DE2302330B2

DE2302330B2 - Zahnpflegemittel

Info

Publication number: DE2302330B2
Application number: DE2302330A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 6500 Mainz Harth; Helmut Dr. 7500 Karlsruhe Raaf; Helmar R. 6100 Darmstadt Wagner
Original assignee: Blendax Werke R Schneider and Co GmbH
Current assignee: Blendax GmbH
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1973-01-18
Publication date: 1980-07-17
Also published as: GB1408922A; DE2313914A1; DE2302330A1; US4397837A; AT328089B; FR2170018A1; ATA87973A; FR2170018B1; DE2313914B2; DE2313914C3; DE2302330C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegemittel zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demoralisierung menschlicher Zähne.

Von J. A. Head wurde im Jahre 1910 in Dent. Cosmos 52, 46, erstmals die Erweichung und Wiederverhärtung menschlichen Zahnschmelzes im einzelnen beschrieben, Seither sind /ahlreiche Untersuchungen über die Demineralisation und Remineralisation des Zahnschmelzes im Rahmen der Kariesforschung durchgeführt worden.

Unter Demineralisierung des Zahnschmelzes versteht man die Auflockerung des Schmelzgcfüges und das Auftreten von Lücken zwischen den Kristallen. Eine solche Demineralisation tritt in der initialen Phase der Schmelzkaries auf. bevor eine Kavitäl zu erkennen ist. Es kommt zu einer Reduktion der Kristallgröße; die Kristalle werden von der Fläche her abgebaut. Bei weiterem Fortschreiten des kariösen Prozesses erfolgt eine starke Kristallzerstörung.

Bei der kariösen Dcmincralisation werden die Apatit-Kristalle abgcbmit. Eine ausführliche Übersicht über den Stand der Forschung und das Problem der Mineralisation, Demineralisation und Remineralisation des Zahnschmelzes findet sich bei H. Lenz, Deutsche Zahnarztliche Zeitschrift, Band 24 (1969). S. 460-472.

Man hat nun versucht, durch künstliche Rcmineralisation des Zahnschmelzes, d. h. durch Einlagerung von Calcium- und Phosphationcn. das Fortschreiten der Karies aufzuhalten bzw. zu verhindern und durch Zuführung von Calcium- utu! Priosphaiioncr. die im Zahnschmelz aufgetretene Demineralisierung wieder rückgängig /Ii nischofi.

So wurde bereits vorgeschlagen. Calcium- und Phosphationcn durch Zusatz verschiedener calcium- bzw. phosphathaltiger Verbindungen zur Nahrung dem menschlichen Zahnschmelz zuzuführen. Ks sei in diesem Zusammenhang nur auf die grundlegende Arbeil von I . |. McCliireim |o· mil of Dental Research. Vol. 42(1 %3), S. h9i —94. verwiesen, worin festKi'siHli wird daß ZaJmkajies an Ratten durch Zusatz von verschiedenen anorganischen und organischen Phosphaten zur Nahrung reduziert wird.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Zahnpflegemitteln, die zur topischen Anwendung dienen, Calcium- und Phosphationsn enthaltende Verbindungen zuzusetzen und auf diese Weise eine Remineralisierung des Zahnschmelzes zu erreichen. Dabei konnten jedoch zufriedenstellende Ergebnisse, das heißt, eine hinreichende Remineralisierung des Zahnschmelzes durch Einlagerung von Calcium- und Phosphatior.en, ebensowenig erzielt werden wie beim ebenfalls vorbeschriebenen Einsatz von wasserunlöslichen Calciumphosphaten, beispielsweise Dicalciumphosphat (deutsche Offenlegungsschrift Nr. 14 92 248), z. B. in Kaugummi

Dies beruht vermutlich darauf, daß infolge der geringen Wasserunlöslichkeit dieser Calciumphosphate und der dadurch bedingten ungenügenden Dissoziation Calcium- bzw. Phosphationen nicht in ausreichendem Umfang zur Verfügung stehen, um eine befriedigende Einlagerung dieser Ionen in den demineralisierten Zahnschmelz zu bewirken.

