DE3147242C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegemittel, enthaltend Natrium­ monofluophosphat und Dicalcium­ phosphatdihydrat gemäß dem Patentanspruch.

Natriummonofluophosphat ist als ausgezeichneter Bestand­ teil von Zahnpflegemitteln zur Verringerung der Karies bekannt.

In klinischen Versuchen hat man festgestellt, daß Natrium­ monofluophosphat die Bildung von Karies verringert, wenn es zusammen mit Dicalciumphosphatdihydrat als Poliermittel verwendet wird, vgl. Naylor und Emslie, British Dental Journal, 4. Juli 1967, Seiten 17-23. Solche Natriummono­ fluophosphat und Dicalciumphosphatdihydrat enthaltenden Zahnpflegemittel sind Gegenstand der US-Patentschriften 33 08 029 (Manahan und Mitarbeiter) und 36 34 585 (Saunders und Mitarbeiter).

Wie schon erwähnt, verringern diese Zahn­ pflegemittel in wirksamer Weise die Kariesbildung. Man hat jedoch festgestellt, daß, wenn ein Natriummonofluophosphat und Dicalciumphosphatdihydrat enthaltendes Zahnpflegemittel aufbewahrt wird und altert, sein Fluoridgehalt unter das Optimum fällt.

In den erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln wird ein Dicalcium­ phosphatdihydrat verwendet, das in Kombination mit Natrium­ monofluophosphat zu wesentlich besseren Fluoridgehalten führt, die über denjenigen liegen, die mit dem gebräuch­ lichen Dicalciumphosphatdihydrat erzielt werden.

Bisher hatte man in Zahnpflegemitteln die Verwendung von wasserfreiem Dicalciumphosphat geringer Teilchengrößen vorgeschlagen, da grobes wasserfreies Dicalciumphosphat den Zahnschmelz zerkratzen könnte. Entsprechende Angaben hierzu finden sich in den US-Patentschriften 26 47 073 (Singer), 29 43 982 (Dahlin), 38 29 562 (Kim und Mitarbeiter) und 41 69 796 (Dahlin). Dicalciumphosphatdihydrat neigt jedoch wesentlich weniger dazu, den Zahnschmelz zu zer­ kratzen als wasserfreies Dicalciumphosphat. Es bestand daher kein Anlaß, spezielle Verfahren, wie sie in den US-Patent­ schriften 29 43 982, 38 29 562 oder 41 69 796 diskutiert sind, anzuwenden, um die Teilchengrößenverteilung des Dihydrats speziell zu klassifizieren.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Natriummono­ fluophosphat und Dicalciumphosphatdihydrat enthaltenden Zahnpflegemittel besteht darin, daß ein hoher Fluoridgehalt aufrechterhalten wird. Weitere Vorteile sind nachfolgend erläutert.

Die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel enthalten etwa 0,05 bis etwa 7,6 Gew.-% Natriummonofluophosphat und ein verträg­ liches Poliermittel, das zu einem mindestens größeren Anteil aus Dicalciumphosphatdihydrat besteht, dessen Teilchen sämtlich eine Größe von über 3 µm haben, wobei mindestens etwa 65% der Teilchen eine Größe von 3 bis 10 µm aufweisen.

Das Natriummonofluophosphat (Na₂PO₃F) ist wasserlöslich und setzt in Wasser Monofluophosphationen frei. Es kann in jeder geeigneten Menge mit dem Poliermittel vermischt werden. Ein solches Zahnpflegemittel ist wie nachstehend beschrieben mit geeigneten Mengen oberflächenaktiver Mittel oder Gummi verträglich. Die Reinheit des im Handel erhältlichen Natriummonofluophosphats kann beträchtlich variieren. Das Natriummonofluophosphat kann in jeder geeigneten Reinheit eingesetzt werden, sofern durch die Verunreinigungen die gewünschten Eigenschaften nicht in wesentlicher Weise nachteilig beeinträchtigt werden. Im allgemeinen beträgt die gewünschte Reinheit mindestens etwa 80%. Zur Erzielung bester Ergebnisse sollte sie mindestens 85 und vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Natrium­ monofluophosphat betragen, wobei der Rest hauptsächlich aus Verunreinigungen oder Nebenprodukten der Herstellung besteht, wie Natriumfluorid oder wasserlöslichem Natrium­ phosphatsalz. Anders ausgedrückt sollte das eingesetzte Natriummonofluophosphat einen Gesamtfluorid­ gehalt von etwa 12%, vorzugsweise von etwa 12,7%, einen Gehalt von nicht über 1,5% und vorzugsweise nicht über 1,2% an freiem Natriumfluorid und einen Natriummonofluo­ phosphatgehalt, berechnet als Fluor, von mindestens 12% haben.

