DE69211155T2

DE69211155T2 - Phytat-antimicrobielle zusammensetzungen in mundpflegemitteln

Info

Publication number: DE69211155T2
Application number: DE69211155T
Authority: DE
Inventors: R Frank; Joseph Garlich; Tipton Masterson
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2012-12-11
Also published as: MX9207170A; CA2125574A1; ATE138558T1; FI942714A; NZ246431A; FI942714A0; WO1993011740A1; EP0616520B1; US5300289A; BR9206909A; JPH07501827A; EP0616520A1; AU3275393A; DE69211155D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Oralzusammensetzungen, die ein Antizahnstein- oder ein Antiplaque-/Antigingivitismittel enthalten.
"Oralzusammensetzung" bedeutet eine Zusammensetzung für topische Anwendungen auf die Mundhöhle, um zu Reinigen und um die Zähne als auch die Mundhöhlenoberfläche zu pflegen. Vertreter derartiger Zusammensetzungen sind Oralhygieneprodukte und Zahnpflegemittel, wie etwa Mundwasser oder Spülungen, Zahnpasten, Dentalgele, Zahnpulver, Kaugummi, Tabletten und ähnliche Produkte. Zusätzlich zum Reinigen der Zähne, um Dentalplaque zu entfernen, ist die Funktion von Oralhygienepräparationen das Stoppen der Zahnsteinbildung, das Verhindern von dentalen Störungen, wie etwa Karies, Parodontitis und Gingivitis und ebenfalls das Bekämpfen von üblem Mundgeruch.
Zahnstein oder Dentalablagerung, wie er manchmal genannt wird, ist stark mineralisiertes Material, das sich auf den Zähnen bildet, welches aus anorganischen und organischen Komponenten besteht. Der anorganische Anteil ist größtenteils Calcium und Orthophosphat, die in einem Kristallgitter angeordnet sind, das Hydroxyapatit genannt wird (HAP). Der organische Anteil stammt hauptsächlich von Mikroorganismen (d.h. Bakterien, Hefe usw.) als auch epithelialien Zellen, weißen Blutkörperchen und Nahrungsmittelrückständen.
Die Bildung von Zahnstein geschieht in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird Plaque auf den Zähnen abgelagert. "Plaque" besteht aus anorganischen und organischen Komponenten, die vom Speichel, der Nahrung und Bakterien, die in der Mundhöhle vorliegen, abstammen. Der größte Teil des Plaques besteht aus toten und lebenden Bakterien, die von einer gelartigen Matrix umgeben sind, welche von den Bakterien und dem Speichel herrührt. In der zweiten Phase geht der Plaque eine Verkalkung ein, um Zahnstein zu bilden. Am Anfang beginnen amorphe Ablagerungen von Calciumphosphat auf und in der Matrix des dentalen Plaques zu entstehen. Wenn die Calciumphosphataggregate ausreichend eng gepackt sind, kristallisieren sie, um HAP zu bilden. Das amorphe Calciumphosphat, welches auch mit Hydroxyapatit verwandt ist, unterscheidet sich von diesem in der Kristallstruktur, Teilchenmorphologie und Stöchiometrie.
Zusätzlich zu der Tatsache, daß sie ein integraler Schritt zur Bildung von Zahnstein sind, umfassen die Folgen des Vorliegens von Plaque Gingivitis, Parodontitis, Zahnfäulnis (Dentalkaries) und Zahnprobleme. Die Inhibierung von oralen Bakterien, die an der Bildung von Plaque beteiligt sind, durch antimikrobielle Mittel oder antiseptische Mittel, ist eine Maßnahme, um die Bildung von Plaque zu verzögern, wodurch das Verhindern oder Kontrollieren der Bildung von Zahnstein und anderen mit Plaque in Verbindung stehenden Krankheiten unterstützt wird; siehe z.B. P.S. Hull, J. Clinical Periodontology, 7, 431-442 (1980). Beispiele antiseptischer Mittel umfassen Bisbiguanide, wie etwa Chlorhexidin und Alexidin und zahlreiche antibakteriell wirksame quarternäre Ammoniumverbindungen, wie etwa Cetylpyridiniumchlorid oder die quarternären Ammoniumverbindungen, die in US-A-3,369,046 und US-A-4,820,507 beschrieben sind und quarternäre Ammoniumorganosiloxanverbindungen, die in US-A-4,161,518 beschrieben sind.
Obwohl die quartnerären Ammoniumverbindungen rasch an die Zahnoberflächen adsorbiert werden, zeigen sie nur einen mäßigen Wirkungsgrad als Antiplaque- und Antigingivitismittel, da sie rasch von der Zahnoberfläche abgelöst werden können und somit in der Mundhöhle nur für eine kurze Zeitdauer zurückgehalten werden können. Chlorhexidin war das erfolgreichste Antiplaquemittel, da angenommen wird, daß es an die Mundschleimhaut bindet und somit in der Mundhöhle für eine längere Zeitdauer gehalten wird als quartneräre Ammoniumverbindungen. Die Verwendung von Chlorhexidin in oralen Präparationen leidet jedoch unter den folgenden Nachteilen: (1) ein ausgedehnter, bis zu mehreren Stunden anhaltender bitterer Nachgeschmack, (2) nach einer längeren Anwendung werden Verfärbungen auf den Zähnen, der Zunge, im Zahnfleisch, auf der Mundschleimhaut und Zahnwiederherstellungen erzeugt und (3) die Erzeugung von lokalen Irritationen der Mundschleimhaut und der Zunge.
Eine Inhibierung der Bildung von kristallinem HAP wird üblicherweise durch Verbindungen erreicht, die auf einem wachsenden Kristall sorbieren und das Kristallwachstum stören. Es ist in der Technik allgemein bekannt, daß wasserlösliche Hexametaphosphate, Tripolyphosphate und Pyrophosphate u.dgl. wirksame Calcium- und Magnesiumionenmaskierungsmittel und/oder Chelatisierungsmittel sind. Siehe z.B. US-A-3,488,419, welche orale Zusammensetzungen offenbart, die Polyphosphate enthalten und US-A-4,215,105, welche orale Zusammensetzungen offenbart, die Phosphonoessigsäure enthält. Wie jedoch in US-A-4,627,977 beschrieben, war jedoch die Wirksamkeit von Polyphosphaten als Antizahnsteinmittel eingeschränkt, da sie durch Speichelenzyme (Phosphatasen) signifikant zu Orthophosphaten hydrolysiert werden, welche als Inhibierungsmittel der HAP-Bildung unwirksam sind. Das Ausmaß der enzymatischen Hydrolyse des Polyphosphats wurde durch die Verwendung eines linearen molekular dehydratisierten Polyphosphatsalzes, das wie in US-A-4,808,410 beschrieben, mit Fluorid kombiniert war, verringert.
Verbindungen, die ein kovalent an Sauerstoff gebundenes Kohlenstoffatom enthalten, wobei der Sauerstoff kovalent an Phosphor gebunden ist, hier als C-O-P-Bindungen bezeichnet, insbesondere sechs C-O-P-Bindungen, wie etwa Phytinsäure [Myo- Inositol 1,2,3,4,5,6-hexakis(dihydrogenphosphat)], wurden für verschiedene Zwecke in oralen Zusammensetzungen empfohlen. US- A-4,259,316 und US-A-4,335,102 offenbaren Antikaries- Oralzusammensetzungen, die eine Phytatverbindung und eine Zinnverbindung enthalten. Aufgrund einer Komplexbildung zwischen polyvalenten Kationen und dem Phytatanion lehrt die Technik, daß das Vorliegen von Zinnverbindungen in einer, eine Phytatverbindung enthaltenden Oralzusammensetzung nicht wünschenswert zur Inhibierung der Zahnsteinbildung wäre.
In US-A-3,934,002 wird Phytinsäure als eine der Antizahnsteinverbindungen in Oralzusammensetzungen gelehrt, die zusammen mit einem Bisbiguanidantiplaque- und Antikariesmittel verwendet wird. Diese zwei Mittel reagieren miteinander, so daß weder das Antizahnsteinmittel noch das Antiplaquemittel homogen in den oralen Zusammensetzungen verteilt wären. Da, wenn eine Mundspülung hergestellt wird, beide Mittel vorliegen, enthält sie zwei sichtbar verschiedene Phasen, wobei eine ein Festphasenreaktionsprodukt von Bisguanid und dem Antizahnsteinmittel ist. US-A-4,263,276 und US-A-4,305,928 beschreiben auch visuell klare Oralzusammensetzungen, die Phytinsäure in der Gegenwart eines Alkalimetallfluorids, Monofluorphosphat oder Alkalimetallmonofluorphosphat enthalten, worin ein kationisches Material, wie etwa ein Bisguanid oder ein kationisches oberflächenaktives Mittel vorliegen kann. Jedoch war neben derartigen Empfehlungen oder Spekulationen keine effektive Inhibierung von HAP oder der Plaquebildung mit Zusammensetzungen, die C-O-P-Bindungen mit einem antimikrobiellen Mittel umfassen, nicht bekannt.
Es wäre daher wünschenswert, eine Oralzusammensetzung zu haben, die ein wirksames Antiplaque- oder Antizahnsteinmittel enthält, um das Verhindern von Dentalkaries und Gingivitis zu unterstützen, als auch die Kontrolle von üblem Geruch zu unterstützen, wobei das Mittel die Zähne nicht verfärbt und keinen bitteren Geschmack aufweist. Es wäre auch wünschenswert, eine Antiplaque- und Antizahnsteinoralzusammensetzung bereitzustellen, in welcher Phytinsäure homogen in der Oralzusammensetzung zusammen mit einer kationischen antimikrobiellen Verbindung verteilt ist.
Darüber hinaus wäre es wünschenswert eine Oralzusammensetzung bereitzustellen, die eine verbesserte Retention von kationischen antimikrobiellen Mitteln auf der Zahnoberfläche aufweist, welche zum Verhindern von Dentalplaque und Gingivitis geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft Oralzusammensetzungen, die Phytinsäure oder Derivate davon und eine kationische antimikrobielle Verbindung enthalten und ihre Verwendung zur Verhinderung von Dentalplaque. Im speziellen betrifft die vorliegende Erfindung eine Oralzusammensetzung, umfassend: ein oral verträgliches Vehikel, enthaltend:
(a) von 0,001 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen mit C-O-P-Bindungen, ausgewählt aus Myo- Inositolhexakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositolpentakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositoltetrakis(dihydrogenphosphat) und physiologisch verträgliche Salze davon,
(b) von 0,001 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer kationischer antimikrobieller Verbindungen,
(c) von 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Kompatibilisierungsmittel und
(d) ein oral verträgliches Vehikel.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine Oralzusammensetzung, enthaltend Phytinsäure oder ein Derivat davon und eine kationische antimikrobielle Verbindung, die in Lösung verbleiben, sogar in der Gegenwart eines polyvalenten Kations oder polyvalenter Kationen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oralzusammensetzung, umfassend ein oral verträgliches Vehikel, enthaltend Phytinsäure oder eines der Derivate davon, eine kationische Komponente und eine ausreichende Menge eines Kompatibilisierungsmittels, um die Phytinsäure oder ein Derivat davon und eine antimikrobielle Verbindung darin daran zu hindern, daß sie wechselwirken, um ein Präzipitat zu bilden, wenn sie zusammen in einer wäßrigen Lösung sind. Ein "oral verträgliches Vehikel" bedeutet ein Medium, worin ein Antizahnsteinmittel oder Antiplaquemittel den Mundhöhlenoberflächen verabreicht werden kann, ohne wesentliche schädliche Wirkungen auf die Oberflächen davon.
Da Plaque ein ethiologischer Hauptfaktor bei Gingivitis, Parodontitis, Zahnfäulnis (Dentalkaries) und anderen Dentalproblemen ist, hilft die Möglichkeit zur Kontrolle von Dentalplaque beim Verhindern und/oder Kontrollieren von Gingivitis, Parodontitis und Dentalkaries. Somit bedeutet "Antiplaque", wie es hier verwendet wird, Antiplaque und/oder Antigingivitis und/oder Antiparodontitis und/oder Antikaries. Da die flüchtigen Schwefelverbindungen, die mit üblem Mundgeruch in Zusammenhang stehen, mit der Gingivalgesundheit in Verbindung stehen, als auch durch die Fäulnisaktivität von Mikroorganismen erzeugt werden, wird ein, wie hier verwendetes Antiplaquemittel darüber hinaus auch bei der Kontrolle von Mundgeruch helfen.
Es wurde nun unerwarteterweise gefunden, daß zum Verbessern des Effekts der Verhinderung der Dentalplaquebildung die Retention von kationischen antimikrobiellen Verbindungen und physiologisch verträglichen Salzen davon auf einer Zahnoberfläche wesentlich verbessert werden kann, wenn die kationische antimikrobielle Verbindung in Kombination mit Phytinsäure oder einem Derivat davon in der Gegenwart einer ausreichenden Menge eines Kompatibilisierungsmittels zum Verhindern, daß die Phytinsäure oder ein Derivat davon und das kationische antimikrobielle Mittel wechselwirken, um ein Präzipitat zu bilden wenn sie in einer wäßrigen Umgebung einander ausgesetzt werden, verwendet wird. Die Fähigkeit eines Antiplaquemittels in Kontakt mit der Zahnoberfläche zu bleiben, um eine Antiplaquewirkung auszuüben, wird als die "Substantivität" des Mittels bezeichnet. Es wurde auch unerwarteterweise gefunden, daß in der Gegenwart eines Kompatibilisierungsmittels Phytinsäure oder ein Derivat davon und die kationische antimikrobielle Verbindung in Lösung bleiben werden in der Gegenwart polyvalenter Kationen, vorausgesetzt, daß das Verhältnis von polyvalentem Kation zu Phytinsäure oder Derivat davon nicht größer als 5 zu 1 ist.
