PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 26/11. JULIUSZ PERNAK, Poznań, PL BEATA CZARNECKA, Poznań, PL ANNA PERNAK, Poznań, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. A61K 6/027 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Podkłady stomatologiczne oraz sposób wytwarzania podkładów stomatologicznych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/11 (73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 09/14 (72) Twórca(y) wynalazku: JULIUSZ PERNAK, Poznań, PL BEATA CZARNECKA, Poznań, PL ANNA PERNAK, Poznań, PL

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku są podkłady stomatologiczne oraz sposób wytwarzania podkładów stomatologicznych, mające zastosowanie jako podkład, materiał do osadzania prac protetycznych, czy jako wypełnienie czasowe. Ciecze jonowe lub z angielskiego ionic liquids są związkami zawierającymi czwartorzędowy atom azotu lub fosforu. Pierwsze doniesienia literaturowe na temat pirydyniowych cieczy jonowych są z 1968 roku. Jednakże w tamtych latach ciecze jonowe nie były tak popularne jak w latach 90-tych XX wieku. Największe zainteresowanie się nimi przypada na początek XXI wieku. Obecnie publikuje się ponad 2000 prac rocznie dotyczących właściwości i zastosowania cieczy jonowych w chemii, biochemii, farmacji, a nawet w medycynie. Ciecze jonowe traktowane są jako rozpuszczalniki zaliczane do zielonej chemii, które posiadają w swojej budowie kation jak i anion. Mogą zawierać zarówno kationy organiczne oraz aniony organiczne i nieorganiczne. Definiowane są jako związki organiczne o budowie jonowej charakteryzujące się temperaturą topnienia poniżej temperatury wrzenia wody. Najbardziej popularne ciecze jonowe to: amoniowe, imidazoliowe, pirydyniowe, fosfoniowe oraz morfoliniowe. Materiały stomatologiczne są to związki chemiczne o odpowiednich parametrach fizykochemicznych, a także biologicznych. Wykorzystywane są one we wszystkich dziedzinach stomatologii, z czego najbardziej rozpowszechnione są w stomatologii zachowawczej. Głównym ich zadaniem jest odtworzenie utraconych tkanek zęba, przy czym muszą być biokompatybilne, czyli nie mogą drażnić miazgi ani tkanek miękkich, nie powodować alergii, być estetyczne, wytrzymałe na zgniatanie oraz na ścieranie. Materiały stomatologiczne stosowane w stomatologii zachowawczej można podzielić na: linery, podkłady, wypełnienia tymczasowe, wypełnienia ostateczne, laki szczelinowe oraz jako uszczelniacze w leczeniu endodontycznym. Linery są to materiały terapeutyczne na bazie wodorotlenku wapnia, które zakłada się niewielką ilość na dno opracowanego ubytku. Podkłady jest to duża grupa cementów takich jak: cement tlenkowo-cynkowo-eugenolowy, cement cynkowo-polikarboksylowy, cement cynkowo-fosforanowy oraz cement szklano-jonomerowy. Są one zakładane w celu odizolowania miazgi do czynników drażniących, a także w celu zmniejszenia ilości zakładanego wypełnienia ostatecznego i wyrównania dna ubytku. Wypełnienia tymczasowe i ostateczne mają na celu odbudować utracone tkanki zęba aby pacjent nie miał problemów z żuciem. Do nich zaliczamy materiały kompozytowe cementy szklano-jonomerowe, amalgamaty, kompomery itp. Wszystkie wyżej wymienione materiały stomatologiczne są cały czas ulepszane z punktu widzenia składu chemicznego, a także właściwości fizykochemicznych. Istotą wynalazku są podkłady stomatologiczne, które charakteryzują się tym, że zawierają cement szklano-jonomerowy lub cement cynkowo-polikarboksylowy, lub cement cynkowo-fosforanowy oraz dialkilodimetyloamoniową cieczą jonową o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 20 atomów węgla, w którym A oznacza anion nieorganiczny Cl, Br, NO 3 lub anion organiczny mleczan, sacharynian lub acesulfamian w ilości od 0,001 do 25%, korzystnie 9,5%, a sposób ich wytwarzania polega na tym, że cement szklano-jonomerowy lub cement cynkowo-polikarboksylowy lub cement cynkowo-fosforanowy w postaci proszku i płynu miesza się z dialkilodimetyloamoniową cieczą jonową o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 20 atomów węgla, w którym A oznacza anion nieorganiczny Cl, Br, NO 3 lub anion organiczny mleczan, sacharynian lub acesulfamian w stosunkach wagowych od 0,01 do 0,04 g, w temperaturze od 10 do 100 C, korzystnie w 24 C, przy intensywnym mieszaniu w czasie od 10 do 120 sekund, korzystnie w czasie od 30 do 40 sekund. Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno- -ekonomiczne: otrzymano nowy materiał stomatologiczny, otrzymano nowy podkład stomatologiczny, czas wiązania materiału stomatologicznego wydłuża się wraz ze wzrostem ilości dodanej cieczy jonowej, a więc można go regulować, zmniejszono odporność na zgniatanie materiału stomatologicznego, zwiększono plastyczność materiału stomatologicznego, otrzymano nowy materiał stomatologiczny zawierający bakterio- i grzybobójczą ciecz jonową. Sposób otrzymywania podkładów stomatologicznych będących przedmiotem wynalazku obrazują poniższe przykłady:

