DE1252849B - Zahnpflegemittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

A61k

Deutsche Kl.: 30 h -13/10

Nummer: 1252 849

Aktenzeichen: J 26108IV a/30 h

Anmeldetag: 26. Juni 1964

Auslegetag: 26. Oktober 1967

Diese Erfindung betrifft neue Zahnpflegemittel zur Kariesprophylaxe, die als kariesverhütendes Ingrediens Zinnfluorzirkonat [Zinn(II)-hexafluorzirkonat] der Formel SnZrF₆ enthalten.

Mit dem Ausdruck »Zahnpflegemittel« werden Produkte bezeichnet, die bei normaler Anwendung nicht verschluckt werden, sondern genügend lange in der Mundhöhle behalten werden, um mit im wesentlichen allen Zahnoberflächen in Berührung zu kommen. Solche Produkte umfassen z. B. Zahnpulver, Mund- ίο wasser, prophylaktische Zahnpasten und Lösungen für die lokale Applikation. »

Es wird allgemein anerkannt, daß das Vorhandensein geringer Mengen Fluor im Trinkwasser einen nachdrücklichen Einfluß auf das Zurückdrängen des Auftretens von Zahnkaries hat. Natriumfluorid ist in vielen Gemeinden mit gutem Erfolg in die öffentliche Wasserversorgung eingeführt worden. Diese Methode der Fluorzugabe ist jedoch dort nicht durchführbar, wo das Trinkwasser aus kleinen, privaten Vorkommen, ao z. B. Brunnen, entnommen wird statt aus öffentlichen Versorgungen. Außerdem wird die Zugabe von Fluor zu öffentlichen Wasserversorgungen nicht immer akzeptiert oder erlaubt.

Die lokale Anwendung von wäßrigen Fluoridlösungen durch einen Dentisten oder Zahnhygieniker bildet eine ausgezeichnete Schutzmaßnahme gegen Karies.

Verschiedene Fluorverbindungen, einschließlich Natriumfluorid, werden auf diese Weise angewendet. Solche lokalen Anwendungen sind zwar wirksam, jedoch relativ teuer, so daß sie nicht allen Leuten, die dessen bedürfen, zugänglich sind.

Die Beschränkung in der Durchführung der Fluoridprophylaxe über die Wasserversorgung oder die zahnärtzliche Behandlung haben zu ausgedehnten Versuchen geführt, verschiedene Fluorsalze in Zahnpflegemittel für den Hausgebrauch einzuarbeiten. Während Natriumfluorid ein brauchbares Antikariesmittel zu sein scheint, wenn es verschluckt oder durch einen Dentisten oder Zahnhygieniker lokal angewendet wird, hat sich seine Wirksamkeit in Zahnpflegemitteln, wie Zahnpasten, als begrenzt erwiesen.

Obwohl eine sehr wirksame Zahnpasta, die Zinnfluorid als Antikariesmittel enthält, im Handel erhältlich ist, hat man in den Anstrengungen nicht nachgelassen, neue und bessere Antikariesmittel für die Anwendung in solchen Produkten zu finden.

Ziel der vorliegenden Erfindung sind daher Zahnpflegemittel, die eine neue Substanz mit hoher Wirksämkeit gegen Zahnkaries und Zahnschmelzlöslichkeit enthalten.

Zahnpflegemittel

Anmelder:

Indiana University Foundation,
Bloomington, Ind. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. BeU, A. Hoeppener, Dr. H. J. Wolff
und Dr. H. Chr. Beil, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Adelonstr. 58

Als Erfinder benannt:
Joseph Charles Muhler,
Indianapolis, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. Juni 1963 (291173)

Andere Ziele und Vorteile gehen aus der eingehenden Beschreibung und der Zeichnung hervor.

Es wurde gefunden, das eine neue Verbindung, welche die Elemente Zinn(II), Fluor und Zirkonium enthält, dargestellt werden kann, die höchstwirksam als kariesverhütendes Mittel ist. Wenn diese Verbindung als Antikariesmittel in Zahnpflegemittel eingearbeitet wird, werden äußerst verbesserte Mittel für die Kariesprophylaxe erhalten.