In bestimmten bevorzugten Formen der Erfindung ist die Zusammensetzung im wesentlichen von flüssigem Charakter, wie etwa ein Mundwasser oder eine Mundspülung. In einer derartigen Präparation kann das Vehikel Wasser oder ein Wasser- Alkoholgemisch sein. Wenn ein Wasser-Alkoholgemisch verwendet wird, ist das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Alkohol im Bereich von 1:1 bis 20:1, vorzugsweise 3:1 bis 10:1 und bevorzugter 4:1 bis 6:1. Die Gesamtmenge von Wasser oder dem Wasser-Alkoholgemisch ist in diesem Präparationstyp typischerweise im Bereich von 70 bis 99,9 Gew.-% der Präparation. Der pH einer derartigen Flüssigkeit und anderer flüssiger Präparationen der Erfindung ist im allgemeinen im Bereich von 4,5 bis 9 und typischerweise von 5,5 bis 8. Der pH ist vorzugsweise im Bereich von 6 bis 8. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist wie in Anspruch 6 definiert.
In bestimmten anderen wünschenswerten Formen dieser Erfindung kann die orale Zusammensetzung im wesentlichen von festem oder halbfestem Charakter sein, wie etwa Zahnpulver, eine Zahntablette, eine Zahnpaste, Gel oder Dentalcreme. Das Vehikel einer derartigen festen oder halbfesten oralen Präparation enthält im allgemeinen zugegebenes Poliermaterial, das hier nachfolgend näher beschrieben wird.
Eine "kationische antimikrobielle Verbindung" bedeutet hier ein organisches Amin, worin der Stickstoff positiv geladen sein kann, in einer wäßrigem Umgebung und wird durch eine oder mehrere der folgenden allgemeinen Formeln A-J dargestellt:
(A) Quarternäre Ammoniumverbindungen, dargestellt durch Formel I
oder Formel II
worin:
R¹ ein C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Alkyl ist,
R² Benzyl oder C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl ist,
R³ und R&sup4; unabhängig ein C&sub1;-C&sub7;-Alkyl oder -(CH&sub2;-CHOH-CH&sub2;-O)nH sind, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist,
R&sup5; -H, ein C&sub1;-C&sub7;-Alkyl oder -(CH&sub2;-CHOH-CH&sub2;-O)nH ist,
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist und
X&supmin; ein Chlorid (Cl&supmin;)-, Bromid (Br&supmin;)-, Jod (I&supmin;)- oder Fluorid (F&supmin;)-Ion ist;
(B) Pyridiniumchloride mit hydrophoben Alkylthiomethyl- oder Alkoxymethyl-Gruppen, wie sie von Weglowski et al., J. Phar. Sci. 80, 91-85 (1991) offenbart sind, wobei die Offenbarung derselben hierbei durch Bezugnahme eingeführt wird, mit der Formel
worin
X wie hier vorstehend definiert ist und X¹ Sauerstoff oder Schwefel ist und
R&sup6; ein C&sub4;-C&sub1;&sub6;-Alkyl oder Benzyl ist,
(C) Quarternäre Ammoniumverbindungen, die Ester von Betain- und Fettalkoholen sind, wie von Linstedt et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 39, 1949-1954 (1990) offenbart, wobei die Offenbarung hiervon durch die Bezugnahme eingeführt wird, mit der Formel (CH&sub3;)&sub3;N&spplus;-CH&sub2;C(O)OR&sup7;, worin R&sup7; ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkyl ist und physiologisch verträgliche Salze davon;
(D) Sanguinarin und Sanguinarine, wobei Sanguinarine ein Extrakt aus der Blutwurzelpflanze Sanguinaria candensis sind, wobei der Extrakt Benzophenanthridinalkaloide enthält, wie etwa Sanguinarin, Chelerythrin, Protopin, Homochelidonin und physiologisch verträgliche Salze davon, wie in US-A-4,145,412 und US-A-4,406,881 offenbart, wobei die Offenbarungen hiervon durch Bezugnahme eingeführt werden, wobei Sanguinarine in Zahnpflegemitteln erhältlich sind unter der Handelsbezeichnung Viadent Sanguinaria, wobei der aktive Hauptbestandteil Sanguinarinchloridsalz der Formel
ist;
(E) Morpholinverbindungen, wie in US-A-4,894,221 offenbart, wobei die Offenbarung hiervon durch Bezugnahme aufgenommen wird, wobei die Morpholinverbindungen die Formel
aufweisen, worin
R&sup8; ein C&sub8;-C&sub1;&sub6;-Alkyl an der 2- oder 3-Position des Morpholinrings ist,
R&sup9; ein C&sub2;-C&sub1;&sub0;-Alkyl ist, das mit einer Hydroxygruppe an einer von der Alpha-Position verschiedenen Position substituiert ist,
wobei die Summe von R&sub8; und R&sub9; größer oder gleich 10 ist und vorzugsweise 10-20 ist und physiologisch verträgliche Salze davon;
(F) antimikrobielle sekundäre Amine und Amide, wie in J. Antibacterial and Antifungal Agents, 17, 371 (1989) offenbart, wobei die Offenbarung hiervon durch Bezugnahme aufgenommen wird, worin die antimikrobiellen Verbindungen die folgende Formel
aufweisen, worin R¹&sup0; ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkyl ist;
worin jedes R¹¹ unabhängig C&sub8;H&sub1;&sub7; oder C&sub1;&sub0;H&sub2;&sub1; ist;
worin R¹³ ein C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Alkyl ist;
oder
worin jedes R¹³ unabhängig C&sub7;H&sub1;&sub5; oder C&sub9;H&sub1;&sub9; ist und physiologisch verträgliche Salze davon;
(G) Dialkylamine und N,N'-Dialkylpolymethylendiamine, wie in J. Antibacterial and Antifungal Agents, 17, 579 (1989) offenbart, wobei die Offenbarung davon durch Bezugnahme aufgenommen wird, mit der Formel
R¹&sup4;-NH-R¹&sup4;
worin jedes R¹&sup4; unabhängig C&sub8;H&sub1;&sub7; oder C&sub1;&sub2;H&sub2;&sub5; ist oder Formel
R¹&sup5;-NH (CH&sub2;)nNH-R¹&sup5;
worin jedes R¹&sup5; unabhängig ein C&sub7;-C&sub1;&sub0;-Alkyl ist,
n eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist und physiologisch verträgliche Salze davon;
(H) N'-Alkyl-N-(2-aminoethyl)piperidinverbindungen, wie von Murata et al., J. Pharm. Sci., 80, 26-28 (1991) offenbart, wobei die Offenbarung davon durch Bezugnahme aufgenommen wird, wobei die Verbindungen die Formel
aufweisen, worin R¹&sup6; ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkyl ist,
und physiologisch verträgliche Salze davon;
(I) Die Ammoniumverbindung 4-(2-Propylenpentyl)-1- piperidinoethanol, beschrieben in J. Periodontal Research, 18, Seiten 429-437 (1983), wobei die Verbindung die Struktur
aufweist, worin X&supmin; wie vorstehend definiert ist, die in der Literatur beschrieben ist als Octapinal - Handelsmarke 4-(2-Propylenpentyl)-1-piperidinoethanol (Ferrosan AB, Schweden) und
(J) Alkyl-N-betain in Kombination mit einem Alkyl-N,N- dimethylaminoxid, wobei das Alkyl-N-betain die Struktur
aufweist, worin R¹&sup7; ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkyl ist,
wobei das Alkyl-N,N-dimethylaminoxid die Struktur
aufweist, worin R¹&sup8; ein C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkyl ist,
wie in US-A-4,839,158 offenbart, wobei die Offenbarung davon durch Bezugnahme hier eingeführt wird.
Der Ausdruck "Alkyl" bedeutet, wie er hier verwendet wird, ein lineares oder verzweigtes Alkyl und somit sind sekundäre und tertiäre Alkyle eingeschlossen. Die Alkylterme bis zu C&sub2;&sub0;, auf die hier Bezug genommen wird, umfassen z.B. t-Butyl, sec- Butyl, Isobutyl und auf eine ähnliche Weise alle verzweigten oder geradkettigen Alkyle.
Bevorzugte antibakterielle quartneräre Ammoniummittel umfassen Dodecyltrimethylammoniumbromid, Benzyldimethylstearylammoniumchlorid, N-Tetradecyl-4- ethylpyridiniumchlorid und Cetylpyridiniumchlorid. Die Ausdrücke antibakteriell und antimikrobiell bedeuten die Fähigkeit zum Inhibieren des Wachstums, Metabolismus oder der Vermehrung von Mikroorganismen.
Die kationischen antimikrobiellen Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind kommerziell erhältlich oder können von dem Fachmann ohne unnötiges Experimentieren erhalten werden. Zum Beispiel können quarternäre Ammoniumsalze hergestellt werden durch Umsetzen von Alkylhalogeniden mit Ammoniak oder primären Aminen oder durch Umsetzen eines tertiären Amins, Pyridin oder Pyridinderivats mit einem Alkylhalogenid. Siehe z.B. Zoltewicz und Deady, Adv. Heterocycl. Chem., 22, 71-121 (1978), US-A- 2,446,792, US-A-2,295,504 und US-A-4,994,199, deren Lehren durch Bezugnahme hiermit aufgenommen werden.
Eine oder mehrere kationische antimikrobielle Verbindungen werden in Mengen verwendet, daß das Oralprodukt von 0,001 bis 10 Gew.-% der antimikrobiellen Verbindung enthält. Vorzugsweise enthält das fertige Oralprodukt hinsichtlich eines erwünschten Grads des Antiplaque- und Antigingivitiseffektes 0,01 bis 5 % und vorzugsweise 0,025 bis 1,0 Gew.-% der antimikrobiellen Verbindung. Typischerweise wird eine einzelne antimikrobielle Verbindung im Oralprodukt verwendet.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die C-O-P- Bindungen enthalten, sind Phosphatester von Myo-Inositol, wie etwa Phytinsäure, ebenfalls bekannt als Myo- Inositolhexakis(dihydrogenphosphat), Inositolhexaphosphorsäure und 1,2,3,4,5,6-Cyclohexanhexanolphosphorsäure. Der Ausdruck "Phytinsäureverbindung" bedeutet, wie er hier verwendet wird, den Hexakisphosphatester von Myo-Inositol, Myo- Inositalhexakis(dihydrogenphosphat) und die weniger substituierten Tetrakis- und Pentakisphosphatester von Myo- Inositol, Myo-Inositoltetrakis(dihydrogenphosphat) bzw. Myo- Inositolpentakis(dihydrogenphosphat) und physiologisch verträgliche Salze davon, wie etwa Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammoniumsalze oder Gemische davon. Diese Phytinsäureverbindungen können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Geeigneterweise wird Phytin, das das Calcium-Magnesiumsalz von Phytinsäure ist, dargestellt durch die Formel
Ca&sub5;Mg(C&sub6;H&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;P&sub6; 3H&sub2;O)&sub2;
in der vorliegenden Verwendung zusätzlich zur oder als Ersatz von Phytinsäure verwendet.
Phytinsäure und Phytin sind kommerziell erhältlich. Die Tetrakis- und Pentakisphosphatester von Inositolverbindungen können durch Hydrolysieren von Natriumphytat mit Chlorwasserstoffsäure und Abtrennen der Inositolphosphate durch Hochleistungs-Flüssigchromatographie hergestellt werden, wie von Sanberg und Ahderinne, J. Food Sci., 51, 547-550 (1986) beschrieben, wobei die Offenbarung hiervon durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Die Phytinsäureverbindung liegt in der Oralzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.-% vor. Wenn die Oralzusammensetzung im wesentlichen flüssig ist, liegt die Phytinsäureverbindung vorzugsweise in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.-% vor, vorzugsweise von 0,005 bis 5 % und bevorzugter von 0,01 bis 1 Gew.-%.
Wenn die Oralzusammensetzung im wesentlichen in flüssiger Form ist, ist es, um die kationische antimikrobielle Verbindung und der Phytinsäureverbindung in Lösung in Lösung zu halten wünschenswert, daß die Zusammensetzung eine ausreichende Menge eines Kompatibilisierungsmittels enthält, um die Phytinsäureverbindung und die kationische antimikrobielle Verbindung von einer Wechselwirkung abzuhalten, um ein Präzipitat zu bilden. Kompatibilisierungsmittel in der vorliegenden Erfindung sind diejenigen, welche keine nachteilige Wirkung auf die Substantivität der kationischen antimikrobiellen Verbindung in der Gegenwart einer Phytinsäureverbindung haben und die kationische antimikrobielle Verbindung und die Phytinsäureverbindung in Lösung halten wenn die orale Zusammensetzung im wesentlichen in flüssiger Form ist, derart, daß eine wäßrige Lösung der Phytinsäureverbindung, der kationischen antimikrobiellen Verbindung und des Kompatibilisierungsmittels nach 30 Minuten stehen bei Raumtemperatur nicht sichtbar trübe wird. Eine nachteilige Wirkung auf die Substantivität bedeutet, daß die Retention der antimikrobiellen Verbindung nahe der Zahnoberfläche in der Gegenwart der Phytinsäureverbindung nicht wesentlich verschieden von der Retention der antimikrobiellen Verbindung in der Abwesenheit der Phytinsäureverbindung ist. Es ist daher möglich, daß eine Verbindung oder Kombination von Verbindungen die Phytinsäureverbindung und die antimikrobielle Verbindung kompatibilisieren kann, d.h. sie in Lösung halten kann, aber umgekehrt die Substantivitität der Lösung aus antimikrobieller/Phytinsäureverbindung nachteilig beeinflußt.
Wenn die orale Zusammensetzung im wesentlichen in einer gelartigen oder halbfesten Form ist, enthält das Vehikel einer derartigen oralen Präparation einen flüssigen Anteil von Wasser, so daß die Phytinsäureverbindung, die kationische antimikrobielle Verbindung und das Kompatibilisierungsmittel homogen in der flüssigen Phase der Zusammensetzung verteilt sind. Die Gesamtmenge von Wasser in gelartigen oder halbfesten oralen Zusammensetzungen ist typischerweise im Bereich von 5 bis 60 Gew.-% der Präparation, vorzugsweise von 10 bis 50 %.