Der Anteil des Natriummonofluophosphats in den Zahnpflege­ mitteln kann variieren, sollte jedoch aus einer wirksamen, nicht toxischen Menge bestehen, die über 0,01% Fluor (100 ppm) enthält. Geeignete Mengen liegen im Bereich von etwa 0,05 bis maximal etwa 7,6 Gew.-%. Vorzugsweise macht die Menge des Natriumfluophosphatsalzes nicht mehr als 2 Gew.-% aus und liegt gewöhnlich im Bereich von 0,05 bis etwa 1 Gew.-% des Zahnpflegemittels. Falls gewünscht, kann das Natriummonofluophosphat mit einem weiteren Fluorid liefernden Material vermischt werden, wie Natriumfluorid, Kaliumfluorid oder Zinn(II)fluorid. In diesem Fall beträgt das Verhältnis Fluorid aus dem Monofluophosphat zum Fluorid aus dem anderen Fluoridsalz etwa 9 : 1 bis etwa 3 : 2.

Mindestens ein größerer Anteil und mindestens 50 Gew.-% des Poliermittels bestehen aus feinteiligem Dicalcium­ phosphatdihydrat. Typische Qualitätsklassen von Dicalcium­ phosphatdihydrat, die in Zahnpflegemitteln verwendet werden, sind in Cosmetics, Science and Technology, Balsam und Sagarin, 2. Auflage, Band 1, Seiten 477-479, beschrieben. Dort wird ein handelsübliches Dicalciumphosphat angegeben, in dem 60% der Teilchen größer als 15 µm und 3% größer als 35 µm sind. Nach der US-PS 33 08 029 hat das Dicalciumphosphatdihydrat eine Teilchengröße von unter 0,074 mm, d. h. es besteht aus Teilchen, die ein Sieb mit Öffnungen von 74 µm×74 µm passieren.

Güteklassen von Dicalciumphosphatdihydrat können in bekannter Weise durch Luftklassifizierung, Pulverisieren, Vermahlen oder Dampfstrahlvermahlen erhalten werden. Die Luftklassifizierung wird bevorzugt. Die ange­ wandte Teilchengröße umfaßt alle Teilchen mit einer Größe von mindestens 3 µm, wobei mindestens etwa 65% der Teilchen eine Größe von etwa 3 bis 10 µm aufweisen, z. B. 65 bis 100%.

Ein typisches Verfahren zur Verringerung der Größe der Dicalciumphosphatdihydratteilchen und zur Klassifizierung der erhaltenen Teilchen besteht aus folgenden Maßnahmen:
Durch einen Luftstrom wird eine Trennung der Teilchen herbeigeführt. Die Beschickung, die aus einer Mischung unterschiedlicher Teilchengrößen besteht, wird auf eine waagerechte Verteilerplatte geführt, die durch eine senk­ rechte Welle angetrieben wird und auch Windflügel trägt. Die Platte dispergiert die Teilchen in den Luftstrom, und die Windflügel halten eine Luftzirkulation innerhalb der Trennvorrichtung aufrecht. Die Luft strömt nach unten und nach plötzlicher Richtungsänderung nach oben. Die größeren und schwereren Teilchen besitzen ein ausreichendes Moment, so daß sie dem Luftstrom nicht folgen, sondern gegen die innere Fläche des inneren Konus geworfen werden, aus dem sie gesammelt und abgezogen werden. Die kleineren Teilchen folgen dem Luftstrom in den ringförmigen Raum zwischen den beiden Koni, wo die Geschwindigkeit niedrig genug ist, so daß die Teilchen sich absetzen und vom Boden des äußeren Konus entfernt werden können. Das vorstehende mechanische Trennverfahren wird als Luftklassifizierung bezeichnet.

