DE1944308C3

DE1944308C3 - Zahn- und Mundpflegemittel

Info

Publication number: DE1944308C3
Application number: DE1944308A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 6200 Wiesbaden Rau
Original assignee: Blendax Werke R Schneider and Co GmbH
Current assignee: Blendax GmbH
Priority date: 1969-09-01
Filing date: 1969-09-01
Publication date: 1980-02-21
Also published as: AT305499B; NL7011985A; BE755331A; GB1265468A; DE1944308A1; FR2060336A1; FR2060336B1; DE1944308B2; CH547638A

Description

als auch Gemische der Einzelenzyme, die aus Mikroorganismen unabhängig voneinander erhalten wurden, verstanden. Wenn Enzymgemische aus Dextranasen, weiteren Carbohydrasen und Proteasen Einsatz finden sollen, so sind neben den obenerwähnten, Dextranasen und/oder sonstige Carbohydrasen und gegebenenfalls Proteasen beispielsweise noch Pilze der Gattungen Aspcrgillus, insbesondere A.oryzae, A.aureus, A.flavus, A.awamori oder A.wenti, Alternaria, Rhizopus, Mucor, Monilia, Gliocladium Neurospora, Trichoderma oder Penicillium, verschiedene Hefestämme sowie Bakteiienstämme, beispielsweise der Gattungen Streptomyces, und Bacillus wie B.subtilis, B.diastatieus. B.amyloliquefaciens, B.stearothermophilus, B.nioriguchiensis oder B.mesentericus, geeignet. Weitere Proteasen sind auch noch solche tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, beispielsweise Pepsin, Trypsin, Papain, Bromeiin oder Ficin.

Die übcilegene Wirkung der erfiiulungsgemäßeii Enzymgemisch«-· hinsichtlich des Abbaus der im menschlichen ZahnbeJag vorhandenen hochmolekularen Bestandteile wurde durch den folgenden Vergleichsversuch bewiesen:

Kariogcne Streptococcenstämme, die aus menschlichem Zahnbclag isoliert worden waren, wurden in einem Sacchorosenährmedium kultiviert und die gebildeten extraccllulären Polysaccharide isoliert.

Eine genaue Beschreibung der Arbeitsmethode findet sich bei R. J. Gibbons und S. B. Banghart in »Archives of Oral Biology«, Vol. 12,Nr. 1 (1%7), S. 11 bis 24.

Jeweils 4 mg der so gewonnenen .Substanz, die, wie aus der Literatur bekannt, hinsichtlich ihrer Zusammensetzung den im menschlichen Zahnbelag vorhandenen Substanzen entspricht, wurden mit jeweils 1 mg'ml Enzym(-Gemisch) 2 h bei 37° C und pH 5.6 inkubiert, wobei das Gemisch alle 15 min für 30 see durchgerührt wurde.

Der Abbau wurde chromatographiseh verfolgt, wobei folgendes Ergebnis erzielt wurde:

Dextranase, die durch Züchtung eines Hcfestamnics der Galtung I.ipomyccs starkcyi erhalten wurde und keine Nebenaktivitäten aufwies, zeigte nur einen ganz geringen Abbau der in vitro hergestellten Modcllsubstanz für menschlichen Zahnbclag.

Mit einem aus dem gleichen Hctestamni gewonnenen Enzymkomplex, der neben Dexlranaseaklivität noch Levanase- und or-Amylaseaktivität aulwies, konnte hingegen ein vollständiger Abbau zu wasserlöslichen, niedermolekularen Produkten erreicht werden. Mit u-Amylase der gleichen Herkunft ohne Nebenaktivität sowie einer Protease aus Badllus subtilis wurde erwartungsgemäß überhaupt keine Hydrolyse der durch kariogcne Streptococcen erzeugten extraccllulären Polysaccharide erreicht.

Die /.ahn- und Mundpflegemittel nach der Erfindung mit einem Gehalt an Dextranasen, sonstigen Carlvihydrascnund gegebenenfalls Proteasen können in Form von Zahnpasten. Mundwässern, Zahnpulvern, Zahnlotioncn, Zahnreiiiigungstablettcn oder als Kaugummi /ur Anwendung kommen.

