PL208885B1 - Folia do wybielania zębów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest cienka, elastyczna folia do wybielania ludzkich zębów, a konkretniej pasek do nakładania środka wybielającego na zęby dla usuwania przebarwień z ich powierzchni. Elastyczna folia, która po nałożeniu na przebarwione zęby jest uwadniana przez ślinę i jest skuteczna w takiej postaci do wybielania zębów, przy czym folia stanowi uwadniana matrycę polimerową z tlenku etylenu zawierającą, jako środek wybielający stały nadtlenek, dzięki czemu po nałożeniu na przebarwione powierzchnie zębów, wybielający środek nadtlenkowy jest rozpuszczany przez ślinę tworząc czynny środek wybielający, gdy folię układa się i umieszcza na zębach.

Zęby zawierają wewnętrzną warstwę dentyny i zewnętrzną twardą warstwę szkliwa, która jest warstwą ochronną zęba. Warstwa szkliwa zęba jest naturalnie nieprzezroczyście biała lub biaława. To ta warstwa szkliwa może ulec przebarwieniu lub odbarwieniu. Warstwa szkliwa zęba jest złożona z kryształów mineralnych hydroksyapatytu, które tworzą raczej porowatą powierzchnię . Sądzi się , że ta porowata natura warstwy szkliwa pozwala środkom przebarwiającym i substancjom odbarwiającym na przenikanie szkliwa i przebarwienie zęba.

Wiele substancji napotykanych przez człowieka lub stykających się z nim codziennie może „zabarwić” lub pogorszyć „biel” zębów. W szczególności spożywane pokarmy, produkty tytoniowe i płyny, takie jak herbata i kawa, mają tendencję do zabarwiania zębów. Te produkty lub substancje akumulują się na warstwie szkliwa zęba i tworzą warstwę na zębach. Takie przebarwiające i odbarwiające substancje można ponadto przenikać przez warstwę szkliwa. Zjawisko zachodzi stopniowo przez wiele lat, lecz nadaje zauważalne przebarwienie szkliwu zębów.

Środki znane w dziedzinie powodujące wybielanie zębów obejmują stosowanie, np. przez szczotkowanie, na zęby kompozycji do czyszczenia zębów zawierających nadtlenek, typu ujawnionych w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5256402 i 5814309.

Ostatnio udostępniono w normalnej sprzedaży wiele systemów wybielania zębów, w tym system wybielania obejmujący cienki pasek folii z tworzywa sztucznego nakładający na powierzchnię zęba wybielająca kompozycję, jak opisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5894017, 5891453 i 6045811 oraz w publikacji WO 00/54699. Chociaż te systemy powodują wybielanie po nałożeniu na przebarwione zęby, wciąż poszukuje się nowych systemów polepszających i wzmacniają cych wybielanie zę bów.

Przedmiotem wynalazku jest cienka, elastyczna folia, która po nałożeniu na przebarwione zęby jest solubilizowana i uwadniana przez ślinę i jest skuteczna w takiej postaci do wybielania zębów, i zawiera:

(a) 50 do 95% wagowo uwadnianą matrycę z polimeru tlenku etylenu o masie cząsteczkowej w zakresie od 100000 do 10000000 daltonów;

(b) 0,1 do 30% wagowo włączonego do matrycy stałego nad-tlenkowego wybielacza, który jest solubilizowany śliną, i jest wybrany z grupy obejmującej nadtlenki, chloryny metali, nadborany, nadwęglany, kwasy nadtlenowe, nadsiarczany, i ich kombinacje; oraz (c) plastyfikator włączony do matrycy;

i folia ma grubość w zakresie od 20 do 1500 μm.

Korzystnie, polimer tlenku etylenu ma masę cząsteczkową w zakresie od 100000 do 1500000 daltonów.

Korzystnie, środkiem wybielającym jest nadwęglan sodu.

Korzystnie, plastyfikator występuje w matrycy w stężeniu od 5,0 do 30,0% wagowych.

Korzystnie, plastyfikatorem jest gliceryna.

Uwadniane folie z poli(tlenków etylenu) według niniejszego wynalazku można wytwarzać w grubościach od 20 do 1500 μm i korzystnie około 50 do około 1000 μm. Osuszona folia zawiera stały nadtlenkowy środek wybielający w stanie nieaktywnym. Uwodnienie folii przez ślinę w jamie ustnej solubilizuje rozpuszczalny w wodzie stały środek wybielający włączony w matrycę polimeru tlenku etylenu, dzięki czemu środek wybielający aktywuje się i uwalnia na powierzchnię zębów, na którą nałożoną folię.

