12,8 do 19,2.The front surfaces of the device are positioned to provide an output configuration such that the combined beams of light from each output unit are converted to illuminate at least eight central teeth of both the upper and lower arches or the total area from the incisors to the first molars in each half-arch, the total area being about 10.4 cm 2 in the average male. Although Figure 1 is shown in terms of form as linear, these output units may be of any shape, for example round, triangular or linear. Linear forms are preferred, preferred embodiments having six linear output units, each output unit having a length to width ratio of about 16 ± 20%, i.e. a ratio of from 12.8 to 19.2.
V nejvíce preferovaných ztělesněních, 80 % světla promítaného z výstupních jednotek na 8 horních a dolních centrálních zubů je v rámci oblasti široké mezi asi 22,9 a '· ·In the most preferred embodiments, 80% of the light projected from the output units onto the 8 upper and lower central teeth is within a region between about 22.9 and '· · wide
- 26 «· · . » φφφ • φ φ φ φ Φ φ φφφ φ φ φ φ φ φφφφ asi 38,1 mm, přibližná vzdálenost od vrchu zubní skloviny horních zubů ke spodní části skloviny dolních zubů. Každá optická výstupní jednotka je výhodně připojena na čistální světelný zdroj dvěma skleněnými či plastovými svazky optických vláken, které začínají u distálního světelného zdroje, vstupují do zařízení skrz zdířku 20 a končí v trojdílném lineárním výstupovém okně.- 26 «· · . » φφφ • φ φ φ φ Φ φ φφφ φ φ φ φ φφφφ about 38.1 mm, the approximate distance from the top of the enamel of the upper teeth to the bottom of the enamel of the lower teeth. Each optical output unit is preferably connected to the cleaning light source by two glass or plastic fiber optic bundles that start at the distal light source, enter the device through the socket 20 and terminate in a three-part linear output window.
Nerovnoměrnost ve vláknovém přenosu je pozorována obvykle jako minoritní za nepřítomnosti aktuálních zlomenin na vlákně. Kolísání v optickém výstupu od bodu k bodu na povrchu každé výstupní jednotky nebo zářiče by nemělo být vyšší než asi +10 %.Non-uniformity in fiber transmission is usually observed to be minor in the absence of actual fiber breaks. The variation in optical output from point to point on the surface of each output unit or radiator should not exceed about +10%.
Ať je osvětlení zabarvených zubů prováděno jednotlivě nebo jako celek, světlo objevující se z přímého či nepřímého zdroje může být kontinuální (zapnuté po celou proceduru), přerušovaně kontinuální (primárně zapnuté s krátkými odpočinkovými pomlkami), pulsní (zapnuté a vypnuté v předurčené časové sekvenci a intensitě), nebo v kombinaci kontinuálního, přerušovaně kontinuálního a pulsního. V preferovaných ztělesněních je aplikováno od asi 10 do asi 200 mW/cm2 (miliWatt/cm2) světla kontinuálně na přední povrch zubů celou dobu od asi 10 do asi 90 minut. Ve výhodnějším ztělesnění od asi 100 do asi 160 mW/cm2 světla je aplikováno kontinuálně nebo kontinuálně s krátkými přerušeními na přední část povrchu zubů na dobu od asi 10 minut do asi 30 minut následováno přerušením nebo fází vzpnutí asi od 1 do 10 minut, s cyklem · · ' ·9 · 999 9 ύ> · ♦ ·· ·Whether the illumination of the stained teeth is performed individually or as a whole, the light emerging from a direct or indirect source may be continuous (on throughout the procedure), intermittently continuous (primarily on with short rest periods), pulsed (on and off in a predetermined time sequence and intensity), or a combination of continuous, intermittently continuous, and pulsed. In preferred embodiments, from about 10 to about 200 mW/cm 2 (milliWatt/cm 2 ) of light is applied continuously to the anterior surface of the teeth for a period of from about 10 to about 90 minutes. In a more preferred embodiment, from about 100 to about 160 mW/cm 2 of light is applied continuously or continuously with short interruptions to the anterior surface of the teeth for a period of from about 10 minutes to about 30 minutes followed by an interruption or ramp-up phase of from about 1 to 10 minutes, with a cycle of · · ' ·9 · 999 9 ύ> · ♦ ·· ·
9 9 9 9 99 9 9 9 9
9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9
9 9 9 9 99 9 9 9 9
9 99 99 9 9 9 99 99 99 9 9 9 9
A. I opakovaným po celou dobu, přibližně 40 až 60 minut.A. I repeated it for the entire time, approximately 40 to 60 minutes.
V jednom představovaném ztělesnění vynálezu mechanismus zpětné vazy založený na reflektanci může být použit na kontrolování bělící účinnosti a regulování celkového množství použité aktinického ozařování. Ve všech ztělesněních vynálezu umísťování světelného zdroje působí na hustotu použité energie na zuby, ježto hustota výkonu se snižuje se vzdáleností. Preferované umístění světelného zdroje se mění závisle na přesné povaze zařízení. Pro zařízení popsané výše je preferovaná vzdálenost pro umístění zařízení od přímého umístění proti přední straně povrchu zubů až k asi 50,8 mm na přední straně povrchu zubů (pokud se měří od středu světelného zdroje k centrálnímu zubu), nejvíce preferovanou vzdáleností je asi 44,5 mm.In one embodiment of the invention, a feedback mechanism based on reflectance can be used to control the whitening efficacy and regulate the total amount of actinic radiation applied. In all embodiments of the invention, the placement of the light source affects the density of energy applied to the teeth, as the power density decreases with distance. The preferred placement of the light source varies depending on the exact nature of the device. For the devices described above, the preferred distance for placing the device is from directly against the front surface of the teeth to about 50.8 mm on the front surface of the teeth (when measured from the center of the light source to the central tooth), the most preferred distance being about 44.5 mm.
