Гель-индикатор для визуализации зубного налета и биопленки на зубах и способ его изготовления Российский патент 2024 года по МПК A61K6/65 A61K49/00 A61K8/34 A61K8/49 A61K8/73 A61Q11/00 

Заявляемое в качестве изобретения техническое решение относится к области стоматологии, к средствам профилактики заболеваний полости рта и может найти применение в производстве товаров по уходу за полостью рта, а именно средств индикации зубного налета и биопленки. Задача заявляемого средства - окрашивать биоплёнку (biofilm) на поверхности зубов, делая её видимой, и предназначено для производства в основном в промышленных условиях.

Актуальность разработки состоит в том, что для выявления недостатков полости рта человека необходимо визуально проявить биопленку на поверхности зуба. Если ее не удалять, то в дальнейшем именно плёнка приводит к развитию кариеса и других сопутствующих заболеваний полости рта. А понять, есть ли эта биоплёнка на зубе и какого она размера, можно только если сделать её заметной. Чем более она заметна и контрастна, тем ее проще полностью удалить в ходе гигиенических процедур. Если стоматолог не видит четких границ пленки, то может не до конца ее удалить, особенно на труднодоступных участках.

В настоящее время широко распространены различные средства для полости рта. В отношении индикации зубной пленки можно привести в качестве примера известные разработки. Так, известны три аналога заявляемого средства:

1. Швейцарский аналог Индикатор биопленки «Biofilm discloser» ¹(Индикатор биопленки «Biofilm discloser» по ссылке https://www.ems-dental.com/ru/products/biofilm-dislcoser) представляет собой предварительно пропитанные губки для индикации налёта в двух оттенках, при этом красноватый оттенок означает новую биоплёнку, синий - созревшую биоплёнку;

2. Также швейцарский, гранулы «Рaro plak» ²(Гранулы «Рaro plak» по ссылке https://paro.com/en/produkte-uebersicht-2/#1202-paro-plak-2-farben-rondellen-en) в двух цветах, изготовлены из комбинации пищевых красителей, реагирующих на органические вещества, что делает видимыми отложения налета;

3. Американский гель для выявления зубного налета «GC Tri Plaque ID Gel™» ³(Гель ««GC Tri Plaque ID Gel» по ссылке https://www.gcamerica.com/products/preventive/GC_Tri_Plaque_ID/) представляет собой тест, который помогает информировать пациентов о зубном налете и позволяет визуализировать проблемные области, гель идентифицирует новые, зрелые и кислотообразующие биопленки трех цветов, красный/розовый, темно-синий/фиолетовый и голубой.

Перечисленные аналоги, однако, не решают всех задач, стоящих перед стоматологами при выявлении и удалении зубного налета и биопленки.

Швейцарские производители нацелены на производство группы средств, которые используют эритрозин, но при этом нанесены на пиллеты (мини-губки), которые появились позже. Акцент швейцарской разработки был сделан на применении в кабинете стоматолога, поскольку дома эти средства применять как минимум неудобно, а упаковка предусматривает активное использование именно в стоматологическом кабинете. Причем оба производителя этих пиллет для индикации находятся в Швейцарии. Почему был выбран именно такой носитель как пиллеты, непонятно. Этот носитель не универсален, но, возможно, это обусловлено технологическими особенностями производства, связанными с тем, что производитель пиллет, или производитель станков по их вымачиванию в индикационном составе заинтересован в подобном производстве.

Известен способ определения состояния поверхности эмали зуба по патенту России на изобретение №2603620 от 28.07.2015г., МПК: A61В 10/00, опубликованному 27.11.2016г., включающий воздействие на вестибулярную поверхность, по меньшей мере, одного зуба кислотным веществом в виде раствора с кислой средой, обработку протравленного раствором с кислой средой участка красителем в виде 1%-ного водного раствора метиленового синего, последующее определение резистентности эмали по интенсивности окрашивания с применением набора эталонов разной интенсивности, отличающийся тем, что в качестве кислотного вещества, воздействующего на эмаль зуба, используют 32-36% или раствор, или гель ортофосфорной кислоты.

Общие признаки заявляемого технического решения и аналога по патенту №2603620 - это использование красителей и нанесение их, с применением дополнительных веществ, на поверхность зубной эмали.

В аналоге по патенту России на изобретение №2603620 задача окрашивания зубной поверхности решается применением жидкости, при таком применении появляется возможность сегментированного нанесения, но за счёт текстуры время и глубина контакта с биоплёнкой будут меньшими, чем при нанесении геля, а индикация может быть недостаточно точной.