Zinnfluorzirkonat ist wasserlöslich und bildet weiße, frei fließende Kristalle. Es hat ein spezifisches Gewicht von 4,21 und gibt ein typisches Röntgendiagramm, welches leicht von denen der Salze unterschieden werden kann, aus denen es dargestellt wird. Das Röntgendiagramm von Zinnfluorzirkonat zeigt starke Linien, die Netzebenenabständen von 3,85, 3,42 und 3,01 Ä entsprechen. Die Diagramme von ZrF₄ und SnF₂ andererseits zeigen starke Linien, welche Netzebenenabständen von 6,41, 3,96 und 1,85 Ä bzw. 3,54 3,18 und 2,28 Ä entsprechen.

Zinnfluorzirkonat kann ganz allgemein durch Umsetzung von äquimolaren Mengen SnF₂ und ZrF₄ in wäßriger Lösung und Isolierung des Reaktionsproduktes oder durch Zusammenschmelzen dieser Salze erhalten werden. Eine spezifische Darstellungsmethode wird im folgenden Beispiel gegeben.

Beispiel I

16,7 g ZrF₄ werden in 1500 ml destilliertes Wasser gegeben, welches erhitzt wird, bis das ZrF₄ völlig

709 679/492

gelöst ist. Dieser Lösung werden 1500 ml einer wäßrigen Lösung zugesetzt, die 15,7 g SnF₂ enthält. Die entstandene Lösung wird zur Trockene eingedampft und der Rückstand analysiert.

Analyse für SnZrF₆:

Berechnet Sn 36,65, Zr 28,16, F35,19°/_o;
gefunden Sn 36,58, Zr 28,38; F 35,04%

(Zr durch Differenzanalyse).

Jedes der drei Elemente, aus denen die erfindungsgemäße Verbindung sich zusammensetzt, scheint mit Zahnschmelz zu reagieren und eine Rolle in der Antikarieswirksamkeit der Verbindung zu spielen. Die Antikarieswirksamkeit wurde in einer klinischen Untersuchung wie folgt bestimmt:

Insgesamt etwa 200 Kinder im Alter von 12 bis 14 Jahren wurden unter Berücksichtigung ihrer früheren Kariesschäden in zwei ausgeglichene Gruppen unterteilt. Jedes Mitglied jeder Gruppe wurde einer sorgfältigen Zahnprophylaxe unterzogen, bevor die klinische Untersuchung begann, an deren Anfang eine 7-Film-Röntgenuntersuchung und eine Untersuchung auf Zahnkaries stand. Die Kinder aus Gruppe 1 erhielten eine lokale Applizierung von destilliertem Wasser, und die aus Gruppe 2 erhielten eine einzige lokale Applizierung einer 16 Gewichtsprozentigen Lösung von SnZrF₆ in destilliertem Wasser. Die Kinder wurden in 3-Monats-Intervallen untersucht, und die Inkremente der Durchschnittswerte der schadhaften, fehlenden oder plombierten Zähne (ASFPZ) und Oberflächen (ASFPO) wurden bei jeder Untersuchung registriert. Die prozentuale Verringerung im Auftreten von Karies wurde nach jedem Intervall durch Vergleich mit der Wasserkontrollgruppe festgestellt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in der Tabelle wiedergegeben.

	Gruppe	Anzahl Kinder	ASFPZ	ASFPO	Verringf Z	•rung % O
3 Monate	I II I II I II	106 102 101 101 95 98	0,66 0,03 1,43 0,11 2,14 0,13	1,51 -0,24 2,79 0,15 4,25 0,25	99 93 94
Inkrement	124
6 Monate	95
Inkrement	94
9 Monate
Inkrement

Wie man sieht, hat die lokale Applizierung von Zinnfluorzirkonat einen nachhaltigen Einfluß auf das Auftreten von Karies. Es wurden keine schädlichen Einflüsse aus der Applizierung der Substanzen an den Zähnen oder dem Zahnfleischgewebe festgestellt. Eine der erfreulichsten Eigenschaften von Zinnfluorzirkonat in der erfindungsgemäßen Verwendung ist sein Vermögen, Karies zu verhüten, ohne den Zahnschmelz zu verfärben oder Zahnfleischentzündung zu verursachen.

