NL8402786A - Preparaat voor het beschermen van gebitselementen tegen ontkalking. - Google Patents

Description

r * VO 6523

Preparaat voor het beschermen van gebitselementen tegen ontkalking.

De uitvinding heeft betrekking op. een preparaat voor het beschermen van gebitselementen tegen door zuurinwerking geïnduceerde ontkalking.

Eén van de problemen, waarmee men in de tandheelkunde regel-5 matig wordt geconfronteerd, is de door zuurinwerking geïnduceerde ontkalking van gebitselementen.

Doel van de uitvinding is om een bijdrage te leveren aan de oplossing van genoemd probleem.

Dit doel wordt gerealiseerd door een preparaat, dat volgens 10 de uitvinding gekenmerkt wordt doordat het mucinen, geïsoleerd uit het door muceuze speekselklieren van de mens afgescheiden speeksel, of synthetische analoga van humane mucinen omvat.

Voorkeursuitvoeringsvormen van het preparaat volgens de uitvinding zijn tandpasta's en kunstspeeksels.

15 Verrassenderwijs is gevonden, dat humane speekselmucinen niet alleen, in vergelijking met dierlijke mucinen, uitzonderlijk sterk aan hydroxyapatiet (HAP) adsorberen en hierin niet of nauwelijks gehinderd worden door de aanwezigheid van fosfaat-bevattende eiwitten, maar tevens een uitzonderlijk goede bescherming van tandglazuur tegen 20 zuurinwerking geven doordat ze, in tegenstelling tot in het parotis speeksel aanwezige eiwitten met een vergelijkbaar sterke adsorptie aan HftP, zoals statherine en prolinerrijke eiwitten, de door zuurinwerking geïnduceerde ontkalking van de gebitselementen tegengaan.

In de hiernavolgende meer gedetailleerde beschrijving van de 25 uitvinding wordt verwezen naar de figuren 1-5, waarvan fig. 1 een voorbeeld van een model van het submandibulaire mucine van schapen (OSM) toont, fig. 2 de belangrijkste typen oligosaccharide ketens van verschillende soorten mucinen, nl. schapen submandibulair mucine (OSM)·, i 30 varkens submandibulair mucine(PSM), varkensmaagmucine (PGM) en mucinen van menselijk .speeksel (HWSM) toont, fig. 3 een grafiek toont, waarin het verband tussen de aan hydroxyapatiet (HAP) geadsorbeerde hoeveelheid mucine en de initiële mucineconcentratie is weergegeven voor verschillende soorten mucinen, 8402786 i: v - 2 - fig. 4 een grafiek toont, waarin het verband tussen de aan HAP geadsorbeerde hoeveelheid mucine en de initiële concentratie van phy-taat is weergegeven voor verschillende soorten mucinen, en fig. 5 een voorbeeld van een synthetisch mucine-achtig pro-5 duet toont.

In menselijk speeksel bevinden zich diverse typen polypeptiden, waaronder enzymen, zoals amylase, betrokken bij de spijsvertering, pro- line?rijke eiwitten, betrokken bij adsorptie aan tandglazuur en hand- 2+ having van de overzadiging van'speeksel aan Ca , en mucinen, die zorg 10 dragen voor de viskositeit van speeksel.

De mucinen vormen een groep van biopolymeren die van groot belang zijn voor het gezond houden van de mondholte, zowel de gebits-elementen als het epitheelweefsel. De speekselmucinen worden geprodu-r ceerd en gesekreteerd door verschillende soorten mueeuze speekselklie-15 ren, waarvan de grootste zijn: glandula SubmandibulariS (SM), en de glandula-Sublingualis (SL). Daarnaast zijn er nog tal van kleine mueeuze speekselklieren aanwezig in het epitheelweefsel van tong, verhemelte, wang en lip, die ook mucinen sekreteren. Daarentegen worden geen mucinen geproduceerd en gesekreteerd door sereuze speekselklieren, 20 zoals de glandula Parotis (Par). Deze laatste speekselklier synthetiseert vnl. amylase en proline-rijke eiwitten. Zuiver Parotisspeek-sel is dan ook niet viskeus.