3 PL B1 3 P r z y k ł a d I Do cylinderka o wymiarach zgodnych z wytycznymi ISO (wysokość 6 mm i średnicy 4 mm) zaizolowanego wazeliną wprowadzono mieszaninę cementu szklano-jonomerowego produktu handlowego składającego się z proszku i płynu oraz ciecz jonowa podana w tabeli 1 w ilości proszku od 0,15 do 0,30 g, płynu od 0,03 do 0,05 g, cieczy jonowej od 0,01 do 0,04 g. Tak przygotowaną formówkę pozostawiono w cieplarce w temperaturze 37 C na 1 godzinę. Następnie po wyciągnięciu próbki zmierzono średnicę przy pomocy suwmiarki. Otrzymane próbki zbadano testem na ściskanie przy pomocy uniwersalnej maszyny testującej Hounsfield-H 5KS. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 1. T a b e l a 1. Parametry materiału stomatologicznego zawierającego cement szklano-jonomerowy z cieczą jonową w ilości 2,9-4,3% R Anion Średnica próbki [mm] (po 1 godz.) (po 1 tyg.) C 8H 17 sacharynian 3,98-4,01 21,18 a -32,07 b 28,41 a -33,15 b C 10H 21 mleczan 3,94-4,02 13,81 a -38,87 b 22,13 a -53,40 b C 10H 21 NO 3 3,94-4,04 18,84 a -35,82 b 31,25 a -74,10 b C 10H 21 sacharynian 3,97-4,04 20,03 a -30,47 b 28,19 a -31,72 b C 10H 21 acesulfamian 3,94-4,05 15,09 a -33,49 b 23,07 a -34,47 b C 10H 21 Br 3,93-4,01 23,60 a -36,36 b 32,83 a -57,90 b C 10H 21 Cl 3,91-3,95 75,20 a -124,60 b 23,07 a -34,47 b C 12H 25 sacharynian 3,95-4,03 18,46 a -26,79 b 81,30 a -125,40 b a skład: proszek 78,3%, płyn 17,4%, ciecz jonowa 4,3% b skład: proszek 85,7%, płyn 11,4%, ciecz jonowa 2,9% W przypadku cementu szklano-jonomerowego produktu handlowego składającego się z proszku i płynu połączonego z cieczą jonową: sacharynianem dimetylodioktyloamoniowym, mleczanem didecylodimetyloamoniowym, azotanem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didecylodimetyloamoniowym, acesulfamianem didecylodimetyloamoniowym, bromkiem didecylodimetyloamoniowym, chlorkiem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didodecylodimetyloamoniowym odporność na zgniatanie wyniosła od 13,81 do 124,60 MPa po upływie 1 godziny od zamieszania, a po 1 tygodniu odporność na zgniatanie wyniosła od 22,13 do 125,40 MPa. Bez cieczy jonowej odporność na zgniatanie cementu szklano-jonomerowego wynosi 220 MPa. Dodatek cieczy jonowej spowodował obniżenie odporności na zgniatanie. Taki materiał może być wykorzystany w stomatologii jako opatrunek czy wypełnienie czasowe w zębach. P r z y k ł a d II Do cylinderka o wymiarach zgodnych z wytycznymi ISO (wysokość 6 mm i średnicy 4 mm) zaizolowanego wazeliną wprowadzono mieszaninę cementu cynkowo-polikarboksylowego produktu handlowego składającego się z proszku i płynu oraz ciecz jonowa, której strukturę podano w tabeli 2 w ilości proszku od 0,025 do 0,036 g, płynu od 0,21 do 0,22 g i cieczy jonowej od 0,01 do 0,04 g. Tak przygotowaną formówkę pozostawiono w cieplarce w temperaturze 37 C na 1 godzinę. Następnie po wyciągnięciu próbki zmierzono średnicę przy pomocy suwmiarki. Otrzymane próbki zbadano testem na ściskanie przy pomocy uniwersalnej maszyny testującej Hounsfield-H 5KS. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 2. T a b e l a 2. Parametry materiału stomatologicznego składającego się z cementu cynkowo-polikarboksylowego z cieczy jonowej w ilości 3,8% R Anion Średnica próbki [mm] (po 1 godz.) (po 1 tyg.) C 8H 17 sacharynian 3,93-4,01 28,67-37,03 39,21-63,10 C 10H 21 mleczan 3,93-4,01 26,75-33,96 38,62-59,80 C 10H 21 NO 3 3,95-4,03 3,50-9,96 44,02-70,40

