DE3424074C2

DE3424074C2 -

Info

Publication number: DE3424074C2
Application number: DE3424074A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Nara Jp Nakagawa
Original assignee: SHIKEN Ltd OSAKA JP
Current assignee: SHIKEN Ltd OSAKA JP
Priority date: 1983-06-30
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1990-05-10
Also published as: GB8416451D0; US4910014A; GB2144631B; JPS6011411A; GB2144631A; DE3424074A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegemittel üblicher Zusammen setzung in Form einer Zahncreme oder eines Zahnpulvers, wie es zum täglichen Entfernen von Flecken, von Zahnstein und Zahnbelag von den Zähnen sowie zum Entfernen von Speise resten aus den Hohlräumen zwischen den Zähnen verwendet wird, um die Mundhöhle zu reinigen und ihre Sauberkeit zu erhalten.

Zahnpflegemittel der vorgenannten Art, wie sie heute in sehr großem Umfange verwendet werden, bestehen im allgemeinen aus einem Polier- oder Reinigungsmittel, einem Schaumbildner, einem Bindemittel und weiteren üblichen Komponenten. Die Wirkung dieser üblichen Zahnpflegemittel beruht im wesentlichen auf der physikalischen Schleifwirkung des darin enthaltenen Poliermittels und der zum Auftrag des Zahnpflegemittels ver wendeten Zahnbürste. Der beim Zähneputzen entstehende Schaum spielt ebenfalls eine wichtige Rolle innerhalb der Mundhöhle.

Die bekannten Zahnpflegemittel haben jedoch den Nachteil, daß ihre Reinigungswirkung nur begrenzt ist und daß es damit unmöglich ist, den auf den Zähnen abgelagerten Zahnstein zu entfernen. Da ihre Reinigungswirkung in erster Linie von der Schleifwirkung des darin enthaltenen Schleifmittels und der Zahnbürste abhängt, ist darüber hinaus eine Verletzung des Oberflächenschmelzes der Zähne bei häufigem Gebrauch der Zahnpflegemittel unvermeidlich.

Das gilt auch für die aus den DE-OS 27 47 852, 23 42 363 und 22 39 197 bekannten Zahnpflegemittel, die Fe₂O₃-Pulver oder TiO₂-Pulver in Mengenanteilen von 7,5 bis 20 Gew.-% bzw. 0,05 bis 10 Gew.-% enthalten, die als Schleifmittel bzw. weiß färbendes Pigment zusammen mit anderen üblichen Zusätzen darin enthalten sind.

Aufgabe der Erfindung war es nun, ein Zahnpflegemittel üblicher Zusammensetzung zu schaffen, das eine höhere Reinigungs wirkung hat, ohne daß der Oberflächenschmelz der Zähne dadurch angegriffen wird.

Es wurde nun festgestellt, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann durch ein Zahnpflegemittel in einer üblichen Zusammensetzung, das als wirksamen Bestandteil ein Pulver eines Halbleiters vom n-Typ in einem spezifischen Mengenbe reich enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zahnpflegemittel üblicher Zusammensetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es TiO₂- Pulver oder Fe₂O₃-Pulver in n-Halbleiterqualität in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-% für Zahncreme oder 1 bis 60 Gew.-% für Zahnpulver, jeweils bezogen auf das Zahnpflegemittel, enthält.

Das erfindungsgemäße Zahnpflegemittel mit der vorstehend angegebenen Zusammensetzung schützt weit wirksamer als alle bisher bekannten vergleichbaren Zahnpflegemittel vor Ver fall und Vereiterung der Zähne und Gewebe in der Mundhöhle und hat darüber hinaus eine beträchtlich höhere Reinigungs wirkung, ohne daß der Oberflächenschmelz der Zähne dadurch angegriffen wird. Hierzu kommt, daß das erfindungsgemäße Zahn pflegemittel seine Wirkung auch auf der inneren Zahnoberfläche und in dem Bereich zwischen den Zähnen entfaltet, die mit normalen Zahnpflegemitteln, deren Wirkung in erster Linie auf mechanischer Reibung beruht, normalerweise nicht erreicht werden.

Dieser erfindungsgemäß erzielte Effekt beruht darauf, daß durch den Halbleiter vom n-Typ unter der Einwirkung von natürlichem oder künstlichem Licht eine Photokatalyse auftritt, in deren Verlauf eine beträchtliche Menge von OH-Radikalen im Speichel erzeugt wird, die auf Zahnstein, Dextran und Milchsäure in der Mundhöhle einwirken, sie zersetzen und so den hygienischen Zustand der Zähne verbessern, ohne daß damit eine erhöhte mechanische Bearbeitung der Zähne verbunden ist, das heißt, es wird eine deutliche Verbesserung der Reinigungs wirkung erzielt unter äußerster Schonung des Zahnschmelzes.

Ein besonders vorteilhafter Effekt wird dann erzielt, wenn das TiO₂-Pulver oder Fe₂O₃-Pulver in n-Halbleiterqualität in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-% vorliegt.