De mucinen zijn opgebouwd uit een lange, gestrekte polypeptide-keten (500 - 4000 aminozuren), terwijl aan de aminozuren Serine (Ser) 25 en Threonine (Thr) covalent een korte of wat langere koolhydraatketen gebonden zit via N-acetylgalactosamine (GalNAc). De mucinen worden gekarakteriseerd door hun eindstandige suiker: a. siaalzuur (=neuraminezuur), bevat een carboxylgroep, waardoor ze een negatieve lading geven aan de mucinen: zure mucinen 30 b. fucose, bevat geen geladen groep: neutrale mucinen.

Zowel de sialo- als de fucomucinen kunnen sulfaatgroepen bevatten.

De fysische en biologische eigenschappen van een mucine worden in sterke mate bepaald door de lengte en de samenstelling van de polypeptideketen. Deze bepalen het aantal mogelijke koolhydraatketens.

35 Daar de koolhydraatketens sterk hydrofiel zijn, hebben de mucinen een grote watermantel rond zich, waardoor ze ..in een waterige oplossing een groot volume innemen. De watermantel zorgt voor de slijmerige eigen- 8402786 * * - 3 - schappen, zodat mucinen ook wel slijmstoffen genoemd worden.

De mucinen hebben verschillende functies in de mondholte: - zij maken het speeksel viskeus, zodat het niet snel wegstroomt - Zij bevochtigen het tandoppervlak en de mucosa en beschermen 5 deze weefsels daardoor tegen uitdrogen - zij beschermen de mucosa tegen bacteriële infectie door het vormen van een. slijmlaag, die moeilijk doordringbaar is voor bacteriën - zij beschermen de gebitselementen tegen ontkalking en zuur-inwerking;zij vormen een barrière voor de H -ionen 10 - zij aggregeren bepaalde orale bacteriën, waardoor deze on schadelijk worden gemaakt.

Isolatie van speekselmucinen uit menselijk speeksel

Menselijk muceus speeksel wordt verkregen door de secretie te stimuleren m.b.v. enkele citroenzuurkorrels op de tong, terwijl de 15 afvoergangen van de gl. Parotis afgedekt worden met een Lashley-cup verbonden met afvoerslangen. Dit resulteert in sterk viskeus speeksel, dat vooral afkomstig is uit de grote speekselklieren gl. Submandibularis en gl. Sublingualis, zodat het aangeduid wordt met SM-SL-speeksel,

Dit muceuze speeksel wordt opgevangen in een ijsgekoeld bekerglas, 20 waarin 30 μΐ 0,1 % PMSP (phenylmethylsulfonzuurfluoride) per 30 ml aanwezig is, als remmer van proteolytische afbraak. Het speeksel wordt bewaard bij -20°C tot voldoende uitgangsmateriaal verzameld is.

Door het hoge moleculair gewicht van de mucinen (500,000 - 2.000.000 dalton)kunnen ze gescheiden worden van de globulaire speek-25 seleiwitten d.m.v. ultracentrifugatie (Roukema et al., Biochim. Bio-phys. Acta 428, (1976) 432-440; Roukema en Nieuw Amerongen, in:

Saliva and Dental Caries (1979) pp. 68-80).

Handelingen: - na ontdooien van het speeksel wordt N-acetylcysteine toege-30 voegd tot eindconcentratie 0,02 M.

- 3 min roeren op magneetroerder.

- 10 min centrifugeren bij 10.000 x g.

- supernatant overnacht dialyseren.

- retentaat 2 uur centrifugeren bij 100.000 x g. Door de lage 35 pH ± 3 zijn de mucinen sterk viskeus en sedimenteren.

- het sediment wordt gesuspendeerd in een buffer met pH 7,15 bestaande uit: 0,11 M Nad + 0,014 M Na2HP04 + 0,056 M NaH2P©4, gevolgd 8402786

« V

- 4 - door centrifugatie bij 100,000 x g gedurende 1 uur.

- het heldere supernatant wordt vervolgens 24 uur gecentrifugeerd bij 100.000 x g om de mucinen te sedimenteren.

- de bodemfractie wordt gesuspendeerd in een Na-acetaat buffer 5 pH 4,5, 10 min verhit op 100°C en gecentrifugeerd in een tafelcentrifuge.

- het supernatant wordt gebracht in de centrifugatie-buffer pH 7,15 en gecentrifugeerd gedurende 24 uur bij 100.000 x g.

- het sediment wordt gesuspendeerd in gedestilleerd water en uitgebreid gedialyseerd.

