DE69737297T2 - Verfahren, zusammensetzungen, sowie dentale verabreichungssysteme zum schutz von zahnoberflächen - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Mundhygiene, insbesondere Verfahren zum Behandeln der Mundhöhle mit dentalen Verabreichungssystemen, wie z. B. Zahnpaste, kaubare Stoffe einschließlich Kaugummis, Zahnseide oder Zahnstocher, die verbesserte Reinigungs-, Konditionierungs- und antimikrobielle Eigenschaften aufweisen und die Zähne mit einer undurchlässigen Schutzbarriere versehen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Zusammensetzungen und dentale Verabreichungssysteme, die verbesserte Reinigungs-, Konditionierungs- und antimikrobielle Eigenschaften aufweisen und die Zähne mit einer undurchlässigen Schutzbarriere versehen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Zusammensetzungen und Verabreichungssysteme, die zum Versiegeln und Blockieren von Dentinkanälchen und damit zum Lindern von Schmerz und Beschwerden durch Empfindlichkeit von Nutzen sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch neue kationische oberflächenaktive Mittel, die zur Verwendung bei den vorliegenden Zusammensetzungen, Verfahren und dentalen Verabreichungssystemen besonders geeignet sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Konfekte, wie z. B. Pralinen und Pfefferminz, die Zähne mit einer Schutzbarriere versehen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verhindern und/oder Behandeln von Zahnfleischentzündung und ein Verfahren zum Milder von Zahnempfindlichkeit.
  • In der Mundpflegeindustrie und in der Gesundheitsforschung ist viele Jahre lang nach einem Weg zum Verhindern des Anlagerns, der Ausbreitung, des Wachstums und der Koloniebildung von Bakterien auf Zähnen gesucht worden, da anhaftende Bakterien den Ausgangspunkt einer schädlichen Ereigniskette bilden, die zum Entstehen von gegen häusliche Pflege resistenter Plaque, Zahnstein und schließlich zum Verlust von Zähnen führt. Da die Menschen in entwickelten Ländern immer länger leben, spielt die Zahnpflege eine zunehmende Rolle bei der Gesamtgesundheit, wobei sich auch die Entwicklungsländer über die Wichtigkeit der Mundhygiene stärker bewusst werden.
  • Zahnplaque entsteht, wenn sich kariogene Bakterien (beispielsweise Streptococcus mutans) in Kolonien ansammeln und Ablagerungen auf Zahnoberflächen bilden. Das Vorhandensein der Bakterien und der Ablagerungen ist für die Zahngesundheit außerordentlich schädlich, da sie bei unkontrolliertem Belassen zu infiziertem Zahnfleischgewebe, der Entstehung von Zahnkaries und möglicherweise zu einer Parodontalerkrankung führen können. Im Extremfall kann ihr Vorhandensein sogar zum Verlust von Zähnen führen. Es sind viele Versuche unternommen worden, das Auftreten von Zahnkaries und das Entstehen von Zahnplaque zu kontrollieren oder zu verhindern. Beispielsweise sind Fluoridlösungen oder -gele verwendet worden. Die Behandlung mit diesen Materialien wird typischerweise in regelmäßigen, aber nicht häufigen, Intervallen in einer Zahnpraxis durchgeführt. Solche Behandlungen sollen in erster Linie den Zahnschmelz gegen die von der Plaque verursachte Säurewirkung widerstandsfähiger machen. Sie führen jedoch nicht zu einer Beherrschung der Plaque über einen ausgedehnten Zeitraum, da sich die Plaque schon kurz nach einer Nahrungsaufnahme auf den Zähnen wieder herstellt.
  • Auch bei einer Erhöhung der Häufigkeit der Anwendung solcher Lösungen und Gele ist nur eine teilweise Beherrschung gezeigt worden. Beispielsweise haben Untersuchungen, bei denen eine fluoridhaltige Lösung (1% Fluorid-Konzentration) vier bis fünf Mal innerhalb eines Jahres angewendet wurde, gezeigt, dass dieses Verfahren wegen der schnellen Wiederherstellung der Plaque in der Mundhöhle zu einem nur beschränkten Erfolg geführt haben. Darüber hinaus zeigte die tägliche Anwendung eines Fluoridgels durch ein benutzerangepasstes Polyvinyl-Mundstück über einen Zeitraum von einundzwanzig Monaten ebenfalls keinen wesentlichen Unterschied bezüglich der Entstehung von Plaque zwischen behandelten und unbehandelten Patienten (siehe „Clinical Anticaries Effect of A Repeated Sodium Fluoride Application by Mouthpiece," Journal of the American Dental Association, Band 75, Nr. 3, September 1967, Seiten 638-644).
  • In der Zahnforschung ist über viele Jahre nach einem Weg zum Versiegeln der Zähne gegen den Zugang von Bakterien, Säuren und anderen schädlichen Materialien zu Zahnoberflächen gesucht worden. Es sind gute Versiegelungsmittel entwickelt worden, die nun verfügbar sind, sie erfordern jedoch eine fachmännische Anwendung, die das gründliche Reinigen und Trocknen jedes Zahns vor dem Auftragen des Versiegelungsmittels umfasst, wobei die Kosten und die Verfügbarkeit von qualifizierten Fachleuten dazu geführt haben, dass der Vorteil dieser Technologie für viele Personen in der entwickelten Welt und beinahe für alle Personen in den weniger entwickelten Ländern nicht verfügbar ist.
  • Zum Reinigen der erheblichen Bereiche der Zahnoberflächen zwischen den Zähnen, die von den Borsten einer Zahnbürste nicht erreicht werden können, ist die korrekte Verwendung von Zahnseide erforderlich.
  • Der Zweck der Verwendung von Zahnseide ist:
    • 1. Ablösen und Entfernen von allem sich zersetzenden Nahrungsmaterial, das sich an den Zahnoberflächen zwischen den Zähnen angesammelt hat und nicht durch Bürsten entfernt werden kann; und
    • 2. Ablösen und Entfernen von möglichst viel des gewachsenen Bakterienmaterials (Plaque) auf den Zähnen oder auf dem darauf liegenden Zahnstein, das sich dort seit dem letzten Reinigen angesammelt hat.
  • Das Konzept der Verwendung von Zahnseide zum Reinigen der Zwischenräume scheint 1819 von Parmly eingeführt worden zu sein („Practical Guide to the Management of the Teeth", Collins & Croft, Philadelphia PA). Parmly schlug die Verwendung von gewachster Seide zum Reinigen der Zähne von Personen mit Zahnfleischentzündung vor. Es sind zahlreiche Arten von Zahnseide entwickelt und zum Reinigen verwendet worden, bis schließlich 1948 Bass die optimalen Merkmale von Zahnseide ermittelte (Dental Items of Interest, Band 70, Seiten 921-34 (1948)). Der größte Teil der gegenwärtig im Handel verkauften Zahnseide ist ebenfalls „gewachst", um das Eindringen in die Zahnzwischenräume zu erleichtern, da es die von Bass beschriebene „Schnur"-Wirkung (engl.: "cord" effect) erschwert, das Bündel der Zahnseide zwischen eng benachbarte Zähne zu zwängen.
  • Von 1960 bis 1962 wurde in mehreren klinischen Untersuchungen berichtet, dass in Bezug auf das Entfernen von Plaque und der Häufigkeit des Auftretens von Zahnfleischentzündung keine klinischen Unterschiede zwischen gewachster und ungewachster Zahnseide gibt. 1970 fand O'Leary und 1973 fanden Hill et al. keinen Unterschied bezüglich der Reinigungswirkung in den Zwischenräumen von gewachster und ungewachster Zahnseide. Dies wurde 1982 von Lobene et al. (Clinical Preventative Dentistry, Jan-Feb (1982)), die keinen wesentlichen klinischen Unterschied des Einflusses auf Plaque und Zahnfleischentzündung gefunden haben, erneut bestätigt. Ähnliche Ergebnisse, d. h. kein klinischer Unterschied zwischen gewachster und ungewachster Zahnseide hinsichtlich einer verringerten Zahnfleischentzündung, wurden 1979 von Finkelstein (J. Dent. Res., Band 58, Seiten 1034-1039 (1979)) berichtet. Wunderlich berichtete 1981 von keinen Unterschieden bezüglich der Gesundheit des Zahnfleischs (J. Dent. Res., Band 60A, Seite 862 (1981)). Schmidt et al. berichteten 1962 von keinen Unterschieden bezüglich der Entfernung von Plaque mit verschiedenen Arten von Zahnseide (J. Dent. Res. (1962)). Stevens untersuchte 1980 Zahnseiden mit verschiedenen Durchmessern und fand keinen Unterschied bezüglich der Plaque und der Gesundheit des Zahnfleischs. Carter et al., Va Dent. J., Band 52, Seiten 18-27 (1975), untersuchten fachmännisch angewendete und selbstangewendete gewachste und ungewachste Zahnseide und stellten dabei fest, dass beide das Zahnfleischbluten an Sulci der Zwischenräume und des Zahnfleischs wesentlich verringerten. Dabei erschien ungewachste Zahnseide als leicht, aber nicht wesentlich, wirkungsvoller.
  • Im Hinblick auf diese klinischen Arbeiten ist es nicht erstaunlich, dass der größte Teil der gegenwärtig verkauften Zahnseide gebunden und/oder gewachst ist. Das „Binden" wird in der Garnindustrie gegenwärtig mehr zum Erleichtern der Verarbeitung und der Herstellung bei der Herstellung und der Verpackung von Zahnseide verwendet als aus Gründen der Verwendung der Zahnseide. Da klinische Untersuchungen keine Unterschiede zwischen gewachster und ungewachster Zahnseide zeigen, bereitet der Wunsch der Garnindustrie zur Verwendung von Bindemitteln in der Zahnseide der Zahnseideindustrie keine Probleme.
  • Auf jeden Fall verwenden die meisten Personen weltweit keine Zahnseide für ihre Zähne. Stattdessen werden zum Reinigen der Zähne oft Stäbchen oder Zahnstocher verwendet.
  • Maetani et al., U.S.-Patent Nr. 2,504,228, beschreiben einen metallischem Zahnguss, der mit einer PTFE-Beschichtung beschichtet ist. Die PTFE-Beschichtung wird aus einer Lösung aufgetragen. Das PTFE kann auch aus einer Suspension (einem Organosol), das auch andere Harze umfassen kann, wie z. B. ein Silicon, aufgetragen werden.
  • Lorch beschreibt im U.S.-Patent Nr. 4,776,358 ein zahnseideartiges Band, das einen eigenen Vorrat einer Zahnpaste trägt. Das Band kann aus einem einander gegenüber liegenden Paar von mikroporösen Laminatfilmen bestehen. Die Zahnpaste ist zwischen den einander gegenüber liegenden Oberflächen der beiden Filme angeordnet, wobei die beiden einander längsseitig gegenüber stehenden Kanten der beiden Filme miteinander versiegelt sind. Bei der Verwendung fließt die Zahnpaste durch die Poren der Filme hinaus. Bei den Laminatfilmen kann es sich um Filme aus PTFE handeln. Die Zahnpaste ist herkömmlich, im Allgemeinen ein im Handel erhältliches Material.
  • Blass beschreibt im U.S.-Patent Nr. 4,996,056 das Beschichten einer Zahnseide oder eines Zahnbandes mit einem Gemisch aus Wachs und einem PTFE-Pulver.
  • La Rochelle beschreibt im U.S.-Patent Nr. 4,157,386 eine Lutschtablette, die die Oberfläche der Zähne beschichtet und Fluoridionen, ein Poliermittel und ein Pflanzenöl umfasst.
  • Gaffar et al. beschreiben im U.S.-Patent Nr. 5,344,641 eine Zahnpaste, die ein antibakterielles Mittel, ein Mittel zum Verstärken eines antibakteriellen Mittels, ein Poliermittel und ein Solubilisierungsmittel umfasst. Bei dem Mittel zum Verstärken eines antibakteriellen Mittels handelt es sich um ein anionisches filmbildendes Material, von dem angenommen wird, dass es sich an Zahnoberflächen anlagert und so das Anlagern von Bakterien verhindert und das Zuführen des antibakteriellen Mittels an die Zahnoberflächen verbessert.
