DE3610384A1

DE3610384A1 - Zahnpflegemittel

Info

Publication number: DE3610384A1
Application number: DE19863610384
Authority: DE
Inventors: Edward East Brunswick N.J. Eigen; Alexander J. Somerset N.J. Simone
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1986-10-23
Also published as: SE8601725D0; IL78469A0; FR2580495A1; MX167429B; GB2173702B; NZ215699A; FI861361A0; NO861516L; GB2173702A; PT82402B; IE861011L; GR861017B; JPS61280416A; ZM3986A1; JPH0729908B2; ZA862363B; GB8609417D0; SE8601725L; CH673222A5; CA1269333A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegemittel in Form einer Zahnpasta oder eines Mundspülmittels mit einem Gehalt einer den Zahnbelag verhindernden Komponente und einem Träger.

Die Ausbildung von an sich nicht sichtbaren Zahnbelag beeinträchtigt die orale Flora und kann zu Karies führen.

Die klebrigen Auflagerungen von Zahnbelag werden von Bakterienkolonien erzeugt und/oder befallen, die die verschiedensten Säuren wie Essigsäure, Buttersäure und Milchsäure produzieren, die wiederum mit dem Calcium des Zahnschmelzes reagieren und zu einer Entkalkung und Kariesbildung führen. Andere mikrobielle Nebenprodukte greifen das Zahnfleisch an und führen zu einer Gingivitis, so daß die Bekämpfung von Zahnbelag als Hauptverursacher von Karies und Gingivitis wesentlich für eine gute Mundhygiene ist.

Mikroorganismen wie Streptococcus mutans verusachen im wesentlichen Karies und vermehren sich auf Basis der im Zahnbelag vorhandenen Sucrose unter Säurebildung, die zu der anschließenden Decalcifizierung führt; die durch S. mutans Glucosyltransferase (GTF) aus der Sucrose erzeugten Glucane sind vermutlich die Hauptursache für das Anhaften der Bakterien an dem glatten Zahnschmelz.

Ferner spielen Lectine oder Hämagglutinine eine Rolle, die im allgemeinen aus verschiedenen Proteinen oder

Glycoproteinen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs bestehen und Suspensionen von roten Blutzellen agglutinieren können und auch Kohlehydrate binden und somit dazu beitragen, daß sich die Bakterien an den verschiedenen Oberflächen ablagern. Die an der bakteriellen Oberfläche befindlichen Leetine binden Kohlehydrate an roten Blutzellen, im Bereich der Speicheldrüsen und an der Oberfläche anderer Zellen. Diese Einflüsse können durch Absättigung der bakteriellen Lectinenbezirke mit entsprechenden Kohlenhydraten verhindert werden, wobei die aufgelagerten Lectine von oralen Mikroorganismen und insbesondere S. mutans die zuckerartige Galactose und Galactosamine binden. Zur Verringerung der Ausbildung von Zahnbelag hat man versucht, die Ausbreitung von

S. mutans einzuschränken, was jedoch im Hinblick auf die Vitalität von S. mutans bei ständigem Kontakt mit Kohlehydraten aus den Lebensmitteln äußerst schwierig ist, was wiederum dazu führt, daß man die Ausbildung von Zahnbelag nicht ohne unerwünschte Nebenv/irkungen antimikrobieller Art verhindern kann. Die Ausbildung von Zahnbelag verbunden mit Karies und Gingivitis ist nach wie vor ein Problem bei der Mundpflege.

Neuere Forschungen haben sich damit befaßt, ob die hydrophobe Außenfläche von Zellen für das Anhaften von Bakterien wie S. mutans am Zahnfleisch eine Rolle spielen oder ob der Zahnbelag mit den hydrophoben Eigenschaften an der Oberfläche von Zellen in Zusammenhang gebracht werden kann, wenn derartige Bakterien an Kohlehydraten anhaften. Beispielsweise wurde von E. Rosenberg et al. in "Effection and Immunity", Band 39, S. 1024-1028 (1983) die Fähigkeit von Emulsan untersucht, eine bakterielle Auflagerung von Kohlehydraten und an buccalen Epithelzellen in vitro zu verhindern. In diesen Untersuchungen wird jedoch berichtet, daß die bakterielle Anlagerung

an buccalen Epithelzellen durch den Speichel verhindert wird, so daß es äußerst zweifelhaft ist, eine entsprechende Inhibierung in vivo zu erzielen.

Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der verschiedenstens Typen von Emulsanen einschließlich deren Emulgierbarkeit mit Kohlenwasserstoffen sind in den US-PS'en 4 230 801, 4 234 689, 4 276 094, 4 311 829, 4 311 830, 4 311 831, 4 311 832, 4 380 504, 4 395 353 und 4 359 354 beschrieben, auf deren Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Ferner wurde von M. Rosenberg et al. in "Infection and Immunity", Band 42, S. 831-834 (1983) der hydrophobe Charakter von Zelloberflächen nicht identifizierter Mikroorganismen beschrieben, die von Abschabungen von supragingivalem Zahnbelag erhalten wurden und durch die Haftung an verschiedenen Kohlehydrat-Substraten gemessen wurde.