Obwohl es nicht gewünscht ist, an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Kompatibilisierungsmittel der vorliegenden Erfindung die Wechselwirkung zwischen der Phytinsäureverbindung und der kationischen antimikrobiellen Verbindung verringern, wobei die Bildung eines Präzipitats verringert oder verhindert wird, wenn diese beiden Verbindungen einander in einer wäßrigen Umgebung ausgesetzt sind. Die Menge von Kompatibilisierungsmittel in den oralen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Im speziellen geeignete Kompatibilisierungsmittel für orale Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die im wesentlichen in flüssiger Form sind, sind Säuren und ihre Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze oder Gemische davon. Die Gemische werden hier als anionische Puffer bezeichnet. Geeignete anionische Puffer sind z.B. Phosphat, Acetat, Borat, Citrat, Bicarbonat, Gluconat, Tartrat, Sulfat u.dgl. oder Gemische davon. Die bevorzugten anionischen Puffer sind Phosphat und Bicarbonat. Wenn die Oralzusammensetzung im wesentlichen in flüssiger Form ist, ist der anionische Puffer in einer Konzentration von 0,1 M bis 1,0 M anwesend, vorzugsweise von 0,25 M bis 0,75 M.
Andere Beispiele von Kompatibilisierungsmitteln, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind oberflächenaktive Mittel, die die Phytinsäureverbindung und die antimikrobielle Verbindung in Lösung halten und die mit einer erhöhten Substantivität aufgrund des Vorliegens der Phytinsäureverbindung nicht wechselwirken. Ein Beispiel eines besonders geeigneten nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels sind Poly(oxyethylen)-poly(oxypropylen)-Blockpolymere, bekannt als Poloxamere und erhältlich z.B. unter der Handelsbezeichnung "PLURONICS" (BASF Wyandotte Co., Parsippany, NJ). Ein anderes Beispiel eines besonders geeigneten nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels sind Polyethylenoxidsorbitanester, erhältlich z.B. unter der Handelsbezeichnung "TWEENS" (ICI American Inc., Wilmington, De.). Geeignete anionische oberflächenaktive Mittel umfassen z.B. anionische oberflächenaktive Mittel, die aus Fettsäuren und der Aminosäure Sarcosin hergestellt werden, wie etwa N- Lauroylsarcosin, erhältlich z.B. unter der Handelsbezeichnung "HAMPOSYL" von W.R. Grace und Co. (CT).
Wenn eine Kombination von Kompatibilisierungsmitteln verwendet wird, ist es wünschenswert, daß die Kompatibilisierungsmittel- Gesamtmenge in der Oralzusammensetzung von 0,1 bis 20 Gew.-% bleibt. Die Konzentration des Kompatibilisierungsmittels oder der Mittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann leicht durch den Fachmann, basierend auf den hier gegebenen Lehren, bestimmt werden.
In einer anderen Ausführungsform wurde gefunden, daß, wenn ein Polyethylenoxidsorbitanester als ein Kompatibilisierungsmittel für eine Phytinsäureverbindung und eine antimikrobielle Verbindung, wie etwa N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid verwendet wird, die Konzentration des Kompatibilisierungsmittels unter 0,1 Gew.-% abgesenkt werden kann und etwa 0,05 Gew.-% verwendet werden können.
Das molare Verhältnis von Phytinsäureverbindung zu kationischer antimikrobieller Verbindung in der Gegenwart eines Kompatibilisierungsmittels ist vorzugsweise von 10:1 bis 1:10, bevorzugter von 5:1 bis 1:5 und am bevorzugtesten etwa 1:1.
Die Herstellung der oralen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann realisiert werden durch Verwenden von herkömmlichen Verfahren zum Vereinheitlichen von Komponenten, die auf Zähne und Gingiva angewendet werden. Es wurde gefunden, daß flüssige Mundwasser und topische Lösungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können durch: (a) Lösen der Phytinsäureverbindung und des Komptabilisierungsmittels in Wasser, (b) Einstellen des pH auf zwischen 6 bis 8 und dann (c) Zugeben der kationischen antimikrobiellen Verbindung. Wenn die oralen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ein polyvalentes Metallion zusätzlich zur Phytinsäureverbindung, dem Kompatibilisierungsmittel und der kationischen antimikrobiellen Verbindung enthalten, dann werden die Zusammensetzungen vorteilhafterweise hergestellt durch: (a) Lösen des Metallions, der Phytinsäureverbindung und eines Kompatibilisierungsmittels in Wasser, (b) Einstellen des pH auf zwischen 6 bis 8 und dann (c) Zugeben der kationischen antimikrobiellen Verbindung. Alternativ kann die kationische antimikrobielle Verbindung zu den vorstehenden Lösungen vor dem Einstellen des pH gegeben werden. Andere Komponenten, wie etwa Süß- und Aromastoffe, wie hier nachfolgend näher beschrieben, können gegebenenfalls zugegeben werden.
Zum Herstellen einer Oralzusammensetzung, die einen im wesentlichen festen oder halbfesten Charakter aufweist, wird eine wäßrige Lösung der Phytinsäureverbindung, der kationischen antimikrobiellen Verbindung und des Kompatibilisierungsmittels in den vorstehend beschriebenen Verhältnissen hergestellt und das Wasser entfernt. Alternativ kann eine Phytinsäureverbindung, kationische antimikrobielle Verbindung und Kompatibilisierungsmittel enthaltende, im wesentlichen feste oder halbfeste Oralzusammensetzung hergestellt werden durch Mischen der Komponenten in den bevorzugten Verhältnissen mit den anderen zuvor beschriebenen Bestandteilen der Oralzusammensetzung.
Es wurde unerwarteterweise gefunden, daß ein Metallion, ausgewählt aus Kupfer, Strontium (SR²&spplus;), Magnesium (Mg²&spplus;), Zinn (Sn²&spplus;), Zink (ZN²&spplus;), Calcium (CA²&spplus;) oder Gemischen davon zu der, die Phytinsäureverbindung, kationische antimikrobielle Verbindung und das Kompatibilisierungsmittel enthaltenden, Oralzusammensetzung gegeben werden kann, ohne daß die Phytinsäureverbindung aus der Lösung präzipitiert. Das molare Verhältnis des Metallions zur Phytinsäureverbindung, das in den Oralzusammensetzungen oder vorliegenden Erfindung vorliegen kann, ist von 4:1 bis 1:4, vorzugsweise von 3:1 bis 1:3 und bevorzugter etwa 1:1. Die Aufnahme eines Metallions mit der Phytinsäureverbindung und dem antimikrobiellen Mittel würde helfen bei der Unterdrückung von üblem Mundgeruch in Ergänzung zu der Unterstützung bei der Kontrolle von Zahnstein, Plaque und Gingivitis aufgrund der inhibierenden Wirkung der antimikrobiellen Verbindung.
Die Zahnpflegemittel der vorliegenden Erfindung können auch in einer Kitform zum Behandeln der Mundhöhle sein, wobei der Kit eine Phytinsäureverbindung in einem oral verträglichen Vehikel, eines oder mehrere Kompatibilisierungsmittel in einem oral verträglichen Vehikel und eines oder mehrere kationische antimikrobielle Verbindungen in einem oral verträglichen Vehikel und ein Mittel zum Aufnehmen der Phytinsäureverbindung, getrennt von dem kationischen antimikrobiellen Mittel, umfaßt. Mittel zum Trennen der Phytinsäureverbindung und des kationischen antimikrobiellen Mittels umfassen ihr Anordnen in getrennten Gefäßen oder in einem unterteilten Behältnissen. Das Kompatibilisierungsmittel kann mit der Phytinsäureverbindung mit dem kationischen antimikrobiellen Mittel gemischt sein oder kann getrennt aufbewahrt sein.
Wenn das Zahnpflegemittel der vorliegenden Erfindung in einer Kitform ist, wird die Phytinsäureverbindung, das Kompatibilisierungsmittel und die kationische antimikrobielle Verbindung vor der Anwendung gemischt.
Beim Mischen der Phytinsäureverbindung, des Kompatibilisierungsmittels und der kationischen antimikrobiellen Verbindung vor der Anwendung auf die Mundhöhle, kann es notwendig sein ihre Konzentration zu erhöhen, um Verdunnungseffekte, die beim Mischen auftreten können, zu berücksichtigen. Beim Anwenden der Phytinsäureverbindung, des Kompatibilisierungsmittels und des kationischen antimikrobiellen Mittels in einer Kitform durch Mischen vor der Verwendung sollte die Konzentration der einzelnen Komponenten, denen die Mundhöhle ausgesetzt wird, im Bereich sein, der hier zuvor für ihre Konzentrationen in den fertigen Zahnpflegeprodukten angegeben ist.
Eine Vielzahl von anderen Bestandteilen kann zu den Zahnpflegemitteln der vorliegenden Erfindung gegeben werden. So z.B. prophylaktische Mittel, Poliermittel, Seifen oder Detergentien, Aroma- und Süßstoffe, Verdickungsmittel und Feuchthaltemittel können unter Verwendung von in der Technik bekannten Mitteln umfaßt sein.
Beispielhafte prophylaktische Mittel umfassen zusätzliche Karies vermeidende Materialien, wie etwa Natriumfluorid, Zinnfluorid, Kaliumfluorid, Hexylaminhydrofluorid, Myristylaminhydrofluorid, Betainfluorid, Glycinkaliumfluorid usw. Ein besonders bevorzugtes Fluorid ist Natriumfluorid. Typischerweise liegen diese prophylaktischen Mittel in ausreichenden Konzentrationen vor, um für eine verfügbare Fluoridionenkonzentration von bis zu 2 Gew.-% zu sorgen und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2 Gew-% der Zahnpflegezusammensetzung.
Geeignete Poliermittel umfassen z.B. Abrasivmaterialien, wie etwa unlösliche kondensierte Phosphate, wie etwa Calciumpyrosphophat, unlösliche Calciumpolyphosphate (auch bekannt als Calciumpolymethaphosphate) und hoch polymerisiertes Natriumpolyphosphat und Wasser undurchlässige, vernetzte, hitzehärtbare Harze, wie etwa die Kondensationsprodukte von Melamin und Harnstoff mit Formaldehyd. Andere geeignete Poliermittel werden für den Fachmann offensichtlich sein.
Das Poliermaterial liegt im allgemeinen in den festen oder halbfesten Zusammensetzungen in Gewichtskonzentrationen von 10 bis 99 % vor. Vorzugsweise liegt es in Mengen im Bereich von 20 bis 75 % in Zahnpaste und von 70 bis 99 % in Zahnpulver vor.
Seifen und Detergentien können auch in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Oberflächenspannung zu erniedrigen, um eine erhöhte prophylaktische Wirkung zu erreichen, beim Erreichen einer gründlichen und vollständigen Dispersion des Antizahnsteinmittels zu helfen und die Instantzusammensetzungen kosmetisch verträglicher zu machen. Geeignete Seifen umfassen z.B. die Seifen von Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht, wie etwa Natrium und Kaliumseifen von Myristin-, Stearin- oder Palmitinsäuren und Fettsäuregemischen von Palmöl und Kokosnußöl. Typische synthetische Detergentien umfassen Alkylsulfate und Sulfonate mit Alkylgruppen von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie etwa z.B. Natriumlaurylsulfat, die sulfatierten Fettsäurealkohole, die aus Kokosnußöl und Palmöl stammen. Die Seifen umfassen typischerweise bis zu 5 Gew.-% der Zahnpflegemittelzusammensetzung.
Jedes geeignete Aromatisierungs- oder Süßmittel kann auch verwendet werden. Beispiele geeigneter Aromatisierungsbestandteile sind Aromaöle, z.B. Spearmintöl, Pfefferminzöl, Wintergrünöl, Sassafrasöl, Nelkenöl, Salbeiöl, Eukalyptusöl, Majoranöl, Cinnamonöl, Zitronenöl und Orangenöl und Methylsalicylat. Geeignete Süßmittel umfassen Sucrose, Lactose, Maltose, Sorbitol, Xylitol, Natriumcyclamat, Perillatin, APM (Aspartylphenylalaninmethylester), Saccharin u.dgl. Geeignete Aroma- und Süßmittel können zusammen von 0,1 % bis 5 % der Präparation umfassen.
Zahnpasten, Cremes und Gele enthalten typischerweise ein natürliches oder synthetisches Verdickungsmittel oder Geliermittel in Anteilen von 0,1 bis 10 % vorzugsweise von 0,5 bis 5 % bezüglich des Gewichts. Geeignete Geliermittel oder Verdickungsmittel umfassen z.B. wasserlösliche Salze von Celluloseethern, wie etwa Natriumcarboxymethylcellulose und Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose, natürliche Gummi, wie etwa Karayagummi, Gummi Arabicum und Gummi Tragacanth und kolloidales Magnesiumaluminiumsilikat oder fein verteiltes Siliciumdioxid.
Geeignete Feuchthaltemittel, die in Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden können, umfassen Glycerin, Propylenglykol, Sorbitol, Polypropylenglykol und/oder Polyethylenglykol und andere Polyhydroxyalkohole. Die Feuchthaltemittel können von 10 bis 90 Gew.-% der Zahnpflegezusammensetzung umfassen.
Die Erfindung wird durch eine Betrachtung der folgenden Beispiele, welche rein exemplarisch für die vorliegende Erfindung sein sollen, verdeutlicht.