Obgleich der Wirkungsmechanismus des erfindungsgemäßen Zahnpflegemittels noch nicht völlig geklärt ist, wird angenommen, daß dabei folgender Mechanismus abläuft:

Mit dem erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel, das entweder in Form einer Zahncreme oder in Form eines Zahnpulvers vorliegen kann, gelangt das TiO₂- oder Fe₂O₃-Pulver von n-Halbleiter qualität in die Mundhöhle, so daß es um die zu pflegenden Zähne herum verteilt ist, wobei sich Wasser oder Speichel zwischen den Pulverteilchen und der Zahnoberfläche, die gegebenenfalls Zahnstein oder Zahnbelag aufweist, befindet. Beim üblichen Reinigen der Zähne, das bei natürlichem Licht oder künstlichem Licht durchgeführt wird, trifft das Licht auf das TiO₂- oder Fe₂O₃-Pulver von n-Halbleiterqualität und durch Erregung entstehen dadurch Photoelektronen. Als Folge der elektrischen Potentialdifferenz in den Leitungs bändern, die in einer dünnen Oberflächenschicht der n-Halb leitermaterialien liegen, entsteht in den n-Halbleiter-Pulver teilchen eine entsprechende Anzahl von Löchern (positiven Ladungen), welche die Neigung haben, Elektronen aus dem Wasser aufzunehmen, so daß OH-Radikale entstehen, die instabil und daher chemisch außerordentlich aktiv sind.

Bei Verwendung eines Zahnpflegemittels, das TiO₂-Pulver als wirksamen Bestandteil von n-Halbleiterqualität enthält, kann der Wirkungsmechanismus wie folgt dargestellt werden:

In einem ersten Schritt (1) entstehen in den dünnen Ober flächenschichten der TiO₂-Teilchen unter der Einwirkung von Licht positive Löcher P⁺ entsprechend der folgenden Gleichung:

worin P⁺ ein positives Loch und e ^- ein erregtes Elektron darstellen.

Die positiven Löcher in den TiO₂-Pulverteilchen nehmen dann in einem zweiten Schritt (2) Elektronen aus in dem Speichel ent haltenen Wassermolekülen auf entsprechend der Gleichung:

H₂O + P⁺ → · OH + H⁺ (2)

wobei OH-Radikale, dargestellt durch · OH, entstehen.

Dieser zweite Schritt ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die entstandenen OH-Radikale wirken auf die in der Mundhöhle vorhandenen organischen Substanzen, wie z. B. den Zahnstein oder Zahnbelag, unter Zersetzung derselben. Die Zersetzung des Zahnsteins führt zu einer Abnahme der vom Zahnstein gebildeten Säuren, wodurch die darauf beruhende Entkalkung der Zähne (Extraktion von Calciumcarbonat aus den Zähnen aufgrund des niedrigen pH-Wertes der gebildeten Säure) wirksam verhindert wird.

Die Zersetzung des Zahnsteins läuft vermutlich wie folgt ab:
Hauptbestandteil des Zahnsteins ist Dextran, ein Polykondensat von Glukosemolekülen, das bei Verwendung des erfindungs gemäßen Zahnpflegemittels von den chemisch aktiven OH-Radikalen angegriffen wird, so daß es nach der folgenden Gleichung (3) zerfällt:

worin n eine ganze Zahl ist.

Es wird ferner angenommen, daß die chemisch aktiven OH-Radikale außerordentlich wirksam sind gegenüber einigen organischen Säuren, die ebenfalls in der Mundhöhle vorliegen, wie z. B. Milchsäure [CH₃CH(OH)COOH], und diese zersetzen nach der folgenden Gleichung

Da die Milchsäure, welche die Hauptmenge der in der Mund höhle vorliegenden organischen Säuren darstellt, Calcium aus den Zähnen herauslöst und damit die eigentliche Ursache für die Zahnkaries darstellt, werden durch den Abbau der Milchsäure, der mit dem erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel eingeleitet wird, die Zähne gegen Karies wirksam geschützt.

Zwar dauert die vollständige Zersetzung der Milchsäure in der Mundhöhle unter der Einwirkung des erfindungsgemäßen Zahnpflegemittels mehrere Stunden, zur Verhinderung der Zahnentkalkung, die eine der Ursachen für die Zahnkaries neben dem gleichzeitigen Vorhandensein von S. mutans ist, braucht die vollständige Zersetzung der Milchsäure aber nicht abgewartet zu werden, sondern es genügt, den pH-Wert der Milchsäure in der Mundhöhle zu erhöhen, was durch mehr minütiges Zähneputzen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Zahnpflegemittels und gleichzeitiger Bestrahlung mit natürlichem oder künstlichem Licht zuverlässig erreicht wird. Innerhalb dieses Zeitraums entfaltet das erfindungsgemäße Zahnpflegemittel auch seinen germiziden Effekt auf S. mutans, das zu einem der Haupterreger der Zahnkaries gehört.

