WO2023091047A1 - Новое применение сегнетовой соли - Google Patents

Новое применение сегнетовой соли Download PDF

Info

Publication number
WO2023091047A1
WO2023091047A1 PCT/RU2021/000571 RU2021000571W WO2023091047A1 WO 2023091047 A1 WO2023091047 A1 WO 2023091047A1 RU 2021000571 W RU2021000571 W RU 2021000571W WO 2023091047 A1 WO2023091047 A1 WO 2023091047A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rochelle
salt
whitening
enamel
piezoelectric
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Елена Юрьевна БЕЛОУС
Ангелина Дмитриевна ИВАНОВА
Original Assignee
"Скайлаб At"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2021133982A external-priority patent/RU2798170C2/ru
Application filed by "Скайлаб At" filed Critical "Скайлаб At"
Priority to EP21920150.6A priority Critical patent/EP4338723A1/en
Publication of WO2023091047A1 publication Critical patent/WO2023091047A1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q11/00Preparations for care of the teeth, of the oral cavity or of dentures; Dentifrices, e.g. toothpastes; Mouth rinses
    • A61Q11/02Preparations for deodorising, bleaching or disinfecting dentures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/36Carboxylic acids; Salts or anhydrides thereof
    • A61K8/365Hydroxycarboxylic acids; Ketocarboxylic acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/20Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of the composition as a whole
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/20Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of the composition as a whole
    • A61K2800/28Rubbing or scrubbing compositions; Peeling or abrasive compositions; Containing exfoliants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/52Stabilizers
    • A61K2800/522Antioxidants; Radical scavengers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/52Stabilizers
    • A61K2800/524Preservatives

