DE3520584A1 - Schaeumendes bestaendiges mundpflegemittel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft neue, schäumende und beständige Zahnpflegemittel auf Basis von anionischen Tensiden mit
einem Gehalt an Dextranaseenzymen, welche durch einen polykationischen Stabilisator enzymatisch, physikalisch und
kosmetisch stabilisiert sind, wobei gegebenenfalls anwesendes amphoteres Tensid zur Stabilisierung der Formulierung
beiträgt.
Der Stand der Technik enthält Informationen über die
Wirksamkeit von Dextranase gegen Zahnplaque sowie über die Dispergierung und Entfernung derselben, z.B. in einem
Artikel von Bowen in British Dental Journal, Band 24, Nr. 8, Seiten 347-349 (16. April 1968); einem Artikel von
Fitzgerald et al in JADA, Band 76, Seiten 301-304 (Februar 1968); und in einem Artikel von Duany et al in Journal of
Preventive Dentistry, Band 2, Nr. 2, Seiten 23-27, (März
April 1975). Die Dextranaseenzyme verringern die Entstehung von Zahnkaries und Wurzelhauterkrankung auch bei lokaler Anwendung. Diese Enzyme bauen die in der Plaque aus Saccharose durch Strep, mutans synthetisierten Dextrane ab oder zersetzen sie. Die Dextrane dienen als Leim für die Plaquehaftung.
April 1975). Die Dextranaseenzyme verringern die Entstehung von Zahnkaries und Wurzelhauterkrankung auch bei lokaler Anwendung. Diese Enzyme bauen die in der Plaque aus Saccharose durch Strep, mutans synthetisierten Dextrane ab oder zersetzen sie. Die Dextrane dienen als Leim für die Plaquehaftung.
Deshalb hat man üblichen Mundpflegemitteln wie Zahnpasten,
Spülmitteln und Kaugummi, die reinigende und schäumende Tenside enthalten, Dextranase einverleibt, wie in der
japanischen Patentanmeldung der Veröffentlichungsnummer 56834/1973 und in GB-PS 1 319 423 angegeben, wonach ein
anionisches Tensid enthalten ist. Diese Tenside, insbesondere die anionischen Tenside, haben die Tendenz, Enzyme wie
Dextranase zu desaktivieren, was ohne Stabilisierung mit einem schnellen Verlust an Enzymaktivität einhergeht. Die
Herstellung eines beständigen und schäumenden, Dextranase enthaltenden Zahnpflegemittels ist somit schwierig. Aus
diesem Grund wurden zahlreiche Stabilisatoren in dextranasehaltige Zahnpflegemittel eingebaut. Beispielsweise lehrt
US-PS 3 991 177, Mangan-II- und Calciumionen anzuwenden, um
die Dextranasen in Zahnpflegend, tteln in Anwesenheit von
anionischem Tensid wie Natrium-N-lauroylsarcosinat zu stabilisieren.
In US-PS 3 981 989 wird Gelatine oder Pepton zur Stabilisierung von Dextranasen in Anwesenheit von Natriumlaurylsulfat
vorgeschlagen. US-PS 4 140 758 lehrt die Anwendung von Mangan-, Calcium- oder Magnesiumionen und
Mischungen derselben als Stabilisator/Aktivator für Dextranase. Gemäß der japanischen PS 013318 werden Eugenol und
1-Menthol als Dextranasestabilisatoren in Anwesenheit anionischer Tenside verwendet, gemäß der japanischen PS
010350 wird für Mundpflegemittel ein Gemisch von Dextranase
und Omegaaminosäuren vorgeschlagen, um die bakterielle Plaquebildung zu verhindern. In der französischen Patentanmeldung
82/05799 wird ein Mundpflegemittel beschrieben, das ein Gemisch von Dextranase und eC-1,3-Glucanase enthält.
Gemäß der britischen Patentanmeldung 2 061 727A werden
Aluminiumoxide und hydratisierte Aluminiumoxide als Schleifmittel eingesetzt, um die Dextranase in Zahnpflegemitteln
zu stabilisieren.
In US-PS 3 562 385 werden Zahnpflegemittel mit Antiplaque-
und Antizahnsteinwirkung beschrieben, die ein Gemisch aus einer Biguanidoverbindung, Dextranase und Natriumhexametaphosphat
enthalten. US-PS 3 622 661 beschreibt Mundpflegemittel mit Dextranase und dem speziellen Bindemittel Irish
Moos oder Gummitragacanth, um die Entmischung beim Stehen
zu verhindern. Mundpflegemittel mit Antiplaque- und/oder
Antizahnsteinwirkung mit einem Gehalt an Dextranase sind auch in den US-PS 3 630 924; 3 686 393 und 3 751 561
beschrieben. Mundpflegemittel, die Dextranase in Kombination mit anderen Enzymen enthalten, werden in US-PS
4 335 101 vorgeschlagen. Gemäß US-PS 4 138 476 wurde Dextranase molekular durch Anwendung eines Phosphoproteinträgers
und eines Reagenz wie Ethylchlorformiat molekular modifiziert, um in der Mundhöhle längere Wirkungszeiten zu gewährleisten.
In US-PS 4 058 596 sind kosmetisch und enzymatisch stabile Zahnpasten beschrieben, die eine neutrale, durch ein
teilweise hydrolysiertes Protein stabilisierte Protease von B. subtilis enthalten. Die Zugabe eines Metallions der HA
Gruppe zu der Kombination aus neutraler Protease und hydrolysiertem Protein gewährleistet zusätzliche Stabilität,
wie in US-PS 4 058 595 angegeben.
Somit ist das Problem der Dextranasestabilisierung in Anwesenheit anionischer Tenside hinreichend bekannt und es
gibt eine Reihe von Stabilisierungsvorschlägen. Nicht bekannt ist es, hierfür einen polykationischen Stabilisator
der Gruppe aus Proteinen, Polypeptiden und Polyaminen anzuwenden, insbesondere ein quaternisiertes hydrolysiertes
Protein (Crotein Q), Polylysin, Polyarginin, Protaminsulfat,
Polyacryloxyalkylammoniumsalz, Polyvinylpyridiniumammoniumsalz,
Polyoxyethylen-(dimethylamino)-ethylendichlorid
(ßusan-77) und PoIy-N-(2-hydroxypropylmethacrylamid).
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Zugabe eines polykationischen Protein-, Peptid- und/oder Polyamin-Stabilisators
zu einem Zahnpflegemittel', das ein Dextranaseenzym und ein oder mehrere anionische Tenside, vorzugsweise in
Kombination mit amphoteren oder nicht-ionischen Tensiden enthält, eine bessere Stabilität des Enzyms beim Lagern
gewährleistet als Gelatine oder andere bekannte Enzymstabilisatoren, ohne daß die Schaum- oder Waschkraft des
anionsichen Tensids nachteilig beeinflußt wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein beständiges Zahnpflegemittel,
das ein anionisches Tensid, ein Dextranaseenzym und einen polykationischen Stabilisator enthält. Aufgäbe
der Erfindung ist ferner ein schäumendes und in Anwesenheit von anionischen und nicht-ionischen Tensiden
sowie von anionischen und amphoteren Tensiden beständiges dextranasehaltiges Zahnpflegemittel. Aufgabe der Erfindung
ist darüber hinaus ein physikalisch und kosmetisch beständiges dextranasehaltiges Zahnpflegemittel, das die Enzymaktivität
beim Altern bewahrt sowie ein Zahnpflegemittel, in dem die Schaumkraft des anionischen Tensidssystems nicht
geschädigt ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Mundpflegemittel vorgeschlagen,
das sich dadurch auszeichnet, daß es in einem dentalen Träger ein anionisches Tensidsystem, eine Dextranase
und einen polykationischen Stabilisator der Gruppe aus Proteinen, Polypeptiden und Polyaminen enthält. Typische
Stabilisatoren sind quaternäre Derivate von hydrolysiertem Protein, Polylysin, Polyarginin, Protaminsulfat, Polyacryloxyalkylammoniumsalz,
Polyvinylpyridiniumammoniumsalz, PoIyoxyethylen-(dimethylamino)-ethylendichlorid
und PoIy-N-(2-hydroxypropy!methacrylamid).