K využití tohoto vynálezu v praxi je ukázáno více různých zdrojů aktinického ozařování. Obecně je uvažováno využití tohoto vynálezu v praxi jakýkoli světelným zdrojem schopným emitovat aktinické ozařování v potřebném rozmezí vlnové délky pro aktivací buď inventivního fotosenzibilizátoru nebo jiného energetického stavu zubních chromogenů. Zvláště jsou upřednostňovány světelné zdroje schopné emitovat aktinické ozařování, které je biologicky bezpečné a účinné, obzvláště takové zdroje, které vyzařují omezené množství infračerveného světla (700 nm a výše). Infračervené světlo snadněji pronikne do struktury zubu a může vyvolat nadměrnou teplotu stoupající v měkkýchA variety of actinic radiation sources are shown to be useful in the practice of the present invention. In general, any light source capable of emitting actinic radiation in the necessary wavelength range for activating either the inventive photosensitizer or other energy state of the dental chromogens is contemplated for use in the practice of the present invention. Light sources capable of emitting actinic radiation that is biologically safe and effective are particularly preferred, especially those sources that emit limited amounts of infrared light (700 nm and above). Infrared light penetrates tooth structure more readily and can cause excessive temperature rise in soft tissues.
tkáních. Jsou preferovány takové světelné zdroje (kombinované s filtry), které vyzařují pouze vlnové délky nutné pro aktivaci inventivního fotosenzibilizátoru a/nebo pro aktivaci chromoforů zubního zabarvení užívaných v procesu bělení zubů inventivními kompozicemi. Je obvykle přijímáno, že vzrůst teploty měkkých částí o více než 5,5° C po určitou signifikantní dobu může nenávratně poškodit zubní strukturu.tissues. Light sources (combined with filters) that emit only the wavelengths necessary to activate the inventive photosensitizer and/or to activate the tooth-colored chromophores used in the process of whitening teeth with the inventive compositions are preferred. It is generally accepted that an increase in the temperature of soft tissues of more than 5.5° C. for a significant period of time can irreversibly damage tooth structure.
Uvedeno přesněji, světelné zdroje jež emitují aktinické záření o vlnových délkách v rozsahu od asi 350 nanometrů do asi 700 nanometrů jsou obzvláště preferovány vzhledem k tomu, že jak fotosenzibilizátory zde popsané, tak molekuly chromogenu zubu odpovědné za zubní zabarvení absorbují primárně v této oblasti spektra. Světelné zdroje jež emitují aktinické záření ve vlnových délkách od asi 400 do asi 505 nanometrů jsou nejpreferovanější. Rovnoměrnost výstupních jednotek by měla být asi +/- 10 % přes oblast jednou přeneseného paprsku skrz skleněné či plastové vlákno do optické výstupní jednotky, která může být umístěna před pacientovými zuby. Ačkoliv nejsou žádná omezení ve vstupu a délkovém rozměru takového vlákna, je preferováno vlákno asi 10 mm v průměru a 3 m v délce. Taková energie může být zajištěna zdrojem, jenž generuje kontinuální elektromagnetické spektrum filtrované na preferovanou vlnovou délku s kolísáním ne větším než asi +/- 10 % nebo zdrojem, jenž generuje vyzařování přímého spektra nebo kombinace obou. Vhodné lampy, které emitují aktinické záření v preferovaném rozpětí vlnové délkyMore specifically, light sources that emit actinic radiation in the wavelength range of about 350 nanometers to about 700 nanometers are particularly preferred since both the photosensitizers described herein and the tooth chromogen molecules responsible for tooth coloration absorb primarily in this region of the spectrum. Light sources that emit actinic radiation in the wavelength range of about 400 to about 505 nanometers are most preferred. The uniformity of the output units should be about +/- 10% over the area of the beam once transmitted through the glass or plastic fiber to the optical output unit, which can be positioned in front of the patient's teeth. Although there are no restrictions on the input and length dimensions of such a fiber, a fiber about 10 mm in diameter and 3 m in length is preferred. Such energy may be provided by a source that generates a continuous electromagnetic spectrum filtered to a preferred wavelength with a variation of no more than about +/- 10% or by a source that generates a direct spectrum radiation or a combination of both. Suitable lamps that emit actinic radiation in the preferred wavelength range
- 290« ·· > 0« ·0 ·· « · · '0 0 · · 0 · · · 0 • 00 0 · 9 · 0 *- 290« ·· > 0« ·0 ·· « · · '0 0 · · 0 · · · 0 • 00 0 · 9 · 0 *
000 0 0 · 00 0 · 0 • 9 · 0 ♦ · · 0000 0 0 · 00 0 · 0 • 9 · 0 ♦ · · 0
000 0 0« 000 0000 09 0« zahrnují mimo jiné lineární zábleskové lampy, wolframové halogeny, kovové halogeny, xenonové krátké obloukovky, rtuťové krátké obloukovky, rtuťovo xenonové krátké obloukovky, argono plasmové obloukovky a argonové krátké Obloukové lampy. Výstup dvou Mejiro BMH 250 Watt kovových halogenových lamp filtrovaných skrz dichroické filtry na vlnovou délku od přibližně 400 do 505 nanometrů vyhovují těmto kriteriím.000 0 0« 000 0000 09 0« include, but are not limited to, linear flash lamps, tungsten halogens, metal halides, xenon short arc lamps, mercury short arc lamps, mercury-xenon short arc lamps, argon plasma arc lamps, and argon short arc lamps. The output of two Mejiro BMH 250 Watt metal halide lamps filtered through dichroic filters to a wavelength range of approximately 400 to 505 nanometers meets these criteria.
