Tratamiento con flúor

Antecedentes

Un tratamiento con flúor es una solución mineral que se aplica a los dientes para fortalecerlos y ayudar a prevenir las caries. Los productos que contienen flúor incluyen pastas dentales y enjuagues bucales disponibles comercialmente, así como líquidos y geles más concentrados utilizados profesionalmente por dentistas.

Hay tres factores principales que contribuyen a la caries dental (caries dental):un sitio susceptible en un diente, una cepa infecciosa de bacterias (Streptococcus mutans) y azúcares u otros nutrientes que estimulan el crecimiento de las bacterias. A medida que estas bacterias crecen, producen un subproducto ácido que puede disolver los minerales en el esmalte y eventualmente destruir el diente.

Los dentistas atribuyen en gran medida al uso de tratamientos con flúor y agua con flúor la drástica disminución de la caries dental en las últimas décadas. Un informe indica que para los niños de 5 a 7 años de edad en los Estados Unidos, la incidencia promedio de caries ha disminuido del 7,1% en la década de 1970 al 2,5% en la de 1990. Se han documentado mejoras similares en casi todos los grupos de edad. Aún así, la caries dental sigue siendo la enfermedad infantil infecciosa más común y los tratamientos con flúor siguen siendo una herramienta importante en la lucha contra las caries.

El fluoruro es en realidad una forma del elemento flúor. En su forma elemental, el flúor es un gas tóxico, pero cuando reacciona químicamente con otros compuestos, como el estaño, adquiere nuevos usos para combatir las caries. Una vez en la boca, el flúor se diluye en la saliva y se deposita en una placa bacteriana en la superficie de los dientes. Aquí actúa para proteger el diente de dos formas. Primero, inhibe directamente el crecimiento bacteriano, por lo que se produce menos ácido en la boca. En segundo lugar, el fluoruro almacenado en la placa se libera cuando las bacterias producen suficiente ácido para reducir el equilibrio ácido-base en el diente. Cuando esto ocurre, el flúor se difunde en el diente a través de pequeños poros en el esmalte. Los iones de fluoruro reemplazan los iones de hidroxilo de los cristales de hidroxiapatita, que son parte del esmalte del diente, y forman un nuevo compuesto llamado fluorapatita. Esta forma de esmalte es menos soluble en los ácidos producidos por las bacterias orales y, por lo tanto, ayuda a proteger los dientes de las caries.

Historial

Frederick S. McKay, un dentista que ejercía en Colorado Springs, Colorado a principios de la década de 1900, fue el primero en descubrir que el flúor es un eficaz luchador contra las caries. McKay notó que muchos de sus pacientes tenían esmalte moteado o manchas marrones en los dientes. En 1916, McKay y sus investigadores habían descubierto que el moteado era causado por algo en el agua potable de los pacientes. Le tomó 12 años más comprender cómo este efecto se relacionaba con la caries, y otros tres años más para reconocer el mecanismo químico que causa este cambio. Finalmente, en 1931 en McKay verificó que los pacientes con dientes moteados bebían agua con niveles inusualmente altos de fluoruro natural. Esta conexión se estudió con más detalle a lo largo de las décadas de 1930 y 1940, culminando en la determinación de que una parte por millón era el nivel ideal de fluoruro en el agua potable, reduciendo sustancialmente la descomposición sin causar manchas.

Esta investigación condujo a la implementación de un programa de fluoración por parte del gobierno federal y, a principios de la década de 1950, la mayoría de las comunidades de los Estados Unidos con un sistema público de agua habían adoptado agua tratada con fluoruro. La idea de usar fluoruro en productos para el cuidado bucal comenzó en 1956 cuando Procter and Gamble lanzó "Crest with Fluoristan". Desde la década de 1950, se han introducido decenas de productos que contienen flúor tanto para el mercado general como para los profesionales dentales.

