DE2714718A1

DE2714718A1 - Zahnreinigungsmittel

Info

Publication number: DE2714718A1
Application number: DE19772714718
Authority: DE
Inventors: Alexandre Lumbroso
Original assignee: LABORATOIRES MANCEAU SA; Manceau SA Lab
Current assignee: Reckitt Benckiser France SAS
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-04-01
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2345998A1; FR2345998B1; BE853053A; NL7703670A

Description

Anmelder: LABORATOIKES MANGEAU
15» rue Ampere
MASSY, Essonne, Prankreich

Zahnre xnigung srait t e 1

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Zahnreinigungsmittel bzw. eine verbesserte Zahnpaste.

In den letzten Jahren wurden sehr bedeutende Anstrengungen auf dem Gebiet der Zahnreinigungsmittel bzw. Zahnpasten gemacht. Dank zahlreicher verfeinerter Zusammensetzungen ist es heute möglich, Zähne und künstliche Gebisse (Zahnprothesen) in einem ausreichend sauberen, hygienischen oder glänzenden Zustand zu halten und zu konservieren. Diese Ergebnisse wurden erreicht durch eine sanfte mechanische Schleif wirkung, eine chejeische Wirkung oder durch eine

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Kombination dieser "beiden Wirkungen. Auch das Problem der Zerstörung, der Verhinderung oder Vorbeugung des Zahnbelags hat bestimmte Lösungen auf dem Gebiet der Zusammensetzungen der Zahnreinigungsmittel gefunden, diese Lösungen sind jedoch nicht immer zufriedenstellend.

Es ist bekannt, daß der Zahnbelag, bei dem es sich um eine auf der Oberfläche der Zähne und des Zahnfleisches fixierte Ablagerung handelt, offensichtlich aus einer Ansammlung von heterogenen Mikroorganismen in einer an Polysacchariden und an Speichelproteinen, die sich mineralisieren können, reichen Matrix besteht.

lfm der Bildung des Zahnbelages sowohl auf natürlichen oder künstlichen Zähnen wie auch auf Zahnprothesen oder künstlichen Gebissen entgegenzuwirken, wendet man bisher verschiedene Verfahren an, die meistens darin bestehen, *daß man die Entwicklung von Bakterien unterdrückt bzw. hemmt oder auf den Abbau der gebildeten. Polysaccharide einwirkt. Aus zahlreichen Ergebnissen von publizierten Arbeiten läßt sich darüber hinaus schließen, daß die Enzyme eine offensichtliche Wirkung auf die Verminderung der Bildung des Zahnbelages haben. Bisher sind jedoch keine Zahnreinigungsmittel bzw. Zahnpasten bekannt, die Enzyme enthalten, die diese Rolle spielen können, oder es scheint, daß es bisher nicht gelungen ist, aus dieser Fähigkeit der Enzyme Nutzen zu ziehen und Zahnreinigungsmittel bzw. Zahnpasten herzustellen, die Enzyme enthalten und in bezug auf ihre Aktivität dennoch zeitbeständig sind.

Es ist nämlich bekannt, daß bei einem Enzym, wenn es insbesondere in einer technischen Anwendung wirksam sein soll, sein aktives Zentrum sowie seine Konfiguration bis zu seiner Verwendung konserviert werden müssen. Nach den derzeitigen Kenntnissen ist es aber so, daß dann, wenn man Enzyme in

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Zahnreinigungsmitfcel bzw. Zahnpasten einarbeitet, diese Enzyme durch Abbau mit dem Ablauf der Zeit vor der Verwendung ihre Aktivität verlieren, so daß bis auf den heutigen Tag keine aktive Enzyme enthaltende Zahnreinigungsmittel bzw. Zahnpasten zum Bekämpfen des Zahnbelags bekannt sind.

Das den Gegenstand der Erfindung bildendeniZahnreinigungsmittel bzw. die Zahnpaste der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß es (sie) aus zwei getrennten Milieus mit den nachfolgend angegebenen Komponenten besteht, das eine auf Basis eines Harzes in Form von gelierten oder nicht-gelierten Teilchen, auf dem ein Enzym fixiert und stabilisiert ist, das andere auf Basis mindestens einer der für ein Zahnreinigungsmittel (eine Zahnpaste ) bekannten Bindemittel oder Zusätze, das ein Mittel enthält, dessen Aufgabe darin besteht, das Enzym in dem Augenblick aus seinem Träger freizusetzen, in dem diese beiden Komponenten zusammengebracht und in Gegenwart von Feuchtigkeit miteinander in Kontakt gebracht werden.