10 Het retentaat wordt drooggevroren en bevat de totale mucinefractie van menselijk, speeksel, aangeduid met HWSM: Human Whole Salivary Mucins. Met deze mucinefractie worden de experimenten uitgevoerd, na testen op de afwezigheid van contaminerende eiwitten m.b.v. polyacrylamide gelelec-. troforese.

15 Enkele biochemische karakteristieken van HWSM

Mucinen bestaan dus uit een lange polypeptideketen, waaromheen een dichte pakking zit van kortere of langere oligosaccharideketens, die de polypeptideketen afschermen tegen proteolytische afbraak. Globaal bestaan de mucinen voor 10 - 30% uit eiwit en voor 70 - 90% uit suikers.

, 20 HWSM bestaat voor ca. 18% uit eiwit, volgens de bepaling van de aminozuren. De belangrijkste aminozuren van HWSM zijn Threonine (14,7%),

Valine (12,5 %), Serine (10,8%) en Proline (8,4%), zie tabel A. Aan de hydroxylgroep van de aminozuren Threonine en Serine kan een koolhy-draatketen covalent gebonden worden via de bindingssuiker N-acetyl- 25 galactösamine(GalNAc). De chemische samenstelling van de humane speek-selmucinen is in tabel B aangegeven.

/ 8402786 - 5 - · ψ -»

Tabel Α. Zuursamenstelling van mucinen uit humaan speeksel aantal per 100 aminozuren .

Asparaginezuur 6,1

Threonine 14,7 •Serine 10,8

Glutaminezuur 7,3

Proline 8,4

Glycine 6,9

Alanine 7,4

Cysteine N.D.

Valine 12,6

Methionine N.D.

Isoleucine 2,0

Leucine 5,5

Tyrosine 2,0

Phenylalanine 2,4

Lysine 5,1

Histidine 2,5

Arginine 6,4

Trp werd niet bepaald.

Tabel B. Chemische samenstelling van humane speekselmucinen (HWSM) op basis van het droogcewicht- gew.% molverhouding

Proteïne

Aminozuren 18,2

Lowry-proteine 14,2

Hexoses 20,4

Galactose 17,9 6,0

Mannose 0,7 0,2

Glucose 1,8 0,6

Hexosamines 31,2

Glucosamine 17,1 4,7

Galactosamine 14,1 3,9

Fucose 17,4 6,4

Siaalzuur 5,1 1,0

Sulfaat 1,4 1,1

Fosfaat 0,14 0,1

Totaal 93,84% 8402786 _ j 4 * - 6 -

Het koolhydraatgehalte van HWSM bedraagt 74%, waaronder 5,1% siaalzuur en 17,4% fucose als eindstandige suikers. Siaalzuur is van belang voor.de negatieve lading, daar deze suiker een geïoniseerde COO"- groep bevat, in tegenstelling tot fucose. Daarnaast bevat HWSM als 5 negatief geladen funktionele groepen: sulfaat (1,4%) en fosfaat (Q,14%) alsook carboxylgroepen van de zure aminozuren asparaginezuur (6,1%) en glutaminezuur (7,3%).

Opbouw van muclnen

Een mucine bestaat uit een lange, gestrekte polypeptideketen, 10 waarvan 1 op de 3 a 4 aminozuren bestaat uit Threonine of Serine, waaraan een korte koolhydraatketen gebonden kan zijn. De bindingssuiker aan deze twee hydroxy-aminazuren is altijd N-acetylgalactosamine (GalNAc).

De koolhydraatketens bepalen het type mucine. Aan de GalNAc kan nog één (eindstandig) suiker gebonden zijn, b.v. siaalzuur (NANA) in subman- 15 dibulair mucine van schapen (OSM) , maar dit kunnen er ook meer zijn, zoals in HWSM.

Een voorbeeld van een model van OSM is ge'toond in figuur 1.

De koolhydraatketens zijn meestal complexer van samenstelling.

In figuur 2 is een aantal karakteristieke oligosaccharideketens van 20 verschillende mucinen schematisch weergegeven. De gebruikte afkortingen hebben de volgende betekenissen: OSM, schapen submandibulair mucine: disaccharide PSM, varkens submandibulair mucine: pentasaccharide PGM, varkensmaag mucine, pentasaccharide met sulfaat 25 HWSMi menselijke speékselmucinen, fig. 2 toont een voorbeeld van een complexe keten; daarnaast zijn er ook andere complexe oligosaccharide ketens met eindstandig siaalzuur en ook met sulfaat-gebonden suikers.

De koolhydraatketens bepalen voor een belangrijk deel de speci-30 fieke fysisch-chemische en biochemische eigenschappen van een mucine, zoals de bijdrage aan de viscositeit, de vasthechting aan het tand-oppervlak, de aggregatie van bacteriën, enz. Tabel C bevat een overzicht van de chemische samenstelling van enkele mucinen.

8402786

. C

- 7 -

Tabel C

Chemische samenstelling van mucinen (% droog gewicht)

Proteïne Siaalzuur Fucose Sulfaat Fosfaat PSM 19,4 14,0 6,0 OSM 20,6 22,4 5' PGM 21,1 1,0 5,5 1,0 HWSM 18,2 5,1 17,4 1,4 0,14

Behalve dat de chemische samenstelling van mucinen verschillend is, geldt dit ook voor hun ruimtelijke structuur. Er zijn mucinen, die opgebouwd zijn uit één polypeptideketen (b.v. OSM), maar er zijn er 10 ook die via S-S-bruggen tussen Cystelne-residuen van de polypeptide-keten met elkaar gebonden zijn tot een groter complex, b.v. PGM. Dit mucine is opgebouwd uit 4 subeenheden van elk 500.000 dalton, met een g totaal molecuulgewicht van 2 x 10 dalton. Ook de ruimtelijke structuur van een mucine heeft invloed op de fysisch-chemische eigenschappen, 15 m.n. de viscositeit.

Kwantitatieve gegevens van adsorptie van HWSM aan hydroxyapatiet

De adsorptie van HWSM aan hydroxyapatiet, als model voor tandglazuur, werd als volgt uitgevoerd: 2 - 10 mg hydroxyapatiet (HAP) van Biorad (spec.opp. 72,5 m /g) 20 wordt 3 keer gewassen met gedestilleerd water.

- adsorbaat (HWSM) wordt opgelost in 2 mM K-fosfaatbuffer (pH 6,3 of 7,0) en toegevoegd aan HAP.

- incubatie vindt plaats bij kamertemperatuur gedurende 4 uur in gesloten buizen door deze continu te roteren met 6 25 omwentelingen per minuut.

- na afloop van de incubatie wordt HAP onmiddellijk gesedimen-teerd m.b.v. centrifugatie.

- de hoeveelheid geadsorbeerd HWSM wordt bepaald m.b.v. eiwit-en siaalzuurbepaling in het supématans.

30 Uit deze gegevens kan m.b.v. de adsorptie vergelijking van

Langmuir de maximale bindingskapaciteit van HWSM (N-waarde in tig ad-2 sorbaat/m HAP) worden berekend en grafisch bepaald.

8402786 "j % - 8 - S = fp + _1_

A N K.N

Waarin: C = evenwichtsconcentratie van het adsorbaat (mg/ml)

P

2 A = geadsorbeerde hoeveelheid (mg/m ) , 2 N = maximale bindingskapaciteit (mg/m ) 5 K -= affiniteits constante (ml/mg)

In tabel D is de N-waarde van de verschillende mucinen weergegeven.

Tabel D Maximale bindingskapaciteit van mucinen bij· pH 6,3 — N (pg droog gewicht /m HAP) PSM 72 10 OSM 113 PGM 259 HWSM 2.640 1 8402786

Ter illustratie wordt de adsorptie van OSM, PGM, en HWSM getoond in figuur 3.

15 De humane speekselmucinen adsorberen uitzonderlijk sterk aan hydroxyapatiet in vergelijking met de dierlijke mucinen. De maximale 2 bindingskapaciteit (N) van HWSM bedraagt 2640 \ig/m HAP. Daarentegen hebben de geteste speekselmucinen van dierlijke oorsprong (varken, PSM; schaap, OSM; rund, BSM) een 10- tot 20-voudig lagere maximale 20 bindingskapaciteit. Aan de andere kant zijn in het parotisspeeksel ook eiwitten aanwezig, die een vergelijkbare maximale bindingskapaciteit hebben als HWSM, b.v. Statherine en Proline-rijke eiwitten.

De eiwitten van parotisspeeksel geven echter geen bescherming van tandglazuur tegen zuurinwerking, wat HWSM wel doet.

25 Daar in speeksel vele soorten eiwitten aanwezig zijn, die elk afzonderlijk aan HAP kunnen adsorberen, met name fosfaat-bevattende eiwitten, is onderzocht of er ook competitie optreedt wanneer twee componenten tegelijkertijd worden gelncubeerd met HAP. Als model voor een fosfaatcomponent is gekozen phytaat, dat een sterke binding aan 2 30 HAP vertoont (N = 700 pg/m HAP) . Phytaat is hexakisfosfaat van

* V

- 9 - myoinositol, wat kan worden geïsoleerd uit granen- Het heeft een mole-cuulgewicht van 924.

Phytaat is in staat om adsorptie van OSM te verhinderen, zelfs in zeer geringe concentratie. Wanneer 300 yg OSM gexncubeerd wordt 5 met HAP, dan reduceert 30 yg phytaat de adsorptie van OSM al tot 50%, terwijl 300 yg phytaat de adsorptie van OSM volledig verhindert (fig. 4).

De adsorptie van PGM kan tot 30% gereduceerd worden door phytaat, maar de remming van de adsorptie is veel langzamer dan die van OSM.

Aan de andere kant heeft phytaat maar een zeer geringe of "geen in? 10 vloed op de adsorptie van HWSM. Zelfs bij hoge concentratie vah phytaat (600 yg) is de afname van de adsorptie van HWSM nog maar zeer gering.

Blijkbaar hecht HWSM zich veel sterker aan HAP dein OSM en PGM, wat ook in overeenstemming is met de berekende N-waarden.

De reden van het verschil in adsorptiegedrag zou kunnen zijn 15 het verschil in chemische samenstelling en in functionele groepen en in de conformatie van de moleculen.

In tabel E is een overzicht gegeven van het aantal fosfaat, sulfaat en siaalzuurgroepen per molecuul van 500.000 dalton van de geteste mucinen.

20 Tabel E

Aantal negatief geladen groepen van de mucinen op basis van een molgewicht van 500.000 aantal groepen per molecuul...

PSM · OSM PGM HWSM

25 fosfaat (-PO^H^) --- —1 --- 7 sulfaat (-s03H) --- --- -62 88 siaalzuur (-C00H) 227 362 16 82

Zoals blijkt, hebben PSM en OSM een zeer groot aantal siaal- i 30 zuurgroepen, maar geen sulfaat en fosfaat. PGM heeft een gering aantal j siaalzuurgroepen en draagt 62 sulfaatgroepen. Aan de andere kant heeft ] HWSM een bescheiden aantal siaalzuurgroepen, maar daarnaast het hoogste aantal sulfaatgroepen en ook nog 7 fosfaatgroepen. Mogelijk resulteert de combinatie van siaalzuur - sulfaat - fosfaat in de buitengewoon 8402788 - 10 - sterke adsorptie van HWSM aan HAP.

|

Bescherming van gebitselementen tegen ontkalking

Met twee verschillende methoden is getest of HWSM ook de ontkalking (demineralisatie) van de gebitselementen kan tegengaan: 2+ 5 - bij adsorptie van HWSM aan HAP gaat slechts weinig Ca van mineraal in oplossing. Daarentegen gaat met fosfaat-bevattende 2+ verbindingen, zoals phytaat, veel meer Ca in oplossing,-zoals blijkt uit tabel F.

2+

Tabel F Oplossen 'van Ca uit hydroxyapatiet bij pH 6,3 — ’ 10 Ca (μπιοΐ/ml) HWSM 0,4 HWSM + Phytaat 1,0

Phytaat 1,7 - humaan en runder tandglazuur zijn, na inbedding en polijsting 15 gelncubeerd met: a. SM-SL-speeksel, gedialyseerd'.

b. SM-SL-speeksel, gedialyseerd, daarna toevoeging van 2+

Ca tot 1 mM.

c. Parotis-speeksel,.. zonder dialyse, met en zonder Ca^+ toevoeging.

20 Incubatie vond· plaats gedurende 7 dagen met 20 ml speeksel/ge- bitselement. Elke dag werden de speeksels ververst. Vervolgens werden de gebitselementen gelncubeerd gedurende 1 min in 1% citroenzuuroplos- tt.

sing om ontkalking te bewerken. Deze kan bepaald worden door oppervlakte- 2+ meting. Alleen SM-SL-speeksel, waaraan na dialyse 1 mM Ca is toege- 25 voegd, geeft een bescherming tegen de ontkalking tot 100%. Blijkbaar 2+ is Ca essentieel om ontkalking tegen te gaan.

Daarnaast zijn vergelijkbare experimenten uitgevoerd met 0,1% 2+ HWSM-oplossing in 1 mM Ca , pH 7,0. Vanaf 30 min incubatie is reeds duidelijke remming van de ontkalking aantoonbaar, die tot 100% oploopt 30 in de tijd.

Uit deze experimenten blijkt, dat adsorptie van eiwitten aan tandglazuur nog niet hoeft in te houden, dat de gebitselementen ook 8402786

^ I

- 11 - beschermd worden tegen ontkalking. Parotiseiwitten adsorberen wel, maar gaan niet ontkalking tegen ia tegenstelling tot HWSM.

Aggregatie van orale microörganismen door HWSM

In speeksel zijn verschillende hoog-moleculaire eiwitten aan- 5 wezig, die in staat zijn verschillende typen orale microörganismen te aggregeren, waardoor deze niet meer kunnen koloniseren. Na aggregatie worden deze microörganismen af gegeven aan het spijsverteringskanaal.

Eén van deze hoog-moleculaire speekselcomponenten blijkt HWSM

» te zijn. De humane speekselmucinen zijn in lage concentratie reeds in 10 staat om verschillende typen orale microörganismen te laten aggregeren.

Synthese van mucine-achtige biopolymeren in vitro

Om voldoende hoeveelheden, commercieel beschikbare, mucinen te produceren voor hun toepassing in tandpasta en kunstspeeksel, is het wenselijk om ze kunstmatig te synthetiseren. Daar de opbouw van een 15 mucine relatief eenvoudig is, is dit een reële mogelijkheid. Daartoe kan als uitgangsmateriaal voor de polypeptideketen gebruikt worden poly-Ser en poly-Thr, bestaande uit ketens van 500 tot 4000 aminozuren, met mol..gew. variërend van 50.000 tot 400.000. Aan de Ser en Thr wordt vervolgens de bindingssuiker GalNAc gekoppeld. Dit kan öf via een 20 organisch chemische reactie öf via een enzymatische reactie m.b.v. ,.

GalNAc-transferase.

Een bruikbaar GalNAc-transferase reactie-mengsel is: 1,3 mg serum eiwit 0,29 nmol ODP-GalNAc 25 0,375 ymol dithiothreitol 1,25 ymol MnClj 0,5 mg poly-Ser of poly-Thr 7,5 ymol HEPES-buffer pH 6,8

In totaal is het volume van het reactiemengsel 125 yl. De incu-30 batie wordt uitgevoerd bij 37°C gedurende 60 min.

(Ko en Raghupathy, Biochem. Biophys. Res. Comm. 46, (1972) 1704).

Vervolgens wordt aan GalNAc een siaalzuur residu gekoppeld via een specifiek enzym sialyltransferase, dat vooral aanwezig is in de speekselklieren.

8402786 - 12 -

Een .geschikt Sialyltransferase reactiemengsel is: 1 mg po'ly-Ser-GalNAc of poly-Thr-GalNAc 1 mg sialyltransferase uit speekselklieren 800 pg runderserum albumine (BSA)

80 μιηοΐ Tris-maleaatbuffer pH 6,8 5 2,9 ymol CMP-NANA

Incubatie vindt plaats bij 37°C gedurende 3-6 uur.

(Van den Eijnden et al., Biochem.Biophys.Res.Comm. 92, (1980) 839-845).

M.b.v. van deze reactie kan siaalzuur via een\ct(2-6) -binding aan GalNAc verbonden worden. Een voorbeeld van het aldus verkregen product wordt 10 getoond in figuur 5»

Eventueel kunnen er variaties aangebracht worden in de sui-kerketen. Het voordeel van zo'n kunstmatig mucine is, dat het biologisch afbreekbaar zal zijn/ doordat hierin natuurlijk voorkomende peptide-en glycosidische bindingen aanwezig zijn.

15 Toepassingen I. Tandpasta

De voorgestelde mucinen, die een bijdrage leveren aan de bescherming van tandglazuur tegen ontkalking, kunnen toegevoegd worden aan een tandpasta. Van essentieel belang voor de werking van mucinen: is 20 dat ze niet gebonden worden aan het slijpmiddel (veelal CaCO^) van de tandpasta. Verrassenderwijze is gebleken dat ze aan deze voorwaarde voldoen.

Een geschikt gebleken tandpasta heeft de volgende samenstelling (in gewichtsdelen): 25 · - 231 glycerol 32 water 40 slijpmiddel (CaCO^) 1,4 Na-carboxymethylcellulose 0,15 Na-saccharine 30 0,5 Na-fluoride 1 Na-dodecyl-sulfaat 0,1 formaline 0,8 menthol 0,1-0,5 mucine 8402786 - 13 -

Een dergelijke tandpasta, die HWSM of synthetische analogs op basis van poly-Ser of poly-Thr in lage concentratie bevat, blijkt effectief ontkalking van de gebitselementen door zuur inwerking tegen te gaan. Daarnaast kan HWSM verschillende typen orale microörganismen 5 aggregeren, waardoor hun kolonisatie wordt tegengegaan. Dit heeft tot gevolg, dat er minder zuurproductie plaatsvindt in de mondholte.

II. Kunstspeeksel

De vqorgestelde mucinen kunnen toegevoegd worden aan een kunstspeeksel om xerostomie patiënten een betere bescherming te geven tegen 1Ö ontkalking van de gebitselementen en voor bescherming van het mondepitheel- -weefsel tegen uitdroging, ontstekingen en infecties.

Een geschikt gebleken kunstspeeksel heeft de volgende samenstelling (in gram/100 ml): menselijke speekselmucinen/ 15 kunstmatig bereide mucinen 1-2 serum eiwit 2-4 KC1 0,12

NaCl 0,085

MgCl2 0,005 20 KjjHPt^ 0,035 K-thiocyanaat 0,01

Na-fluoride 0,005 menthol 0,05 pH 7,0 25 Het ontkalkingsproces van de gebitselementen van xerostomie patiënten verloopt doorgaans bijzonder snel en vormt een groot probleem.

Daarnaast veroorzaakt het droge-mondfenomeen pijnlijke irritaties van het mondepitheelweefsel en geeft ook moeilijkheden met spreken en slikken.

30 Toevoeging van HWSM of synthetische analoga in lage concentratie aan kunstspeeksel biedt de volgende voordelen: - HWSM bindt uitzonderlijk sterk aan tandglazuur en biedt een betere bescherming van de gebitselementen tegen ontkalking door zuurinwerking.

35 - HWSM aggregeert bepaalde orale microörganismen en gaat daarmee , hun kolonisatie in de mondholte tegen. Op deze wijze wordt de schadelijke zuurproductie van deze organismen bij anaerobe . _ . fermentatie indirect voorkomen.

840 27 8 6_

Claims (11)

1. Preparaat voor het beschermen van gebitselementen tegen door zuurinwerking geïnduceerde ontkalking, met het kenmerk, dat .het mucinen, geïsoleerd uit het door muceuze speekselklieren van de mens afgescheiden speeksel, of synthetische analoga van humane mucinen omvat. *

2. Preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het een tandpasta is.

3. Preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het een kunstspeeksel is.

4. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de mucinen of synthetische analoga daarvan een moleculair gewicht van 0,1 - 2 megadalton bezitten.

5. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de mucinen of synthetische analoga daarvan voor 10 — 30 gew.% uit proteïne en voor 70 - 90 gew.% uit suikers bestaan.

6. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het proteïnegedeelte van dé mucinen of synthetische analoga daarvan bestaat uit een polypeptideketen van 500 - 4.000 aminozuren.

7. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de suikers via de bindingssuiker N-acetylgalactosamine (GalNAc) covalent zijn gebonden aan de aminozuren threonine en/of serine in het proteïnegedeelte van de mucinen of synthetische analoga daarvan.

8. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het suikergedeelte van de mucinen of synthetische analoga daarvan siaalzuur en/of fucose omvat.

9. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de mucinen of synthetische analoga daarvan sulfaat- en/of fosfaatgroepen bevatten

10. Preparaat volgens één of meer van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat het synthetische analoga van humane mucinen omvat, waarvan het proteïnegedeelte wordt gevormd door '(homo)poly-Ser of .(homo) poly-Thr en het suikergedeelte één of meer suikers uit de groep, bestaande uit siaalzuur, fucose, hexoses en hexosamines omvat.

11. Preparaat volgens conclusie 1Ö, met het kenmerk, dat de synthetische analoga van humane mucinen sulfaat- en/of fosfaatgroepen bevatten. 8402786