Mund-, Zahn- und Zahnprothesenpflegemittel enthaltend die Plaquebildung inhibierende Substanzen
Die vorliegende Erfindung betrifft Mund- und Zahnpflegemittel, die Substanzen enthalten, die die bakterielle Biofilmbildung inhibieren sowie deren Verwendung zur Verhinderung und zum Abbau von bakteriell verursachten Biofilmen.
Bei dem menschlichen Zahnbelag (Plaque) handelt es sich um einen bakteriell verursachten Biofilm. Organismen, die an der Bildung dieser Biofilme beteiligt sind, sind u.a. S. mutans, S. sobrinus und S. cricetus. Biofilme bestehen aus „extrazellulären polymeren Substanzen", weshalb der Biofilm auch EPS-Matrix genannt wird. Zu diesen Polymeren zählen u.a. Polysaccharide wie z.B. Glucan. Diese Glucane binden besonders gut an glatte Oberflächen und fördern die Aggregation weiterer Mikroorganismen oder von z.B. Speiseresten. Ferner schützen die Polymere die auf dem Zahn anheftenden Organismen vor äußeren Einflüssen (z.B. Triclosan), sodass eine vollständige Inaktivierung bzw. Entfernung der Organismen nur schwer möglich ist. Die Ausbildung des Biofilms stellt hierbei möglicherweise einen entscheidenden Faktor für die Entstehung von Karies dar.
Die Glucansynthese erfolgt durch ein Enzym, die Glucosyltransferase bzw. Dextran Sucrase (EC 2.4.1.5), welches bei Organismen wie z.B. S. mutans und S. sobrinus gefunden werden kann. Ein möglicher Ansatz zur Bekämpfung von Zahnbelag und damit zur Verhinderung von Karies besteht daher in der Hemmung der Glucansynthese durch Hemmung der Dextran Sucrase.
Kozai et al. (1984, Microbios Letters 26, 105-108) untersuchten 74 Pflanzenextrakte, darunter Extrakte der traditionellen chinesischen Medizin, auf ihre Wirksamkeit hinsichtlich der Hemmung der Glucan-Bildung ausgehend von Saccharose durch Hemmung der Glucosyltransferase von Streptococcus mutans, wobei sowohl wässrige als auch methanolische Extrakte getestet wurden. Die besten Inhibitionswerte der methanolischen Extrakte lagen hierbei bei 85, 82 bzw.
81 % durch jeweils Armeniacaesamen-Extrakt, Astragaliwurzel-Extrakt bzw. Ledebouriellaewurzel-Extrakt (10 mg/ml in DMSO). Die besten Inhibitionswerte der wässrigen Extrakte lagen bei 72, 72 bzw. 70 % durch jeweils Corni Fructus-, Ephedrae Herba- bzw. Gambir-Extrakt (10 mg/ml in Wasser). Jedoch zeigten keine der getesteten Extrakte eine annähernd vollständige Inhibition der Glucanbildung, selbst bei der sehr hohen Konzentration von 10 mg/ml, wobei die methanolischen Extrakte generell eine bessere Inhibition bewirkten als die wässrigen Extrakte. Die Inhibition der Glucanbildung war hierbei nur teilweise auf die Inhibierung der Glucosyltransferase zurückzuführen, stattdessen in einigen Fällen primär auf die antibakterielle Wirkung der Extrakte.
EP0415126 beschreibt die Verwendung von Polyphenol-Komponenten aus Tee zur Verhinderung der Ausbildung eines Biofilms durch Hemmung der Glucosyltransferase.
JP2000297022 beschreibt Glucosyltransferase inhibierende Polyphenole, wobei eine Zusammensetzung beschrieben wird, die neben Xylitol, Carrageenan, Propylenglycol und Sorbitol auch einen Blätterextrakt aus der japanischen Mispel (Wollmispel, Eriobotrya japonica) enthält.
JP01186813 beschreibt die Verwendung eines wässrigen Extrakts aus roten und braunen Algen zur Inhibierung der Glucosyltransferase-Aktivität.
JP56-81892 beschreibt die Verwendung von fein zermahlenen Blättern von schwarzem Tee in einer Zahnpasta.
JP63-009366 beschreibt die Verwendung von wässrigen Extrakten aus roten und braunen Algen sowie aus Tangen (Laminaria) zur Hemmung der Ausbildung von Plaque. Als verwendbare rote Alge werden explizit Gigartinales, insbesondere Gracilaria verrucosa, genannt, als verwendbare braune Alge Fucus, insbesondere Hizikia fusiformis.
JP2001233751 beschreibt die Verwendung von Extrakten aus Hamamelidaceae, Labiatae, Rosaceae und Myrtaceae zur Inhibierung der Glucosyltransferase aus Streptococcus mutans.