ALLGEMEINER EXPERIMENTELLER TEIL

Herstellung von Ausgangslösungen

0,045 M Phytinsäure.

Eine 0,045 molare (M) Lösung von Phytinsäure wurde durch Lösen von 1,462 g (1,125 Millimol (mMol)) von 50 Gew.-%-iger Phytinsäure (Jonas Chemical Corp.) in 10 ml Wasser hergestellt. Der pH dieser Lösung wurde durch Zugabe von 1 N NaOH auf 7,78 gebracht. Diese Lösung wurde quantitativ in einen 25 ml Meßkolben übergeführt und bis zur Marke mit Wasser verdünnt.

0,0045 M Phytinsäure.

Eine 0,0045 M Lösung von Phytinsäure wurde durch Überführen von 0,743 ml Phytinsäure (40 Gew.-%-ige Lösung, Aldrich Chemical Co., Inc.) in einen 100 ml Meßkolben und Verdünnen bis zur Marke mit Wasser hergestellt.

0,0045 M CPC.

Eine 0,0045 M Lösung von Cetylpyridiniumchlorid (CPC) wurde hergestellt indem 0,4026 ± 0,0001 g CPC (Aldrich Chemical Co., Inc.) in einen 250 ml Meßkolben gegeben wurden, Lösen in Wasser und Verdünnen bis zur Marke mit Wasser. Der End-pH der Lösung war 7,4.

0,045 M HEDP.

Eine 0,045 M Lösung von Hydroxyethylidendiphosphonsäure (HEDP) wurde hergestellt durch Überführen von 0,0618 ± 0,0001 g 60 %-iger aktiver HEDP (MAYO Chemical Co.) in einen 60 ml Becher und Zugeben von 40 ml Wasser. Diese Lösung wurde auf pH 7,6 unter Verwendung von einigen Tropfen 1,0 N Natriumhydroxid eingestellt.

1,5 M Phosphorsäure.

Eine 1,5 M Phosphorsäurelösung wurde hergestellt durch Überführen von 25 ml Wasser in einen Becher, der 17,29 g 85 Gew.-%-ige Phosphorsäurelösung enthielt (Mallinckrodt). Der pH dieser Lösung wurde auf etwa 7 durch die Zugabe von 50 Gew.-%-igem Natriumhydroxid erhöht. Die Lösung wurde dann qunatitativ in einen 100 ml Meßkolben gegeben und bis zur Marke mit Wasser verdünnt.

Glykolyse pH-Test

Eine Sucroselösung wurde hergestellt durch Einbringen von 1,0 g Sucrose (Imperial Pure Cane Sugar) in einen 60 ml Becher und dann Zugeben von 20 ml Wasser. Zu dieser Lösung wurden 8,0 ml gepoolter menschlicher Vollspeichel gegeben. Der Speichel war von Spendern gesammelt, denen es erlaubt war vor der Sammelperiode alles zu essen oder zu trinken, aber die auf jegliche orale Hygiene am Tag der Sammlung verzichteten. Vor der Sammlung spülte jeder Spender seinen Mund für 30 Sekunden mit etwa 30 ml Wasser und nach dem Warten für etwa 5 Minuten begann er Speichel für 30 bis 40 Minuten zu sammeln, wobei der gesammelte Speichel auf Eis gehalten wurde.
Zu der Speichel/Sucrose-Lösung wurden 1,0 ml Hirn/Herz- Infusionskulturlösung (infusion broth) gegeben, welche Streptococcus mutants (American Type Culture Collections Nr. 25175, ATCC) enthielt und 1,0 ml Hirn/Herz- Infusionskulturlösung, die Streptococcus sanguis (ATCC # 10556) enthielt, gegeben. Diese Kulturen waren in 40 ml Kulturlösung inokuliert worden und bei 37ºC für sechzehn Stunden vor dem Zugeben der Speichel/Sucroselösung gezüchtet worden. (Jedes Medium enthielt ungefähr 60 Millionen Koloniebildende Einheiten zur Zeit der Zugabe).
Aliquote von 0,75 ml der vorstehenden Speichel/Sucrose/Bakterienlösung wurden in die verschiedenen gewaschenen, HAP-Suspensionen enthaltenden, Reagenzgläser gegeben. Diese Reagenzgläser wurden verschlossen und auf einem Rohrrotator befestigt und in einem 37ºC Inkubator für 16 Stunden angeordnet. Nachfolgend auf diese Inkubationsperiode wurde der Rotator aus dem Ofen genommen und man ließ ihn auf Umgebungstemperatur abkühlen. Der pH der Lösungen wurde mit einem pH-Meter, unter Verwendung einer mit pH 4, 7 und 10 Puffern kalibrierten Elektrode, überprüft.

Behandeln und Waschen von Hydroxyapatit

Um die Substantivität von CPC in Kombination mit Phytinsäure zu bestimmen wurde das folgende Waschverfahren des Hydroxyapatits vor dem Durchführen eines Glykolyse-pH-Tests durchgeführt:
Ein 60 ml Becher wurde mit 12,0 g Hydroxyapatit (HAP) in einer Puffersuspension (25 Gew.-% Feststoffe von Sigma Chemical Co.) beschickt und mit 25 ml Wasser gewaschen. Die HAP-Suspension wurde über einen mittleren Glasfilter filtriert, um einen HAP- Filterkuchen zu erhalten. Der HAP-Filterkuchen wurde ein zweitesmal mit zusätzlichen 25 ml Wasser gewaschen und dann über einen Glasfiltertrichter abgefiltert. Der weiße Feststoffilterkuchen, der 3,0 g HAP ohne Puffer enthielt, wurde mit 30,0 ml Wasser resuspendiert, um eine 3,0 g HAP/30,0 ml oder 100 mg/ml Suspension zu erzeugen.
Zwei ml der HAP-Suspension wurden jeweils in verschiedene sterile Einwegpolystyrol 5 ml Reagenzgläser, die mit D&sub1;--Dn gekennzeichnet waren gegeben (worin n die Anzahl der Testlösungen). Zwei ml einer Testlösung wurden dann in jedes Reagenzglas gegeben.
Die das HAP und die Testlösung enthaltenden Reagenzgläser wurden verschlossen und in einem Rohrrotator angeordnet und wurden über Kopf rotiert, um den Testlösungen den Kontakt mit HAP für insgesamt 10 Minuten zu ermöglichen.
Nach dem Mischen wurden die Reagenzgläser in einer Modell K Zentrifuge von der Industrial Equipment Company (IEC) angeordnet und bei einer Einstellung von 25 (mittlerer Bereich) für zehn Minuten rotiert. Die Reagenzgläser wurden entnommen und die flüssige Schicht dekantiert. Dann wurde eine Makropipettiervorrichtung verwendet, um 3,0 ml Wasser in jedes Reagenzglas zu geben, welches das zentrifugierte Hydroxyapatit enthielt. Die HAP-Feststoffe wurden durch einen heftigen Ein- und Ausspülvorgang der Pipette resuspendiert. Die Reagenzgläser wurden erneut bei einer Einstellung von 25 für zehn Minuten zentrifugiert und die flüssige Schicht dekantiert. Nachfolgend auf den drei Milliliter-Waschschritt wurden die HAP-Feststoffe in 2,0 ml Wasser resuspendiert, um die ursprüngliche 100 mg/ml Suspensionskonzentration herzustellen. Eine 0,5 ml Probe (enthält 50 mg HAP) dieser HAP-Suspension wurde entnommen und in jedem der verschiedenen 5 ml Polystyrolreagenzgläser, die mit A&sub1;--An gekennzeichnet waren, angeordnet. Die Probe A enthält ein Viertel der ursprünglichen HAP-Suspension, die mit drei Milliliter Wasser gewaschen wurde.
Die verbleibenden 1,5 ml in den mit D&sub1;--Dn gekennzeichneten Reagenzgläsern wurden für zehn Minuten zentrifugiert, die Reagenzgläser entnommen und die flüssige Schicht dekantiert. Drei Milliliter Wasser wurden in diese Reagenzgläser gegeben und die HAP-Feststoffe, unter Verwendung von Einwegpipetten, resuspendiert/gewaschen. Die Reagenzgläser wurden für zehn Minuten zentrifugiert, die Reagenzgläser entnommen und die flüssige Schicht dekantiert.
Zusätzliche drei Milliliter Wasser wurden in diese Reagenzgläser gegeben und die HAP-Feststoffe mittels einer Pipette resuspendiert/gewaschen. Diese Reagenzgläser wurden erneut in der Zentrifuge angeordnet und für zehn Minuten rotiert. Die Reagenzgläser wurden entnommen, die flüssige Schicht dekantiert und 1,5 ml Wasser in jedes Reagenzglas gegeben. Die HAP-Feststoffe wurden auf die ursprüngliche 100 mg/ml Konzentration resuspendiert und eine 0,5 ml Probe entnommen und in jedem der verschiedenen 5 ml Polystyrolreagenzgläser, die mit B&sub1;--Bn gekennzeichnet waren, angeordnet. Die Probe B enthielt 50 mg HAP Feststoffe, die mit der Testlösung behandelt wurden und dann mit insgesamt elf Milliliter Wasser gewaschen wurden.
Das vorstehend gegebene Verfahren wurde ein drittes und viertes Mal wiederholt, um eine Serie von Reagenzgläsern, die mit C&sub1;--Cn und D&sub1;--Dn gekennzeichnet waren, zu erhalten. Die C-Proben enthielten HAP-Feststoffe, die mit der Testlösung behandelt waren und dann mit insgesamt 18,5 ml Wasser gewaschen waren. Die D-Proben enthielten HAP-Feststoffe, die mit der Testlösung behandelt waren und dann mit insgesamt 25,5 ml Wasser gewaschen waren.
Ein Glykolyse-pH-Test wurde dann wie vorstehend beschrieben durchgeführt durch die Zugabe von 0,75 Aliquoten des Speichel/Sucrose/Bakterien-Gemischs in die Reagenzgläser, die mit A&sub1;--Dn gekennzeichnet waren, wobei jedes 0,5 ml der behandelten gewaschenen HAP-Suspension enthielt.

Beisdiel 1:Inkompatibilität von CPC mit Phytinsäure

In jedes der acht Gläschen wurden 500 µl 0,0045 M CPC, variierende Mengen einer 0,045 M Phytinsäurelösung und Wasser, wie in Tabelle I gezeigt, gegeben, um eine Endkonzentration von 1,5 mM CPC in allen Proben zu ergeben. Die Phytinsäurelösung und Wasser wurden zuerst kombiniert.
Die Gläschen wurden dann verschlossen und man mischte in einem Über-Kopf-Rotator für 18 Stunden, um eine vollständige Präzipitation zu erlauben. Am Ende dieser Zeit wurden die Reagenzgläser mit 4000 UPM für 5 Minuten zentrifugiert und ein 200 ml Aliquot des Überstands entnommen und zu drei ml Wasser gegeben. Diese verdünnten Proben wurden dann in einer Quarzküvette gemischt und die Ultraviolett-(UV)-Absorption bei 260 Nanometer bestimmt. Die CPC-Menge, die immer noch in der Lösung war, wurde durch Vergleichen der Absorption der Proben mit der Absorption einer 0,0015 M CPC-Lösung bestimmt. Die in Tabelle I aufgeführten Ergebnisse zeigen CPC-Prazipitate beim Vorliegen von Phytinsäure. TABELLE I µl Phytinsäure µl Wasser mM Phytinsäure % CPC* in Lösung *CPC = Cetylpyridiniuimchlorid

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die CPC- und Phytinsäurelösungen in 0,5 M Phosphatpuffer bei pH 7,3 hergestellt wurden. Der Phosphatpuffer wurde aus 85 Gew.-%-iger Phosphorsäure hergestellt und auf einen pH von etwa 7,3 mit 50 Gew.-%igem Natriumhydroxid eingestellt. Der Phosphatpuffer wurde auch gegen den Wasseranteil der Lösungen ausgetauscht. Der Prozentanteil von in der Lösung verbleibendem CPC wurde durch Messen der Ultraviolettabsorption der Proben, verglichen mit einem 0,0015 M CPC-Standard, bestimmt. Die in Tabelle II gegebenen Ergebnisse zeigen, daß bei keiner der verschiedenen Konzentrationen CPC aus der Lösung präzipitierte und veranschaulicht die Kompatibilisierung von CPC mit Phytinsäure in der Gegenwart eines anionischen Puffers. TABELLE II µl Phytinsäure µl Phosphat-Puffer mM Phytinsäure % CPC* in Lösung *CPC = Cetylpyrindiumchlorid