Die Zahn- und Mundpflegemittel nach der Erfindung können die an sich bekannten und üblichen Aufbau- und Zusatzstoffe enthalten. Als Putzkörper in Zahnpasten und Zahnpulvern haben sich beispielsweise Calciumcarboiial, kolloidale Kieselsäure, Dicalciumphosphat, unlösliche Alkalimetaphosphaie, Aluminiumoxyd und/oder dessen Trihydiat, Kaolin,

Bentonit und pulverförmige Kunststoffe wie Polyamide, Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, puiverförmige Epoxharze, Polyäthylen oder Polypropylen als geeignet erwiesen.

Als Binde- und Verdickungsmittel in Zahnpasten sind Stärke, Tragant, Methylcellulose, Alginate, Polyacrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, Pektin und Carboxymethylcellulose zu nennen.

Geeignete Feuchthaltemittel sind Glycerin, 1,3-Propandiol, Sorbit und andere Zuckeralkohole sowie Polyäthylenoxyde verschiedener Kettenlängen.

Weiterhin können oberflächenaktive Substanzen wie Alkylarysulfonate, Fettalkoholsulfate, Olefinsulfonate, Fettsäurekondensationsprodukte, Äthylenoxydkondenste mit Alkoholen oder Aminen, Aminoxyde sowie quaternäre Ammoniumverbindungen mitverwendet werden. AucJ' Amphotenside können, gegebenenfalls im Gemisch mit den anderen aufgezählten oberflächenaktiven Substanzen, in den erfindungsgemäßen Zahn- Mundpflegemitteln Verwendung finden.

Zweckmäßig ist weiterhin der Zusatz eines Aromastoffes, wobei verschiedene ätherische Öle wie Pfefferminzöl, Eukalyptusöl, Wintergrün-, Zimt- oder Nelkenöl verwendet werden können. Besonders zweckmäßig ist der Einsatz terpenfreier oder zumindest terpenarmer Aromastoffe. Die Aromastoffe können auch an feingepulverlen Kunststoffen absorbiert sein, die gleichzeitig als Poliermittel Gebrauch finden können. Dadurch wird ein verhältnismäßig lang andauernder Nachgeschmack im Mund nach dem Gebrauch des Zahn- und Mundpflegemittels erhalten.

Zur Konservierung der erfindungsgemäßen Zahn- und Mundpflegemittel dienen bevorzugt Ester der p-Hydroxybenzocsäure, jedoch können auch alle anderen bisher für diesen Zweck vorgeschlagenen Substanzen Verwendung finden.

Neben den erfindungsgemäß in den Zahn- und Mundpflegemittel!! enthaltenen Enzymgemischen aus Dextranasen, weiteren Carbohydrasen und gegebenfalls Proteasen können die Zahn- und Mundpflegemittel noch weitere Wirkstoffe enthalten. Als Beispiele seien veischiedene Vitamine sowie insbesondere Fluorverbindungen genannt, die geeignet sind, die kariesprotcktive Wirkung der Enzymkombination noch zu unterstützen. Geeignete Fluorverbindungen sind beispielsweise Alkalifluoride, wie Natriumfluorid, Kaliumfluorid, I.ithiumfluorid und oder Ammoniumfliiorid, Zinnfluorid, Indiumfluorid, Zirkonfluorid. Mkalimonofluorphasphate, wie Ammonium-, Natrium-, Kalium- und/oder I.ithiummonofhiorphosphat, Fluorsilikate oder Fluorstannitc. Es können auch organische Fluorverbindungen, wie Aminhydrol'luoride, Alkanolaminhydrofluoride, quaternäre Ammoniumfltioride oder Additionsverbindungen von Aminosäuren mit Fluorwasserstoff oder Fluoriden eingesetzt werden.

Möglich und unter gewissen Bedingungen auch zweckmäßig ist weiterhin die Mitvcrvvendung organischer wasserlöslicher Phosphate, beispielsweise Zukkcrphosphate sowie von anorganischen wasserlöslichen Phosphaten. Grundvoraussetzung fur die Mitverwendung aller aufgezählten Zusatzstoffe ist selbstverständlich ihre Eigenschaft, auf die Enzymgemische und/oder -komplexe aus Dextranasen, weiteren Carbohydrasen und/oder Proteasen nicht inaktivcrend zu wirken. Auch der Zusatz weiterer zur Vciwendung in Zahnpflegemitteln an sich bekannter Enzyme, bei-

spielsweise Lipasen, Oxydasen oder Oxydoreductasen, ist möglich.