DE3343200 beschreibt die Verwendung von Chitin und Chitinderivaten, insbesondere von Chitosan, in Oral- oder Mundpräparaten, wobei die verwendeten Chitosanderivate Molekulargewichte von 47000, 88000 und 114000 g/mol besitzen, wobei das Chitosan mit einem Molekulargewicht von 114000 g/mol weit weniger gut zur Neutralisierung von Milchsäure geeignet ist als das Chitosan mit einem Molekulargewicht von 47000 g/mol.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, weitere Substanzen und/oder Extrakte zur Verfügung zu stellen, die eine gute bis sehr gute Hemmung der Glucosyltransferase bewirken und damit zur Hemmung der Plaque-Bildung geeignet sind.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Extrakte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Extrakten aus den Ordnungen Fucales, Ericales, Saxifragales, Malpighiales, Malvales, Lamiales, Rosales, Fagales, Asterales, Myrtales, Apiales, Zingiberales, Magnoliales, Piperales, Laurales, Coniferales und/oder Sapindales sowie die aus Pflanzenextrakten isolierbaren Substanzen Chlorgensäure, Trigonellin und trans-Zimtsäure sowie Chitosane mit einem mittleren Molekulargewicht größer gleich 200000 g/mol und Cardacetil eine sehr gute Inhibierung der Glucosyltransferase und/oder der Biofilmbildung bewirken, wobei mit einigen der genannten Extrakte und/oder Substanzen eine fast vollständige Inhibierung der Glucosyltransferase-Aktivität erreicht werden konnte.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung eines Extraktes aus den Ordnungen Fucales, Ericales, Saxifragales, Malpighiales, Malvales, Lamiales, Rosales, Fagales, Asterales, Myrtales, Apiales, Zingiberales, Magnoliales, Piperales, Laurales, Coniferales und/oder Sapindales zur Inhibierung der Glucosyltransferase (Dextran Sucrase) und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der bakteriellen Biofilmbildung und/oder zur Entfernung von bakteriellen
Biofilmen, wobei es sich bei dem bakteriellen Biofilm vorzugsweise um Plaque handelt, und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der Kariesbildung und/oder zur Behandlung von Karies.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Fucales handelt es sich bevorzugt um einen Extrakt aus der Familie der Fucaceae, besonders bevorzugt aus Fucus sp. oder Ascophyllum sp., insbesondere aus Fucus vesicolosus, Fucus spiralis oder aus Ascophyllum nodosum, wobei Fucus vesiculosus besonders bevorzugt ist, da überraschenderweise gefunden wurde, dass der Fucus vesiculosus-Extrakt mit 99 % eine fast vollständige Inhibierung der Glycosyltransferase bewirkt gegenüber einer 85 %igen Inhibierung durch Ascophyllum nodosum und einer 47 %igen Inhibierung durch Fucus spiralis.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Ericales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Ericaceae oder Theaceae. Bei dem Extrakt aus der Familie der Ericaceae handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Unterfamilie der Arbutoideae, insbesondere handelt es sich um einen Extrakt aus Arctostaphylos sp., vor allem aus der Arctostaphylos uva-ursi (Bärentraube). Überraschenderweise konnte mit einem Wasser/Propylenglykol-Extrakt aus den Blättern der Bärentraube eine fast vollständige Inhibierung der Glycosyltransferase erreicht werden.
Des weiteren kann es sich bei dem Extrakt aus der Familie der Ericaceae insbesondere auch um einen Extrakt aus der Unterfamilie der Vaccinioideae bzw. der Vaccinieae, insbesondere um einen Extrakt aus Vaccinium sp., vor allem aus Vaccinium myrtillus handeln.
Bei dem Extrakt aus der Familie der Theaceae handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus Camellia sp., insbesondere aus Camellia sinensis, wobei der Extrakt aus fermentierten oder nicht fermentierten Blättern gewonnen werden kann. Mit einem Wasser/Propylenglykol-Extrakt aus fermentierten Blättern (schwarzer Tee) konnte eine etwas bessere Inhibierung der Glycosyltransferase
erreicht werden als mit einem Wasser/Propylenglykol-Extrakt aus nicht fermentierten Blättern (grüner Tee) (95 gegenüber 85 %).
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Saxifragales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Hamamelidaceae, insbesondere aus Hamamelis sp., vor allem aus Hamamelis virginiana. Mit einem Wasser/Propylenglykol-Extrakt aus Hamamelis virginiana konnte überraschenderweise eine fast vollständige Inhibierung der Glycosyltransferase erreicht werden.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Saxifragales kann es sich des weiteren insbesondere auch um einen Extrakt aus Ribes sp., insbesondere aus Ribes nigrum (schwarze Johannisbeere) handeln.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Malpighiales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Salicaceae bzw. Saliceae, insbesondere um einen Extrakt aus Salix sp., vor allem aus Salix alba (Weide), oder um einen Extrakt aus der Familie der Clusiaceae, insbesondere aus Hypericum sp. (Johanniskraut), vor allem aus Hypericum perforatum. Wasser/Propylenglykol- Extrakte aus der Weidenrinde und aus Johanniskraut zeigten mit 94 und 89 % eine sehr gute Inhibition der Glycosyltransferase.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Malvales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Malvaceae, insbesondere aus der Unterfamilie der Tilloideae, vor allem aus Tillia sp., insbesondere aus Tillia chordata. Mit einem Wasser/Propylenglykol-Extrakt aus der Lindenblüte konnte mit 88 % Inhibition der Glycosyltransferase ein sehr guter Wert erzielt werden.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Sapindales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Sapindaceae, insbesondere aus Paullinia sp., vor allem aus Paullinia cupana (Guarana). Des weiteren kann es sich insbesondere auch um einen Extrakt aus der Familie der Rutaceae, vor allem aus Citrus sp., vor allem aus Citrus dulcis, handeln.