  • Raaf et al. beschreiben im U.S.-Patent Nr. 4,169,885 eine gefüllte Kapsel, die einen äußeren hydrophilen Wirkstoff und einen inneren Kern, der einen hydrophoben Stoff, eine Fluoridquelle und ein antimikrobielles Mittel umfasst, aufweist. Es wird angenommen, dass bei dem Konsum der Kapsel der hydrophile Stoff den hydrophoben Wirkstoff an den Zähnen befestigt.
  • Hill et al. beschreiben im U.S.-Patent Nr. 5,165,913 eine Zahnseide, die ein oberflächenaktives Mittel, Silicon und ein chemotherapeutisches Mittel umfasst. Das chemotherapeutische Mittel wird durch Dehnen der Zahnseide abgegeben. Es wird angenommen, dass das oberflächenaktive Mittel und das Silicon die Zähne beschichten, dem Benutzer ein glattes Gefühl bieten und das Anlagern von Bakterien verhindern.
  • Chang beschreibt im U.S.-Patent Nr. Re 31,787 eine Zahnpaste zum Verringern des Auswaschens, die ein membranbildendes Material umfasst. Es wird angenommen, dass das Auftragen des membranbildenden Materials das Auswaschen eines zuvor aufgetragenen chemotherapeutischen Mittels (d. h. Fluorid) hemmt.
  • Curtis et al. im U.S.-Patent Nr. 4,528,182 und Crawford et al. im U.S.-Patent Nr. 4,490,353 beschreiben eine Antiplaque-Zahnpastenzusammensetzung, die eine quaternäre Ammoniumverbindung, ein Betain-oberflächenaktives Mittel, Polyethylenglycol und ein Poliermittel umfasst. Es wird angenommen, dass das Vorhandensein des Betainoberflächenaktiven Mittels das Schäumen der Zahnpaste verstärkt und das Deaktivieren der quaternären Ammoniumverbindung verhindert.
  • Hill beschreibt im U.S.-Patent Nr. 5,380,530 Mundhygienepräparate, die Plaque-zerstörende Präparate und Präparate zum Kontrollieren von Zahnfleischentzündung umfassen, in der Form von Kaugummis, die mit einer Plaque-zerstörenden Emulsion, die ein einnehmbares oberflächenaktives Mittel und ein darin emulgiertes Polydimethylsiloxan umfasst, beschichtet sind.
  • Curtis et al. beschreiben im U.S.-Patent Nr. 4,528,182 eine Antiplaque-Zahnpaste, die eine Antiplaque-quaternäre Ammoniumverbindung, ein Betain-oberflächenaktives Mittel, ein Befeuchtungsmittel und ein nicht-ionisches Gelierungsmittel in einem wässrigen Träger mit einem Zahnpoliermittel umfasst.
  • Hill et al. beschreiben im U.S.-Patent Nr. 4,911,927 Zahnseiden, die chemotherapeutische Präparate, die bei der Anwendung der Zahnseide freigesetzt werden können, umfassen. Die Präparate umfassen Reinigungsmittel, umfassend oberflächenaktive Mittel und Emulgierungsmittel, Beschichtungsmittel, umfassend Silicone, Kohlenwasserstoffe und Carbowachse, und gegebenenfalls Antiplaque/Antizahnfleischentzündungsmittel.
  • GB 2 258 402 betrifft eine PTFE-Zahnseide, die mit einer friktionsverstärkenden Beschichtung beschichtet sind, die gemäß einer Ausführungsform durch Eintauchen des PTFE in geschmolzenes oder dispergiertes mikrokristallines Wachs aufgetragen worden ist. Die Zahnseide kann eine Zahnpaste oder ein pharmazeutisch wirksames Material umfassen.
  • Keiner dieser Ansätze oder ein anderes verfügbares Produkt oder eine andere verfügbare Technologie haben sich jedoch als befriedigend erwiesen, da alle bisherigen Versuche, eine vom Verbraucher aufgetragene Schutzversiegelung herzustellen, zu Systemen geführt haben, die eine Monoschicht – eine einmolekulare Schicht – des Materials auftragen, die durch chemische oder mechanische Wirkungen schnell entfernt wird, so dass die Wirksamkeit, falls es eine gibt, nur von außerordentlich kurzer Dauer ist. Es bleibt daher ein großer Bedarf an verbesserten Verfahren, Zusammensetzungen und dentalen Verabreichungssystemen, die zum Verhindern von Bakterienanhaftung an Zähne wirksam sind, antimikrobielle Eigenschaften aufweisen und durch herkömmliche oder annehmbare Mittel durch den Verbraucher ebenso wie durch den Fachmann auf Zähne, die nicht trocken oder besonders sauber sein müssen, aufgetragen werden können.
  • Ein wesentlicher Teil der menschlichen Bevölkerung leidet an Schmerz oder Beschwerden auf Grund einer Empfindlichkeit der Zähne gegen Wärme, Kälte oder Druck. Viele Produkte versprechen oder ergeben Linderung für kurze Zeit, wobei jedoch ein länger anhaltender Nutzen nicht fassbar ist. Die Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können vielen Leidenden eine Linderung über längere Zeiträume bieten, da die Dentinkanälchen dauerhafter verschlossen oder wirksam blockiert werden.
  • Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen von neuen dentalen Verabreichungssystemen, die verbesserte antimikrobielle Eigenschaften aufweisen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen Zahnpasten, die verbesserte schützende, antimikrobielle und antisensitive Eigenschaften aufweisen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen kaubaren Stoffen, umfassend Kaugummis und kaubare Grundmassen aus polymeren Materialien, die die Vorteile der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung liefern.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer neuen Zahnseide, die verbesserte schützende, antimikrobielle und antisensitive Eigenschaften aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen Zahnstochern, die verbesserte schützende, antimikrobielle und antisensitive Eigenschaften aufweisen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Behandeln von Zähnen, das den Zähnen verbesserten Schutz, verbesserte mikrobielle Widerstandsfähigkeit und verbesserte antisensitive Vorteile verleiht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Behandeln von Zähnen, das den Zähnen Vorteile im Hinblick auf Schutz, mikrobielle Widerstandsfähigkeit und Antisensitivität verleiht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Behandeln von Zähnen, das zu einer verringerten Fähigkeit von Bakterien zum Anhaften an Zähne führt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen Zusammensetzungen, die den Zähnen Vorteile hinsichtlich eines verbesserten Schutzes, verbesserter mikrobieller Widerstandsfähigkeit und verbesserter Antisensitivität verleihen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen Zusammensetzungen, die den Zähnen länger anhaltende Vorteile hinsichtlich Schutz, länger anhaltender mikrobieller Widerstandsfähigkeit und länger anhaltender Antisensitivität verleihen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von neuen Zusammensetzungen, die zu einer verringerten Fähigkeit von Bakterien zum Anhaften an Zähne führen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Behandeln bzw. Beschichten von Zahnoberflächen mit einem beständigen, inerten, kontinuierlichen, hydrophoben Material, das eine physikalische Barriere gegen den Zugang von Bakterien, Säuren, Nahrungsresten usw. zu den Zähnen bilden und den Verlust von Fluor durch Auswaschen von den Zahnoberflächen verhindern wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von solchen Barrieren zum Auftragen auf Zahnoberflächen, umfassend Materialien, welche die Mundhygiene verbessern, wie z. B. Fluoridquellen, Substanzen, von denen gezeigt worden ist, dass sie das Anlagern, die Ausbreitung, das Wachstum oder die Koloniebildung von unerwünschten Bakterien hemmen, antiseptische oder antibiotische Materialien, Detergenzien, entzündungshemmende Mittel, antisensitive Verbindungen und andere derartige Wirkstoffe.
  • Diese und weitere Aufgaben, die durch die nachstehenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden, sind von der Feststellung der Erfinder, dass das Auftragen einer wie in den anhängenden Ansprüchen definierten Zusammensetzung auf Zähne und die Verwendung von wie in diesen Ansprüchen definierten Transfermitteln und Barrierematerialien zu einer länger anhaltenden Verringerung der Fähigkeit der Bakterien zum Anhaften an die Zähne führt, gelöst worden.
  • Somit stellt die vorliegende Erfindung neue Zusammensetzungen bereit, die an Substrate binden, insbesondere an solche Zahnoberflächen, die Vertiefungen, Risse, Furchen, Sprünge, Dentinkanälchen, Spalten oder Unregelmäßigkeiten aufweisen. Die Zusammensetzungen passen sich der Topographie der Zahnoberflächen an, wobei schützende Barrierematerialien auf den Zahnoberflächen ablagert werden.
  • Das Auftragen der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung führt zum Binden von wachsartigen Materialien an Substrate, wie z. B. an Zähne. Das Auftragen der vorliegenden Zusammensetzungen auf Zahnseide oder Zahnband gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung ergibt eine geeignete Kombination von Bindungen an die Zahnseide oder das Zahnband zusammen mit einer Übertragbarkeit der Zusammensetzungen auf und in die Zahnoberflächen bei der Verwendung der Zahnseide oder des Zahnbands.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Zusammensetzung, die zum Lindern von Schmerz und Beschwerden, die mit überempfindlichen Zähnen verbunden sind, verwendbar ist. Insbesondere stellen die Zusammensetzungen und Verwendungen gemäß der Erfindung einen inerten, hydrophoben und stark haftenden Barrierefilm bereit, der zum Isolieren von empfindlichem Dentin und Dentinkanälchen von mechanischen, thermischen, chemischen und osmotischen Reizen fähig ist. Wenn die Oberfläche des Zahns beschädigt oder abgetragen ist, stellen die Dentinkanälchen, die von der Pulpa zu der Oberfläche des Dentins führen, einen Transportweg für Mundflüssigkeiten zu den Nerven der Pulpa bereit, wie durch Änderungen der Temperatur, des Drucks und von ionischen Gradienten ausgelöst. Durch Versiegeln und Blockieren der Kanälchen weisen die äußeren Reize eine abgeschwächte Wirkung auf, wodurch eine Verringerung des Schmerzes und der Beschwerden erreicht wird.
  • Insbesondere wird bei der vorliegenden Erfindung das Zusetzen von wasserunlöslichen, porösen, anorganischen oder polymeren Kügelchen, die vorzugsweise einen Größenbereich von 1 Mikrometer bis 100 Mikrometer und ein Netzwerk von miteinander verbundenen Poren mit einem Größenbereich von etwa 1 Mikrometer bis 20 Mikrometer aufweisen und mit einem oder mehreren der wasserlöslichen antihypersensitiven Mitteln getränkt sind, zu den Formulierungen bei allen Verabreichungssystemen, umfassend Zahnpasten, Kaugummis, Zahnseiden und Zahnbänder, Zahnhölzer, Zahnstocher usw., in Betracht gezogen. Die Verwendung von solchen porösen Kügelchen ermöglicht eine kontrollierbare Verabreichung von Wirkstoffen, wobei die Freisetzungsrate von der mittleren Porengröße der porösen Teilchen bestimmt wird.
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung von manuellen oder automatischen Zahnbürsten mit „natürlichen", Nylon- oder anderen faserförmigen, mehrfaserigen oder einfaserigen Borsten auf Zahnoberflächen aufgetragen werden.