Insbesondere betrifft die Erfindung ein beständiges Mundpflegemittel,
das in Form eines Pulvers, einer Paste, Creme, Flüssigkeit oder eines Kaugummis vorliegen kann und
ein anionisches Tensidsystem, eine Dextranase in einer 1000 bis 55 000 Einheiten/g anfängliche Enzymaktivität oder
Anfangsenzymaktivität liefernden Menge und einen polykationischen
Stabilisator in einem Gewichtsverhältnis von anionischem Tensid zu Stabilisator von 1:1 bis 1:2 enthält.
Dextranaseenzyme werden von einer Reihe von "Produzenten" (sources) erzeugt, die gemäß Erfindung alle brauchbar sind.
Meist werden sie von wachsendem Penicillium funiculosum oder anderen Pilzen in einem dextranhaltigen Medium produziert.
Das Dextran besitzt im allgemeinen Handelsqualität und wird von Leuconostoc mesenterioides erhalten. Dieses
handelsübliche Dextran enthält etwa 95% d-1, 6-Glucosidbindungen
und etwa 5% oC-1,3-Glucosidbindungen. Der Penicilliumorganismus
produziert die Dextranase, die insbesondere die 1,6-Bindungen hydrolysiert.
Dextranase kann auch nach Verfahren hergestellt werden, die im Stand der Technik beschrieben sind. Dazu gehören das von
Bowen beschriebene Verfahren in "British Dental Journal", Band 124, Nr. 8, vom 16. April 1968, Seiten 343-349. Ein
weiteres Verfahren ist in US-PS 2 742 399 beschrieben. (Siehe auch Tsuchiya et al, "Journal of Bacteriology",
Band 64, Seite 513).
Nach dem von Bowen beschriebenen Verfahren kann Dextran von nicht-cariogenen Streptokokkenstämmen wie ATCC 10558, 903-1600,
IIA2 + 3, oder Leuconostoc mesenterioides hergestellt und nach dem von Wood et al, "Archives of Oral Biology,"
Band 11, 1066, Seiten 1039 ff. beschriebenen Verfahren gereinigt werden, mit der Ausnahme, daß L. mesenterioides
30 bei 25°C gezüchtet wird.
Dextranase kann durch Inokulieren von Penicillium funicolusum
in Kolben mit 250 ml eines 0,5% Hefeextrakt und 1% Dextran enthaltenden Mediums hergestellt werden. Die Kolben
werden bei 30oc 4 Tage auf einem Schüttelinkubator inkubiert.
Dann wird die Kultur 20 Minuten mit 3000 g zentrifugiert und durch Whatman 42 Filterpapier filtriert. Anschließend
wird in 16 mm (Visking) Röhrchen gegen entsalztes Wasser dialysiert und durch Dialyse gegen Polyethylenglykol
(Molekulargewicht 20 000) auf das 5Ofache konzentriert. Die nach diesem Verfahren erzeugte Dextranase besitzt ein Molekulargewicht
von etwa 200 000 bis 275 000. Die Dextranase kann gegebenenfalls durch Fraktionierung mit Ammoniumsulfat
weiter gereinigt werden.
Weitere Verfahren zum Herstellen von Dextranase sind in US-PS 2 742 399 beschrieben.
Dextranasen bakteriellen Ursprungs sind in den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen ebenfalls verwendbar. Dextranase bakterieller Herkunft kann nach der allgemeinen Methode
hergestellt werden, nach der man Enzyme von Bakterien erhält. Der bevorzugte Dextranaselieferant für die Zwecke der
Erfindung ist jedoch eine Mutante von Bacillus coagulans, NRRL B-3977 (Beckmann Dextranasekatalog Nr. 680000). Von
Bakterien stammende Dextranase kann durch Zugabe von oC-1 r3-Dextran oder einem Gemisch von aL-'\t6-, oL-1,3- und
o<- -1,4-Dextranen erhalten werden.
25
Der Bakterienstamm kann in einen Schüttelkolben oder
Fermentator bei 25°-40°C 1 bis 5 Tage inokuliert werden. Die sterilen Wachstumsmedien können aus dem vorher erwähnten
Dextran oder Mutan in Kombination mit einem Gemisch von Kohlehydrat (Stärke, Glukose, Saccharose, Cellulose), stickstoffhaltigen
Verbindungen (Proteinabbauprodukten, Gelatine, Casein, Ammoniumsalzen), Wachstumsstimulatoren (Hefeextrakt,
Maisquellwasser, wasserlöslichen Treberrückständen), oder Mineralien bestehen. Schutzstoffe können anwesend sein
und das Enzym kann dekantiert, filtriert oder zentrifugiert
werden, um die Zellen (intrazelluläre Dextranase) abzuscheiden. Die extrazelluläre Dextranase kann mit Ammoniumsulfat,
Aceton, Natriumsulfat oder einem ähnlichen Salz ausgefällt werden. Die intrazellulären Dextranasen werden autolysiert
und extrahiert. Im Anschluß an die Salzfraktionierungsstufe kann das Enzym weiter durch zahlreiche säulenchromatographische
Methoden (DEAE-, Sephodex-, ECTEOLA-, Hydroxyapatit-Säulen) gereinigt und gefroren oder durch Zugabe von
Protein, Dextran, Salz usw. stabilisiert werden. (Die Reinigungsstufen werden meist bei Kühltemperaturen durchgeführt.)
Die Menge an Dextranase, die in den Mundpflegemitteln der
Erfindung angewandt wird, ist mindestens so groß, daß sie die Mundhygiene wirksam fördert. Diese Menge hängt von der
Aktivität der Dextranase ab, die meist bei 1000 bis 55 000 Einheiten/g liegt und damit von der Art und Weise ihrer
Herstellung. Typisch ist ein Dextranaseenzymmaterial mit einer Aktivität von etwa 5000 bis 10 000 Einheiten/g. Eine
Beckmann-Dextranaseeinheit ist die Menge an Enzym, die pro Minute bei 35°C und einem pH von 6,0 1 Mol reduzierenden
Zucker aus 1 /Ug Maltosemonohydrat oder ursprünglichem
Dextran erzeugt.
Dextranase mit einer Aktivität von etwa 1000 bis 55 000 Einheiten/g kann in Mengen von etwa 0,05 bis 4 Gew.% des
Mundpflegemittels anwesend sein, obgleich geringere Mengen an Dextranase angewandt werden können.
30
Das Zahnpflegemittel der Erfindung weist vorzugsweise 5000
bis 55 000 Einheiten/g Zahnpflegemittel Anfangsenzymaktivität
auf, ist physikalisch und kosmetisch beständig und bewahrt die Enzymaktivität lange Zeit (mindestens 75%
Enzymaktivität nach 12 Wochen Altern bei 37,8°C entsprechend 1000F).
Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen dextranasehaltigen
Zahnpflegemittel ist ein verträgliches anionisches Tensid, das einen beständigen Schaum erzeugt
und dazu beiträgt, eine gründliche und vollständige Dispersion des Mundpflegemittels in der gesamten Mundhöhle zu
erzielen. Die anionischen Tenside enthalten eine SuIfonat-,
Sulfat-, Carboxylat- oder Phosphatgruppe als die anionische wasserlöslich machende Gruppe. Beispiele für geeignete
anionische Tenside sind die Seifen, z.B. die wasserlös-
-|0 liehen Salze höherer Fettsäuren oder Harzsäuren, die sich
von Fetten, Ölen und Wachsen tierischen, pflanzlichen oder maritimen Ursprungs ableiten können, wie z.B. die Natriumseifen
von Talg, Fett, Kokosnußöl, Tallöl und Mischungen derselben; die sulfatierten und sulfonierten synthetischen
Tenside, insbesondere solche mit 8 bis 26 und vorzugsweise etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül. Beispiele für
geeignete anionische Tenside sind die höheralkylmononuklearen aromatischen Sulfonate wie die höher-Alkylbenzolsulfonate
mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in einer geraden oder verzweigten Kette, z.B. die Natriumsalze
von Decyl-, ündecyl-, Dodecyl (Lauryl)-, Tridecyl-, Tetradecyl-,
Pentadecyl- oder Hexadecylbenzolsulfonat und die Cg-C-g-Alkyltoluol-, Xylol- und Phenolsulfonate, nämlich
Cp-C1--Alkylnaphthalinsulfonat, Ammoniumdiamylnaphthalinsulfonat
und Natriumdinonylnaphthalxnsulfonat; sulfatierte aliphatische Alkohole wie Natriumlauryl- und Hexadecylsulfate,
Triethanolaminlaurylsulfat und Natriumoleylsulfat;
sulfatierte Alkoholether wie Lauryl-, Tridecyl- oder Tetradecylsulfate
mit 1 bis 5 Ethylenoxidteilen; Ammoniumlaurylethersulfat;
sulfatierte und sulfonierte Fettöle, -säuren oder ester wie die Natriumsalze von sulfoniertem Castoröl
und sulfatiertem Rotölj sulfatierte Hydroxyamide wie sulfatiertes
Hydroxyethyllauramid; das Natriumsalz von Laurylsulfoacetat;
das Natriumsalz von Dioctylsulfosuccinat, das Natriumsalz von Oleylmethyltaurid und Natrium-N-laurylsarcosinat.