Následující příklady ukazují preferovaná ztělesnění tohoto vynálezu. Tato ztělesnění jsou toliko ilustrativní a nejsou určena a neměla by být chápána jakýmkoliv způsobem jako omezování patentových nároků tohoto vynálezu.The following examples illustrate preferred embodiments of the present invention. These embodiments are illustrative only and are not intended to and should not be construed in any way as limiting the scope of the claims of the present invention.
Přiklad 1Example 1
Za účelem určit schopnost vynalezených kompozic odstraňovat zubní zabarvení, byla provedena předběžná in vitro studie na zabarvené hovězí sklovíně. Ze zubní skloviny byly vyříznuty čtverce o straně 4 mm, za použití diamantového řezacího disku, z trvalých hovězích řezáků. Užitím tvořítka, byly sklovinné čtverce zality do čisté polyesterové odlévací pryskyřice (NATCOL Crafts INC., Redlands, Kaliforníce) pro zajištění bloků o 1,5 cm2 s vystaveným labialním povrchem. Vrchní povrch polyesterových bloků byl vyrovnán na úroveň okolního labíálního povrchu u čtverců skloviny pomocí střihače zubních modelů. Povrch byl potom uhlazen ručním pískováním na smirkovém papíře hrubosti zrna 400 za použití vody jako lubrikantu dokud všechny obrušované značky nebyly odstraněny. Konečně, horní povrch bloků byl ručně vyleštěn do zrcadlové podoby za použití vodní suspenze z GK1072 kalcinovaného kaolinu (velikost středové částice =1,2 mikrometru) na bavlněné látce. Vzorky s povrchovou úpravou byly prozkoumány pod rozřezávacím mikroskopem a byly vyřazeny pokud měly povrchové nedokonalosti.In order to determine the ability of the inventive compositions to remove tooth discoloration, a preliminary in vitro study was conducted on stained bovine enamel. 4 mm squares of enamel were cut from permanent bovine incisors using a diamond cutting disc. Using a mold, the enamel squares were embedded in clear polyester casting resin (NATCOL Crafts INC., Redlands, Calif.) to provide 1.5 cm 2 blocks with the labial surface exposed. The top surface of the polyester blocks was leveled to the surrounding labial surface of the enamel squares using a dental model cutter. The surface was then smoothed by hand sanding on 400 grit emery paper using water as a lubricant until all abrasion marks were removed. Finally, the top surface of the blocks was hand polished to a mirror finish using an aqueous suspension of GK1072 calcined kaolin (median particle size = 1.2 micrometers) on cotton cloth. The surface-treated samples were examined under a dissecting microscope and were discarded if they had surface imperfections.
Při přípravě pro formování uměle zabarvené pelíkuly na sklovině, byly vzorky leptány po dobu 60 sekund v 0,2 M HC1 a následně ponořeny na 30 sekund do nasyceného roztoku uhličitanu sodného. Závěrečný lept byl proveden s 1% fytovou kyselinou po dobu 60 sekund, poté byly vzorky opláchnuty deionizovanou vodou a připojeny k zabarvujícímu aparátu.In preparation for the formation of an artificially colored pellicle on enamel, the samples were etched for 60 seconds in 0.2 M HCl and then immersed in a saturated sodium carbonate solution for 30 seconds. A final etching was performed with 1% phytic acid for 60 seconds, after which the samples were rinsed with deionized water and connected to the staining apparatus.
Pelikulu zabarvující aparát byl konstruován pro zajištění střídavého ponořování do zabarvujícího roztoku a sušení vzorků vzduchem. Aparát sestával z hliníkové plošné báze jenž podporovala teflonouvou tyč (17,8 mm v průměru) připojenou na elektromotor, který pomocí rychlostní převodovky, rotoval tyčí s konstantní frekvencí otáček 1,5 za minutu. Závitové otvory pro šrouby byly rozloženy v pravidelných intervalech podél délky tyče. Zubní vzorky byly připojeny na tyč prvním lepením hlavy plastického šroubu na zadní část vzorku. Šroub je pak utažen uvnitř otvoru v tyči. Pod tyčí byl odnímatelný žlab • » · 94 · ' 0 · • 9 4 4 • · • · •31 ο kapacitě 300 ml, který zadržel pelikulu, zabarvující roztok.The pellicle staining apparatus was designed to provide alternating immersion in the staining solution and air drying of the specimens. The apparatus consisted of an aluminum flat base supporting a Teflon rod (17.8 mm in diameter) connected to an electric motor which, by means of a speed gearbox, rotated the rod at a constant speed of 1.5 revolutions per minute. Threaded holes for screws were spaced at regular intervals along the length of the rod. The dental specimens were attached to the rod by first gluing the head of a plastic screw to the back of the specimen. The screw was then tightened inside the hole in the rod. Below the rod was a removable trough • » · 94 · ' 0 · • 9 4 4 • · • · •31 ο with a capacity of 300 ml which held the pellicle staining solution.