Das Dicalciumphosphatdihydrat kann als einziges Polier­ mittel verwendet oder mit einer geringeren Menge eines oder mehrerer weiterer dental annehmbarer Poliermittel, die die Aufrechterhaltung des Fluoridgehaltes nicht wesentlich beeinträchtigen, vermischt werden. Solche weiteren Poliermittel umfassen wasserfreies Dicalcium­ phosphat, worauf darauf hinzuweisen ist, daß auch, wenn kein wasserfreies Dicalciumphosphat getrennt zugefügt wird, das hydratisierte Salz partiell dehydratisiert werden kann, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid, calciniertes Aluminiumoxid, hydratisiertes Aluminiumoxid, Calciumpyrophosphat, Tricalcium­ phosphat oder Calciummetaphosphat. Wenn ein weiteres Poliermittel zugefügt wird, beträgt das Gewichts­ verhältnis von Dicalciumphosphat zu dem weiteren Polier­ mittel in typischer Weise etwa 99 : 1 bis etwa 65 : 35, gewöhnlich etwa 15 : 1 bis 3 : 1. Im allgemeinen bevorzugt man in Zahncremes 40 bis 60% Poliermittel, wobei das Dicalcium­ phosphat das Hauptpoliermittel darstellt und 1 bis 15% aus Calciumcarbonat bestehen. Andere Poliermittel können, sofern gewünscht, in geeigneter Weise zugesetzt werden, wie Aluminiumoxid, Calciumpyrophosphat, Tricalciumphosphat oder Calciumpolymetaphosphat. Der Gesamtgehalt an Poliermittel beträgt gewöhnlich mindestens 20%, z. B. etwa 20 bis 99% und insbesondere 20 bis 75%, vorzugs­ weise 40 bis 60% in Zahnpasten und mindestens 70% in Zahnpulvern.

In die Zahnpflegemittel können beliebige geeignete ober­ flächenaktive Mittel eingearbeitet werden. Diese verträg­ lichen Materialien sind erwünscht, da sie je nach der speziell ausgewählten Art reinigende, schaumbildende und antibaktrielle Eigenschaften verleihen. Die eingesetzten Detergentien bestehen gewöhnlich aus wasserlöslichen organischen Verbindungen, die anionisch, nichtionisch oder kationisch sein können. Vorzugsweise verwendet man die wasserlöslichen Salze höherer Fettsäuremonoglyceridmono­ sulfate, z. B. Natriumkokosnußfettsäuremonoglyceridmono­ sulfat; höhere Alkylsulfate, z. B. Natriumlaurylsulfat; höhere Fettsäureester von 1,2-Dihydroxypropansulfat, z. B. Natriumkokosnußfettsäureester von 1,2-Hydroxypropansulfonat.

Die verschiedenen oberflächenaktiven Mittel können in beliebig geeigneter Weise verwendet werden, gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 10 Gew.-% und vor­ zugsweise von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% des Zahnpflegemittels.

Erwünscht sind die im wesentlichen gesättigten höheren aliphatischen Acylamide niederer aliphatischer Amino­ carbonsäuren, z. B. solche mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen im Acylrest, wie sie in der US-PS 26 89 170 beschrieben sind. Der Aminosäureanteil leitet sich im allgemeinen von niederen aliphatischen gesättigten Monoaminocarbonsäuren mit etwa 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, gewöhnlich von Monocarbonsäuren, ab. Geeignet sind die Fettsäureamide von Glycin, Sarcosin, Alanin, 3-Amino-propionsäure und Valin mit etwa 12 bis 16 Kohlen­ stoffatomen in der Acylgruppe. Bevorzugt werden die N-Lauroyl-, -Myristoyl- und -Palmitoylsarcosidverbindungen.