Beispiel 3

Unter Verwendung des experimentellen Verfahrens, das vorstehend für den Glykolysetest und die Herstellung von Hydroxyapatit beschrieben wurde, wurden die folgenden Verbindungen auf die HAP-Substantivität getestet: Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC), Phytin/Phosphorsäure/Zitronensäure (PyPCi), Hydroxyethylidenphosphat (HEDP), Hydroxyethylidenphosphat/Cetylpyridiniumchlorid (HEDP/CPC) und Phytin/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridiniumchlorid (PyPCiC). Alle getesteten Verbindungen waren 0,0015 M, mit der Ausnahme von Phosphat und Citrat, die 0,015 M waren.
Die 0,0015 M CPC und 0,0015 M HEDP-Lösungen wurden durch Verdünnen der 0,0045 M Stammlösungen, die wie vorstehend beschrieben hergestellt waren, hergestellt.
Die PyPCi (Phytin/Phosphat/Citrat) -Lösung wurde hergestellt durch Anordnen von 123 mg (75 µmol) Phytin (American Tokyo Kasei, Inc.) und 4 ml 0,15 M Zitronensäure in einem 4 Unzen (120 ml) Gefäß. (Die Zitronensäure wurde durch Zugeben von 1,575 g Zitronensäure zu Wasser und Auffüllen auf ein Endvolumen von 50 ml in einem Meßkolben hergestellt). Zu dieser Suspension von Phytin und Zitronensäure wurden 2,873 g (0,025 Mol) unverdünnter Phosphorsäure, gefolgt von 30 ml Wasser gegeben. Der pH wurde auf 7,38 eingestellt durch die Zugabe von 50 Gew.-% Natriumhydroxid. Nachdem man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen ließ, wurden zusätzliche 10 ml Wasser zugegeben, um das Volumen auf 50 ml zu bringen. Der pH war 7,36. Die Lösung hatte eine geringe Trübung und wurde zentrifugiert und der Überstand dekantiert, wodurch sich eine klare Lösung ergab.
Die PyPCiC (Phytin/Phosphat/Citrat/Cetyl-Pyridiniumchlorid)- Lösung wurde hergestellt durch Anordnen von 5,37 mg CPC in einem 10 ml Meßkolben und Auffüllen bis zur 10 ml Marke unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Phytin/Phosphat/Citratlösung.
HEDP/CPC (Hydroxyethylidenphosphat/Cetylpyridiniumchloridlösung) wurde hergestellt durch Anordnen von 20 ml einer 0,0045 M HEDP-Lösung in einem 4 Unzen (120 ml) Gefäß und Zugeben von 20 ml Wasser und 20 ml einer 0,0045 M CPC Stammlösung. Der pH wurde auf 7,4 durch die tropfenweise Zugabe von 1,0 N Natriumhydroxid eingestellt.
Die Phosphatpuffer/CPC- (Phos/CPC)-Lösung wurde hergestellt durch Zugeben von 20 ml einer 0,042 M Natriumphosphatpufferlösung in ein vier Unzen (120 ml) Gefäß und Verdünnen mit 20 ml Wasser und 20 ml einer 0,0045 M CPC-Stammlösung. Der 0,042 M Natriumphosphatpuffer wurde hergestellt durch Zugeben von 0,2318 ± 0,0001 g NaH&sub2;PO&sub4; H&sub2;O (J.T. Baker Chemical Co.) in einen 60 ml Becher und Zugeben von 40 ml Wasser und Einstellen des pH auf 7,36 durch die tropfenweise Zugabe von 1 N Natriumhydroxid.
Die Ergebnisse des Glykolyse-pH-Tests für HAP, welches mit den vorstehenden Verbindungen behandelt ist, sind in Tabelle III gezeigt. TABELLE III pH ALS EINE FUNKTION VON HAP-WASCHUNGEN Waschvolumen (ml) Wasser ¹CPC = Cetylpyridiniumchlorid ²PyPCi = Phytin, Phosphat und Citrat ³HEDP = Hydroxyethylidenphosphat &sup4;HEDP/CPC = Hydroxyethylidenphosphat und Cetylpyridiniumchlorid &sup5;Phos/CPC = Phosphat und Cetylpyridiniumchlorid &sup6;PyPCiC = Phytin, Phosphat, Citrat und Cetylpyridiniumchlorid
Diese Ergebnisse zeigen, daß, gemessen durch die Retention von antimikrobieller Wirkung, die Retention von Cetylpyridiniumchlorid am größten bei der PyPCiC-Lösung war.

Beispiel 4

Unter Verwendung der vorstehend für den Glykolysetest und die Herstellung des Hydroxyapatits verwendeten Verfahren wurden die folgenden Verbindungen auf HAP-Substantivität untersucht: Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC), Phytin/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridiniumchlorid (PyPCiC) und Phytinsäure/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridiniumchlorid (PaPCiC). Die CPC- und PyPCiC-Lösungen wurden wie in Beispiel 3 angegeben, hergestellt. Die Phytinsäure/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridiniumchlorid- (PaPCiC) Lösung wurde hergestellt durch Zugeben von 77,2 µl (150 µmol) Phytinsäure (40 Gew.-%, Aldrich Chemical Co., Inc.), 2,873 g Phosphorsäure, 4 ml 0,15 M Zitronensäure und 25 ml Wasser in ein Gläschen. Diese Lösung wurde durch die Zugabe von 3,71 g 50 Gew.-%-igem Natriumhydroxid auf pH 7,39 gebracht und mit Wasser in einem 50 ml Meßkolben bis zur Marke verdünnt. Ein 5,37 mg Anteil CPC wurde in 10 ml dieser Lösung gelöst, um eine Lösung zu erzeugen, die 3 mM Phytinsäure, 12 mM Citrat, 1,5 mM CPC und 500 mM Phosphat enthielt.
Die Ergebnisse des Glykolyse-pH-Tests von HAP, das durch die vorstehenden Verbindungen behandelt ist, sind in Tabelle IV gezeigt. TABELLE IV pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Waschvolumen (ml) Wasser ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²PyPCiC=Phytin, Phosphat, Citrat und Cetylpyridiniumchlorid ³PaPCiC=Phytinsäure, Phosphat, Citrat und Cetylpyridiniumchlorid
Diese Ergebnisse zeigen, daß sowohl Phytin- als auch Phytinsäure, gemessen durch den Glykolyse-pH-Test, die Substantivität von CPC gegenüber Hydroxyapatit verbessern.

Beispiel 5

Die Herstellung des HAP und die Behandlung des HAP mit Testlösungen verlief wie vorstehend unter dem allgemeinen experimentellen Teil beschrieben. Jedoch wurde die Menge des Waschwassers der HAP-Suspensionen von drei auf 10 ml erhöht. Als ein Ergebnis wurden Proben A, B, C und D nach dem Waschen mit 10, 31, 51,5 bzw. 71,5 ml Wasser entnommen. Unter Verwendung dieses Waschverfahrens wurden die wie in Beispiel 4 hergestellten Lösungen auf die HAP-Substantivität getestet: Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC), Phytin/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridiniumchlorid (PyPCiC), Phytinsäure/Phosphorsäure/Zitronensäure/Cetylpyridinium (PaPCiC).
Die Ergebnisse des Glykolyse-pH-Tests für HAP, das durch die vorstehenden Verbindungen behandelt ist, sind in Tabelle V gezeigt. TABELLE V pH-Abfall als eine Funktion von HAP-Waschungen ml Wasserwaschung Wasser ¹CPC = Cetylpyridiniumchlorid ²PyPCiC = Phytin, Phosphat, Citrat und Cetylpyridiniumchlorid ³PaPCiC = Phytinsäure, Phosphat, Citrat und Cetylpyridiniumchlorid
Die Ergebnisse zeigen, daß die Retention von Cetylpyridiniumchlorid, gemessen durch die Retention der antimikrobiellen Wirkung, durch das Vorliegen von Phytinsäure oder Phytin und einem anionischen Puffer bei ausgedehnten Waschvorgängen deutlich verbessert war.

Beispiel 6

Unter Verwendung des Waschverfahrens von 10, 31, 51,5 und 71,5 ml von Beispiel 5 wurden die folgenden Verbindungen auf HAP- Substantivität getestet: Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC), Phytinsäure/Phosphorsäure/Cetylpyridiniumchlorid (PaPC). Das CPC war, wie in Beispiel 3 beschrieben, 0,0015 M. Die PaPC- Lösung wurde hergestellt durch Zugeben von 92,6 µl Phytinsäure (40 Gew.-%-ige Lösung, Aldrich Chemical Co., Inc.) und 20 ml Wasser in einen 100 ml Becher. Zu dieser Lösung wurden 3,45 g Phosphorsäure (85 Gew.-%-ige Lösung, Mallinckrodt) gegeben und der pH durch tropfenweise Zugabe von 0,85 g 50 Gew.-%-iger Natriumhydroxidlösung auf 7,4 eingestellt. Das Volumen der Lösung wurde dann auf 40 ml gebracht. Diese Phytinsäure/Phosphatpufferlösung wurde dann mit 20 ml der 0,0045 M CPC-Stammlösung formuliert, um eine Formulierung, die 0,0012 M Phytinsäure, 0,5 M Phosphatpuffer, 0,0015 M Cetylpyridiniumchlorid enthielt, herzustellen. Die Ergebnisse des Glykolyse-pH-Tests von HAP, das mit den vorstehenden Verbindungen behandelt war, sind in Tabelle VI gezeigt. TABELLE VI pH als eine Funktion von HAP-Waschungen ml Wasserwaschung Wasser ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²PaCP=Phytinsäure, Phosphat und Cetylpyridiniumchlorid
Die Ergebnisse zeigen, daß die Retention von Cetylpyridiniumchlorid, gemessen durch die Retention von antimikrobieller Wirkung, während ausgedehnten Wasserwaschungen durch das Vorliegen von Phytinsäure mit nur Phosphatpuffer zum Kompatibilisieren der Phytinsäure und des Cetylpyridiniumchlorids deutlich verbessert ist.

Beispiel 7

Die Herstellung des HAP und die Behandlung des HAP mit Testlösungen war wie vorstehend beschrieben, ausgenommen, daß zusätzlich zum Anwenden einer 10 ml Waschung die Anzahl der Waschschritte verdoppelt war. Somit wurden Proben A, B, C und D nach dem Waschen mit 22, 63,5, 84,5 bzw. 105 ml entnommen. Unter Verwendung dieses Verfahrens wurden die folgenden Verbindungen auf HAP-Substantivität getestet: Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC) und die folgenden Metalle mit Phytinsäure/Phosphat/Cetylpyridiniumchlorid: Calcium: (Ca-PaPC), Magnesium (Mg-PaPC), Zinn (Sn-PaPC), Zink (Zn-PaPC), Strontium (Sr-PaPC) und Kupfer (Cu-PaPC). Das CPC wurde wie in Beispiel 3 hergestellt. Die, die Metalle enthaltenden Formulierungen wurden hergestellt durch Einwiegen der in Tabelle VII angegebenen Metallchloridmenge in gekennzeichnete Gefäße. TABELLE VII Herstellung von Metallchloridlösungen Metall Formel in das Gefäß gegebenes Gew. (g) Calcium Zink Strontium Zinn Magnesium Kupfer *FW = Formelgewicht
Ein 15 ml Aliquot einer 0,0045 M Phytinsäurelösung und ein 15 ml Aliquot einer 1,5 M Phosphorsäurelösung wurden dann in jedes Gefäß gegeben und der pH mit der tropfenweisen Zugabe von 15 %-igem Natriumhydroxid auf etwa 7 eingestellt. Ein 15 ml Aliquot einer 0,0045 M CPC-Lösung wurde dann in jede der vorstehenden Lösungen gegeben, um Formulierungen herzustellen, die 0,0015 M Metall, 0,0015 M Phytinsäure und 0,5 M Phosphat und 0,0015 M CPC enthielten. Die Zink, Strontium oder Kupfer enthaltenden Lösungen waren anfangs wasserklar, wobei ein Präzipitat nach mehreren Stunden beobachtet wurde.
Die HAP-Substantivität der die Metalle enthaltenden Formulierungen ist, gemessen durch den Glykolyse-pH-Test, in Tabelle VIII gegeben. TABELLE VIII pH als eine Funktion von HAP-Waschungen¹ Waschungsvolumen (ml) Wasser ¹CPC = Cetylpyridiniumchlorid, PaPC = Phytinsäure, Phosphat und Cetylpyridiniumchlorid, Ca = Calcium, Mg = Magnesium, Sn = Zinn, Zn = Zink, Sr = Strontium, Cu = Kupfer (II).
Diese Ergebnisse zeigen, daß das Vorliegen von Metallionen nicht mit der Fähigkeit von Phytinsäure zum Verbessern der Substantivität von CPC gegenüber Hydroxyapatit wechselwirkt.

Beispiel 8

Die folgenden Formulierungen wurden getestet, um die Substantivität von Cetylpyridiniumchlorid gegenüber HAP, das mit den Testverbindungen in einem getrennten Schritt behandelt worden war, vor dem Aussetzen des HAPs gegen Cetylpyridiniumchlorid, zu bestimmen: Wasser (Kontrolle), Phytinsäure, Natriumphosphat (NaH&sub2;PO&sub4;) und Zinn/Phytinsäure/Phosphat (Sn-PaP). Die Phytinsäure wurde mit 0,0015 M verwendet und aus einer 0,045 M Stammlösung durch Einbringen eines 5 ml Aliquots in ein Gläschen und Verdünnen mit 10 ml Wasser hergestellt. Der pH dieser Lösung war 2,5. Die Zinn/Phytinsäurelösung in 0,5 M Phosphatpuffer wurde hergestellt durch Einwiegen von 0,0051 ± 0,0001 g SnCl&sub2; in ein Gläschen und in Lösung bringen durch die Zugabe von 5 ml Wasser. Ein 5 ml Aliquot 0,0045 M Phytinsäure und ein 5 ml Aliquot 1,5 M Phosphatpuffer wurden zu der Zinnlösung gegeben, um eine Formulierung mit 0,0015 M Sn, 0,0015 M Phytinsäure und 0,5 M Phosphat herzustellen.
Das HAP wurde, wie in dem allgemeinen experimentellen Teil beschrieben, hergestellt und wurde mit 2 ml der Testlösungen, die wie vorstehend angegeben Phytinsäure enthielten, behandelt. Die HAP-Feststoffe wurden dann mit zwei 3 ml Portionen Wasser gewaschen und dann 2 ml 0,0015 M CPC-Lösung ausgesetzt. Die HAP-Suspensionen wurden dann unter Verwendung des ausgedehnten Waschverfahrens von 22, 63,5, 84,5 und 105 ml, welches in Beispiel 7 beschrieben ist, gewaschen.
Die durch den Glykolyse-pH-Test gemessenen Substantivitäten der Formulierungen sind in Tabelle IX gegeben. TABELLE IX pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Waschungsvolumen (ml) Wasser Phytinsäure * Sn-PaP = Zinn, Phytinsäure und Phosphat
Die Ergebnisse zeigen, daß die Zugabe von Zinn nicht mit dem vorteilhaften Effekt von Phytinsäure wechselwirkt, selbst bei ausgedehnten Waschungen des HAP. Diese Ergebnisse zeigen auch, daß die vorteilhaften Effekte von Phytinsäure und Zinn/Phytinsäure durch ein zweistufiges Aussetzen des HAPs ausgeübt werden können.

