Лечебно-профилактический материал для стоматологии
MEDICAL-PROPHYLACTIC MATERIAL FOR DENTISTRY

Область техники
Изобретение относится к медицине, стоматологии, а именно к средствам для лечебно-профилактического ухода за слизистой десен и полости рта.
Уровень техники
Разработка и производство биодеградируемых материалов, предназначенных для эффективного лечения и профилактики заболеваний десен (пародонтозов и пародонтитов) является новым направлением в стоматологии и биотехнологической промышленности.
Традиционно для этих целей используют так называемые десневые повязки. По данным Артюшкевич А.С. ("Заболевания периодонта", Издательство: "Медицинская литература", 2006, 328 с.), одной из наиболее часто используемых повязок является Сое-Pak, которая готовится смешиванием содержимого двух туб до нужного цвета. В одной из них содержится оксид цинка, масло (в качестве пластификатора), смола (для улучшения адгезии к десне) и фунгицид. Вторая туба содержит кокосовую жирную кислоту, смолу и хлортимол, придающий повязке антимикробные свойства. Также в клинической практике используются цианакрилатные повязки. Они представляют собой гель, жидкость или аэрозоль, которые наносятся сразу на послеоперационную рану, предварительно хорошо высушенную, и твердеют в течение 5-10 секунд. Такие повязки хорошо прилипают к любой поверхности (гладкой, шероховатой, неровной) и держатся от двух до семи дней. Некоторые производители в цианакрилатные повязки добавляют антимикробные препараты (хлоргексидин, нитрофураны) или антибиотики (окситетрациклин, неомицин), однако, чтобы избежать непредвиденных осложнений, необходимо перед их использованием тщательно собирать аллергологический анамнез. С целью снятия или профилактики гиперчувствительности зубов рекомендуется включать в состав повязок непосредственно перед аппликацией фтористые лаки. Защитные десневые повязки применяют после кюретажа, гингивэктомии, некоторых мукогингивальных операций с использованием свободных аутотрансплантатов, а также в остеомукогингивальной хирургии. Оптимальный срок присутствия десневой повязки после хирургического лечения - до 7 дней, однако за этот период необходимо менять повязки, для этого еще раз проводится осмотр раны и ее антисептическая обработка. Часто при жевании повязка может деформироваться или сломаться, в этом случае необходимо обезболивание, антисептическая обработка десны и повторное ее наложение.
В связи с указанными недостатками десневых повязок в современной стоматологии признана перспективной разработка пластических материалов направленной регенерации.
В литературе (Артюшкевич А.С. "Заболевания периодонта", Издательство "Медицинская литература", 2006, 328 с.) указано, что одними из ранних таких материалов являются нерассасывающиеся мембраны (Core-Тех, иономерная смола, нейлон, полиуретан), которые отвечают требованиям механической пластичности для специфики стоматологии, но имеют существенный недостаток - данные материалы не рассасываются в полости рта.
По этой причине разрабатываются новые биодеградируемые материалы, представленные в 2-х группах (природные и синтетические).
Природные рассасывающиеся материалы представлены:
1. Производными коллагена;
2. Окисленными целлюлозами;
3. Биологическими мембранами на основе твердой мозговой оболочки и ткани кишечника.
Данные материалы обладают хорошими регенерирующими свойствами, но для своего применения требуют дополнительных методик хирургической фиксации. Кроме того, природа материала может быть источником биологической опасности (вирусная или бактериальная контаминация).
Наряду с природными материалами также разрабатываются синтетические материалы, и примером из этой группы является стоматологическая самоклеящаяся пленка Диплен-Дента (независимый портал «Гид по зубам 2011 - 2015» (http://qidpozubam.ru/apteka/1359/Diplen-denta.html), предназначенная для применения в пародонтологии, терапевтической, хирургической и ортопедической стоматологии.
Диплен-Дента представляет собой двухслойную пленку, состоящую из совмещенных гидрофильного и гидрофобного слоев, и предназначена для местного применения. Обладает ярко выраженным спектром антибактериального действия, характерным для линкомицина гидрохлорида. С гидрофильной (клеящей) стороны плотно фиксируется на поверхности слизистой оболочки полости рта, раневой, ожоговой и др. поверхностях и сохраняется в течение 6-8 часов. Наружный (гидрофобный) слой предотвращает выход компонентов пленки в полость рта и попадания ротовой жидкости в зону действия пленки. Пленка прозрачна, что позволяет наблюдать за динамикой патологического процесса, не снимая ее с области пораженного участка. Наличие наружного защитного слоя позволяет больным в период лечения соблюдать гигиену полости рта в полном объеме. Применение пленки при лечении различных инфекционных и воспалительных заболеваний полости рта и десен, операционных ран, ожогов и др. приводит в первую очередь к исчезновению или значительному снижению количества агрессивных видов бактерий. Показаниями к применению пленки Диплен-Дента являются: гингивиты, пародонтиты хронические, генерализованные средней, среднетяжелой и тяжелой степени, быстропрогрессирующей тяжелой болезни; стоматиты язвенно-некротические и возникшие в результате ношения зубных протезов; профилактика кариеса и антибактериальная терапия у пациентов с несъемной ортодонтической техникой; аппликационная анестезия и снятие острой и хронической боли; поражения слизистой и красной каймы губы, при коллагенозах, герпес-вирусной инфекции, афтозном стоматите, красном плоском лишае, лептотрихиозе.