Die Amidverbindungen können in Form der freien Säure oder vorzugsweise als wasserlösliche Salze verwendet werden, z. B. als Alkalimetall-, Ammonium-, Amin- und Alkoylaminsalze. Spezifische Beispiele hierfür sind Natrium- und Kalium-N- lauroyl-, -myristoyl- und -palmitoylsarcoside, Ammonium- und Ethanolamin-N-lauroyl-sarcoside, N-Lauroylsarcosin sowie Natrium-N-lauroylglycid und -alanin. Der Einfachheit halber bezeichnet vorliegend der Ausdruck "Aminocarbonsäureverbindung" und "Sarcosid" u. ä. Verbindungen mit einer freien Carboxyl­ gruppe oder die wasserlöslichen Carbonsäuresalze.

Diese Materialien werden in reiner oder in im wesentlichen reiner Form verwendet. Sie sollten so weit wie möglich frei von Seife oder ähnlichen höheren Fettsäurematerialien sein, die die Wirksamkeit dieser Verbindungen verringern können. Gewöhnlich beträgt die Menge dieser höheren Fettsäure­ materialien weniger als 15 Gew.-% des Amids und reicht nicht aus, um dessen Wirkung wesentlich zu beeinträchtigen. Vor­ zugsweise beträgt ihre Menge weniger als etwa 10% des Amidmaterials.

Erfindungsgemäß kann die angegebene Kombination von Bestand­ teilen in jeder geeigneten und hier als Zahnpflegemittel bezeichneten Präparatform für die Anwendung in der Mundhöhle vorliegen. Das Zahnpflegemittel kann fest, flüssig oder pastenförmig sein und umfaßt Zahnpasten oder Zahncremes, Zahnpulver, flüssige Zahnpflegemittel oder Tabletten. Sie können in der üblichen Weise hergestellt werden. Für die Herstellung von Zahnpulvern genügt es gewöhnlich, die verschiedenen festen Bestandteile mechanisch zu vermischen.

In Zahncremes sollten die flüssigen und festen Bestandteile notwendigerweise in solchen Anteilen vorliegen, daß eine cremige Masse der gewünschten Konsistenz entsteht, die sich z. B. aus einer zusammendrückbaren Aluminium- oder Bleitube ausdrücken läßt. Im allgemeinen umfassen die Flüssigkeiten der Zahncreme hauptsächlich Wasser, Glyzerin, Sorbit oder Propylenglykol, sowie geeignete Gemische hiervon. Vorteilhaft ist gewöhnlich die Verwendung einer Mischung aus Wasser und einem Feuchthaltemittel oder einem Bindemittel, wie Glycerin, Sorbit oder deren Gemischen. Der Gesamtflüssigkeitsgehalt beträgt im allge­ meinen etwa 20 bis 75 Gew.-% der Formulierung. Vorzugsweise verwendet man auch ein gelbildendes Mittel in den Zahn­ cremes, z. B. natürliche und synthetische Gummiarten und gummiähnliche Materialien, wie Irisch Moos, Traganthgummi, Natriumcarboxymethylzellulose, Polyvinylpyrrolidon oder Stärke. Irisch Moos und Natriumcarboxymethyl­ zellulose sind besonders verträglich und werden daher als gelbildende Mittel bevorzugt. Die Gummisubstanzen werden gewöhnlich in einer Menge von bis zu etwa 10% und vorzugs­ weise von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% der Formulierung verwendet.

Andere Arten von Zahnpflegemitteln werden ebenfalls in bekannter Weise hergestellt.

In die Zahnpflegemittel kann eine geringere Menge hydrati­ siertes Aluminiumoxid eingearbeitet werden. So kann man eine Zahncreme mit verbesserten physikalischen Eigenschaften her­ stellen, wenn man in eine Mischung des Dicalciumphosphat­ dihydrats, gegebenenfalls mit einer geringeren Menge Calcium­ carbonat oder wasserfreiem Dicalciumphosphat, suspendiert in einem Wasser, Feuchthaltemittel und gelbildendes Mittel enthaltendem Gel, die Monofluophosphatverbindung und ein organisches synthetisches Detergens, das keine Seife ist, sowie vorteilhaft eine geringere Menge hydratisiertes Aluminiumoxid einarbeitet. Diese Zahncremes besitzen über­ legene kosmetische Eigenschaften und physikalische Bestän­ digkeit während langer Lagerungszeiten. Das Aluminiumoxid stellt hierbei nicht nur einen kleineren Anteil an Polier­ mittel zur Verfügung, sondern wirkt auch als Stabilisierungs- und Modifizierungsmittel, das die Tendenz zur Trennung oder einem "Ausbluten" der Zahncreme in der zusammendrückbaren Tube verhindert oder verringert.