Unabhängig hiervon und von weiteren Arbeiten von Gibbons et al. in "Infection and Immunity", Band 41, S. 1190-1196 (1983), über vergleichende Studien des hydrophoben Verhaltens von oralen Bakterien und deren Anhaften an Speichelzellen, wonach einige orale Mikroorganismen stark hydrophob sind, sind die bei der Kariesbildung verantwortlichen Mikroorganismen und auch die für die Gingivitis verantwortlichen Mikroorganismen nur gering hydrophob, was zu dem Schluß führte, daß trotz des generellen Zusammenhanges zwischen dem hydrophoben Charakter der untersuchten Bakterienstämme und deren Anhaften an den Zellhäutchen es nicht zu erwarten ist, daß hydrophobe Zustände an sich bei der äußerst unübersichtlichen Art und Weise eine Rolle spielen, nach welcher die Bakterien sich an den Zähnen oder am Zahnfleisch ablagern.

Aufgrund des Standes der Technik, wonach bestimmte Produkte wie Emulsane in vitro eine bakterielle Auflagerung bei buccalen Epithelzellen inhibieren und auch bei Kohlehydraten aufgrund einer Interferenz mit hydrophoben Verhältnissen an der Zelloberfläche eine ähnliche Wirkung zeigen, konnte der durchschnittliche Fachmann nicht erwarten, daß Emulsane äußerst wirksam sind, um die Zahnbelagbildung zu verhindern und die hygienischen Bedingungen im Mundbereich auf andere Weise erheblich zu verbessern und eine Kariesbildung zu verringern, da die Mikroorganismen wie S. mutans nur gering hydrophob sind. Darüber hinaus wurde in einem Vortrag von Dr.
B. Rosan bei einem "International Workshop of Molecular Interactions in Oral Microbial Adherence and Aggregation" am 4. bis 8. Juni 1984 festgestellt, daß das hydrophobe Verhalten nur eine äußerst nebensächliche Rolle bei der Auflagerung von oralen Bakterien auf Oberflächen spielt und daß das hydrophobe Verhalten gegenüber Kohlehydraten nicht in bezug zu den oralen Verhältnissen gebracht werden kann.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Zahnpflegemittel vorzuschlagen, mit dem die Bildung von Zahnbelag verhindert und die hygienischen Verhältnisse im Mundbereich verbessert werden können, wobei insbesondere Zahnbelag vom Zahnschmelz entfernt werden soll, um dadurch eine Kariesentwicklung zu unterdrücken.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher ein Zahnpflegemittel in Form einer Zahnpasta oder eines Mundspülmittels vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es als zahnbelagverhindernde Komponente Emulsan in einer hierfür ausreichenden Menge enthält und eine zur Dispergierung von Emulsan hinreichende Wassermenge im Träger vorsieht.

Überraschenderweise und trotz der gegenüber der Zelloberfläche hydrophoben Eigenschaften zeigt sich, daß Emulsan zur Verbesserung der Mundhygiene und insbesondere in vivo wirksam ist und eine Zahnbelagbildung vefringert, indem die Auflagerung von S. mutans inhibiert wird, und zwar beispielsweise gegenüber der Meinung von Rosenberg in "Infection and Immunity", Band 39, wonach Speichel die Inhibierung durch Emulsan von bakterieller Anlagerung an buccale Epithelzellen umgekehrt beeinflußt.

Wenngleich die Verhältnisse nicht geklärt sind, wird angenommen, daß die Anwesenheit eines Galactosamingerüsts im Emulsan es ermöglicht, daß Emulsan die Anlagerung von S. mutans hindert und zwar aufgrund der Anwesenheit von Galactose oder einem Galactosamin-spezifischen Lectin auf der Oberfläche von S. mutans. Alternativ kann Emulsan auch S. mutans desorbieren, welches sich vorher an der Zahnoberfläche angelagert hat. Darüber hinaus gestattet der hydrophobe Charakter von Emulsan, daß Emulsan ohne Speichel der Inhibierung einer bakteriellen Ablagerung wirksam begegnen kann. Darüber hinaus zerstören die lipophilen Gruppen im Emulsan die hydrophoben Bindungen. An dem Galactosamingerüst des Emulsans sind Fettsäurederivate mit einer Kettenlänge von 2 bis 22 und durchschnittlich 12 Kohlenstoffatomen angelagert. Emulsan stellt also eine polymere Form eines Analogon von Galactose dar, welches spezifisch für bakterielle Lectine ist und Gruppen enthält, die die hydrophoben Bindungen zerstören. Die Schnelligkeit mit welcher Emulsan auf S. mutans wirkt, zeigt an, daß sowohl die Hydrophobizität der Zelloberfläche und die Galactosaminwirkung zusammenwirken.