Pelikulu zabarvující roztok byl připraven přidáním 1,02 gramu instantní kávy, 1,02 gramu instantního čaje a 0,75 gramu žaludečního slizu (Nutritional Biochemicals Corp., Cleveland OH 44128) k 250 ml sterilizované triptikasy ze sojového bujónu. Také bylo přidáno přibližně 50 ml 24-hodinové Micrococcus luteus kultury do zabarvujícího bujónu. Aparát, s připojenými vzorky skloviny a zbarvujícím roztokem ve žlabu, byl pak umístěn do inkubátoru při teplotě 370 0 C se vzorky nepřetržitě rotujícími zbarvujícím roztokem a vzduchem. Zbarvující roztok byl vyměněn jednou za každých 24 hodin po deset po sobě jdoucích dnů. S každou výměnou roztoku žlab a vzorky byly opláchnuty a kartáčovány deionizovanou vodou pro odstranění jakýchkoliv uvolněných usazenin. Jedenáctý den byl zabarvující roztok upraven přidáním 0,03 gramu FeCl3 ‘ 6H2O a toto pokračovalo s každodenní výměnou roztoku, dokud zabarvení filmu pelikuly na vzorcích nebylo dostatečně tmavé. Pak byly vzorky odstraněny ze zabarvujícího roztoku, důkladně vykartáčovány deionizovanou vodou a chlazeny ve zvlhčující komoře do dalšího použití.The pellicle staining solution was prepared by adding 1.02 grams of instant coffee, 1.02 grams of instant tea, and 0.75 grams of gastric mucus (Nutritional Biochemicals Corp., Cleveland OH 44128) to 250 ml of sterilized trypticase soy broth. Approximately 50 ml of a 24-hour Micrococcus luteus culture was also added to the staining broth. The apparatus, with the attached enamel samples and the staining solution in the trough, was then placed in an incubator at 370 ° C with the samples continuously rotating through the staining solution and air. The staining solution was changed once every 24 hours for ten consecutive days. With each solution change, the trough and samples were rinsed and brushed with deionized water to remove any loose deposits. On the eleventh day, the staining solution was adjusted by adding 0.03 grams of FeCl3· 6H2O and this was continued with daily replacement of the solution until the staining of the pellicle film on the samples was sufficiently dark. The samples were then removed from the staining solution, brushed thoroughly with deionized water, and cooled in a humidifying chamber until further use.
Byla získána měření absorbance přes celé viditelné spektrum za použití CIELAB barevné škály (Commission International de I/Eclairage, doporučení na jednotnou barevnou škálu, rozdílné porovnávání barev a e „ € psychometrické termíny barev, dodatek 2 k CIE publikaci 15 (E-13.1) 1971 (TC-1.3), 1978, Paříž: Beaurea Central de la CIE, 1978). CIELAB škála barev ohodnotí barvu za podmínek tří os kulové plochy, nazvaných L, a a b. Hodnota „L je osa v barevné ploše, která se vztahuje k světlosti a tmavosti na škále od 0 (černá) do 100 (bílá). Hodnota „a je osa, která se vztahuje k barvě od žluté po modrou škálu, s hodnotou 0 v centru plochy, kladné hodnoty jsou směrem k žluté a záporné hodnoty jsou směrem k modré. Hodnota „b je osa, která se vztahuje k barvě od červené po zelenou, s hodnotou 0 v centru plochy, kladné hodnoty jsou směrem k červené a záporné hodnoty jsou směrem k zelené.Absorbance measurements were obtained over the entire visible spectrum using the CIELAB color scale (Commission International de I/Eclairage, Recommendation on a uniform color scale, differential color comparison and psychometric terms of color, Supplement 2 to CIE Publication 15 (E-13.1) 1971 (TC-1.3), 1978, Paris: Beaurea Central de la CIE, 1978). The CIELAB color scale evaluates color in terms of three axes of a spherical surface, called L, a, and b. The L value is the axis in the color surface that relates to lightness and darkness on a scale from 0 (black) to 100 (white). The a value is the axis that relates to the color from the yellow to blue scale, with the value 0 at the center of the surface, positive values are toward yellow, and negative values are toward blue. The b value is the axis that relates to the color from red to green, with the value 0 in the center of the area, positive values are towards red and negative values are towards green.
Bylo umožněno, aby vzorky zabarvené skloviny byly sušeny vzduchem za teploty místnosti po nejméně jednu hodinu před měřením absorbance. Měření bylo vedeno zarovnáváním 4mm2 segmentu zabarvené skloviny přímo přes 3mm štěrbinu spektro-fotometru Minolta. Pro každý vzorek byly vzaty v průměru 3 absorbační údaje používající L*a*b* činitele.The stained glass samples were allowed to air dry at room temperature for at least one hour before absorbance measurements were made. The measurements were conducted by aligning a 4mm2 segment of stained glass directly across the 3mm slit of a Minolta spectrophotometer. For each sample, an average of 3 absorbance readings was taken using L*a*b* factors.
Rozdíly mezi předléčebnými (základními) a poléčebnými údaji pro každý barevný činitel (L*, a* a b*) představovaly schopnosti testového řešení eliminovat chromogeny ze zabarveného zubu.The differences between pre-treatment (baseline) and post-treatment data for each color factor (L*, a*, and b*) represented the ability of the test solution to eliminate chromogens from the stained tooth.
Celková změna v barvě zbarvené pelikuly byla vypočtena za použití rovnice CIELABThe total change in color of the stained pellicle was calculated using the CIELAB equation
ΔΕ = [(AL*)2 + (Aa*)2 + (Ab*)2]172 ΔΕ = [(AL*) 2 + (Aa*) 2 + (Ab*) 2 ] 172
Hodnota „opravené ΔΕ byla vypočtena eliminováním od horního přípravku přidáním jakéhokoliv kladné hodnoty Aa nebo Ab (kladné hodnoty Aa a Ab jsou změny v zubní barvě v opačném směru od nuly a z toho důvodu je zamýšleno přidání barvy než její odstranění).The “corrected ΔE” value was calculated by eliminating from the upper preparation any positive Aa or Ab value (positive Aa and Ab values are changes in tooth color in the opposite direction from zero and therefore are intended to add color rather than remove it).