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Lamiales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Lamiaceae, insbesondere aus der Unterfamilie der Nepetoideae bzw. Nepeteae, besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um einen Extrakt aus Rosmarinus sp., insbesondere Rosmarinus officinalis, um einen Extrakt aus Thymus sp., insbesondere Thymus vulgaris, Melissa sp., insbesondere Melissa officinalis, Mentha sp., insbesondere Mentha viridis oder Mentha piperiada, wobei der Extrakt aus Rosmarinus officinalis ganz besonders bevorzugt ist.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Rosales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Cannabeceae, insbesondere aus Humulus sp., vor allem aus Humulus lupus (Hopfen). Des weiteren kann es sich insbesondere auch um einen Extrakt aus der Familie der Rosaceae, insbesondere um einen Extrakt aus Rubus sp., vor allem aus Rubus idaeus (Himbeere) handeln.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Fagales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Juglandaceae, insbesondere aus Juglans sp., vor allem aus Juglans regia.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Asterales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Asteraceae, insbesondere aus der Unterfamilie der Asteroideae, Anthemideae bzw. Matricaria, besonders bevorzugt handelt es sich um einen Extrakt aus Chamomilla sp., vor allem aus Chamomilla Recutita.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Myrtales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Lythraceae oder aus der Familie der Myrtaceae. Bei dem Extrakt aus der Familie der Lythraceae handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus Punica sp., vor allem aus Punica granatum. Bei dem Extrakt aus der Familie der Myrtaceae handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus Melaleuca sp., vor allem aus Melaleuca alternifolia.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Apiales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Apiaceae, insbesondere aus der Unterfamilie der
Apioideae, besonders bevorzugt aus Coriandum sp., vor allem aus Coriandum sativum.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Zingiberales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Zingiberaceae, insbesondere aus Curcuma sp., vor allem aus Curcuma Zedoaria.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Magnoliales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Myristicaceae, insbesondere aus Myristica sp., vor allem aus Myristica fragrans.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Piperales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Piperaceae, insbesondere aus Piper sp., vor allem aus Piper nigrum.
Bei dem Extrakt aus der Ordnung Coniferales handelt es sich vorzugsweise um einen Extrakt aus der Familie der Pinaceae, insbesondere aus Picea sp., vor allem aus Picea excelsa.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Mischung von Extrakten aus Grünem Tee und Hamamelis sp., Grünem Tee und schwarzer Johannisbeere, Hamamelis sp. und schwarzer Johannisbeere oder Hamamelis sp. und Thymus sp. eingesetzt.
Die Herstellung der Extrakte kann grundsätzlich in jeder dem Fachmann bekannten Weise unter Verwendung jedes beliebigen Pflanzengewebes und unter Verwendung jedes beliebigen Extraktionsmittels erfolgen. So kann der Pflanzenextrakt beispielsweise durch Extraktion der gesamten Pflanze, durch Extraktion aus Blüten, Blättern, Samen, Wurzeln und/oder durch Extraktion aus dem Meristem der Pflanze erfolgen.
Als Extraktionsmittel zur Herstellung der genannten Pflanzenextrakte können beispielsweise Wasser, Alkohole sowie deren Mischungen verwendet werden. Als
Alkohole kommen beispielsweise niedere Alkohole wie Ethanol und Isopropanol, insbesondere aber auch mehrwertige Alkohole wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Butylenglykol in Frage, und zwar sowohl als alleiniges Extraktionsmittel als auch in Mischung mit Wasser. So haben sich beispielsweise Pflanzenextrakte auf Basis von Wasser/Propylenglykol im Verhältnis 1 :10 bis 10:1 als besonders geeignet erwiesen. Die Extraktion kann beispielsweise in Form von Wasser¬ dampfdestillation durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann auch eine Trockenextraktion und/oder eine Kohlendioxidextraktion erfolgen.
Bei dem Extrakt aus Fucus vesicolosus handelt es sich vorzugsweise um einen glykolischen Extrakt, bei den Extrakten aus Ascophyllum nodosum und Fucus spiralis handelt es sich vorzugsweise um Wasser/Butylenglykol-Extrakte, bei den Extrakten aus Bärentraubeblättern, Hamamelis, schwarzem und grünem Tee, Weidenrinde, Johanniskraut, Lindenblüte, Guaranasamen, Walnussblättern, Granatapfel, Heidelbeere und Blättern der schwarzen Johannisbeere handelt es sich vorzugsweise um Wasser/Propylenglykol-Extrakte, bei den Extrakten aus Rosmarinblättern, Hopfen, Kamillenblüte, Thymian, Melisseblättern, Koriander, Curcuma, Muskatblüte und schwarzem Pfeffer handelt es sich vorzugsweise um einen Kohlendioxid-Extrakt und bei dem Extrakt aus Himbeere handelt es sich vorzugsweise um einen hydroalkoholischen Extrakt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher des weiteren die Verwendung mindestens einer Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlorgensäure, Trigonellin und trans-Zimtsäure sowie Extrakten, die mindestens eine der genannten Substanzen enthalten, sowie Cardacetil oder einer seiner Bestandteile L-Carnosin und N-acetyl-L-Carnosin und Chitosanen mit einem mittleren Molekulargewicht von größer gleich 200000 g/mol, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 300000 und 1200000 g/mol, vorzugsweise mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 450000 und 550000 oder zwischen 900000 und 1100000 g/mol, zur Inhibierung der Glucosyltransferase (Dextran Sucrase) und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der bakteriellen Biofilmbildung und/oder zur Entfernung von bakteriellen Biofilmen, wobei es sich bei dem bakteriellen Biofilm vorzugsweise um Plaque
handelt, und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der Kariesbildung und/oder zur Behandlung von Karies.