Основное отличие от данного средства - это цель использования. Изобретение №2603620 используют для определения деминерализованных участков зубной эмали как потенциальных очагов развития кариеса. Заявляемое средство выявляет биопленку и зубной налет, никак не взаимодействуя с остальной эмалью, даже если на ней есть деминерализованные участки, то есть направлен на другую зону действия. В изобретении №2603620 используется кислый раствор, в то время как заявляемое средство имеет нейтральный Ph.

В изобретении-аналоге №2603620 цветовая окраска монохромна, используется только синий цвет, а степень деминерализации определяется интенсивностью окрашивания. заявляемое средство включает в себя два красителя (розовый - эритрозин, и синий - brilliant blue), цветовой градиент при этом на эмали окрашенного зуба гораздо более разнообразен.

Отличием также является форма вещества, в изобретении-аналоге №2603620 это жидкость в виде раствора, причем с двухэтапным нанесением, сначала 32-36% раствор ортофосфорной кислоты, затем краситель в виде 1%-го водного раствора метиленового синего. В заявляемом техническом решении используется гелиевая форма, более удобная к нанесению, и в ней сразу замешаны все компоненты, не требуется дополнительная обработка эмали.

Известны красящее средство и способ получения красящего средства в форме таблеток для визуального формирования зубного налета (прототип) по патенту США на изобретение № US 7479268 B2 от 18.12.2002г., выданному по заявке № US50825004A, МПК: A61В 10/00, A61K 8/361, опубликованному 20.01.2009г., в котором красящее средство для придания видимости образованию зубного налета отличается тем, что оно доступно в форме таблеток и имеет следующий состав: лактоза в количестве приблизительно от 85 до 95 % по весу, флоксин В по количеству приблизительно от 1,5 до 2,6 % по весу, FDA Blue No. 1 в диапазоне приблизительно от 2,5 до 3,5 % по весу и стеарат магния в диапазоне приблизительно от 0,15 до 0,25 % по весу. Краситель по изобретению может содержать ароматизаторы мяты перечной или эвкалипта, которые являются обычными для продуктов гигиены полости рта и зубов. Эти ароматизаторы варьируются примерно от 0,3 до 0,75 % по весу и используются из-за их дезинфицирующего и освежающего действия.

Способ получения красящего средства в форме таблеток для визуального формирования зубного налета по патенту США на изобретение № US7479268B2 включает стадии: а) смешивание микронизированных частиц красителя флоксина В и FDA Blue No. 1 с лактозой и стеаратом магния в качестве компонентов для таблетирования и, необязательно, с ароматизаторами мяты перечной или эвкалипта от 0,3 до 0,7% по весу в полученную смесь; б) таблетирование смеси, полученной на стадии (а) путем прямого прессования в таблетки; c) подвергание таблеток, полученных на стадии (b) воздействию атмосферы, насыщенной водяным паром, приблизительно на 2-3 минуты.

Отличия прототипа и заявляемого технического решения обусловлены особенностями технологии, в частности, отличиями приготовления таблеток и гелей. В прототипе применено такое красящее вещество как флоксин В, основными действующими компонентами в составе являются красители. Однако краситель эритрозин имеет плохую репутацию среди специалистов в результате маркетинговых войн, а флоксин В используется как аналог. По результатам современных сравнительных экспериментов, флоксин уступает эритрозину в своих свойствах зацепления за налёт/биопленку и проявления их. Следует добавить, что эритрозин является пищевым красителем, разрешенным к использованию на территории России. Его активно используют кондитеры в своем производстве. То есть он безопасен даже при проглатывании, чего прототип не предусматривает.

Отличия по способу приготовления. По прототипу таблетка для индикации налета изготавливается методом сухого прессования, то есть берут сухие рассыпчатые ингредиенты, смешивают, прессуют в форму, и только в финале обрабатывают водяным паром, скорее всего для придания большей устойчивости верхнему слою, как бы запечатывая его.

Гель же, по заявляемому техническому решению, в своей формуле в основе имеет воду (66% от общего количества вещества) и все ингредиенты поэтапно добавляются в подогретую до 50-60 градусов воду. То есть таблетка представляет собой смесь в твердой форме, гель - в жидкой. Так же таблетка не имеет спецификации по температуре изготовления, для геля важна начальная температура воды, последующее охлаждение до комнатной температуры.