Aunque el flúor se ha utilizado durante décadas, todavía existen preocupaciones sobre sus efectos sobre la salud en la actualidad. Aunque la química no se comprende completamente, los investigadores creen que los altos niveles de fluoruro pueden interrumpir la formación natural del esmalte dental. Ellos teorizan que demasiado fluoruro crea una hipomineralización, lo que conduce a la apariencia calcárea, turbia u opaca que es característica de la fluorosis. Si bien los defensores de la odontología afirman que el flúor es en gran parte responsable de la mejora de la salud dental, hay quienes afirman que puede causar una forma de cáncer de huesos. En la década de 1980, un estudio realizado por el Programa Nacional de Toxicología encontró "evidencia equívoca" de carcinogenicidad basada en pruebas realizadas en ratas. Sin embargo, el panel finalmente concluyó que no había datos sólidos que vincularan el cáncer, incluido el osteosarcoma, directamente con la fluoración.

Tanto las asociaciones dentales estadounidenses como las británicas continúan recomendando que tanto los adultos como los niños se cepillen dos veces al día con pasta de dientes con flúor, pero también recomiendan que para reducir el riesgo de fluorosis, los niños no deben tragar la pasta de dientes. El tema sigue siendo un tema candente de debate político.

Materias primas

Existe una variedad de compuestos de fluoruro que están permitidos por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) para su uso en productos para el cuidado bucal. Los ingredientes de fluoruro se enumeran según el tipo de producto en el que pueden usarse y el porcentaje que debe incluirse en la fórmula.

Pasta de dientes. Fluoruro de sodio:0,22%; monofluorofosfato de sodio:0,76%; fluoruro estannoso:0,4%.

Tratamiento enjuague. (El pH, o equilibrio ácido-base, de la fórmula puede afectar la funcionalidad del fluoruro. Cuanto más alto es el pH del producto, más ácido contiene. Cuanto menor es el pH, más básico es). Fluoruro de sodio acidulado con una mezcla de fosfato de sodio, ácido monobásico y fosfórico hasta un nivel de ion fosfato 0,1 molar y un pH de 3,0-4,5, que produce una concentración eficaz de ion fluoruro de 0,02%; fluoruro de sodio acidulado con una mezcla de fosfato de sodio, ácido diabásico y fosfórico a un pH de 3,5, lo que produce una concentración eficaz de iones de fluoruro de 0,01%; solución acuosa de fluoruro de sodio al 0,02% con un pH de aproximadamente 7; solución acuosa de fluoruro de sodio al 0,05% con un pH de aproximadamente 7; concentrado de fluoruro de sodio que contiene instrucciones adecuadas para mezclar con agua antes de usar para dar como resultado una solución acuosa al 0.02% o al 0.05% con un pH de aproximadamente 7; concentrado de fluoruro estannoso comercializado en una forma estable y que contiene instrucciones adecuadas para mezclar con agua inmediatamente antes de usar para dar como resultado una solución acuosa al 0.1%.

Gel de tratamiento. Fluoruro estannoso:0,4%.

Además del fluoruro, estos productos contienen una variedad de otros ingredientes que incluyen disolventes, espesantes y agentes de control del pH. Los disolventes incluyen agua o glicerina, que se utilizan como vehículo por razones de eficacia, seguridad y coste. Se utiliza agua desionizada o desmineralizada para evitar que los minerales no deseados afecten el rendimiento o la estabilidad del producto. La concentración de agua en la fórmula puede ser del 90% o más.

Se agregan agentes espesantes para controlar la viscosidad. Estos incluyen xantano, carragenano y varias otras gomas y polímeros usados ​​en concentraciones entre 0.1-2.0%.

Se agregan sabores y colores para hacer que los productos sean más atractivos. Los sabores populares incluyen menta, chicle y uva, y estos se agregan en unas pocas décimas de porcentaje. Los tintes se utilizan para impartir color a niveles muy bajos (menos de una centésima de porcentaje). Dado que el producto puede ingerirse accidentalmente, estos tintes deben estar aprobados para su uso en productos alimenticios.