Definitions

  • the present invention relates to new applications of Rochelle salt and can be used in the field of dentifrices.
  • the principle of the whitening action of a piezoelectric under conditions of periodic mechanical action in an electrolyte environment is based on the formation of reactive oxygen species that cause oxidative cleavage of colored pigments present on the enamel. The effect is similar to radiation-activated photocatalytic reactions.
  • the whitening method proposed by the authors makes it possible to replace insoluble abrasive particles in toothpaste formulations, which have limited effectiveness and in some cases, in particular, with prolonged systemic exposure, can lead to scratches on the enamel.
  • the use of piezoelectric effects to lighten enamel, remove pigments and deposits is superior in safety and ease of use to chemical bleaching methods based on the use of hydrogen peroxide. It should be noted that piezoelectric nanoparticles exhibit chemical, structural, and electrical stability, which allows them to be introduced into multicomponent toothpaste formulations.
  • piezoelectric whitening is a safer approach, allowing at home to provide gentle removal of pigments and effective whitening of enamel.
  • the barium titanate BaTiO3 crystal became the first oxide of the perovskite family in which the existence of several ferroelectric phases was established [9].
  • Typical piezoelectric systems also include hexagonal wurtzite ZnO crystals, 2D materials of the M0S2 type, and a group of bismuth derivatives [10].
  • An example of a single-crystal weak piezoelectric is quartz. Materials based on zirconate-titanates, niobates (lead, sodium-potassium) are characterized by high piezoelectric properties [9].
  • a promising direction in the production of toothpastes is the development of formulations for oral hygiene products of complex action, which not only effectively clean the surface of the teeth, have a preventive and healing effect on oral tissues, but also have a pleasant taste and smell and do not contain components that can ambiguously affect not only the organs oral cavity, but also with constant use on the human body as a whole, given the likelihood of ingestion of the paste.
  • Rochelle salt due to its chemical and piezoelectric properties in the composition of toothpaste, can have a complex effect on the surface of teeth and oral tissues.
  • Rochelle's salt is able to bind Ca 2+ calcium ions.
  • Ions Ca 2+ and F' are involved in the mineralization of tooth enamel, and in case of pathology they increase the deposition of glycoproteins on it and the formation of plaque.
  • Dental plaque arises by the deposition of microorganisms on the surface of the pellicle and grows due to the constant layering of new types of bacteria [19]. Calcification of plaque leads to the formation of tartar.
  • SS is able to bind oral microorganisms that can form plaque colonies, as well as inhibit the growth of calcium phosphate crystals in saliva.
  • the calcium ion binding constant for chelating agents in oral care products should be in the order of 1000 MN 5 [20].
  • Agents with chelating properties in multicomponent formulations which include, among other things, toothpastes, also help to increase the stability and resistance to oxidation of the final product [20].
  • Rochelle salt particles Due to their piezoelectric properties, Rochelle salt particles are capable of exhibiting a multiple mechanism of antibacterial action. The sterilizing effect is associated with the formation of reactive oxygen species in solution under mechanical action on the piezoelectric. To date, antibacterial activity has been studied for such piezoelectric materials as barium titanate, tungsten disulfide. It was found that the effectiveness of their sterilizing action against Escherichia coli is 99.9% with a treatment time of 20-60 minutes [10].
  • Particles of Rochelle salt under voltage are able to polarize.
  • the lattice of positive ions is in the state thermodynamic equilibrium can be shifted relative to the lattice of negative ions in such a way that the crystals are electrically polarized even in the absence of an electric field.
  • This causes an attraction to the charged regions of bacterial crystals that carry the opposite surface charge [21].
  • the removal of bacterial cells from the oral cavity together with the Rochelle salt particles after the brushing process can be ensured.
  • the condition of the periodontium namely the complex of tissues surrounding the tooth: the mucous membranes of the gums, the alveoli of the teeth, the ligamentous apparatus of the teeth, largely determines the health of the teeth.
  • inflammatory periodontal diseases namely the complex of tissues surrounding the tooth: the mucous membranes of the gums, the alveoli of the teeth, the ligamentous apparatus of the teeth.
  • One of the key links in pathogenesis is such a typical pathological process as oxidative stress. It develops under the condition of intensification of free radical processes, often against the background of a reduced potential of the antioxidant system. Processes can be corrected using antioxidant agents [23].
  • One of the promising methods is the use of therapeutic and prophylactic toothpastes based on antioxidants.
  • Potassium-sodium tartrate - Rochelle salt - is known in the food industry as an antioxidant E337.
  • sodium tartrate it was found that its antioxidant activity may exceed that of ⁇ -tocopherol [24]. It is shown that sodium tartrate at a low concentration of 0.01% exhibits a pronounced antioxidant effect on samples of various types of vegetable oils subjected to heating.
  • a-tocopherol was used at a concentration of 0.1%. For a-tocopherol, there are numerous experimental data confirming its positive effect on the state of the oral cavity due to its antioxidant activity [25–28].
  • compositions with antioxidants are able to stop the effects of oxidative stress and can be recommended for regular use for preventive purposes.
  • Another aspect of the antioxidant activity of Rochelle salt can be related to the following.
  • a clinically important observation is the decrease in adhesive properties enamel after bleaching due to the retention of residual oxygen near its surface.
  • a minimum of 2 weeks is required to restore adhesive properties when bleaching with hydrogen peroxide [29].
  • post-treatment of the oral cavity with various antioxidants has a beneficial effect on this process [29].
  • 10% ⁇ -tocopherol is effective in home bleaching [30].
  • the antioxidant used in addition to restoring the adhesive properties of enamel after bleaching, should ensure the preservation of its color stability [29].
  • amber-colored a-tocopherol does not meet this requirement, causing discoloration of the enamel.
  • Rochelle salt is colorless and can effectively remove residual radicals without causing undesirable changes in enamel tone.
  • Silicon dioxide is a widely used abrasive ingredient in toothpastes that is gentle on tooth enamel. SiOs particles polish the surface, preventing plaque formation for a long time.
  • the advantages of this component are:
  • Aerosil is able to enter into mechanochemical interaction with biologically active organic acids [31].
  • Potassium-sodium tartrate is a salt of polybasic tartaric acid.
  • the absorption water molecules of the dioxide silicon serve as a link between the carrier and monomeric acid molecules: aerosil - absorption water - polybasic acid.
  • silicon dioxide can significantly modify the properties of Rochelle salt - potentiate its antioxidant activity, as well as enhance its antibacterial effect. It has been shown in experiments with various natural and synthetic antioxidants that the use of mesoporous silicon dioxide and silicon dioxide nanoparticles as a carrier leads to a synergistic effect [32]. An increase in antimicrobial activity can be facilitated by multiple nonspecific interactions between a bacterial cell and the surface of SiOa particles [33].
  • Rochelle salt in the composition can act as an active substance with a multiple mechanism of action, leading to a positive effect on the soft tissues of the oral cavity, a whitening effect due to piezoelectric properties.
  • this component is the most fully characterized, has a proven safety and a long history of use, including in food products.
  • Rochelle's salt in a tooth and / or oral care product as a whitening component that does not cause significant damage to the microstructure of the enamel relief.
  • Rochelle salt as a whitening component does not cause significant damage to the microstructure of the enamel relief compared to traditional peroxide systems.
  • Rochelle's salt in a tooth and/or oral care product as a whitening component that does not cause a significant damage to the enamel microhardness.
  • Rochelle salt as a whitening component does not cause a significant damage to the enamel microhardness compared to traditional peroxide systems.
  • the agent is toothpaste, prophylactic paste, tooth powder, dentifrice polish, tooth gel, chewing gum, candy, lozenge, mouth rinse, whitening strip, toothpaste coated floss, coated toothbrush, tinting gel, polish, syringe or dental tray containing gel or paste, whitening and/or remineralizing strips, tooth powder.
  • FIGS 1 and 2 illustrate the operating conditions of the experiments.
  • the present invention relates to new applications of Rochelle salt. Aspects of the invention according to the present application are listed below.
  • Rochelle's salt in a tooth and/or oral care product as a whitening component that does not cause significant/significant damage to the microstructure of the enamel relief.
  • Rochelle salt as a whitening component does not cause significant / significant damage to the microstructure of the enamel relief compared to traditional peroxide systems.
  • Rochelle's salt in a tooth and/or oral care product as a whitening component that does not cause significant/significant damage to the enamel microhardness.
  • Rochelle salt as a whitening component does not cause significant/significant damage to the enamel microhardness compared to traditional peroxide systems.
  • the agent is a toothpaste, a prophylactic paste, a tooth powder, a dentifrice polish, a tooth gel, a chewing gum, candy, lozenge, mouthwash, whitening strip, coated floss, coated toothbrush, tinting gel, varnish, syringe or dental tray containing a gel or paste, whitening and/or remineralizing strips, tooth powder.
  • Tester In order to determine the resistance of tooth enamel to abrasion on a Martindale tester (hereinafter referred to as the Tester), sets were studied - samples of piezoelectric solutions and toothbrushes according to the following indicator:
  • Ft Cleaning 300 characterizes the cleaning ability of a solution (paste) when performing 300 cleaning movements (mah) in a suspension of piezoelectrics.
  • the indicator is used as an analogue of PCR (Pellicle Cleaning Ration) and allows you to quantify the cleansing and whitening effect of the solution (paste) with a single cleaning.
  • HAP substrates hydroxyapatite substrates according to the size of the hole in the Martindale tester brush-board, with a whiteness value (L) of 90-94;
  • the finished tablet has a pronounced metallic sheen of the painted surface, the pigment has a pronounced adhesion of the pigment to the surface of the substrate, and does not stain the hands of the experimenter during contact and testing;
  • FtC1300 values are calculated using the formula:
  • Test solution toothpaste with Rochelle salt: 1 (10 ml) part of toothpaste with Rochelle salt - 2 (20 ml) parts of distilled water;
  • barium titanate toothpaste 1 (10 ml) part of barium titanate toothpaste - 2 (20 ml) parts of distilled water;
  • Zinc oxide paste solution 1 (10 ml) part of zinc oxide toothpaste - 2 (20 ml) parts of distilled water;
  • Negative control 3 (30 ml) parts of water.
  • composition of the studied pastes (at a single concentration of different piezoelectrics) is shown in Table 1.
  • the lightness level was assessed according to the CIE LAB scale.
  • the Lab color model was created by the International Commission on Illumination (CIE). Color is not described in terms of elements reproduced by devices, but using the three components of human color vision. In this model, any color is defined by lightness (L-Lightness) and two chromatic components: the a channel is the colors from dark green through gray to magenta, the b channel is the colors from blue through gray to yellow. Channels a and b change from -128 to 127, and the parameter L from 0 to 100.
  • the zero value of the color components at a brightness of 50 corresponds to gray in the RGB model (119,119,119). A brightness value of 100 produces white, while 0 produces black.
  • the level of purification is estimated by the formula FtCln300, where:
  • LHCX is the whiteness value of hydroxyapatite discs before staining.
  • Eocr the value of the whiteness of hydroxyapatite discs after staining.
  • FtC1300 100*(Lo4Hnj-LoKp)/(LHCx-LoKp), where the main variable is L - Lightness, which at a value of 100 denotes white, so the higher the FtCl value, the more effective was the cleaning of the surface of hydroxyapatite discs (Table 2 ).
  • the reference toothpaste for cleansing was a highly abrasive paste SPLAT Special Blackwood, which in clinical studies shows the best results in whitening equal to 2.5 shades on the VITA scale;
  • the reference piezoelectric was barium titanate, which has a typical piezoelectric tetrahedral structure and therefore should show the best results;
  • Zinc oxide toothpaste has also been prepared, which is also a commercially available piezoelectric material.
  • Tester In order to determine the resistance of tooth enamel to abrasion on a Martindale tester (hereinafter referred to as the Tester), sets were studied - samples of piezoelectric solutions and toothbrushes according to the following indicator:
  • Ft Cleaning 300 characterizes the cleaning ability of a solution (paste) when performing 300 cleaning movements (mah) in a suspension of piezoelectrics.
  • the indicator is used as an analogue of PCR (Pellicle Cleaning Ration) and allows you to quantify the cleansing and whitening effect of the solution (paste) with a single cleaning.
  • the minimum set of equipment for testing was represented by the following devices:
  • Hydroxyapatite substrates (hereinafter - HAP substrates) according to the size of the hole in the Martindale tester brush-board, with a whiteness value (L) of 90-94;
  • the finished tablet should have a pronounced metallic luster of the painted surface, the pigment should have a pronounced adhesion of the pigment to the surface of the substrate, and not stain the hands of the experimenter during contact and testing.
  • the substrates are dried with filter paper, then 5-10 min. dried in air, then - with an air dryer with an air temperature not higher than 40 ° C for 12-15 minutes, with periodic turning.
  • FtC1300 values are calculated using the formula:
  • the level of lightness is estimated according to the CIE LAB scale.
  • the Lab color model was created by the International Commission on Illumination (CIE). Color is not described in terms of elements reproduced by devices, but using the three components of human color vision. In this model, any color is defined by lightness (L-Lightness) and two chromatic components: the a channel is the colors from dark green through gray to magenta, the b channel is the colors from blue through gray to yellow. Channels a and b change from -128 to 127, and the parameter L from 0 to 100.
  • the zero value of the color components at a brightness of 50 corresponds to gray in the RGB model (119,119,119). A brightness value of 100 produces white, while 0 produces black.
  • the level of purification is estimated by the formula FtC1300, where:
  • LHCX is the whiteness value of hydroxyapatite discs before staining.
  • Eocr the value of the whiteness of hydroxyapatite discs after staining.
  • Eclean the value of the whiteness of hydroxyapatite discs after cleaning with toothpaste solutions.
  • FtC1300 100*(Lclean-cr)/(ref-Ecl), where the main variable is L - Lightness, which at a value of 100 means white, so the higher the FtCl value, the better the cleaning of the surface of the hydroxyaptaite discs.
  • EXAMPLE 4 Determination of antioxidant activity with respect to ascorbic acid for a liquid sample by the ferricyanide spectrophotometric method.
  • the object of the study was a solution of Rochelle's salt 2% in distilled water.
  • Di is the optical density of the solution of the mediator system in the test sample.
  • Basf Catalysts LLC Light-activated tooth whitening composition and methods therefor: pat. W02010045280 USA. 2008.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к новым применениям сегнетовой соли и может быть использовано в области средств для ухода за зубами и полостью рта.