Der optimale pH-Bereich für die erfindungsgemäßen Zahn- und Mundpflegemittel liegt bei etwa 4,5 bis etwa 7,0.

Die Ausfiihrungsbeispiele dienen der Illustration der Erfindung.

Beispiel 1: Zahnpasta

Carboxymethylcellulose 1,10 Ge\v.-9£

p-Hydroxybenzoesäuremethylester 0,10 Gew.-%

p-Hydroxybenzoesäurepropylester 0,04 Gew.-%

Dicalciumphosphatdihydrat 48,00 Gew.-% ®(feinverteiltes, pyrogen gewonnenes

Siliciumdioxyd) l,50Gew.-<% Dextranase-Amylase-Komplexe
aus Aspergillis niger (15 Dextranase-

E/mg; 500 SKB-E/g) 0,60 Gew.-%

Glycerin, 99,5 %ig 28,50 Gew.-%

Aromaöl l,10Gew.-%

Saccharin-Natrium 0,06 Ge\v.-%

Natriumlaurylsulfat 1,50 Gew.-9f

Wasser 17,50 Gew.-%

Beispiel 2: Zahnpasta

Carboxymethylcellulose

p-Hydroxybenzoesäuremethyl-

ester, Natriumsalz

®(feinverteiltes, pyrogen gewonnenes

Siliciumdioxyd)

Dicalciumphosphatdihydrat

Dicalciumphosphatanhydrid

Glycerin, 86%ig

Saccharin-Natrium

Natriumlaurylrulfoacetat

Natriumlaurylsulfat

Dextranase aus Penicillium

funiculosum (20 E/mg)

Amylase-Protease-Komplex aus

Bacillus subtilis

(5000 SKB-E/g; 1,0 Anson-E/g)

Aromaöl

Wasser

l,00Gew.-% 0,20 Gew.-°/< in

2,50Gew.-9f 40,00 Gew.-<%

5,00 Gew.-9f 30,00 Gew.-9i π

O.lOGew.-^r

l,0()Gew.-9?

0,5()Gcw.-9f

0,25Gc\v.-<% w l,20Gcw.-%

l,U)Gew.-% 17,15 Gew.-⁰A r, Beispiel 3: Zahnpulver

Dicalciumphosphatdihydrat 55,00 Gew.-9?

Dicalciumphosphatanhydrid 15,00 Gew.-9i

unlösliches Natriummetaphosphat 10,00 Gew.-%

Polymethylmethacrylatpulver 15,00 Gew.-%

(Teilchengröße 5 bis K) μ)

Dextranase aus Cytophaga sp.

(20 E/mg) 0,30 G2w.-%

Amylase-Protease-Komplex aus

Aspergillus oryzae (5200 SKB-E/g;

1,2 Anson-E/g) 2,00 Gew.-9f

Aroma- und Geschmackstoffe 1,20 Gew.-9f

Natriumlaurylsulfat 1,50 Gew.-9?

Beispiel 4: Zahnreinigungstablette

Dicalciumphosphatdihydrat 55,00 Gew.-%

Dicalciumphosphat wasserfrei 15,00 Gew.-% Si/iciumdioxyd (Teilchengröße

0,01 bis 0,02 ) 10,00 Gew.-% Polyamidpulver 11,00 Gew.-% Dextranase aus Penicillium funiculosum N.R.R.L. 1768 (20 E/mg) 0,50 Gew.-% Glucoamylase aus Aspergillus niger
(40 E/mg) 0,50 Ge\v.-9i Tragant 1,50 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon 0,50 Gew.-<% Natriumlaurylsulfat 3,00 Gew.-9f Aroma- und Geschmackstoffe 3,00 Gew.-^

Beispiel 5: Gclförmiges Zahnieinigungsmittel

Dcxtranase-Amylase-Proteasc-Komplex aus Aspergillus niger
(25 Dextranase-E/mg;

6000 SKB-E/g; 0,8 Anson-E/g) 2,00 Gcw.-9f

Aromasloffe l,2()Gcw.-9f

Konservierungsmittel 0,15 Gcw.-°A

®(ein Alkalisalz der Polyacrylsäure) 1,05 Gcw.-%

NaOH, 59f ig 8,00 Gew.-°/<

Kieselsäure 1,00 Gcw.-9f

Isopropylalkoliol 1,00 Gcw.-%

Natriummonolluoiphosphat 1,20 Gew.-9?