  • Bei einer Ausführungsform werden die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch ein kaubares Verabreichungssystem, das ein Transfermittel und ein Barrierematerial umfasst, die beide in einem Kaugummi-Grundstoff eingearbeitet sind, auf Zahnoberflächen aufgetragen. Gegenwärtig verfügbare Kaugummis umfassen im Allgemeinen einen wasserunlöslichen Grundstoffanteil und einen wasserlöslichen Geschmacksanteil, wobei der letztgenannte über eine bestimmte Zeitspanne während des Kauens des Kaugummis verbraucht wird. Der Grundstoffanteil wird aus natürlichen Gummiarten und Elastomeren und/oder synthetischen Gummiarten und Elastomeren, wie z. B. Polyisobutylen, Isobutylen/Isopren-Copolymere und Butadien/Styrol-Copolymere oder Gemischen davon formuliert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Zusetzen von Bestandteilen, die eine oder mehrere Verbindungen aus der Familie der „Barriere"-Materialien und eine oder mehrere Transfermittel umfassen, zum Kaugummigrundstoff in Betracht gezogen. Während des Kauens werden die in den Kaugummigrundstoff eingearbeiteten Stoffe aus dem Kaugummi freigesetzt und auf den Zahnoberflächen abgelagert, wodurch eine physikalische Barriere gegen den Zugang von Bakterien, Säuren und anderen schädlichen Stoffen an die Zahnoberfläche bereitgestellt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch ein kaubares Verabreichungssystem auf Zahnoberflächen aufgetragen, das „Transfermittel" und „Barriere"-Materialien umfasst, die in die Poren von mikroporösen Kunststoffen oder natürlich vorkommenden Materialien aufgenommen sind, welche mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu verschiedenen Formen und Gestalten geformt oder leicht aus Bahnen- oder Pelletformen zu Fertigprodukten verarbeitet werden können. Die mikroporösen Grundsubstanzen von geeigneten Materialien weisen offene und miteinander verbundene Netzwerke von Poren mit mittleren Porengrößen von 1 Mikrometer bis 1000 Mikrometer und eine kaubare Struktur, die durch eine geeignete Auswahl und Zusammensetzung von Polymeren und/oder Elastomeren eingestellt wird, auf.
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch unter Verwendung einer beliebigen aus einer Vielzahl von Interdental- oder Dentalvorrichtungen aus Holz, Kunststoff, Metall usw. auf Zahnoberflächen aufgetragen werden. Eine stäbchenartige Vorrichtung kann an einem Ende oder beiden Enden mit einem beliebigen Material, das zum Beschichten mit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, beschichtet sein. Die Vorrichtung kann den gegenwärtig von Johnson & Johnson im Handel angebotenen und als „Stimudents" bekannten Interdentalvorrichtungen ähnlich sein, einen den beliebten „Q-Tip"-Tupfern aus Baumwolle ähnliche Aufbau aufweisen oder mit einem Aufbau vorliegen, bei dem der Applikator in eine geeignete Haltevorrichtung eingeführt oder auf andere Weise daran befestigt ist.
  • Die Materialien, die zum Bedecken der Applikatorenden der Vorrichtung verwendet werden, können beispielsweise folgendes umfassen: a) ein natürliches oder synthetisches Garn, Fasern oder ein anderes faserartiges Material, entweder als solches oder zu einem Textilstück oder einem beliebigen geflochtenen, verdrillten, gewebten, vliesförmigen, gestrickten, verfilzten, gefilzten usw. Material zusammengesetzt, wobei die Materialien der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung (nachstehend als MCPI bezeichnet; engl.: „materials of the composition of the present invention") inmitten oder zwischen den Fasern oder Strängen der Materialien festgehalten werden; b) schaumartige oder auf andere Weise poröse Materialien, bei denen die MCPI in Poren oder Öffnungen festgehalten werden; oder c) nicht-poröse, nicht-faserförmige Materialien, wie z. B. einige Arten von Holz, Kunststoff, Metall und so weiter.
  • Bei den nachstehenden Beispielen wurden die Oberflächen von Zahnstochern aus Holz beschichtet und ein Film mit dem MCPI auf die feuchten Oberflächen von Mikroskop-Objektträgern aus Glas übertragen. Die Zahnstocher wurden lediglich eingetaucht und getrocknet, wobei die gleichen Verfahren wie für Zahnseide verwendet wurden.
  • Somit werden bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zahnoberflächen mit einer einzigen Monoschicht beschichtet, die aus einem oberflächenaktiven Mittel mit niedrigem Molekulargewicht, bei dem sich positiv geladene Reste mit den Zahnoberflächen umsetzen und der wasserabstoßende Teil der Kette eine stark hydrophobe Grenzfläche bildet, aufgebaut ist. Beispiele von solchen oberflächenaktiven Mitteln sind Cetyltrimethylammoniumbromid (CTAB), Hexadecyltrimethylammoniumbromid (HDTAB) und verschiedene Amine und quaternäre Amine, für die das quaternäre Amin Hyamine-1622 ein gutes Beispiel darstellt.
  • Bei den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung handelt es sich im Allgemeinen um halbfeste oder feste Materialien, die durch Bürsten, kaubare Stoffe, einschließlich Kaugummi, Zahnseide, Zahnband, Interdentalvorrichtungen, Tupfer, Stäbchen, Zahnstocher und alle anderen Applikatoren oder Verfahren, durch die halbfeste oder feste Materialien in Kontakt mit Zahnoberflächen gebracht werden können, auf Zahnoberflächen aufgetragen werden können. Alle solche Applikatoren oder Verfahren zum Auftragen werden nachstehend als „Applikatoren" bezeichnet.
  • Wie in den in den 1 und 2 dargestellten schematischen Abbildungen gezeigt ist, stellen die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung nach dem Auftragen auf Zahnoberflächen eine mehrschichtige Schutzbeschichtung (nachstehend als die „Schutzbeschichtung" oder „PC"; engl: „protective coating", bezeichnet) folgendermaßen bereit:
    • (1) Die Transfermittelschicht weist eine zweifache Funktionalität auf, wobei sie aus Materialien aufgebaut ist, die positiv geladene molekulare Abschnitte und andere Abschnitte mit hydrophoben Merkmalen aufweisen.
    • (2) Barriereschicht: an die hydrophoben Komponenten der Transfermittelschicht wird ein hydrophobes, inertes Material (nachstehend als das „Barrierematerial" bezeichnet), wie z. B. ein Wachs, angehaftet. Die Dicke der Barriereschicht beträgt typischerweise zwischen etwa 1 μm und etwa 10 μm.
  • Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung die erste wesentliche Verbesserung der Zahnpflege von Konsumenten bzw. der häuslichen Zahnpflege seit Jahrzehnten. Insbesondere bietet die vorliegende Erfindung folgende Vorteile:
    • I. Das Auftragen einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf Zähne und die erfindungsgemäßen Verwendungen stellen eine kontinuierliche, hydrophobe inerte Barriere bereit, die den Zugang von Säuren, färbenden Materialien (9 zeigt auf der linken Seite mehrere färbende Materialien auf einer unbehandelten Oberfläche, 9a, im Vergleich zu den gleichen Materialien auf einer mit einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung behandelten Oberfläche auf der rechten Seite, 9b), Nahrungsmittelteilchen, Bakterien und allen anderen Materialien an die behandelte Zahnoberfläche verhindert und daher einen Schutz gegen alle gewöhnlichen Zerstörungsvorgänge, einschließlich den Verlust von Fluor durch Auswaschen, bereitstellt. Außerdem haften sich diese schädlichen Stoffe weniger leicht an die Barriere als an ungeschützte Zahnoberflächen an.
    • II. Alle Bakterien oder andere Ablagerungen, die sich an die Schutzbarriere anlagern, werden durch Bürsten der Zähne, Reinigen mit Wasser unter Druck, Anwenden von Zahnseide und sogar durch kräftiges Mundspülen leicht entfernt, da die amorphe Barriere leicht gespalten oder abgeschert wird, wobei das außen liegende Material entfernt wird, ein Teil der Schutzbarriere jedoch zurückleibt. Ohne einen solchen Schutz können Bakterien, die sich an die Zahnoberfläche angelagert haben, bald nicht mehr durch Bürsten der Zähne oder Anwenden von Zahnseide entfernt werden und müssen fachmännisch entfernt werden. Da das Anlagern von Bakterien bereits kurz nach jeder Mahlzeit beginnt, ist die Barriere von großer vorbeugender Bedeutung.
    • III. Das Barrierematerial füllt und versiegelt somit leicht Vertiefungen, Risse und Sprünge, die die bevorzugten Orte für die Koloniebildung von Bakterien und das Entstehen von Plaque darstellen. Die Barriere bleibt an ihrem Platz, bis sie aus diesen Vertiefungen usw. mechanisch entfernt wird, und stellt dadurch einen Schutz bereit, der in den gefährdeten Bereichen sogar erweitert ist, da das Barrierematerial durch die gewöhnliche abtragende Wirkung der Zunge, des Kauens von Nahrungsmitteln, des Bürstens der Zähne usw. aus Vertiefungen, Rissen und Sprüngen usw. weniger leicht entfernt wird als von den glätteren Zahnoberflächen.
    • IV. Es ist wichtig, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung durch ein breites Spektrum von Auftragungsverfahren zur Verfügung gestellt werden können, wie z. B. durch Zahnpaste, Kaugummi, von herkömmlichem Kaugummi verschiedenen kaubaren Grundmassen, Zahnseide oder Zahnband, Q-Tip®-artige Tupfer, Zahnstocher, Interdentalvorrichtungen, wie z. B. Stimudents®, vorbeschichtete Zahnbürsten und alle anderen Applikatoren für die Verwendung durch den Verbraucher oder den Fachmann, die man verwenden möchte. Das einzige Kriterium ist, dass es ein wachsartiges Material in Kontakt mit Zahnoberflächen bringen kann.
  • Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist daher wirksam, um Zahnoberflächen mit einer beständigen, inerten, kontinuierlichen, hydrophoben Zusammensetzung, die eine physikalische Barriere gegen den Zugang von Bakterien, Säuren, Nahrungsresten usw. zu den Zahnoberflächen bildet, zu behandeln bzw. zu beschichten und den Verlust von Fluor durch Auswaschen von Zahnoberflächen zu verhindern. Außerdem haften sich wesentlich weniger Bakterien an die Barriere als an ungeschützte Zahnoberflächen an. Wichtiger noch werden Bakterien und andere Materialien, die sich an die Barriere anlagern, durch Bürsten der Zähne, Anwenden von Zahnseide, Reinigen mit Wasser unter Druck und sogar durch kräftiges Mundspülen leicht entfernt, da das amorphe Barrierematerial leicht und mühelos gespalten oder abgeschert wird. Sogar nach dem Entfernen von solchen Oberflächenmaterialien bieten Barrierematerialien weiterhin einen Schutz.
  • Beim Auftragen und daran anschließend werden die Barrierematerialien der vorliegenden Erfindung zum Anpassen an die Topographie der Zahnoberflächen, auf die sie aufgetragen werden, gezwungen. Dabei ist besonders wichtig, dass die Barrierematerialien die Vertiefungen, Risse, Sprünge und andere Unregelmäßigkeiten der Zahnoberflächen füllen und dadurch diese Stellen, an denen Bakterien am häufigsten auftreten und aus denen sie am schwierigsten zu entfernen sind, blockieren. Ferner unterliegen die Barrierematerialien an solchen Stellen am wenigsten dem Entfernen durch die üblichen Abtragungsquellen und Oberflächenaktivitäten des Mundes, wie z. B. Bewegungen der Zunge, Bürsten der Zähne, Kauen usw. und ergeben daher dort den dauerhaftesten Schutz, wo er am meisten benötigt wird. Neben den Hafteigenschaften der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung stellen deren halbfeste oder dick pastöse Beschaffenheit sowie die Möglichkeit, den Zusammensetzungen teilchenförmige Materialien zuzusetzen, wobei die Materialien die Dentinkanälchen verschließen oder blockieren, eine anhaltende Linderung des Schmerzes durch Zahnempfindlichkeit bereit, an dem so viele Personen leiden.
  • Das Barrierematerial kann Materialien umfassen, die den Genuss der Verwendung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch Aroma oder auf andere Weise verbessern.