Emulsan wird erzeugt durch Acinetobacter sp. ATCC 31012. Es handelt sich um ein polyanionisches Biopolymer, das in mehreren Varianten extrazellularer mikrobieller Lipopolysaccharide und deren Derivate beschrieben ist,
die sich von den folgenden Gruppen ableiten:

(a) den extrazellularen mikrobiellen mit Proteinen assoziierten Lipopolysacchariden die im folgenden als oC-Emulsane bezeichnet werden und die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten erzeugt werden, und deren Lxpopolysaccharidkomponenten - nachfolgend als apo-oL-Emulsane bezeichnet - am Stickstoffatom vollständig acylierte und am Sauerstoff teilweise acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einem Hauptanteil D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen, wobei derartige apo- oL-Emulsane
mindestens 5 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen (1) die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoff atome aufweisen und (2) etwa 50 Gew.% oder mehr dieser Fettsäuren aus 2-Hydroxydodecansäure und 3-Hydroxydodecansäure bestehen?

(b) die deproteinisierten extrazellularen mikrobiellen Lipopolysaccharide, die im folgenden allgemein als apo-et-Emu1sane bezeichnet werden, von oC-Emulsanen erhalten werden, die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und seinen Mutanten erzeugt werden, wobei die apo-oL-Emulsane vollständig am Stickstoff acylierte und teilweise am Sauerstoffatom acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einer Hauptmenge D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen, wobei die apo-cL-Emulsane mindestens 5 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen (1) die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und (2) 50 Gew.% oder mehr dieser Fettsäuren aus 2-Hydroxydodecansäure • und 3-Hydroxydodecansäure bestehen?

(c) deproteinisierte extrazellulare mikrobielle Polysaccharide, nachfolgend allgemein als apo-ß-Emulsane bezeichnet, die von ß-Emulsanen erhalten werden, die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten erhalten werden, wobei die apo-ß-Emulsane am Stickstoffatom vollständig acyliert und am Sauerstoffatom teilweise acylierte Heteropolysaccharide sind, bei denen der Hauptanteil aus D-Galactosamin und einer Aminouronsäure besteht und die apo-ß-Emulsane nicht mehr als 5 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen (1) die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und (2) weniger als 50 Gew.% dieser Fettsäuren aus 2-Hydroxydodecansäure und 3-Hydroxydodecansäure bestehen-_t

(d) den am Sauerstoffatom deacylierten extrazellularen mit Proteinen vergesellschafteten mikrobiellen Polysacchariden, die im folgenden als "γ-Emulsanen" bezeichnet werden, die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und seinen Mutanten erzeugt werden, wobei die proteinfreien Komponenten dieser 7 -Emulsane vollständig am Stickstoff acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einer Hauptmenge von D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen und 0 bis 1 Gew.% eines Fettsäureesters enthalten, der, wenn vorhanden, Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält?

(e) den deproteinisierten am Sauerstoff deacylierten extrazellularen mikrobiellen Polysacchariden, die im folgenden als "apo-^-Emulsane" ezeichnet werden und die sich entweder von oC-Emulsanen, ß-Emulsanen, ^-Emulsanen, apo-oC-Emulsanen oder apo-ß-Emulsanen ableiten, wobei die apo-r -Emulsane vollständig am Stickstoffatom acylierte Heteropolysaccharide

sind/ die aus einem Hauptanteil von D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen und 0 bis 1 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen, sofern vorhanden, die Fettsäure 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthält? 5

(f) den deproteinisierten am Sauerstoff deacylierten extrazellularen mikrobiellen Polysacchariden, die im folgenden als "Proemu1sane" bezeichnet werden und sich entweder von d--Emulsan, ß-Emulsan, y-'Emulsan, apo-o^-Emulsan, apo-ß-Emulsan oder apo- τ -Emulsan ableiten, wobei die Proemulsane Poly(D-galactosamin/Aminouronsäure)-Bipolymere, sind bei denen (1) keiner der Hydroxylreste acyliert ist und (2> keine bis alle Aminoreste acyliert sind und

(g) zweiwertigen Metall, Ammonium- und quaternären Ammoniumsalzen derartiger cC-Emulsane, apo-cL-Emulsane, apo-ß-Emulsane, ß-Emulsane, apo-p-Emulsane und Proemulsane.

Die Begriffe der verschiedenen extrazellularen mikrobiellen Polysaccharide und deren semisynthetischen Derivate, die sich von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten ableiten, nämlich die Emulsane, oC-Emulsane, ß-Emulsane, ^-Emulsane, apo-Emulsane, apo-oC-Emulsane, apo-ß-Emulsane, apo-/-Emulsane und Proemulsane werden wie folgt definiert:

Der Begriff Emulsan deutet auf die Polysaccharidstruktur dieser Verbindungen und deren außergewöhnliche Aktivität der Emulsionsstabilisierung der biologisch erzeugten Produkte hin? es sollen hier im allgemeinen solche extrazellularen mikrobiellen mit Proteinen assoziierte Lipoheterosaccharide bezeichnet werden, die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten erzeugt werden, und

die aufgeteilt werden können in <rt_-Emulsane und ß-Emulsane. Unter apo-Emulsanen werden entsprechend der griechischen Vorsilbe "apo" Ableitungsprodukte verstanden, die die deproteinisierten Lipopolysaccharide bezeichnen sollen, die sich von den Emulsanen ableiten.