Es ist daher verständlich, daß das erfindungsgemäße Zahn pflegemittel der Zähne vor Verfall und Vereiterung wirksam schützt und das Reinigen der Zähne erleichtert und ver bessert. Der Oberflächenschmelz der Zähne wird nicht verletzt, da es bei dem erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel nicht erforderlich ist, übermäßig starke physikalische Kräfte aufzuwenden, die sonst beim Zähneputzen mit bekannten Zahnpflegemitteln unerläßlich sind.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Zahnpflege mittels besteht darin, daß das darin enthaltene Pulver vom n-Halbleitertyp beim Zähneputzen in der gesamten Mundhöhle gleichmäßig verteilt wird, so daß es auch mit den Zahnober flächen auf den Rückseiten der Zähne in Berührung kommt, die normalerweise mit einer Zahnbürste nicht erreichbar sind. Dadurch entfaltet das in dem erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel enthaltene n-Halbleiterpulver seine ausgezeichnete Wirkung auch an den Stellen in der Mundhöhle, die mit der Zahn bürste nicht erreicht werden.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben und anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Mechanismus der Erzeugung der OH-Radikale, der sich abspielt, wenn Lichtstrahlen auf TiO₂-Pulver im Speichel auftreffen.

Eine erste Ausführungsform des Zahnpflegemittels ist eine sogenannte Zahncreme, die folgende Bestandteile umfaßt (wie in Tabelle 1 gezeigt):

1. Kalziumhydrogenphosphat als Polier- oder Reinigungs mittel;
2. in Propylenglycol gelöstes Sorbit als Benetzungs mittel;
3. Natriumlaurylsulfat als Schaummittel;
4. Carboxymethylcellulose als Bindemittel;
5. andere Bestandteile wie Konservierungsmittel, reines Wasser, Duft- und Süßmittel;
6. Chlorhexidinhydrochlorid als Entkeimungsmittel; und
7. ein Pulver aus Titandioxid (TiO₂) von n-Halbleiterqualität.

Die obigen Bestandteile sind in der Zahncreme in dem in der Tabelle 1 angegebenen Gewichtsverhältnis (Gew.-%) enthalten.

Das TiO₂-Pulver kann eine photoelektromotorische Kraft in einer geeigneten Lösung schaffen und dient als Photokatalysator, wenn es durch in die Mundhöhle während des Zähneputzens eindringendes Licht bestrahlt wird.

Vorzugsweise wird das TiO₂-Pulver durch Reinigen, Kalzinieren und darauffolgendes Pulverisieren einer Menge von Rohilmenit hergestellt. Die Gewichts prozentbereiche des Titandioxids liegen bei etwa 1-30 Gew.-% für Zahncreme, und bei etwa 1-60 Gew.-% für Zahnpulver.

Anteile der Bestandteile
Bestandteile
Gew.-%
Calciumhydrogenphosphat
42
Siliciumdioxid	2
Sorbit in Propylenglycol	10
Natriumcarboxymethylcellulose	1
Duftstoff, Saccharinnatrium	1
Reines Wasser	32,9
Chlorhexidinhydrochlorid	4
Titandioxid (TiO₂) von n-Halbleiterqualität	5
Paraoxybenzoat	0,1
Natriumlaurylsulfat	2

Andere Ausführungsformen sind wie folgt:
In einer zweiten Ausführungsform ist ein TiO₂-Pulver anteil von 30 Gew.-% enthalten, wobei die Verhältnisse zwischen den anderen Bestandteilen unverändert sind.

In einer dritten Ausführungsform sind die Bestandteile, ausgenommen das TiO₂-Pulver, in von den in Tabelle 1 angegebenen Anteilen unterschiedlichen Gewichtsprozenten enthalten, d. h. der Sulfatgehalt beträgt 4 Gew.-% und der Kalziumhydrogenphosphatanteil beträgt 40 Gew.-%.

In einer vierten Ausführungsform, in der das TiO₂-Pulver der ersten Ausführungsform durch Fe₂O₃-Pulver von n-Halbleiterqualität ersetzt ist, das für den menschlichen Körper ungefähr lich ist, beträgt der Fe₂O₃-Gehalt 5 Gew-.%.

In einer fünften Ausführungsform sind die Anteile der Bestandteile als auch der Anteil des TiO₂-Pulvers von den in Tabelle 1 aufgeführten verschieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Bestandteile entsprechend der fünften Ausführungsform ist in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Fünfte Ausführungsform

Claims

1. Zahnpflegemittel üblicher Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß es TiO₂-Pulver oder Fe₂O₃-Pulver in n-Halbleiterqualität in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-% für Zahncreme oder 1 bis 60 Gew.-% für Zahnpulver, jeweils bezogen auf das Zahnpflegemittel, enthält.

2. Zahnpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es TiO₂-Pulver oder Fe₂O₃-Pulver in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-% enthält.