  • Durch die Verwendung einer der am stärksten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei der der Barrierezusammensetzung ein heterocyclisches Nitroparaffin-abgeleitetes Material, wie z. B. Hexetidin, beigemischt ist, wird die Bakterienanlagerung an die Schutzschicht im Vergleich zu ungeschützten Zahnoberflächen um ≥ 90% verringert. Die wenigen Bakterien, die sich an die Barriereoberfläche anlagern, sind durch leichte Scherwirkung entfernbar.
  • Eine vollständigere Würdigung der Erfindung und vieler der mit ihr verbundenen Vorteile kann leicht erhalten werden, da diese durch die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Abbildungen besser verstanden werden, wobei:
  • 1 ein Teilschnittbild in einer horizontalen Ebene durch einen beschichteten menschlichen Zahn darstellt, wobei die unregelmäßige Zahnoberfläche, die Anpassung der Beschichtung an die Zahnoberfläche und ihre relative Dicke mit jeweils stark vergrößertem Maßstab gezeigt werden. Der hydrophobe Barrierefilm, der antibakterielle Mittel und andere Wirkstoffe enthält, ist an das Substrat angepasst und füllt Vertiefungen, Risse, Sprünge und andere Unregelmäßigkeiten der Zahnoberfläche. Die Transferschicht ermöglicht das Anhaften des hydrophoben Barrierefilms an die Zahnoberfläche;
  • 2 eine vergrößerte Ansicht der beschichteten Zahnoberfläche darstellt, wobei der Bereich der Zahnoberfläche von 1 gezeigt wird, um die elektrostatische Ladungsverteilung an der Grenzfläche zwischen der Zahnoberfläche und dem Transfermittel zu zeigen. Diese Abbildung veranschaulicht die Art der Anlagerung des Transfermittels an die negativ geladene Zahnoberfläche. Die Moleküle des positiv geladenen oberflächenaktiven Mittels bilden eine dichte Monoschicht, die sich an das negativ geladene Substrat anlagert. Die Alkylreste des Transfermittels sind von der Oberfläche weg gerichtet;
  • 3 das Auftragen einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung mittels eines Baumwolltupfers auf einen Zahn zeigt;
  • die 4a und b mikrophotographische Aufnahmen eines unbehandelten Zahns (4a) und eines gemäß der vorliegenden Erfindung behandelten Zahns (4b) nach der Exposition an ein bakterienreiches Medium über einen Zeitraum von 48 Stunden darstellen;
  • 5 das Auftragen einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer Zahnbürste auf einen Zahn zeigt;
  • die 6a und b mikrophotographische Aufnahmen eines unbehandelten Zahns (6a) und eines gemäß der vorliegenden Erfindung behandelten Zahns (6b) nach der Exposition an ein bakterienreiches Medium über einen Zeitraum von 48 Stunden darstellen;
  • 7 das Auftragen einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung mittels Zahnseide auf einen Zahn zeigt;
  • die 8a und b mikrophotographische Aufnahmen eines unbehandelten Zahns (8a) und eines gemäß der vorliegenden Erfindung behandelten Zahns (8b) nach der Exposition an ein bakterienreiches Medium über einen Zeitraum von 48 Stunden darstellen; und
  • die 9a und b das Aussehen von färbenden Materialien auf einem unbehandelten Objektträger aus Glas (9a) und einem gemäß der vorliegenden Erfindung behandelten Objektträger (9b) zeigen.
  • Somit stellt die vorliegende Erfindung in einer ersten Ausführungsform neue wie in den beiliegenden Ansprüchen definierte Zusammensetzungen bereit. In einer zweiten Ausführungsform stellt die Erfindung die in diesen Ansprüchen definierten Verwendungen bereit.
  • DIE TRANSFERMITTELFUNKTION
  • Zum Anhaften eines hydrophoben Barrierematerials an eine feuchte, hydrophile, negativ geladene Zahnoberfläche wird ein bifunktionelles Transfermittelmaterial verwendet. Dieses Material weist einige elektrostatisch positiv geladene aktive Gruppen und einige aktive Gruppen, die mit den hydrophoben Materialien der Barriereschicht verträglich sind, auf.
  • Einige Substanzen, namentlich einige bifunktionelle Aminhydrofluoride und insbesondere quaternäre Ammoniumfluoride, sind im Stand der Technik verwendet worden, um eine Monoschicht eines bipolaren Materials herzustellen, das an sich selbst endend an die Zahnoberflächen angehaftet ist. Untersuchungen weisen jedoch darauf hin, dass die so erhaltene einzelmolekulare Schicht nicht ausreicht, um eine dauerhafte funktionelle Barriere gegen das Anlagern von Bakterien zu ergeben oder den Zugang von Säuren usw. an Zahnoberflächen zu verhindern.
  • Transfermittelmaterialien
  • Es wird angenommen, dass sich kationische Transfermittelmaterialien, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, über eine komplexbildende Wechselwirkung zwischen dem kationischen Anteil des Materials und dem proteinösen Anteil des Zahns an die Zahnoberflächen anlagern und daher die Zahnoberfläche prädisponieren oder konditionieren, so dass anschließend ein wachsartiges Material an die Oberfläche anhaften wird. Oberflächenaktive Materialien, die als Transfermittel wirken und zu einer starken Bindung an die negativ geladenen und hydrophilen Oberflächen von menschlichen Zähnen fähig sind, sind nachstehend aufgeführt.
    • a) Geradkettige Alkylammoniumverbindungen
      Figure 00170001
    • R steht für eine lange (C8-20) Alkylkette, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, R', R'' und R''' können jeweils unabhängig voneinander für eine lange (C8-20) Alkylkette, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, oder einen kleineren (C1-4) Alkylrest, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, oder einen Arylrest (C6-10) oder Wasserstoff stehen, und X- steht für ein Anion, wie z. B. Chlorid oder Fluorid. Diese schematischen Formeln werden zum Zweck der Definition der Verbindungsklassen gegeben und stellen die einfachsten Konzepte von kationischen Transfermitteln dar, bei denen ein oder mehrere hydrophobe Alkylreste an ein kationisches Stickstoffatom gebunden sind.
    • Repräsentative Beispiele von Verbindungen der vorstehend genannten Formeln sind: Cetyltrimethylammoniumchlorid (CTAB), Hexadecyltrimethylammoniumbromid (HDTAB), Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid, Cetyldimethylethylammoniumhalogenid, Cetyldimethylbenzylammoniumhalogenid, Cetyltrimethylammoniumhalogenid, Dodecylethyldimethylammoniumhalogenid, Lauryltrimethylammoniumhalid und Kokosnussalkyltrimethylammoniumhalogenid.
    • b) Cyclische Alkylammoniumverbindungen
    • Eine weitere bevorzugte Gruppe von Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die sich als verwendbar erwiesen haben, umfasst eine Klasse von oberflächenaktiven quaternären Ammoniumverbindungen, bei denen das Stickstoffatom, das die kationische Ladung trägt, einen Teil eines heterocyclischen Rings bildet. Es handelt sich dabei um Laurylpyridiniumchlorid oder -bromid, Cetylpyridiniumhalogenid (Chlorid, Bromid oder Fluorid).
    • c) Von Mineralöl abgeleitete kationische Verbindungen
    • Typische basische Amine werden von Ausgangsmaterialien auf Mineralölbasis abgeleitet, wie z. B. von Olefinen, Paraffinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, und umfassen Verbindungen mit wenigstens einer an den Stickstoff gebundenen aliphatischen Kohlenstoffkette mit sechs oder mehr Kohlenstoffatomen.
    • Als Verbindungen dieses Typs können mit Talg- oder Kokosalkyl substituierte 1,3-Propylendiamine, die von Witco unter den Handelsnamen „Adogen" und „Emcol" angeboten werden, und ähnliche Diamine, die von Akzo unter dem Handelsnamen „Duomeen" angeboten werden und deren Polyethenoxyderivate unter den Handelsnamen „Ethomeen" und „Ethoduomeen" angeboten werden, im Rahmen der Erfindung verwendet werden.
    • d) Quaternisierte polyoxyethylenierte langkettige Amine mit der allgemeinen Formel RN(CH3)[(C2H4O)xH]2(+) A(–), wobei A(–) allgemein für Chlorid oder Fluorid steht, x eine Zahl von 1 bis 20 ist und R für C8-22-Alkyl steht.
    • Diese kationischen Materialien ergeben durch Umsetzen mit Zahnoberflächen stark hydrophobe Filme, auf die hydrophobe Barrierematerialien durch Bürsten, Reiben, Schmieren oder Polieren leicht übertragen werden.
    • Es ist wichtig, die Ursache für diese Übertragbarkeit zu verstehen. Die Oberflächen von menschlichen Zähnen sind üblicherweise hydrophil, negativ geladen, und werden von einem hydratisierten biologischen Film, der aus Bakterien und anderen Bioorganismen zusammengesetzt ist, „geschmiert". Das Übertragen und Anhaften der Barrierematerialien auf solche Zahnoberflächen ist schwierig oder praktisch unmöglich, wenn der biologische Film nicht durch ein Material modifiziert wird, das hydrophob und daher mit den Barrierematerialien vereinbar ist.
    • e) Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Transfermittel Lecithin. Im vorliegenden Zusammenhang umfasst der Begriff Lecithin Verbindungen der Formeln (I) und (II),
      Figure 00190001
      Figure 00200001
      wobei R1, R2, R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander für einen gesättigten oder ungesättigten C12-22-Alkanoylrest, wie z. B. Stearoyl, Palmitoyl, Oleoyl, Palmitoleoyl, Linoleoyl, Linolenoyl, Arachidonoyl usw. stehen. Anstelle von Lecithinen sind auch Verbindungen auf Lecithinbasis verwendbar, wie z. B. Lysolecithine, bei denen R2 durch Wasserstoff ersetzt ist. Lecithine werden in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Auflage, Wiley, New York, Band 14, Seiten 250-269 (1981), die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, beschrieben.
  • Die nachstehend beschriebenen Beispiele, bei denen Lecithin allein in Verbindung mit wachsartigen Materialien verwendet wird, zeigen eine physikalische Schutzbarriere, die anscheinend Bakterien nicht abtötet, jedoch deren Anhaften an die schützende Barriereschicht erschwert. Lecithin tötet die Bakterien nicht ab, wie durch die Tatsache gezeigt wird, dass es einer bakterienreichen Brühe zugesetzt werden kann, ohne deren Wachstum und Kraft zu hemmen; wenn Lecithin jedoch an der Oberfläche vorhanden ist – wenn es also einer physikalischen Schutzbarriere beigemischt ist – wird Strep. mutans von dem Anhaften an die geschützte Oberfläche abgehalten oder daran gehindert.
  • DIE BARRIEREFUNKTION
  • Nachdem nun ein Mechanismus zum Anhaften eines schützenden hydrophoben Materials an das hydrophile Zahnsubstrat zur Verfügung steht, kann ein beliebiges von mehreren Barrierematerialien zum Erfüllen dieser Funktion ausgewählt werden. Beispielsweise stellt ein mikrokristallines Wachs eine Komponente einer Barrierezusammensetzung dar, die eine haftende, formanpassende, hydrophobe, kontinuierliche, inerte, farblose oder beinahe farblose Barriere ergibt, die durch Auftragen und nachfolgendes Verschmieren oder Bewegen in Vertiefungen, Risse, Sprünge und andere Unregelmäßigkeiten von Zahnoberflächen gezwängt wird, wodurch diese Stellen, die für das Besetzen durch unerwünschte Bakterien und andere Ablagerungen am empfindlichsten sind, blockiert werden. Diese wachsartige Barriere scheint unbeschränkt oder bis zu ihrem Entfernen an ihrem Ort zu bleiben und ihre Funktion zu behalten. Daher wird nach dem Erstellen der Transfer- und Barrierefunktionen ein ausgedehnter Schutz gegen schädliche Wirkungen bereitgestellt, da die behandelten Zahnoberflächen gegen Bakterien, Säuren, färbende Materialien, Verlust von Zahnfluor usw. vollständig versiegelt sind.