In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 14 92 247 ist ein Verfahren zum Wiedererhärten, von Zahnschmelz beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Anwesenheit von Zähnen durch Umsetzen eines Gemisches aus einem wasserlöslichen Calciumsalz, einem wasserlöslichen Phosphatsalz und einem wasserlöslichen Fluoridsalz eine übersättigte Lösung eines Apatit-Materials erzeugt wird, die mit einer isotonischen Natriumchloride-Lösung stabilisiert ist

Dieses Material soll in den demineralisierten Zahnschmelz eingebaut werden. Bei diesem Verfahren erfolgt keine echte Aufnahme von Calcium-, Phosphal- und Fluoridionen durch den Zahnschmelz und damit eine Remineralisierung des erweichten Zahnschmelzes, sondern es wird lediglich auf der Oberfläche des Zahnschmelzes ein Niederschlag von Fluorhydroxyapatit erzeugt. Darüber hinaus macht die notwendige Anwesenheil von Natriumchlorid die Herstellung eines Zahnpflegemittels, an das bekannterweise nicht nur therapeutische, das heißt kariesprophylaktische, sondern auch geschmackliche Anforderungen gestellt werden, ziemlich problematisch, da ein salziger Geschmack nur schwer überdeckt werden kann und solche Produkte für den Verbraucher ungeeignet erscheinen läßt.

In der genannten DE-OS wird zwar behauptet, daß die dort zum Einsatz gelangenden übersättigten Calciumphosphat-Lösungen zwei Wichen stabil seien; dies ist jedoch nicht der Fall, wie aus den eigenen Aussagen des Erfinders in einer der DE-OS sachlich entsprechenden wissenschaftlichen Arbeit in Archives of Oral Biology, 1964, S. 584—594, hervorgeht, wonach die Stabilität dieser Lösungen nur etwa 10 Stunden beträgt (vgl. S. 586, vorletzter Absatz).

In dem komplexen Gemisch eines kommerziell anwendbaren Zahnpflegcmitlels, das mindestens 2 Jahre haltbar sein muß, ist eine vorzeitige Ausfällung von unlöslichem Calciumphosphal nicht zu vermeiden. Darüber hinaus isl auch die einschlägige Wirksamkeit der MiMeI nach der DK-OS 14 92 247 nicht unter Beweis gestellt, da die dort beschriebenen Versuche lediglich in vitro an extrahierten Zähnen durchgeführt wurden und erst nach mehrstündiger Anwendung eine Wirkung festgestellt werden konnte, die jedoch lediglich aus einer llärtcsicigcriing abgeleitet wird. Diese Versuchsmethodik und ihre Auswertung sind jedoch nach Auffassung

der Fachwelt nicht geeignet, eine Remineralisierung des Zahnschmelzes schlössig zu beweisen (vgl, Lenz, Ia, insbesondere S_t462 ff.); ein aussagekräftiger Wirkungsnachweis i_st nur über die Kariesreduktion im Tierversuch oder im klinischen Test möglich.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Zahnpflegemittel zur Remineralisierung bzw, der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne zu schaffen, das in der Lage ist, in den Zahnschmelz tatsächlich Calcium-, Phosphat- und gegebenenfalls Fluorionen einzulagern, wobei dieses Mittel auch für den Verbraucher leicht anwendbar ist und im Geschmack und Aussehen im wesentlichen von den üblichen Zahnpflegemitteln nicht abweicht

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daB man die Zähne mit einem Mittel in Berührung bringt, das in einer Verpackungseinheit konfektioniert ist und in zwei nicht miteinander reagierenden Phasen vorliegt, wobei die eine Phase neben den üblichen Trägerstoffen mindestens eine wasserlösliche Calciumverbindung und die andere Phase mindestens ein wasserlösliches organisches und/oder anorganisches Phosphat und gegebenenfalls eine wasserlösliche Fluorverbindung enthält. Die Erfindung ist durch die Ansprüche gekennzeichnet

Auf diese Weise können die eine Remineralisierung bewirkenden Ionen nacheinander vom Zahnschmelz aufgenommen werden und bewirken durch ihre Reaktion eine Wiederverhärtung von demineralisierten Flächen im Zahnschmelz.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Mittels kann in altbekannten Applikationsformen erfolgen, z. B. in Lösung, Pasten- otk;r Gelform oder als Festsubstanz; Voraussetzung ist nur, daß innerhc'.b des Mittels die calciumhaltige von der photphathaliigen Phase getrennt bleibt.