Bei dem in dem erfindungsgemäßen Zahnrexnigungsmittel bzw. der erfindungsgemäßen Zahnpaste enthaltenen Enzym handelt es sich zweckmäßig um ein Enzym, das mindestens eine aktive SH-Gruppierung aufweist, wie z.B. ein proteölytisches Enzym, wie Papain.

Dieses Enzym wird zunächst auf an sich bekannte Weise und insbesondere durch Affinitätschromatographie an einer Harzkolonne gereinigt. Das gereinigte Enzym wird danach in Form einer Lösung an einem Träger fixiert, der aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung Zentren aufweist, die mit der oder den aktiven SH-Gruppierungen des Enzyms reagieren können unter Ausbildung von Bindungen damit. Das auf diese Weise

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auf seinem Träger "chemisch fixierte und stabilisierte" Enzym ist in jedem Augenblick mit seiner maximalen Aktivität verfügbar ab dem Zeitpunkt, zu dem diese Bindungen zerbrochen werden,und das Enzym liegt dann wieder in einer Form vor, in der es die SH-Gruppierungen des aktiven Zentrums aufweist.

Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß man das stabilisierte Enzym mit einem Reduktionsmittel in' Kontakt bringt. Wenn es sich bei dem Enzym beispielsweise um Papain handelt, wird dieses zweckmäßig vor seiner Fixierung an dem Träger gereinigt, indem man es in Form einer Lösung über eine Dextrankolonne laufen läßt. Zum Fixieren verwendet man zweckmäßig ein Harz auf Basis von mit BrCN aktivierter Agarose und darauf läßt man zur Bildung einer Disulfidbrücke 2,2'-Dipyridyldisulfid mit Glutathion ( y-L-Glutamyl-L-cysteinylglycin) reagieren.

Das Reduktionsmittel, das für die Erzielung des gewünschten Ergebnisses unerläßlich ist, wird unter geeigneten, mit dem Zahnreinigungsmittel (der Zahnpaste) selbst und dem Enzym verträglichen Reduktionsmitteln ausgewählt. Es kann sich dabei beispielsweise um L-Cystein oder um Dithiotreit handeln.

Das erfindungsgemäße Zahnreinigungsmittel kann außerdem Äthy-1endxamintetraessigsäure (EDTA) enthalten, die einerseits zur Stabilisierung des Enzyms beiträgt und andererseits als Gelxerungsmittel für bestimmte Substanzen wirkt, welche die Bildung des Zahnbelags begünstigen· Diese Säure wird zweckmäßig im Milieu der beiden Komponenten des erfindungsgemäßen Zahnreingxungsmitteis verteilt.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Zahnreinigungsmittel in seiner endgültigen Form um eine Paste, deren beide Komponenten sich in der gleichen Verteilungstube, Jedoch getrennt voneinander, im Innern dieser Tube befinden, wobei diese beiden Komponenten erst am Ort der Austritt so ffnung der Tube miteinander gemischt werden, um eine Faste zu erhalten, deren beide Komponenten beim Zusammenbringen aufeinander einwirken unter Freisetzung des aktiven Enzyms. Dieses ist dann sofort für die Zähne, für Zahnprothesen oder für künstliche Gebisse, auf die diese Paste aufgetragen wird, verfügbar.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Beispiel; Herstellung der Enzymzubereitung

a)_Reinig_ung_des_Enzynis

Unter leichtem Erwärmen löst man 75 mg zweimal kristallisiertes Papain (Qualität "Wort hingt on" 33 KS 57, 16,7 Einheiten/mg) in 35 ml einer 0,1 M Tris-(hydrox7inethyl)aminomethariHCl-· Pufferlösung mit einem pH-Wert von 8, der 5 mMol 1,4—Dithiothreit zugesetzt worden

Man läßt die dabei erhaltene Lösung über eine Dextrankolonne laufen. Man eluiert mit einer 0,1 M Lösung von Tris-(hydroxymethy]) aminomethan-HCl mit einem pH-Wert von 8, der 0,3 M NaCl und 1 mMol EDTA zugesetzt worden sind, um das Dithiothreit zu eliminieren. Man sammelt das Eluat und verdünnt es mit der Lösung, die zum Eluieren verwendet worden ist, auf 15° ml, wobei man eine Ge samt konzentrat ion an Enzym von 0,5 mg pro ml entsprechend einer Konzentration von 3,62 χ *"^ mMol gereinigtem Papain erhält.