Для изготовления геля важна мощность оборотов смешивающего устройства, т.к. на каких-то этапах скорость должна быть небольшой, на каких-то - высокой.

В целом - разница между прототипом и заявляемым решением обусловлена спецификой агрегатного состояния итогового продукта. Также как зубная паста всегда будет отличаться по технологии от зубного порошка, хотя оба имеют целью использование для чистки зубов, так и гель отличается от таблетки при одинаковых целях использования.

Причем помимо разницы в самих ингредиентах, отличается принципиально относительное количество красящих веществ в продукте. В геле обоих красителей в сумме будет 13,7%, в таблетке - не более 6,1%. При проведении лабораторных тестов заявляемого технического решения была принята именно эта пропорция, так как в меньшей концентрации эффект был недостаточно выраженным, в большей - окрашивание было чрезмерным, не дающим возможности визуальной оценки степени распространения налета.

Общие признаки прототипа и заявляемого технического решения:

- назначение использования - индикация зубного налета;

- применение красящего вещества;

- использование двух видов красителей - розового и синего;

- однофазное нанесение.

Общим признаком по способу является смешивание ингредиентов.

Отличительные признаки заявляемого технического решения от прототипа:

- заявляемое средство направлено на индикацию не только зубного налета, но и биопленки, которая может выходить за пределы налета и выявляться даже там, где налета нет;

- использование эритрозина вместо Флоксина В;

- форма выпуска, гель вместо таблетированной формы;

- отсутствие в составе геля ароматизаторов.

В состав таблеток в прототипе входят ароматизаторы мяты перечной или эвкалипта в пределах 0,5 % от общей массы. Наличие подобных ароматизаторов призвано сделать таблетку более приятной при разжевывании, но есть большой процент людей, которые не любят или не переносят в результате аллергии подобного вкуса, то есть использование таблетки им будет не комфортно. Заявляемый гель не содержит вкуса или аромата с целью сделать его максимально нейтральным и не доставляющим дискомфорта либо опасности пациенту при использовании.

Недостатком прототипа является то, что хотя прототип и достигает поставленной цели проявления зубного налета, однако таблетированная форма не дает возможности "позубного" нанесения, в результате использования таблетки для индикации налета будут окрашены все зубы, а также слизистая. Это может быть более удобным способом для домашнего использования и контроля качества чистки, но в кабинете стоматолога удобнее и эстетичнее использовать точечное нанесение, т.к. после таблетки и язык, и слизистые будут окрашены, нужно будет дополнительно тратить время на их очищение, а также эффект будет не так визуально заметен на фоне общего окрашивания. При этом есть вероятность разжевывания пациентом таблетки одной стороной челюсти, то есть если он привык жевать на правой стороне в силу каких-либо причин, то и таблетку он разжует неравномерно, возможно, при этом не докрасив левые ряды зубов. Если у пациентов есть заболевания пародонта или воспалены десны, то убрать краситель с воспаленных участков будет еще проблематичнее. Следует отметить и такой недостаток, что основой для производства таблетки, в которую вносятся действующие вещества, является лактоза, которая является аллергеном для группы лиц с непереносимостью лактозы, что может ограничивать использование продукта.

Цель заявляемого технического решения - разработка композиции и способа изготовления геля-индикатора для визуализации зубного налета и биопленки, сбалансированного по составным ингредиентам и обладающего улучшенными характеристиками.

Техническая задача - создание такого технического решения, которое приведет к получению качественного медицинского продукта, пригодного для использования как в домашних условиях, так и в поликлинике, и созданного на основе эффективного и безопасного вещества, которым в настоящее время признан эритрозин.

Исторически сложилось так, что примерно с 2000-х годов рынок индикаторов зубного налета полностью занимали европейские производители, а поскольку в течение последних 15 лет эритрозин был не популярен среди специалистов, постольку западные аналоги в основном использовали флоксин, по своим индицирующим свойствам уступающий эритрозину. В заявляемом техническом решении применен эритрозин как более эффективный краситель, при этом по результатам ряда современных исследований эритрозин более безопасен.

Технический результат – расширение эксплуатационных возможностей индикации для визуализации зубного налета и биопленки, с улучшением индицирующих и потребительских свойств по сравнению с подобными медицинскими продуктами. Важно отметить также, что по сравнению с использованием таблеток, в которых содержится такой аллергенный препарат как лактоза, заявляемый гель позволит расширить группу лиц (пациентов), могущих использовать заявляемое средство без аллергических последствий.