Die erfindungsgemäß zu verwendende Verbindung kann auf die Zähne als einfache wäßrige Lösung appliziert werden; sie ist jedoch auch brauchbar für Zahnpflegemittel für die Kariesprophylaxe, welche einen oder mehrere ionisch verträgliche Zusätze enthalten. Solche Produkte können 0,05 bis etwa 50 Gewichtsprozent Zinnfluorzirkonat enthalten. Werden weniger als etwa 0,05% dieser Verbindung verwendet, wird die erwünschte Antikarieswirkung nicht erhalten. Bei größeren Mengen als etwa 50% kann ein Verfärben der Zahne eintreten.

Im allgemeinen enthalten Zahnpflegemittel für den häufigen Hausgebrauch, wie Zahnpasten, geringere Mengen Zinnfluorzirkonat als Produkte, die selten angewendet werden, wie Präparate zur Prophylaxe und Lösungen für die lokale Anwendung. Wegen der verringerten Zahnschmelzverfärbung und Zahnfleischreizung im Vergleich mit anderen Zinnverbindungen sind höhere Konzentrationen und häufigere Anwendungen möglich.

Zahnpasten, die Zinnfluorzirkonat enthalten, stellen eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung dar. Zahnpasten enthalten gewöhnlich 20 bis 50 Gewichtsprozent Scheuermittel, ein schaumbildendes Mittel und Geschmacksstoffe als Grundkomponenten. Für den Zweck dieser Erfindung ist es wünschenswert, Scheuermittel und andere Komponenten zu verwenden, welche nicht mit den Zinn-, Zirkonium- und Fluorionen reagieren, so daß diese für eine Umsetzung mit dem Zahnschmelz verfügbar bleiben. Zum Beispiel können vorteilhaft harzartige Scheuermittel, wie die pulverförmigen Kondensationsprodukte von Melamin und Harnstoff oder Formaldehyd od. dgl., die eine geringere Tendenz haben, mit Zinn-, Zirkoniumoder Fluorionen unlösliche Salze zu bilden oder diese zu absorbieren, verwendet werden. Eine Vielzahl von bevorzugten harzartigen Scheuermitteln ist in der USA.-Patentschrift 3 070 510 offenbart. Andere Scheuermittel, die in Verbindung mit Zinnfluorzirkonat verwendet werden können, sind z. B. Calciumpyrophosphat, Calciummetaphosphat, Calciumoxyapatit, /5-und Λ-Tricalciumorthophosphat, unlösliche Metaphosphate und Aluminiumoxyd.

Zahnpasten erfordern ein Bindemittel, das ihnen die gewünschte Konsistenz verleiht. Obwohl natürliche Gummen, wie Tragant, Karayagummi oder Gummiarabikum, Alginate usw., verwendet werden können, werden Natriumcarboxymethylcellulose und Hydroxyäthylcellulose besonders bevorzugt. Eine Verbesserung der Konsistenz kann durch Zusatz weiterer Stoffe, wie kolloidales Magnesiumsilikat, zu dem Präparat erreicht werden.

Brauchbare schaumbildende Mittel zur Verwendung in Zahnpasten sind unter anderem wasserlösliche Alkylsulfate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, wie z. B. Natriumlaurylsulfat; wasserlösliche Salze von sulfonierten Monoglyceriden von Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie z. B. Natriumkokosmonoglyceridsulfonat; Salze von Fettsäureamiden von Taurinen, wie z. B.

Natrium-N-methylpalmitoyltaurid; und Salze von Fettsäureestern von Isäthionsäure, wie z. B. der ölsäureester von Natriumisothionat.

Es ist auch wünschenswert, ein Feuchthaltemittel in die Zahnpasta einzuarbeiten, um sie vor dem Hartwerden zu bewahren. Für diesen Zweck können Glycerin, Sorbit und andere eßbare Polyalkohole verwendet werden. Geschmacksstoffe, wie geringe Mengen von Ölen von Immergrün und Pfefferminze und Süßstoffe, wie Saccharin, Dextrose und Lävulose, werden ebenfalls in Zahnpasten eingesetzt. Einer der Vorteile der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung ist ihr größter Spielraum in der Mischung mit Geschmacksstoffen, verglichen mit z. B. Zinnfluorid.