Однако эти пленки не обладают собственной адгезией (способностью прилипать), и, для того чтобы прилипать к слизистой оболочке десны, требуется введение в состав пленки дополнительных склеивающих веществ, которые, как правило, являются синтетическими и могут стать причиной аллергических реакций.
Кроме того, синтетические материалы не способны рассасываться в полости рта, что обуславливает необходимость удаления материала через определенный промежуток времени. Лоскут синтетического материала опасен аспирацией в гортань и трахею.
Кроме того, существуют пластины для десен на основе коллагена ФАРМАДОНТ (независимый портал «Гид по зубам 2011-2015») (http://www.qidpozubam.ru/apteka/1224/Plastiny_dlya_desen_FARMADONT_(Farmadont).html).
Коллагеновые пластины для десен ФАРМАДОНТ содержат коллаген и экстракты лекарственных растений: алоэ, подорожника, зверобоя. Коллагеновые пластины для десен ФАРМАДОНТ применяют для лечения и профилактики воспалительных, инфекционно-некротических, дистрофических и других заболеваний тканей пародонта: гингивита, пародонтита, пародонтоза и т.д. у детей и взрослых на любой стадии патологического процесса.
Коллагеновые пластины для десен ФАРМАДОНТ обладают следующими эффектами:
- укрепляют ослабленные десны и снимают кровоточивость;
- обладают антимикробным действием;
- успокаивают, снимают болезненность;
- способствуют заживлению слизистой и мягких тканей.
Коллагеновые пластины для десен ФАРМАДОНТ используются:
- при кровоточивости, отечности, гиперемии, болезненности десен;
- после оперативного вмешательства на десне и тканях пародонта;
- при травме десен и слизистой оболочки полости рта и носоглотки (ожоги, прикусывания);
- после удаления зубного камня;
- для укрепления зубов при их патологической подвижности;
- при использовании съемных протезов (натертости);
- до и после протезирования зубов для снятия воспаления и укрепления десны;
- для заполнения десенных карманов.
Коллагеновые пластины применяются следующим образом. Проводится гигиена полости рта, чистыми сухими руками извлекается коллагеновая пластина из упаковки и аккуратно прикладывается к десне, слегка прижимая. Пластина сама фиксируется к влажной десне и, со временем, сама частично рассасывается. Перед повторной аппликацией нерассосавшиеся остатки пластины для десен ФАРМАДОНТ необходимо удалить.
Однако наряду с положительными свойствами коллагеновые пластины ФАРМАДОНТ имеют следующие недостатки.
1. Основа пластин - коллаген - это белок животного происхождения, который является для организма человека чужеродным и часто становится причиной аллергических реакций. Кроме того, в странах Евросоюза и США запрещены биотехнологические продукты на основе коллагена животного происхождения в связи с биологической опасностью прионной инфекции, известной как «вирус коровьего бешенства» [Сургученко В.А., 2011];
2. В данных пластинах коллаген служит матрицей - носителем для экстрактов лекарственных растений (алоэ, подорожник, зверобой) и в условиях ротовой полости высвобождает эти вещества из своей структуры. Как известно, молекула коллагена обладает сложной неоднородной третичной и четвертичной структурой, что приводит к нерегулируемому времени рассасывания и выхода экстрактов лекарственных растений. На практике это отмечается пиковой концентрацией лекарственных препаратов в первый час применения коллагеновых пластин;
3. Известно, что самым оптимальным вариантом восстановления слизистой при заболеваниях десен является использование стоматологических пленок в ночное время, поскольку в этих условиях появляется возможность более чем 6-часовой экспозиции лекарственных веществ на слизистой. Тем самым осуществляется пролонгированный эффект терапии заболеваний десен (в том числе пародонтоза). Ввиду того, что ФАРМАДОНТ не полностью растворяется (метаболизируется) на слизистой оболочке полости рта, то возникает опасность его аспирации, поэтому данные пленки имеют ограничения для применения в ночное время.