  • Bei der Anwendung wird das Barrierematerial während des Auftragens und daran anschließend in Vertiefungen, Risse, Höhlungen und andere Senken gebürstet oder gerieben. Es ist wichtig, dass es sich bei den Barrierematerialien um amorphe Materialien handelt, die leicht geschert oder gespaltet werden können, so dass Materialien, die an der Oberfläche der Barriere haften, durch die Anwendung von mäßigen Scherkräften, wie sie beispielsweise durch die Wirkung der Zunge gegen Zahnoberflächen, Bürsten der Zähne, Anwenden von Zahnseide, kräftiges Reinigen mit Wasser oder kräftiges Mundspülen erhalten werden, leicht entfernt werden können. Durch die gleichen schwach scherenden Kräfte werden die Barrierematerialien umher bewegt, wodurch jedwede Wirkstoffsubstanzen, die den Barrierematerialien beigemischt sind, freigelegt werden.
  • Hydrophobe Barrierematerialien
  • Es ist festgestellt worden, dass verschiedene hydrophobe Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, die bei Körpertemperatur fest sind und im allgemeinen Fetten und Ölen ähnlich sind, als wie in den Ansprüchen definierte barrierebildende Materialien verwendbar sind. Typischerweise handelt es sich dabei um langkettige Kohlenwasserstoffe, insbesondere um normale Paraffine mit einer Kettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen oder mehr, Paraffine mit mehreren Stellen der Verzweigung und Nichtsättigung, wobei das Ausmaß einer solchen Verzweigung und Nichtsättigung weder eine unannehmbare Toxizität verursacht noch den Verfestigungspunkt unter die Körpertemperatur absenkt, und die im Wesentlichen keine Löslichkeit in Wasser oder der Speichelflüssigkeit zeigen. Die Haupttypen dieser wachsartigen Materialien gehören zu zwei Grundkategorien:
    • I. Natürliche Wachse tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs, wie z. B. Bienenwachs, Lanolin, Walrat, Karnaubawachs, Mineralwachse, umfassend Paraffinwachse, mikrokristalline Vaseline und mikrokristallines Wachs; und
    • II. synthetische Materialien, umfassend ethylenische Polymere, wie z. B. „Carbowax", Polymethylenwachs („Paraflint") und verschiedene Kohlenwasserstoffarten, wie sie durch Fischer-Tropsch-Synthese erhalten werden.
  • Andere geeignete Materialien umfassen Polymere auf Siliconbasis, wie z. B. Polymethylalkylsiloxan, Polydimethylsiloxan, Poly(perfluoralkylmethylsiloxan), Poly(methyl-3,3,3-trifluorpropylsiloxan) und verschiedene aromatische (phenylhaltige) Siloxane, wie sie von Petrarch, bei dem es sich mittlerweile um United Chemical handelt, angeboten werden.
  • Ferner sind verschiedene Fluorpolymere verwendbar, bei denen einige oder alle Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind, umfassend unter anderem:
    Polytetrafluorethylen (PTFE);
    fluoriertes Polyethylen-Propylen (FEP);
    Polyvinylidenfluorid (PVDF); und
    Polyvinylfluorid (PVF).
  • Diese Polymere können als wässrige oder nicht-wässrige Dispersionen auf eine Zahnpflegevorrichtung aufgetragen werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde eine nicht-wässrige Dispersion, die ein mikrokristallines Wachs, Paraffinöl und Hexetidin umfasste, hergestellt. Das so erhaltene Gemisch wurde auf ein Polyamid-Zahnband aufgetragen, indem das Band durch die Dispersion gezogen wurde. Nach dem Trocknen wurde das Band über extrahierte menschliche Zähne und über Glasstäbe gezogen. Prüfen und Betrachten zeigte, dass sowohl auf die Zahnoberflächen als auch auf die Glasstäbe eine glatte und kontinuierliche Beschichtung erheblichen Umfangs eines wachsartigen Barrierefilms aufgetragen worden war.
  • Der Film wurde auch dann übertragen, wenn die Zahn- und Glasoberflächen unmittelbar vor der Behandlung mit Wasser befeuchtet wurden. Die hydrophoben Filme des aufgetragenen Materials wurden durch Bürsten unter zehnmaligem Überfahren mit einer Zahnbürste, wobei sie in Wasser eingetaucht waren, nicht entfernt.
  • Die vorliegenden Zusammensetzungen können ferner eine Fluoridquelle umfassen, wie z. B. Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Zinnfluoroid, Zinkfluorid, organische Fluoride, wie z. B. langkettige Aminofluoride, beispielsweise Oleylaminofluorid, Cetylaminofluorid oder Ethanolaminohydrofluorid, Fluorsilicate, beispielsweise Kaliumhexafluorsilicat oder Natriumhexafluorsilicat, Fluorphosphate, wie z. B. Ammonium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumfluorphosphat und/oder Fluorzirkonate, beispielsweise Natrium-, Kalium- oder Zinnfluorzirkonate. Die vorliegenden Zusammensetzungen können ferner auch ein oder mehrere Antibiotika, wie Z. B. Penicillin, Polymyxin B, Vancomycin, Kanamycin, Erythromycin, Niddamycin, Metronidazol, Spiramycin und Tetracyclin umfassen.
  • Die vorliegende Zusammensetzung kann auch einen geschmacksgebenden Bestandteil umfassen, um einen Geruch oder Geschmack der anderen Bestandteile zu maskieren. Beispiele von solchen geschmacksgebenden Stoffen umfassen Öle und/oder aromatische/geschmacksgebende Materialien, wie Z. B. Zimt, Zitrone, Limone, Orange, grüne Minze, Pfefferminze, Nelke, Mandel und so weiter. Der aromagebende Stoff kann in einer Menge vorhanden sein, die herkömmlich zum Verleihen des gewünschten Geschmacks verwendet wird, typischerweise 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
  • Die vorliegenden Zusammensetzungen können durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem das Barrierematerial zunächst in einem geeigneten Lösungsmittel suspendiert oder gelöst wird (z. B. in Xylol, Toluol, Petrolether, Methanol, Ethanol, Methylethylketon, oder, wenn beispielsweise wässrige Dispersionen von Fluorkohlenwasserstoffen als Barrierematerialien gewählt werden, Wasser). Anschließend werden das Transfermittel und gegebenenfalls der Wirkstoff bzw. die Wirkstoffe zugesetzt und das Lösungsmittel entfernt, beispielsweise durch Verdampfen.
  • Das vorliegende dentale Verabreichungssystem kann durch Beschichten eines geeigneten Substrats (Zahnseide, Zahnbürste, Zahnstocher usw.) mit der vorliegenden Zusammensetzung hergestellt werden. Dies kann zweckmäßig durch Eintauchen des Substrats in die Suspension oder Lösung, die das Barrierematerial, das Transfermittel und gegebenenfalls den Wirkstoff, die vorstehend im Zusammenhang der Herstellung der vorliegenden Zusammensetzungen genannt worden sind, umfasst, und anschließendes Trocknen des Substrats zum Entfernen des Lösungsmittels, wodurch eine Beschichtung der vorliegenden Zusammensetzung auf dem Substrat zurückbleibt, durchgeführt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die wie vorstehend beschrieben hergestellte Trockenzusammensetzung wieder gelöst oder resuspendiert und das Substrat in die so erhaltene Lösung oder Suspension eingetaucht werden, gefolgt von Entfernen des Lösungsmittels.
  • Am zweckmäßigsten können die vorliegenden Zusammensetzungen auf die gleiche Weise wie eine herkömmliche Zahnpaste verwendet und aufgetragen werden, wobei sie aus einer Tube auf eine Zahnbürste oder eine andere Vorrichtung gepresst werden; oder die Zusammensetzungen können in einer Schachtel oder einem anderen Behälter verpackt sein, aus dem die Zusammensetzung auf eine Zahnbürste aufgebracht wird, indem die Bürste über und in die Zusammensetzung geführt wird. Sollte ein Modifizieren der Viskosität der vorliegenden Zusammensetzungen wünschenswert sein, so kann der Zusammensetzung ein geeignetes Verdünnungsmittel zugesetzt werden. Geeignete Verdünnungsmittel umfassen eines oder mehrere der folgenden Öle, die zusammen mit den Temperaturen (°C), bei denen sie zu Feststoffen werden, angeführt sind: Baumwollsamenöl (+12 bis -13); Maisöl (-10 bis -20); Dorschleberöl (-3); Olivenöl (+2 bis -6); Bucheckernöl (-17); Erdnussöl (3); Mohnöl (-16); Rapssamenöl (auch Canolaöl genannt) (-10); Distelöl (-1); Sesamöl (-10); Sojaöl (-10); Sonnenblumenöl (-17); Walnussöl (-27); Öl aus weißen Senfkörnern (-10); Walöl; Polyethylenglycole und Siliconöle mit geeignetem Molekulargewicht; und auch einige weitere solche können nützlich sein. Diese Öle können in einer Menge von bis zu 50 Gew.-% oder sogar mehr, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, zugesetzt werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
  • Es ist wichtig, dass Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung außerdem als Öl-in-Wasser-Mikroemulsionen oder kolloidale Dispersionen zusammengemischt sein können, die durch Verfahren, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, geeignet hergestellt werden können.
  • Das vorliegende Verfahren zum Schützen der Zähne kann durch Kontaktieren des vorliegenden dentalen Verabreichungssystems mit den Zähnen zum Bewirken einer Übertragung der Zusammensetzung von dem dentalen Verabreichungssystem auf die Zahnoberfläche durchgeführt werden. Der genaue Weg zum Kontaktieren wird selbstverständlich von der Beschaffenheit des dentalen Verabreichungssystems abhängen. Bei einer Zahnpaste wird Bürsten ausreichen, um die Zusammensetzungen aufzutragen, während kaubare Stoffe aufgetragen werden, indem durch den Kauvorgang die Zusammensetzungen auf und in die Zahnoberflächen aufgebracht und dort hinein gedrückt werden, während Zahnseide das Anwenden der Zahnseide erfordert, und Zahnstocher, Tupfer und andere Vorrichtungen zum Auftragen Reibe- oder Schmiervorgänge erfordern.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung gegeben werden und nicht zu deren Beschränkung gedacht sind, deutlich werden.
  • Beispiele
  • Bei den nachstehenden Beispielen und durch die gesamte Beschreibung sind alle Teile und Prozentwerte auf das Gewicht bezogen und alle Temperaturen sind in Grad Celsius ausgedrückt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Wenn der Feststoffgehalt einer Dispersion oder Lösung angegeben wird, drückt er das Gewicht der Feststoffe bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion bzw. der Lösung aus. Wenn ein Molekulargewicht angegeben wird, stellt es den Molekulargewichtsbereich dar, der dem Produkt von dem angegebenen kommerziellen Anbieter zugeschrieben wird. Dies wird im Allgemeinen als das gewichtsgemittelte Molekulargewicht angesehen.
  • Bei allen nachstehenden Beispielen, bei denen Zähne erwähnt werden, handelt es sich bei den Zähnen um extrahierte menschliche Zähne, die mit Poliermitteln fachmännisch gereinigt, durch mehrfaches Autoklavieren sterilisiert und vor der Verwendung bei den folgenden Beispielen in destilliertem Wasser über einen Zeitraum von mindestens einer Stunde hydratisiert worden sind. Unmittelbar vor der Verwendung wurden die Zähne in ein Gemisch aus destilliertem Wasser und frischer menschlicher Speichelflüssigkeit (mit einem Volumenverhältnis von etwa 1:1) eingetaucht und daraus wieder entnommen, so dass die behandelten Oberflächen zur Zeit des Auftragens von Materialien feucht waren.