Szybkość solubilizacji środka wybielającego i dalszego uwalniania w kontakcie z powierzchnią zębów jest kontrolowana przez zmiany grubości folii, właściwości polimeru, jak też stężenie środka wybielającego, przy czym stężenie to ogólnie waha się od 0,1 do 30% wagowych i korzystnie około 0,5 do około 25% wagowych masy folii.

PL 208 885 B1

Stałe środki wybielające odpowiednie w praktyce niniejszego wynalazku obejmują nadtlenki, chloryny, nadborany, nadwęglany metali, kwasy nadtlenowe, nadsiarczany, i ich kombinacje. Odpowiednie związki nadtlenkowe obejmują nadtlenek wodoru, nadtlenek mocznika, nadtlenek wapnia i ich mieszaniny. Odpowiednie chloryny metali obejmują chloryn wapnia, chloryn baru, chloryn magnezu, chloryn litu, chloryn sodu i chloryn potasu. Korzystnym chlorynem jest chloryn sodu. Korzystnym nadwęglanem jest nadwęglan sodu. Korzystnymi nadsiarczanami są oksony.

Polimery tlenku etylenu przydatne dla celów niniejszego wynalazku obejmują homopolimery lub mieszaniny polimerów tlenku etylenu o różnych masach cząsteczkowych w zakresie od 10000 daltonów i do 10000000 daltonów, a korzystnie w zakresie od około 100000 do około 1500000 daltonów. Takie polimery tlenku etylenu są dostępne w handlu z różnych źródeł. Poli(tlenek etylenu) w zakresie mas cząsteczkowych od 10000 do 1000000 daltonów jest dostępny z Union Carbide Company pod nazwą handlową „Polyox” i jest korzystny dla celów niniejszego wynalazku. Polimer tlenku etylenu stanowi od 50 do 95% wagowych folii według niniejszego wynalazku i korzystnie około 60 do około 85% wagowych.

Plastyfikator przydatny dla celów niniejszego wynalazku wybiera się spośród glikoli, takich jak glikol propylenowy, poli(glikol etylenowy), alkohole wielowodorotlenowe, takie jak gliceryna i sorbitol oraz estry gliceryny, takie jak trioctan gliceryny. Plastyfikator stanowi od 5 do 30% wagowych folii według niniejszego wynalazku i korzystnie około 10 do około 25% wagowych.

Gliceryna jest korzystnym plastyfikatorem do stosowania w niniejszym wynalazku, podobnie jak glikol propylenowy lub poli(glikol etylenowy), taki jak dostępny z Union Carbide Corporation w serii Carbowax o masie cząsteczkowej w zakresie od 200 do 600.

Poza włączonymi nadtlenkowymi środkami wybielającymi i plastyfikatorem w matrycy folii mogą również występować niewielkie ilości, np., 0,01 do 2% wagowych, składników takich jak przeciwutleniacze, konserwanty, środki smakowe i środki barwiące.

Jedna strona folii z polimeru tlenku etylenu może być również powlekana cienką ochronną warstwą powlekającą, np., grubości 10 nm do 500 μm, która służy, jako bariera zapobiegająca uwalnianiu solubilizowanego środka wybielającego z matrycy do śluzówki ust, tym samym zapewniając jednokierunkowe uwalnianie środka wybielającego tylko na powierzchni zębów.

Materiał powlekający nakłada się w dostatecznie cienkiej warstwie, aby nie szkodził elastyczności folii i aby pozwalał na dopasowanie paska wybielającego do układu rzędu zębów.

Materiałami powlekającymi może być jedna substancja lub kombinacja o wysokiej masie cząsteczkowej (to jest masie cząsteczkowej większej niż 1000000 daltonów) i obejmują one etylocelulozę, propylocelulozę, izopropylocelulozę, butylocelulozę, t-butylocelulozę, octan celulozy, oraz pochodne poli (alkoholu winylowego), takie jak poli(octan winylu) i szelak.

Folia z polimeru tlenku etylenu według niniejszego wynalazku może być wytwarzana z użyciem konwencjonalnych procesów wytłaczania lub rozpuszczalnikowego wylewania. Np., dla wytworzenia folii przez rozpuszczalnikowe wylewanie poli(tlenku etylenu), polimer tlenku etylenu lub mieszaninę polimerów rozpuszcza się w dostatecznej ilości rozpuszczalnika, który jest zgodny z polimerem. Przykłady odpowiedniego rozpuszczalnika obejmują wodę, alkohole, aceton, octan etylu lub ich mieszaniny. Po utworzeniu roztworu plastyfikator dodaje się z mieszaniem i ogrzewa, jeśli to konieczne, dla ułatwienia roztwarzania, aż powstanie przejrzysty i jednorodny roztwór, a następnie dodaje środek wybielający i dowolne inne składniki, takie jak środki smakowe. Roztworem powleka się odpowiedni nośnik i osusza z wytworzeniem folii. Materiał nośnikowy musi mieć napięcie powierzchniowe, które pozwala na rozprowadzenie roztworu polimeru równomiernie po szerokości nośnika bez na-maczania z wytworzeniem szkodliwego wiązania pomiędzy dwoma substratami. Przykłady odpowiednich nośników obejmują szkło, stal nierdzewną, teflon, impregnowany polietylenem papier siarczanowy.