Заявляемое красящее средство для придания видимости образованию зубного налета и биопленки отличается тем, что оно доступно в форме геля и имеет следующий состав: вода в количестве приблизительно от 66 % по весу, эритрозин в количестве 7,45% по весу, метиленовый синий 6,2% по весу, а так же сахароза - 7%, ПАВ Marlipal 24/30 - 3,8%, глицерин дистилированный - 5,3%, загуститель Blanose 7MF - 3,4%, консервант Solbrol M - 0,5%, консервант Solbrol P - 0,3%, цетилпиридиний хлорид - 0,05%. Краситель не содержит ароматизаторов.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что гель-индикатор для визуализации зубного налета и биопленки на зубах включает красящее вещество, причем в качестве красящего вещества применен эритрозин в количестве 7,45% по весу, краситель включает также метиленовый синий 6,2% по весу, сахарозу - 7%, ПАВ Marlipal 24/30 - 3,8%, глицерин дистиллированный - 5,3%, загуститель Blanose 7MF - 3,4%, консервант Solbrol M - 0,5%, консервант Solbrol P - 0,3%, цетилпиридиний хлорид - 0,05% и воду в количестве от 66 % по весу.

Способ изготовления геля-индикатора для визуализации зубного налета и биопленки на зубах включает смешивание ингредиентов, при этом в емкость с заранее подогретой до 50-60 °C водой постепенно вносят отмерянное в количестве 3,8% от общей массы количество поверхностно-активного вещества, в качестве которого выбирают ПАВ Marlipal 24/30, перемешивают и остужают до комнатной температуры, а затем, поочередно, с постепенным перемешиванием после внесения каждого компонента, вносят консерванты Solbrol M и Solbrol P, цетилпиридиний хлорид, сахарозу, эритрозин, метиленовый синий, после чего полученный полуфабрикат отправляют на фильтрацию, а после фильтрации вносят глицерин дистиллированный и полученную смесь перемешивают на скорости 1100-1200 оборотов в минуту, после чего последним этапом вносят загуститель Blanose 7MF и также активно на скорости 1100-1200 оборотов в минуту перемешивают, далее полученный гель фасуют по тубам. Количество ПАВ Marlipal 24/30 взвешивают и отмеряют на весах с дискретностью не более 10 грамм либо дозируют поршневым дозирующим насосом с контролем дозации, а перемешивающее устройство работает от двигательной установки мощностью 0,5-1,5 кВт.

Применяемые технологические приемы и вещества.

ПРИМЕР конкретного выполнения заявляемого способа.

Для успешного применения заявляемого способа необходимо точное соблюдение состава ингредиентов.

Способ приготовления геля-индикатора для визуализации зубного налета и биопленки на зубах предусматривает применение красителей для индикации зубного налета при однофазном нанесении средства, причем для приготовления красителя в емкость с заранее подогретой до 50-60°C водой постепенно вносят отмерянное в количестве 3,8% от общей массы количество поверхностно-активного вещества, в качестве которого выбирают или ПАВ Marlipal 24/30, или неионогенное поверхностно-активное вещество, или эмульгатор. Пав может быть отмерян, взвешен или дозирован специализированным насосом. В случае взвешивания вещество отмеряют на весах с дискретностью не более 10 грамм, в случае насоса применяют поршневой дозирующий насос с контролем дозации, конкретная марка не имеет значения.

Далее смесь перемешивают перемешивающим устройством с двигательной установкой 0,5-1,5 кВт и остужают до комнатной температуры, а затем, поочередно, с постепенным перемешиванием после внесения каждого компонента, вносят консерванты Solbrol M и Solbrol P, цетилпиридиний хлорид, сахарозу, эритрозин, метиленовый синий, после чего полученный полуфабрикат отправляют на фильтрацию, а после фильтрации вносят дистиллированный глицерин и смесь перемешивают на высокой скорости 1100-1200 оборотов в минуту, после чего последним этапом вносят загуститель Blanose 7MF и также активно на скорости 1100-1200 оборотов в минуту перемешивают. Далее полученный гель фасуют по тубам.

Заявляемые гель-индикатор для визуализации налета и биопленки на зубах и способ его приготовления может быть применен с использованием стандартного оборудования, все ингредиенты доступны для промышленного изготовления.