So kann beispielsweise, wenn das Präparat in Pastenform vorliegt, zunächst mit einer die wasserlösliche Calciumverbindung enthaltenden Phase geputzt, ausgespült und anschließend mit der das wasserlösliche Phosphat enthaltenden Phase nochmals geputzt werden. Eine besonders elegante Lösung ist die Unterbringung der beiden getrennt zu haltenden Phasen in Zweikammertuben oder auch in Zweikammeracrosoldosen, wobei beide Phasen bei der Lagerung getrennt gehalten und auch getrennt voneinander abgegeben werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Einbringung der beiden Phasen in ein Zweischichtenmundwasser, einen Mehrschichtenkaugummi, in Mehrschichtendragees oder auch in Zweischichtenbonbons; auch eine Emulsion oder Dispersion, wo die Calciumverbindung bzw. das Phosphat in verschiedenen Phasen untergebracht wird, ist einsetzbar. Es ist auch möglich, das wasserlösliche Phosphat oder die wasserlösliche Calciumverbindung mit einem Überzug (das heißt also, einzukapseln) zu versehen, der erst bei der Anwendung des Produktes durch Wärmeeinwirkung oder mechanische Einwirkung den Wirkstoff freigibt.

Die Anwendung kann auch in der Form erfolgen, daß zuerst eine relativ hochkonzentrierte Lösung oder ein Gel der einen Verbindung auf die Zähne aufgepinselt wird, und danach die Aufbringung des /weiten Wirkstoffes erfolgt.

Eine solche Behandlung, die beim Zahnarzt oder auch zu Mause durchgeführt werden kann, braucht bei geeignete! Wirkstoffkon/entration nur gelegentlich wiederholt zu werden.

In Tierversuchen wurde festgestellt, daß diese zweiphasigen Präparate gegenüber den bisher zur Remineralisatipn vorgeschlagenen, in einer Phase vorliegenden Präparaten eine wesentlich verbesserte karjesprotektive Wirksamkeit ergeben;
14 Tage aJte Osborne-Menqel-Ratten wurden in 6 Gruppen zu je 20 Tieren eingeteilt Sie erhieJtßn während des 21 Tage dauernden Versuchs eine kariogene Diät (Stephanskost 580). Jeden Tag wurden den Tieren zweimal mit einer dem Rattenmaul ι ο angepaßten Börste die Zähne mit folgenden Zusammensetzungen jeweils 4 Minuten geputzt (Bei den aus 2 getrennten Zusammensetzungen bestehenden Mitteln wurde jeweils 2 Minuten pro Zusammensetzung geputzt):
Gruppe 1: Placebopaste entsprechend Grundrezeptur A

(ohne Calciumgluconat 38,4% H₂O)
Gruppe 2: Paste nach Grundrezeptur A
Gruppe 3: Gelförmige Zahnpasta nach Grundrezeptur B (ohne NaF, 1334% H₂O)

Gruppe 4: Pasta nach Grundrezeptur A, enthaltend 5,6 Gew.-% Calciumgluconat, 0,85% Natriumglycerophospbat 0,50% KH₂PO₄, 0,70% Na₂HPO₄ · 2 H und 30,75% H₂O

Gruppe 5: Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur A 2ί und anschließend gelförmige Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur B (ohne NaF, 1334% H₂O)
Gruppe 6: Zahnpasta entsprechend Gruadrezeptur A und anschließend gelförmige Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur B (mit NaF)

ίο Die Grundrezeptur A entsprach der Zahnpasta A, die Grundrezeptur B der gelförmigen Zahnpasta B in Beispiel 2.