  • Beispiel I
  • 43 Gramm Xylol-Lösungsmittel, verkauft von EM Science, 5 g mikrokristallines Wachs, verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung Victory White, und 2 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von EM Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, anschließend wurden 0,125 g N-Talg-1,3-propandiamin (als Transfermittel), verkauft von Akzo unter der Handelsbezeichnung Duomeen TDO, unter Rühren zugemischt. Das Ergebnis war ein Gemisch, bei dem das mikrokristalline Wachs in dem Lösungsmittel gleichmäßig dispergiert aber nicht darin gelöst zu sein schien. Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer wurde in dieses Gemisch getaucht, anschließend ließ man das Lösungsmittel bei einer erhöhten Temperatur von etwa 50°C verdampfen. Anschließend wurde der beschichtete Applikator gegen eine Zahnoberfläche gerieben, bis ein glatter und wasserabstoßender Film erhalten war, wobei die Zahnoberfläche unmittelbar vor der Anwendung des beschichteten Applikators mit einem volumenbezogenen 1:1-Gemisch aus destilliertem Wasser und frischer menschlicher Speichelflüssigkeit befeuchtet worden ist (siehe 3).
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde.
  • In vitro-Demonstration der Wirksamkeit
  • Die Fähigkeit jeder so erhaltenen Formulierung, die Bakterienanhaftung zu hemmen, wurde folgendermaßen ausgewertet. Eine reine Kultur von Bakterien, die von der American Type Culture Collection (ATCC) erhalten worden ist (als ATCC Nr. 27607 gekennzeichnet und als Streptoccocus sobrinus identifiziert, wobei der gleiche Organismus bereits früher als Streptoccocus mutans bezeichnet und identifiziert worden ist), wurde durch Bilden von Subkulturen auf frischen Hirn-Herz-Infusions-Agarplatten gehalten und bei 37°C in einem CO2-Inkubator inkubiert. Zum Herstellen eines Testmediums wurde eine kleine Menge Bakterien in 4 ml flüssiges Hirn-Herz-Infusionsmedium (BHI; engl.: brain-heart infusion) (erhalten von Curtin Matheson) überführt und 24 Stunden bei 37°C inkubiert. Nach der Inkubationsperiode wurde die Konzentration der Bakterien in dem Inokulum mit sterilisiertem BHI-Medium auf etwa 2 × 107 Zellen/ml (OD560 = 0,02) eingestellt. Die vorstehend genannte Kontakt-Bakterienlösung (0,3 ml) wurde zu 30 ml BHI-Medium mit 4% Sucrose zugesetzt und 3 Minuten mit 120 Takten/Minute geschüttelt. Anschließend wurden die Testproben von unbehandelten Zähnen und mit dem Transferfilm beschichteten Zähnen in das inokulierte Medium gegeben und unter anaeroben Bedingungen 48 Stunden bei 37°C inkubiert. Nach dem Entfernen aus dem Medium wurden die Zähne mit Wasser gespült und mit Kristallviolett gefärbt. Die mikroskopische Untersuchung zeigte eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den mit den übertragenen Filmen bedeckten Bereichen im Vergleich zu den unbehandelten Kontrolloberflächen, die mit starken Ablagerungen von anhaftenden Bakterien bedeckt waren.
  • Beispiel II
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel I beschrieben hergestellt. Eine Polyamid-Zahnseide, wie sie für Johnson & Johnson, Inc. hergestellt wird, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm pro Sekunde durch das Gemisch und daraus vertikal wieder heraus gezogen, wobei die Dicke der Beschichtung durch die Geschwindigkeit, mit der die Zahnseide durch das Gemisch gezogen wurde, gesteuert wurde. Nach dem Trocknen an Luft bei einer erhöhten Temperatur wurde ein kurzes Stück der Zahnseide mit einer Länge von etwa 2 ft. über die Zahnoberflächen (extrahierte menschliche mittlere Schneidezähne) hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang der Anwendung von Zahnseide nachgeahmt wurde, bis ein gleichmäßiger und zäh anhaftender Film hergestellt war (siehe 7). Der Film zeigte einen hohen Grad der Hydrophobizität, wie durch Messen von Kontaktwinkeln größer als 90° festgestellt wurde. Das Anhaften von Bakterien an die Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den übertragenen Film beobachtet.
  • Beispiel III
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel I beschrieben hergestellt. Zahnstocher aus Holz wurden in das Gemisch eingetaucht und langsam wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur wurden die Zahnstocher über befeuchtete Oberflächen von extrahierten Zähnen gerieben, bis ein glatter und kontinuierlicher Film gebildet wurde. Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf einer Oberfläche des Films abgesetzt. Wiederholte Messungen der Kontaktwinkel zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Grenzfläche gezeigt wurde. Das Exponieren der behandelten Zähne an das Bakterienmedium über einen Zeitraum von 48 Stunden zeigte eine wesentliche Verringerung der Bakterienanhaftung, die mit der in den Beispielen I und II beobachteten Verringerung vergleichbar war.
  • Beispiel IV
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel I beschrieben hergestellt. Gewöhnliche Zahnbürsten, bei denen manche Borsten „natürliche" Fasern und manche aus Nylon hergestellt waren, wurden in das Gemisch eingetaucht und mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm/s wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei einer erhöhten Temperatur wurden die Zahnbürsten mehrmals über die Zahnoberflächen hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang und die normale Bewegung bei dem Bürsten von Zähnen nachgeahmt wurde (siehe 5).
  • Die behandelten Zahnoberflächen wurden mikroskopisch untersucht. Dabei erschienen glatte und kontinuierliche Schichten erheblichen Umfangs des abgelagerten wachsartigen Materials auf den Zahnoberflächen. Um den Grad der durch die wachsartigen Filme verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf den übertragenen Filmen abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hohen Grad der Hydrophobizität der Oberflächen gezeigt wurde. Es wurde eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den übertragenen Film beobachtet.
  • Beispiel V
  • 43 Gramm Xylol-Lösungsmittel, verkauft von EM Science, 5 g mikrokristallines Wachs, verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung Victory White, und 2 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von EM Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,2 g Cetylamin (als Transfermittel), verkauft von Aldrich, unter Rühren zugemischt. Das Ergebnis war ein Gemisch, bei dem das mikrokristalline Wachs in dem Lösungsmittel gleichmäßig dispergiert aber nicht vollständig darin gelöst zu sein schien. Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer wurde in dieses Gemisch getaucht und wieder herausgezogen, anschließend ließ man das Lösungsmittel bei einer erhöhten Temperatur verdampfen. Anschließend wurde der beschichtete Applikator gegen einen befeuchteten Objektträger aus Glas gerieben, bis ein glatter und wasserabstoßender Film erhalten war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde.
  • Das Anhaften von Bakterien an die Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den übertragenen Film beobachtet.
  • Beispiel VI
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel V beschrieben hergestellt. Eine Polyamid-Zahnseide, wie sie für Johnson & Johnson, Inc. hergestellt wird, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm pro Sekunde durch das Gemisch und daraus vertikal wieder heraus gezogen, wobei die Dicke der Beschichtung durch die Geschwindigkeit, mit der die Zahnseide durch das Gemisch gezogen wurde, gesteuert wurde. Nach dem Trocknen an Luft bei einer erhöhten Temperatur wurde ein kurzes Stück der Zahnseide mit einer Länge von etwa 2 ft. über die Zahnoberflächen hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang der Anwendung von Zahnseide nachgeahmt wurde, bis ein gleichmäßiger und zäh anhaftender Film hergestellt war. Der Film zeigte einen hohen Grad der Hydrophobizität, wie durch Messen von Kontaktwinkeln größer als 90° festgestellt wurde. Das Anhaften von Bakterien an die Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den Barrierefilm beobachtet.
  • Beispiel VII
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel V beschrieben hergestellt. Zahnstocher aus Holz wurden in das Gemisch eingetaucht und langsam wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur wurden die Zahnstocher wiederholt über befeuchtete Zahnoberflächen gerieben, bis ein glatter und kontinuierlicher Film erhalten war. Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Grenzfläche gezeigt wurde. Das Exponieren der behandelten Zähne an Bakterienmedien zeigte eine wesentliche Verringerung der Bakterienanhaftung, die mit der in den Beispielen V und VI beobachteten Verringerung vergleichbar war.
  • Beispiel VIII
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel V beschrieben hergestellt. Gewöhnliche Zahnbürsten, bei denen manche Borsten „natürliche" Fasern und manche aus Nylon hergestellt waren, wurden in das Gemisch eingetaucht und langsam wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei einer erhöhten Temperatur wurden die Zahnbürsten mehrmals über befeuchtete Zahnoberflächen hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang und die normale Bewegung bei dem Bürsten von Zähnen nachgeahmt wurden. Die behandelten Zahnoberflächen wurden mikroskopisch untersucht. Dabei erschienen glatte und kontinuierliche Schichten erheblichen Umfangs des abgelagerten wachsartigen Materials auf den Zahnoberflächen. Um den Grad der durch die wachsartigen Filme verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf den übertragenen Filmen abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Oberflächen gezeigt wurde. Die Inkubation in Bakterienmedien über einen Zeitraum von 48 Stunden zeigte eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung. Ferner wurde festgestellt, dass ein nachfolgendes Bürsten, bei dem sowohl der Zahn als auch die Zahnbürste in Wasser getaucht waren, zu einem vollständigen Entfernen der Bakterien von dem wachsartigen Film führte, während die umgebenden, unbehandelten Bereiche von Bakterienkolonien bedeckt blieben.
  • Verstärkung der Hemmung der Bakterienanlagerung und/oder der Ausbreitung, des Wachstums und der Koloniebildung von Bakterien
  • Eine wesentliche Verstärkung der Wirksamkeit des Barrierefilms zum Hemmen der Anhaftung von Bakterienkolonien wurde erreicht, als in die Formulierung verschiedene antibakterielle Mittel, wie z. B. Hexetidin, eingearbeitet wurden. Die Beispiele IX bis XII zeigen die Wirksamkeit dieses Ansatzes.
  • Beispiel IX
  • 43 Gramm Xylol-Lösungsmittel, verkauft von EM Science, 5 g mikrokristallines Wachs, verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung Victory White, und 2 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von EM Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,3 g Duomeen TDO (AKZO Chemical Co.) (als Transfermittel) unter Rühren zugemischt. Zu diesem Gemisch wurden 1,25 g 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin (als Wirkstoff), verkauft von Angus Chemical Co. unter der Handelsbezeichnung Hexetidin, unter kräftigem Rühren zugesetzt. Das Ergebnis war ein Gemisch, bei dem das mikrokristalline Wachs gleichmäßig dispergiert aber nicht gelöst zu sein schien. Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer wurde in dieses Gemisch getaucht, anschließend ließ man das Lösungsmittel bei einer erhöhten Temperatur davon verdampfen. Anschließend wurde der beschichtete Applikator gegen einen Objektträger aus Glas gerieben, bis ein glatter und wasserabstoßender Film erhalten war, wobei der Objektträger unmittelbar vor der Anwendung des Applikators mit destilliertem Wasser befeuchtete worden ist.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde. Die Fähigkeit des Barrierefilms, das Anlagern von Bakterien zu hemmen, wurde wie in Beispiel I beschrieben ausgewertet. Dabei wurde auch nach 4 Tagen Exposition an das bakterientragende Medium nur eine vernachlässigbare Anzahl an Bakterienkolonien im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen neben dem Film beobachtet.
  • Beispiel X
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel IX beschrieben hergestellt. Eine Polyamid-Zahnseide, wie sie für Johnson & Johnson, Inc. hergestellt wird, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm pro Sekunde durch das Gemisch und daraus vertikal wieder heraus gezogen, wobei die Dicke der Beschichtung durch die Geschwindigkeit, mit der die Zahnseide durch das Gemisch gezogen wurde, geregelt wurde. Nach dem Trocknen an Luft bei einer erhöhten Temperatur wurde ein kurzes Stück der Zahnseide mit einer Länge von etwa 2 ft. über Zahnoberflächen (menschliche mittlere Schneidezähne) hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang der Anwendung von Zahnseide nachgeahmt wurde, bis ein gleichmäßiger und zäh anhaftender Film hergestellt war. Der Film zeigte einen hohen Grad der Hydrophobizität, wie durch Messen von Kontaktwinkeln größer als 90° festgestellt wurde. Das Anhaften von Bakterien an die behandelten Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Die mikroskopische Untersuchung (8a und 8b) zeigte, dass die von dem übertragenen Film bedeckte Fläche im Wesentlichen frei von Bakterienkolonien war, während die umgebenden unbehandelten Kontrollflächen mit schweren Ablagerungen von anhaftenden Bakterien bedeckt waren.