Natriumcyclamat 0,40 Gcw.-%

Lauryldimethylaminoxycl 3,00 Gc\\'.-°A

Natriumkokosölsulfat 3,00 Gew.-9f

Wasser 78,00 Gc\v.-9i

Claims

Patentanspruch:

Enzymhaltige Zahn- und Mundpflegemittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie Enzymgemische aus Dextranasen und weiteren Carbohydrasen und gegebenenfalls Proteasen enthalten.

Es ist bekannt, daß zwischen dem Vorhandensein von Zahnbelag auf menschlichen Zähnen und dem Auftreten von Karies ein enger Zusammenhang bestellt. Je länger Zahnbelag auf den Zähnen lagert, desto wahrscheinlicher ist die Bildung von Kariesläsioncn im unter dem Zahnbelag befindlichen Zahnschmelz. Das Entfernen von Zahnbelag oder das Verhindern der Entstehung desselben ist deshalb nicht nur aus hygienischen und kosmetischen Gründen von Bedeutung, sondern trägt auch zur Verminderung des Auftretens von Karies bei.

Es wurden deshalbzahlreiche Mittel zum Entfernen von Zahnbelagoder zum Verhindern der Bildung desselben auf menschlichen Zähnen vorgeschlagen. Neben der Entfernung des verkalkten Belags oder Zahnsleins durch Abkratzen mit scharfkantigen Instrumenten werden auch starke Schleifmittel zur Entfernung des Belags benutzt. Derartige Maßnahmen haben sich aufgrund der am Zahnschmelz auftretenden starken Abrasion als unzweckmäßig erwiesen.

Neben der Anwendung von komplexbildenden Substanzen wie beispielsweise Äthylendiaminotetraessigsäure oder deren wasserlöslichen Salzen oder Phosphonsäuren, die den Zahnbclag mittels Komplcxbildung in Losung bringen sollen, wurde auch bereits die Anwendung von Enzymen für diesen Zweck vorgeschlagen. Die bisher zum Einsatz gekommenen Enzyme brachten jedoch keinen zufriedenstellenden und vollständigen Abbau des menschlichen Z;>hnbelags.

Durch A. J. Gibbons und S. B. Banghait wurde in Arch. Oral. Bio!., Vol. 12 (1%7), S. 1 1 bis 25, die Zusammensetzung von Zahnbelag untersucht und extracelluläre Dextranase als wichtiger Bestandteil des kariogenen menschlichen Zahnbelags identifiziert. Diese Eirkcnntnis wurde durch die Synthese des gleichen extrazellulären Dextrans durch in der menschlichen Mundhöhle vorkommende kariogene Strcptocoecusstämme erhärtet. Diese Autoren fanden weiterhin, daß sich die im menschlichen Zahnbelag vorkommenden extrazellulären Polysaccharide mit einem hohen Dextrangehalt durch das Enzym Dextranase aus Penicillium funiculosiim (N.R.R.L. 1768) weitgehend abbauen lassen. Die gleiche Erkenntnis liegt auch der niederländischen Olfenlegungssehrilt ft NO¹HiN7 zugrunde, die sich auf orale Präparate und Mittel zum Enfernen und Bekämpfen der Bildung von Zahnbelag auf /ahnen und /.ahnfleisch bezieht und durch den Einsatz von Dextranase, insbesondere solcher aus verschiedenen Pcnicilliumarien. gekennzeichnet ist.

Ls wurde nun gefunden, daß eine erhöhte Schnelligkeit des Abbaus von menschlichem Zahnbelag in vitro und auch in vivo und damit eine erhöhte Kariesprophylaxe dadurch erreicht werden kann, wenn man anstelle des für diesen Zweck bereits empfohlenen Enzyms Dextranase Enzymgemische aus Dextranasen mit weiteren Carbohydrasen und gegebenenfalls Proteasen verwendet.