Nach 21 Tagen wurden die Tiere getötet, und ihre Zähne im Hinblick auf die Zahl und Schwere der ii kariösen Läsionen nach bekannter Standardmethodik untersucht.

Dabei ergaben sich für die einzelnen Gruppen folgende Mittelwerte (X):

Gruppe

29.7 ±0,6
26,6 ±0,7
27,0 ±0,7

28.8 ±0,8
24,8 ±0,7
24,3 ±0,6

Die Resultate zeigen den deutlich verbesserten remineralisierenden Effekt der erfindungsgemäßen, in zwei voneinander getrennten Phasen vorliegenden Mittel, ausgedrückt durch ihre hohe antikariöse Wirksamkeit, gegenüber den bekannten, in einer gemeinsamen Phase vorliegenden Zusammensetzungen.

Als Calciumverbindung können in den erfindungsgemäßen Präparaten prinzipiell alle wasserlöslichen, toxikologisch unbedenklichen Calciumverbindungen eingesetzt werden.

Als wasserlöslich wird eine Verbindung angesehen, von der mindestens 0.25 Gramm in 100 ecm H₂O bei 20" löslich sind. Geeignete wasserlösliche Calciumverbindungen sind beispielsweise Calciumchlorid, Calciumnitrat, Calciuniiicctat Calciumgluconat, Calciiimbcn/.oat, Calciumcitrai. Calciumformiat Calciumfumarat, Calciumlactat. Cakiumbutyrat und Calciumisobutyrat, Calciummalat, Calciummaleat, Calciumpropionat, Calcium-

valerat oder auch Gemische von wasserlöslichen Calciumverbindungen,

In den erfindungsgemäßen Mitteln zur Remineralisierung menschlichen Zahnschmelzes sollen mindestens 50 ppm Calciumionen anwesend sein; die obere Grenze liegt bei etwa 35 000 ppm Calciumionen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete wasserlösliche anorganische Phosphate sind beispielsweise die Alkali- oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure wie Kalium-, Natrium- oder Ammoniumorthophosphat, wasserlösliche Alkalimeta- oder -polyphosphate oder Gemische der genannten Substanzen. Wasserlösliche organische Phosphate sind insbesondere Zuckerester der Orthophosphorsäure oder Ester aus Phosphorsäure und mehrwertigen Alkoholen.

Beispielhaft seien Fructosephosphat, Sorbitphosphat, Glucosephosphat, Saccharosephosphat, Glycerophosphat, Mannitphosphat sowie Inositphosphat und deren wasserlösliche Salze genannt Die Konzentration der PO₄-Ionen liegt bei 50 bis 40 000 ppm; die Wasserlöslichkeit ist wie bei den Calciumverbindungen definiert

Vorzugsweise sind in dem erfindungsgemäßen Mittel zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung von menschlichen Zähnen auch wasserlösliche Fluorverbindungen, deren kariesprophylaktische Wirksamkeit seit langem als gesichert gilt, vorhanden.

Diese Verbindungen finden sich vorzugsweise in der phosphathaltigen Phase, um die Bildung von schwerlöslichem Calciumfluorid zu vermeiden.

Geeignete Fluorverbindungen, deren Konzentrationsbereich bei etwa 0,01 bis 5,0 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung liegt, sind die Alkalifluoride wie Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniumfluorid, Zinnfluorid, Indiumfluorid, Zirkoniumfluorid, Kupferfluorid, Nickelfluorid, Palladiumfluorid, Fluorzirkonate wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumfluorzirkonat oder Zinnfluorzirkonat, Fluorsilikate, Fluorborate. Fluorstannite oder Fluorphosphate, insbesondere Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniummonofluorphosphat oder Aluminiumfluorphosphat. Auch organische Fluoride wie die bekannten Aminfluoride eignen sich zum Einsatz in den erfindungsgemäßen Mitteln mit remineralisierenden Eigenschaften.

Die Mittel nach der Erfindung können die in Zahn- und Mundpflegemitteln üblichen Stoffe enthalten. Als solche seien insbesondere Geschmacks- und Aromastoffe wie beispielsweise Menthol und dessen Ester, beispielsweise 1-Menthyl-äthylcarbonat, Pfefferminzöl oder Eukalyptusöl, oberflächenaktive Substanzen, Adstringentien und Konservierungsmittel genannt.