  • Beispiel XI
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel IX beschrieben hergestellt. Zahnstocher aus Holz wurden in das Gemisch eingetaucht und wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur wurden die Zahnstocher über befeuchtete Zahnoberflächen gerieben, bis ein glatter und kontinuierlicher Film erhalten war. Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Grenzfläche gezeigt wurde. Das Exponieren der behandelten Zähne an Bakterienmedien zeigte eine vernachlässigbare Menge an isolierten Bakterienkolonien, die an der Filmoberfläche angehaftet waren.
  • Beispiel XII
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel IX beschrieben hergestellt. Gewöhnliche Zahnbürsten, bei denen manche Borsten „natürliche" Fasern und manche aus Nylon hergestellt waren, wurden in das Gemisch eingetaucht und langsam wieder herausgezogen. Nach dem Trocknen bei einer erhöhten Temperatur wurden die Zahnbürsten mehrmals über befeuchtete Zahnoberflächen hin und her gezogen, wobei der normale Vorgang und die normale Bewegung bei dem Bürsten von Zähnen nachgeahmt wurden. Die behandelten Zahnoberflächen wurden mikroskopisch untersucht. Dabei erschienen glatte und kontinuierliche Schichten erheblichen Umfangs des abgelagerten wachsartigen Materials auf den Zahnoberflächen. Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf den übertragenen Filmen abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Oberflächen gezeigt wurde. Die Inkubation in Bakterienmedien über einen Zeitraum von 48 Stunden zeigte eine hohe Widerstandsfähigkeit des Films gegen die Umsetzung mit allen Komponenten des Mediums, einschließlich Bakterien (6a und 6b). Nach einem sanften Bürsten der behandelten Zahnoberflächen mit einer Zahnbürste unter fließendem Leitungswasser konnten durch mikroskopische Untersuchungen keine restlichen Bakterien oder Bakterienkolonien nachgewiesen werden.
  • Beispiel XIII
  • 83,5 Gramm Xylol-Lösungsmittel, verkauft von EM Science, 10 g mikrokristallines Wachs, verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung Victory White, und 4 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von EM Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden diesem Gemisch 2,5 g 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin (als Transfermittel und Wirkstoff), verkauft von Angus Chemical Co. unter der Handelsbezeichnung Hexetidin, unter kräftigem Rühren zugesetzt. Das Ergebnis war ein Gemisch, bei dem das mikrokristalline Wachs gleichmäßig dispergiert aber nicht vollständig gelöst zu sein schien. Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer wurde in dieses Gemisch getaucht, anschließend ließ man das Lösungsmittel bei einer erhöhten Temperatur (40 bis 50°C) verdampfen. Anschließend wurde der Baumwoll-Applikator gegen Zahnoberflächen gerieben, bis ein glatter und wasserabstoßender Film erhalten war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde.
  • Das Anhaften von Bakterien an die behandelten Oberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass die behandelten Oberflächenbereiche der Zähne im Wesentlichen frei von anhaftenden Bakterien waren, während die unbehandelten Kontrolloberflächen mit schweren Ablagerungen von anhaftenden Bakterienkolonien bedeckt waren (4a und 4b).
  • Beispiel XIV
  • 84,75 Gramm Xylol-Lösungsmittel, verkauft von EM Science, 10 g mikrokristallines Wachs, verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung Victory White, und 4 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von EM Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden diesem Gemisch 1,25 g N-Talg-1,3-propandiamindioleat (als Transfermittel und Wirkstoff), verkauft von Akzo Nobel Chemicals Inc. unter der Handelsbezeichnung Duomeen TDO, unter kräftigem Rühren zugesetzt. Das Ergebnis war ein Gemisch, bei dem das mikrokristalline Wachs gleichmäßig dispergiert aber nicht vollständig gelöst zu sein schien. Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer wurde in dieses Gemisch getaucht, anschließend ließ man das Lösungsmittel bei einer erhöhten Temperatur (40 bis 50°C) verdampfen. Anschließend wurde der Baumwoll-Applikator gegen einen Objektträger aus Glas gerieben, bis ein glatter und wasserabstoßender Film erhalten war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde.
  • Das Anhaften von Bakterien an den Barrierefilm wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den Barrierefilm beobachtet.
  • Beispiel XV:
  • 2 Gramm mikrokristallines Wachs (verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung „Victory White") und 0,5 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von E. M. Science, wurden auf etwa 80°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,5 g eines 25%-igen Lecithinextrakts (Typ XV-E aus frisch gefrorenem Eigelb, Sigma Chem. Co.) in MEK und 0,01 g Zirntöl zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 80°C erwärmt und gemischt, bis eine klare Lösung erhalten war, die dann auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Das Ergebnis war ein Gemisch, in dem Lecithin gleichmäßig dispergiert aber nicht gelöst zu sein schien. Das MEK-Lösungsmittel wurde durch Erhitzen des Gemischs über mehrere Stunden auf 50°C entfernt.
  • Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer (Q-Tip-artig) wurde über das nun halbfeste wachsartige Gemisch gestrichen, wodurch der Tupfer beschichtet wurde. Anschließend wurde der Tupfer gegen einen mit Wasser befeuchteten Objektträger aus Glas gerieben, bis beobachtet wurde, dass ein durchgängiger wasserabstoßender Film auf den Objektträger übertragen war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde. Die Fähigkeit des Barrierefilms, das Anlagern von Bakterien zu hemmen, wurde wie in Beispiel I beschrieben ausgewertet. Dabei wurden auch nach 4 Tagen Exposition an das bakterientragende Medium keine Bakterienkolonien im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen neben dem Film beobachtet.
  • Beispiel XVI
  • 2 Gramm mikrokristallines Wachs (verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung „Victory White") und 0,5 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von E. M. Science, wurden auf etwa 80°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,5 g eines 25%-igen Lecithinextrakts (Typ XV-E aus frisch gefrorenem Eigelb, Sigma Chem. Co.) in MEK zusammen mit 0,05 g Hexetidin (Argus Chemical Co.) und 0,01 g Zimtöl zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 80°C erwärmt und gemischt, bis eine klare Lösung erhalten war, die dann auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Das MEK-Lösungsmittel wurde durch Erhitzen des Gemischs über mehrere Stunden auf 50°C entfernt.
  • Bin Applikator mit einem Baumwolltupfer (Q-Tip-artig) wurde über das nun halbfeste wachsartige Gemisch gestrichen und anschließend gegen einen mit Wasser befeuchteten Objektträger, bis beobachtet wurde, dass ein durchgängiger wasserabstoßender Film auf den Objektträger übertragen war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde. Die Fähigkeit des Barrierefilms, das Anlagern von Bakterien zu hemmen, wurde wie in Beispiel I beschrieben ausgewertet. Dabei wurden auch nach 4 Tagen Exposition an das bakterientragende Medium keine Bakterienkolonien im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen neben dem Film beobachtet.
  • Beispiel XVII
  • 22,5 Gramm MEK-Lösungsmittel, verkauft von E. M. Science, 2,0 g mikrokristallines Wachs (verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung „Victory White") und 0,5 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von E. M. Science, wurden auf etwa 50°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,5 g eines 25%-igen Lecithinextrakts (Typ XV-E aus frisch gefrorenem Eigelb, Sigma Chem. Co.) in MEK und 0,01 g Zimtöl zugesetzt.
  • Eine Polyamid-Zahnseide, wie sie für Johnson & Johnson, Inc. hergestellt wird, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm pro Sekunde durch das Gemisch und daraus vertikal wieder heraus gezogen, wobei die Dicke der Beschichtung durch die Geschwindigkeit, mit der die Zahnseide durch das Gemisch gezogen wurde, geregelt wurde. Nach dem Trocknen an Luft bei einer erhöhten Temperatur wurde ein Stück der Zahnseide mit einer Länge von etwa 2 ft. zu einem Bausch geformt und der Bausch über einen feuchten Mikroskop-Objektträger aus Glas gerieben, bis beobachtet wurde, dass ein anhaftender Film übertragen worden ist. Der Film zeigte einen hohen Grad an Hydrophobizität, wie durch Messen von Kontaktwinkeln größer als 90° festgestellt wurde. Das Anhaften von Bakterien an die behandelten Objektträger wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass die von dem übertragenen Film bedeckte Fläche im Wesentlichen frei von Bakterienkolonien war, während die umgebenden unbehandelten Kontrollflächen mit schweren Ablagerungen von anhaftenden Bakterien bedeckt waren.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde. Die Fähigkeit des Barrierefilms, das Anlagern von Bakterien zu hemmen, wurde wie in Beispiel I beschrieben ausgewertet. Dabei wurden auch nach 4 Tagen Exposition an das bakterientragende Medium keine Bakterienkolonien im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen neben dem Film beobachtet.
  • Beispiel XVIII
  • Ein Gemisch wurde wie in Beispiel XV beschrieben hergestellt. Gewöhnliche Zahnbürsten, bei denen manche Borsten „natürliche" Fasern und manche aus Nylon hergestellt waren, wurden über das halbfeste Gemisch gebürstet. Anschließend wurden die beschichteten Zahnbürsten über einen feuchten Mikroskop-Objektträger gebürstet, wobei der normale Vorgang und die normale Bewegung des Zahnbürstens nachgeahmt wurden. Dabei wurden kontinuierliche Schichten erheblichen Umfangs des wachsartigen Materialgemischs auf den befeuchteten Mikroskop-Objektträger übertragen. Um den Grad der durch die wachsartigen Filme verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf den übertragenen Filmen abgesetzt und die Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch ein hoher Grad der Hydrophobizität der Oberflächen gezeigt wurde. Die Inkubation in Bakterienmedien über einen Zeitraum von 48 Stunden zeigte eine hohe Widerstandsfähigkeit des Films gegen die Umsetzung mit allen Komponenten des Mediums, einschließlich Bakterien. Nach einem sanften Bürsten der behandelten Objektträger mit einer Zahnbürste unter fließendem Leitungswasser konnten durch mikroskopische Untersuchungen keine restlichen Bakterien oder Bakterienkolonien nachgewiesen werden.
  • Beispiel XIX
  • 2 Gramm mikrokristallines Wachs (verkauft von Calwax unter der Handelsbezeichnung „Victory White") und 0,5 g Paraffinöl mit einer Saybolt-Viskosität von 340-355, verkauft von E. M. Science, wurden auf etwa 80°C erwärmt und kräftig gemischt, bis eine klare Lösung hergestellt war. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurden 0,5 g eines 25%-igen Lecithinextrakts (Typ IV-S aus Sojabohnen, Sigma Chem. Co.) in MEK und 0,01 g Zimtöl zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 80°C erwärmt und gemischt, bis eine klare Lösung erhalten war, die dann auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Das MEK-Lösungsmittel wurde durch Erhitzen des Gemischs über mehrere Stunden auf 50°C entfernt.
  • Ein Applikator mit einem Baumwolltupfer (Q-Tip-artig) wurde über das nun halbfeste wachsartige Gemisch gestrichen, wodurch der Tupfer beschichtet wurde. Anschließend wurde der Tupfer gegen einen mit Wasser befeuchteten Objektträger gerieben, bis beobachtet wurde, dass ein durchgängiger wasserabstoßender Film auf den Objektträger aus Glas übertragen war.