Verwendbar gemäß Erfindung sind ferner die Schwefelsäureester von unvollständig mit höheren Fettsäuren veresterten
mehrwertigen Alkoholen, z.B. Kokosnußölmonoglyceridmonosulfat, Talgdiglyceridmonosulfat; und die hydroxysulfonierten
höheren Fettsäureester wie die höheren Fettsäureester von Alkylolsulfonsäuren niederen Molekulargewichts, z.B. Ölsäureester
von Isethionsäure.
Die am häufigsten gebrauchten anionischen Tenside sind die Ammonium-, Mono-, Di- und Triethanolamin-, und Alkalimetall
(Natrium und Kalium)-Salze der höheren Alkylbenzolsulfonate der höheren Alkylsulfate, der höheren Fettsäuremonoglyceridsulfate
und der sulfatierten ethoxylierten Alkohole, Ammoniumlaurylethersulfat,
Natrium-N-lauroylsarcosinat, Dioctyl-
15 natriumsulfosuccinat und Mischungen derselben.
Vorzugsweise werden das oder die anionischen Tenside in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.% des Trägers oder
dentalen Mediums verwendet.
Andere geeignete Tenside sind nicht-ionische Tenside wie die Kondensate von Sorbitanmonostearat mit annähernd 20 bis
60 Molen Ethylenoxid, Kondensate von Ethylenoxid mit Propylenoxidkondensaten von Propylenglykol ("Pluronic"); Kondensate
von höheren Fettalkoholen oder Ethern mit Ethylenoxid; Kondensate von Alkylthiophenolen mit 10 bis 15 Ethylenoxideinheiten,
und Ethylenoxidaddukte von Monoestern mehrwertiger Alkohole und inneren Estern derselben wie Sorbitanmonolaurat,
Sorbitmonooleat, Mannitanmonopalmitat und Sorbitanmonoisostearat. Spezielle Beispiele umfassen Polyoxyethylen-20-sorbitanmonooleat
(Tween 80), Polyoxyethylen-20-sorbitanmonoisostearat.
Das Gewichtsverhältnis von anionischem zu nicht-ionischem Tensid von 1:1, 1:2 und 2:1 gewährt in
Anwesenheit eines polykationischen Stabilisators wie Cro-
35 tein Q eine gute Dextranasebeständigkeit.
Das amphotere Tensid, das ein bevorzugter zusätzlicher tensidischer Bestandteil ist, sowohl anionische als auch
kationische Gruppen besitzt, ionisch ausgeglichen ist und einen isoelektrischen Punkt hei einem pH von etwa 7 hat,
umfaßt die Betaine und Sulfobetaine. Die Betaine sind eine Klasse amphoterer Tenside, die Alkylbetaine, Alkylamidobetaine
und Alkylaminobetaine der allgemeinen Formel
ι —
R1-N+-R.-COO" x ι 4
umfassen, worin R- eine Alkylgruppe mit 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen
oder den Amidorest
0 H
It t
oder einen Aminorest
R-NH-(CH5) -
* a
bedeutet, wobei R eine Alkylgruppe mit etwa 10 bis 20 Kohlenstoffatomen
ist und a für eine ganze Zahl von 1 bis 3 stent; worin R2 und R jeweils Alkylgruppen mit 1 bis
3 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise einem Kohlenstoffatom
sind; worin R. eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls einer Hydroxylgruppe ist. Typische Alkyldimethylbetaine sind
beispielsweise Decylbetain oder 2-(N-Decyl-N,N-dimethylammonio)-acetat,
Cocobetain oder 2-(N-Coco-N,N-dimethylammonio)-acetat, Myristylbetain, Palmitylbetain, Laurylbetain,
Cetylbetain, Stearylbetain usw. In ähnlicher Weise umfassen die Amidobetaine Cocoamidoethylbetain, Cocoamidopropylbetain,
Lauramidopropylbetain und dergleichen.
10
10
Die Sulfobetaine, deren Struktur der der Betaine ähnlich ist, besitzen anstelle der Carboxylatgruppen Sulfonatgruppen,
entsprechen der allgemeinen Formel
-W+-R,-SO
■ ι 4 J
worin R-, R„, R3 und R4 die gleichen Bedeutungen wie oben
haben, und umfassen Alkylsulfobetaine, Alkylamidosulfobetaine und Alkylaminosulfobetaxne.
Das Molverhältnis von anionischem zu amphoterem Tensid von
0,25: bis 3,4:1 oder 0,25:1 bis 2,5:1 oder 1:1 bis 0,5:1, wobei das Optimum annähernd bei 1,2:1 liegt, gewährt eine
gute Dextranasestabilität in Anwesenheit eines polykat-
30 ionischen Stabilisators wie Crotein Q.
Es wird angenommen, daß dieses Verhältnis deshalb so vorteilhaft ist, weil es in optimaler Weise ein gemischtes
Micellsystem schafft, das die denaturierende Wirkung des Natriumlaurylsulfats einzuschränken hilft. Wenn man die
- 17 - 352Ü584
Betainmenge auf einen Betrag, der ein Verhältnis von Natriumlaurylsulfat (NaLS) zu Betain von 1:2 (0,5:1)
ergibt, oder mehr erhöht, erhält man ein beständiges Zahnpflegemittel mit unbefriedigenden Geschmackseigenschaften.
Dieses Tensidsystem erzeugt einen beständigen Schaum und unterstützt die gründliche und vollständige Dispergierung
des Zahnpflegemittels in der Mundhöhle. J. Garcia Dominguez, International Journal of Cosmetic Science,
Band 3, Seiten 57-68 (1981) beschreibt, daß amphoteres Betain Natriumlaurylsulfat daran hindert, Dextranase in
wäßriger Lösung zu denaturieren, und zwar dadurch, daß aufgrund ionischer Wechselwirkung mit NaLS gemischte Micellen
gebildet werden. Seine Anwendung in einem Zahnpflegemittel zusammen mit dem kationischen Proteinstabilisator
ergibt jedoch eine Formulierung mit überraschender und außergewöhnlicher Stabilität, die beim Altern ihre Enzymaktivität
behält.
Vorzugsweise wird das amphotere Tensid in einer Menge von
etwa 2 bis 6 Gew.% des Trägers oder dentalen Mediums verwendet.
Die Desaktivierung der Dextranase durch anwesendes anionisches Tensid in den Zahnpflegemitteln macht es wesentlieh,
etwa 0,5 bis 5 Gew.% eines kationischen Stabilisators mit mehreren positiven Ladungen zuzusetzen, der
in Wechselwirkung mit dem anionischen Tensid Natriumlaurylsulfat (NaLS) tritt, wodurch die Fähigkeit des letzteren,
mit dem Enzym Dextranase in Wechselwirkung zu treten verringert wird. Geeignete Stabilisatoren sind polykationisch
und umfassen Proteine, Polypeptide und Polyamine. Insbesondere ist der polykationische Stabilisator aus der
Gruppe aus einem quaternären Derivat von nydrolysiertem Kollagenprotein, Polylysin, Polyarginin, Protaminsulfat,
Polyacryloxyalkylammoniumsalz, Polyvinylpyridiniumammonium-
salz, Polyoxyethylen-(dimethylamino)-ethylendichlorid (Busan-77),
PoIy-N-(2-hydroxypropymethacrylamid). Kationische
Tenside wirken nicht als Stabilisator für die Dextranase. Das bevorzugte Verhältnis von Stabilisator : anionischem
Tensid, um das anionische Tensid zu binden und seine Wechselwirkung mit Dextranase zu verhindern, liegt in dem
Gewichtsbereich von 1:1 bis 2:1.