Liegen eine oder beide Phasen des erfindungsgemäßen Zahnpflegemittels in Pastenform vor, so enthalten diese Pasten üblicherweise die bekannten, polierend wirkenden Substanzen.

Es ist selbstverständlich auch möglich, eine oder beide Phasen in Form eines transparenten Gels herzustellen, wobei als Gelbildner neben den bekannten Verdikkungsmitteln, beispielsweise den Alkalisalzen der Polyacrylsäure, auch vorzugsweise dehydratisierte SiIiciumdioxidgele mit einer Teilchengröße von etwa 2 bis 20 Mikron und einer spezifischen Oberfläche von etwa 200 bis 900 m²/g Verwendung finden können.

In den folgenden Beispielen werden einige beispielhafte Ausfühningsformen für ein erfindungsgemäßes, in zwei Phasen vorliegendes Mittel zur Remineralisicrjng bzw. der Verhinderung der Demineralisierung des menschlichen Zahnschmelzes gegeben:

Beispiel I

In eine Zweikammertube wurden in jeweils eine

Kammer zwei Zahnpasten der Zusammensetzung A und B gefüllt Die beiden Pasten sind völlig getrennt voneinander gelagert Die Zusammensetzung der Pasten in Gew.-% ist wie folgt:

	Beispiel 2	Zahnpasta	B
	A	—
Calciumchlorid · 2 H₂O	1,80	1,00
Dinatriumhydrogenphosphat	-	0,35
Phytinsäure	-	0,22
Natriumfluorid	—	1,40
Carboxymethylcellulose	1,40	0,10
Benzoesäure	0,10	0,10
Saccharinnatrium	0,10	1,50
Aromastoffe	1,50	2,50
Polyglyko! 600	2,50	10,00
Sorbit, 70%-ig	10,00	10,00
Glycerin	10,00	38,00
Polymethylmethacrylatpulver	38,00	34,83
Wasser	34.60

Es wurden zwei Pasten hergestellt, von denen die Pasta A aus einer üblichen Pastentrundlage bestand und jo eine Calciumverbindung enthielt. Zum Unterschied dazu liegt Paste B, die wasserlösliche Phosphate enthält, als transparentes Gel vor. Zunächst werden die Zähne mit Paste A, anschließend mit Paste B geputzt.

Die Pasten A und B weisen folgende Zusammensetj-, zung auf:

Zahnpasta A:

Calciumgluconat 5.60 Gew.-°/o

Carboxymethylcellulose 1,70 G ew.-%

Methyl-p-hydroxibenzoat 0,12 Gew.-%

⁴ⁿ n-Propyl-p-hxdroxibenzoat 0,03 Gew.-%

Saccharinnatrium 0,05 Gew.-%

Aromastoffe 1,50 Gew.-%

Natriumlaurylsulfoacetat 1,70 Gew.-%

Paraffinöl l,5OGew.-°/o

¹⁽⁵ Sorbit, 70%-ig 20,00 Gew.-%

Wasser 32,80 Gew.-%

Polymethylmethacrylatpulver 35.00 Gew.-%

Gelförmige Zahnpasta B:

5" Natriumg'.ycerophosphat 0.85 Gew.-%

Kaliumdihydrogenphosphat 0.50 Gew.-% Dinatriumhydrogenphosphat 0,70 Gew.-% Natriumfluorid 0,22 Gew.-°/o

Caragheenat 0,30 Gew.-%

Äthyl-p-hydroxibenzoat 0.15Gew.-%

Saccharinnatrium 0,05 Gew.-%

Aromastoffe l,10Gew.-%

Farbstoff

(L-Roi 3, Amaranth) 0,01 Gew.-%

fco Natriumlaurysulfat 2,00 Gew,-%

Glycerin 60.00 Gew.-°/o

gefällte Kieselsäure 21,00 Gew.-°/c

Wasser 13.12 Gew.-%

_{h t} B e i s ρ i e I 3

Es wurden 2 Mundwasser zur aufeinanderfolgenden Mundspülung hergestellt, die folgende Zusammensetzung (Angaben in Gew.-%) aufwiesen:

Mundwasser Λ.