Description

Новое применение сегнетовой соли
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к новым применениям сегнетовой соли и может быть использовано в области средств для ухода за зубами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Явление возникновения электрической поляризации в кристалле под действием механического напряжения - или пьезоэлектрический эффект - в последние годы получило широкое распространение в аппаратной стоматологии как при стоматологических хирургических вмешательствах, так и при отбеливании зубов [1-5]. Последнее направление основано на применении ультразвуковых скейлеров (скал еров) [1]. Под воздействием электрического тока материалы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, начинают деформироваться. Наблюдается «обратный пьезоэлектрический эффект». Электрические импульсы индуцируют на пьезоэлектриках микровибрации, которые можно использовать для проведения процедур по гигиене полости рта: удаления наддесневых отложений - зубного камня и налета, поддесневых отложений.
Поскольку осветление и выравнивание тона зубной эмали, удаление пигментов из верхнего слоя дентина остается одним из наиболее популярных и востребованных эффектов гигиены полости рта, а профессиональные процедуры представляют собой дорогостоящие услуги и занимают значительное время, авторами предложен новый подход по очищению и отбеливанию зубов в рамках ежедневной гигиены, также основанный на пьезоэлектрических эффектах.
С этой целью в качестве компонентов составов отбеливающих зубных паст и других средств для гигиены полости рта предлагается использовать вещества, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, - пьезоэлектрики [6]. Механизм их действия при чистке зубов состоит в следующем. В процессе ежедневных гигиенических процедур мануальная или электрическая зубная щетка оказывают механическое воздействие на эмаль. Содержащиеся в зубной пасте пьезолектрики ультрачувствительны к механическим вибрациям. В таких кристаллах при растяжении и сжатии в определенных направлениях возникает электрическая поляризация. В результате этого на их поверхностях появляются электрические заряды обоих знаков. У некоторых пьезоэлектрических кристаллов решетка положительных ионов в состоянии термодинамического равновесия смещена относительно решетки отрицательных ионов таким образом, что кристаллы оказываются электрически поляризованными даже в отсутствие электрического поля. Эффект спонтанной поляризации замаскирован свободными поверхностными зарядами, присутствующими в среде. Амплитуда поляризации в таком состоянии будет снижена ввиду отрицательного напряжения. Деформация кристаллов пьезоэлектриков при чистке зубов может приводить к перераспределению электрических зарядов и высвобождению с поверхности экстразарядов. В результате попадания в водную среду избыточные заряды могут приводить к генерированию активных форм кислорода - «ОН и »О2“ [7]. При максимальном механическом стрессе происходит снижение числа связанных (поляризационных) зарядов. Высвобождение зарядов будет наблюдаться до достижения пьезоэлектриком нового равновесного состояния [8]. При снижении воздействия (смене отрицательного напряжения на положительное) поляризация материала возрастет, соответственно, будет происходить адсорбция пьезоэлектриком носителей заряда, выделенных из раствора электролита. Данный процесс, обусловленный пьезоэлектрическими свойствами, также приведет к генерированию в среде высокоактивных радикалов «ОН либо *О2- . Таким образом, принцип отбеливающего действия пьезоэлектрика в условиях периодического механического воздействия в среде электролита основан на образовании активных форм кислорода, вызывающих окислительное расщепление цветных пигментов, присутствующих на эмали. Эффект аналогичен фотокаталитическим реакциям, активируемым излучением.
Экспериментальное подтверждение описанных эффектов пьезоэлектриков представлено в исследовании Wang et al. [6]. Показано, что наночастицы титаната бария ВаТЮЗ (ВТО) благодаря пьезоэлектрическим свойствам обеспечивают расщепление органических красителей. Результаты получены в опытах с раствором индигокармина, используемого в пищевой промышленности, а также родамина Б при ультразвуковом воздействии, имитирующем процесс чистки зубов.
Поляризованные образцы ВТО приводят к значительному осветлению тона эмали при вибрации в течение 3 часов, удаляя окрашивания, вызванные черным чаем, черничным соком, вином и их комбинациями [6]. Анализ микроморфологических характеристик зубов выявил, что пьезоэлектрическое отбеливание не являются механически деструктивным для зубной эмали. В то же время показано, что обработка 3 % пероксидом кислорода оказывает более агрессивное воздействие на эмаль. Полученные данные подтверждают, что при использовании пьезоэлектриков образование высокоактивных радикалов существенно ниже, чем при применении пероксида водорода 3 %, что предотвращает риск нежелательного воздействия на эмаль при отбеливании данным методом. Оценка микротвердости эмали зубов по Виккерсу не выявила отрицательных эффектов при обработке зубов пьезолектриком.
Для наночастиц пьезоэлектрика ВТО не обнаружено цитотоксического действия в исследованиях на гладкомышечных клетках крыс линии А7г5 [6].
В работе Wang et al. [6] подтверждено, что отбеливание опосредованно собственно пьезоэлектрическими эффектами. При использовании в качестве активного вещества ВТО в неполярной и параэлектрической фазах, при которых утрачиваются пьезоэлектрические свойства, отбеливающий эффект вещества в аналогичных условиях был пренебрежимо мал [6].
Образование активных форм кислорода является ключевым процессом пьезокаталитического расщепления соединений. Генерирование радикалов *ОН либо •О2- в водной среде на примере пьезоэлектрика ВТО зафиксировано методом спектроскопии парамагнитного ядерного магнитного резонанса. В ходе эксперимента регистрируемый сигнал был пропорционален эффективности расщепления органических красителей.
Предложенный авторами способ отбеливания, основанный на применении пьезоэлектриков, позволяет заменить в рецептурах зубных паст нерастворимые абразивные частицы, которые имеют ограниченную эффективность и в ряде случаев, в частности, при продолжительном системном воздействии, могут приводить к появлению на эмали царапин. Использование пьезоэффектов для осветления эмали, удаления пигментов и отложений превосходит по безопасности и удобству применения химические способы отбеливания, основанные на использовании пероксида водорода. Следует отметить, что наночастицы пьезоэлектрика проявляют химическую, структурную и электрическую стабильность, что позволяет их вводить в многокомпонентные составы зубных паст.
Таким образом, среди применяемых на практике способов пьезоэлектическое отбеливание является более безопасным подходом, позволяющим в домашних условиях обеспечивать деликатное удаление пигментов и эффективное осветление эмали.
Пьезоэлектрическими свойствами обладают только ионные кристаллы, не имеющие центра симметрии. Величина и характер пьезоэлектрического эффекта в сильной степени зависит от природы материала, а также ориентации приложенной механической силы (или электрического поля) по отношению к его кристаллографическим осям [9].
Все основные виды деформаций приводят к изменению объема элементарной ячейки кристалла, но для большинства материалов эти изменения компенсируются сжатием [9]. Максимальными деформациями обладают кристаллы сегнетовой соли - кристаллы тетрагидрата двойной натриево-калиевой соли винной кислоты КМаСЩ^бАНгО (тартрат натрия-калия). Для данного вещества были впервые обнаружены сегнетоэлектрические свойства, то есть способность к спонтанной поляризации. Аналогичные свойства проявляет дигидрофосфат калия (КН2РО4). Среди кристаллических соединений интерес представляют сложные оксиды, описывающиеся общей химической формулой АВОз и обладающие структурой типа перовскита (по названию минерала СаТЮз) [9]. Кристалл титаната бария ВаТЮз стал первым оксидом семейства перовскита, в котором было установлено существование нескольких сегнетоэлектрических фаз [9]. К типичным пьезоэлектрическим системам относятся также гексагональные кристаллы вюрцита ZnO, 2D материалы типа M0S2, группа производных висмута [10]. Примером монокристаллического слабого пьезоэлектрика является кварц. Высокими пьезоэлектрическими свойствами характеризуются материалы на основе цирконатов-титанатов, ниобатов (свинца, натрия- калия) [9].
Применительно к разработке способов отбеливания и составов зубных паст с отбеливающим эффектом следует отметить упоминание в литературе таких пьезоэлектриков, как оксид цинка ZnO, титанат стронция БгТЮз, титанат бария ВаТЮз, титанат кальция СаТЮз, а также сегнетову соль [6,11-17]. Оксид цинка и различные титанаты предложены в качестве активируемых катализаторов [11]. Введение в составы сегнетовой соли предлагается в различном функциональном назначении - в качестве соединения, проявляющего синергетический эффект при отбеливании в комбинации с пероксидными соединениями, хелатирующего и иного вспомогательного агента [12-17].
Анализ существующих способов отбеливания и экспериментальные данные об эффективности прямого пьезоэлектрического эффекта при удалении пигментов с эмали показывает, что введение в состав зубной пасты пьезоэлектрика позволяет разработать более безопасную систему домашнего отбеливания зубов. В качестве активного агента- пьезоэлектрика в составе композиция зубной пасты может выступать сегнетова соль Вещество характеризуется высокими пьезоэлектрическими параметрами, комплексом потенциальных лечебно-профилактических и антибактериальных эффектов, имеет многолетнюю историю применения в качестве вспомогательного компонента в средствах для гигиены полости рта, обладает благоприятным профилем безопасности.
Перспективным направлением в области производства зубных паст является разработка рецептур средств для гигиены полости рта комплексного действия, которые не только эффективно очищают поверхность зубов, оказывают профилактическое и оздоравливающее действие на ткани полости рта, но также имеют приятный вкус и запах и не содержат компонентов, которые могут неоднозначно влиять не только на органы полости рта, но и при постоянном применении на организм человека в целом, учитывая вероятность заглатывания пасты.
Этим требованиям во многом отвечает сегнетова соль (СС). Соединение представляет собой широко распространенную пищевую добавку, безопасную для человека. На территории РФ соли винной кислоты (тартраты калия (Е336), кальция (Е354), натрия (Е335), натрия-калия (Е337)) (цикламовая кислота и ее соли натрия, кальция) разрешены в качестве пищевых добавок и могут применяться в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» [18].
Сегнетова соль, благодаря своим химическим и пьезоэлектрическим свойствам в составе зубной пасты, может проявлять комплексное действие на поверхность зубов и ткани ротовой полости.
Выступая в качестве хелатирующего агента, сегнетова соль способна связывать ионы кальция Са2+. Ионы Са2+ и F’ участвуют в минерализации эмали зуба, а при патологии повышают осаждение на ней гликопротеинов и формирование зубного налета. Зубной налет возникает путем осаждения микроорганизмов на поверхности пелликулы и растет за счет постоянного наслаивания новых видов бактерий [19]. Кальцификация зубного налета приводит к образованию зубного камня. Посредством хелатирования ионов кальция СС способна связывать микроорганизмы полости рта, способные образовывать колонии зубного налета, а также ингибировать рост кристаллов фосфата кальция в слюне. Для оптимального очищающего действия и предотвращения образования налета константа связывания ионов кальция для хелатирующих агентов в средствах для ухода за полостью рта должна составлять порядка ЮМО5 [20].
Агенты с хелатирующими свойствами в многокомпонентных составах, к которым относятся, в том числе, зубные пасты, способствуют также повышению стабильности и устойчивости к окислению конечного продукта [20].
Частицы сегнетовой соли благодаря пьезоэлектрическим свойствам способны проявлять множественный механизм антибактериального действия. Стерилизующий эффект связан с образованием активных форм кислорода в растворе при механическом воздействии на пьезоэлектрик. Антибактериальная активность к настоящему времени исследована для таких пьезоэлектриков, как титанат бария, дисульфид вольфрама. Выявлено, что эффективность их стерилизующего действия в отношении Escherichia coli составляет 99,9 % при длительности обработки 20-60 минут [10].
Частицы сегнетовой соли при напряжении способны поляризоваться. У пьезоэлектрических кристаллов решетка положительных ионов в состоянии термодинамического равновесия может быть смещена относительно решетки отрицательных ионов таким образом, что кристаллы оказываются электрически поляризованными даже в отсутствие электрического поля. Это вызывает притяжение к заряженным участкам кристаллов бактерий, несущих противоположный поверхностный заряд [21]. Таким образом, может обеспечиваться удаление бактериальных клеток из ротовой полости вместе с частицами сегнетовой соли после процесса чистки зубов.
Состояние пародонта, а именно комплекс тканей, окружающих зуб: слизистые оболочки десен, альвеолы зубов, связочный аппарат зубов — во многом определяет здоровье зубов. В настоящее время наблюдается высокая распространенность воспалительных заболеваний пародонта [22]. Одним из ключевых звеньев патогенеза является такой типовой патологический процесс, как окислительный стресс. Он развивается при условии интенсификации свободнорадикальных процессов, часто на фоне сниженного потенциала антиоксидантной системы. Коррекция процессов может осуществляться с использованием средств антиоксидантной направленности [23]. Один из перспективных методов - применение лечебно-профилактических зубных паст на основе антиоксидантов.
Тартрат калия-натрия - сегнетова соль — известен в пищевой промышленности как антиоксидант Е337. В сравнительном исследовании для одного из тартратов - тартрата натрия - установлено, что его антиоксидантная активность может превосходить таковую для а-токоферола [24]. Показано, что тартрат натрия в низкой концентрации 0,01 % проявляет выраженный антиоксидантный эффект на образцах различных видов растительных масел, подвергаемых нагреванию. В параллельном эксперименте а- токоферол применялся в концентрации 0,1 %. Для а-токоферола имеются многочисленные экспериментальные данные, подтверждающие его положительное влияние на состояние ротовой полости благодаря антиоксидантной активности [25-28].
Согласно данным клинических исследований, зубные пасты, включающие в себя вещества антиоксидантной направленности, способны модифицировать обмен веществ в ротовой жидкости и приводить к изменениям в метаболизме тканей пародонта [22]. Составы с актиоксидантами способны купировать явления окислительного стресса и могут быть рекомендованы для регулярного использования в профилактических целях.
Таким образом, предполагается, что воздействие сегнетовой соли на ткани, окружающие зуб, может способствовать коррекции метаболических нарушений в ротовой жидкости за счет актиоксидантной активности.
Еще один аспект антиоксидантной активности сегнетовой соли может быть связан со следующим. Клинически важным наблюдением является снижение адгезивных свойств эмали после отбеливания из-за задержки остаточного кислорода около ее поверхности. Для восстановления адгезивных свойств при отбеливании с использованием пероксида водорода требуется минимум 2 недели [29]. При этом показано, что пост-обработка ротовой полости различными антиоксидантами оказывает благоприятный эффект на данный процесс [29]. Выявлено, что 10 % а-токоферол эффективен при домашнем отбеливании [30]. При этом применяемый антиоксидант помимо восстановления адгезивных свойств эмали после отбеливания должен обеспечивать сохранение стабильности ее цвета [29]. а- токоферол янтарного цвета не отвечает данному требованию, вызывая изменение цвета эмали. Сегнетова соль имеет бесцветную окраску и может эффективно удалять остаточные радикалы, не вызывая нежелательного изменения тона эмали.
Комбинация сегнетовой соли и диоксида кремния.
Диоксид кремния представляет собой широко распространенный абразивный компонент зубных паст, обладающий деликатным воздействием на зубную эмаль. Частицы SiOs полируют поверхность, предотвращая на длительное время образование зубного налета. Преимуществами данного компонента являются:
- индифферентность к большому количеству активных компонентов;
- возможность регулирования абразивности и очищающей способности в широком диапазоне;
- возможность разработки прозрачных зубных паст, то есть зубных паст, в которых коэффицент рефракции абразива равен коэффиценту рефракции жидкой фазы, в которой он суспензирован.
Предполагается, что индивидуальный эффект каждого компонента комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния будет усиливаться при совместном применении. Предложенная комбинация будет предотвращать образование и снижать массу уже сформированного зубного налета благодаря:
- полирующему эффекту абразива,
- генерированию высокоактивных радикалов и окислению загрязнений в результате пьезоэлектрического эффекта,
- хелатирующим свойствам сегнетовой соли, позволяющим снижать концентрацию избыточных ионов и предотвращать адгезию бактерий.
В литературе представлены экспериментальные данные, что аэросил способен вступать в механохимическое взаимодействие с биологически активными органическими кислотами [31]. Тартрат калия-натрия представляет собой соль многоосновной винной кислоты. В случае многоосновных кислот молекулы абсорбционной воды диоксида кремния служат связующим звеном между носителем и мономерными молекулами кислот: аэросил - абсорбционная вода - многоосновная кислота.
Выступая в качестве носителя, диоксид кремния может существенно модифицировать свойства сегнетовой соли - потенцировать ее антиоксидантную активность, а также усилить антибактериальное действие. В экспериментах с различными природными и синтетическими антиоксидантами показано, что применение в качестве носителя мезопористого диоксида кремния, наночастиц диоксида кремния приводит к синергетическому эффекту [32]. Повышению антимикробной активности могут способствовать множественные неспецифические взаимодействия между бактериальной клеткой и поверхностью частиц SiOa [33].
Таким образом, предполагается, что комбинация сегнетовой соли и диоксида кремния наряду с предотвращением образования/снижением массы сформированного зубного налета и отбеливанием будет оказывать бактерицидный и дезодорирующий эффект, а также проявлять профилактические свойства путем коррекции нарушений окислительного метаболизма в ротовой полости. Сегнетова соль в композиции может выступать в качестве активного вещества с множественным механизмом действия, приводящим к положительному влиянию на мягкие ткани ротовой полости, эффекту отбеливания за счет пьезоэлектрических свойств. Среди пьезоэлектриков данный компонент наиболее полно охарактеризован, имеет подтвержденную безопасность и многолетнюю историю применения, в том числе в пищевых продуктах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспектами изобретения по настоящей заявке являются:
1. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента.
2. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого нарушения микроструктуры рельефа эмали. Сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого нарушения микроструктуры рельефа эмали по сравнению с традиционными перекисными системами.
3. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого нарушения микротвердости эмали. Сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого нарушения микротвердости эмали по сравнению с традиционными перекисными системами. Применение по любому одному из вышеперечисленных аспектов, отличающееся тем, что средство представляет собой зубную пасту, профилактическую пасту, зубной порошок, полирующее средство для ухода за зубами, зубной гель, жевательную резинку, конфету, леденец, ополаскиватель для полости рта, отбеливающую полоску, зубную нить с покрытием, зубную щетку с покрытием, подкрашивающий гель, лак, шприц или стоматологический лоток, содержащие гель или пасту, отбеливающие и/или реминерализующие стрипы, зубной порошок.
4. Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве абразива.
5. Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве консерванта.
6. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве антиоксиданта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фигурах 1 и 2 проиллюстрированы рабочие условия экспериментов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к новым применениям сегнетовой соли. Аспектами изобретения по настоящей заявке являются ниже перечисленные.
Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента.
Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого/значительного нарушения микроструктуры рельефа эмали. Сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого/значительного нарушения микроструктуры рельефа эмали по сравнению с традиционными перекисными системами.
Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого/значительного нарушения микротвердости эмали. Сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого/значительного нарушения микротвердости эмали по сравнению с традиционными перекисными системами.
Применение по любому одному из вышеперечисленных аспектов, отличающееся тем, что средство представляет собой зубную пасту, профилактическую пасту, зубной порошок, полирующее средство для ухода за зубами, зубной гель, жевательную резинку, конфету, леденец, ополаскиватель для полости рта, отбеливающую полоску, зубную нить с покрытием, зубную щетку с покрытием, подкрашивающий гель, лак, шприц или стоматологический лоток, содержащие гель или пасту, отбеливающие и/или реминерализующие стрипы, зубной порошок.
Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве абразива.
Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве консерванта.
Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве антиоксиданта.
Осуществление изобретения может быть проиллюстрировано следующими примерами.
ПРИМЕР 1. Проверка очищающей и отбеливающей способности FtCl (Ft Cleaning) 300.
С целью определения устойчивости зубной эмали к истиранию на тестере Мартиндейла (далее - Тестере) были исследованы наборы - образцы растворов пьезолектриков и зубные щетки по следующему показателю:
- FtCl (Ft Cleaning) 300, характеризует очищающую способность раствора (пасты) при выполнении 300 чистящих движений (mah) в суспензии пьезоэлектриков. Показатель используется как аналог PCR (Pellicle Cleaning Ration) и позволяет количественно оценить очищающее и отбеливающее воздействие раствора (пасты) при однократной чистке.
Минимальный набор оборудования для испытаний был представлен следующими приборами:
1) тестер Мартиндейла (модель для ЗЩ) пр-ва ATLAS;
2) колориметр KONICA MINOLTRA CR-400 или иной колориметр (спектрофотометр) с возможностью измерения цвета в координатах Lab и размером аппретурной маски не более d = 12 mm;
3) весы аналитические с точностью до 0,1 мг, верхним пределом взвешивания не менее 300 г;
4) подложки из гидроксиапатита (далее - подложки ГАП) по размеру отверстия в браш-плате тестера Мартиндейла, с величиной белизны (L) 90-94;
5) сверхмягкий грифельный карандаш KOH-I-NOOR HARDMUTH 1500 7В. Рабочие условия проиллюстрированы на Фигуре 2.
Определение FtC1300 для раствора пьезоэлектриков: - траектория: oo L=25 mm,
- скорость 150 mah/мин,
- воздействие - 300 mah,
- нагрузка на щетку 325 г.,
- минимальное кол-во параллельных определений - одно для каждой пасты с тестовой щеткой,
- тестовая зубная щетка: зубная щетка PROFESSIONAL COMPLETE средней жесткости,
- использовать одну головку щетки не более, чем для 3-4 циклов, т.е. для 900-1200 mah, в связи с износом щетины; затем менять головку щетки на новую.
Методика проведения испытаний.
Подготовка подложек гидроксиапатитовых дисков:
1) оценено качество подложек - исключены все подложки с трещинами, сколами, следами любой геометрической деформации;
2) измерена белизна поверхности подложки (LHCX.):
3) включен и откалиброван колориметр;
4) проверены настройки измерительной системы прибора (для данного испытания требуются цветовые координаты Lab);
5) таблетка помещена на измерительный столик, трижды измерена ее белизна;
6) на противоположной стороне таблетки нанесены порядковые номера;
7) окрашена подложка гидроксиапатитовых дисков;
8) сверхмягким грифельным карандашом KOH-I-NOOR HARDMUTH 1500 7В тщательно в нескольких направлениях заштрихована поверхность подложки;
9) листом плотной невощеной бумаги растерта штриховка и отполирована до блеска поверхность таблетки;
10) готовая таблетка имеет выраженный металлический блеск окрашенной поверхности, пигмент имеет выраженную адгезию пигмента к поверхности подложки, и не пачкает рук экспериментатора при контакте и проведении испытаний;
11) измерена белизна окрашенной подложки (Еокр.).
Подготовка тестера к испытанию включала в себя следующие стадии:
1) были приготовлены для каждой ячейки отдельные порции суспензии пасты в воде (см. раздел приготовление растворов) в соотношении 1:2: 10 г пасты в 20 г воды;
2) помещены в отверстие браш-плат подложки окрашенной стороной вверх, введены суспензии. Запущен тестер на истирание подложек окрашенных гидроксиапатитовых дисков. 3) подложки осушены фильтровальной бумагой, затем 5-10 мин. подсушены на воздухе, далее - воздушным феном с температурой воздуха не выше 40°С в течение 12-15 минут, при периодическом переворачивании.
Значения FtC1300 рассчитаны по формуле:
F1C1300 = 100*(Ьочищ-Ьокр)/(Еисх-Ьокр)
Приготовление растворов:
1. Исследуемый раствор: зубная паста с сегнетовой солью: 1 (10 мл) часть зубной пасты с сегнетовой солью - 2 (20 мл) части дистиллированной воды;
2. Эталон: зубная паста с титанатом бария: 1 (10 мл) часть зубной пасты с титанатом бария - 2 (20 мл) части дистиллированной воды;
3. Раствор пасты оксида цинка: 1 (10 мл) часть зубной пасты с оксидом цинка - 2 (20 мл) части дистиллированной воды;
4. Положительный контроль: раствор зубной пасты SPLAT Special Blackwood: 1 (10 мл) часть зубной пасты : 2 (20 мл) части дистиллированной воды;
5. Отрицательный контроль: 3 (30 мл) части воды.
Состав исследуемых паст (при единой концентрации разных пьезоэлектриков) показан в Таблице 1.
Таблица 1.
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000014_0001
Состав Зубной пасты SPLAT® Special Blackwood® древесный уголь: Aqua, Hydrated Silica, Hydrogenated Starch Hydrolysate, Glycerin, Maltooligosyl Glucoside, Sodium Lauroyl Sarcosinate, Cellulose Gum, Aroma, Charcoal Powder, Capryloyl/Caproyl Methyl Glucamide, Lauroyl/Myristoyl Methyl Glucamide, Sodium Benzoate, Stevia Rebaudiana Leaf Extract, Potassium Sorbate, Menthol, o-Cymen-5-ol, Juniperus Communis Sprout Extract, Limonene.
Результаты испытаний. Уровень светлости оценивался по шкале CIE LAB. Цветовая модель Lab была создана Международной комиссией по освещению (CIE). Цвет описан не в терминах элементов, воспроизводимых устройствами, а с использованием трех составляющих цветового зрения человека. В этой модели любой цвет определяется светлотой (L-Lightness) и двумя хроматическими компонентами: канал а - это цвета от темно-зеленого через серый до пурпурного цвета, канал b - это цвета от синего через серый до желтого. Каналы а и b меняются от -128 до 127, а параметр L от 0 до 100. Нулевое значение цветовых компонентов при яркости 50 соответствует серому цвету в модели RGB (119,119,119). При значении яркости 100 получается белый цвет, при 0 - черный.
Уровень очищения оценивается по формуле FtCln300, где:
LHCX - значение белизны гидроксиапатитовых дисков до окрашивания.
Еокр - значение белизны гидроксиапатитовых дисков после окрашивания.
Еочищ - значение белизны гидроксиапатитовых дисков после очищения растворами зубных паста.
FtC1300 = 100*(Lo4Hnj-LoKp)/(LHCx-LoKp), где главной переменной является L - Lightness, которая при значении 100 обозначает белый цвет, таким образом, чем выше значение FtCl тем эффективнее было осуществлено очищение поверхности гидроксиапатитовых дисков (Таблица 2).
Таблица 2
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
Л по 4 циклам
Figure imgf000015_0003
Результаты эксперимента 1 :
1 ) исследуемым активным ингредиентом являлся пьезоэлектрик сегнетова соль;
2) эталонной зубной пастой по очищению являлась высокоабразивная паста SPLAT Special Blackwood, которая в клинических исследованиях показывает лучшие результаты по отбеливанию, равным 2,5 оттенкам по шкале VITA;
3) эталонным пьезоэлектриком являлся титанат бария, который обладает типичной пьезоэлектрической тетраэдральной структурой и потому должен проявлять наилучшие результаты;
4) также была приготовлена зубная паста с оксидом цинка, который также является коммерчески доступным пьезоэлектриком.
В результате эксперимента лучше всего себя показал титанат бария, который не представляется возможным применять в средствах для ухода за гигиеной полости рта ввиду запрета к использованию в парфюмерно-косметической продукции солей бария. С разницей в 0,19 подтверждена эффективность сегнетовой соли; сегнетова соль продемонстировала лучшие результаты, чем оксид цинка и эталонная зубная паста Splat Special Blackwood, что в свою очередь говорит о внушительных очищающих способностях композиции с сегнетовой солью.
ПРИМЕР 2. Проверка очищающей и отбеливающей способности FtCl (Ft Cleaning) 300.
С целью определения устойчивости зубной эмали к истиранию на тестере Мартиндейла (далее - Тестере) были исследованы наборы - образцы растворов пьезолектриков и зубные щетки по следующему показателю:
- FtCl (Ft Cleaning) 300, характеризует очищающую способность раствора (пасты) при выполнении 300 чистящих движений (mah) в суспензии пьезоэлектриков. Показатель используется как аналог PCR (Pellicle Cleaning Ration) и позволяет количественно оценить очищающее и отбеливающее воздействие раствора (пасты) при однократной чистке.
Минимальный набор оборудования для испытаний был представлен следующими приборами:
1) Тестер Мартиндейла (модель для ЗЩ) пр-ва ATLAS;
2) Колориметр KONICA MINOLTRA CR-400 или иной колориметр (спектрофотометр) с возможностью измерения цвета в координатах Lab и размером аппретурной маски не более d = 12 mm;
3) Весы аналитические с точностью до 0,1 мг, верхним пределом взвешивания не менее 300 г;
4) Подложки из гидроксиапатита (далее - подложки ГАП) по размеру отверстия в браш-плате тестера Мартиндейла, с величиной белизны (L) 90-94;
5) Сверхмягкий грифельный карандаш KOH-I-NOOR HARDMUTH 1500 7В. Рабочие условия проиллюстрированы на Фигуре 3. Определение FtC1300 для раствора пьезоэлектриков:
- траектория: оо L=25 mm,
- скорость 150 mah/мин,
- воздействие - 300 mah,
- нагрузка на щетку 325 г.,
- минимальное кол-во параллельных определений - одно для каждой пасты с тестовой щеткой,
- тестовая зубная щетка: зубная щетка PROFESSIONAL COMPLETE средней жесткости
- использовать одну головку щетки не более, чем для 3-4 циклов, т.е. для 900-1200 mah, в связи с износом щетины; затем менять головку щетки на новую.
Проведение испытания:
Подготовка подложек гидроксиапатитовых дисков
1) оценено качество подложек - исключены все подложки с трещинами, сколами, следами любой геометрической деформации.
2) измерена белизна поверхности подложки (LHCX.):
3) включен и откалиброван колориметр;
4) проверены настройки измерительной системы прибора (для данного испытания требуются цветовые координаты Lab)
5) помещают таблетку на измерительный столик, трижды измерина ее белизна.
6) на противоположной стороне таблетки нанесены порядковые номера.
7) окрашены подложки гидроксиапатитовых дисков:
8) сверхмягким грифельным карандашом KOH-I-NOOR HARDMUTH 1500 7В тщательно в нескольких направлениях заштриховать поверхность подложки.
9) листом плотной невощеной бумаги растереть штриховку и отполировать до блеска поверхность таблетки.
10) готовая таблетка должна иметь выраженный металлический блеск окрашенной поверхности, пигмент должен иметь выраженную адгезию пигмента к поверхности подложки, и не пачкать рук экспериментатора при контакте и проведении испытаний.
11) измерена белизна окрашенной подложки (Еокр.). Подготовка тестера к испытанию:
1) приготовлены для каждой ячейки отдельные порции суспензии пасты в воде (см. раздел приготовление растворов) в соотношении 1:2: 10 г пасты в 20 г воды. 2) помещены в отверстие браш-плат подложки окрашенной стороной вверх, введены суспензии. Запущен тестер на истирание подложек окрашенных гидроксиапатитовых дисков.
3) подложки осушены фильтровальной бумагой, затем 5-10 мин. подсушены на воздухе, далее - воздушным феном с температурой воздуха не выше 40°С в течение 12-15 минут, при периодическом переворачивании.
Значения FtC1300 рассчитаны по формуле:
FtC1300 = 100*(Ьочищ-Ьокр)/(Ьисх- окр)
Подготовка исследуемых растворов.
Были подготовлены две зубные пасты со следующими составами:
1) Зубная паста без активных ингредиентов, за исключением сегнетовой соли с загущающей силикой - Двуокись кремния Sorbosil ТС 15 и абразивной силикой - Двуокись кремния Sorbosil АС39, Двуокись кремния Sorbosil АС43:
Состав: Вода очищенная, Сорбитол, Ксантановая смола, Натрий карбоксиметилцеллюлоза, Глицерин, Состав: Сегнетова соль, Двуокись кремния Sorbosil ТС15, Двуокись кремния Sorbosil АС39, Двуокись кремния Sorbosil АС43, Сорбат калия+бензоат натрия, Лауроилсаркозинат натрия
2) Зубная паста без активных ингредиентов, за исключением сегнетовой соли с загущающей силикой - Двуокись кремния Sorbosil ТС 15 и без абразивной силики:
Вода очищенная, Сорбитол, Ксантановая смола, Натрий карбоксиметилцеллюлоза, Глицерин, Состав: Сегнетова соль, Двуокись кремния Sorbosil ТС15, Сорбат калия+бензоат натрия, Лауроилсаркозинат натрия
3) Отрицательный контроль - вода (Таблица 3).
Таблица 3
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
Л по 4 циклам
Figure imgf000019_0002
Результаты испытаний. Уровень светлости оценивается по шкале CIE LAB.
Цветовая модель Lab была создана Международной комиссией по освещению (CIE). Цвет описан не в терминах элементов, воспроизводимых устройствами, а с использованием трех составляющих цветового зрения человека. В этой модели любой цвет определяется светлотой (L-Lightness) и двумя хроматическими компонентами: канал а - это цвета от темно-зеленого через серый до пурпурного цвета, канал b - это цвета от синего через серый до желтого. Каналы а и b меняются от -128 до 127, а параметр L от 0 до 100. Нулевое значение цветовых компонентов при яркости 50 соответствует серому цвету в модели RGB (119,119,119). При значении яркости 100 получается белый цвет, при 0 - черный.
Уровень очищения оценивается по формуле FtC1300, где:
LHCX - значение белизны гидроксиапатитовых дисков до окрашивания.
Еокр - значение белизны гидроксиапатитовых дисков после окрашивания.
Еочищ - значение белизны гидроксиапатитовых дисков после очищения растворами зубных паста. FtC1300 = 100*(Ьочищ- окр)/( исх-Еокр), где главной переменной является L - Lightness, которая при значении 100 обозначает белый цвет, таким образом, чем выше значение FtCl, тем лучше произошло очищение поверхности гидроксиаптаитовых дисков.
В результате исследований растворы паст показали себя следующим образом (по убыванию значения FtCl):
Сегнетова соль + абразив > Сегнетова соль без абразива > отрицательный контроль вода.
Таким образом, сегнетова соль в комбинации с абразивной системой состоящей из силики показала наилучшие результаты очищения поверхности гидроксиапатитовых дисков.
ПРИМЕР 3. Исследование на консервирующую способность.
Было проведено исследование двух систем на подавление контаминации микроорганизмами их составами.
Две системы были засеяны следующими микрооорганизмами в указанных концентрациях (Таблицы 4 и 5).
Таблица 4. Система 1 : Водный раствор с силикой без сегнетовой соли с консервантом - бензиловый спирт
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
Таблица 5. Система 2: Водный раствор с силикой и сегнетовой солью без консерванта
Figure imgf000021_0002
Результаты. Через семь дней был проведен анализ систем на бактериальную нагрузку и получены следующие результаты (Таблицы 6 и 7):
Таблица 6. Система 1: Водный раствор с силикой без сегнетовой соли с консервантом бензиловый спирт
Figure imgf000022_0001
Таблица 7. Система 2: Водный раствор с силикой и сегнетовой солью без консерванта
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000023_0001
Выводы: с помощью эксперимента было доказано, что сочетание силики с сегнетовой солью проявляет настолько же эффективную консервирующую способность как сочетание силики с консервантом бензиловый спирт.
ПРИМЕР 4. Определение антиоксидантной активности по отношению к аскорбиновой кислоте для образца жидкости феррицианидным спектрофотометрическим методом.
Материалы и методы. Объектом исследования являлся раствор сегнетовой соли 2% в дистиллированной воде. Измерение проводилось Феррицианидным спектрофотометрическим методом с использованием спектрофотометра Konika Minolta[34] АОА - антиоксидантная активность АО А (в моль-экв/л) = (Do - Di)/ 1035 где Do - оптическая плотность раствора медиаторной системы в дистиллированной воде (Do = 1035).
Di - оптическая плотность раствора медиаторной системы в исследуемом образце.
Результаты эксперимента: Раствор сегнетовой соли 2% обладает более высокой антиоксидантной активностью в сравнении с витамином С на 13,7% (Таблица 8).
Таблица 8
Figure imgf000023_0002
ЛИТЕРАТУРА 1. Lee Y.J. et al. Development of a piezoelectric ultrasonic tooth-whitening apparatus // Trans. Electr. Electron. Mater. 2013. Vol. 14, № 5.
2. Srinivasan S., Ganapathy D., Jain A.R. Applications of piezoelectric surgery in dentistry // Drug Invention Today. 2019. Vol. 11, № 1.
3. Labanca M. et al. Piezoelectric surgery: Twenty years of use // Br. J. Oral Maxillofac. Surg. 2008. Vol. 46, № 4.
4. Abella F. et al. Applications of piezoelectric surgery in endodontic surgery: A literature review // Journal of Endodontics. 2014. Vol. 40, № 3.
5. Aly L.A.A. Piezoelectric surgery: Applications in oral & maxillofacial surgery // Futur. Dent. J. 2018. Vol. 4, № 2.
6. Wang Y. et al. Piezo-catalysis for nondestructive tooth whitening // Nat. Commun. 2020. Vol. 11, № L
7. Wu J. et al. Strong pyro-catalysis of pyroelectric BiFeO3 nanoparticles under a roomtemperature cold-hot alternation // Nanoscale. 2016. Vol. 8, № 13.
8. Zi Y. et al. Triboelectric-pyroelectric-piezoelectric hybrid cell for high-efficiency energyharvesting and self-powered sensing // Adv. Mater. 2015. Vol. 27, № 14.
9. Панич А. А., Мараховский M. А., Мотин Д.В. Кристаллические и керамические пьезоэлектрики // Инженерный вестник Дона. 2011. Vol. 15, № 1.
10. Tu S. et al. Piezocatalysis and Piezo-Photocatalysis: Catalysts Classification and Modification Strategy, Reaction Mechanism, and Practical Application // Advanced Functional Materials. 2020. Vol. 30, № 48.
11. Basf Catalysts LLC. Light-activated tooth whitening composition and methods therefor: pat. W02010045280 USA. 2008.
12. Hodosh milton. Method and composition for preventing tooth hypersensitivity when using passive bleaching agents: pat. US2007065376 USA. 2005.
13. Osstemimplant co. L. Dental bleaching compositioN: pat. WO2014126351 USA. 2013.
14. The Procter & Gamble company. Compositions and methods for improving overall tooth health and appearance : pat. WO2010004361 USA.
15. Procter & Gamble. Liquid tooth-paste compositions: pat. W02004032889 USA.
16. Procter & Gamble. Oral compositions: pat. WO9531174 USA.
17. Procter & Gamble. Compositions for personal hygiene, ensuring increased sensation of cold: pat. WO2010059289 USA.
18. Технический регламент Таможенного союза TP ТС 029/2012. Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств. 2012. 19. Scheie A. A. Mechanisms of dental plaque formation. // Advances in dental research. 1994. Vol. 8, № 2.
20. Ramji N et al. Whole mouth malodor control by a combination of antibacterial and deodorizing agents: pat. WO2011123601 A2 USA. 2011.
21. Yamamoto M. Composition for oral care: pat. JP2013023446A USA. 2011.
22. Фаропонова E.A. Возможности коррекции метаболических нарушений в ротовой жидкости с помощью гигиенических средств антиоксидантной направленности. 2017.
23. Николаев И.В. et al. Антиоксидантная и пероксидазная активность слюны при воспалительных заболеваниях пародонта и возможность их коррекции // Биомедицинская химия. 2008. Vol. 54, № 4. Р. 454-462.
24. Endo Y., Yamadera Y., Tsukui T. Antioxidant effects of pH-regulating agents on the thermal deterioration of vegetable oils // J. Oleo Sci. 2014. Vol. 63, № 8.
25. Asad Iqubal M.D. et al. Role of vitamin e in prevention of oral cancer:-A review // Journal of Clinical and Diagnostic Research. 2014. Vol. 8, № 10.
26. Shetti A., Keluskar V., Aggarwal A. Antioxidants: Enhancing oral and general health // J. Indian Acad. Oral Med. Radiol. 2009. Vol. 21, № 1.
27. San Miguel S.M. et al. Use of antioxidants in oral healthcare. // Compendium of continuing education in dentistry (Jamesburg, N.J. : 1995). 2011. Vol. 32, № 2.
28. Vargas F.D.S. et al. Protective effect of alpha-tocopherol isomer from vitamin e against the H2O2 induced toxicity on dental pulp cells // Biomed Res. Int. 2014. Vol. 2014.
29. Degirmenci A. et al. Evaluation the effect of different antioxidants applied after bleaching on teeth color stability // Brazilian Dent. Sci. 2020. Vol. 23, № 4.
30. Kavitha M. et al. Comparative evaluation of superoxide dismutase, alpha-tocopherol, and 10% sodium ascorbate on reversal of shear bond strength of bleached enamel: An in vitro study // Eur. J. Dent. 2016. Vol. 10, № 1.
31. Ворсина И. A. et al. Механохимическое взаимодействие диоксида кремния с органическими кислотами // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Vol. 19. Р. 485- 494.
32. Khalil I. et al. Nanoantioxidants: Recent trends in antioxidant delivery applications // Antioxidants. 2020. Vol. 9, № 1.
33. Tomina V. V. et al. Diverse Pathway to Obtain Antibacterial and Antifungal Agents Based on Silica Particles Functionalized by Amino and Phenyl Groups with Cu(II) Ion Complexes // ACS Omega. 2020. Vol. 5, № 25.
34. Определение антиоксидантной активности электрохимически активированной воды потенциометрическим и спектрофотометрическим методами. Некрасова Л.П., Михайлова P.H., Рыжова И.Н. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований № 5, 2016. — С. 559-563.

Claims

Формула изобретения
1. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента.
2. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого нарушения микроструктуры рельефа эмали.
3. Применение по пункту 2, отличающееся тем, что сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого нарушения микроструктуры рельефа эмали по сравнению с традиционными перекисными системами.
4. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве отбеливающего компонента, не вызывающего значимого нарушения микротвердости эмали.
5. Применение по пункту 4, отличающееся тем, что сегнетова соль в качестве отбеливающего компонента не вызывает значимого нарушения микротвердости эмали по сравнению с традиционными перекисными системами.
6. Применение по любому одному пункту от 1 до 5, отличающееся тем, что средство представляет собой зубную пасту, профилактическую пасту, зубной порошок, полирующее средство для ухода за зубами, зубной гель, жевательную резинку, конфету, леденец, ополаскиватель для полости рта, отбеливающую полоску, зубную нить с покрытием, зубную щетку с покрытием, подкрашивающий гель, лак, шприц или стоматологический лоток, содержащие гель или пасту, отбеливающие и/или реминерализующие стрипы, зубной порошок.
7. Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве абразива.
8. Применение комбинации сегнетовой соли и диоксида кремния в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве консерванта.
9. Применение сегнетовой соли в средстве для ухода за зубами и/или полостью рта в качестве антиоксиданта.
26
PCT/RU2021/000571 2021-11-22 2021-12-15 Новое применение сегнетовой соли WO2023091047A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21920150.6A EP4338723A1 (en) 2021-11-22 2021-12-15 Novel use of rochelle salt

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021133982A RU2798170C2 (ru) 2021-11-22 Новое применение сегнетовой соли
RU2021133982 2021-11-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023091047A1 true WO2023091047A1 (ru) 2023-05-25

Family

ID=82558112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000571 WO2023091047A1 (ru) 2021-11-22 2021-12-15 Новое применение сегнетовой соли

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4338723A1 (ru)
WO (1) WO2023091047A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008694A1 (de) * 1969-02-27 1970-09-17 Medisan AB, Uppsala (Schweden) Zahnpasta
WO1995031175A1 (en) * 1994-05-13 1995-11-23 The Procter & Gamble Company Oral compositions
US20030003163A1 (en) * 1999-11-12 2003-01-02 Milton Hodosh Therapeutic compositions and methods of use thereof
CN100352536C (zh) * 2004-12-17 2007-12-05 南化集团研究院 抑制一乙醇胺回收二氧化碳系统中溶剂降解的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2008694A1 (de) * 1969-02-27 1970-09-17 Medisan AB, Uppsala (Schweden) Zahnpasta
WO1995031175A1 (en) * 1994-05-13 1995-11-23 The Procter & Gamble Company Oral compositions
US20030003163A1 (en) * 1999-11-12 2003-01-02 Milton Hodosh Therapeutic compositions and methods of use thereof
CN100352536C (zh) * 2004-12-17 2007-12-05 南化集团研究院 抑制一乙醇胺回收二氧化碳系统中溶剂降解的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE GNPD [online] MINTEL; 23 April 2007 (2007-04-23), ANONYMOUS: "Chewy Candy", XP093015104, retrieved from https://www.gnpd.com/sinatra/recordpage/693440/ Database accession no. 693440 *
WANG YANG ET AL: "Piezo-catalysis for nondestructive tooth whitening", NATURE COMMUNICATIONS, vol. 11, no. 1, 12 March 2020 (2020-03-12), XP093015279, Retrieved from the Internet <URL:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15015-3.pdf> DOI: 10.1038/s41467-020-15015-3 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP4338723A1 (en) 2024-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7058344B2 (ja) 歯肉健康を促進するための口腔ケア組成物
RU2673820C2 (ru) Стоматологический продукт для отбеливания зубов
DE60211156T2 (de) Die zähne bleichendes kaugummi
JP7058342B2 (ja) 歯肉健康を促進するための口腔ケア組成物
CN111936114A (zh) 用于促进牙龈健康的口腔护理组合物
CN111989081A (zh) 用于促进牙龈健康的口腔护理组合物
Paic et al. Effects of microabrasion on substance loss, surface roughness, and colorimetric changes on enamel in vitro
TW201434488A (zh) 口腔保健組成物
CN110787121A (zh) 一种美白牙膏及其制备方法
WO2012110106A1 (en) Dentifrice composition
Nathoo et al. Studies on dental stains induced by antibacterial agents and rational approaches for bleaching dental stains
EA032554B1 (ru) ПРОДУКТЫ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА И ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА, ОБЛАДАЮЩИЕ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ, В СОСТАВ КОТОРЫХ ВХОДЯТ ЧАСТИЦЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ПОВЕРХНОСТНО ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦАМИ TiO
RU2457829C2 (ru) Минерально-витаминный комплекс для укрепления эмали зубов, композиция для гигиены полости рта и зубная паста
JP2024015364A (ja) 汚れ防止口腔ケア組成物
Arweiler et al. Action of food preservatives on 14-days dental biofilm formation, biofilm vitality and biofilm-derived enamel demineralisation in situ
RU2798170C2 (ru) Новое применение сегнетовой соли
WO2023091047A1 (ru) Новое применение сегнетовой соли
Abidia et al. In vitro comparison of natural tooth-whitening remedies and professional tooth-whitening systems
US11154470B1 (en) Anti-inflammatory and senolytic dental care product with tooth whitening characteristics
Botoacǎ et al. Comparison of antimicrobial activity of two commercial toothpastes
US20240207157A1 (en) Oral care agent
KR20040066313A (ko) 한방성분을 함유하는 미백치약 조성물
RU2146125C1 (ru) Лечебно-профилактическая зубная паста для детей &#34;каримед&#34;
KR102221917B1 (ko) 시린 이 및 치주질환 방지용 치약의 제조방법
Bakır et al. Remineralization materials used in dentistry

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21920150

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 21920150.6

Country of ref document: EP

Ref document number: 2021920150

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021920150

Country of ref document: EP

Effective date: 20231214

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202393588

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202490205

Country of ref document: EA

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112024010100

Country of ref document: BR