Использование гиалуроновой кислоты в производстве пленок, пластинок и подобных средств для применения в стоматологии известно из уровня техники; так, в документе CN 1515232 опубл. 28.07.2004 описано получение сложных конструкций пленок. Такие пленки состоят из 3-х слоев. В состав пленок входит множество химических соединений и кислот (полимолочная кислота, молочная кислота, гликолевая кислота, капролактон, бета-гидроксибутират, сополимеры полиэтиленгликоля, хитозан и гиалуроновая кислота), что не позволяет использовать данные пленки как профилактическое средство вследствие возможного возникновения аллергических реакций.
2
Прототипом данного изобретения является противомикробная стоматологическая пленка для лечения полости рта (Патент UA 36877, опубл. 10.11.2008), включающая глицерин, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, мирамистин, аскорбиновую кислоту, кверцетин, витамин В, а также настойки ноготков, ромашки аптечной, поливиниловый спирт, сахарин и очищенную воду.
Недостатком такой пленки является требование дополнительных методик хирургической фиксации, так как данные пленки не обладают адгезивными свойствами. Кроме того, пленка не рассасывается и использование ее в ночное время запрещено, так как опасно аспирацией в гортань и трахею.
Раскрытие изобретения
Технический результат изобретения - регенерирующее, бактерицидное и противовоспалительное действие, удобство в применении и хорошая переносимость.
Задача решается тем, что для изготовления лечебно-профилактического стоматологического материала в виде пластин, включающего биологически активные вещества, мирамистин, аскорбиновую кислоту и биосовместимый полимер, используют биологически активные вещества, содержащие хлорофиллсодержащие соединения, в качестве биосовместимого полимера используют нативную гиалуроновую кислоту, которую подвергают фотохимической модификации светом с длиной волны 280 нм с использованием коллоидных растворов Ca, Zn и Mg, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
тетрациклическая форма нативной гиалуроновой кислоты
10
коллоидный раствор ионов Ca
0,1
коллоидный раствор ионов Zn
0,1
коллоидный раствор ионов Mg
0,1
мирамистин
2
хлорофилл-содержащие соединения
10
аскорбиновая кислота
0,5
дистиллированная вода
остальное
На чертеже изображена микроструктура тетрациклической формы гиалуроновой кислоты, полученная с использованием коллоидных растворов Ca, Zn и Mg, при фотохимической модификации гиалуроновой кислоты светом с длиной волны 280 нм. Область сканирования: 1,7 мкм, масштаб: 1 см - 150 нм.
Тетрациклическая форма гиалуроновой кислоты получена с использованием коллоидных растворов (Ca, Zn, Mg), при фотохимической модификации гиалуроновой кислоты светом с длиной волны 280 нм, что соответствует максимуму полосы поглощения гидрогеля (Рахматуллин Р.Р., 2011). Полученная тетрациклическая форма гиалуроновой кислоты образует амфифильный тетрациклический полимер, способный набухать в воде и формировать слаборастворимую объемную сеть. В результате растворения элементы (Ca, Zn, Mg) высвобождаются и легко проникают в ткани и клетки организма, тем самым оказывая лечебный эффект на костную и зубную ткань.
Положительными свойствами тетрациклической формы гиалуроновой кислоты являются:
1. Наличие эндогенной (собственной) адгезии тонких пленок данного полимера к слизистым оболочкам (в том числе слизистой десны);
2. Пленки фотополимера под действием слюны постепенно растворяются на слизистой полости рта в течение 5-6 часов, высвобождая тем самым находящееся в их составе лекарственное средство и элементы (Ca, Zn, Mg);
3. Постепенный выход полезных веществ из состава пленки обеспечивает пролонгированный терапевтический эффект для более эффективного лечения заболеваний десен;
4. Полное растворение данной пленки в полости рта позволяет ее применять в ночное время, что значительно повышает эффективность лечебно-профилактического ухода при заболеваниях десен.
Разработанный лечебно-профилактический материал для стоматологии (стомапленка) изготавливается на основе нативной (химически немодифицированной) тетрациклической формы гиалуроновой кислоты с добавлением антимикробных (мирамистин) или противовоспалительных веществ (хлорофиллсодержащие соединения), что отражено в таблице 1.
Смешивание указанных компонентов происходит в трех отдельных емкостях по следующей схеме:
14
21
11
n
14
21
11
n
Ca+(CHNO)=Ca(CHNO)
14
21
11
n
14
21
11
n
Mg+(CHNO)=Mg(CHNO)
14
21
11
n
14
21
11
n
Zn+(CHNO)=Zn(CHNO)
После чего все три цикла соединяют и добавляют оставшиеся ингредиенты, что приводит к формированию вязкого гидроколлоида, который в дальнейшем используется в технологии получения тонких пластин тетрациклической формы гиалуроновой кислоты.