Suszenie folii można prowadzić w wysokotemperaturowej łaźni powietrznej z użyciem pieca suszącego, tunelu suszącego suszarki próżniowej, lub dowolnego innego odpowiedniego sprzęty suszącego, który nie wpływa szkodliwie na składniki czynne lub smak folii.

Dla ułatwienia stosowania, suchą folię tnie się na kawałki odpowiednich rozmiarów i kształtu i pakuje w odpowiedni pojemnik.

Dla zastosowania paska folii do wybielania według niniejszego wynalazku, folia po nałożeniu na powierzchnię zębów i uwodnieniu przez ślinę w jamie ustnej lub zwilżeniu przez zanurzenie paska w wodzie przywiera do zębów w odpowiedni sposób. W tym celu pasek wybielający formuje się do szerokości odpowiedniej do pokrycia rzędu zębów (górnego lub dolnego). Tak więc, pasek wybielający można nałożyć na górny rząd zębów, lub na dolny rząd zębów oddzielnie lub równocześnie. Długość

PL 208 885 B1 paska wybielającego jest określana wielkością żądanego pokrywania. Liczba zębów, które należy wybielić, określi wymiary paska wybielającego. Na przykład, może być pożądane wybielenie przednich zębów, które są najłatwiej oglądane przez innych. Odpowiednio, długość paska wybielającego można zmniejszyć w tym przypadku, w porównaniu z przypadkiem, gdy jest pożądane wybielenie wszystkich zębów. Czas trzymania paska wybielającego na zębach będzie zależał od typu i stężenia środka wybielającego, jak też typu i intensywności zabarwienia.

Niniejszy wynalazek zilustrowano następującymi przykładami.

P r z y k ł a d 1

10,0 g poli(tlenku etylenu) (masa cząsteczkowa 200000, Aldrich) powoli dodano do około 85,0 g zdejonizowanej wody ogrzewanej do około 80°C, z energicznym mieszaniem, otrzymując przejrzysty roztwór o dużej lepkości. Do tego roztworu dodano 2,5 g gliceryny i mieszano przez około 30 minut. Mieszaninę ochłodzono do temperatury poniżej 40°C i dodano 2,4 g proszku nadwęglanu sodu, i gruntownie mieszano. Powstałą białą mieszaninę wylano na szklaną płytkę i pozostawiono do wysuszenia przez noc. Utworzono białą suchą folię, która łatwo oderwała się od szklanej płytki. Sucha folia miała grubość około 160 μm i zawierała równoważnik około 3,4% wagowych nadtlenku wodoru względem masy folii.

Skuteczność wybielania tej folii (oznaczonej „folia A”) zbadano przez zwilżanie i umieszczanie kawałka folii (14 mm x 15 mm, ważący 23 mg) na powierzchni płytki przebarwionego szkliwa wołowego wytworzonego jak opisano w „In Vitro Removal of Stain with Dentifrice”, G. K. Stookey, T. A. Barkhard i B. R. Schemerhorn, J. Dental Res., 61, 1236-9 (1982) i otrzymanego z Oral Health Research Institute of Indiana University. Kawałek mokrego ręcznika papierowego umieszczono na wierzchu folii dla zachowania wilgoci. Po 30 minutach ręcznik i pozostałość folii usunięto i ząb przemyto wodą. Odcień zęba zmierzono i zarejestrowano przed i po zabiegu kolorymetrem Minolta Chromometer Model CR 321, w którym „L” jest miarą reakcji oka na jasność i ciemność, i im wyższa wartość L, tym bielsze są zęby.

Dla celów porównawczych dostępne w handlu paski wybielające zęby typu ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5894017 zawierające 5,2% wagowych nadtlenku wodoru (oznaczone „folia B) również pocięte na podobne kawałki, które ważyły 40 mg, użyto do potraktowania podobnie zabarwionych płytek szkliwa wołowego przez 30 minut po procedurze z przykładu 1. Zmiany wartości L potraktowanych folii A i B zapisano w tablicy I poniżej.