Als hydratisiertes Aluminiumoxid eignen sich die als α- und β-Aluminiumoxidtrihydrat bekannten Formen und deren Gemische. Bei der Herstellung von Zahncreme wird es gewöhnlich in Form feiner Teilchen von beliebiger gewünschter Teilchengröße verwendet. In der Praxis bevor­ zugt man ein α-Hydrat, von dem mindestens etwa 90% der Teilchen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm passieren und nicht mehr als etwa 5 Gew.-% der Teilchen kleiner als 5 µm sind. Dabei hat man festgestellt, daß Mengen des hydratisierten Aluminiumoxids von etwa 0,25 bis etwa 10 Gew.-% am vorteilhaftesten sind.

Zur Einstellung der physikalischen Eigenschaften der Zusammen­ setzung können auch verschiedene, Calcium- und Magnesium­ ionen bindende bzw. unterdrückende Mittel verwendet werden. Geeignet hierfür sind die wasserlöslichen anorganischen Poly­ phosphatsalze, wie Tetranatriumpyrosphat oder das Dinatrium­ salz des Pyrophosphats mit zwei freien Säuregruppen, wobei das partiell neutralisierte oder saure Polyphosphat bevorzugt wird. Andere geeignete Mittel sind die Alkalimetall-, vorzugs­ weise Natriumsalze der Zitronensäure. Im allgemeinen machen diese Verbindungen einen kleineren Anteil der Formulierung aus. Die genaue Menge hängt von der spezifischen Formulierung, z. B. den physikalischen Eigenschaften der Zahncreme, ab, beträgt gewöhnlich aber 0,1 bis etwa 3 Gew.-%.

In die Zahnpflegemittel gemäß der Erfindung können noch ver­ schiedene andere Materialien eingearbeitet werden. Beispiele hierfür sind färbende oder weißmachende Mittel, Konservierungs­ mittel, Silikone, Chlorophyllverbindungen und ammonisierte Materialien, wie Harnstoff, Diammoniumphosphat und deren Gemische. Diese Hilfsstoffe werden in die Zusammensetzungen in solchen Mengen eingearbeitet, daß sie die gewünschten Eigen­ schaften nicht wesentlich beeinträchtigen und den angestrebten Zweck erfüllen.

In einigen Fällen kann die Einarbeitung von antibakteriellen Mitteln erwünscht sein. Typische antibakterielle Verbindungen, die in Mengen von etwa 0,01 bis etwa 5 und vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 1,0 Gew.-% des Zahnpflegemittels verwendet werden können, umfassen:
N¹-4-(Chlorbenzyl)-N⁵-(2,5-dichlorbenzyl)-biguanid;
p-Chlorphenyl-biguanid;
4-Chlorbenzhydryl-biguanid;
4-Chlorbenzhydrylguanylharnstoff;
N-3-Lauroxypropyl-N⁵-p-chlorbenzylbiguanid;
1,6-Di-p-chlorphenylbiguanidohexan;
1-(Lauryldimethylammonium)-8-(p-chlorbenzyl-dimethylammonium- octan-dichlorid;
5,6-Dichlor-2-guanidinobenzimidazol;
5-Amino-1,3-bis-(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyridin
und deren nicht toxische Säureanlagerungssalze.

