FI80210B - Medel foer hoejande ph-vaerdet i tandplack och foerfarande foer framstaellning daerav. - Google Patents

Description

1 80210

Aine hammasplakin pH-arvon korottamiseksi ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee ainetta hammasplakin pH-arvon korottamiseksi ja menetelmää sen valmistamiseksi.

Tiedetään, että hammasmätää syntyy mineraalisen hammaskiilteen hydroksyyliapatiitin /Ca^Q(PO^)g-(OH)^_/ liukenemisesta, minkä orgaaniset hapot (maitohappo, etikkahappo, muurahaishappo jne.) saavat aikaan, jotka hapot muodostuvat aineenvaihduntatuotteina liuenneiden hiilihydraattien, kuten sakkaroosin, glukoosin jne. entsymaattisessa muuttumisessa hammasplakkiin sisältyvien asido-geenisten bakteerien vaikutuksesta. Kun on syönyt esimerkiksi sakkaroosia tai glukoosia tai sylkeen liukenevaa tärkkelystä alkaa näitä happoja muodostua muutamassa minuutissa niin, että noin 20-30 minuutin kuluttua laskee pH-arvo plakissa arvoon noin 5 ja usein vielä alhaisempiin arvoihin. pH-arvon laskiessa kasvaa kuitenkin hydroksyyliapatiitin liukoisuus veteen voimakkaasti. Se on omien mittausten! mukaan 37°C:ssa 12,5 mg/1 pH-arvossa 7 ja pH-arvossa 5 se on jopa 628 mg/1. Tätä suurta liukoisuutta ei voida kompensoida näissä alhaisissa pH-arvoissa sylkeen sisältyvien kalsium-, fosfaatti- ja hydroksyyli-ionien vaikutuksesta, koska hydroksyyli-ionikonsentraatio samoin kuin fosfaattikonsentraatio ovat useita kymmenpotensseja alhaisempia kuin hydroksyyliapatiitin liukoisuustulon vaatimat arvot.

Hydroksyyliapatiitin liukeneraisnopeuden VT ja uudelleenminera-lisoitumisnopeuden välisessä vuorovaikutuksessa hallitsee ensin mainittu niin, että ehto VT > joka hammasmädän uudelleenrnineralisoitumisteorian mukaan merkitsee edistyvää hammasmätää, on täytetty.

Toisaalta tiedetään, että hammasplakin alla olevan hammaskiilteen uudelleenmineralisoituminen voidaan saada aikaan syljen suhteel-lisen suurella fluoridi-ionien konsentraatiolla (= 10 moolia/1), ------- - l. - 2 80210 sillä fluoridi-ionit pystyvät korvaamaan hydroksyyli-ionit apatiitissa. Kuitenkin on usein vaikeata antaa suun kautta fluoridiannoksia, jotka saavat aikaan tällaisen fluoridikon-sentraation syljessä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on näin ollen saada aikaan aine, jonka avulla onnistutaan saamaan aikaan, että hammasplakin pH-arvo laskee käyvien hiilihydraattien syömisen jälkeen vain vähän tai ei lainkaan tai se jopa kohoaa jonkin verran niin, että tällä tavalla edellä mainittu liukenemisnopeus V pienenee jyrkästi ja saa aikaan hammaskiilteen uudelleenmineralisoitu-misen.

Olisi tietenkin ajateltavissa lisätä joitakin prosentteja happoa sitovaa ainetta kyseisiin ravinto- tai nautintoaineisiin. Tähän tarkoitukseen ei kuitenkaan voida käyttää liuenneina aikalisiä aineita, esimerkiksi suoloja, niiden epämiellyttävän maun takia. Siksi tulevat vain vaikeasti liukenevat aineet kysymykseen, jotka nopeasti liukenevat happoihin. Kokeet kaupallisella seostetulla kalsiumkarbonaatilla eivät kuitenkaan antaneet riittävää vaikutusta, kun hammasplakin pH-arvon muutosta seurattiin pH-herkällä mikroelektrodilla; huomioon ottamatta, että todettiin myös makuun nähden vaikeuksia.

