DE2543148A1

DE2543148A1 - Mund- und zahnpflegemittel

Info

Publication number: DE2543148A1
Application number: DE19752543148
Authority: DE
Inventors: Susan Ann Duke; Geoffrey Charles Forward
Original assignee: Beecham Group PLC
Current assignee: Beecham Group PLC
Priority date: 1974-09-28
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1976-04-22
Also published as: SE7510789L; FR2285852A1; IE41676B1; AU8520175A; BE833909A; ZA755840B; FR2285852B1; SE429922B; NL7511333A; IE41676L; US4016255A; IT1047589B; AU499238B2; DK433875A; JPS5161644A; GB1514942A

Description

Brentford, Middlesex, Grossbritannien

"Mund- und Zahnpflegemittel¹¹

Priorität: 28. September 1974, Grossbritannien, Nr. 42238/74

Die Erfindung betrifft ein Mund- und Zahnpflegemittel, das di.e Säurelöslichkeit des Zahnschmelzes herabsetzt.

Es wurde festgestellt, dass die Fähigkeit von Fluorid- und Fluorphosphat-Ionen; die Säurelöslichkeit des Zahnschmelzes herabzusetzen, durch die Anwesenheit von Ammoniumionen erhöht wird. Dieser Effekt ist umso stärker, je höher die Ammoniumionenkonzentration ist. Besonders gute Ergebnisse erhält man bei einem molaren Verhältnis von verfügbarem Fluorid ( entweder als Fluoridion oder als Fluorid in gebundener Form, wie in Fluorphosphat-Ionen) zu Ammoniumionen vjn 1:1,2 oder l : >i,2.

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Ammoniumfluorid ist in Mund- und Zahnpflegemittel als antikariogenes Mittel, allerdings im molaren Verhältnis von Ammoniunion zu Fluorid von 1:1/ bevorzugt. Der synergistische Effekt der Ammoniumionen wurde jedoch bis jetzt nicht beschrieben, deshalb enthielten bisher fluoridhaltige Mund- und Zahnpfiegemittel nur geringe Mengen an Ammoniumionen.

bekannten
In allen/antikariogenen Mund- und Zahnpflegemitteln, die Fluoride oder andere Fluorid enthaltende Substanzen und Ammoniumsalze enthalten, beträgt das molare Verhältnis von Ammoniumion zu Fluorid 1: 1 oder weniger.

Die GE-PS 1 256 796 beschreibt ein Hund- und Zahnpflegemittel, v:ie eine Zahnpaste, ein Mundwasser oder eine Lösung, das ein für die Anwendung in der Mundhöhle geeignetes Trägermittel (kein übliches Lösungsmittel) enthält und aus einem Ammöniumsalz eines Kondensationsproduktes von Ammoniak und Phosrhorpentoxid uno gegebenenfalls einem fluoridhaltigen antifcariogenen Mittel Lest^ut. Auch die GB-PSen 1 26Ο 332 und 1 260 333 beschreiben fluoridhaltige Präparate, die ein Ammoniumsalz eines Kondensaticnsproduktes von Ammoniak und Phosphorpentoxid enthalten. In diesen Mund- und Zahnpflegemitteln beträgt zwar das theoretische molare Verhältnis von Ammoniumionen zu Fluorid mehr als 1,2:1, es ist jedoch nicht klar, ob das molare Verhältnis von verfügbaren Ammoniumionen zu verfügbaren Fluoridionen auch grosser als 1,2:1 ist. Die synergistische Wirkung der Ammoniumionen auf die Veränderung der Säurelöslichkeit des Zahnschmelzes wurde jedoch nicht beschrieben.

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■- 3 Gegenstand der Erfindung ist somit ein Mund- und Zahnpflegemittel, bestehend aus einer physiologisch verträalichen wasserlöslichen Fluorverbindung und einer physiologisch

verträglichen wasserlöslichen Ammoniumverbindung in einem molaren Verhältnis, welches 1,2 Mol oder mehr verfügbaren Ammoniumionen je McI verfügbares Fluorid entspricht, mit der Massgabe, dass die /jranoniunrverbindung nicht das Ammoniumsalz eines Kondensationsproduktes von Ammoniak und Phosphorpentoxid ist, und anderen üblichen Hilfsstoffen.