Из научно - технической литературы и патентной документации не известен состав композиции, подобной гелю-индикатору для визуализации зубного налета и биопленки на зубах, также не известен способ приготовления геля-индикатора, обладающий универсальностью, с помощью которого производят востребованный потребителями применяемый в стоматологии продукт.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Группа изобретений относится к области стоматологии и может найти применение в производстве товаров по уходу за полостью рта, а именно средств индикации зубного налета и биопленки. Предлагаемый гель-индикатор для визуализации зубного налета и биопленки на зубах включает красящее вещество, причем в качестве красящего вещества применен эритрозин в количестве 7,45% по весу, гель-индикатор включает также метиленовый синий 6,2% по весу, сахарозу - 7%, ПАВ Marlipal 24/30 - 3,8%, глицерин дистиллированный - 5,3%, загуститель Blanose 7MF - 3,4%, консервант Solbrol M - 0,5%, консервант Solbrol P - 0,3%, цетилпиридиний хлорид - 0,05% и воду в количестве 66 % по весу. Способ изготовления указанного геля-индикатора включает смешивание ингредиентов, при этом в емкость с заранее подогретой до 50-60°C водой в количестве по весу 66 % от общей массы геля постепенно вносят отмерянное в количестве 3,8% от общей массы количество поверхностно-активного вещества - Marlipal 24/30, перемешивают и остужают до комнатной температуры, а затем, поочередно, с постепенным перемешиванием после внесения каждого компонента, вносят, в количестве от общей массы: консерванты 0,5% Solbrol M и 0,3% Solbrol P, 0,05% цетилпиридиний хлорид, 7% сахароза, 7,45% эритрозин, 6,2% метиленовый синий, после чего полученный полуфабрикат отправляют на фильтрацию, а после фильтрации вносят в количестве 5,3% от общей массы глицерин дистиллированный и полученную смесь перемешивают на скорости 1100-1200 оборотов в минуту, после чего последним этапом вносят в количестве 3,4% от общей массы загуститель Blanose 7MF и также активно на скорости 1100-1200 оборотов в минуту перемешивают, далее полученный гель фасуют по тубам. Группа изобретений обеспечивает качественный медицинский продукт, пригодный для использования как в домашних условиях, так и в поликлинике. Технический результат – расширение эксплуатационных возможностей индикации для визуализации зубного налета и биопленки, с улучшением индицирующих и потребительских свойств по сравнению с подобными медицинскими продуктами. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Гель-индикатор для визуализации зубного налета и биопленки на зубах, включающий красящее вещество, отличающийся тем, что в качестве красящего вещества применен эритрозин в количестве 7,45% по весу, гель-индикатор включает также метиленовый синий 6,2% по весу, сахарозу - 7%, ПАВ Marlipal 24/30 - 3,8%, глицерин дистиллированный - 5,3%, загуститель Blanose 7MF - 3,4%, консервант Solbrol M - 0,5%, консервант Solbrol P - 0,3%, цетилпиридиний хлорид - 0,05% и воду в количестве от 66 % по весу.

2. Способ изготовления геля-индикатора для визуализации зубного налета и биопленки на зубах, включающий смешивание ингредиентов, отличающийся тем, что в емкость с заранее подогретой до 50-60 °C водой в количестве по весу 66 % от общей массы геля постепенно вносят отмерянное в количестве 3,8% от общей массы количество поверхностно-активного вещества, в качестве которого выбирают ПАВ Marlipal 24/30, перемешивают и остужают до комнатной температуры, а затем, поочередно в количестве от общей массы с постепенным перемешиванием после внесения каждого компонента, вносят консерванты 0,5% Solbrol M и 0,3% Solbrol P, 0,05% цетилпиридиний хлорид, 7% сахарозу, 7,45% эритрозин, 6,2% метиленовый синий, после чего полученный полуфабрикат отправляют на фильтрацию, а после фильтрации вносят в количестве 5,3% от общей массы глицерин дистиллированный и полученную смесь перемешивают на скорости 1100-1200 оборотов в минуту, после чего последним этапом вносят в количестве 3,4% от общей массы загуститель Blanose 7MF и также активно на скорости 1100-1200 оборотов в минуту перемешивают, далее полученный гель фасуют по тубам.

3. Способ изготовления геля-индикатора для визуализации зубного налета и биопленки на зубах по п.2, отличающийся тем, что количество ПАВ Marlipal 24/30 взвешивают и отмеряют на весах с дискретностью не более 10 грамм либо дозируют поршневым дозирующим насосом с контролем дозации, а перемешивающее устройство работает от двигательной установки мощностью 0,5-1,5 кВт.