Se agregan conservantes cuando es necesario. Dependiendo del pH del producto, pueden ser necesarios para evitar el crecimiento de moho o bacterias en el producto mientras se almacena en el estante. Uno o dos décimos de un porcentaje es un nivel de uso típico de un conservante.

Se pueden agregar ácidos orgánicos, como ácido fosfórico, para controlar el pH del producto. Algunos Los ingredientes de fluoruro se mezclan y distribuyen en recipientes. Las formas de fluoruro requieren un pH bajo para ser funcionales. Estos también se agregan en unas pocas décimas de porcentaje.

Diseño

Los tratamientos con flúor están diseñados para proporcionar una concentración adecuada de flúor a un nivel de pH que ayudará a depositar la cantidad correcta de flúor en los dientes. Si el nivel de flúor es demasiado bajo, el tratamiento no será eficaz; si es demasiado alto, los pacientes podrían intoxicarse accidentalmente. En los Estados Unidos, se han creado leyes para garantizar que estos productos sean seguros y eficaces. La FDA los regula como medicamentos de venta libre (OTC) o como productos profesionales para uso de dentistas. Además, la FDA limita el tamaño de los productos disponibles comercialmente para reducir la posibilidad de una sobredosis accidental. Finalmente, la organización determina los requisitos de etiquetado para todos los productos comerciales y algunos aspectos de los profesionales. Estos requisitos deben tenerse en cuenta al diseñar tratamientos con flúor.

Los medicamentos de venta libre que contienen flúor incluyen pasta de dientes y enjuague bucal. Los productos profesionales son más concentrados y se pueden aplicar como gel, espuma o líquido. Pueden diseñarse para aplicarse utilizando bandejas de plástico que se ajustan alrededor de los dientes. Dependiendo del tipo de producto que se esté formulando, el químico de desarrollo puede elegir entre varios tipos de activos aprobados por la FDA. Una vez más, estos factores regulatorios deben tenerse en cuenta en el diseño del producto.

Ejemplos clave de formulaciones de tratamiento son:gel de fluoruro de fosfato acidulado con ión fluoruro al 1,23% a pH 3,5, diseñado para fluir fácilmente durante la colocación de la cubeta pero que se espesa durante el tratamiento para que no gotee por la garganta del paciente; gel de fluoruro de sodio con 2% de iones de fluoruro a pH 7.0, para usar cuando el grabado de restauraciones de porcelana es una preocupación; enjuague líquido con fluoruro estannoso con 0.63% de ion fluoruro, diseñado para prevenir la caries, reducir la acumulación de placa y ayudar a reducir la inflamación y el sangrado gingival; Espuma de fluoruro APF con 1,23% de iones de fluoruro a pH 3-4,25, diseñada como una espuma sin aerosol fácil de usar que reduce la ingestión accidental por parte del paciente.

El
proceso de fabricación

Procesamiento por lotes

• 1 El proceso de fabricación de un tratamiento que contiene fluoruro es similar a los procesos utilizados para fabricar otros productos para el cuidado bucal. Debido a que la mayoría de los compuestos de fluoruro que se utilizan en los tratamientos son solubles en agua, estos productos son relativamente fáciles de preparar. El proceso de fabricación implica una mezcla simple y no requiere ningún solvente especial o emulsificación. Se pueden preparar grandes lotes en tanques de acero inoxidable de hasta 3000 gal (11,356 1). El primer paso es cargar el tanque de lote con agua o glicerina, que constituye el mayor porcentaje de la fórmula. El agua se agita con un mezclador de turbina accionado eléctricamente. La velocidad de mezcla está controlada por computadora para optimizar las condiciones de agitación cuando se agregan otros ingredientes. Si bien los procedimientos de fabricación varían ampliamente, es común agregar el color al principio del proceso de procesamiento por lotes. Los tintes que se utilizan en estos productos están altamente concentrados y si se agrega demasiado tinte por error, es más fácil y económico deshacerse del lote antes de que se hayan agregado los ingredientes más costosos.
• 2 Los demás ingredientes se pueden agregar sucesivamente. Dependiendo de la solubilidad de la forma de fluoruro elegida, puede ser necesario calentar y enfriar para ayudar a disolver los polvos rápidamente. Durante este proceso de procesamiento por lotes, se pueden tomar muestras periódicamente durante el proceso de mezcla para verificar la claridad. Hacia el final del proceso de dosificación se introducen los agentes de control del pH. Aseguran que el lote tenga el equilibrio ácido-base adecuado. Los sabores se agregan al final de la operación si son sensibles al calor.