Die im erfindungsgemässen Mund- und Zahnpflegemittel verwendete Fluorverbindung kann ganz oder teilweise wasserlöslich sein. Geeignet sind Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Ammoniumfluorid, Kupfer-(I)-fluorid, Zinkfluorid, Zinn(II)-fluorid, Natriumfluorsilikat, Natriumfluorzirkonat, Katriummonofluorphosphat, Aluminiummono- und -difluorphosphat, fluoriertes Natriumcalciumpyrophosphat und Fluorzirkonat. Bevorzugte FluorverLindungen sind rrtriuir.-, Kaliur-, Ammonium- und Zinn (II)-fluorid sowie Katriummonof luorphosphat. Man kann auch Cemische von Fluorverbindungen verv.-enden, z.B. ein Cemisch von Katriummonofluorphosphat. und Natriumfluorid in einer solchen Menge, dass 40 bis 80 Gewichtsprozent des Gesamtfluorics von dem Natriumfluorid stammen.

Die im erfindungsgemässen Mund- und Zahnpflegemittel verwendete Ammoniumverbindung kann ganz oder teilweise wasserlöslich sein. Geeignete Verbindungen sind Ammoniumchlorid, /mmoniumbromid, irrroniunsulfat, Ammoniumtriphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat oder Ti-

ammoniumhydrogenphosphat. Man kann auch Cemische von Ammoniumverbindungen verwenden, die z.B. Ammoniumf luorid und/oder Ammoniuiufluorphcsphat enthalten.

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Unter "physiologisch verträglich" wird hier verstanden, dass die Verbindung in dem verwendeten Konzentrationsbereich physiologisch verträglich ist.

Da bei Verwendung des Mund- und Zahnpflegemittels möglicherweise nicht die theoretisch vorhandene Menge an Fluorid freigesetzt

teilweise wird, z.B. wenn die Fluorverbindung nur / wasserlöslich ist oder eine andere Verbindung im Mittel vorhanden ist, die das Fluorid neutralisiert oder ausfällt, wird der Fluoridgehalt des erfindungsgemässen Mittels anhand des "verfügbaren Fluorids" angegeben, das ist der Anteil des theoretischen Fluoridgehalts, der im Mittel tatsächlich für eine Aufnahme in den Zahnschmelz zur Verfügung steht.

Ensprechendes gilt für den Ammoniumionengehalt. Unter "verfügbare Ammoniumionen^H wird hier der Anteil des theoretischen Ammoniumionengehalts des erfindungsgemässen Mittels verstanden, der bei Verwendung des Mittels in die Lösung freigesetzt oder in der Lösung als freie Ammoniumionen vorhanden ist.

Das molare Verhältnis von verfügbaren Ammoniumionen zu verfügbarem Fluorid sollte nicht grosser als etwa 20:1 sein. Es wurde festgestellt, dass im allgemeinen der synergistische Effekt etwa logarithmisch mit dem linearen Anstieg der Ammoniumkonzentration ansteigt.

Das genaue molare Verhältnis von verfügbaren Ammoniumionen zu verfügbarem Fluorid hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie Ver-

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träglichkeit der verschiedenen Bestandteile des erfindungsgemässen Mittels, der physiologischen Verträglichkeit des Fluorids und der Ammoniumverbindung und der Notv/endigkeit, dem Mund- und Zahnpflegemittel einen annehmbaren Geschmack zu verleihen. Bei Verträglichkeit der verschiedenen Bestandteile liegt das molare Verhältnis von verfügbaren Ammoniumionen zu verfügbarem Fluorid bei 2:1 bis 20:1,z.B. 5:1 bis 15:1, vorzugsweise 8:1 bis 15:1. Besonders geeignet ist ein molares Verhältnis von 8:1 bis 12:1, z.B. etwa 10:1.

Das erfindungsgemässe Mund- und Zahnpflegemittel kann als Mundwasser, Zahnpaste, Kaugummi oder Zahnpulver vorliegen.

Ein erfindungsgemässes Mundwasser enthält 10 bis 1000 ppm, vorzugsweise 50 bis 250 ppm verfügbares Fluorid. Eine erfindungsgemässe Zahnpasta enthält 100 bis 2500 ppm, z.B. 750 bis 1500 ppm, vorzugsweise etwa 1000 ppm verfügbares Fluorid.

Unter den oben beschriebenen Voraussetzungen enthält ein erfindungsgemässes Mundwasser zusätzlich zum Fluorid und der Ammoniumverbindung noch andere Bestandteile, wie antibakterielle Mittel, Vitamine, Netzmittel, Geschmacksstoffe, Süsstoffe, Farbstoffe und Antioxidantien sowie ein flüssiges Trägermittel. Als Trägermittel geeignet sind wässriges Äthanol, wässriges Isopropa- nol, wässriges n-Propanol, wässriges Sorbit, wässriges Glycerin, wässriges 1,2-Propylenglykol und wässriges 1,4-Butandiol.