Beispiel 9

In diesem Versuch war die Herstellung von HAP und die Behandlung von HAP mit den Testlösungen wie vorstehend im allgemeinen experimentellen Teil beschrieben. Die folgenden Lösungen wurden, gemessen durch den Glykolyse-pH-Test, auf HAP-Substantivität getestet:
A. Wasser (Kontrolle), Cetylpyridiniumchlorid (CPC)
B. Kupfer/Phytinsäure/Natriumbicarbonat (CuPaB)
C. Cetylpyridiniumchlorid/Natriumbicarbonat (CPCB)
D. N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)
E. Kupfer/Phytinsäure/Natriumbicarbonat/Cetylpyridiniumchlorid (Cu-PaBC)
F. Phytinsäure/Natriumbicarbonat/Cetylpyridiniumchlorid (PaBC)
G. Kupfer/Phytinsäure/Natriumbicarbonat/N-tetradecyl-4- ethylpyridiniumbromid (Cu-PaBT).
Die Konzentrationen der Komponenten ist 0,0015 M, ausgenommen Natriumbicarbonat mit 0,5 M.
Eine 0,0045 M Lösung von N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid wurde hergestellt durch Zugeben von 0,0173 ± 0,0001 g N- Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid in einen 10 ml Meßkolben und Verdünnen bis zur Marke mit Wasser.
Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle X gegeben. TABELLE X pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Proben Waschungsvolumen (ml) Wasser ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²CuPaB=Kupfer, Phytinsäure und Natriumbicarbonat ³CPCB=Cetylpyridiniumchlorid und Natriumbicarbonat &sup4;TDEP=N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid &sup5;Cu-PaBC=Kupfer, Phytinsäure, Natriumbicarbonat und Cetylpyridiniumchlorid &sup6;PaBC=Phytinsäure, Natriumbicarbonat und Cetylpyridiniumchlorid &sup7;Cu-PaBT=Kupfer, Phytinsäure, Natriumbicarbonat und N-Tetradecyl-4- ethylpyridiniumbromid.
Die Ergebnisse zeigen, daß Natriumbicarbonat in Kombination mit Phytinsäure und Cetylpyridiniumchlorid so effektiv wie Phosphatpuffer wirkt. Zusätzlich wirkt Ethyltetradecylpyridiniumbromid so gut wie Cetylpyridiniumchlorid als ein antimikrobielles Mittel in Kombination mit Phytinsäure, Kupfer und Bicarbonatpuffer.

Beispiel 10

Es wurde eine in vivo Studie durchgeführt, um die Fähigkeit der Phytinsäure enthaltenden Testformulierungen zum Inhibieren der experimentellen Bildung von Gingivitis in Beagle-Hunden zu bestimmen.
Reinrassige weibliche Beagle-Hunde, 2 bis 3 Jahre alt, mit natürlich auftretender Gingivitits wurden statistisch in Gruppen von jeweils vier Tieren aufgeteilt. Nach 14 Tagen Adaption wurden die Zähne der Hunde abgeschabt, um supragingivalen Zahnstein zu entfernen und poliert. Eine Woche nachfolgend auf die Prophylaxe, während welcher Zeit eine orale Pflege durch Bürsten eingehalten wurde, wurde gemessen durch das Verfahren von Loe, J. Periodontol., 38, 610 (1967) und Loe und Silness, Acta Odont Scand, 21, 533 (1963), ein Grundlinien-Gingivitisindex erhalten. Nach dem Bestimmen des Ausgangsgingivitisindex wurden die Zähne von jeder Gruppe zweimal täglich, fünf Tage pro Woche, mit etwa 10 ml einer der folgenden Mundspülungen besprüht:
(A) Cetylpyridiniumchlorid (CPC)
(B) Zink/Phytinsäure/Cetylpyridiniumchlorid/Phosphat
(C) Kupfer/Phytinsäure/Cetylpyridiniumchlorid/Bicarbonat
(D) Zinn/Phytinsäure/Cetylpyridiniumchlorid/Phosphat
(E) Phytinsäure/Cetylpyridiniumchlorid/Phosphat.
Alle Komponenten lagen mit einer Konzentration von 0,0015 M vor, ausgenommen Phosphat und Bicarbonat, welche mit 0,5 M vorlagen und die Metalle, welche mit 0,0014 M vorlagen.
Nach vier Behandlungswochen wurde der Gingivalindex wieder gemessen. Die in Tabelle XI gegebenen Ergebnisse, welche das Ansteigen des Gingivalindex darstellen, zeigen, daß die Phytinsäure/Cetylpyridiniumchlorid/Phosphat-Zusammensetzung die effektivste getestete Zusammensetzung zum Inhibieren des Verschlechterung des gingivalen Gesundheitszustands war. Die Phytinsäure enthaltenden Testverbindungen ergaben einen geringeren Anstieg des Gingivalindex, verglichen mit dem Cetylpyridiniumchlorid alleine. TABELLE XI Formulierung Änderung des Gingival-Index über 4 Wochen aCPC=Cetylpyridiniumchlorid Phyt.=Phytinsäure Phos.=Phosphat Bicarb.=Bicarbonat

Beispiel 11 Retention von CPC auf Hydroxyapatit

In verschiedene Reagenzgläser, welche (1) 4,5 mM Cetylpyrdiniumchlorid (CPC), (2) 4,5 mM Phytinsäure, 4,5 mM CPC und 0,5 M Phosphat, pH 7,47, und (3) 4,5 mM CPC in 0,5 M Phosphat enthielten, wurden 100 mg gewaschenes Hydroxyapatit gegeben (zugegeben als 1 ml einer 100 mg/ml Suspension in Wasser). Die Suspensionen wurden für 10 Minuten gemischt, zentrifugiert, ein 200 µl Aliquot des Überstands entfernt und mit 3,0 ml Wasser verdünnt und die Absorption des verdünnten Aliquots bei 260 Nanometer gemessen.
Der in jedem Reagenzglas verbleibende Überstand wurde vorsichtig entnommen und der verbleibende Hydroxyapatit in 3,0 ml Wasser resuspendiert und für 10 Minuten gemischt. Diese Suspensionen wurden wieder zentrifugiert und ein 200 µl Aliquot des Überstands entnommen, verdünnt und die Ultraviolettabsorption bei 260 Nanometer gemessen. Der Überstand wurde nach dem Bestimmen der Absorption verworfen. Das Resuspensionsverfahren des Hydroxyapatits in 3 ml Wasser, Mischen, Zentrifugieren und Messen der Absorption des Überstands wurde weitere sechsmal wiederholt. Durch die Kenntnis dessen, wieviel CPC auf Hydroxyapatit adsorbiert wurde und wieviel entfernt wurde bei jeder Waschung, wurde die Anzahl von Waschungen bestimmt, die erforderlich ist, um das CPC von dem Hydroxyapatit zu entfernen. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle XII gegeben. TABELLE XII Probe Prozent anfangs auf Hydroxyapatit adsorbiertes *CPC Anzahl von berechneten Waschung zum Entfernen des gesamten CPC von Hydroxyapatit Phytinsäure Phosphat *CPC=Cetylpyridiniumchlorid
Die Ergebnisse zeigen, daß eine C-O-P-Bindungen enthaltende Verbindung der vorliegenden Erfindung, wie etwa Phytinsäure, die Menge von auf dem Hydroxyapatit adsorbiertern CPC erhöht und bewirkt, daß CPC mit einer geringeren Rate desorbiert wird.

Beispiel 12 Kompatibilität von Calcium mit Phytinsäure und CPC in der Gegenwart von Phosphat

Um die Kompatibilität von Metallionen mit Phytinsäure und Cetylpyridiniumchlorid (CPC) bei Vorliegen eines Phosphatpuffers zu bestimmen, wurde eine 0,0012 M Lösung von Phytinsäure in einem 0,5 M Phosphatpuffer (pH 7,32), die 0,0015 M CPC enthielt, hergestellt. Zu getrennten 100 µl Aliquoten dieser Lösung wurden 15, 30, 45, 60 oder 75 µl einer 0,01 M Calciumchloridlösung gegeben. Dies ergab variierende Verhältnisse von Calcium zu Phytinsäure in der Gegenwart von CPC im Phosphatpuffer. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIII aufgeführt und zeigen den kompatibilisierenden Effekt von Phosphatpuffer auf CPC/Phytinsäurelösungen wenn sie Calciumionen ausgesetzt sind. TABELLE XIII molares Verhältnis von Phytinsäure Beobachtung klar leicht trübe trübe *CPC=Cetylpyridiniumchlorid

Beispiel 13 Wirkung von oberflächenaktiven Mitteln auf das Halten von CPC und Phytatsäure in Lösung

Verschiedene Mengen der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel Polysorbat 80 (ICI Americas Inc., Wilmington, DE) und Poloxamer 407 (BASF Wyandotte Corp., Parsippany, NJ) und das anionische oberflächenaktive Mittel Hamposyl L-30 (WR Grace & Co., CT) wurden in einer 3,0 mM CPC-Lösung gelöst. Polysorbat 80 ist ein Polyethylenoxidsorbitanester mit einer Molekularformel von C&sub6;&sub4;H&sub1;&sub2;&sub5;O&sub2;&sub6;, einem ungefähren Molekulargewicht von 1309 Dalton und ist erhältlich als Tween 80. Poloxamer 407 ist ein Poly(oxyethylen)- Poly(oxypropylen)-Blockpolymer, das kommerziell als Pluronic F127 von BASF erhältlich ist und hat ein Molekulargewicht von ungefähr 12.600 Dalton. Hamposyl L-30 ist ein oberflächenaktives Mittel, das von der W. R. Grace Company erhältlich ist und enthält bezüglich des Gewichts ungefähr 30 % Natriumlaurylsarcosinat, 68 % Wasser und 1 bis 2 % Natriumlaurat. Gleiche Volumina von jeder der Lösungen aus oberflächenaktivem Mittel/CPC-Lösungen und 3,0 mM Natriumphytat (pH = 7) wurden dann in kleinen Gläschen gemischt. Die Gewichtsprozente der oberflächenaktiven Mittel, die in den Proben vorlagen, lagen zwischen 0 (Kontrolle) und 0,4 %. Die Gläschen wurden verschlossen und geschüttelt und für etwa 30 Minuten visuell beobachtet. Die Inhalte von jedem Glas wurden dann in ein getrenntes Kunststoffreagenzglas gegeben und zentrifugiert. Der Überstand wurde dann durch ein 0,2 Mikrometer Nylon Spritzenfilter abfiltriert. Ein 200 µl Anteil des Filtrats wurde in 3,0 ml Wasser gelöst und die UV- Absorption bei 260 nm bestimmt und mit einem ähnlichen Aliquot mit 1,5 mM CPC verglichen. Die Ergebnisse für Polysorbat 80 ergaben als niedrigsten Gehalt von zugegebenem oberflächenaktivem Mittel, der die Löslichkeit des CPCs und der Phytinsäure unter diesen Bedingungen aufrechterhielt, etwa 0.1 Gew.-%, für Polyoxamer 407 und Hamposyl L-30 war der niedrigste Gehalt etwa 0,2 Gew.-%.

Beispiel 14 Substantivitität von Phytat/CPC-Lösungen, die durch oberflächenaktive Mittel kompatibilisiert sind

Die Herstellung des HAPs und die Behandlung des HAPs mit Testlösungen war wie vorstehend im allgemeinen experimentellen Teil beschrieben, außer daß die verwendete HAP-Menge auf 333 µl einer 100 mg/ml Suspension verringert war und das Volumen der Wasserwaschungen erhöht war, um behandelte HAP-Proben zu ergeben, die mit 22, 63,5, 84,5 und 105 ml Wasser gewaschen waren. Die folgenden Formulierungen von Beispiel 13 wurden getestet, um die Substantivität von CPC gegenüber HAP unter Verwendung dieses Tests zu bestimmen:
A. 1,5 mM CPC
B. Das filtrierte Polysorbat 80 mit 0,1 Gew.-%.
C. Das filtrierte Polysorbat 80 mit 0,2 Gew.-%.
D. Das filtrierte Polysorbat 80 mit 0,3 Gew.-%.
E. Das filtrierte Polysorbat 80 mit 0,4 Gew.-%.
F. Das filtrierte Polysorbat 80 mit 0,5 Gew.-%.
G. Das filtrierte Hamposyl L-30 mit 0,2 Gew.-%.
H. Das filtrierte Hamposyl L-30 mit 0,3 Gew.-%.
I. Das filtrierte Poloxamer 407 mit 0,2 Gew.-%.
J. Das filtrierte Poloxamer 407 mit 0,3 Gew.-%.
Der pH nach Inkubation als eine Funktion von HAP-Waschungen ist für diese Lösungen in diesem Test in Tabelle XIV gezeigt. TABELLE XIV pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Volumen der Wasserwaschung
Zusätzlich wurden 50 µl Aliquote der HAP-Proben in verschiedenen Stadien der Wasserwaschung entnommen, in 3,0 ml 3 N HCl gelöst und durch UV auf den CPC-Gehalt durch den Absorptionsgrad bei 260 nm analysiert. Die Ergebnisse aus dieser Analyse sind in Tabelle XV gezeigt. TABELLE XV UV-Absorption oder gelöstes HAP aus dem Waschungsversuch, welcher die Menge von noch auf dem HAP vorliegendem CPC quantifiziert UV Absorption Mittel von 2 Waschung
Diese Ergebnisse zeigen, daß Polysorbat 80 (Proben B bis F) und Polyoxamer 407 (Proben I und J) sowohl das CPC als auch die Phytinsäure in Lösung halten können und nicht wesentlich mit der erhöhten, dem Vorliegen von Phytinsäure zuzuschreibenden Substantivität wechselwirken. Auf der anderen Seite ist Hamposyl L-30 (Proben G und H) in der Lage das Phytinsäure- und CPC-Gemisch in Lösung zu halten, tritt aber mit der von Phytinsäure vermittelten verbesserten Substantivität in Wechselwirkung.