Die verstärkte Wirksamkeit solcher Enzymgemische beruht wohl auf der Tatsache, daß die kariogenen, extracellulären Polysaccharide im Zahnbelag neben Dextranasen noch andere Polysaccharide enthalten und deshalb durch die Mitverwendung von weiteren Carbohydrasen ein schnellerer und vollständigerer Abbau zu wasserlöslichen Spaltprodukten erzielt wird. Das ist insbesondere bei der Einarbeitung solcher Enzyme in die üblichen Zahnpfleg^mittel, die ja nur verhältnismäßig kurze Zeit im Zahn- und Mundbereich verbleiben, von erhöhter Bedeutung.

Die zusätzliche Mitverwendung proteolytischer Enzyme ist einmal dann zweckmäßig, wenn zusätzlich zur Entfernung des Zahnbelags noch ein Abbau von eiweißhaltigen Speiseresten im Zahn- und Mundbereich erreicht werden soll, zum andern ist bekannt, daß die Plaquematrix neben Polysacchariden Proteine enthält, die durch Einwirkung von Proteasen in niedermolekulare wasserlösliche Bruehstiicke abgebaut werden und dadurch die kariogenen Substratcinlagerungen für die Einwirkung von Dextranase und den anderen Carbohydrasen freigemacht werden.

Die US-PS 1 386252 betrifft ein Zahnpflegemittel, das unter anderem Pankreatin, einen Enzymkoinplex mit proteolytischer, amylolytischcr und Iipolytischer Aktivität, sowie Diastase, eine Carbohydrase, enthält; jedoch ist >n dieser US-PS an keiner Stelle von einer Wirksamkeit dieser Enzyme zum AW-tui von menschlichem Zahnbelag die Rede. Die US-PS weist ganz im Gegenteil in die entgegengesetzte Richtung:

Durch den vorgeschlagenen Einsatz erheblicher Mengen von Saceharomyccs cerevisiae soll eine Inhibierung des Baktcrienwachstums erreicht werden, während erfindungsgemäß gerade die von den Bakterien produzierten Sotlfwechselprodukte, d. h. im Zahnbclag enthaltene extracellular Polysaccharide, abgebaut werden sollen.

Die erfindungsgemäß zwingend vorhandene Dextranase ist in der IKS-PS nicht erwähnt, die damit sowohl hinsichtlich Aufgabenstellung als auch Aufgabenlösung in keinem näheren Zusammenhang zum Erfindungsgegenstand steht.

Die erfindungsgemäß in Mund- und Zahnpflegeniitleln zum Einsatz gelangenden Dextranasen. sonstigen Carbohydrasen und gegebenenfalls Proteasen können aus den für diese /wecke beschriebenen Mikroorganismcn gewonnen werden. Mit Vorzug einsetzbare Carbohydrasen sind fi-Aiiiylase, ß-Ainylase, Glucoamylasc. Cellulase, I.aminarinase, Dextrin-1 ,(l-glueosidase sowie die verschiedenen (ilucosidasen wie ti- und /Milucosidase, α- und /j-iialactosidase und ei- und /i-Iructosidasc. Besonders geeignet sind dextranasehallige !'HZymgemische. die Amylasen wie ri-Amylase und /J-Ainylase sowie (ilucoamylasc («- M-Glucunglui'ohydrolusc) enthalten. Als beispielhaft zur Herstellung von Dextranasen allein oder Dextranasen. weitere Carbohydrasen und gegebenenfalls Proteasen enthaltenden lim/ymgemischen seien hier die (iattungen Aspeigillus. beispielsweise A.niger, Pcnicillliiim, wie I'.funiculosiim. P.lilacinum, P.verryculosum, Cellvibrio, Cytophaga und Spicaria, wie Sp.violacea, genannt. Unter Enzymgemisehen werden sowohl durch Züchtung eines einzigen Mikroorganismus erhaltene Komplexe mit Dextranase-, Carbohydrase- und gegebenenfalls Proiease-Aktivitäl