  • Um den Grad der durch den wachsartigen Film verliehenen Hydrophobizität zu bestimmen, wurden Wassertropfen auf der Oberfläche des Films abgesetzt und ihre Kontaktwinkel gemessen. Wiederholte Messungen zeigten Werte größer als 90°, wodurch eine starke wasserabstoßende Tendenz der Oberfläche gezeigt wurde. Die Fähigkeit des Barrierefilms, das Anlagern von Bakterien zu hemmen, wurde wie in Beispiel I beschrieben ausgewertet. Dabei wurden auch nach 4 Tagen Exposition an das bakterientragende Medium keine Bakterienkolonien im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen neben dem Film beobachtet.
  • Beispiel XX
  • 2 Gramm Paraffinöl (Seybolt), 1,8 g Hexetidin (Angus Chemical Co.) und 0,4 g Chlorhexidin-Pulver, 99% (Aldrich Chemical Co., Katalog Nr. 34,803-1) wurden kräftig gemischt, bis eine gute Dispersion hergestellt war. Anschließend wurden 2 g Kaugummigrundstoff („Dreyco", L. A. Dreyfus Corp., P.O. Box 500, South Plainfield, NJ) und 6 g mikrokristallines Wachs (Victory White, Calwax, Azusa, CA) bis zum Schmelzen bei etwa 85°C gewärmt, anschließend wurde diesem Gemisch das erstgenannte Gemisch zugesetzt und damit gemischt, bis ein homogenes Gemisch erhalten war.
  • Das Anhaften von Bakterien an die Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine sehr wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den Barrierefilm beobachtet.
  • Um die Wirksamkeit der Zusammensetzung beim Hemmen der Entwicklung von Karies bei der Anwendung in vivo auf Zähne zu bestimmen, wurde eine Kariesuntersuchung bei Ratten durchgeführt.
  • Das Ziel der Untersuchung war zu Überprüfen, ob einmal tägliches kurzes Auftragen an 5 Tagen pro Woche einer der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auf die Zähne von Ratten zu einer Verringerung der Anzahl der Plaquebakterien, der Anzahl von S. mutans und des Auftretens von Zahnkaries bei von spezifischen Pathogenen freien Osborne-Mendal-Ratten mit S. mutans-Kolonien führt, die Nahrung mit hohem Sucrosegehalt, die bekanntermaßen das Entstehen von Plaque und Zahnkaries fördert, erhalten. Dabei wurden zwanzig Tiere als Kontrolle und zwanzig als Experimentaltiere bei einer Versuchsdauer von 43 Tagen verwendet. Die Ergebnisse des Versuchs zeigen, dass die vorliegende Zusammensetzung den Wiederaufbau der Mundflora stark verringert, wobei sie den Wiederaufbau von S. mutans stärker verringert und stark antikariogen ist. Selbstverständlich nehmen die Versuchstiere oftmals täglich Nahrung auf, wobei Nahrung in den Rissen ihrer Zähne zurückgehalten wird. Tatsächlich ist zu erwarten, dass der kariogene Angriff an diesen Orten stark ist, und es ist bemerkenswert, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindungen dort eine so starke Wirksamkeit zeigten, wenn auch weniger als an glatten Zahnoberflächen, die nur wenig Nahrung mechanisch zurückhalten. Bei den gesamten (d. h. glatte Oberfläche + Vertiefungen) Zahnschmelzläsionen waren die Werte um 55% bei hemimandibulären und um 40% bei maxillären Zähnen verringert; bei den gesamten Dentinläsionen waren die Werte um 60% bei hemimandibulären und um 54% bei maxillären Zähnen verringert, wobei Karies gemäß dem Verfahren von Keyes (1958) in der Modifikation von Larson (1981) bewertet wurde. Diese Unterschiede sind statistisch hoch signifikant.
  • Es ist anzumerken, dass die Okklusaloberflächen der Rattenzähne ständig mit Haaren, Nahrung und anderen Ablagerungen gefüllt waren und in Berührung kamen, und dass während der Untersuchung kein Versuch unternommen worden ist, etwas davon zu entfernen. Es ist anzunehmen, dass bei Versuchen mit Menschen, bei denen zumindest grobe Ablagerungen, Nahrungsteilchen usw. regelmäßig entfernt werden, so dass die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in die okklusalen Vertiefungen und Sprünge aufgetragen werden kann, noch günstigere Ergebnisse erhalten werden.
  • Beispiel XXI
  • 3 Gramm mikrokristallines Wachs (Victory White, Calwax Corp., Azusa, CA), 2 g Kaugummigrundlage (Dreyco, von L. A. Dreyfus Co., P.O. Box 500, South Plainfield, NJ) und 2 g Paraffinöl wurden gewärmt und gemischt, bis ein homogenes Gemisch erhalten war. Zu diesem Gemisch wurden 0,07 g Hexetidin und 0,1 g Pfefferminzöl zugesetzt und bis zur Homogenität gerührt. Die Zusammensetzung wurde mittels eines Baumwolltupfers auf extrahierte Zähne aufgetragen, anschließend wurde dem vorstehend beschriebenen Verfahren gefolgt.
  • Das Anhaften von Bakterien an die Zahnoberflächen wurde gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren ausgewertet. Dabei wurde eine sehr wesentliche Hemmung der Bakterienanhaftung an den Barrierefilm beobachtet.
  • Hexetidin und der Punkt seiner Löslichkeit in der Mundhöhle bei Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
  • Ein wichtiger Punkt ist die der Menge des Hexetidins, das bei den Beispielen XX und XXI sowohl als Transfermittel als auch als Wirkstoff verwendet worden ist, die in der Speichelflüssigkeit löslich ist, für die Gewebe der Mundhöhle und den Verdauungstrakt zur Verfügung steht und geschluckt wird. Ein Vergleich mit anderen Produkten, die Hexetidin enthalten, ist hier von Nutzen. Mundwasser und Mundspülungen, die 0,12 Gew.-% Hexetidin in einer löslichen Form enthalten, sind seit vielen Jahren und in vielen Ländern, einschließlich den Vereinigten Staaten, Kanada, dem größten Teil von Westeuropa und mehreren asiatischen Ländern, im Handel. Die Dosierung oder Menge an Mundspülung, die bei solchen Berechnungen typischerweise verwendet wird, beträgt 20 ml pro Anwendung, wobei gewöhnlich zwei Anwendungen pro Tag empfohlen werden. Bei einer Konzentration von 0,12% stehen 24 mg lösliches Hexetidin pro Anwendung für die Wechselwirkung mit den Geweben der Mundhöhle und den Verdauungstrakt des Verbrauchers zur Verfügung.
  • Bei einem Vergleich gibt die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die in Beispiel XX verwendet wird, 7,5 mg unlösliches Hexetidin pro 50 mg-Dosis ab, die durch eine Bürste an typische menschliche Verbraucher abgegeben werden. Nur ein kleiner Bruchteil des Hexetidins kann in die Speichelflüssigkeit eintreten, da das Material im Wesentlichen unlöslich ist. Außerdem ist der weitaus größte Teil des Hexetidins in der wachsartigen Grundlage immobilisiert und darin eingekapselt.
  • Bei der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die in Beispiel XXI verwendet wird, sind in einer typischen, beim Bürsten der Zähne verwendeten 50 mg-Dosis 0,5 mg Hexetidin enthalten, von dem der größte Teil in der wachsartigen Grundlage gefangen ist und der geringe Teil, der an der Oberfläche der Zusammensetzung verfügbar sein mag, im Wesentlichen unlöslich und daher für die Speichelflüssigkeit oder die Gewebe der Mundhöhle nicht verfügbar ist.

Claims (12)

  1. Zusammensetzung, umfassend: (a) 0,25 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), eines Transfermittels, das ausgewählt ist aus Verbindungen der Formeln (I) und (II):
    Figure 00420001
    wobei R eine C8-20 Alkylkette ist, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, R' und R'' jeweils unabhängig voneinander eine C8-20 Alkylkette, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C1-4 Alkylrest, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C6-10 Arylrest oder Wasserstoff sind, und X Fluorid oder Chlorid ist; 1,3-Propylendiaminen, die mit Talg- oder Kokosalkyl substituiert sind, und Polyethenoxyderivaten davon; Verbindungen der Formel RN(CH3)[(C2H4O)xH]2(+)A(-), wobei A(-) Chlorid oder Fluorid ist, X eine Zahl von 1 bis 20 ist, und R ein C8-22 Alkylrest ist; 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin; und Lecithin; und (b) 75 bis 99,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), eines Barrierematerials, das aus natürlichen Wachsen, synthetischen Wachsen, Polymeren auf Silikonbasis, und Fluorpolymeren ausgewählt ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), des Transfermittels und 95 bis 97 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), des Barrierematerials.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Transfermittel 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin ist.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Barrierematerial mikrokristallines Wachs ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die eine Zahnpasta oder Kaugummi ist.
  6. Dentales Verabreichungssystem, umfassend einen Träger, der mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 beschichtet ist.
  7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die in der Form eines Konfekts vorliegt.
  8. Verwendung (a) eines Transfermittels, das ausgewählt ist aus Verbindungen der Formeln (I) und (II):
    Figure 00430001
    wobei R eine C8-20 Alkylkette ist, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, R' und R'' jeweils unabhängig voneinander eine C8-20 Alkylkette, die mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C1-4 Alkylrest, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C6-10 Arylrest oder Wasserstoff sind, und X Fluorid oder Chlorid ist; 1,3-Propylendiaminen, die mit Talg- oder Kokosalkyl substituiert sind, und Polyethenoxyderivaten davon; Verbindungen der Formel RN(CH3)[(C2H4O)xH]2(+)A(-), wobei A(-) Chlorid oder Fluorid ist, X eine Zahl von 1 bis 20 ist, und R ein C8-22 Alkylrest ist; 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin; und Lecithin; und (b) eines Barrierematerials, das aus natürlichen Wachsen, synthetischen Wachsen, Polymeren auf Silikonbasis, und Fluorpolymeren ausgewählt ist; zur Herstellung eines Medikaments, umfassend 0,25 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), Transfermittel und 75 bis 99,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), Barrierematerial, zur Bildung einer beständigen, inerten, kontinuierlichen hydrophoben Barriere gegen den Zugang von Bakterien und Säuren zu Zahnoberflächen.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die Barriere auf der Oberfläche der Zähne nach Zähneputzen, Verwendung von Zahnseide, Reinigung mit Wasser unter Druck oder Mundspülen verbleibt.
  10. Verwendung (a) einer Verbindung, die ausgewählt ist aus Verbindungen der Formeln (I), (II) und (III):
    Figure 00440001
    wobei R ein C8-20 Alkylrest ist, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, R', R'' und R''' jeweils unabhängig voneinander ein C8-20 Alkylrest, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C1-4 Alkylrest, der mit einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein kann, ein C6-10 Arylrest oder Wasserstoff sind, und X Fluorid oder Chlorid ist; 1,3-Propylendiaminen, die mit Talg- oder Kokosalkyl substituiert sind, und Polyethenoxyderivaten davon; Laurylpyridiniumchlorid; Laurylpyridiniumbromid; Cetylpyridiniumchlorid; Cetylpyridiniumbromid; Cetylpyridiniumfluorid; Verbindungen der Formel RN(CH3)[(C2H4O)xH]2(+)A(-), wobei A(-) Chlorid oder Fluorid ist, X eine Zahl von 1 bis 20 ist, und R ein C8-22 Alkylrest ist; 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin; und Lecithin, als ein Transfermittel, um (b) ein Barrierematerial, das aus natürlichen Wachsen, synthetischen Wachsen, Polymeren auf Silikonbasis, und Fluorpolymeren ausgewählt ist, an die Zahnoberfläche zu kleben, bei der Herstellung eines Medikaments, umfassend 0,25 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), Transfermittel und 75 bis 99,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (a) und (b), Barrierematerial, zur Bildung einer schützenden Barriere auf der Zahnoberfläche.
  11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Transfermittel 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin ist.
  12. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Barrierematerial mikrokristallines Wachs ist.
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