In die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch geeignete Geschmacks- oder Süßungsmittel eingearbeitet werden. Beispiele sind geschmackverleihende Öle, z. B. Öle der Grünen Minze, Pfefferminz-, Wintergrün-, Sassafras-, Nelken-, Salbei-, Eukalyptus-, Majoran-, Zimt-, Zitronen- und Orangenöl sowie Methylsalicylat. Geeignete Süßungsmittel umfassen Saccharose, Lactose, Maltose, Sorbit, Natriumcyclamat, Natriumsaccharin, Dipeptide gemäß der US-PS 39 39 261 sowie Oxathiazinsalze gemäß der US-PS 39 32 606. Zusammen können die geeigneten Geschmacks- und Süßungsmittel etwa 0,01 bis 5% und mehr der erfindungsgemäßen Formulierung ausmachen.

Die Zahncreme sollte einen für die praktische Anwendung geeigneten pH-Wert aufweisen. Ein pH-Bereich von 5 bis 9 ist besonders erwünscht. Hierunter ist der direkt an der Zahnpasta gemessene pH-Wert zu verstehen. Falls gewünscht, können zur Einstellung des pH-Wertes auf etwa 5,5 bis 6,5 Substanzen, wie Benzoesäure oder Zitronensäure, zugesetzt werden. Die Zahncreme wird in typischer Weise in eine zusammendrückbare Tube, gewöhnlich in ausgekleidete Aluminium- oder Bleituben oder in einen unter Druck gebrachten Behälter gefüllt.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. In ihm beziehen sich alle angegebenen Mengen, sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Beispiel

Von der Monsanto Company als 240 C DCPD bezogenes Dicalcium­ phosphatdihydrat wird in zwei Anteile geteilt. Ein Teil ver­ bleibt als solcher, während der andere einer Luftklassifi­ zierung unterworfen wird, um die Teilchen mit einer Größe von bis zu 3 µm (7% der Anzahl der Teilchen) abzutrennen. Die Größenspezifizierung von 240 C DCPD ist wie folgt:

Teilchengröße, µm
% der Anzahl der Teilchen,
die kleiner sind als die angegebene Teilchengröße
10
59
5	23
3	7

Die beiden Dicalciumphosphatdihydrat-Qualitätsklassen wurden in üblicher Weise zu den folgenden Zahnpasten verarbeitet:

Teile
Glyzerin
22,00
Natriumsaccharin	0,20
Natriumcarboxymethylzellulose	1,00
Natriummonofluophosphat	0,76
Tetranatriumpyrophosphat	0,25
Dicalciumphosphatdihydrat	48,76
Natriumlaurylsulfat	1,50
Geschmacksstoffe	1,00
Wasser	24,53

Nachdem die beiden Zahnpflegemittel 3 Wochen bei 49°C gealtert worden waren, wurden in bezug auf löslisches Fluor, lösliches Monofluophosphat als Fluorid und ionisches Fluorid die folgenden Ergebnisse erhalten:

Die Ergebnisse zeigen, daß die Klassifizierung des Dicalcium­ phosphatdihydrats unter Abtrennung der Feinstoffe mit einer Größe von unter 3 µm zu einer wesentlichen Verbesserung der Aufrechterhaltung des Fluoridgehaltes in den Natrium­ monofluophosphat enthaltenden Zahnpflegemitteln führt. Etwa 65% der Teilchen dieser Qualitätsklasse haben eine Größe im Bereich von etwa 3 bis 10 µm.

Ähnliche erwünschte Ergebnisse wurden erhalten, wenn 5 Teile des klassifizierten Dicalciumphosphatdihydrats durch 5 Teile Calciumcarbonat, ferner 1 Teil des klassifizierten Dicalcium­ phosphatdihydrats durch 1 Teil hydratisiertes Aluminiumoxid ersetzt wurde. Erwünschte Ergebnisse wurden auch mit 0,05 Teilen Natriummonofluophosphat und 0,06 Teilen Natriumfluorid erzielt.

Claims (1)

1. Zahnpflegemittel, enthaltend Natriummonofluophosphat und Dicalciumphosphat-Dihydrat, dadurch gekennzeichnet, daß es Dicalciumphosphatdihydrat in einer Teilchengröße von über 3 µm enthält, wobei mindestens etwa 65% der Teilchen eine Größe von 3 bis 10 µm aufweisen.