Calciumchlorid, wasserfrei

Saccharinnatrium

Aromastoffe

Emulgator

Glycerin

Äthanol, cone.

Wasser

Mundwasser B:

KH₂PO₄

Na₂HPO₄ · 2 H₂O

Saccharinnatrium

Aromastoffe

Emulgator

Glycerin

Äthanol, cone.

Beispiel 4

Ein Zweischichtenkaugummi wurde folgendermaßen hergestellt: In jeweils 24,75 (Gew.-%) einer üblichen Gummiblase wurden jeweils 1,60 Spearmintöl/Menthol, 0.50 Glycerin, 16,80 Glucose, 54.50 bzw. 54,33 Sorbit. 1,85 CaCI₂ · 2 H₂O bzw. ein Gemisch aus 0.65 Na₂HPO₄ · 2 H₂O, 0.55 KH₂PO₄ und 0,82 Natriumglycerophosphat gemischt, die jeweilige Masse gut verknetet, in Streifen gewalzt, die zwei Streifen durch Druckausübung miteinander vereinigt, so daß ein Zweischichtenstrang entsteht, in Segmente geschnitten und verpackt.

I.IO 0.01 0.05 0.10 5.00 7.00 8b.74

0,70 0,90 0,01 0,05 0,10 5,00 7,00

I) e i s ρ i e I 5
In eine Bonbonmasse,bestehend aus

13.00 Gew.-"/0 Gummi arabicum

13,0OGew.-% Gelatine

21,00 Gew.-% Sorbit, gepulvert
0,05 Gew.-% Saccharinnatrium
0.01 Gew.-% Lebensmittelfarbstoff
i" 0.50 Gew.-% Fruchtessenz und

49,94 Gew.-% bzw.

51,47 Gew.-o/o Wasser

wurden einmal 2,50 Gew.-% Calciumgluconat und in ii einem getrennten Ansatz

0,32 Gew.-%
0,35 Gew.-%
0,30 Gew.-%

Na₂HPO₄

KH₂PO₄ und

Natriumglycerophosphat

eingearbeitet und in üblicher Weise gegebenenfalls verschiedenfarbige Bonbons ausgeformt. Jeweils zwei Bonbons mit verschiedenem Wirkstoffgehalt wurden zu einem »Bonbonpaar« verpackt.

Es ist auch möglich, feste Präparate wie Kaugummi, Bonbons oder Dragees mit mehr als zwei Schichten in der Weise herzustellen, daß in jede Schicht alternierend eine Calcium- bzw. Phosphat- und gegebenenfalls eine Fluorverbindung eingearbeitet wird, so daß beim Kauen bzw. Lutschen jeweils abwechselnd Calcium- bzw. Phosphat- und gegebenenfalls Fluorionen abgegeben werden.

Claims

Patentansprüche:

1. In einer Verpackungseinbeit konfektioniertes Zahnpflegemittel zur Reraineralisierung bzw, der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne mit einem Gehalt an wasserlöslichen Calciumverbindungen und wasserlöslichen anorganischen und/oder organischen Phosphaten sowie gegebenenfalls wasserlöslichen Fluorverbindungen, ι ο dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von zwei voneinander getrennten Phasen vorliegt, wobei die eine Phase neben den üblichen Trägerstoffen wasserlösliche Calciumverbindungen in einer Menge, die 50 bis 35 000 ppm Calciumionen is entspricht, und die zweite Phase neben den üblichen Trägerstoffen wasserlösliche anorganische und/oder organische Phosphate in einer Menge, die 50 bis 40 000 ppm Phosphationen entspricht, sowie gegebenenfalls 0,01 bis 5,0 Gew.-% wasserlösliche Fluorverbindungen enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form eines Mehrschichtenkaugummis oder eines Mehrschichtenbonbons oder -dragees vorliegt. 2>