Verificación por lotes

• 3 Una vez que el lote está completo, debe evaluarse para asegurarse de que esté dentro de las especificaciones. Es particularmente importante asegurarse de que los ingredientes activos estén presentes en sus concentraciones designadas. Las pruebas como el análisis de pH, el porcentaje en peso de sólidos y la concentración de fluoruro se utilizan para mantener las especificaciones del producto.

Operaciones de llenado

• 4 Una vez que el lote está terminado y aprobado, la operación de llenado puede continuar. Dependiendo de la naturaleza del proceso, el lote puede llenarse directamente desde el tanque de lote o puede transferirse a un recipiente secundario o tanque de retención. Se utiliza equipo de llenado de alta velocidad, pero la velocidad de llenado depende de la viscosidad del producto. Los productos líquidos delgados se pueden llenar de forma más rápida y eficiente que los geles más espesos.
• 5 El paquete lleno se alimenta a través de una línea de ensamblaje donde se adjunta el cierre. Si bien es posible que una botella solo requiera una tapa simple para sellarla, los productos empaquetados en tubos o dispensadores de espuma pueden involucrar mecanismos de sellado más complicados. Una vez que se ha llenado el paquete y se ha colocado el cierre, la unidad está lista para el embalaje final. Varias unidades se pueden envolver juntas o colocar en cajas de cartón para su envío.

Control de calidad

Además de las pruebas químicas realizadas durante el proceso de fabricación, los tratamientos con fluoruro están sujetos a consideraciones especiales de prueba para establecer el rendimiento del producto. Históricamente, estas pruebas han implicado costosos estudios clínicos en humanos, pero desde 1988 el Dental Panel ha permitido el uso de nuevas pruebas de laboratorio para determinar la eficacia de los tratamientos con flúor.

El futuro

Si bien el futuro político de los tratamientos con flúor puede ser incierto, continúan siendo una herramienta importante en la lucha contra las caries. Hay nuevos avances tecnológicos que algún día pueden conducir a combatientes de la caries libres de flúor. Investigadores británicos han descubierto un nuevo tipo de agente anticaries que detiene la caries dental hasta por tres meses. Su nuevo ingrediente es un fragmento de proteína, llamado péptido p1025, que actúa adhiriéndose a las superficies de los dientes donde normalmente se unen las bacterias que causan caries. La proteína impide que las bacterias se adhieran a los dientes para que se eliminen fácilmente. Avances como este algún día podrían proporcionar formas sin flúor para prevenir la caries dental.

Dónde obtener más información

Libros

Wolinsky, L. E. "Caries y cariología". En Microbiología e Inmunología Oral. 2ª ed. Ed. R. J. Nisengard y M. G. Newman. Filadelfia:W. B. Saunders Company, 1994.

Publicaciones periódicas

Brady, Robert P. y Abbe Goldstein. "Manteniendo la fe en el fluoruro". Químico y farmacéutico (24 de mayo de 1997):24.

"El enjuague bucal cancela las caries". Popular Mechanics (Febrero de 2000):15.

"Tratamiento de la osteoporosis posmenopáusica con fluoruro". Médico de familia estadounidense (Enero de 1996):302.

Sheikh, Aamir y Alice M. Horowitz. "Beneficios de la pasta de dientes con flúor". Revista de salud escolar (Octubre de 1999):299.

Otro

Connelly. "Tratamiento de caries con fluoruro". Patente de Estados Unidos 5738113, 1998.

Randy Schueller