Chitosane mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 500000 g/mol weisen hierbei vorzugsweise eine Verteilung zwischen 50000 und 1000000 g/mol auf, Chitosane mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 700000 eine Verteilung zwischen 300000 und 2000000 und Chitosane mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 1000000 g/mol eine Verteilung zwischen 500000 und 5000000 g/mol.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist des weiteren die Verwendung von Chitosanen mit einem Molekulargewicht von größer gleich 200000 g/mol, insbesondere größer gleich 300000 oder 400000 g/mol, zur Inhibierung der Glucosyltransferase (Dextran Sucrase) und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der bakteriellen Biofilmbildung und/oder zur Entfernung von bakteriellen Biofilmen, wobei es sich bei dem bakteriellen Biofilm vorzugsweise um Plaque handelt, und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der Kariesbildung und/oder zur Behandlung von Karies.
Die Chlorgensäure kommt als Gemisch mit isomeren Kaffeesäureestern der Chinasäure u.a. in Chrozophora-, Cinchona-, Scabiosa-, Valeriana-, Senecio- und Hypericum-Arten vor und wurde ursprünglich aus liberianischem Kaffee isoliert. Trigonellin ist u.a. enthalten im Samen des Bockshornklees und in Kaffeebohnen. Zimtsäure ist z.B. aus Styrax, Perubalsam und anderen Harzen erhältlich.
Carnosin stellt den höchsten Anteil aller Aminosäuren, mit Ausnahme von Carnitin, im Muskelgewebe des Menschen und vieler Tiere dar. Chitosan wird über ein chemisches Verfahren vor allem aus Krabbenschalen gewonnen. Diese werden vermählen, deproteiniert (Extraktion mit verdünnter Natronlauge), demineralisiert und entfärbt (z.B. mit Oxidationsmitteln). Nach einer alkalischen oder enzymatischen Deacetylierung und einem Waschschritt wird Chitosan erhalten.
Bei der Glucosyltransferase handelt es sich vorzugsweise um ein Enzym aus Leuconostoc sp. oder Peptostreptococcus sp.
Die erfindungsgemäße Substanz zur Inhibierung der Glucosyltransferase zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass sie nicht biozid und/oder biostatisch, insbesondere nicht anti-bakteriell wirksam ist. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gleichgewicht der natürlicherweise vorliegenden Mikroflora nicht gestört wird und dadurch unerwünschte Begleiterscheinungen, die infolge des Einsatzes biozider Substanzen und/oder infolge einer Störung des bakteriellen Gleichgewichts auftreten können, vermieden werden. Eine dieser vermeidbaren unerwünschten Begleiterscheinungen ist beispielsweise das Auftreten einer Candidose.
Erfolgt der Einsatz der erfindungsgemäßen Substanz zur Inhibierung der Glucosyltransferase zusammen mit einer antiseptisch und/oder antibakteriell wirksamen Substanz, insbesondere einer der im folgenden genannten, so kann zum einen die Einsatzmenge der antibakteriell wirksamen Substanz geringer gewählt werden als normalerweise üblich, zum anderen kann aufgrund der kombinierten Wirkung der antikbakteriellen Substanz mit einer erfindungsgemäßen Substanz zur Inhibierung der Glucosyltransferase ein synergistischer Effekt erzielt werden, der besonders vorteilhaft zur Verhinderung der Biofilmbildung und insbesondere zur Verhinderung der Kariesbildung ist.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung mindestens einer der zuvor genannten Substanzen oder Extrakte zur Inhibierung der Glucosyltransferase in Kombination mit mindestens einer biozid und/oder biostatisch, insbesondere antiseptisch und/oder antibakteriell, wirksamen Substanz zur Hemmung der bakteriellen Biofilmbildung und/oder zur Entfernung von bakteriellen Biofilmen, wobei es sich bei dem bakteriellen Biofilm vorzugsweise um Plaque handelt, und/oder zur Verhinderung bzw. Hemmung der Kariesbildung und/oder zur Behandlung von Karies.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel enthaltend erfindungsgemäße Substanzen und/oder Extrakte. Die erfindungsgemäßen Substanzen und/oder Extrakte sind vorzugsweise in Mengen von 0,001-10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01- 2,0 Gew.-%, vor allem in Mengen von 0,05-1 ,0 Gew.-% in den Mund- oder Zahnpflegemitteln enthalten.
Die erfindungsgemäßen Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel können beispielsweise als Mundwasser, Gel, flüssige Zahnputzlotion, steife Zahnpaste, Kaugummi, Gebissreiniger oder Prothesen haftcreme vorliegen.
Hierzu ist es erforderlich, die erfindungsgemäßen Substanzen und/oder Extrakte in einen geeigneten Träger einzuarbeiten.