Технология получения тонких пластин лечебно-профилактического стоматологического материала основана на принципе распределения коллоидного вещества на гидрофобной поверхности в условиях воздействия повышенного атмосферного давления.
2
2
Гидроколлоид гиалуроновой кислоты, содержащий в своем составе рецептурное количество компонентов, указанных в таблице 1, из расчета 100 мл гидроколлоида на 3 дм, аккуратно выливают в центр кюветы с гидрофобной кварцевой поверхностью площадью 3 дм (кювета при этом занимает строго горизонтальное положение). В итоге данной манипуляции в центре кюветы получается ровная окружность диаметром 15±1,5 см. Затем кювету с гидроколлоидом аккуратно переносят в камеру, где в течение 1 часа создают давление 5 атмосфер, через час кювету извлекают из камеры и располагают на 6 часов в ламинарном шкафу с источником ультрафиолетового излучения при нормальном атмосферном давлении и определенном микроклимате (температура +30°C, влажность 30-35%, с вентиляцией со скоростью воздушного потока 0,50 м/с).
В итоге в кювете образуется эластичная пленка белесоватого цвета, толщиной 100 мкм. Через 6 часов от начала ультрафиолетовой экспозиции пленку снимают с кюветы и переносят на аппарат для нарезки прямоугольных пластин длиной 5 см и шириной 1-1,5 см.
Тонкие пластины тетрациклической формы гиалуроновой кислоты за счет высокой гидрофильности обладают эндогенной (собственной) адгезией к слизистым оболочкам десны, точно повторяя ее анатомический рельеф. Важным достоинством тетрациклического полимера является отсутствие склеивающих десну компонентов химической природы, которые часто становятся причиной аллергических реакций.
Таким образом, новизной разработанного лечебно-профилактического стоматологического материала является сочетание тетрациклического полимера гиалуроновой кислоты с мирамистином (антимикробное вещество) и хлорофиллсодержащими соединениями (противовоспалительное вещество), витамином С (аскорбиновая кислота) и технология тонкослойного распределения полученного тетрациклического гидроколлоида гиалуроновой кислоты на гидрофобной кварцевой поверхности с его последующей фотополимеризацией. После тонкослойного распределения на гидрофобной кварцевой подложке гидроколлоид гиалуроновой кислоты подвергают ультрафиолетовому облучению в течение 6 часов, и в последующем используют в виде прямоугольных пластин для наложения на слизистую полости рта.
На фиг. 1. показано изображение пленки, полученное с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ), демонстрирующее структуру тетрациклического полимера гиалуроновой кислоты.
Полученный таким образом лечебно-профилактический стоматологический материал был клинически апробирован у добровольцев, страдающих пародонтозом, по следующим показаниям:
1. Кровоточивость десны (20 человек, не курильщики);
2. Болезненность и повышенная чувствительность десны (20 человек, не курильщики);
3. Пародонтоз у курильщика (20 человек).
Добровольцам предлагалось размещать пластины лечебно-профилактического стоматологического материала на верхнюю и нижнюю десны 2 раза в сутки в перерывах между приемами пищи на 3 часа, а также на ночь. Осмотр полости рта проводился стоматологом на 3, 7 и 14 сутки применения материала.
Результаты клинического исследования представлены в таблице 2.
Как видно из представленной таблицы, лучший и ускоренный результат был получен в группе добровольцев по показанию «болезненность и повышенная чувствительность десны», также на 14 сутки у всех обследуемых в группе по показанию «кровоточивость десны» был отмечен выраженный клинический эффект. В группе курильщиков с пародонтозом положительный результат был отмечен в половине случаев, что связано с продолжающимся курением добровольцев.
Всеми добровольцами было отмечено удобство применения лечебно-профилактического стоматологического материала: пластины плотно прилипали к слизистым, не мешали разговаривать и не вызывали «чувство неудобства» в полости рта. Кроме того, пластины в течение 3-х часов рассасывались без эффекта неприятного послевкусия. Побочных реакций стоматологами и добровольцами отмечено не было.
Таким образом, проведенные исследования показывают, что лечебно-профилактический стоматологический материал по изобретению обладает оптимальными физико-химическими свойствами, оказывает выраженный клинический эффект, удобен в применении и хорошо переносится.
Отличительной особенностью данного лечебно-профилактического стоматологического материала является его состав, высокая адгезия к слизистым оболочкам десны и пролонгированное рассасывание в полости рта под действием слюны.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый лечебно-профилактический стоматологический материал обеспечивает регенерирующий эффект, а также бактерицидное и противовоспалительное действие, кроме того, удобен в применении и обеспечивает хорошую переносимость.