4 4 PL B1 cd. tabeli 2 C 10H 21 sacharynian 3,99-4,04 28,38-36,10 38,10-61,40 C 10H 21 acesulfamian 3,99-4,06 34,50-42,08 24,58-39,54 C 10H 21 Br 3,96-4,02 32,38-44,92 54,40-100,60 C 12H 25 sacharynian 3,93-4,01 27,46-34,98 36,18-58,90 W przypadku cementu cynkowo-polikarboksylowego produktu handlowego składającego się z proszku i płynu połączonego z jedną z wymienionych cieczy jonowych: sacharynianem dimetylodioktyloamoniowym, mleczanem didecylodimetyloamoniowym, azotanem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didecylodimetyloamoniowym, acesulfamianem didecylodimetyloamoniowym, bromkiem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didodecylodimetyloamoniowym spowodował, że odporność na zgniatanie wyniosła od 3,50 do 44,92 MPa po upływie 1 godziny od zamieszania, a po 1 tygodniu odporność na zgniatanie wyniosła od 24,58 do 100,60 MPa. Cement cynkowo- -polikarboksylowy bez dodania cieczy jonowej posiada odporność na zgniatanie równą 80 MPa. Po zmieszaniu cementu cynkowo-polikarboksylowego z cieczą jonową doszło do obniżenia odporności na zgniatanie. Jedynie w przypadku cieczy jonowej bromkiem didecylodimetyloamoniowym po upływie tygodnia doszło do znacznego wzrostu odporności na zgniatanie materiału. Nowo otrzymany materiał może być wykorzystany jako podkład, materiał do osadzania prac protetycznych, czy jako wypełnienie czasowe. P r z y k ł a d III Do cylinderka o wymiarach zgodnych z wytycznymi ISO (wysokość 6 mm i średnicy 4 mm) zaizolowanego wazeliną wprowadzono mieszaninę cementu cynkowo-fosforanowego produktu handlowego składającego się z proszku i płynu oraz ciecz jonowa, której strukturę podano w tabeli 3 w ilości proszku od 0,035 do 0,045 g, płynu od 0,22 do 0.23 g i cieczy jonowej od 0,01 do 0,04 g. Tak przygotowaną formówkę pozostawiono w cieplarce w temperaturze 37 C na 1 godzinę. Następnie po wyciągnięciu próbki zmierzono średnicę przy pomocy suwmiarki. Otrzymane próbki zbadano testem na ściskanie przy pomocy uniwersalnej maszyny testującej Hounsfield-H 5KS. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 3. T a b e l a 3. Parametry materiału stomatologicznego składającego się z cementu cynkowo-fosforanowego z cieczy jonowej w ilości 3,5% R Anion Średnica próbki [mm] (po 1 godz.) C 8H 17 sacharynian 3,97-4,02 17,48-39,39 C 10H 21 mleczan 3,96-4,04 15,41-23,36 C 10H 21 NO 3 3,70-4,05 32,65-48,89 C 10H 21 sacharynian 3,93-4,07 17,29-38,75 C 10H 21 acesulfamian 3,96-4,03 25,16-38,44 C 10H 21 Br 3,96-4,03 15,27-29,88 C 12H 25 sacharynian 3,98-4,01 16,87-36,67 Cement cynkowo-fosforanowy produkt handlowy składający się z proszku i płynu połączony z wybraną cieczą jonową: sacharynianem dimetylodioktyloamoniowym, mleczanem didecylodimetyloamoniowym, azotanem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didecylodimetyloamoniowym, acesulfamianem didecylodimetyloamoniowym, bromkiem didecylodimetyloamoniowym, sacharynianem didodecylodimetyloamoniowym spowodował, iż średnia odporność na zgniatanie wynosiła od 15,27 do 48,89 MPa po upływie 1 godziny od zamieszania. bez dodania cieczy jonowej dla opisywanego materiału wynosi pomiędzy 70 a 130 MPa. Otrzymane nowe materiały ze względu na obniżoną odporność na zgniatanie mogą być użyte jako opatrunki lub czasowe wypełnienia.

5 PL B1 5 Zastrzeżenia patentowe 1. Podkłady stomatologiczne, znamienne tym, że zawiera cement szklano-jonomerowy lub cement cynkowo-polikarboksylowy, lub cement cynkowo-fosforanowy oraz dialkilodimetyloamoniową cieczą jonową o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 20 atomów węgla, w którym A oznacza anion nieorganiczny Cl, Br, NO 3 lub anion organiczny mleczan, sacharynian Iub acesulfamian w ilości od 0,001 do 25%, korzystnie 9,5%. 2. Sposób wytwarzania podkładów stomatologicznych, znamienny tym, że cement szklano- -jonomerowy lub cement cynkowo-polikarboksylowy lub cement cynkowo-fosforanowy w postaci proszku i płynu miesza się z dialkilodimetyloamoniową cieczą jonową o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 20 atomów węgla, w którym A oznacza anion nieorganiczny Cl, Br, NO 3 lub anion organiczny mleczan, sacharynian lub acesulfamian w stosunkach wagowych od 0,01 do 0,04 g, w temperaturze od 10 do 100 C, korzystnie w 24 C, przy intensywnym mieszaniu w czasie od 10 do 120 sekund, korzystnie w czasie od 30 do 40 sekund. Rysunek

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)