Beispiel 15 Verwendung von Natriumbicarbonat zum Halten von Phytat und TDEP in Lösung

Aliquote einer 1,5 M Lösung von Natriumbicarbonat wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot von 4,5 mM wässriger N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)-Lösung und ein 1,00 ml Aliquot einer 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden in jedes Gläschen gegeben, um 1,5 mM Natriumphytat, 1,5 mM TDEP und verschiedene Gehalt von Natriumbicarbonat (zwischen 0 und 2,5 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden wieder aufgebracht und die Gläschen geschüttelt und dann nach dem Stehen für 30 Minuten bei Raumtemperatur (16ºC bis 25ºC) visuell betrachtet. Die beobachtete Trübung ist in Tabelle XVI gegeben und zeigt, daß 1,64 Gew.-% Natriumbicarbonat erforderlich sind, um das Natriumphytat und DTEP in Lösung zu halten. TABELLE XVI Beobachtungen der Wechselwirkung zwischen Natriumphytat und TDEP bei verschiedenen Natriumbicarbonatgehalten Gewichtsprozent NaHCO&sub3; Visuelle Beobachtung sehr trübe trübe leicht trübe wenig trübe klar

Beispiel 16 Verwendung von Polysorbat, um Phytat und TDEP in Lösung zu halten

Aliquote von 1,5 Gew.-% Polysorbat 80 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und auf 1,00 ml Gesamtvolumen mit Wasser verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot von 4,5 mM wässriger N- Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)-Lösung und ein Aliquot von 1,00 ml einer 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden in die Polysorbat 80 enthaltenden Gläschen gegeben, um 1,5 mM Natriumphytat, 1,5 mM TDEP mit verschiedenen Gehalten von Polysorbat 80 (zwischen 0 und 0,5 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden erneut angebracht und die Gläschen geschüttelt und die Lösungen für eine gewisse Zeit visuell beobachtet. Der Inhalt von jedem Gläschen wurde dann in ein Kunststoffreagenzglas übergeführt, zentrifugiert und der Überstand durch ein 0,2 µm Nylonspritzenfilter filtriert. Ein 200 µl Teil des Filtrats wurde in 3,00 ml Wasser gelöst und die UV-Absorption bei 260 nm bestimmt und mit einer ähnlichen Probe von 1,5 mM TDEP verglichen. Die Ergebnisse der visuellen Beobachtungen und die Prozentanteile des ursprünglichen TDEP, die in Lösung nach dem Filtrieren verbleiben, sind in Tabelle XVII gegeben. TABELLE XVII Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und TDEP in Polysorbat 80 Gew.-Prozent Polysorbat 80 visuelle Beobachtung Prozente des ursprünglichen TDEP in Lösung nach dem Filtrieren trübe leicht trübe klar
Die Ergebnisse zeigen, daß, wie visuell beobachtet und durch die UV-Absorption angezeigt, etwa 0,075 Gew.-% Polysorbat das Phytat und TDEP in Lösung hielten.

Beispiel 17 Verwendung von Hamposyl, um Phytat und TDEP in Lösung zu halten

Aliquote einer 1,5 Gew.-%-igen Lösung von Hamposyl L-30 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM wässriger N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)-Lösung und ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden zugegeben, um 1,5 mM Natriumphytat und 1,5 mM TDEP mit verschiedenen Gehalten von Hamposyl L-30 (zwischen 0 und 0,5 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden erneut aufgebracht, die Gläschen geschüttelt und die Lösungen visuell über eine bestimmte Zeit (für etwa 1 Stunde) beobachtet. Der Inhalt von jedem Gläschen wurde in ein getrenntes Kunststoffreagenzgläser übergeführt, zentrifugiert und der Überstand durch ein 0,2 µm Nylonspritzenfilter filtriert. Ein 200 µl Anteil des Filtrats wurde in 3,00 ml Wasser gelöst und die UV-Absorption bei 260 nm bestimmt und mit einer ähnlichen Probe von 1,5 mM TDEP verglichen. Die Ergebnisse der visuellen Beobachtungen und die Prozentanteile von dem ursprünglichen TDEP, welche in Lösung verbleiben, sind in Tabelle XVIII gegeben. TABELLE XVIII Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und TDEP in Hamposyl L-30 Gew.-Prozent Hamposyl L-30 visuelle Beobachtung Prozente des ursprüngl. TDEP in Lösung nach dem Filtrieren trübe leicht trübe klar
Die Ergebnisse zeigen, daß die Menge von Hamposyl L-30, die erforderlich ist, um das Phytat und TDEP in Lösung zu halten, etwa 0,1 Gew.-% ist.

Beispiel 18 Verwendung von Poloxamer, um Phytat und TDEP in Lösung zu halten

Aliquote einer 1,5 Gew.-%-igen Lösung von Poloxamer 407 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM wässriger N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)-Lösung und ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden zugegeben, um 1,5 mM Natriumphytat und 1,5 mM TDEP mit verschiedenen Gehalten von Poloxamer 407 (zwischen 0 und 0,5 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden erneut aufgebracht, die Gläschen geschüttelt und die Lösungen visuell über eine bestimmte Zeit (für etwa 1 Stunde) beobachtet. Der Inhalt von jedem Gläschen wurde in ein getrenntes Kunststoffreagenzgläser übergeführt, zentrifugiert und der Überstand durch ein 0,2 µm Nylonspritzenfilter filtriert. Ein 200 µl Anteil des Filtrats wurde in 3,00 ml Wasser gelöst und die UV-Absorption bei 260 nm bestimmt und mit einer ähnlichen Probe von 1,5 mM TDEP verglichen. Die Ergebnisse der visuellen Beobachtungen und die Prozentanteile von dem ursprünglichen TDEP, welche in Lösung verbleiben, sind in Tabelle XIX gegeben. TABELLE XIX Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und TDEP in Poloxamer 407 Gew.-Prozent Poloxamer 407 visuelle Beobachtung Prozente des ursprüngl. TDEP in Lösung nach dem Filtrieren trübe leicht trübe weniger trübe klar
Die Ergebnisse zeigen, daß die Menge von Poloxamer 407, die erforderlich ist, um das Phytat und TDEP in Lösung zu halten, über 0,10 Gew.-% ist.

Beispiel 19 Verwendung von Polysorbat, um Phytat und Sanguinarin in Lösung zu halten

Aliquote einer 10 Gew.-%-igen Lösung von Polysorbat 80 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM wässriger Sanguinarin-Lösung und ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden in jedes Gläschen gegeben, um 1,5 mM Natriumphytat und 1,5 mM Sanguinarin mit verschiedenen Gehalten von Polysorbat 80 (zwischen 0 und 3,3 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden erneut aufgebracht, die Gläschen geschüttelt und die Lösungen visuell über eine Stunde beobachtet. Die aufgezeichneten visuellen Beobachtungen sind in Tabelle XX gegeben und zeigen an, daß mehr als 1,67 Gew.-% Polysorbat 80 notwendig sind, um das Phytat und Sanguinarin in Lösung zu halten. TABELLE XX Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und Sanguinarin in Polysorbat 80 Gew.-Prozent Polysorbat 80 visuelle Beobachtung trübe weniger trübe klar

Beispiel 20 Verwendung von Hamposyl, um Phytat und Sanguinarin in Lösung zu halten

Aliquote einer 3 Gew.-%-igen Lösung von Hamposyl L-30 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM wässriger Sanguinarin-Lösung und ein 1,00 ml Aliquot aus 4,5 mM Natriumphytatlösung wurden in jedes Gläschen gegeben, um 1,5 mM Natriumphytat und 1,5 mM Sanguinarin mit verschiedenen Gehalten von Hamposyl L-30 (zwischen 0 und 0,8 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden erneut aufgebracht, die Gläschen geschüttelt und die Lösungen visuell über eine Stunde beobachtet. Die aufgezeichneten visuellen Beobachtungen sind in Tabelle XXI gegeben und zeigen an, daß mehr als 0,67 Gew.-% Hamposyl L-30 notwendig sind, um das Phytat und Sanguinarin in Lösung zu halten. TABELLE XXI Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und Sanguinarin in Hamposyl L-30 Gew.-Prozent Hamposyl L-30 visuelle Beobachtung trübe weniger trübe klar

Beispiel 21 Substantivität von TDEP/Phytinsäurelösungen, die durch Bicarbonat oder oberflächenaktive Mittel kompatibilisiert sind

Die Herstellung des HAP und die Behandlung des HAP mit Testlösungen war wie vorstehend in Beispiel 14 beschrieben. Die folgenden Formulierungen wurden getestet, um die Substantivität von TDEP gegenüber HAP unter Verwendung dieses Tests zu bestimmen:
A. 1,5 mM Cetylpyridiniumchlorid (CPC)
B. 1,5 mM N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid (TDEP)
C. 1,5 mM TDEP in 0,5 M Natriumbicarbonat (TDEP B)
D. 1,5 mM TDEP in 0,5 M Natriumbicarbonat, welches 1,5 mM Phytinsäure (TDEPPaB) enthält
E. 1,5 mM TDEP, welches 0,4 % Polysorbat 80 (TDEPPoly) enthält
F. 1,5 mM TDEP, welches 0,4 % Poloxamer 407 (TDEPPolx) enthält
G. Lösung E, welche zusätzlich 1,5 mM Phytinsäure enthält (TDEPPaPoly)
H. 1,5 mM TDEP, welches 0,4 % Hamposyl L-30 und 1,5 mM Phytinsäure enthält (TDEPPaHamp)
I. Lösung F, welche zusätzlich 1,5 mM Phytinsäure enthält (TDEPPaPolx)
Der pH als eine Funktion von HAP-Waschungen ist für diese Lösungen in diesem Test in Tabelle XXII gezeigt. TABELLE XXII pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Waschungsvolumen (ml) ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²TDEP=N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid ³TDEPB=TDEP und Natriumbicarbonat &sup4;TDEP-PaB=TDEP, Phytinsäure und Natriumbicarbonat &sup5;TDEP-Poly=TDEP und Polysorbat 80 &sup6;TDEP-Polx=TDEP und Poloxamer 407 &sup7;TDEPPa-Poly=TDEP, Phytinsäure und Polysorbat 80 &sup8;TDEPPa-Hamp=TDEP, Phytinsäure und Hamposyl L-30 &sup9;TDEPPa-Polx=TDEP, Phytinsäure und Poloxamer 407
Zusätzlich wurden 50 µl Aliquote der HAP-Proben bei verschiedenen Wasserwaschschritten entnommen, in 3,0 ml 3 N HCl gelöst und durch UV auf den CPC-Gehalt durch den Absorptionsgrad bei 260 nm analysiert. Die Ergebnisse dieser Analysen sind in Tabelle XXIII gegeben. TABELLE XXIII Waschungsvolumen (ml) ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²TDEP=N-Tetradecyl-4-ethylpyridiniumbromid ³TDEPB=TDEP und Natriumbicarbonat &sup4;TDEP-PaB=TDEP, Phytinsäure und Natriumbicarbonat &sup5;TDEP-Poly=TDEP und Polysorbat 80 &sup6;TDEP-Polx=TDEP und Poloxamer 407 &sup7;TDEPPa-Poly=TDEP, Phytinsäure und Polysorbat 80 &sup8;TDEPPa-Hamp=TDEP, Phytinsäure und Hamposyl L-30 &sup9;TDEPPa-Polx=TDEP, Phytinsäure und Poloxamer 407
Diese Ergebnisse in Verbindung mit den Ergebnissen der Solubilität von Phytinsäure und TDEP in der Gegenwart von Bicarbonat oder oberflächenaktiven Mitteln zeigen an, daß bei bestimmten Konzentrationen Bicarbonat, Polysorbat 80, Hamposyl L-30 und Poloxamer 407 alle TDEP und Phytinsäure in Lösung halten können, aber nur Poloxamer 407 und Polysorbat 80 es der Phytinsäure erlauben die Substantivität von TDEP gegnüber Hydroxyapatit zu verbessern.

Beispiel 22 Substantivität von Phytinsäurekombinationen mit Sanguinarin, kompatibilisiert durch oberflächenaktive Mittel

Die Herstellung des HAP und die Behandlung des HAP mit Testlösungen war wie vorstehend in Beispiel 14 beschrieben. Die folgenden Formulierungen wurden getestet, um die Substantivität von Sanguinarin gegenüber HAP zu bestimmen:
A. 1,5 mM Cetylpyridiniumchlorid (CPC)
B. 1,5 mM Sanguinarin (Sa)
C. 1,5 mM Sanguinarin, welches 3,33 % Polysorbat 80 (SaPoly) enthält
D. Lösung C, welche zusätzlich 1,5 mM Phytinsäure (SaPaPoly) enthält
E. 1,5 mM Sanguinarin, welches 0,75 % Hamposyl L-30 (SaHamp) enthält (das Gemisch wurde unmittelbar vor der Verwendung filtriert, da sich ein Präzipitat bildete)
F. Lösung E, welche zusätzlich 1,5 mM Phytinsäure enthält, wobei alle Komponenten löslich sind (SaPaHamp).
Der pH als eine Funktion von HAP-Waschungen ist für diese Lösungen in Tabelle XXIV gegeben. TABELLE XXIV pH als eine Funktion von HAP-Waschungen Waschungsvolumen (ml) ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²Sa=Sanguinarin ³SaPoly=Sanguinarin und Polysorbat 80 &sup4;SaPaPoly=Sanguinarin, Phytinsäure und Polysorbat 80 &sup5;SaHamp=Sanguinarin und Hamposyl L-30 &sup6;SaPaHamp=Sanguinarin, Phytinsäure und Hamposyl L-30
Zusätzlich wurden 50 µl Aliquote der HAP-Proben zu verschiedenen Stadien des Wasserwaschens entnommen, in 3,0 ml 3 N HCl gelöst und durch UV auf den Sanguinaringehalt über den Absorptionsgrad bei 260 nm untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse sind in Tabelle XXV gezeigt. TABELLE XXV Waschungsvolumen (ml) ¹CPC=Cetylpyridiniumchlorid ²Sa=Sanguinarin ³SaPoly=Sanguinarin und Polysorbat 80 &sup4;SaPaPoly=Sanguinarin, Phytinsäure und Polysorbat 80 &sup5;SaHamp=Sanguinarin und Hamposyl L-30 &sup6;SaPaHamp=Sanguinarin, Phytinsäure und Hamposyl L-30
Diese Ergebnisse zeigen in Verbindung mit den Ergebnissen bezüglich der Solubilität von Phytinsäure und Sanguinarin in der Gegenwart von Polysorbat 80 und Hamposyl L-30, daß bei bestimmten Konzentrationen Polysorbat 80 und Hamposyl L-30, oberflächenaktive Mittel, sowohl Sanguinarin als auch Phytinsäure kompatibilisieren können. Zusätzlich erlauben es sowohl Polysorbat 80 als auch Hamposyl L-30 der Phytinsäure die Substantivität von Sanguinarin gegenüber Hydroxyapatit zu verbessern.