T a b l i c a I

Folia	Masa (mg)	H2O2 % wag.	Pocz. L	Końc. L	dL
A	23	3,4	37,32	62,09	24,77
B	40	5,2	37,43	44,67	7,24

Wyniki zarejestrowane w tablicy I powyżej pokazują, że skuteczność wybielania folii A wytworzonej według niniejszego wynalazku jest nieoczekiwanie znacznie wyższa niż handlowego białego paska (Folia B), pomimo znacznie niższej zawartości nadtlenku.

P r z y k ł a d 2

Serię folii wytworzono stosując 1,0 g poli(tlenku etylenu) (masa cząsteczkowa 400000 daltonów), który powoli dodano z energicznym mieszaniem do około 80,0 g gorącej zdejonizowanej wody ogrzanej do około 80°C. Utrzymując tę samą temperaturę i kontynuując mieszanie, kolejne 10,0 g poli(tlenku etylenu) (masa cząsteczkowa 200000 daltonów) powoli dodano do roztworu. Po pełnym rozpuszczeniu poli(tlenku etylenu), powstał przejrzysty roztwór/zawiesina o dużej lepkości. Roztwór zatężono ogrzewając i mieszając w temperaturze około 80°C przez kolejne dwie godziny. Roztwór ochłodzono następnie do temperatury pokojowej (23°C).

Do powyższego roztworu dodano 3,3 g gliceryny i mieszano przez około 30 minut do otrzymania jednorodnego roztworu. Z kolei dodano 3,0 g proszku nadwęglanu sodu i gruntownie zmieszano z roztworem poli(tlenku etylenu) otrzymując białą, gęstą żelowatą zawiesinę.

Swobodną folię wytworzono wylewając powyższą żelopodobną zawiesinę na szklane płytki i susząc w temperaturze pokojowej (23°C) przez noc. Po osuszeniu powstała folia i można ją było łatwo oderwać od szklanych płytek. Folia była elastyczna i mocna i można ją było zginać i składać bez

PL 208 885 B1 załamań. Wytworzono cienkie i grube folie. Cienka folia oznaczona „C” miała grubość około 100 μm i zawierała około 2,9% wagowych nadtlenku wodoru.

Grubsza folia oznaczona „folia D” miała grubość 500 μm i zawartość nadtlenku wodoru 3,4% wagowych.

Trzecią folię na nośniku wytworzono wylewając zawiesinę poli(tlenku etylenu) wytworzoną jak powyżej na elastyczną tkaninę bawełnianą i osuszono na powietrzu. Powstały pasek (oznaczony „folia E”) miał zawartość nadtlenku wodoru 1,5% wagowych względem masy swobodnej folii.

Testową procedurę wybielania z przykładu I z użyciem płytek przebarwionego szkliwa wołowego powtórzono dla określenia skuteczności wybielania zębów przez folie C, D i E. Zmianę odcienia zęba zarejestrowano stosując kolorymetr Minolta Chromometer Model CR 321 przed i po zabiegu. Dla porównania, kawałek dostępnego w handlu paska wybielającego (folia B z przykładu I) również pocięto na podobne kawałki i użyto do potraktowania podobnie zabarwionego wołowego zęba przez 30 minut. Wyniki tych testów zapisano w tablicy II.

T a b l i c a II

Folia	H2O2 % wagowych	Pocz. L	Końc. L	dL
C	2,9	28,98	47,56	18,58
D	3,4	38,28	65,21	26,93
E	3,0	40,07	61,82	21,75
B	4,6	33,33	41,54	8,21

Odcień zabarwionych płytek przebarwionego szkliwa wołowego po 30 minutach działania folii C, D i E według niniejszego wynalazku wykazał doskonałą skuteczność wybielania w porównaniu z porównywalnym handlowym paskiem wybielającym, folią B.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Cienka, elastyczna folia, która po nałożeniu na przebarwione zęby jest solubilizowana i uwadniana przez ślinę i jest skuteczna w takiej postaci do wybielania zębów, znamienna tym, że zawiera:

   (a) 50 do 95% wagowo uwadniana matrycę z polimeru tlenku etylenu o masie cząsteczkowej w zakresie od 100000 do (b) 0,1 do 30% wagowo włączonego do matrycy stałego nad-tlenkowego wybielacza, który jest solubilizowany śliną, i jest wybrany z grupy obejmującej nadtlenki, chloryny metali, nadborany, nadwęglany, kwasy nadtlenowe, nadsiarczany, i ich kombinacje; oraz (c) plastyfikator włączony do matrycy;

   i folia ma grubość w zakresie od 20 do 1500 μm.
2. 2. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że polimer tlenku etylenu ma masę cząsteczkową w zakresie od 100000 do
3. 3. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że środkiem wybielającym jest nadwęglan sodu.
4. 4. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że plastyfikator występuje w matrycy w stężeniu od 5,0 do 30,0% wagowych.
5. 5. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że plastyfikatorem jest gliceryna.