Als Träger können z.B. auch pulverförmige Zubereitungen oder wässrig- alkoholische Lösungen dienen, die als Mundwässer 0 bis 15 Gew.-% Ethanol, 1 bis 1 ,5 Gew.-% Aromaöle und 0,01 bis 0,5 Gew.-% Süßstoffe oder als Mundwasser-Konzentrate 15 bis 60 Gew.-% Ethanol, 0,05 bis 5 Gew.-% Aromaöle, 0,1 bis 3 Gew.-% Süßstoffe sowie ggf. weitere Hilfsstoffe enthalten können und vor Gebrauch mit Wasser verdünnt werden. Die Konzentration der Komponenten muss dabei so hoch gewählt werden, dass nach Verdünnung die genannten Konzentrationsuntergrenzen bei der Anwendung nicht unterschritten werden.
Als Träger können aber auch Gele sowie mehr oder weniger fließfähige Pasten dienen, die aus flexiblen Kunststoffbehältern oder Tuben ausgedrückt und mit Hilfe einer Zahnbürste auf die Zähne aufgetragen werden. Solche Produkte enthalten höhere Mengen an Feuchthaltemitteln und Bindemitteln oder Konsistenzreglern und Polierkomponenten. Darüber hinaus sind auch in diesen Zubereitungen Aromaöle, Süßstoffe und Wasser enthalten.
Als Feuchthaltemittel können dabei z.B. Glycerin, Sorbit, Xylit, Propylenglykole, Polyethenylenglycole oder Gemische dieser Polyole, insbesondere solche
Polyethenylenglycole mit Molekulargewichten von 200 bis 800 (von 400 - 2000 ) verwendet werden enthalten sein. Bevorzugt ist als Feuchthaltemittel Sorbit in einer Menge von 25 - 40 Gew.-% enthalten.
Als Antizahnstein-Wirkstoffe und als Demineralisierungs-Inhibitoren können kondensierten Phosphate in Form ihrer Alkalisalze, bevorzugt in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze enthalten sein. Die wäßrigen Lösungen dieser Phosphate reagieren aufgrund hydrolytischer Effekte alkalisch. Durch Säurezusatz wird der pH-Wert der erfindungsgemäßen Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel auf die bevorzugten Werte von 7,5 - 9 eingestellt.
Es können auch Gemische verschiedener kondensierter Phosphate oder auch hydratisierte Salze der kondensierten Phosphate eingesetzt werden. Die spezifizierten Mengen von 2 - 12 Gew.-% beziehen sich jedoch auf die wasserfreien Salze. Bevorzugt ist als kondensiertes Phosphat ein Natrium- oder Kalium-tripolyphosphat in einer Menge von 5 - 10 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten.
Ein bevorzugt enthaltener Wirkstoff ist eine karieshemmende Fluorverbindung, bevorzugt aus der Gruppe der Fluoride oder Monofluorophosphate in einer Menge von 0,1 - 0,5 Gew.-% Fluor. Geeignete Fluorverbindungen sind z.B. Natriummonofluorophosphat (Na∑POsF), Kaliummonofluorophosphat, Natrium¬ oder Kaliumfluorid, Zinnfluorid oder das Fluorid einer organischen Aminoverbindung.
Als Bindemittel und Konsistenzregler dienen z.B. natürliche und synthetische wasserlösliche Polymere wie Carragheen, Traganth, Guar, Stärke und deren nichtionogene Derivate wie z.B. Hydroxypropylguar, Hydroxyethylstärke, Celluloseether wie z.B. Hydroxyethylcellulose oder Methylhydroxypropylcellulose. Auch Agar-Agar, Xanthan-Gum, Pektine, wasserlösliche Carboxyvinylpolymere (z.B. Carbopol®-Typen), Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, höhermolekulare Polyethylenglykole (Molekulargewicht 103 bis 106 D). Weitere Stoffe, die sich zur Viskositätskontrolle eignen, sind Schichtsilikare wie z.B. Montmohllonit-Tone,
kolloidale Verdickungskieselsäuren, z.B. Aerogel-Kieselsäure oder pyrogene Kieselsäuren.
Als Polierkomponenten können alle hierfür bekannten Poliermittel, bevorzugt aber Fällungs- und Gelkieselsäuren, Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilicat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidtrihydrat, unlösliches Natriummetaphosphat, Calciumpyrophosphat, Calciumhydrogenphosphat, Dicalciumphosphat, Kreide, Hydroxylapatit, Hydrotalcite, Talkum, Magnesiumaluminiumsilicat (Veegum®), Calciumsulfat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid, Natriumaluminiumsilikate, z.B. Zeolith A oder organische Polymere, z.B. Polymethacrylat, eingesetzt werden. Die Poliermittel werden vorzugsweise in kleineren Mengen von z.B. 1 - 10 Gew.- % verwendet.