Mit <aC -Emulsanen werden solche extrazellularen mikrobieilen mit Protein assoziierten Lipopolysaccharide bezeichnet, die durch Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten erzeugt werden, wobei die Lipopolysaccharidkomponente, also die Komponente ohne das zugehörige Protein, vollständig am Stickstoffatom acyliert und teilweise am Sauerstoffatom acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einem Hauptanteil D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen, wobei die Lipopolysaccharidkomponenten mindestens 5 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen (1) die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und (2) etwa 50 Gew.% oder mehr dieser Fettsäuren aus 2-Hydroxydodecansäure und 3-Hydroxydodecansäure bestehen.

Hieraus folgt, daß die deproteinisierten öL-Emulsane als apo-öL-Emulsane bezeichnet werden.

Mit ß-Emulsanen werden die extrazellularen mikrobiellen mit Protein assoziierten Lipopolysaccharide bezeichnet, die von Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten erzeugt werden, wobei die Lipopolysaccharidkomponenten, also ohne das zugehörigen Protein, vollständig am Stickstoffatom acyliert und teilweise am Sauerstoffatom acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einem Hauptanteil von D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen, wobei die Lipopolysaccharidkomponenten weniger als 5 Gew.% Fettsäureester enthalten, von denen die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und

ferner weniger als 50 Gew.% dieser Fettsäuren aus 2-Hydroxydodecansäure bestehen.

Das deprotenisierte ß-Emulsan wird als apo-ß-Emulsan bezeichnet.

Mit ψ-Emulsan wird ein am Sauerstoffatom deacyliertes extrazellulares mit Protein assoziiertes mikrobielles Polysaccharid bezeichnet, das von Emulsanen enthalten

wird, wobei die proteinfreien Komponenten dieser r^-Emulsane vollständig am Stickstoffatom acylierte Heteropolysaccharide sind, die aus einem Hauptanteil von D-Galactosamin und einer Aminouronsäure bestehen und 0 bis-1 Gew.% Fettsäureester enthalten, bei denen, sofern vorhanden, die Fettsäuren 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. Diese proteinfreien Komponenten werden als apo-]r-Emulsane bezeichnet und zwar unabhängig davon, wie sie hergestellt werden.

Als Proemulsane werden die deproteinisierten am Sauerstoffatom deacylierten extrazellularen mikrobiellen Polysaccharide bezeichnet, bei denen die Poly(D-galactosamin/aminouronsäure)-bipolymere dadurch gekennzeichnet sind, daß einmal keine der Hydroxylreste acyliert ist und ferner keine oder alle Aminoreste acyliert sind. Die Proemulsane haben keine emulgierende Wirkung.

Die Bioemulgatoren, die inhärent beim Wachstum von RAG-1 auf Rohöl oder Hexadecan gebildet werden, sind ß-Emulsane, bei denen das Lipopolysaccharid 2 bis 3 Gew.% Fettsäureester enthält. Die ß-Emulsane werden demzufolge als Protoemulsan bezeichnet.

Die cL-Emulsane werden im allgemeinen als Neoemulsane bezeichnet. Da die eL-Emulsane nur etwa eine halb so

große Emuigierwirkung wie die -Emulsane haben, werden f-Emulsane im allgemeinen als Pseudoemulsane bezeichnet.

Als Acinetobacter sp. ATCC 31012 und dessen Mutanten werden im folgenden nicht nur die Organismen von dem Stamm RAG-1 und dessen spontan erhaltene oder chemisch bzw. physikalisch induzierte Mutanten und Rekombinanten bezeichnet, welche Emulsane erzeugen sondern alle Mikroorganismen unabhängig ihrer Herkunft, die erhalten werden, wenn man DNA-Rekombinations-Techniken verwendet, um genetische Information vom Stamm RAG-1 zu insertieren und solche Mutanten, welche für den Einbau der Codierung für den Bioemulgator in das DNA-Genom derartiger rekombinierter Mikroorganismen verantwortlich sind, so daß diese in Abhängigkeit von der für das Wachstum der Organismen verwendeten primären assimilierbaren Kohlenstoffquelle in der Lage sind, cL -Emulsane, ß-Emulsane oder die entsprechenden apo-Emulsane zu biosynthetisieren.

Emulsan ist in den verschiedenen Erscheinungsformen und Eigenschaften in den eingangs erwähnten US-Patentschriften beschrieben; alle diese Varianten lassen sich bei der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung der Mundhygiene einsetzen, wobei apo-oL-Emulsan ein besonders wirksames Emulsan ist.