Byla připravena následující oxidující kompozice, která se skládala z přibližně 15 % hmotnostních peroxidu vodíku a z 1 % hmotnostního prekursoru fotosenzibilizátoru, 1-hydroxyethyliden-l,1-difosfonové kyseliny (Dequest 2010, Monsanto Corp., St. Louis, Missouri). Vysoce vyčištěná voda (18,2 megaohmů, filtrovaná skrz 0,2 mikrometrový filtr) byla využita za účelem udržení dobré stability kompozice během skladováni. Kompozice byla zahuštěna s polymerem karboxypolymethylenovým (Carbopol 974P, B.F., Goodrich Co., Cleveland, Ohio) na hustotu lehkého, netekoucího gelu. V malém procentu byl přidán glycerin jako zvlhčovač a stabilizátor (jako zachycovač volných radikálů) a Carbopol 974P byl neutralizován na pH 5,00 hydroxidem amonným, co vedlo k vytvoření průsvitného a tixotropního gelu.The following oxidizing composition was prepared, consisting of approximately 15% by weight hydrogen peroxide and 1% by weight of the photosensitizer precursor, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (Dequest 2010, Monsanto Corp., St. Louis, Missouri). Highly purified water (18.2 megohms, filtered through a 0.2 micron filter) was used to maintain good stability of the composition during storage. The composition was thickened with carboxypolymethylene polymer (Carbopol 974P, B.F., Goodrich Co., Cleveland, Ohio) to the density of a light, non-flowing gel. A small percentage of glycerin was added as a humectant and stabilizer (as a free radical scavenger) and the Carbopol 974P was neutralized to pH 5.00 with ammonium hydroxide, resulting in the formation of a translucent and thixotropic gel.
SložkaComponent
ProcentoPercent
Destilovaná voda 49,400Distilled water 49,400
1-Hydroxyethyliden-l,1-difosfonová kyselina 1,0001-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid 1,000
Glycerin 99,7% 5,000Glycerin 99.7% 5,000
Peroxid vodíku. 35% 42,900Hydrogen peroxide. 35% 42,900
Carbopol 974P 1,700Carbopol 974P 1,700
Hydroxid amonný 29% do pH 5,5Ammonium hydroxide 29% to pH 5.5
CELKEM 100,000TOTAL 100,000
Shora uvedená kompozice byla připravena v plastické mixační komoře spojením složek dohromady, za míchání mísící lopatkou povlečenou teflonem do získání čistého roztoku, destilované vody, 1-hydroxyethyliden-1,1difosfonové kyseliny a glycerinu. Carbopol 974P byl přesypán pomalu do víru vytvořeného mísící lopatkou a míchán do získání homogenní suspenze polymeru. Na závěr byl přidáván hydroxid amonný, po kapkách konstantní rychlostí po dobu okolo 5 minut do dosáhnutí zahuštění a pročištění suspenze. Sonda na zjišťování pH byla periodicky vkládána a přidávání hydroxidu amonného pokračovalo do dosáhnutí pH přesně 5,00. Výsledný gel obsahoval 15 % hmotnostních peroxidu vodíku a byl vysoce průsvitného a tixotropního (nestékajícího) charakteru.The above composition was prepared in a plastic mixing chamber by combining the ingredients together, while stirring with a Teflon-coated mixing paddle until a clear solution was obtained, distilled water, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid and glycerin. Carbopol 974P was slowly poured into the vortex created by the mixing paddle and mixed until a homogeneous suspension of the polymer was obtained. Finally, ammonium hydroxide was added, dropwise at a constant rate for about 5 minutes until the suspension was thickened and clear. A pH probe was periodically inserted and the addition of ammonium hydroxide continued until a pH of exactly 5.00 was reached. The resulting gel contained 15% by weight of hydrogen peroxide and was highly translucent and thixotropic (non-flowing) in nature.
Každá tabulka hovězí zabarvnené zubní skloviny byla pokryta 1 až 2mm filmem z kompozice z výše uvedenéhoEach sheet of bovine stained tooth enamel was coated with a 1 to 2 mm film of the composition from above
příkladu 1 za specifikované časové období a vystavena aktinickému záření z jednoho z několika světelných zdrojů. Níže uvedená tabulka 1 ukazuje srovnávací výsledky získané vystavením destiček skloviny ošetřených gelem jak argonové plasmové obloukovce (AR), tak wolframovým halogenovým zdrojům. Tento zvláštní záznam pro vláknové optické světelné vedení má být umístěn 5 mm od povrchu skloviny během vystavení světlu. Energie každého pulsu byla přizpůsobena hustotě síly měření předcházející každému expozičnímu režimu a měřena opět po každém režimu k osvědčení shodného výstupu světelného zdroje po dobu trvání testu. Výsledky jsou zaznamenányof Example 1 for a specified period of time and exposed to actinic radiation from one of several light sources. Table 1 below shows comparative results obtained by exposing gel-treated enamel plates to both argon plasma arc (AR) and tungsten halogen sources. This particular record for the fiber optic light guide is to be placed 5 mm from the enamel surface during light exposure. The energy of each pulse was matched to the power density measurement preceding each exposure mode and measured again after each mode to ensure consistent light source output for the duration of the test. The results are recorded
Tabulka 1Table 1
Hovězí Světelný Souhrnný čas Počet zub č. zdroj gelového kontaktu pulsů v tabulce 1 dále;Bovine Light Total Time Number of Tooth No. source of gel contact pulses in Table 1 below;
Energie/ pulsEnergy/pulse
Opravené Δ E *Corrected ΔE*
- 3ó -- 3o -
B35B35
B35B35
ΤΗTH
ΤΗ min 5 minTH min 5 min
1,29 25,351.29 25.35
1,29 26,41 * Eliminace positivních1.29 26.41 * Elimination of positive
Aa a Ab hodnot propočtuAa and Ab calculation values
Údaje v tabulce 1 demonstrují, že:The data in Table 1 demonstrate that:
(1) v popsaném modelu in vitro, expozice destiček z hovězí skloviny, při kontaktu seshora uvedenou inventivní gelovou kompozicí, pulsující aktinické záření z argonového plazmového obloukového světelného zdroje mělo za výsledek významně snížené zubní zabarvení, jak bylo srovnáno s destičkami ošetřenými buď samotným gelem (aniž by byly vystaveny světelnému zdroji) nebo pouze vystavenými světelnému zdroji (žádný gel).(1) In the described in vitro model, exposure of bovine enamel plates, in contact with the above inventive gel composition, to pulsed actinic radiation from an argon plasma arc light source resulted in significantly reduced tooth discoloration as compared to plates treated with either the gel alone (without exposure to the light source) or exposed to the light source only (no gel).
(2) Šest následných ošetření (přes 30 minut) jedné zabarvené hovězí destičky skloviny(B35) gelem a současně expozice řečené destičky pulsujícímu aktinickému ozáření z wolframového halogenového světelného zdroje (5 minutové expoziční intervaly) měla za výsledek zvýšené úrovně zubního zabarvení odstraněného za dobu testu. Výsledkem byla významně světlejší barva, než které bylo dosaženo u zubu číslo B311, který byl také v kontaktu s inventivní gelovou kompozicí, ale nebyl vystaven světelnému zdroji.(2) Six consecutive treatments (over 30 minutes) of a stained bovine enamel plate (B35) with the gel and simultaneous exposure of said plate to pulsed actinic radiation from a tungsten halogen light source (5 minute exposure intervals) resulted in increased levels of tooth discoloration removed over the test period. The result was a significantly lighter color than that achieved in tooth number B311, which was also in contact with the inventive gel composition but not exposed to the light source.
Příklad 2Example 2
Byla podniknuta srovnávací studie světelného přenosu prostřednictvím různých světlem a/nebo teplem aktivovanýchA comparative study of light transmission through various light and/or heat activated
zuby bělících gelů. Byly vypracovány spektrální energetické křivky za použití spektrometru Oceán Optics s 50 mikrometrovým vláknem pro spojení vysílaných údajů. Byl použit světelný přenos skrz skleněnou mikroskopickou destičku použitou jako kontrola a test obsahující povlečené destičky s 1 až 2 mm tlustou vrstvou každého zuby bělícího gelu a iluminace kovovým halogenovým světelným zdrojem připojeným k 8mm skleněnému vláknovému optickému světelnému vodiči. Světlo bylo filtrováno skrz 505 nm krátký průchozí filtr (pouze vlnové délky menší než 505 nm procházely) před vstupem do světelného vodiče. Spektrometrická vláknová optická sonda byla umístěna oproti protilehlé straně destičky z gelu, aby odhalila vlnové délky světla dovolujícího procházení gelem na destičku. Spektrální křivky, z obrázků 4 A až E jasně demonstrují stupeň světelného útlumu zapříčiněného všemi komerčně dostupnými kompozicemi: obrázek 4A - kontrola; obrázek 4B - inventivní příklad 1; obrázek 4C - Schofu HiLite; obrázek 4D - Quasar Brite; obrázek 4E - Opalescence Xtra.teeth whitening gels. Spectral energy curves were developed using an Ocean Optics spectrometer with a 50 micrometer fiber for data acquisition. Light transmission was used through a glass microscope slide used as a control and test containing coated slides with a 1 to 2 mm thick layer of each teeth whitening gel and illumination by a metal halide light source connected to an 8 mm glass fiber optic light guide. The light was filtered through a 505 nm short pass filter (only wavelengths less than 505 nm passed) before entering the light guide. A spectrometric fiber optic probe was placed opposite the gel slide to detect the wavelengths of light allowed to pass through the gel to the slide. The spectral curves, in Figures 4 A to E, clearly demonstrate the degree of light attenuation caused by all commercially available compositions: Figure 4A - control; Figure 4B - Inventive Example 1; Figure 4C - Schofu HiLite; Figure 4D - Quasar Brite; Figure 4E - Opalescence Xtra.
Útlum hustoty síly, měřeno v mW/cm2' bylo určeno pro stejné čtyři kompozice opětovným umístěním 1 až 2mm vrstvy každého gelu nebo pasty na skleněnou mikroskopickou destičku a umístění sestavy destičky/gelu na dráze mezi světelným zdrojem a prohlubní detektoru měřidla hustoty síly. V důsledku hloubky a tvaru prohlubně detektoru,' destička byla 7 mm nad skutečným povrchem detektoru, spíše než přímo v kontaktu s ním. Hustota síly byla zaznamenánaThe power density attenuation, measured in mW/cm 2 , was determined for the same four compositions by again placing a 1 to 2 mm layer of each gel or paste on a glass microscope slide and placing the slide/gel assembly in the path between the light source and the detector well of the power density meter. Due to the depth and shape of the detector well, the plate was 7 mm above the actual detector surface, rather than directly in contact with it. The power density was recorded
99
99
44
44
9 9 99 9 9
99
9999 99 . 449999 99 . 44
- 9f 9 9- 9f 9 9
9 9 na začátku (B) a na konci 60-minutové světelné expozice (E). Hustota síly bez destičky nebo gelu ve světelné dráze byla nastavena na 175 mW/cm2. Výsledky jsou ukázány v tabulce 2 dále.9 9 at the beginning (B) and at the end of the 60-minute light exposure (E). The power density without a plate or gel in the light path was set to 175 mW/cm 2 . The results are shown in Table 2 below.
Tabulka 2Table 2
Kompozice US patent č. Hustota energie (mW/cm2)Composition US Patent No. Energy Density (mW/cm 2 )
Příklad 3Example 3
Jiný průsvitný gel peroxidu vodíku byl připraven tak, že měl nižší koncentraci okysličovadla (3% hmotnostní H2O2), ale při pH 7,0 a mnohem vyšší viskózitě (přibližně 1 000 000 mPa.s), Níže uvedený gel byl připraven v souladu s procedurou v příkladu 1 s tím rozdílem, že se použil vykuový mixér Kynar coated Ross Double Planetary (Charles Ross & Sons, Haupaugge, stát New York) k zvládnutí zvýšené viskozity dosažené během a po neutralizaci hydroxidem amonným. Byl přidán cíničitan sodný jako přídavný stabilizátor pro peroxid vodíku.Another clear hydrogen peroxide gel was prepared having a lower concentration of oxidant (3% by weight H2O2) but at a pH of 7.0 and a much higher viscosity (approximately 1,000,000 mPa.s). The gel below was prepared according to the procedure in Example 1 except that a Kynar coated Ross Double Planetary mixer (Charles Ross & Sons, Hauppauge, New York) was used to handle the increased viscosity achieved during and after the ammonium hydroxide neutralization. Sodium stannate was added as an additional stabilizer for the hydrogen peroxide.
·· ·· ·· • · · · · <·· ·· ·· • · · · · <
• · · · 4 . · ' ' · · · · I • · · · 4 ····· ·· · · ·· ·· • · · ·• · · · 4 . · ' ' · · · · I • · · · 4 ····· ·· · · ·· ·· • · · ·
SložkaComponent
ProcentoPercent
Destilovaná voda 81,010Distilled water 81,010
Glycerin 99,7% 5,000Glycerin 99.7% 5,000
1-Hydroxyethyliden-l,1-difosfonová kyselina 0,4001-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid 0.400
Cíničitan sodný 0,015Sodium stannate 0.015
Peroxid vodíku 35% 8,570Hydrogen peroxide 35% 8.570
Carbopol 974P 5,000Carbopol 974P 5,000
Hydroxid amonný 29% do pH 7,0Ammonium hydroxide 29% to pH 7.0
CELKEMTOTAL
100,000100,000
Schopnost gelu 3% peroxidu vodíku, průsvitného ve viditelném světle v rozpětí vlnové délky od 380 do 700 nanometrů, je naznačena v tabulce 3 dále.The ability of 3% hydrogen peroxide gel to be transparent to visible light in the wavelength range of 380 to 700 nanometers is indicated in Table 3 below.
Tabulka 3Table 3
- 40·· 9· ' ♦ · · » • · · • «·· · • · 9··· ·· ·» l · · <- 40·· 9· ' ♦ · · » • · · • «·· · • · 9··· ·· ·» l · · <
> · · I » · · 4 ·· *·> · · I » · · 4 ·· *·
* Eliminace positivních Aa a Ab hodnot z propočtu.* Elimination of positive Aa and Ab values from the calculation.
Přiklad 4Example 4
Vytrhnuté lidské zuby (HE), které byly nezkažené a bez amalgámu nebo bez opravných materiálů založených na pryskyřicích byly využity ke studiu schopnosti inventivních kompozic eliminovat zabarvení lidské skloviny a zuboviny. Zuby byly pokryty 1 až 2 mm silným tiimem oxidujícího gelu a ozářeny podle režimů ukázaných v tabulce 4 dále. Výsledná změna v zubní barvě (A odstíny) byla zaznamenána jako počet VITA® odstínových rozdílů mezi originální základnou VITA® odstínovou hodnotou a konečnou VITA® odstínovou hodnotou.Extracted human teeth (HE) that were unstained and free of amalgam or resin-based restorative materials were used to study the ability of the inventive compositions to eliminate discoloration of human enamel and dentin. The teeth were covered with a 1 to 2 mm thick layer of oxidizing gel and irradiated according to the regimens shown in Table 4 below. The resulting change in tooth color (A shades) was recorded as the number of VITA® shade differences between the original baseline VITA® shade value and the final VITA® shade value.
Tabulka 4Table 4
- 41 ·,Φ , .99. Φ Ο • Φ Φ Φ • · Φ · • Φ Φ Φ » « · » ·- 41 ·,Φ , .99. Φ Ο • Φ Φ Φ • · Φ · • Φ Φ Φ » « · » ·
Příklad VExample V
Vytrhnuté lidské zuby jsou běleny následovně použitím až 2 mm silného filmu gelu na sklovinný povrch a .••'•φ φ · · • Φ · * · ♦ ό φ φφφ · φ φ ΦΦΦ· « φ • · · φ •ΦΦΦ φφ ΦΦΦΦΦΦ· •φ · · « φ φ · · φφφ « φ φ φ φ • φ φ φ vystavením stejného povrchu měnícím se hustotám síly z kovového halogenového světelného zdroje s 505 nm krátkým průchozím vnitřním filtrem. Byla udělána srovnání dvou kontrol, jedné, ve které byla jen expozice gelu (žádné světlo) a jen světelná expozice (žádný gel). Expoziční režimy, obsahující použití gelu (vyjma případu pouze světla/žádného gelu), následované 20 minutami nepřetržité expozice světla, byly opakovány třikrát (3 x 20 minut).Extracted human teeth are bleached by applying up to 2 mm thick gel films to the enamel surface and exposing the same surface to varying power densities from a metal halide light source with a 505 nm short-pass inner filter. Comparisons were made between two controls, one with gel exposure only (no light) and one with light exposure only (no gel). The exposure regimens, consisting of gel application (except for the light/no gel case), followed by 20 minutes of continuous light exposure, were repeated three times (3 x 20 minutes).