Die erfindungsgemäßen Zahn- und/oder Mundpflegeprodukte können durch Zugabe von Aromaölen und Süßungsmitteln in ihren organoleptischen Eigenschaften verbessert werden. Als Aromaöle kommen alle für Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel gebräuchlichen natürlichen und synthetischen Aromen in Frage. Natürliche Aromen können sowohl in Form der aus den Drogen isolierten etherischen Öle als auch der aus diesen isolierten Einzelkomponenten verwendet werden. Bevorzugt sollte wenigstens ein Aromaöl aus der Gruppe Pfefferminzöl, Krauseminzöl, Anisöl, Kümmelöl, Eukalyptusöl, Fenchelöl, Zimtöl, Geraniumöl, Salbeiöl, Thymianöl, Majoranöl, Basilikumöl, Citrusöl, Gaultheriaöl oder eine oder mehrere daraus isolierte synthetisch erzeugten Komponenten dieser Öle enthalten sein. Die wichtigsten Komponenten der genannten Öle sind z.B. Menthol, Carvon, Anethol, Cineol, Eugenol, Zimtaldehyd, Geraniol, Citronellol, Linalool, Salven, Thymol, Terpinen, Terpinol, Methylchavicol und Methylsalicylat. Weitere geeignete Aromen sind z.B. Menthylacetat, Vanillin, Jonone, Linalylacetat, Rhodinol und Piperiton. Als Süßungsmittel eignen sich entweder natürliche Zucker wie Sucrose, Maltose, Lactose und Fructose oder synthetische Süßstoffe wie z.B. Saccharin- Natriumsalz, Natriumcyclamat oder Aspartam.
Als Tenside sind dabei insbesondere Alkyl- und/oder Alkenyl-(oligo)-glycoside einsetzbar. Ihre Herstellung und Verwendung als oberflächenaktive Stoffe sind beispielsweise aus US-A-3 839 318, US-A-3 707 535, US-A-3 547 828 DE-A- 19 43 689, DE-A-20 36 472 und DE-A-30 01 064 sowie EP-A-77 167 bekannt. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, daß sowohl Monoglycoside (x = 1), bei denen ein Pentose- oder Hexoserest glycosidisch an einen primären Alkohol mit 4 bis 16 C-Atomen gebunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad x bis 10 geeignet sind. Der Oligomerisationsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.
Bevorzugt eignet sich als Alkyl- und/oder Alkenyl-(oligo)-glycosid ein Alkyl- und/oder Alkenyl-(oligo)-glucosid der Formel RO(C6Hi0O)x-H, in der R eine Alkyl- und/oder Alkenyl-gruppe mit 8 bis 14 C-Atomen ist und x einen Mittelwert von 1 bis 4 hat. Besonders bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C-i2/i4-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3. Das Alkyl- und/oder Alkenyl- glycosid-Tensid kann sehr sparsam verwendet werden, wobei bereits Mengen von 0,005 bis 1 Gew.-% ausreichend sind.
Außer den genannten Alkylglucosid-Tensiden können auch andere nichtionische, ampholytische und kationische Tenside enthalten sein, als da beispielsweise sind: Fettalkoholpolyglycolethersulfate, Monoglyceridsulfate, Monoglyceridethersulfate, Mono- und/oder Dialkylsulfosuccinate, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, Fettsäureglutamate, Ethercarbonsäuren, Fettsäureglucamide, Alkylamido-betaine und/oder Proteinfettsäurekondensate, letztere vorzugsweise auf Basis von Weizenproteinen. Insbesondere zur Solubilisierung der meist wasserunlöslichen Aromaöle kann ein nichtionogener Lösungsvermittler aus der Gruppe der oberflächenaktiven Verbindungen erforderlich sein. Besonders geeignet für diesen Zweck sind z.B. oxethylierte Fettsäureglyceride, oxethylierte Fettsäuresorbitanpartialester oder Fettsäurepartialester von Glycerin- oder Sorbitan-Oxethylaten. Lösungsvermittler aus der Gruppe der oxethylierten Fettsäureglyceride umfassen vor allem Anlagerungsprodukte von 20 bis 60 Mol Ethylenoxid an Mono- und Diglyceride von linearen Fettsäuren mit 12 bis 18 C-
Atomen oder an Triglyceride von Hydroxyfettsäuren wie Oxystearinsäure oder Ricinolsäure. Weitere geeignete Lösungsvermittler sind oxethylierte Fettsäuresorbitanpartialester; das sind bevorzugt Anlagerungsprodukte von 20 bis 60 Mol Ethylenoxid an Sorbitanmonoester und Sorbitandiester von Fettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen. Ebenfalls geeignete Lösungsvermittler sind Fettsäurepartialester von Glycerin- oder Sorbitan-Oxethylaten; das sind bevorzugt Mono- und Diester von Ci2-Ci8-Fettsäuren und Anlagerungsprodukten von 20 bis 60 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Glycerin oder an 1 Mol Sorbit.
Die erfindungsgemäßen Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflegemittel enthalten bevorzugt als Lösungsvermittler für gegebenenfalls enthaltene Aromaöle Anlagerungsprodukte von 20 bis 60 Mol Ethylenoxid an gehärtetes oder ungehärtetes Rizinusöl (d.h. an Oxystearinsäure- oder Ricinolsäure-triglycerid), an Glyzerin-mono- und/oder -distearat oder an Sorbitanmono- und/oder -distearat.
Weitere übliche Zusätze für die Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflege mittel sind z.B.
Pigmente, z.B. Titandioxid, und/oder Farbstoffe pH-Stellmittel und Puffersubstanzen wie z.B. Natriumbicarbonat,
Natriumeitrat, Natriumbenzoat, Zitronensäure, Phosphorsäure oder saure
Salze, z.B. NaH2PO4 wundheilende und entzündungshemmende Stoffe wie z.B. Allantoin,
Harnstoff, Panthenol, Azulen bzw. Kamillenextrakt weitere gegen Zahnstein wirksame Stoffe wie z.B. Organophosphonate, z.B.