Beispiel 23

Eine Cetylpyridiniumchlorid, Natriumphytat und Natriumbicarbonat enthaltende Formulierung für Versuche mit Menschen ist in Tabelle XXVI gegeben. Diese Formulierung wurde mit Wasser und einer Mundspülung, die CPC, aber keine Phytinsäure enthielt, getestet. 24 Versuchspersonen, 19 bis 57 Jahre alt, wurden in einem Crossover-Modell mit 8-wöchigen 2- fachen Messungen aufgenommen. Bei jeder wöchentlichen Sitzung erfuhren die Versuchspersonen zwei Grundlinienmessungen (Vorbehandlung), spülten dann mit Mundspülung und etwa 8 Stunden später fanden zwei Nachbehandlungsmessungen statt. Supragingivaler Plaque wurde vollständig von vorab ausgewählten Ramford-Zähnen (Ramford teeth) für eine Vorbehandlung zur mikrobiellen Analyse und eine 8 Stunden Nachbehandlung entnommen. Auf diesen Plaqueproben wurden Analysen auf aerobe, anaerobe und Fusobakterien durchgeführt. Das Verhältnis des Log der Nachbehandlungsbakterienauszählungen zu den Bakterienauszählungen nach der Vorbehandlung (Grundlinie), einhundertmal, ist in Tabelle XXVII gezeigt. TABELLE XXVI Komponente Gramm Ungefähre Gewichtsprozent Cetyl-Pyridiniumchlorid Natriumbicarbonat Zitronensäure Glycerin Frisches Minzaroma Natürliches Menthol Saccharinpulver Propylenglykol Natriumphytat (43 Gew.-%-Lösung) Gereinigtes Wasser Um 6 Liter Volumen zu ergeben TABELLE XXVII Bakterien-typ Behandung mit der Mundspülung von Beispiel 25 Behandlung mit einer kommerziell erhältlichen CPC enthaltenden Mundspülung Behandlung mit Wasser Aerobe Anaerobe Fusobakterien
Mehrbereichsanalysen zeigten, daß die Ergebnisse unter Verwendung der CPC und Phytinsäure enthaltenden Mundspülung die einzigen waren, welche deutlich verschieden von Wasser waren. Diese Ergebnisse zeigen an, daß die Zugabe von Phytinsäure zu CPC in der Gegenwart eines Kompatibilisierungsmittels (Bicarbonatpuffer in dieser Formulierung) verlängerte antibakterielle Wirkungen in supragingivalem Plaque ausüben können.

Beispiel 24 Analysen des CPC-Gehalts in Plaqueproben, die in dem in Beispiel 23 beschriebenen Versuch gesammelt wurden.

Während dem in Beispiel 23 beschriebenen Versuch wurde Plaque nach 8 Stunden über Nacht von den vorab ausgewählten Ramford- Zähnen geerntet. Zusätzlich wurde 2 Stunden nach der Behandlung Plaque von den gegenüberliegenden Ramford-Zähnen geerntet. Schließlich wurden Plaque-Proben 4 Stunden nach der Behandlung von den vier zweiten Backenzähnen gesammelt. Alle Plaqueproben wurden in 1 ml Ringers-Lösung angeordnet und später unter Verwendung von HPLC auf den CPC-Gehalt analysiert. Für die drei Zeitpunkte (2, 4 und 8 Stunden) der Nachbehandlung war die mittlere CPC-Gewinnung bei Versuchspersonen, die die Formulierung von Beispiel 23 verwendeten, etwa doppelt so hoch wie im Vergleich mit der CPC-Gewinnung bei Versuchspersonen, die eine Mundspülung verwendeten, die CPC aber keine Phytinsäure enthielt.

Beispiel 25 Schwefelanalyse des Atems von Menschen, die die Formulierung von Beispiel 23 verwenden

Flüchtige Schwefelverbindungen (VSC) wurden gemessen unter Verwendung eines tragbaren industriellen Sulfidmonitorgerätes (Modell 1170, 0,5 ppm Vollausschlag, erhältlich von der Interscan Corp., Chatsworth, CA), wie von Rosenberg et al, J. Dental Reserarch, 70, 1436-1440 (1991) beschrieben. Der 4-Tage Versuch bestand aus 6 Freiwilligen, die statistisch von einer CPC enthaltenden Mundspülung (aber nicht Phytinsäure) zu der Formulierung von Beispiel 23 (CPC-Phytinsäure/Bicarbonat enthaltend) übergingen. Die Freiwilligen bürsteten ihre Zähne bei Nacht unter Verwendung ihrer herkömmlichen Zahnpaste und Zahnbürste, gefolgt durch ein Spülen für 60 Sekunden mit 10 ml Mundspülung. Die Freiwilligen schliefen während der Nacht. Am nächsten Morgen unterließen die Freiwilligen das Essen und Trinken und minimierten das Reden bevor sie ihren Atem auf dem tragbaren Sulfidmonitor (PSM) messen ließen. Die Atemmessung wurde auf dem PSM durchgeführt, nachdem die Freiwilligen ihren Mund für 3 Minuten geschlossen hielten. Fünf aufeinanderfolgende Signalwerte auf dem PSM wurden für jeden Freiwilligen bei jeder Morgenmessung aufgezeichnet. Die Morgenmessungen wurden an aufeinanderfolgenden Tagen der Woche durchgeführt (Dienstag bis Freitag). Die mittleren Morgenatemaufzeichnungen nach Verwendung der Formulierung von Beispiel 23 zeigten, gemessen auf dem PSM, verglichen mit durchschnittlichen Morgenatemmessungen nach der Verwendung einer Mundspülung mit ähnlichen CPC-Gehalten aber ohne Phytinsäure, eine 50 %-ige Verringerung von flüchten Schwefelkomponenten.

Vergleich A Verwendung von Natriumbicarbonat zum Halten von Phytat und Sanguinarin in Lösung

Das Verfahren von Beispiel 15 wurde wiederholt, wobei die TDEP-Lösung durch eine 4,5 mM Lösung Sanguinarin substituiert wurde und die Bicarbonatlösungsmenge zwischen 0 und 8 Gew.-% lag. Die Ergebnisse des Versuchs sind in Tabelle XXVIII gegeben und zeigen, daß bei 8 % Natriumbicarbonat die Phytinsäure und Sanguinarin nicht vollständig löslich waren. TABELLE XXVIII Beobachtungen der Wechselwirkung zwischen Natriumphytat und Sanguinarin bei verschiedenen Gehalten von Natriumbicarbonat Gew.-Prozent NaHCO&sub3; visuelle Beobachtung sehr trübe trübe

Vergleich B Verwendung von Poloxamer, um Phytat und Sanguinarin in Lösung zu halten

Aliquote einer 10 Gew.-%-igen Lösung von Poloxamer 407 wurden in Dramgläschen (3,7 ml) angeordnet und mit Wasser auf 1 ml Gesamtvolumen verdünnt. Ein 1,00 ml Aliquot der wässrigen 4,5 mM Sanguinarinlösung und 1,00 ml 4,5 mM Natriumphytat wurden in jedes Gläschen gegeben, um 1,5 mM Natriumphytat und 1,5 mM Sanguinarin mit verschiedenen Gehalten von Poloxamer 407 (zwischen 0 und 3,3 Gew.-%) zu ergeben. Die Verschlüsse wurden wieder angebracht, die Gläschen geschüttelt und dann für eine Stunde visuell beobachtet. Die aufgezeichneten visuellen Beobachtungen sind in Tabelle XXIX gegeben und zeigen an, daß sogar bei 3,33 Gew.-% Poloxamer das Sanguinarin und Phytat nicht in Lösung blieben. TABELLE XXIX Beobachtungen und UV-Absorptionsdaten der Wechselwirkung von Natriumphytat und Sanguinarin in Poloxamer 407 Gew.-Prozent Poloxamer 407 visuelle Beobachtungen trübe
Andere Ausführungsformen der Erfindung werden für den Fachmann aus einer Betrachtung dieser Beschreibung oder der Praxis der hier offenbarten Erfindung offensichtlich. Die Beschreibung und die Beispiele sollen ausschließlich als beispielhaft angesehen werden, wobei der Bereich der Erfindung durch die folgenden Patentansprüche angezeigt wird.

Claims

1. Oralzusammensetzung, umfassend:

(a) von 0,001 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen mit C-O-P-Bindungen, ausgewählt aus Myo- Inositolhexakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositolpentakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositoltetrakis(dihydrogenphosphat) oder physiologisch verträglichen Salzen davon,

(b) von 0,001 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer kationischer antimikrobieller Verbindungen,

(c) von 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Kompatibilisierungsmittel und

(d) ein oral verträgliches Vehikel.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die kationische antimikrobielle Verbindung eine oder mehrere quaternäre Ammoniumverbindungen der Formel I

der Formel II

oder ein Gemisch davon ist,

worin

R¹ ein C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Alkyl ist,

R² Benzyl oder C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl ist,

R³ und R&sup4; unabhängig ein C&sub1;-C&sub7;-Alkyl oder -(CH&sub2;-CHOH-CH&sub2;-O)nH sind, worin n eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 ist,

R&sup5; -H, ein C&sub1;-C&sub7;-Alkyl oder -(CH&sub2;-CHOH-CH&sub2;-O)nH ist, worin n eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 ist, und

X&supmin; ein Chlorid-, Bromid-, Jodid- oder Fluoridion ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin die quaternäre Ammoniumverbindung Cetylpyridiniumchlorid oder N-Tetradecyl-4- ethylpyridiniumchlorid ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die kationische antimikrobielle Verbindung Sanguinarin ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Kompatibilisierungsmittel ein anionischer Puffer ist, ausgewählt aus Phosphat, Acetat, Borat, Citrat, Bicarbonat, Gluconat, Tartrat, Sulfat und Gemischen davon.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, worin die C-O-P-Verbindung Myo-Inositolhexakis(dihydrogenphosphat) oder ein physiologisch verträgliches Salz davon ist, die kationische antimikrobielle Verbindung Cetylpyridiniumchlorid ist, das Kompatibilisierungsmittel Bicarbonat ist und das oral verträgliche Vehikel 70 bis 99,9 Gewichtsprozent Wasser oder ein Alkohol-Wasser-Gemisch ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Kompatibilisierungsmittel ein oberflächenaktives Mittel ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, worin das oberflächenaktive Mittel ein Poly(oxyethylen)- Poly(oxypropylen)-Blockpolymer, ein Polyethylenoxidsorbitanester oder ein N-Lauroylsarcosin ist.

9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Zusammensetzung weiterhin ein Metallion enthält, ausgewählt aus Kupfer, Magnesium, Zinn, Zink, Strontium, Calcium und Gemischen davon, worin das molare Verhältnis des Metallions zu der Verbindung mit C-O-P-Bindungen von 4:1 bis 1:4 ist.

10. Oralzusammensetzung, umfassend

(a) von 0,001 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen mit C-O-P-Bindungen, ausgewählt aus Myo- Inositolhexakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositolpentakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositoltetrakis(dihydrogenphosphat) und physiologisch verträglichen Salzen davon,

(b) von 0,001 bis 10 Gew.-% N-Tetradecyl-4- ethylpyridiniumchlorid,

(c) von 0,05 bis 20 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels, worin das oberflächenaktive Mittel ein Polyethylenoxidsorbitanester ist; und

(d) die verbleibenden Gewichtsprozente ein oral verträgliches Vehikel sind.

11. Verfahren zum Herstellen einer Oralzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend die Schritte des

(a) Lösens der Verbindung mit C-O-P-Bindungen und des Kompatibilisierungsmittels in Wasser und

(b) Lösen der kationischen antimikrobiellen Verbindung oder einer Lösung der kationischen antimikrobiellen Verbindung in der aus Schritt (a) erhaltenen Lösung,

worin der pH der Lösung auf zwischen 6 und 8 nach Schritt (a) oder Schritt (b) eingestellt wird.

12. Kit zum Inhibieren der Bildung von Zahnstein oder dentalem Plaque in einer Säugermundhöhle, umfassend eine oder mehrere Verbindungen mit C-O-P-Bindungen in einem oral verträglichen Vehikel, worin die Verbindung mit C-O-P-Bindungen ausgewählt ist aus Myo-Inositolhexakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositolpentakis(dihydrogenphosphat), Myo- Inositoltetrakis(dihydrogenphosphat) und physiologisch verträglichen Salzen davon, ein Kompatibilisierungsmittel in einem oral verträglichen Vehikel und eine oder mehrere kationische Verbindungen in einem oral verträglichen Vehikel und ein Mittel, um die Verbindung mit C-O-P-Bindung getrennt von der kationischen antimikrobiellen Verbindung zu halten.

13. Kit nach Anspruch 12, worin die Konzentration der Verbindung mit C-O-P-Bindungen von 0,001 bis 10 Gew.-% des oral verträglichen Vehikels ist, die Konzentration des Kompatibilisierungsmittels von 0,001 bis 20 Gew.-% des oral verträglichen Vehikels ist und die kationische antimikrobielle Verbindung von 0,01 bis 10 Gew.-% des oral verträglichen Vehikels ist.

14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Verwendung bei der Behandlung von Zahnstein oder dentalem Plaque.

15. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung einer Oralzusammensetzung für die Behandlung von Zahnstein oder dentalem Plaque.

16. Verwendung eines anionischen Puffers zum Stabilisieren eines Gemisches aus einer Verbindung mit C-O-P-Bindungen nach Anspruch 1 und einer oder mehrerer kationischer antimikrobieller Verbindungen gegen Präzipitation aus wäßriger Lösung.

17. Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels zum Stabilisieren eines Gemischs aus einer Verbindung mit C-O-P- Bindungen nach Anspruch 1 und einer oder mehrerer kationischen antimikrobiellen Verbindungen gegen Präzipitation aus wäßriger Lösung.