Das quaternäre Derivat von hydrolysiertem Kollagenprodukt,
ein bevorzugter polykationischer Stabilisator, ist ein Produkt von Croda Inc. New York, bekannt als Crotein Q,
dessen pi mindestens 9,5 bis 10,5 ist, das ein gebrochenweißes (off-white) freifließendes Pulver ist und als
"steartrimoniumhydrolysiertes tierisches Protein" (steartrimonium hydrolyzed animal protein) bezeichnet wird. Die freien Aminogruppen in dem Proteinmolekül reagieren mit dem quaternären Ammoniumreagenz unter Bildung des quaternisierten Derivats mit den positiven Mehrfachladungen. Bei pH-Werten unter 5,5 zeigt das Crotein Q eine zweifach positive Ladung aufgrund der Protonierung von NH-Gruppen in der Proteinkette, was in einem Diagramm in dem Crodata Circular 7778 auf Seite 2 dargestellt ist.
"steartrimoniumhydrolysiertes tierisches Protein" (steartrimonium hydrolyzed animal protein) bezeichnet wird. Die freien Aminogruppen in dem Proteinmolekül reagieren mit dem quaternären Ammoniumreagenz unter Bildung des quaternisierten Derivats mit den positiven Mehrfachladungen. Bei pH-Werten unter 5,5 zeigt das Crotein Q eine zweifach positive Ladung aufgrund der Protonierung von NH-Gruppen in der Proteinkette, was in einem Diagramm in dem Crodata Circular 7778 auf Seite 2 dargestellt ist.
rNH-
t χ
+NH2
J O
Bei einem pH von 9,5 ist die quaternare Gruppe von Q immer
noch positiv geladen.
rN(CH«)
+N(CH3).
+N(CH3).
- 20 - " ■ 352Ü58A
Die Stabilisatorwirkung von Crotein Q auf die Dextranaseaktivität wurde in einem gemischten Tensidsystem bestimmt.
Es wurde ein wäßriges System angewandt, da die Alterungszeiten kürzer sind als jene, die für Zahnpflegemittel
erforderlich sind. Es wurden die Wirkungen von Temperatur, Tensid und Crotein Q-Konzentrationen ermittelt. Die für
einen 50-%igen Aktivitätsverlust erforderliche Zeit (t—) wurde berechnet und für Vergleichszwecke verwendet. Von
jedem Versuch werden repräsentative Beispiele angegeben.
352Ü584
Wirkung der Natriumlaurylsulfat-(NaLS) Konzentration auf
die Enzymaktivität:
NaLS-Konzentration % tjj (26°C) Std
0,5 2,8
1,0 0,8
Die Desaktivierung des Enzyms steigt mit der NaLS-Konzentration.
Einfluß der Temperatur auf die Desaktivierung des Enzyms:
Versuchsbedingungen t\ (38°C) Std tj (26°C) Std
0 | 0,8 |
1,5 | 22,0 |
1,1 | 14,6 |
5,3 | 31,7 |
1% NaLS
1% NaLS + 1% Crotein
1% NaLS +0,5% Pluronic
(Tensidgemisch)
Tensidgemisch + 1% Crotein
Die Enzymaktivität wird bei niedrigeren Temperaturen stabilisiert.
Die Beständigkeit der Enzymaktivität als Punktion von
25
Crotein Q:
System t| (3 8°C) Std
1 % NaLS, 1 % Crotein 1 , 8
1% NaLS, 2% Crotein 14,8
In Anwesenheit von Tensid(en) steigt die Beständigkeit des Enzyms mit der Konzentration von Crotein Q.
_ 22 _ 352Ü584
Die mit Dextranaseenzymen durchgeführten Stabilitätsuntersuchungen
haben gezeigt, daß die Enzym desaktivierenden Wirkungen anionischer Tenside wie Natriumlaurylsulfa\.
(NaLS) in Anwesenheit eines polykationischen Stabilisators wie Crotein Q verringert werden können. Obwohl der exakte
Mechanismus, nach dem der Stabilisator diese Funktion ausübt, nicht bekannt ist, wird die Hypothese aufgestellt,
daß der polykationische Stabilisator bevorzugt die Reaktion des Enzyms mit den anionischen Tensiden verhindert,
-10 ohne die Schaumeigenschaften derselben zu beeinträchtigen.
Die bevorzugte Wechselwirkung des Stabilisators mit dem Tensid verhindert die Desaktivierung der Dextranase durch
das anionische Tensid.
-|5 Die Beständigkeit des dextranasehaltigen Zahnpflegemittels
wird durch die verbliebene Enzymeaktivität über einen längeren Zeitraum gemessen, wie in Tabelle I gezeigt,
wonach Vergleichsproben dieses Zahnpflegemittels, die anionische und/oder nicht-ionische Tenside und Stabilisatoren
enthalten, gemäß der folgenden Verfahrensweise bewertet werden. Es werden 0,95 ml Dextran (110 0 00 durchschnittliches
Molekulargewicht), gelöst in 0,1 m Natriumacetat, zu 0,0 5 ml verdünnter Dextranase in destilliertem Wasser
mit einem Gehalt von 200 bis 300 Einheiten/ml gegeben und
30 Minuten bei 37°C digeriert. Am Ende der Digerierzeit wird 1 ml Farbreagenz unter Mischen hinzugefügt und es
wird 15 Minuten in einem siedenden Wasserbad erhitzt. Die Proben werden gekühlt, unter Vermischen mit 10 ml Wasser
versetzt und es werden OD-Ablesungen bei 540 nm unter
Anwendung des Maltose-Standards gemacht. 1,0 ml Maltose
(100-1000 ,ug/ml) und 1 ml Farbreagenz werden 15 Minuten
gekocht, gekühlt und die O.D.-Ablesung wird bei 540 nm
nach Zugabe von 10 ml H„0 durchgeführt. Das Farbreagenz enthält 5 g 3,5-Dinitrosalicylsäure, 1 g Phenol, 0,25 g
Natriumsulfit und 100 g Kaliumnatriumtartrat, gelöst in
_23_ 352Ü58A
500 ml 2-%iger NaOH. Eine Einheit Dextranaseaktivxtat ist
definiert als die Freisetzung von 1 /Ug Maltosemonohydrat
(Baker) pro Minute bei 37°C.
Die Beispiele 1-7 inklusive werden anschließend eingehender beschrieben.
Zahnpflegemittel
Vergleichsprodukt* 64 j 6*2.1
(1) 0,5% NaLS 4,8*0,2
(2) 0,5% Pluronic 83,9-2,1
(3) 0,5% NaLS + 60,4-1,9
0,5% Pluronic ' 5
(4) 0,5% NaLS + 93,9+l,9
0,5% Pluronic ' — 7 ***
+ 1% Polyox
Tabelle I
% verbliebene Aktivität (Wochen bei 38°C )
48,2*1,2 46,9-2,6 41,6-10,1 33,2*0,6
3,5*0,3 5,4*1,2 2,8*0,0 2,0*0,4
76,6*3,1 75,7*3,1 62,1*1,8 56,9*2,1
55,3*1,6 43,7*1,0 32,7*1,7 20,7-0,4
26,7*0,3 26,2*2,0 26,5*0,1
3,2*0,3 1,6*0,3 2,0*0,0
49,5*2,2 46,5*1,3 - 51,3*2,8
21,5*0,6 18,9-1,0 16,0*0,6
13 ,ώ
βΐ,β -5,0 75,0^2,4 73,4^,7 68,9-2,9 61^3-1,7 63^7^2,0 54^1-1,!
(5) o'M Phonic 94>ß-°>Ö 95,2*1,192,6*3,2 98,2*1,9 94,7*2,5 80,2*0,3 84,6*1,2 88,3*2,2 80,2*4,
+ 1% Crotein Q
(6) 0,5% NaLS + 76,5*1,1 78,2*0,5 71,1*0,9 75,2*4,7 74,4*1,9 66,9*2,3 64,0*0,9 7Ο,θίΐ,4 64-ό-+ϋ,
0,5% Pluronic ' ' ' ' ? ? J
+ 1% Gelatine
ο (7) 0,5% NaLS + 70,7*0,6 55,8*1,8 49,2*1,9 48,1*3,5 38,5*0,3 34,9*1,7 32,9*1,0 30,9*1,6 26,4*1,
OO
ψ +1% Polyvinyl-
> pyrrolidon
~ Vergleichszahnpflegemittel mit einem Gehalt an Enzym, jedoch ohne NaLS oder Stabilisator ς^
Blockpolymer aus etwa 80% Polyoxyethylen und etwa 20% Polyoxypropylen, wobei das letztere ein Molekulargewicht von 32&P
i] besitzt, erhältlich von BASF Wynadotte Co. 9^
° Wasserlösliches Harz, ein Polymer von Polyethylenoxid mit hohem Molekulargewicht, erhältlich von der Union Carbide Corp.
Aus der Tabelle geht hervor, daß das Enzym per se in Abwesenheit von Tensid in der Zahncreme instabil ist. Ein
Zusatz von NaLS erhöhte die Desaktivierungsgeschwindigkeit (1). Die Zugabe von Pluronic zu dem NaLS/Enzym-Zahnpflegemittel
(3) stabilisiert die Dextranase nicht. Die weitere Zugabe von Polyox ergibt eine ungenügende Stabilisierung
(4), im Vergleich mit Crotein Q, (5), das eine bessere Beständigkeit des Enzyms in dem Zahnpflegemittel ergab als
Gelatine (Vgl. 5 mit 6). Polyvinylpyrrolidon (7) bewirkt keine Stabilisierung der Dextranase in dem Zahnpflegemittel.
Die Stabilität oder Beständigkeit des dextranasehaltigen Zahnpflegemittels, die durch die verbliebenene oder aufrechterhaltene
Enzymaktivität über einen längeren Zeitraum gemessen wird, ist auch in Tabelle II gezeigt, worin
Vergleichsproben des anionische und amphotere Tenside enthaltenden Zahnpflegemittels unter Anwendung der manuellen
Methode von Tsuchiya et al. Journal of Bacteriology, Band 64 (4) Seiten 513-514, (1952) bewertet werden, die
für den Technicon-Autoanalysator modifiziert sein kann, wobei beide mit dem cholorimetrischen Reagenz Dinitrosalicylsäure
arbeiten. Gealterte, in Wasser und Puffer solubilisierte Proben wurden 11,5 Minuten mit Dextransubstrat
inkubiert, die Reaktion wurde durch Sieden gestoppt, die Lösung mit Farbreagenz umgesetzt. Es wurde die dekadische
Extinktion (absorbance) abgelesen und mit einer Glucosestandardkurve verglichen, um die verbliebene prozentuale
Enzymaktivität zu bestimmen. Ungeachtet der Widersprüchlichkeiten (inconsistencies) der Enzymaktivitäten,
die bei gealterten Zahnpflegemittelproben festgestellt wurden, bei denen sich ein Ansteigen der Aktivität beim
Altern zeigte, machen die Trends einen allmählichen Verlust der Enzymaktivität der Zahnpflegemittel gegen Ende
der 12 wöchigen Alterung bei 37,8°C (1000F) deutlich. Mit
einigen der besseren Formulierungen wurden Stichproben
352Ü584
gemacht und es wurde durch Analyse mit der Hand ein Verlust von bis zu 30% nach 12 Wochen gemäß der oben
beschriebenen Methode festgestellt.
Die Beispiele 8-10 inklusive sind anschließend eingehender beschrieben.
Die Beispiele 11-17 einschließlich vertreten andere beständige
Zahnpflegemittelformulierungen mit einem dualen Tensidsystem unter Anwendung üblicher Feuchthaltemittel, Verdickungsmittel,
Aromastoffe und dergleichen in üblichen Mengen, wie in der vorliegenden Beschreibung angegeben.
Beispiele Bestandteile
% der Anf angsenzymaktivität
Anxangsenzymaktivität
3,6% Dextranase (0,83mg 53 Protein/ml), 2% Crotein Q,
1,8% NaLS, 5% Betain, Siliciumdioxid
3,6% Dextranase (0,83mg 49 Protein/ml), 2% Crotein Q,
1,8% NaLS, 5% Betain, Aluminiumoxid
0,65% Dextranase (0,83mg Protein/ml), 1% Crotein Q, 1,2% NaLS, Aluminiumoxid
Alumniumoxid, 2% Crotein Q, 4 1,2% NaLS, 4% Betain1,
0,55% Dextranase Siliciumdioxid, 2% Crotein Q, 18 6OO 1,2% NaLS, 4% Betain,
1% Amid, 2,1% Dextranase
Aluminiumoxid, 2% Crotein Q, 1,2% NaLS, 4% Betain, 1,8% Dextranase
I3 ßOO
Aluminiumoxid, 2% Crotein Q, 0,3% NaLS, 0,9% ALES2, 4% Betain, 1,8% Dextranase
Wocnen 6 Wochen
9 Wochen
104
100
110
Ö4
99
91
9Ö
9Ö
101
71
95
X03
Ö7
107
116
12 Wochen
99
79
Öl
107
113
Tabelle II (Fortsetzung)
% der Anfanqsenzymaktivität
Beispiele
Aluminiumoxid, 2% Crotein Q, 0,3% NaLS, 0,9% ALES,
4% Betain, 3,6% Dextranase
Siliciumdioxid, 2% Crotein Q, 0,3% NaLS, 0,9% ALES, 4% Betain, 3,6% Dextranase
Aluminiumoxid, 3% Crotein Q, 1,2% NaLS, 5% Betain, 3,6% Dextranase
Anfangsenzymaktivität
27
28
23
wocnen 6 Wochen 9 Wochen 12 Wochen
103
102
104
99
99
141
123
120
139
121
119
148
Sulfatiertes Amidobetain
Ammoniumlaurylethersulfat
Die Proben wurden bei 37,8 C (100 F) gealtert. Die Aktivitäten wurden durch cholorimetrische Spektrophotometrie
unter Anwendung von 3,5-Dinitrosalicylsäure bestimmt.
NaLS (94% wirksamer Bestandteil, Formelgewicht 288,38) 18g χ 0,94 = 16,9g = 0,0587 Mole
Betain (27% aktiver Bestandteil, Formelgewicht 283) 50g χ 0,27 = 13,5g = 0,0477 Mole
Molverhältnis NaLS: Betain = 0,06:0,05 = 1,2:1
_ 29 _ 352Ü584
Die Wechselwirkungen zwischen Stabilisator und anionischem Tensid zur Verhinderung von dessen Wechselwirkung mit
Dextranase verringert die Schaumfähigkeit des anionischen Tensids nicht nennenswert. Die Schäumeigenschaften der
Tenside wurden nach dem Standardschaumhöhenverfahren gemessen. Diese Analyse wurde bei 37 C sowohl in destilliertem
als auch in hartem Wasser (105 ppm CaCl2 und 70 ppm MgCl2)
durchgeführt. Es wurden Lösungen hergestellt, die einzeln oder in Kombinationen 0,1% NaLS und 0,2% Crotein Q enthielten.
Das Schaumvolumen wurde in ml nach 30 Umkehrungen des Meßzylinderss gemessen.
Tlabelle III
0,1% | NaLS | o, | 2% Crotein | Q | 0 | ,1% NaLS + | Q | |
0 | ,2% Crotein | |||||||
Destilliertes Wasser | 500 | ml | 12 ml | 475 ml | ||||
hartes Wasser | 238 | ml | 12 ml | 425 ml | ||||
Diese Werte zeigen, daß Crotein Q, welches nicht schäumt, in destilliertem Wasser das Schäumen von NaLS nicht
schnell verringert, und daß es in hartem Wasser das Schäumen von NaLS verstärkt. Außerdem wird festgestellt,
daß das Schäumen von NaLS in hartem Wasser drastisch verringert wird, jedoch durch den Stabilisator Crotein Q
in hohem Maß gesteigert wird.
Die folgende Zeichnung zeigt die relativen Scnaumvolumen in destilliertem Wasser und hartem Wasser.
Schaumvolumen (ml)
s ε
ro
I I | I I | r | I | I | • | Destilliertes Wasser | H ff? ?! kUil\ Π:;| | Destilliertes Wasser | • ' · s' - ϊ : s s : j ' : Sl | - | I | I | |
I I ! ! | ·· - *: : * : r ····"*:·.: | lartes Was ζ - ■■ ? · · ί -. '■ I '- '-. * ■■ i '■ | iartes Was ';:·: :·?; ; I ;? : ? ί I | ||||||||||
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Destilliertes.Wasser | |||||||||||||
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Destilliertes Wasser | |||||||||||||
Hartes Was'iHYtYyCiuUUi^HWiU · | |||||||||||||
Destilliertes Wasser Hartes Wasser |
|||||||||||||
Destilliertes Wasser | |||||||||||||
Hartes Was / ·■ '·■'■■ '■ '■'- -·-. :- '■ '· '■'- '■' '·■ i | |||||||||||||
Destilliertes Wasser | |||||||||||||
lartes Was'.·: -: ·' '.''··'·.·' '· '· '■ '■ '■ '■ | |||||||||||||
ORZQi1W
352Ü584
Diese Daten zeigen, daß NaLS in destilliertem Wasser das größte Schaumvolumen bildet. Solche Kombinationen, die NaLS
und Crotein enthalten, schäumten besser als die Kombination von NaLS und Betain, Crotein und Betain, und Betain
allein. Es wird auch festgestellt, daß Crotein das Schäumen von NaLS nicht schnell verringert, Betain jedoch schon.
In hartem Wasser wird das Schäumen von NaLS drastisch verringert, wogegen das Schäumen von Betain nicht beeinträchtigt
wird. In hartem Wasser wird das Schäumen von NaLS in hohem Maß durch den Stabilisator Crotein verstärkt.
Insgesamt ist aus diesen Ergebnissen zu entnehmen, daß das System, das die optimale Enzymstabilisierung
gewährleistet, nämlich NaLS + Crotein + Betain, gute Schäumeigenschaften ungeachtet der Wasserhärte zeigt. Dieser
Punkt ist wesentlich, da die Konzentration an zweiwertigen Kationen in der Mundhöhle ziemlich hoch ist.
Untersuchungen unter beschleunigtem Altern ergeben ferner, daß enzymatisch, physikalisch und kosmetisch beständige
Zahnpflegemittel, die ungefähr 5000 Dextranase-Einheiten pro Gramm Zahnpflegemittel enthalten, in Anwesenheit von
Betain und anionischen Tensiden sowie dem kationischen Stabilisator gut schäumen, wie in Tabelle IV gezeigt.
Bestandteile | 2% | Tabelle IV | Gealtert bei 37,8 C |
Wochen | Höhe des Schaums (ml) |
|
Probe | Aluminiumoxid - 1, Betain, 1,2% NaLS, 2% Crotein Q |
9% | % der Anfangs enzymaktivität (Recovery) |
9 | Wochen | 54 |
1 | Aluminiumoxid - 0, Betain, 0,8% NaLS, 1% Crotein Q |
2% | 95 | 9 | Wochen | 34 |
2 | Aluminiumoxid - 1, Betain, 0,6% NaLS, 1% Crotein Q |
,2% | 96 | 9 | Wochen | 30 |
3 | Siliciumdioxid - 1 Betain, 0,6% NaLS, 2% Crotein Q |
2% | 98 | 6 | Wochen | 32 |
4 | Aluminiumoxid - 1, Betain, 0,6% NaLS, |
2% | 104 | 9 | Wochen | 35 |
5 | Aluminiumoxid - 1, | 83 | 9 | 32 | ||
6 | 89 | |||||
Betain, 0,5% NaLS
Die Schaumhöhe wurde gemessen nach Schütteln von 1 g Zahnpflegemittel
in 10 ml harten Wassers von 175 ppm bei 32,2°C (900F)
während 15 Sekunden.
352Ü58A
Zahnpasten und Zahnpulver enthalten üblicherweise ein im
wesentlichen wasserunlösliches Polier- oder Schleifmittel, das mit der Formulierung verträglich ist. Bevorzugte
verträgliche Materialien, die das Zahnpflegemittel nicht nachteilig beeinflussen, umfassen Dicalciumphosphatdihydrat,
Siliciumdioxid und hydratisiertes Aluminiumoxid. Das Poliermittel kann das einzige Trägermaterial sein wie in
einem Zahnpulver, und ist in einer Menge von bis zu etwa 80% des dentalen Trägers anwesend. Im allgemeinen macht es
etwa 30 bis 75% des dentalen Trägers aus.
In Zahnpastaformulierungen sollen die flüssigen und festen Stoffe notwendigerweise so bemessen sein, daß sie eine
cremige Masse der erwünschten Konsistenz bilden, die sich als Strang aus einem unter Druck befindlichen Behälter
oder einer zusammenlegbaren Tube (z.B. aus Aluminium oder Blei) auspressen läßt. Im allgemeinen bestehen die Flüssigkeiten
in den Zahnpasten hauptsächlich aus Wasser, Glycerin, wäßrigen Lösungen von Sorbit, Propylenglykol, PoIyethylenglykol
400 usw. sowie geeigneten Mischungen derselben. Meistens ist es vorteilhaft, ein Gemisch anzuwenden,
das sowohl Wasser als auch ein Feuchthaltemittel oder Bindemittel wie Glycerin oder Sorbit enthält. Der Gesamtflüssigkeitsgehalt
liegt im allgemeinen bei 20 bis 75% des Trägers. Die Menge an Wasser liegt im allgemeinen bei 10
bis 25% des Trägers. Es ist bevorzugt, in Zahnpasten auch ein Geliermittel wie die natürlichen und synthetischen
Gummen und gummiähnlichen Materialien wie. Irish Moos, Gummitragacanth, Stärke, Natriumalginat, Carboxymethylcellulose,
Viscarin GMC, Iota carrageenan und dergleichen anzuwenden, gewöhnlich in einer Menge bis zu etwa 10% und
vorzugsweise etwa 0,2 bis 5% des Trägers.
Der Träger kann gegebenenfalls eine fluorhaltige Verbindung
enthalten, die eine vorteilhafte Wirkung auf die Pflege und Gesundheit der Mundhöhle besitzt, beispielsweise
die Löslichkeit des Zahnschmelzes in Säure verringert und die Zähne gegen Schlechtwerden oder Faulen
schützt. Beispiele umfassen Zinn-II-fluorid, Kalium-Zinn-II-fluorid
(SnF2KF), Natriumhexafluorstannat, Zinn-II-chlorfluorid,
Natriumfluorzirkonat und Natriummonofluorphosphat. Diese Substanzen, die in Wasser dissoziieren oder
fluorhaltige Ionen freisetzen, sind in geeigneter Weise in dem Träger in einer wirksamen aber nicht toxischen Menge
anwesend, die gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 bis 5 Gew.% liegt.
Dem Träger können auch verschiedene andere Materialien einverleibt werden. Beispiele sind färbende oder weißende
Substanzen (z.B. Titandioxid), Schutzstoffe (z.B. Natriumbenzoat), Silikone, Chlorophyllverbindungen, sich von Ammoniak
ableitende Substanzen wie Harnstoff, Diammoniumphosphat und Mischungen derselben, Alkohol, Menthol und
andere Bestandteile. Diese Hilfsstoffe werden in die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel in Mengen eingebaut,
die die Eigenschaften und das Verhalten nicht nachteilig beeinflussen. Sie werden entsprechend ausgewählt und in
25 geeigneten Mengen je nach Präparat angewandt.
Aromatisierende oder süßende Substanzen, wie sie üblicherweise in Zahnpflegemitteln Verwendung finden, können in
den Träger eingebaut werden. Wenn solche Materialien anwesend sind, tragen sie zur Modifizierung der speziellen
Geschmacksrichtung des Aromas in der erwünschten Weise bei. Beispiele für solche zusätzlichen Substanzen umfassen
die aromatischen Öle, z.B. die Öle von Grüner Minze, Pfefferminz, Wintergrün, Sassafras, Gewürznelke, Salbei,
_ 35 - 3S2U584
Eucalyptus, Majoran, Zimt, Zitrone und Orange sowie Methylsalicylat.
Geeignete Süßungsmittel umfassen Saccharose, Lactose, Maltose, Sorbit, Natriumcyclamat und Saccharin.
Die Duft- und Süßungsstoffe machen zusammen etwa 0,01 bis
2% des Trägers aus.
Das Zahnpflegemittel kann durch Vermischen der Bestandteile in geeigneter Weise hergestellt werden. Um zum
Beispiel eine Zahnpasta herzustellen, wird ein Geliermittel wie Natriumalginat, Carboxymethylcellulose oder Iota-carrageenan
und gegebenenfalls ein Schutzstoff wie Natriumbenzoat in einem Feuchthaltemittel wie Glycerin dispergiert.