Vielä on jo tunnettua, että saostettujen neutraloivien jauhei- 2 den ominaispinta-alan tulee olla suurempi kuin 6 m /g, jotta tällainen jauhe pureskelusta syntyvän virtauksen vaikutuksesta tunkeutuisi riittävin määrin hammasplakkiin. Lietetyn kalsium- hydroksidin karbonatisoinnin takia tällaista suurta ominaispinta- alaa ei voida saavuttaa fysikaalis-kemiallisten syiden takia (Kelvin-yhtälö). On kuitenkin onnistuttu saostamalla saada aikaan kalsiumkarbonaatti, jonka ominaispinta-ala on yli 10 2 m /g, saattamalla äkillisesti yhteen suuremman konsentraation omaavat kalsiumsitraatin ja ammoniumkarbonaatin liuokset pinta-aktiivisen aineen ja suojakolloidien läsnäollessa kiteiden kasvua ehkäisevinä aineina. Kun tätä erittäin hienojakoista kalsiumkarbonaattia lisätään noin 1 paino-% määrin hammasmätää 3 80210 synnyttäviin aineisiin (puuterisokeriin, leivonnaisiin, leipään), ilmenee käsittelemättömiin aineisiin verrattuna tuskin lainkaan hammasplakin pH-arvon alenemista. Lisäksi on tällä tai samantapaisilla saostusmenetelmillä muodostetun kalsiumkarbonaatin valmistus suuremmissa määrissä vaikeata ja epätaloudellista johtuen tarvittavasta suodatuksesta ja pakosta vapauttaa saostettu aine toistuvalla pesulla hyvin pitkälle saostuksessa syntyneistä suoloista sekä pinta-aktiivisesta aineesta.

Nyt on yllättäen osoittautunut, että yhden tai useamman maa-alkalimetallialkuaineen ja heikon hapon erittäin hienojakoiset, vaikealiukoiset suolat, joilla on tietty ominais-pinta-ala ja tietty hilavirhekonsentraatio, omaavat yllättävän voimakkaan vaikutuksen hammasplakin pH-arvon alenemiseen .

Edellä esitetty tarkoitus saavutetaan täten päävaatimuksen mukaisella aineella.

Keksinnön kohteena on näin ollen aine hammasplakin tai hammaskerrostumien pH-arvon korottamiseksi, joka aine on tunnettu siitä, että se sisältää yhden tai useamman maa-alkalialkuaineen ainakin yhtä erittäin hienojakoista, vaikealiukoista oksidia, hydroksidia tai puhdasta suolaa heikon hapon kanssa, jotka muodostavat maitohapon kanssa puskuri-järjestelmän, jonka pH-arvo on yli 5,7, etenkin kalsiumin ja/tai magnesiumin karbonaatteja, silikaatteja, laktaatteja, tartraatteja ja/tai aluminaatteja tai näiden yhdisteiden kaksoissuoloja, jonka yhdisteen ominaispinta-ala on yli 6 m2/g ja jolla on hilavirhekonsentraatio, joka vastaa Cu-Ka-säteilyn röntgeninterferenssien yli 0,25 asteen puolta leveyttä 20-23° katselukulma-alueella.

Keksinnön mukaista ainetta sisältävien maa-alkaliyhdisteiden ominaispinta-ala on mieluimmin yli 10 ma/g ja niiden hilavirhekonsentraatio on sellainen, että Cu-Ka-säteilyn röntgeninterferenssien puoli leveys on yli 0,30 astetta 20-23° katselukulma-alueella.

4 80210

CaC03:n ominaispinta-ala 10 m2/g vastaa tällöin keskimääräistä hiukkaskokoa (kuutiomaista ekvivalenssisivureunaa) a - 0,22 μπι. Tämän hiukkaskoon asn ja ominaispinta-alan Oom.:n suhde on a = 6 jolloin p on aineen tiheys.

Oom.' P

Keksinnön mukaan voidaan maa-alkaliyhdisteinä siis käyttää kaikkia fysiologisesti vaarattomia maa-alkalisuoloja sellaisten happojen kanssa, jotka maitohapon kanssa muodostavat puskurijärjestelmän, jonka pH-arvo on yli 5,7. Tämän vuoksi eivät kelpaa jo ehdotetut maa-alkalifosfaatit, jotka maitohapon kanssa muodostavat puskurijärjestelmän, jonka pH-arvo on noin 4,5. Keksinnön mukainen aine sisältää tämän vuoksi maa-alkaliyhdisteenä kalsiumin ja/tai magnesiumin karbonaatteja, silikaatteja, laktaatteja, tartraatteja, aluminaatteja ja/tai etenkin korkeassa lämpötilassa käsittelemällä vanhennettuja hydroksideja ja oksideja tai näihin yhdisteisiin perustuvia kaksoissuoloja.

Keksinnön mukainen aine voi sisältää erittäin hienojakoisia maa-alkaliyhdisteitä ainoana aineosana tai voi lisäksi sisältää tavanomaisia sideaineita, kantaja-aineita, apuaineita ja/tai täyteaineita, jotka eivät aiheuta hammasmätää synnyttävää vaikutusta ja ovat elintarvikelainsäädännön mukaan sallittuja. Keksinnön mukaista ainetta lisätään käyttötarkoitusta ajatellen mieluimmin ravinto- tai nautintoaineeseen, esimerkiksi näiden valmistukseen käytettävään sokeriin tai muihin hiilihydraatteihin, leipomotuotteisiin ja etenkin makeis- ja sokerituotteisiin, kuten koviin karamelleihin, pehmeisiin karamelleihin, suklaaseen ja sentapaisiin. Tällöin on myös otettava huomioon, että ravinto- tai nautintoaineiden kyseessä ollessa, joita nautitaan etupäässä imeskelemällä, maa-alkalisuolojen hiukkaskoko on riittävän pieni, jotta keksinnön mukaisella aineella käsitellyn tuotteen organoleptisten ominaisuuksien huononemimem vältetään.

Keksinnön mukaiseen aineeseen sisältyviä erittäin hienojakoisia maa-alkaliyhdisteitä, esimerkiksi kalsiumkarbonaat-tia, magnesiumkarbonaattia tai näiden maa-alkalikarbonaat-tien kaksois-

II

5 80210 suoloja, voidaan valmistaa märkäjauhamalla luonnon aineita muuta kuin vettä olevassa nesteessä, jotta vältetään hiukkasten koon suurenemista niin kutsutun Ostwald-kypsymisen vaikutuksesta erotus- ja kuivausprosessissa. Tällöin saatujen tuot- 2 teiden ominaispinta-ala on noin 15 m /g ja niillä on hyvä vaikutus hammasplakin pH-arvon korottamiseen.

Erittäin hienojakoisten maa-alkalisuolojen tässä mainittu ominaispinta-ala määritetään BET-menetelmällä.

Koska, kuten on osoittautunut, erittäin hienojakoisten jauheiden hammasplakkiin sisältyvien happojen kanssa tapahtuvan reaktion nopeus on riippuvainen ei vain jauheen ominaispinta-alasta, vaan kasvaa erilaisten hilavirhekonsentraatioiden mukana, on kuitenkin osoittautunut edulliseksi saavuttaa suurempi hilavirhe-konsentraatio. On voitu todeta, että tämä voidaan saada aikaan jauhettavaan aineeseen kohdistuvalla suuremmalla iskuvaikutuk-sella kuivana jauhamisen avulla. Aikaansaatu hilavirhekonsen-traatio ilmenee tällöin röntgeninterferenssien levenemisenä.

Tämä voidaan todeta myös hiukkaskoon pienetessä. Kuitenkin voidaan toisaalta hiukkaskoon pienenemisestä ja toisaalta hila-virhekonsentraation kasvamisesta johtuvat vaikutukset röntgeninterferenssien levenemiseen helposti erottaa toisistaan, koska etenkin hilavirheiden vaikutus tällä hiukkaskokoalueella (0,1 yum) on olennaisesti suurempi kuin hiukkaskoosta vastaavasti ominaispinta-alasta johtuva vaikutus. Hilavirhekonsen-traation vaikutus on kvalitatiivisesti todettavissa siten, että se eliminoituu täydellisesti kun yhdisteitä kuumennetaan 2 tuntia suljetussa putkessa 750°C:ssa.

Keksinnön kohteena on näin ollen myös menetelmä keksinnön mukaiseen aineeseen sisältyvien erittäin hienojakoisten maa-alkali-yhdisteiden valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan maa-alkali-yhdisteitä jauhetaan kuivina, kunnes saavutetaan hilavirhe-konsentraatio, joka vastaa Cu-Ka~säteilyn röntgeninterferenssien yli 0,25 asteen puolta leveyttä 20-23° katselukulma-alueella.

6 80210 Tällä jauhatuksella saavutetaan myös keksinnön mukaan olen- 2 nainen ominaispinta-ala yli 6 m /g. Täten saadaan kalsium-karbonaatin (kalsiitin) kuivajauhatuksella kuula- tai tärymyl-lyssä 120 minuutin jauhatusajalla ilman muuta aikaan 9 m /g ominaispinta-ala ja röntgeninterferenssien puoli leveys, joka mainituissa olosuhteissa on noin 0,40 astetta. Tällä tavalla aikaansaadut tuotteet vastaavat pH-arvoa korottavalta vaikutukseltaan hamraasplakkiin märkäjauhettuja tuotteita, joiden omi-naispinta-ala on 16 m /g ja joiden hilavirhekonsentraatio on olennaisesti pienempi.

Edelleen on yllättäen osoittautunut, että voidaan saada aikaan noin 30 % suurempi ominaispinta-ala muuten samoissa jauhatus-olosuhteissa kun kuivajauhatus suoritetaan ilmassa tai typessä, jolloin näitä kaasuja lisätään puhtaiden polaaristen nesteiden höyryihin, joiden nesteiden kiehumapiste on alle 130°C:n, kuten vesi tai orgaaniset nesteet.

Keksinnön kohteena on näin ollen myös edellä esitetyn menetelmän erityisen suositeltu sovellutusmuoto, joka on tunnettu siitä, että kuivajauhatus suoritetaan atmosfäärissä, joka ilman tai typen ohella sisältää puhtaiden polaaristen nesteiden höyryjä, joiden nesteiden kiehumapiste on alle 130°C:n ja mieluimmin alle 105°C:n. Mieluimmin käytetään tällaisina polaarisina nesteinä vettä tai orgaanisia nesteitä, kuten pienimolekyylisiä alkoholeja, joissa on 1-5 hiiliatomia, etenkin metanolia, etanolia tai sentapaisia, tai myös ketoneja tai voimakkaammin polarisoituvia nesteitä, kuten alkaaneja.

Tällä tavalla saadut tuotteet ovat pH-arvoa korottavalta vaikutukseltaan osoittautuneet parhaiten soveltuviksi. Lisäksi ne eivät ole osoittaneet minkäänlaista taipumusta paakkuuntumi-seen jauhatuksessa ja niitä lisättäessä hammasmätää aiheuttaviin ravinto- ja nautintoaineisiin.

7 80210

Mieluimmin käytetään keksinnön mukaisessa menetelmässä lähtöaineena saostamalla saatua ja/tai esijauhettua puhdasta maa-alkaliyhdistettä.

Seuraava esimerkki havainnollistaa keksintöä.

Esimerkki Tärymyllyyn, jonka vetokyky on 15 1, panostetaan 6 kg esijauhet- 2 tua kalsiittia, jonka ominaispinta-ala on 3 m /g, ja huuhdellaan typellä. Sitten mylly suljetaan ja sulun kautta lisätään 35 g etanolia. Kun on jauhettu 120 minuuttia poistetaan jauhettu tavara myllystä ja kuivataan ilmavirrassa noin 60°C:n lämpötilassa. Saadaan erittäin hienojakoinen kalsiittijauhe, jonka ominaispinta-ala on 12 m /g ja jolla on sellainen hilavirhe-konsentraatio, joka Cu-Ka-säteilyn röntgeninterferenssien puolena leveytenä vastaa 0,45 astetta 20-23° katselukulma-alueella .

Claims (9)

1. Aine hammasplakin pH-arvon korottamiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää yhden tai useamman maa-alkalialkuai-neen ainakin yhtä erittäin hienojakoista, vaikealiukoista oksidia, hydroksidia tai puhdasta suolaa heikon hapon kanssa, jotka muodostavat maitohapon kanssa puskurijärjestelmän, jonka pH-arvo on yli 5,7, etenkin kalsiumin ja/tai magnesiumin karbonaatteja, silikaatteja, laktaatteja, tartraatte-ja ja/tai aluminaatteja tai näiden yhdisteiden kaksoissuolo-ja, jonka yhdisteen ominaispinta-ala on yli 6 m2/g ja jolla on hilavirhekonsentraatio, joka vastaa Cu-K«-säteilyn rönt-geninterferenssien yli 0,25 asteen puolta leveyttä 20-23° katselukulma-alueella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aine, tunnettu siitä, että maa-alkaliyhdisteen ominaispinta-ala on yli 10 m2/g.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen aine, tunnettu siitä, että maa-alkaliyhdisteillä on hilavirhekonsentraatio, joka vastaa Cu-K*»-säteilyn röntgeninterferenssien yli 0,30 asteen puolta leveyttä 20-23° katselukulma-alueella.

4. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaiseen aineeseen sisältyvien erittäin hienojakoisten maa-alkaliyh-disteiden valmistamiseksi, tunnettu siitä, että maa-alka-liyhdisteitä jauhetaan kuivina kunnes saadaan aikaan hilavirhekonsentraatio, joka vastaa Cu-Ko.-säteilyn röntgeninter-ferenssien yli 0,25 asteen puolta leveyttä 20-23° katselukulma-alueella .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatus suoritetaan tärymyllyssä, kuulamyllyssä, kankimyllyssä tai iskumyllyssä.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivana jauhatus suoritetaan atmosfäärissä, joka ilman tai typen ohella sisältää puhtaiden polaaristen nesteiden, joiden kiehumapiste on alle 130°C, tai tällaisten polaaristen nesteiden seosten höyryjä. 9 80210

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatusatmosfääri sisältää höyrystettynä polaarisena nesteenä vettä, pienimolekyylistä alkoholia ja/tai ketonia.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polaarisena nesteenä käytetään etanolia.

8 80210

9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtöaineena käytetään saostamalla saatua tai esijauhettua maa-alkaliyhdistettä.