Erfindungsgemäß wird eine zahnbelagverhindernde Menge von Emulsan in Wasser dispergiert, wobei eine kleinere Menge von nicht-gelöstem Emulsan vorhanden sein kann oder das dispergierte Emulsan vollständig gelöst ist. Wirksame Mengen liegen bei 0,05 Gew.% des in Wasser dispergierten Emulsans und reichen bis zu 10 oder mehr Gew.% und liegen vorzugsweise bei 0,1 bis 3 Gew.% und meist bei 0,25 bis 1 Gew.%.

Beim Reinigen der Mundhöhle oder bei Verwendung eines Mundspülmittels gelangt die Emulsanlösung mit den Zahnflächen in Berührung, und zwar direkt in der Mundhöhle mit den ursprünglichen Zähnen oder dem Gebiß in Gegenwart von Speichel oder durch einen außerhalb der Mundhöhle stattfindenden Kontakt mit dem Gebiß. Hierdurch wird der bereits auf dem Zahn befindliche Zahnbelag erheblich verringert und ferner die Bildung von Zahnbelag oder die weitere Auflagerung von diesem erheblich verringert, und zwar in Gegenwart von aeroben und anderen Mikroorganismen wie S. mutans, wodurch sich eine merkliche Verbesserung der Mundflora und eine Verringerung der Karies ergibt.

Es ist nicht erforderlich, daß Speichel vorhanden ist, damit Emulsan die Auflagerung von S. mutans an den Zahnoberflachen unterdrückt. Auch bei anderen Mikroorganismen wie S. sanguis würde der Speichel keine Umkehr der Fähigkeit von Emulsan bewirken, die Ablagerung an mit Speichel beschichteten Flächen in der Mundhöhle zu verhindern. Speichel würde vielmehr die Entfernung von S. sanguis von Oberflächen im Mundbereich nicht stören.

Bei einer Zahnpasta werden die flüssigen und festen Träger stoffe so abgestimmt, daß sich ein cremeförmiges oder gelartiges Produkt von gewünschter Konsistenz ergibt, welches aus einer Zahnpastatube abgegeben werden kann, sei es, daß es sich um eine beschichtete oder nicht-beschichtete Aluminiumtube, Bleitube, laminierte Tube oder um einen anderen Abgabebehälter handelt. Die flüssigen Anteile der Zahnpasta bestehen im wesentlichen aus Wasser und einem Feuchthaltemittel wie Glycerin, Sorbit, Propylenglykol und/oder Polyethylenglykol. Vorzugsweise wird eine Mischung von Wasser und dem Feuchthaltemittel wie Glycerin oder Sorbit verwendet. Der

gesamte Flüssigkeitsgehalt liegt bei 20 bis 75 Gew.% der Zusammensetzung. Vorzugsweise wird bei Zahncremes ein Geliermittel verwendet, wobei natürliche und synthetische Gumme und gummartige Stoffe wie Irish Moos, Gummtragacanth, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Stärke und dergleichen in Mengen bis zu 10 Gew.% und vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung eingesetzt werden. Das Emulsan kann zu der Verdickung der Zusammensetzung beitragen.

Um die reinigende Wirkung der Zähne zu unterstützen kann die Zahnpaste noch wasserunlösliche Poliermittel enthalten, wie beispielsweise unlösliches Natriummeta— phosphat, Dicalciumphosphatdihydrat, wasserfreies Dicalciumphosphat, Calciumcarbonat, hydratisiertes Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und/oder Bentonit. Diese Poliermittel bilden meist den Hauptteil der festen Bestandteile und machen im allgemeinen 20 bis 75 Gew.% der Zahnpasta aus.

Bei einem Mundspülmittel wird der nicht-toxische Alkohol gewöhnlich in Mengen von 5 bis 25 Gew.% eingesetzt, wobei Isopropanol oder Ethanol verwendet werden, die durch Aromastoffe in Mengen von 1 bis 2 Gew.% denaturiert sind.

Die Zahnpflegemittel können noch verschiedene weitere Zusätze enthalten, wie beispielsweise Süßungsmittel wie Saccharin, Aromastoffe wie Spearmint, Pfefferminz, Wintergrün, Färbungs- oder Weißungsmittel wie Titandioxid, Konservierungsmittel wie Natriumbenzoat oder Menthol. Ferner können oberflächenaktive Stoffe zugesetzt werden, die Natriumlauryl- und C. Q-Cjg-Fettsäureamide von Aminocarbonsäuren wie Natriumlauroyl- und Palmitoylsarcoside, ferner nichtionische Tenside wie Blockcopoly-

mere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, wenngleich diese wegen der Anwesenheit von Emulsan nicht erforderlich sind. Ferner können andere Zusätze wie Chlorophyllin und ammoniumliefernde Substanzen wie Harnstoff und/oder Diammoniumphosphat vorhanden sein.