Wasser kann ebenfalls anwesend sein. Dann können zusätzliches Feuchthaltemittel und Wasser mit der Dispersion
vermischt werden und es wird eine homogene Paste, Creme oder ein homogenes Gel gebildet. Dann werden Zahnschleifmittel,
Tenside und Aromastoffe zugesetzt. Anschließend wird die Zahnpasta sorgfältig entlüftet (z.B. im Vakuum)
und in Tuben gefüllt. Die Formulierung kann während des
20 Mischens oder nach dem Mischen entlüftet werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, wobei, wenn nicht anders angegeben, alle Teile gewichtsbezogen
sind.
25
25
Beispiele 1-7
Die Stabilisierungseigenschaften der Beispiele 1 bis 7, die durch die in einem längeren Zeitraum verbliebene
Enzymaktivität gemessen wurden und in Tabelle I zusammengestellt sind, zeigen klar die überlegenen Eigenschaften
von Beispiel 5, bei dem ein polykationischer Stabilisator in einem Zahnpflegemittel gemäß Erfindung mit Dextranase
und anionischem Tensid enthalten ist. Die anderen
352Ü58A
Beispiele betreffen Vergleichsprodukte, die keinen polykationischen
Stabilisator (Ί), anstelle desselben nicht-ionisches Tensid oder nicht-ionische Tenside (3 und 4) oder kationische
Verbindungen (7) oder Gelatine (6) enthalten.
% Bestandteile
Glycerin
Natriumalginat Sorbit 70-%ige Lösung Natriumsaccharin NaLS
Natriumalginat Sorbit 70-%ige Lösung Natriumsaccharin NaLS
Pluronic (F108)
hydratisiertes Aluminiumoxid Siliciumdioxid Huber Aromastoff
Dextranase
Crotein Q
Gelatine
Polyox
Polyvinylpyrrolidon Wasser
15 | 15 |
1.0 | 1.0 |
15 | 15 |
0.1 | 0.1 |
0.5 | - |
mm | 0.5 |
50 | 50 |
2 | 2 |
1 | 1 |
in
5000 5000
Einheiten/g Einneiten/g
1.0
1.0
1.0
in
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
1.0
Q.S.
Blockpolymer von etwa 80% Polyoxyethylen und etwa 20% Polyoxypropylen,
wobei der letztere Rest ein Molekulargewicht von 3250 besitzt, erhältlich von BASF Wyandotte Co.
Wasserlösliches Harz, ein Polyethylenoxidpolymer mit hohem Molekulargewicht,
erhältlich von der Union Carbide Corp.
Beispiel 8
Gelförmiqe Zahnpasta
Bestandteile ?
Glycerin 25
CMC1 0,35
Natriumbenzoat 0,5
Natriumsaccharin 0,2
Monofluorphosphat (MFP) 0,76
Sorbit 24,09
Carbowax - PEG 600 3
FDC Blau Nr. 1, 1%ig 0,1
entsalztes Wasser 6,6
Siliciumdioxid, das kombiniert 18
Aluminmiumoxid enthält
kolloidales Siliciumdioxidaerogel 8
Natriumlaurylsulfat (NaLS) 1,8 20
Betain Tego-S-1066 5
Crotein Q 2
Aromastoff 1
Dextranase (20 000 Einheiten/g) 3,6
pH 6,5
25
25
Schaum 84 ml
Carboxymethylcellulose
Polyethylenglykol, Molekulargewicht
Zeo 49B, aus J.M. Huber 4 Syloid 244
Ein sulfatiertes amphoteres Tensid, hergestellt von der Goldschmidt Chemical Corp., 27% Aktivbestandteile
- jo ""
Beispiel 9 Zahnpasta
5 Bestandteile
Iota carrageenan 0,9
Glycerin 22
Natriumbenzoat 0,5
Natriumsaccharin 0,2
MFP Natriummonofluorphosphat 0,76
entsalztes Wasser 12,24
hydratisiertes Aluminiumoxid 50 NaLS 1,8
sulfatiertes Amidobetain (1,5% Aktivbestandteile) 5
Crotein Q 2
Aromastoff 1
Dextranase (20 000 Einheiten/g) 3,6
20 pH 7,41
Schaum 83 ml
Beispiel T O
Zahnpasta
5 Bestandteile
Iota carrageenan 0,9
Glycerin 22
Natriumsaccharin 0,2
Methyl-Paraben 0,1
MFP 0,76
Crotein Q 1
entsalztes Wasser 23,19
hydratisiertes Aluminiumoxid 50
NaLS 1,2
Dextranase (20 000 Einheiten/g) 0,65
pH 8,08
Die Weglassung von Betain verringert die Enzymstabilität dieser Zusammensetzung auf Null.
Beispiel 11 Zahnpasta
Bestandteile
Iota carrageenan 0,9
Glycerin 22,0 MFP 0,76
Natriumbenzoat 0,5
Natriumsaccharin 0,2
hydratisiertes Aluminiumoxid 50
NaLS 1 ,2
NaLS 1 ,2
Betain 4,0
Crotein Q 2
Aromastoff 1
Dextranase (10 000 Einheiten/g) 1,8
entsalztes Wasser 15,64
pH 7,44
Schaum 58 ml
Beispiel Ί 2 Zahnpasta
Bestandteile
Iota carrageenan Glycerin
Natriumbenzoat Natriumsaccharin MFP
hydratisxertes Aluminiumoxid entsalztes Wasser NaLS
Betain tego-S 1066 Crotein Q
Betain tego-S 1066 Crotein Q
Aromastoff
Dextranase (10 000 Einheiten/g)
pH 7,17
Schaum 71 ml
0 | ,9 |
22 | |
0 | ,5 |
0 | ,2 |
0 | ,76 |
50 | |
13 | ,64 |
1 | ,2 |
5 | |
3 | |
1 | |
1 | ,8 |
Beispiel 13
Zahnpasta
5 Bestandteile
Iota carrageenan 0,9
Glycerin 22
Natriumbenzoat 0,5
Natrxumsaccharin 0,2
MFP 0,76
hydratisiertes Aluminiumoxid 50
entsalztes Wasser 11,84
NaLS 1 ,
Betain 5
Crotein Q 3
Aromastoff 1
Dextranase (20 000 Einheiten/g) 3,6
20 pH 7,28
Schaum 60 ml
Beispiel 14 | 5 | 000 Einheiten/mi) 0,05 | 0,5 | Beispiel 15 | % | Hydratisiertes Aluminiumoxid 7 0 | 0,1 - | % | - 10 | 1 | |
Mundspülmittel | 10 | Natriumlaurylsulfat (NaLS) 0,1 | 0,22 | Zahnpulver | Glycerin | o, | - 20 | 0 | |||
Bestandteile | 0 | Crotein Q | Q | NaLS | 1, | - 5 | Einheiten/g | ||||
Ethanol (90%) | 0 | Aromastoff | Natriumsaccharin | 1000-20 000 | - 5 | 3 | |||||
Glycerin | 1 | Wasser | Aromastoff | 0,5 - | — 2 | ||||||
Natriumsaccharin | Dextranase | Q.S | - 1 | ||||||||
Natriumbenzoat | Crotein Q | - 0,5 | |||||||||
Pluronic F1O8 | Bestandteile | Wasser | - 3 | ||||||||
Dextranase (1000-20 | - 0,5 | ||||||||||
.S. | |||||||||||
80 | |||||||||||
10 | |||||||||||
0,5 |
5 Bestandteile
Beispiel 16
Kaugummi
Gummibasis (natürlicher oder synthetischer elastomerer Füllstoff z.B. Gummi arabicum) 20 -
Sorbit | Beispiel 17 | Bestandteile | 10 - | % | 22 | 20 | J m |
Dextranase (5000-20 000 Einheiten/g) | Zahnpasta | Glycerin | 0,1 - | 1,3 | 1,0 | ||
Natriumlaurylsulfat | Carrageenan | 0,1 - | 50 | 0,5 | |||
Crotein Q | Dicalciumphosphatdihydrat | 0,5 - | 0,5 | 3 | |||
Aromastoff | Natriumbenzoat | 0,5 - | 0,2 | 2 | |||
Dextrose | Natriumsaccharin | Q.! | 1,3 | ||||
Crotein Q | 0,75 | ||||||
NaLS | 0,5 | ||||||
Pluronic (F108) | 1 | ||||||
Aromastoff | |||||||
Dextranase 5000-20 | |||||||
Wasser | |||||||
000 Einheiten/g | |||||||
Q.S. | |||||||
In der folgenden Tabelle sind weitere dextranasehaltige
Zahnpflegeformulierungen angegeben, die physikalisch und kosmetisch beständig sind und beim Altern die Enzymaktivität
bewahren.