Hydroxyethandiphosphonate oder Azacycloheptandiphosphonat
Konservierungsstoffe wie z.B. Sorbinsäure-Salze, p-Hydroxybenzoesäure-
Ester.
Plaque-Inhibitoren wie z.B. Hexachlorophen, Chlorhexidin, Hexetidin,
Triclosan, Bromchlorophen, Phenylsalicylsäureester.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Zusammensetzung eine Mundspülung, ein Mundwasser, ein Prothesenreiniger oder ein Prothesenhaftmittel.
Für erfindungsgemäß bevorzugten Prothesenreiniger, insbesondere Prothesenreinigungstabletten und -pulver, eignen sich neben den schon genannten Inhaltsstoffen für die Mund-, Zahn- und/oder Zahnprothesenpflege zusätzlich noch Per-Verbindungen wie beispielsweise Peroxoborat, Peroxomonosulfat oder Percarbonat. Sie haben den Vorteil, dass sie neben der Bleichwirkung gleichzeitig auch desodorierend und/oder desinfizierend wirken. Der Einsatz solcher Per-Verbindungen in Prothesenreinigern beträgt zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,5 und 5 Gew.-%.
Als weitere Inhaltsstoffe sind auch Enzyme, wie z.B. Proteasen und Carbohydrase, zum Abbau von Proteinen und Kohlenhydraten geeignet. Der pH- Wert kann zwischen pH 4 und pH 12, insbesondere zwischen pH 5 und pH 11 liegen.
Für die Prothesenreinigungstabletten sind zusätzlich noch weitere Hilfsstoffe notwendig, wie beispielsweise Mittel, die einen sprudelnden Effekt hervorrufen, wie z.B. CO2 freisetzende Stoffe wie Natriumhydrogencarbonat, Füllstoffe, z.B. Natriumsulfat oder Dextrose, Gleitmittel, z.B. Magnesiumstearat, Fließregulierungsmittel, wie beispielsweise kolloidales Siliziumdioxid und Granuliermittel, wie die bereits erwähnten hochmolekularen Polyethylenglykole oder Polyvinylpyrrolidon.
Prothesenhaftmittel können als Pulver, Cremes, Folien oder Flüssigkeiten angeboten werden und unterstützen die Haftung der Prothesen.
Als Wirkstoffe sind natürliche und synthetische Quellstoffe geeignet. Als natürliche Quellstoffe sind neben Alginaten auch Pflanzengummen, wie z.B. Gummi arabicum, Traganth und Karaya-Gummi sowie natürlicher Kautschuk aufzufassen. Insbesondere haben sich Alginate und synthetische Quellstoffe, wie z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, hochmolekulare Ethylenoxid-Copolymere, Salze der Poly(vinyl-ether-co-maleinsäure) und Polyacrylamide.
Als Hilfsstoffe für pastöse und flüssige Produkte eignen sich besonders hydrophobe Grundlagen, insbesondere Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Weißes Vaselin (DAB) oder Paraffinöl.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1 : Bestimmung der Aktivität einer Dextran-Sucrase in vitro
Als Modellenzym wird eine käuflich erhältliche Dextran-Sucrase (E. C. 2.4.1.5) aus Leuconostoc mesenteroides (Sigma Chemical Company #D9909) verwendet. Die ungehemmte Enzymaktivität wird nach einer modifizierten Methode nach Kobayashi M, Matsuda M. (1980) Biochimica et Biophysica Acta 614, 46-62 ermittelt, parallel wird derselbe Versuch in Gegenwart der zu testenden Inhibitor- Substanzen durchgeführt. Die Verringerung der Aktivität des Enzyms im Vergleich zur ungehemmten Aktivität gilt als Maß für die Inhibitor-Wirkung der jeweiligen Testsubstanz. Die Arbeitsschritte laufen, falls nicht anders angegeben, bei Raumtemperatur ab.
Lösungen:
A: 50 mM Na-Acetat-Puffer mit 1 mM CaCI2, pH 5,2 (6,804 g NaCH3COO*3H2O,
0,147g CaCI2 in 90 ml_ entionisiertem Wasser, pH auf 5,2 mit 1 M Salzsäure eingestellt und auf 1 L mit entionisiertem Wasser aufgefüllt).
B: 15 g / 100 ml_ Saccharose-Lösung in Lösung A angesetzt.
C: Enzymlösung: unmittelbar vor Meßbeginn angesetzt. 0,2 U/mL in eiskalter
Lösung A. Aufbewahrung auf Eis.
D: 5,2 mmol (1 ,2983 g) CuSO4 *5H2O werden in 5 mL entionisiertem Wasser gelöst, 0,26 mol (36,9304 g) Na2SO4, 45 mmol (4,7695g) Na2CO3 und 8,6 mmol
(2,41272 g) KNa-Tartrat*4H2O werden in 150 mL entionisiertem Wasser gelöst und die Kupfersulfatlösung wird dann langsam hinzugegeben. 38 mmol (3,1924 g)
NaHCO3 werden in 30 mL entionisiertem Wasser gelöst und ebenfalls zum
Lösungsgemisch gegeben. Die Lösung wird mit entionisiertem Wasser auf 200 mL aufgefüllt. Lagerung im Dunklen bei Raumtemperatur, ggf. muß ein Niederschlag vor Verwendung der Lösung abfiltriert werden.