Die Mundpflegemittel können ferner Fluor enthaltende Verbindungen enthalten wie Natriumfluorid, Zinn(II)-fluorid, Kaliumfluorid, Kaliumzinnfluorid (SnF₂KF), Natriumhexafluorstannat, Zinn(II)chlorfluorid, Natriumfluorzirkonat und Natriummonofluorphosphat, wobei diese Fluorverbindungen etwa 0,01 bis 1 Gew.% wasserlösliches Fluor liefern.

/^. Beispiel 1

Es wurden in vitro Versuche durchgeführt, um die Wirksamkeit von Emulsan bzw. apo-cL-Emulsan zur Entfernung von S. mutans aus Zahnbelag in vitro mit der Wirkung von Galactose zu vergleichen, und zwar nach der Glass Slide Plaque Assav Methode. Dieses Verfahren entspricht dem von Evans et al. in Journal of Dental Research, Band 56, (6), Seite 559-567 (1970) beschriebene Verfahren in modifizierter Form, bei dem die Fähigkeit von verschiedenen oralen Streptokokken einschließlich S. mutans an Glas und Zahnflächen zu haften beurteilt wird. Bei der modifizierten Bestimmungsmethode werden die Organismen in KuItürröhrchen inokuliert, die 5,0 ml einer Todd-Hewitt Brühe (BBL) mit einem Zusatz von 5 Gew.% Sucrose je Volumeneinheit enthielt. Jeder Ansatz enthielt einen gleichmäßig zugeschnittenen und gereinigten gläsernen Mikroskop-Objektträger. Die Proben werden anaerob 40 bis 48 Stunden bei 37°C belassen, wobei sich während des Wachstums und Metabolismus der Bakterien ein Belag auf den Objektträgern bildete.

Die Objetträger werden aus dem Wachstumsmedium entnommen, 20 Sekunden lang unter Rühren in einem Puffer gespült, um lose gebundenen Belag zu beseitigen und in Röhrchen gebracht, die entweder phosphatgepufferte KCl-Lösung mit einem pH-Wert von 6,8 als Kontrolle oder Emulsanlösungen enthielten. Die Kontroll- und Teströhrchen mit den Objektträgern werden bei Raumtemperatur die angegebene Zeit auf einen Rotationsschüttler bei 200 UpM gesetzt und dann aus den Röhrchen entnommen, gespült und in Röhrchen überführt, die 0,1-n Natriumhydroxid enthielten, wodurch der auf den Objetträgern verbliebene Belag abgelöst wurde. Die optische Dichte der resultierenden Natriumhydroxidsuspensionen wurde einzeln bei A540 miteinem Beckman Spectrophotometer Modell 25 gemessen.

Die bei der Behandlung erhaltenen Werte wurden mit den Kontrollen verglichen, um die Menge des mit der Behandlung in vitro beseitigten Belags abzuschätzen. Bei jedem Versuch wurden 5 Behandlungen duchgeführt, um die Schwankungen zwischen den Objektträgern zu verringern.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1

Antibelag- Konzentration des Kontakt- Reduktion des Belags zusatz Zusatzes in Wasser zeit von S. mutans

Galactose 5% 2h 31%

Galactose 10% 2 h 66%

apo-oL-Emulsan 0,1% 30 Min. 83%

Diese Werte zeigen, daß Emulsan auch in niedrigen Konzentrationen in vitro einen Belag von S. mutans wirksamer und schneller beseitigt als Galactose.

Bei einem weiteren Versuch mit dem Glass Slide Plaque Assay reduzierte 1%-iges apo-d--Emulsan einen Belag von S. mutans 6715WT13 nach 2 Stunden zu etwa 71% und bewirkte ferner eine Belagverringerung von etwa 62 und 63% bei einem durch S. salivarius SS2 bzw. S. sanguis FC-1 gebildeten Belag, wenngleich bei diesem Versuch ein Belag von S. sanguis 34 und S. mitis nicht in meßbarem Umfang beseitigt wurde.

Beispiel 2 In vivo Versuche

Die Mäuler von Hamstern wurden vor den Untersuchungen mit dem Streptomycin resistenten Stamm S. mutans 6715-41 infiziert. Eine der Gruppen wurde jedoch mit S. mutans-Zellen beimpft, die zuvor mit apo-oL-Emulsan behandelt worden waren, um zu bestimmen, ob der Lectin-Kohlehydrat-Bindungsmechanismus, der die Lectinbereiche auf den Zellen blockiert, die Anhaftung verhindern würde. Die Beimpfung wurde einmal täglich an 3 aufeinanderfolgenden Tagen vorgenommen. Es wurden die folgenden Gruppen untersucht:

Gruppe

I. Beimpft mit S. mutans 6715-41 und behandelt mit 1% Emulsan im Trinkwasser.

II. Beimpft mit Emulsan vorbehandelten Zellen von S. mutans 6715-41 und versorgt mit Trinkwasser.

III.Wasserkontrolle, beimpft mit S. mutans 6715-41.

Alle Gruppen wurden mit Keyes 2000 kariesbildenden Diät gefüttert. Nach 3 Wochen wurden 5 Hamster aus jeder Gruppe getötet, die Unterkiefer entnommen und nach überführen in Puffer 25 Sekunden lang beschallt, um den Belag zu dispergieren. Anschließend wurden Plattenzählungen vorgenommen. S. mutans wurde in einem selektiven Agar-Medium gezählt, das mit Streptomycin angereichert war, um das Wachstum anderer Bakterien zu unterdrücken. Ferner wurde die Gesamtzahl aerober Organismen bestimmt, um einen Hinweis auf die Gesamtzahl der Belagorganismen zu gewinnen. Die Bestimmung wurde nach 5 und nach 9 Wochen wiederholt. Bei den Untersuchungen nach 5 und 9 Wochen wurden die Unterkiefer auf Karies untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2, 3 und 4 wiedergegeben:

Tabelle 2

Gruppe

%-Reduktion von S. mutans verglichen mit der Kontrolle nach:_

3 Wochen 5 Wochen 9 Wochen

Emulsan im Trinkwasser 51

Emulsan Vorbehandlung 61

77

26

Tabelle 3

%-Reduktion der gesamt aeroben Organismen verglichen mit der Kontrolle nach;

Gruppe 3 Wochen

Emulsan im Trinkwasser 56

II

Emulsan Vorbehandlung 70

5 Wochen 9 Wochen

66

Gruppe

I Emulsan im Trinkwasser

II Emulsan Vorbehandlung

Tabelle 4	bei	Karies ver
%-Reduktion	der	Kontrolle nach:
glichen mit		9 Wochen
5 Wochen		63 47
48 42

Die Ergebnisse zeigen nach 3 Wochen 51% weniger S. mutans in Gruppe I und 61% weniger in Gruppe II verglichen mit den Wasserkontrollen (Tabelle 2). Die Reduktion bei den gesamtaeroben Organismen betrug 56% bzw. 70% (Tabelle 3). Nach 5 Wochen war die Zahl bei S. mutans um 77% reduziert (Tabelle 2) und bei den gesamt aeroben Organismen um 66% (Tabelle 3), jedoch nur Gruppe I. Es zeigte sich, daß bei Gruppe I 48% weniger Karies auftrat als bei der Kontrollgruppe und bei Gruppe II 42% weniger (Tabelle 4). Diese Ergebnisse sind statistisch signifikant. Bei der Endauswertung nach 9 Wochen (Tabellen 2 und 3) wurden

Reduktionen von 41 und 52% bei S. mutans bzw. den gesamt aeroben Organismen in Gruppe I beobachtet und 26 und 35% in Gruppe II. Die Kariesreduktion betrug in Gruppe I 63% und in Gruppe II 47% (Tabelle 4).
5

Aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen ist zu schließen, daß 1% Emulsan im Trinkwasser sowohl die Zellzahlen von S. mutans als auch die anderer aerober Organismen in dem Belag bei Hamstern wirksam reduziert. Durch die Vorbehandlung von S. mutans Zellen mit Emulsan wird ebenfalls deren Zahl und folglich die Gesamtzahl der aeroben Organismen reduziert, abgesehen von den abweichenden Ergebnissen nach 5 Wochen.

Es findet folglich eine erhebliche Abnahme von Karies statt. Diese Ergebnisse bestätigen die Annahme, daß Emulsan durch Aufbrechen der bakteriellen Lectin-Kohlehydratbindung und möglicherweise der hydrophoben Bindungen wirkt, die es den Bakterien ermöglichen, sich an den Mundoberflächen anzuheften.

Beispiel 3 In vivo Untersuchungen:

Weitere Untersuchungen wurden mit Versuchen an Hamstern durchgeführt, wobei die Hamsterzähne 2mal täglich mit einer Wasserkontrolle, einer 0,055%-igen wäßrigen Lösung von kariesverhütendem Natriumfluorid mit 250 ppm Fluorionen (Zusammensetzung W), einer 0,25%-igen wäßrigen Dispersion von apo-«*--Emulsan (Zusammensetzung X), und einer 1%-igen wäßrigen Dispersion von apo-oL-Emulsan (Zusammensetzung Z) benetzte. Die Zellzahlen von S. mutans und der gesamten aeroben Organismen wurden nach 6 und 8 Wochen im Vergleich zu der Wasserkontrolle bestimmt, und Karies

wurde nach 12 Wochen ebenfalls im Vergleich mit der Wasserkontrolle maxillär und mandibular untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 5, 6 und 7 wiedergegeben.