5
5
Die Beispiele 18 bis 26 inklusive beschreiben Zahnpflegemittel auf Basis eines wäßrigen Trägers, der einen geeigneten
Aromastoff enthält. Die Beispiele 18 bis 21 inklusive enthalten 1,8% Dextranase. Beispiel 22 enthält 2,1%,
Beispiel 23 enthält 2,5% und die Beispiele 24 bis 26 inklusive enthalten 3,6% Dextranase. Übliche Feuchthaltemittel
oder Mischungen derselben in geeigneten Mengen wie in dieser Beschreibung angegeben wurden eingesetzt. Die
Produkte gemäß den Beispielen 18, 19, 21, 24 und 26 enthalten Glycerin, während die Produkte gemäß den Beispielen
20, 22, 23 und 25 ein Gemisch von Glycerin und Sorbit enthalten.
Beispiel
18
19
20
21
22
19
20
21
22
Bestandteile
Iota /Aluminmiunioxid, 1,2%
MaLS 4% Betain, 2% Crotein Q
Iota/Aluminmiumoxid, 3% NaLS,
0,9% ALES; 4% Betain, 2% Crotein Q
Siliciumdioxid, 0,3% NaLS, 0,9% ALES, 4% Betain, 2% Crotein Q
Iota/Aluminiumoxid, 1,2% NaLS,
5% Betain, 3% Crotein Q
Siliciumdioxid, 1,2% NaLS, 4% Betain, 2% Crotein Q, 1% Amid
Schaum (ml)
Beispiele 10-18 Zahnpasten
Anfangsenzyrnaktivität , (Einheiten) |
Aktivität 12 Wochen 37,8°C |
nach bei |
13 800 | 15 | 200 |
13 400 | 15 | 100 |
14 000 . | 15 | 800 |
12 500 | 16 | 100 |
600
000
% Anfangsaktivität ÜÖ
113
113
129
81
Siliciumdioxid, 0,6% NaLS, 37
4% Betain, 2% Crotein Q, 1% Amid 8CX)
700
79
Iota/Aluminiumoxid, 0,3% NaLS, 0,9% ALES, 4% Betain, 2% Crotein Q
Siliciumdioxid, 0,3% NaLS, 0,9% ALES, 4% Betain, 2% Crotein Q
Iota/Aluminiumoxid, 1,2% NaLS, 5% Betain, 3% Crotein Q
Carrageenan
000
300
200
200
700
800
300
119
co er;
NJ CD OT OO
Die obigen Formulierungen können abgeändert werden. Beispielsweise
können andere anionische Tenside wie höhere Alkylbenzolsulfonate, Fettsäureseifen wie Talgseife, sulfatierte
Alkoholether und dergleichen anstelle der in den Beispielen angegebenen speziellen anionischen Tenside verwendet
werden. In gleicher Weise können andere Betaine und sulfatierte Betaine anstelle der speziellen Betaintenside
in den Beispielen eingesetzt werden. Ebenfalls können andere nicht-ionische Tenside für die speziellen nichtionischen
Tenside in den Beispielen verwendet werden.
Es können andere Verdickungs- oder Geliermittel anstelle von Carboxymethylcellulose, Carrageenan oder Natriumalginat
verwendet werden wie Stärke, Irish Moos, Gummitragacanth und dergleichen.
Ebenfalls können andere polykationische Stabilisatoren anstelle des in den Beispielen angegebenen Crotein Q
verwendet werden wie Polylysin, Polyarginin, Protaminsulfat, Polyvinylpyridiniumammoniumsalze, PoIy-N-(2-hydroxypropy!methacrylamid).
Claims (1)
- UEXKÜLL & STOLBERGPATENTANWÄLTEBESELERSTRASSE 4 D-20O0 HAMBURG 52PATENT ATTORNEYSDR. J.-D. FRHR von UEXKULL DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL.-ING. ARNULF HUBER DR. ALLARD von KAMEKECOLGATE-PALMOLIVE COMPANY 300 Park AvenueNew York, N.Y. 10022V.St.A.(Prio.:
12. Juni 1984 US 619 878 + US 619 879 - 21959/UE/leC/wo) Juni 1985Schäumendes beständiges MundpflegemittelPatentansprücheSchäumendes, beständiges Mundpflegemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem dentalen Träger- ein oder mehrere anionische Tenside,- eine Dextranase in einer Menge, die 1000 bis 55 000 Einheiten/g anfängliche Enzymaktivität liefert und- eine zum Stabilisieren dieser Enzymaktivität gegen Verlust beim Altern und gegen Inaktivierung durch die anionischen Tenside wirksame Menge eines polykationischen Stabilisators der Gruppe aus Proteinen, Polypeptiden undPolyaminen enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von anionischem Tensid zu Stabilisator 1:1 bis 1:2 beträgt.2. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der polykationische Stabilisator ein quaternäres Derivat von hydrolysiertem Kollagenprotein, Polylysin, Polyarginin, Protaminsulfat, Polyacry loxyalkylammoniumsalz, Polyvinylpyridiniumammoniumsalz, Polyoxyethylen-(dimethylamine)-ethylendichlorid und/oder PoIy-N-(2-hydroxypropylmethacrylamid) ist.3. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein nicht-ionisches Tensid in dem Gewichtsverhältnis von nicht-ionischem Tensid zu anionischem Tensid von 2:1 bis 1:2 enthält.4. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein amphoteres Tensid der Gruppe aus Betainen und Sulfobetainen enthält, wobei das molare Verhältnis von anionischem zu amphoterem Tensid 0,25:1 bis 3,4:1 ist.5. Mundpflegemittel nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das amphotere Tensid der allgemeinen Formel?2R1-N+-R1-COO" , oder1 , 4■ —R1-N+-R7-SO.entspricht, worin R- eine Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, den Amidorest0 HIl »R-C-K-(CH9)* aden AminorestR-NH-(CH9) - <- abedeutet, wobei R ein Alkylrest mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und a eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist; worin R2 und R3 jeweils für Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen stehen und worin R4 eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und etwa 2 bis 6 Gew.% der Zusammensetzung ausmacht.6. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der polykationische Stabilisator etwa 0,5 bis 5 Gew.% der Zusammensetzung ausmacht.7. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dextranase etwa 0,05 bis 4 Gew.% der Zusammensetzung ausmacht.8. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das anionische Tensid Natriumlaurylsulfat ist.9. Mundpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die anionischen Tenside Natriumlaurylsulfat und Ammoniumlaurylethersulfat sind.10. Mundpflegemitetl nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß das nicht-ionische Tensid ein Blockpolymer aus etwa 80% Polyoxyethylen und etwa 20% Polyoxypropylen eines Molekulargewichts von 3250 ist.1. Mundpflegemittel nach Anspruch 1 in Form einer Zahnpasta, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 30 bis 75 Gew.% eines wasserunlöslichen Poliermittels enthält.12. Mundpflegemittel nach Anspruch 1 in Form eines Zahnpulvers, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 70 bis 80% wasserunlösliches Poliermittel enthält.13. Mundpflegemittel nach Anspruch 1 in Form eines wäßrigen Mundspülmittels, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 5 bis 10% Ethanol enthält.14. Mundpflegemittel nach Anspruch 1 in Form eines Kaugummis, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 20 bis 35% eines Gummibasisstoffs enthält, der einen natürlichen oder synthetischen elastomeren Füllstoff aufweist.15. Mundpflegemittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß das Poliermittel hydratisiertes Aluminiumoxid ist.16. Mundpflegemittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß das Poliermittel Dicalciumphosphatdihydrat ist.17. Mundpflegemittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß das Poliermittel Siliciumdioxid ist.18. Mundpflegemittel nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß es einen Flussigkeitsgehalt von 20 bis 75 Gew.% der Zusammensetzung aufweist.19. Mundpflegemittel nach Anspruch 4 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der polykationische Stabilisator ein quaternäres Derivat von hydrolysiertem Kollagenprotein ist.
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-
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