Tabulka 5Table 5
9* *· Β-'·-· · »· '·'· 99 • · · · ' '99 9 9 - t> * « : · • · Β · - · 9 9 » • BBB O B »B · · β « • B · » 4·»« ···· ·· »·» 9999 99 ··9* *· Β-'·-· · »· '·'· 99 • · · · ' '99 9 9 - t> * « : · • · Β · - · 9 9 » • BBB O B »B · · β « • B · » 4·»« ···· ·· »·» 9999 99 ··
sondy a teplo vodící keramické pasty. Dřeňové teploty byly měřeny během současně probíhající bělící procedury, ve které byla dodávána iluminace použitím současně dosažitelného Union Broach iluminátoru a zařízení popsaného v bezprostřední aplikaci použité v nejpreferovanějších vlnových délkách 400 až 505 nanometrů. Měření hustot energie na povrchu zubů ukázala srovnatelné hustoty energie pro každé zařízení (230 mW/cm2 pro Union Broach iluminátor a 200 miliwattů/cm2 pro zařízení popsané v této přihlášce). Výsledky jsou ukázány dále v tabulce 6.probes and thermally conductive ceramic pastes. Pulp temperatures were measured during a simultaneous bleaching procedure in which illumination was provided using a simultaneously available Union Broach illuminator and the device described in the immediate application used at the most preferred wavelengths of 400 to 505 nanometers. Measurements of the power densities at the tooth surface showed comparable power densities for each device (230 mW/cm 2 for the Union Broach illuminator and 200 milliwatts/cm 2 for the device described in this application). The results are shown in Table 6 below.
Iluminace používající zařízení popsané v této přihlášce v upřednostňovaných vlnových délkách od asi 400 do 505 nanometrů zvýšilo teplotu dřeňové komory méně než zařízení Union Broach iluminátor. V tomto experimentu, teploty vzrostly do maxima během 20 minut a potom byly ustálené. V protikladu k teplotnímu růstu viděném u zařízení Union Brach iluminátor, v žádné době se při použití zařízení v nynější přihlášce neobjevila teplota rostoucí nad 5,5°C, která by mohla vést k termálně indukovanému zánětu zubní dřeně, jestliže by byla • 0Illumination using the device described in this application at preferred wavelengths of about 400 to 505 nanometers increased the temperature of the pulp chamber less than the Union Broach illuminator. In this experiment, temperatures rose to a maximum within 20 minutes and then stabilized. In contrast to the temperature rise seen with the Union Broach illuminator, at no time did the temperature rise above 5.5°C occur with the device in the present application, which could lead to thermally induced pulpitis if it were • 0
- 440 0 • 00 udržována po významné časové období. Zaznamenané teplotní změny by mohly být pravděpodobně větší než ty, které jsou zaznamenány živými zuby, neboť endo-zuby- 440 0 • 00 maintained for a significant period of time. The temperature changes recorded could probably be greater than those recorded by living teeth, as endo-teeth
Po přečtení předmětné přihlášky, různé alternativní konstrukce a ztělesnění se stanou zřejmými odborníkovi v oboru. Tyto variace jsou uvažovány v rámci rozsahu a ducha předmětného vynálezu. Předmětný vynález je pouze limitován patentovými nároky, které následují, a jejich ekvivalenty.Upon reading the present application, various alternative constructions and embodiments will become apparent to those skilled in the art. Such variations are contemplated within the scope and spirit of the present invention. The present invention is limited only by the claims that follow and their equivalents.
Claims (32)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002944A CZ20002944A3 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Light-activated bleaching teeth composition and method of use |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002944A CZ20002944A3 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Light-activated bleaching teeth composition and method of use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20002944A3 true CZ20002944A3 (en) | 2001-04-11 |
Family
ID=5471594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20002944A CZ20002944A3 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Light-activated bleaching teeth composition and method of use |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20002944A3 (en) |
-
1999
- 1999-02-12 CZ CZ20002944A patent/CZ20002944A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5336732B2 (en) | Tooth whitening device activated by light and method of using the same | |
| US6416319B1 (en) | Tooth whitening device and method of using same | |
| US6343933B1 (en) | Light-activated tooth whitening composition and method of using same | |
| JP5123273B2 (en) | assembly | |
| US20030198605A1 (en) | Light-activated tooth whitening composition and method of using same | |
| US9662284B2 (en) | Methods for whitening teeth | |
| KR20030068130A (en) | Method and composition for dental bleaching | |
| US20080131843A1 (en) | Light-Activated Tooth Whitening Method | |
| CZ20002944A3 (en) | Light-activated bleaching teeth composition and method of use | |
| HK1032896B (en) | Light-activated tooth whitening composition and method of using same | |
| AU2320702A (en) | Light-activated tooth whitening composition and method of using same | |
| MXPA00007810A (en) | Light-activated tooth whitening composition and method of using same |