Tabelle 5

%-Differenz bei S. mutans

im Vergleich zur Wasserkontrolle 6 Wochen 12 Wochen Zusammensetzung %. J^

W (NaF) 17 Abnahme 21 Steigerung

X (0,25% Emulsan) 62 Abnahme 41 Abnahme Z (1,0% Emulsan) 63 Abnahme 53 Abnahme

Tabelle 6

%-Differenz bei den gesamten aeroben Organismen im Vergleich zur Wasserkontrolle

6 Wochen 12 Wochen Zusammensetzung %_ %_

W (NaF) 19 Abnahme 17 Steigerung

X (0,25% Emulsan) 53 Abnahme 37 Abnahme

Z (1,0% Emulsan) 40 Abnahme 35 Abnahme

Tabelle 7

%-Differenz bei Karies im Vergleich zur

Wasserkontrolle nach 12 Wochen
5

Maxilla Mandibula

Zusammensetzung — —

W (NaF) 74,1 Abnahme 90,6 Abnahme

X (0,25% Emulsan) 10,2* Abnahme 43,7 Abnahme

Z (1,0% Emulsan) 36,9 Abnahme 61,4 Abnahme

* Statistisch nicht signifikant

Das Ergebnis dieser Untersuchungen zeigt, daß Emulsan bei Konzentrationen von 0,25 und 1% zur Beseitigung von S. mutans und gesamter aerober Organismen außerordentlich wirksam ist und ein Mittel ergibt, das sowohl den Zahnbelag als auch Karies vermindert, während im Vergleich dazu Natriumfluorid die Zahnbelagbildung nicht beeinflußt. Die Ergebnisse sind soweit nicht anders angegeben statistisch signifikant.

Beispiel 4

Es wurde eine Zahnpasta aus den folgenden

Bestandteilen hergestellt:

Gew.Teile

Glycerin 22,00

Natriumcarboxymethylcellulose 1,00

Natriumsaccharin 0,20

Natriumbenzoat 0,50

Natriummonofluorophosphat 0,76

Tetranatriumpyrophosphat 0,25

entsalztes Wasser 23,44

apo-<^--Emulsan 1,00

Dicalciumphosphatdihydrat 48,76

Aroma 0,89

Natriumlaurylsulfat 1,20

Beispiel 5

Es wurden zwei Spülmittel der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Ethanol
Glycerin
Natriumfluorid
Emu1san

Polyoxyethylenpolyoxypropylen-Blockcopolymer (Pluronic F108) Aroma
Benzoesäure

Natriumbenzoat

Natriumsaccharin
Farblösung
entsalztes Wasser

In den oben angegebenen Beispielen kann Natriumsaccharin durch Natriumcyclamat ersetzt werden.

A	B
Teile	Teile
5,000	9,80
15,000	10,000
0,048
1,000	0,500
	1,000
0,003	0,150
0,010	_
0,500
0,020	0,040
0,001	0,045
78,418	78,415

Claims

Patentansprüche

1. Zahnpflegemittel in Form einer Zahnpaste oder eines Mundspülmittels mit einem Gehalt einer zahnbelag-verhindernden Komponente und einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß es als zahnbelagverhindernde Komponente eine hierfür ausreichende Menge an Emulsan und einen Wasser enthaltenden Träger enthält, dessen Wassergehalt zur Dispergierung von Emulsan ausreicht, und daß der Träger bei einer Zahnpasta noch ein Feuchthaltemittel und ein Geliermittel und bei einem Mundspülmittel noch einen nicht-toxischen Alkohol enthält.

2. Zahnpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zahnpasta vorliegt und so viel

— O —

Feuchthaltemittel enthält, daß der Gesamtgehalt

an Wasser und Feuchthaltemittel 20 bis 75 Gew.%

beträgt und daß das Geliermittel in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.% vorliegt.

3. Zahnpflegemittel nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß es 20 bis 75 Gew.% eines wasserunlöslichen Poliermittels enthält.

4. Zahnpflegemittel nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Emulsan in einer Menge von 0,05 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Wasser im Träger, vorhanden ist.

5. Zahnpflegemittel nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Emulsan in einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.% vorliegt.

6. Zahnpflegemittel nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Emulsan in einer Menge von 0,25 bis 1 Gew.% vorliegt.

7. Zahnpflegemittel nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Emulsan ein apo-alpha-Emulsan ist.

8. Zahnpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es als Mundspülmittel vorliegt und 5 bis 25 Gew.% nicht-toxischen Alkohol enthält.

9. Zahnpflegemittel nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der nicht-toxische Alkohol aus der Gruppe von Isopropanol und Ethanol ausgewählt ist.

10. Zahnpflegemittel nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet:, daß das Emulsan in Mengen von 0,05 bis 10 Gew.%, bezogen auf den Wassergehalt, vorliegt.

11. Zahnpflegemittel nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Menge an Emulsan 0,1 bis 3 Gew.% beträgt.

12. Zahnpflegemittel nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Menge an Emulsan 0,25 bis 1 Gew.% beträgt.

13. Zahnpflegemittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulsan apo-alpha-Emulsan ist.