Im allgemeinen wird das erfindungsgemässe Mundwasser dem Verbraucher in konzentrierter Form vorgelegt, mit der Vorschrift,

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das Mittel entsprechend zu verdünnen. Die relativen und absoluten Mengen an Fluorid und Ammoniumverbindung werden dann der vorgeschlagenen Verdünnung angepasst, d.h. die Menge an verfügbarem Fluorid und an verfügbaren Ammoniumionen bezieht sich auf die vorgeschlagene Verdünnung.

Eine- erf indungsgemässe Zahnpaste oder ein Zahnpulver enthalten neben dem Fluorid und der Ammoniumverbindung fast immer noch andere Bestandteile, wie Poliermittel, Netzmittel, Geliermittel, Anfeuchter, Geschmacksstoffe und Farbstoffe.

Das Poliermittel muss wegen der Verträglichkeit mit den verschiedenen anderen Bestandteilen der Zahnpaste oder des Zahnpulvers sehr vorsichtig gewählt werden. Bei Anwesenheit von Ammoniumdihydrogenphosphat ist z.E. der pH-Wert der Paste sehr wichtig, da über pH 8,0 Ammoniak und unter pH 6,5 Kohlendioxid aus gegebenenfalls als Poliermittel anwesendem Calciumcarbonat freigesetzt wird.

Für die erf indungsgemässe Zahnpaste oder das erfindungsgemässe Zahnpulver geeignete herkömmliche Poliermittel sind wasserlösliches Natrium- oder Kaliummetaphosphat, hydratisiertes oder wasserfreies Dicalciumphosphat, Calciumpyrophosphat, verschiedene Kieselgelarten, wie Kieselgel-Xerogele, und Silikate, wie Zirkoniumsilikat, Aluminium, als Trihydrat oder wasserfrei, Calciumcarbonat und Polymerisate, wie Acrylsäurepolymerisate, Cellulose oder Gemische dieser Verbindungen. Das Poliermittel liegt feinverteilt vor, im allgemeinen mit einer Teilchengrösse

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unter 10 /u, vorzugsweise zwischen 2 und 6 Ai, Eine Zahnpaste enthält das Poliermittel in einer Menge von 10 bis 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 20 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge» Die höheren Anteile sind für Zahnpulver geeigneter.

Eine erfindungsgemässe Zahnpaste enthält im allgemeinen ein geeignetes Netzmittel, vorzugsweise ein wasserlösliches nichtseifiges oder synthetisches organisches Reinigungsmittel. Geeignet sind wasserlösliche Salze von höheren Fettsäuren-monoglycerid-monosulfaten, z.B. Natrium-dodecylbenzolsulfonat, und höhere Alkylsulfoacetate, z.B. Natrium-laurylsulfoacetat. Geeignet sind auch höhere gesättigte aliphatische Acylamide von aliphatischen Aminocarbonsäuren mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen im Acylrest, in denen der Aminosäureanteil von einer aliphatischen gesättigten Monoaminocarbonsäure mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen stammt, wie die Festtsäureamide von Glycin, Sarcosin, Alanin, 3-Aminopropionsäure und Valin, insbesondere die N-Lauroyl-, Myristoyl-und Palmitoylsarcoside. Man kann aber auch herkömmliche nicht ionische Netzmittel verwenden.

Die Menge an Netzmittel beträgt im allgemeinen etwa 0,05 bis Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zahnpaste.

Im allgemeinen wird als Flüssigkeit für die erfindungsgemässe Zahnpaste Wasser, Glycerin, Sorbit, Propylenglykol oder ein Gemisch dieser Verbindungen verwendet. Im allgemeinen ist ein

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Gemisch von Wasser und Glycerin mit einem synthetischen Gummi oder gummiartigen Produkt, vorzugsweise irisches Moos oder Natriumcarboxymethylcellulose, günstig. Auch andere gummiartige Produkte, wie Tragacanthgummi, Hydroxyäthylcellulose, Polyvinylpyrrolidon und Stärke, sind geeignet. Der Anteil an gummiartigen Produkten beträgt im allgemeinen bis zu 10 %; die iösung hat vorzugsweise einen pH-Wert von 6 bis 9, vorausgesetzt die Bestandteile vertragen sich bei diesen pH-Werten.

Die erfindungsgemässen Mittel können auch noch weitere übliche Hilfsstoffe enthalten, wie lösliches Saccharin, öle zur Geschmacksverbesserung, z.B. das öl der grünen Minze, von Pfefferminz und Wintergrün, Chloroform, Färb- oder Bleichstoffe, z.B. Titandioxid, Konservierungsmittel, z.B. Natriumbenzoat, Emulgiermittel, Säuren, z.B. Zitronensäure, Silikone, Alkohol, Menthol, Chlorophyllverbindungen, z.B. Natrium-kupferchlorophyllin, und korrosionshemmende Verbindungen, wie Natriumsilikat.

Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Mund- und Zahnpflegemittel können wegen der hohen Ammoniumkonzentrationen Schwierigkeiten entstehen. Im allgemeinen ist Mundwasser am stabilsten. Bei Zähnpasten können die eventuell auftretenden Korrosionsprobleme die Verwendung von lackierten Aluminiumtuben notwendig machen. Auch reagieren gelegentlich die Ammoniumionen mit gewissen Eindickmitteln. Durch Routineuntersuchungen kann man jedoch stabile Mischungen erreichen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

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Versuch 1

Scheiben von komprimiertem Hydroxyapatit (der Hauptbestandteil des Zahnschmelzes), die 10 Gewichtsprozent Polyäthylen als Bindemittel enthalten, werden eine Minute lang mit einer Testlösung, die die in Tabelle I angegebenen Verbindungen enthält, behandelt. Die Scheiben werden gewaschen und dann bei 37°C eine Stunde lang unter einen sich drehenden Propeller in 1 m Essigsäurepuffer, pH 4,65, eingetaucht. Es wird die Löslichkeit von Calcium bestimmt und mit der von Hydroxyapatitscheiben verglichen, die nur mit Wasser behandelt wurden. Die Wirkung wird in Prozent Verminderung der Säurelöslichkeit angegeben.

Tabelle I: Einfluss der Ammoniumionen auf die Löslichkeit von Hydroxyapatit

Fluoridquelle	Konzentration (10~³MoI)	NH₄-QUeIIe	Konzentration (10~³MoI)	1	-	10	-	50	Löslich- keits'-er- minderung
Natriumfluorid	1	-	-	5	-	36,4
Natriumfluorid	1	NH₄Cl	46,6
Natriumfluorid	1	NH₄Cl	58,3
Ammoniumfluorid	1	-	46,6
Natriummono fluorphosphat	IO	-	28,2
Natriummono fluorphosphat	10	NH₄Cl	38,6
Ammoniummono- fluorphosphat	10	-	39,4
Natriummono- fluorphosphat	10	KE-Cl	52,6

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Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass man mit äquimolaren Mengen von verschiedenen Ammonium- und Fluorverbindungen die gleichen Ergebnisse erhält wie mit Ammoniumfluorid. Ein überschuss -an Ammöniumionen erhöht die Wirkung.

Es wurden auch andere Ammoniumsalze untersucht, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumdihydrogenphosphat und Diammoniumhydrogenphosphat, die so wirkungsvoll sind wie Ammoniumchlorid. Einige Salze jedoch neigen zur Komplexbildung mit dem Fluor id. Ihre Wirkung ist daher der Fluoridinaktivierung proportional. Durch Erhöhung der Fluoridkonzentration kann man die Aktivität erhöhen.

Um die Wirkung von verschiedenen Mengen Ammoniumionen auf die Fluoridaktivität zu bestimmen, werden einem Gemisch von Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat steigende Mengen an Ammoniumdihydrogenphosphat zugesetzt. Die Hydroxyapatitscheiben werden mit einer Lösung, die Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat in einer Menge von 250 ppm Fluorid im Verhältnis 3:2 und steigende Mengen an Ammoniumdihydrogenphosphat enthält und einen pH-Wert von 6,5 bis 7,0 hat, behandelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefasst.

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- Il -

Tabelle II: Löslichkeitsverrainderung von vorbehandelten Hydroxyapatitscheiben

Ammoniumionen-Konzentration Löslichkeit sverminderung (ppm) (%)

42

25O 50

750 55

1250 58

2500 62

5000 64

9000 65

^x durch Calciumbestimmung·

Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, dass die Wirkung der Ammonium/Fluorid-Geraische mit dem linearen Anstieg der ionen-Konzentration ansteigt. Wiederum ist ein Gemisch mit überschüssigen Ammoniumionen wirkungsvoller als ein äquimolares Gemisch.

Versuch2

Vermutlich reagiert der Zahnschmelz mit Fluorid zu zwei Produkten, Calciumfluorid und "Fluorapatit". Vermutlich hat nur die Eild^ivj von "Fluorapatit" eine kariostatische Wirkung.

Nach jeder Behandlung mit Fluorid wird die Gesamtaufnahme von riuorid in Hydroxyapatitpulver und die Bildung von Calciumfluorid

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bestimmt. Durch Subtraktion kann man dann die Menge an Fluorid, das an Hydroxyapatit gebunden ist, schätzen. Dieses Produkt wird vorzugsweise als "fluorierter Hydroxyapatit" bezeichnet, da man für eine Fluorapatit-Struktur keinen Beweis hat.

Tabelle III zeigt, dass man bei einem pH-Wert von 2,5 bis 8,5 mit Ammoniumfluorid wesentlich mehr fluorierten Hydroxyapatit erhält als mit Natriumfluorid. Vermutlich erklärt dieser Effekt die synergistische Wirkung von Ammoniumionen auf die antikario- gene Wirkung von Fluoriden.

Tabelle III: Einfluss von Ammoniumionen auf die Aufnahme von Fluor * in HydroxyapatitoEs wird jeweils 1 mMol Fluorid eingesetzt.

Verbindung <Konz.: 10"³McI)

pH-Wert

fluorierter Hydroxyapatit (ppm)

NaF

NH.F 4

8,2 8,5

80 151

NaF

NH-F 4

7,1 7,2

70 151

NaF

NH .F 4

2,5 2,5

90 175

Beispiele 1 und 2

Aus den folgenden Bestandteilen werden Zahnpasten hergestellt. Da grössere Mengen an Ammoniumionen in unlackierten Aluminium-

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tuben Korrosion verursachen, sollten in Beispiel 2 nur lackierte Tuben verwendet werden.

Glycerin

Hatrium-carboxymethy!cellulose Hatxium-saccharin Hatrium-monofluorphosphat Natriumfluorid Ammoniuindihydrogenphosphat Diaamoniumhydrogenphosphat Calciumcarbonat Hatriurolaurylsulfat Konservierungsmittel Geschmacksstoff Wasser

Beispiel 1	Beispiel 2	25,00
(Gewichtsprozent)	1,00
25,00	0,20
1,00	0,38
0,20	0,11
0,76	1,61
-	0,92
1,92	45,00
-	2,00
45,00	0,20
2,00	1,00
0,20	ad ICO
1,00
ad 100

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Claims

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Patentansprüche

Q. Mund- und Zahnpflegemittel, bestehend aus einer physiologisch

verträglichen verncrlöslichen Fluorverbindung und " einer physiologisch vertrüglichan vesserlöblichen Ammoniumverbindung in einem molaren Verhältnis, welches 1,2 Mol oder mehr verfügbaren Ammoniumionen je Mol verfügbares Fluorid entspricht, mit der Massgabe, dass die Ammoniumverbindung nicht das Ammoniumsalz eines Kondensationsprodukts von Ammoniak und Phosphorpentoxid ist, und anderen üblichen Hilfsstoffen,
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluorverbindung Natrium-, Kalium, Ammonium- oder Zinn(II)-fluorid, Natriummonofluorphosphat oder ein Gemisch von mindestens zwei dieser Verbindungen ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluorverbindung ein Geniisch von katriumfluorid und Hatriur.-mono-fluorphosphat in einer solchen Menge ist, dass 40 bis 8ü % des Gesamtfluorids aus dem Natriumfluorid stammen.
4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniumverbindung Ammoniumchlorid, -bromid, -sulfat, -triphosphat, -dihydrogenphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat oder ein Gemisch dieser Verbindungen ist.
5. Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es auch Ammoniumfluorid und/oder Ammoniummonofluorphosphat enthält.

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6. Kittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von verfügbaren Ammoniumionen zu verfügbarem

Fluorid 1,2:1 bis 20:1 beträgt.
7. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis 2:1 bis 20:1 beträgt.
8. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis 5:1 bis 15:1 beträgt.
9. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis 8:1 bis 15:1 beträgt.
10. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis 8:1 bis 12:1 beträgt.
11. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis etwa 10:1 beträgt.
12. Mittel nach Anspruch 1 bis 11 in Form von Mundwasser, Zahnpaste, Zahnpulver oder Kaugummi.
13. Mittel nach Anspruch 1 bis 12 in Form eines Mundwassers, das 10 bis 1000 ppm, vorzugsweise 50 bis 250 ppm verfügbares Fluorid enthält.
14. Mittel nach Anspruch 1 bis 11 in Form einer Zahnpaste, die 100 bis 2500 ppm, vorzugsweise 750 bis 1500 ppm, insbesondere etwa 1000 ppm verfügbares Fluorid enthält.

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