Der pH-Wert der wäßrigen, erfindungsgemäßen Mundpflegemittel liegt vorzugsweise zwischen 4,0 und 5,5. Über pH 6 neigt das Zweiwertige Zinnion dazu, mit anderen Komponenten des Präparats zu reagieren und ist wegen der Unlöslichkeit der Reaktionsprodukte für eine Umsetzung mit dem Zahnschmelz dann nicht mehr verfügbar. Wenn der pH-Wert unter etwa 4 liegt, werden die Gebrauchsqualitäten, wie Schaumbildung und Geschmack, ungünstig beeinflußt.

Die erfindungsgemäßen Zahnpasten enthalten vorzugsweise etwa 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Zinnfluorzirkonat.

Wie man weiß, wird Zahnkaries zumindest zum Teil durch Auflösung des Zahnschmelzes in biologisch gebildeten Säuren der Mundhöhle verursacht; und eine Erniedrigung der Löslichkeit des Zahnschmelzes in solchen Säuren kann das Auftreten von Karies bedeutend verringern. Die Wirkung von Mitteln zur Verringerung der Auflösungsgeschwindigkeit von Zahnschmelz in Säuren kann nach einer Vielzahl von bekannten Testmethoden bestimmt werden, von denen eine in der VSA.-Patentschrift 2 882 204 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Verfahren zur Verringerung der Löslichkeit von Zahnschmelz durch die Applizierung von Zinnfluorzirkonat in wäßriger Lösung.

Einige beispielhafte Mundpflegemittel zur Kariesprophylaxe sind in den folgenden Beispielen angegeben:

Beispiel II

Eine Zahnpasta der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:

Gewichtsprozent

Zinnfluorzirkonat 0,82

Calciumpyrophosphat 39,00

Sorbit 20,00

Glycerin 10,00

Natriumcarboxymethylcellulose 1,08

Natriumkokosmonoglyceridsulfonat 0,81

Natriumkokosnußalkylsulfat 0,70

Geschmacksstoffe und geringere Be-

standteile 1,84

Wasser Rest

pH-Wert 4,8

Diese Zahnpasta besaß gute Gebrauchsqualitäten, und in einem Standartrest ergab eine wäßrige Aufschlämmung dieser Zahnpasta eine Verringerung der Löslichkeit von Zahnschmelz in Säure um 54,9 %.

Beispiel III

Ein Zahnpulver gemäß der Erfindung wird folgendermaßen zusammengesetzt:

Gewichtsprozent

Zinnfluorzirkonat 1,0

Scheuermittel (Melamin-Formal-

dehyd-Harz) 95,5

Natriumlaurylsulfat 1,0

Sek. Natriumeitrat 1,0

Geschmacksstoffe 1,3

Saccarin 0,2

Dieses Präparat ist wirksam zur Kariesprophylaxe, hat gute Gebrauchsqualitäten und behält seine Wirksamkeit für lange Zeit. Der pH-Wert des Präparats bleibt im Bereich von 4,0 bis 5,5, wenn es im Gebrauch as mit Wasser verdünnt wird.

Beispiel IV

Ein Mundwasser, das typisch für die erfindungsgemäßen Mundpflegemittel ist, hat die folgende Zusammensetzung:

Gewichtsprozent

Zinnfluorzirkonat 2,0

Äthylalkohol (50%) 84,5

Geschmackstoffe 5,0

Natriumkokosnußalkylsulfat 7,5

Essigsäure 1,0

Dieses Präparat stellt ein wirksames Kariesprophylaktikum dar, wenn es täglich 1 bis 2 Minuten in der Mundhöhle gehalten wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zahnpflegemittel zur Kariesprophylaxe, d adurch gekennzeichnet, daß es 0,05 bis 50 Gewichtsprozent Zinnfluorzirkonat und einen ionisch verträglichen, zur Verwendung in der Mundhöhle geeigneten Träger enthält.

2. Zahnpasta, die wirksam zur Verringerung der Löslichkeit von Zahnschmelz ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 50 Gewichtsprozent eines fluoridverträglichen Scheuermittels und 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Zinnfluorzirkonat enthält, wobei der pH-Wert dieses Präparats zwischen 4,0 und 5,5 liegt.