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In bidestilliertem Wasser läßt man 15 Minuten lang 8 g eines aus Agaroseperlen bestehenden Harzes quellen, auf dem man nach seiner Aktivierung mit BrCN durch Umsetzung zwischen 2,2'-Dipyridyl-disulfid und Glutathion ( j- -L-Glutamyl-L-cysteinylglycin) Disulfidbrücken erzeugt hat. Nach dem Quellen filtriert man durch eine Glasfritte und wäscht den Filter mit bidestilliertem Wasser. j

c ) _Fixi.erung_d(i s
In einem Becher mischt man die in dem obigen Abschnitt (a) erhaltene Papainlösung mit dem in dem obigen Abschnitt (b) erhaltenen Harz und läßt die Mischung 16 Stunden lang unter Rühren bei 25°C stehen. Anschließend wäscht man das Harz mit der Lösung, die zum Verdünnen des Eluierung3mittels in der oben beschriebenen Reinigungsstufe (a) verwendet worden ist, und kontrolliert die Merge des in dieser Waschlösung enthaltenen Papains. Man findet, daß die Menge 1,4 χ 10""·^ mMol entspricht. Es sind daher in einer an das Harz fixierten Form zurückgeblieben 2,22 χ 10 ^ mMol, d.h. 4-6 mg Papain. Das entsprechende Harzvolumen beträgt 32 ml. Die Konzentration des an das Harz fixierten Papains beträgt somit 1,4- mg pro ml- Harz. Das an das Harz fixierte Papain liegt in einem neutralen Milieu vor, das 1 mMol EDTA enthält.

Man mißt die Aktivität des oben hergestellten Enzympräparats in vitro (unter Anwendung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens) nach der Aufbewahrung bei Normaltemperatur und unter Freisetzung des Enzyms, indem man das Enzympräparat mit einer Reduktionsmittellösung, d.h. mit einer Lösung von 20 mMol L-Cystein in einer Lösung von 0,1 M Tris-(hydroymethyl)-aminomethan-HCl mit einem pH-Wert von 8, der 0,3 Mol NaCl und 1 mMol EDTA zugesetzt worden sind, in Kontakt bringt.

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Die Enzymaktivität zu Beginn betrug 4-0 Einheiten pro ng. Diese Aktivität ergibt sich auch nach 2-monatiger Aufbewahrung bei Umgebungstemperatur in Gegenwart eines antiseptischen Mittels. Bei einem neuen Versuch, der nach einer 8-monatigen Aufbewahrung bei Normaltemperatur durchgeführt worden ist, erhielt man die gleiche Aktivität.

Verfahren zur

Diese Bestimmung erfolgt durch Verdünnung des Enzyms in einem Milieu, bestehend aus 70 ml Wasser, 10 ml (10 mMol) EDTA, 0,1 ml (30 mMol) Dithiothreit und 10 ml (50 mMol) L-Cystein, die frisch hergestellt worden sind. Die Konsentration des Enzyms in diesem Milieu muß zwischen 0,05 und 0,1 mg/ml liegen.

Man bringt das Enzym mit einem Milieu auf Basis eines Substrats, das aus einem α—Ν—Benzoyl—L—arginin-äthylester (BAEE) besteht, in einer Konzentration von 0,041 M in Kontakt. Das Versuchsmilieu enthält 592 mg BAEE in 30 ml Wasser, 1,6 ml (10 mMol) EDTA und 1,6 ml (50 qMoI) L-Cystein. Man verdünnt mit Wasser bis auf 42 ml und kontrolliert den pH-V/ert, der 6,2 betragen muß. Man führt den Versuch durch unter Verwendung eines pH-Wertstabilisators mit 5 ml des oben angegebenen BAEE-Milieus, 5 ml einer wäßrigen 3 M NaCl-Lösung, 5 ml Wasser und 1 ml Enzymlösung in ihrem Verdünnungsmittel, wie oben definiert.

Die Aktivität wird bestimmt durch Titrieren gegen eine 1/100 η NaOH-Lösung, wobei man die Anzahl der mMol NaOH-Lösung pro Minute bestimmt, die erforderlich sind, um den pH-Wert bei 6,2 zu halten. Die spezifische Aktivität ergibt sich dann aus der folgenden Beziehung:

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spezifische Aktivität =

Anzahl der ml NaOH pro Min. χ 1000 χ 0,01

; ■—

mg verwendetes Enzym

Die Toxizitätsgrenzen, die auf das erfindungsgemäß hergestellte Zahnreinigungsmittel zurückzuführen sind, sind diejenigen des verwendeten Enzyms, Grenzen also, die im Falle des Papain gut bekannt sind.