E: 8 mmol (9,8872 g) Ammoniummolybdat-Tetrahydrat (NH-I)6Mo7O24MH2O werden in 150 ml_ entionisiertem Wasser gelöst, 151 ,2 mmol (15,4476 g) Schwefelsäure werden langsam zugegeben, und eine Lösung von 3,8 mmol (1 ,1856 g) Na2HAsO4*7H2O gelöst in 30 ml_ entionisiertem Wasser werden zugegeben. Anschließend wird mit entionisiertem Wasser auf 200 ml_ aufgefüllt.
Wasserlösliche Testsubstanzen werden im Puffer A gelöst (1 g/10OmL), wasserunlösliche in geeignetem Lösungsmittel (10g/100mL) und dann 1 :10 (v/v) mit Puffer A verdünnt. Jeder Ansatz wird dreifach durchgeführt und das Ergebnis gemittelt.
Es werden Ansätze für die ungehemmte Aktivität („Standard") und für jede Testsubstanz („Test") pipettiert; jeweils dazu wird ein Nullwert ohne Enzymzugabe parallel angesetzt:
(mL) Standard- Standard Test-Nullwert Test Nullwert
Lösung B 0,200 0,200 0,200 0,200
Lösung A 0,100 0,050 0,050 -
Testsubstanz - - 0,050 0,050
Mischen und auf 300C bringen. Dann Lösung C zugeben:
Lösung C 0,050 0,050
Sofort mischen und 60 min. bei 3O0C inkubieren. Dann Lösung D zugeben:
Lösung D 0,250 0,250 0,250 0,250
Mischen und Reaktionsgefäße verschließen. Mit einer Kanüle ein kleines Loch zum Druckausgleich in die Gefäßdeckel stechen. 15 min. bei 990C im Heizblock inkubieren, auf Raumtemperatur abkühlen lassen und Lösung E zugeben:
Lösung E 0,250 0,250 0,250 0,250
60 min. schütteln. Von dieser Lösung werden jeweils 0,160 mL in eine mit 1 mL entionisiertem Wasser gefüllte Kunststoffküvette gegeben, gemischt, und die Extinktion bei 546 nm wird im Photometer gegen entionisiertes Wasser gemessen.
Von den Extinktionen der Ansätze werden die jeweiligen Nullwerte abgezogen, das Ergebnis ist ein Maß für die Enzymaktivität. Die relative Aktivität in Gegenwart einer Testsubstanz, ausgedrückt in Prozent Restaktivität bezogen auf die ungehemmte Standard-Aktivität, spiegelt die Eignung der Testsubstanz als Inhibitor wider.
Zum Beispiel:
Die in der folgenden Tabelle aufgelisteten Extrakte und Substanzen zeigten eine gute Hemmung der Dextran Sucrase:
Beispiel 2: Zahnputz-Assay
Hydroxyapatit beschichtete 48 well Mikrotiterplatten wurden mit 500 μl eines Gemisch aus künstlichem Speichel (0.1 % Lab Lemco Powder, 0.2 5 Hefeextrakt, 0.5 % Proteose Pepton, 0.25 % Mucin, 6 mM NaCI, 2.7 mM KCl, 3.5 mM KH2PO4, 1.5 mM K2HPO4, 0.05 % Harnstoff, 1.8 mM CaCI2, 10 μM Hemin), BHI-Medium (Verhältnis 3/1), 1 % Glucose und einem Bakterienmix bestehend aus Fusobacterium nucleatum (DSMZ 20482), Actinomyces naeslundii (DSMZ 43325), Streptococcus mutans (DSMZ 20523) und Streptococcus gordonii (DSMZ 6777) (1:50) gefüllt und für 24 Stunden anaerob bei 37 0C inkubiert. Die Oberflächen wurden mit einer Zahncremeformulierung (Grundformulierung inkl. 0,16 % Grüner Tee Extrakt (Wasser/Propylenglykol-Extrakt) (1 :2 mit Wasser verdünnt) für 3 min bei 600 rpm auf einem Schüttler behandelt. Nach der Behandlung wurde 2 Mal mit Wasser gewaschen und anschließend wie bereits oben beschrieben mit 500 μl Medium gefüllt, wobei der Bakterienmix nun in einem Verhältnis 1 :1500 eingesetzt wurde. Anschließend wurde wieder für 24 h anaerob bei 37 0C inkubiert. Diese Behandlung wurde am folgenden Tag wiederholt. Abschließend wurde die Plaque mit der Zahncremeformulierung behandelt, 2 Mal mit Wasser gewaschen und die verbleibende Plaque getrocknet.
Als Kontrollen wurde parallel Wasser anstelle der Zahncremeformulierung bzw. nur die Zahncremeformulierung ohne Wirkstoff eingesetzt.
Der Biofilm wurde für 15 Minuten mit 0,01 % Safranin O angefärbt. Die Lösung wurde abgenommen und die Oberflächen 1 Mal mit Wasser gespült. Nach Trocknung wurde der Farbstoff mit DMSO extrahiert und photometrisch bei 492 nm bestimmt.
Ergebnis des Zahnputzassays: