NO860013L - Middel for aa heve ph-verdien i tannplaque og fremgangsmaate for fremstilling derav. - Google Patents

Description

Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er et middel for å heve pH-verdien i tannplaque og en fremgangsmåte for fremstilling derav.

Det er kjent at karies forårsakes ved utløsning av den mineralske tannsubstans hydroksylapatit [CaiQ(P04)6~(OH)2], noe som bevirkes på grunn av organiske syrer (melkesyre, eddiksyre, maursyre o.s.v.), som oppstår som stoffskifte produkter ved enzymatisk omsetning av oppløste karbohydrater som sakkarose, glukose o.s.v. p.g.a. azidogene bakterer i tannplaquen. Etter inntak av f. eks. sakkarose eller glukose eller i spyttet oppsluttbar stivelse inntrer dannelsen av disse syrer i løpet av få minutter slik at pH-verdien i løpet av ca. 20 til 30 minutter i tannplaquen synker til 5 og hyppig sogar ennu mere. Med synkende pH-verdi stiger imidlertid hydroksylapatitenes oppløselighet i vann. Ved 37 "C ligger denne etter egne målinger ved en pH-verdi på 7,0 ved 12,5 mg/liter og når ved en pH-verdi på 5,0 en verdi på 628 mg/liter. Den høye oppløselighet kompenseres ved disse lave pH-verdier ikke ved en remineralisering p.g.a. i spyttet foreliggende kalisum-, fosfat- og hydroksylioner, da hydroksylionekonsentrasjonen på samme måte som fosfatkonsentrasjonen ligger flere tierpotenser under de verdier som er nødvendig for å overskride oppløselighetsproduktet til hydroksylapatit.

I vekselspillet mellom oppløselighetshastigheten Vlog remineraliserings-hastigheten Vpemfor hydroksylapatit overveier således den første, slik at betingelsen Vj^ > Vpem, noe som etter remineraliseringsteorien betyr progressiv karies, er oppfylt.

Det er på den annen side kjent at en remineralisering av tannsubstansen under tannplaquen kan fremtvinges ved en relativt høy konsentrasjon av fluoridioner (^=10~^mol/l) da fluoridionene kan erstatte hydroksylionene i apatit. Dog virker mange vanskeligheter mot det perorale opptak av fluoriddoser som bevirker en slik fluoridkonsentrasjon i spyttet.

Oppgaven for foreliggende oppfinnelse består nu deri å angi et middel med hvilket det lykkes å sørge for at pH-verdien i tannplaquen etter opptak av gjærbare karbohydrater kun svakt h.h.v. ikke synker eller sogar stiger noe, for på denne måte å redusere den ovenfor angitte oppløsningshastighet Vj^ og å bevirke en remineralisering av tannsmelten.

Man kan selvfølgelig tenke på at de angjeldende nærings- eller nytelsesmiddel ansettes med noen prosent av et syrebindende materiale. I dette tilfelle vil imidlertid oppløste alkaliske stoffer, f.eks. salter, være utelukket p.g.a. den ubehagelige smak. Derfor kommer kun tungt oppløselige stoffer i betraktning som oppløses hurtig i syrene. Forsøk med kommersielt tilgjengelig utfelt kalsium karbonat ga dog ved en undersøkelse av endringen av pH-verdien i tannplaquen ved hjelp av en pH-ømfindtlig mikroelektrode ingen tilstrekkelig virkning, bortsett fra at man kunne fastslå smaksmangler.

Videre er det kjent at den spesifikke overflate av utfelt nøytralisert pulver må være mer enn 6 m^/g hvis et slikt pulver p.g.a. strømning ved tyggingen skal trenge inn i tannplaquen i tilstrekkelig mengde. Ved karbonatisering av oppslemmet kalsium hydroksyd er det ikke mulig å oppnå en slik stor spesifikk overflate, dette p.g.a. fysikalsk kjemiske grunner (Keivin-ligningen). Det var dog mulig ved plutselig sammenfør-ing av sterkere konsentrerte oppløsninger av kalsiumnitrat og ammonium karbonat i nærvær av et tensid og av beskyttelseskolloider som krystall-vekst hemmere å oppnå kalsiumkarbonat med en spesifikk overflate på mer enn 10 m^/g ved utfelling. Hvis man tilsetter dette høydisperse kalsiumkarbonat i en mengde av ca. 1 vekt-% til de kariogene stoffer (puddersukker, sukkerbakst, brød), gir det seg sammenlignet med ikkedot-ert materiale snaut noen reduksjon av tannplaquens pH-verdi. Ut over dette er fremstillingen av større mengder av dette i h.h.t. denne og lignende utfellingsfremgangsmåte dannede høydisperse kalsium karbonat vanskelig og uøkonomisk p.g.a. den nødvendige filtrering og nødvendig-heten av å vaske det utfellte materiale flere ganger fra de ved fellingen oppnådde salter samt fra tensidet.

Det har nu overraskende vist seg at høydisperse, tungt oppløselige salter av ett eller flere jordalkalielementer og en svak syre med en bestemt spesifikk overflate og en bestemt gitter f eilkonstant utøver en overraskende sterk virkning på reduksjonen av pH -verdien i tannplaque.

Den ovenfor angitte oppgave løses derfor ved midlet ifølge hovedkravet.

Gjenstand for oppfinnelsen er derfor et middel for å heve pH-verdien i tannplaque h.h.v. tannbelegg, og karakteriseres ved innholdet av minst et høy disperst, tungt oppløselig oksyd, hydroksyd eller rent salt av ett eller flere jordalkalielementer og en svak syre med en spesifikk overflate på mer enn 6 m^/g og en gitterfeilkonsentrasjon som tilsvarer en halv-verdibredde av røntgen interferensene av Cu-Koc-stråling og glansvinkelområdet på 20 til 23°på mer enn 0,25 vinkelgrader.

Fortrinnsvis har de i oppfinnelsens middel inneholdte jordalkaliforbindelser en spesifikk overflate på mer enn 10 m^/g og en gitterfeil konsentrasjon som tilsvarer en halv-verdibredde for røntgen interferensen av Cu-Kcx-strålingen i glansvinkel området på 20 til 23°på mer enn 0,3 vinkelgrader.

Derved tilsvarer en spesifikk overflate av CaCo3på 10 m^/g en midlere partikkelstørrelse (kubisk ekvivalent sidekant) på a = 0,22 pm. Sammen-hengen mellom denne partikkelstørrelse a og den spesifikke overflate 0Spesgis derved ved a = q—<6>1 hvorved p står for materialets densitet. spes.p

Ifølge oppfinnelsen kan det som jordalkaliforbindelser anvendes samtlige fysiologisk godtagbare jordalkalisalter av slike syrer som med melkesyre danner et buffersystem hvis pH -verdi er større enn 5,7. Derfor utgår de allerede foreslåtte jordalkalifosfater som danner et buffersystem med melkesyre hvis pH-verdi ligger ved ca. 4,5. Fortrinnsvis inneholder midler ifølge oppfinnelsen derfor karbonater, silikater, laktater, tartrater, aluminater og/eller spesielt ved høytemperaturbehandling aldrede hydroksyder og oksyder av kalsium og/eller magnesium eller dobbeltsalter på basis av disse forbindelser, som jordalkaliforbindelse.

Midlet ifølge oppfinnelsen kan inneholde de høydisperse jordalkaliforbindelser som eneste bestanddel eller kan inneholde dette ved siden av andre vanlige bindemidler, bærere, hjelpestoffer og/eller strekkmidler som ikke oppviser noen kariogen virkning og som er tillatelige i forbindelse med næringsmidler. Midlet ifølge oppfinnelsen blir ved sin tilsiktede anvend-else fortrinnsvis tilsatt nærings- eller nytelsesmidler, f. eks. ved anvend-else av sukker eller andre karbohydrater ved fremstilling av produkter som bakervarer og spesielt søte og sukkervarer som karameller, sjokolade o.l. Dermed må man når det gjelder nærings- eller nytelsesmidler som overveiende suges at partikkelstørrelsen for jordalkalimetallsaltet er tilstrekkelig liten til å unngå en påvirkning av de organoleptiske egne-skaper for det med oppfinnelsens middel behandlede produkt.

De i oppfinnelsens middel inneholdte høydisperse jordalkaliforbindelser, f. eks. kalsium karbonat, magnesium karbonat eller dobbelsalter av disse jordalkalikarbonater, kan fremstilles ved våtmaling av de naturlige materialer i en ikke-vandig væske for å unngå en partikkelstørrelsesvekst p.g.a. den såkalte Ostwald-modning ved separerings- og tørkingen. Det herved fremstilte produkt har spesifikke overflater på ca. 15 m^/g og gir når det gjelder en hevning av pH-verdien for tannplaquen en god virkning. Den heri angitte spesifikke overflate av de høydisperse jordalkalimetallsalter bestemmes i h.h.t. BET-metoden.

Da det har vist seg at hastigheten for reaksjonen av det høydisperse pulver med de i tannplaquen tilstedeværende syrer ikke bare avhenger av den spesifikke overflate av pulveret men også tiltar med konsentrasjonen av de forskjellige gitterfeil, har det dog vist seg fordelaktig å nå en høyere gitterfeil konsentrasjon. Det kunne fastslås at dette kan oppnås ved hjelp av en sterkere støtpåkjenning av oppmalingsgodset ved tørr oppmaling. Den oppnådde gitterfeil konsentrasjon gjenspeiles i en utvidelse av røntgen interferensene. En slik kan også observeres med tiltagende partikkelstørrelse. Imidlertid kan effekten som utøves av partikkelstørrelsen på den ene side og gitterfeil konsentrasjonen på den annen side på utvidelsen av røntgen interferensen lett skilles fra hverandre da spesielt effekten av gitterfeil i dette partikkelstørrelsesom-råde (0,1 um) er vesentlig større enn den som avhenger av partikkelstørr-elsen h.h.v. den spesifikke overflate. Gitterfeil virkningen oppfattes kvantitativt fordi den ved en tempering av forbindelsen i lukket rør ved 750"C i 2 timer fullstendig oppheves.

Gjenstand for oppfinnelsen er derfor også en fremgangsmåte for fremstilling av de i oppfinnelsens middel inneholdte høydisperse jordalkali forbindelser og denne består i at jordalkaliforbindelsene oppmales i tørr tilstand inntil det oppnås en gitterfeil konsentrasjon som tilsvarer en halv-verdibredde av røntgeninterferensen av Cu-Ka-stråling i glansvinkelområdet på 20 til 23°på mer enn 0,25 vinkelgrader. Ved denne oppmaling innstilles også den oppfinnelses vesentlige spesifikke overflate på mer enn 6 m^/g. Således oppnår man ved tørrformaling av kalsium karbonat (kalsitt) i en kule- eller svingmølle og ved en oppmalingstid på 120 min. eller derover en spesifikk overflate på 9 m^/g og en halvverdi bredde for røntgen interferensen under de nevnte betingelser på ca. 0,4 vinkelgrader. De på denne måte oppnådde produkter tilsvarer med henblikk på den pH-hevende virkning på tannplaquen de våtformalte produkter med en spesifikk overflate på 16 m^/g som oppviser en vesentlig mindre gitterfeil konsentrasjon.

Videre har det overraskende vist seg at det kan oppnås en ca. 30% større spesifikk overflate ved ellers like oppmalingsbetingelser når tørrmalingen skjer i luft h.h.v. nitrogen, hvorved disse gasser tilsettes dampene av rene polare væsker med et kokepunkt på under 130 °C, slik som damp eller organiske væsker.

Gjenstand for oppfinnelsen er derfor også en spesielt foretrukket utførelsesform av den ovenfor angitte fremgangsmåte og som karakteriseres ved at tørroppmalingen gjennomføres i en atmosfære som ved siden av luft eller nitrogen inneholder damper av rene polare væsker med et kokepunkt under 130 °C og fortrinnsvis under 105 °C, eller av blandinger av slike polare væsker. Fortrinnsvis anvender man for slike polare væsker vann eller organiske væsker slik som lavmolekylære alkoholer med fortrinnsvis 1 til 5 karbonatomer, slik som spesielt metanol, etanol eller lignende, eller også ketoner eller sterkt polariserbare væsker som alkaner.

De på denne måte oppnådde produkter har med henblikk på den pH-hevende virkning vist seg som best egnet. I tillegg ga det seg ingen tendens til sammenklumping under oppmalingen og ved tilsetning til det kariogene næring- og nytelsesmiddel.

Fortrinnsvis anvender man ved oppfinnelsens fremgangsmåte rene jordalkaliforbindelser oppnådd ved felling og/eller formaling som utgangsmateriale.

Det følgende eksempel skal illustrere oppfinnelsen.

Til en svingmølle med en kapasitet på 15 1 settes 6 kg av en på forhånd oppmalt kalcit med en spesifikk overflate på 3 m^/g og man vasker det hele med nitrogen. Deretter lukkes møllen og man tilsetter via en sluse 35 g etanol. Etter oppmaling i 120 min. blir malegodset tatt ut av møllen og tørket i luftstrøm ved en temperatur av ca. 60 °C. Man oppnår et høydisperst kalcitpulver med en spesifikk overflate på 12 m^/g og en gitterfeil konsentrasjon som gjenspeiles i en halvverdi bredde av røntgen interferensene av Cu-Ka-strålingen i vinkelområdet 20 til 23°på 0,45 vinkelgrader.

Claims (10)

1. Middel for å heve pH-verdien i tannplaque,karakterisertved å inneholde minst et høydisperst, tungt oppløselig oksyd, hydroksyd eller rent salt av ett eller flere jordalkalielementer og en svak syre med en spesifikk overflate på mer enn 6 m^/g og en gitterfeil konsentrasjon som tilsvarer en halvverdibredde for røntgen interferensen av CU-Ka-strålingen i glansvinkelområdet 20 til 23"på mer enn 0,25 vinkelgrader.

2. Middel ifølge krav 1,karakterisert vedjordalkaliforbindelsen oppviser en spesifikk overflate på mer enn 10 m^/g.

3. Middel ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat jordalkaliforbindelsen oppviser en gitterfeil konsentrasjon som tilsvarer en halvverdibredde for røntgen interferensen av Cu-Ka-stråling i glansvinkelområdet 20 til 23°på mer enn 0,30 vinkelgrader.

4. Middel ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det som jordalkaliforbindelse inneholder oksyder, hydroksyder eller salter av slike syrer som med melkesyre danner et buffersystem hvis pH-verdi er større enn 5,7, slik som spesielt karbonater, silikater, lactater, tartrater og/eller aluminater av kalsium og/eller magnesium eller dobbelsalter av disse forbindelser.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av de i midlet ifølge kravene 1 til 4 inneholdte høydisperse jordalkaliforbindelser, karakterisert vedat jordalkalimetall forbindelsene oppmales tørre inntil det oppnås en gitterfeil konsentrasjon som tilsvarer en halvverdibredde av røntgen interferensen av Cu-Ka-stråling i glansvinkelområdet 20 til 23°på mer enn 0,25 vinkelgrader.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat oppmalingen skjer i en svingmølle, en kulemølle, en stiftmølle eller en anslagsmølle.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6,karakterisert vedat den tørre oppmaling gjennomføres i en atmosfære som ved siden av luft eller nitrogen inneholder damper av rene polare væsker med et kokepunkt under 130° C eller en blanding av slike.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat oppmalingsatmosfæren som fordampet polar væske inneholder vann, en lavmolekylær alkohol og/eller et keton.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat det som polar væske anvendes etanol.

10. Fremgangsmåte ifølge kravene 5 til 9,karakterisertved at det som utgangsmateriale anvendes en ved felling oppnådd eller på forhånd oppmalt jordalkaliforbindelse.