Aufgebracht in Form einer Paste, deren eine Komponente eine Paste mit einem pH-Wert von 6 bis 6,5 auf der Basis beispielsweise von Glycerin, das L-Cystein (oder 30 mMol Dithiothreit) in einer Konzentration von 50 mMol und EDTA in einer Konzentration von 10 mMol auf 100 ml Paste enthält, und deren andere Komponente ein auf dem Harz, wie oben beschrieben, fixiertes Papainpräparat, dem gegebenenfalls Glycerin in einer Menge von 20 bis 40 % zur Verbesserung seiner Stabilität zugesetzt worden ist, darstellt, wobei diese beiden Komponenten in einer einheitlichen Tube getrennt vorliegen und sich beim Austritt aus der Tube mischen, hat sich das so hergestellte Zahnreinigungsmittel (die so hergestellte Zahnpaste) als übermäßig aktiv gegenüber dem Zahnbelag erwiesen, den es (sie) zerstört,und es (sie) verhindert die Bildung eines Zahnbelags auf natürlichen Zähnen und auf Zanprothesen. Es wurden nämlich Laborversuche durchgeführt, um diese Aktivität bei der Anwendung auf mit Belägen versehenen Zahnprothesen zu zeigen, bei denen die Beläge durch einfaches Bürsten mit dem erfindungsgemäßen Zahnreinigungsmittel (der erfindungsgemäßen Zahnpaste) entfernt werden konnten.

Aus diesen Versuchen geht hervor, daß dann, wenn man beispielsweise die auf dem Zannbelag auf allen Zähnen fixierte Gewichtsmenge an Proteinen mit etwa 15 mg annimmt, die durch Bürsten zu zerstören ist, etwa 0,5 ml Harz mit Papain erforderlich sind, um auf praktische und vorteilhafte Weise inner-

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halt einer Minute diese Proteine zu zerstören. Daraus folgt, daß für ein unerläßliches Bürsten von 3 Minuten höchstens 0,15 ml dieses Präparats erforderlich sind. Diese 0,15 ml müssen sich bei ihrer Verwendung mit dem anderen Bestandteil vermischen, der beispielsweise aus einem Glyceringel besteht, das auf 1 1 Gel enthält:

20 mMol Cystein ) pH = 8

0,1 Mol Tris-(hydroxymethyl)aminomethan-HCl! J

0,3 Mol NaCl <■

1 Mol EDTA

Für jedes Bürsten muß die Tube die Bestandteile des Zahnreinigungsmittels (der Zahnpaste) in einer Menge von 2 ml dieses Gels auf 0,15 ml Harz-aktives Papain liefern.

.Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert,.es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert, werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

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Claims

MÜLLER-BORfi · »iSUFÄL · SCHÖN ♦ HERTEL PAT E Ii TA NWiLTE 27U718 DR. WOLFGANG MÜLLER-BORA (PATENTANWALT VON 1927- IS7S) DR. PAUL DEUFEL. DIPL-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS. L 1158 Anmelder: LABOBATOIRES MANCEAU 15» rue Ampere MASSY, Essonne, Frankreich Patentansprüche

1. Zahnreinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus zwei getrennten Milieus oder Komponenten, das (die) eine auf Basis eines Produktes, das bei der Kondensation eines Harzes in Form von gelierten oder nicht-gelierten Teilchen, das in seiner Molekülstruktur eine Di— sulfidbrücke aufweist, und eines Enzymr, mit einer SH-Gruppierung in seinem aktiven Zentrum erhalten wird, das (die) andere auf Basis eines der Bindemittel oderHauptzusätze, wie sie für ein Zahnreinigungsmittel bekannt sind, das (die) ein Reduktionsmittel enthält, welches das genannte Enzym auf seinem Träger in seiner aktiven Form in dem Augenblick freisetzt, in dem diese beiden Komponenten miteinander vereinigt und in Gegenwart von Feuchtigkeit miteinander in Kontakt gebracht werden.

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MÜNCHEN SB · SIEUEIITSTR. 4 · POSTFACH 80071-0 ■ KABIL: MUfIIlOPAT · TEL·. <US9) 47 4003 · TBLEX 3-24.21*5

ORIGINAL INSPECTED

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2. Zahnreinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Enzym um ein proteolytisches Enzym mit einer SH-Gruppierung in seinem aktiven Zentrum, insbesondere um Papain, handelt.

3. Zahnreinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Reduktionsmittel um L-Cystein oder DitfaLcthreit handelt.. j

4. Zahnreinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine seiner beiden Komponenten außerdem Äthylendiamintetraessigsäure enthält.

5. Zahnreinigungsmittel für die Bekämpfung oder Verhinderung der Bildung des Zahnbelags, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Enzym mit einer SH-Gruppierung ±n seinem aktiven Zentrum enthält.

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