DE1258026B

DE1258026B - Fluorhaltiges Zahnpflegemittel

Info

Publication number: DE1258026B
Application number: DEG36298A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Hans Schmid
Original assignee: Gaba Schweiz AG
Current assignee: Gaba Schweiz AG
Priority date: 1961-11-01
Filing date: 1962-11-02
Publication date: 1968-01-04
Also published as: GB1021058A; IT1048377B; SE310929B; AT269357B; FR2849M

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

A61k

Deutsche Kl.: 30 h -13/10

Nummer: 1 258 026

Aktenzeichen: G 36298IV a/30 h

Anmeldetag: 2. November 1962

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf fluorhaltige Zahnpflegemittel, die befähigt sind, die Widerstandsfähigkeit des Zahnschmelzes gegenüber Säureangreifen wesentlich zu erhöhen. Sie betrifft insbesondere solche Zahnpflegemittel, denen durch die Art des verwendeten Füllstoffs und des Schleifmittels gegenüber den bekannten fluorhaltigen Zahnpflegemitteln vorteilhaftere Eigenschaften verliehen werden.

Als Füll- oder Schleifmittel für pasten- oder pulverförmige Zahnpflegemittel werden in der Regel Carbonate oder Phosphate des Calciums oder des Magnesiums verwendet. Es ist auch bekannt, daß diese Stoffe in fluorhaltigen Zubereitungen mit den löslichen Fluoriden unter Bildung schwerlöslicher Verbindungen reagieren. Damit werden aber die Fluorionen ihrer eigentlichen Bestimmung — der Fluoridierung des Zahnschmelzes durch äußerliche Kontaktwirkung — entzogen. Diese gänzliche oder teilweise Inaktivierung der Fluoride in Zahnpflegemitteln war Gegenstand allgemeiner Untersuchungen und führte zu einer Reihe von Vorschlägen mit dem Ziel der teilweisen Behebung der sich hierdurch ergebenden Nachteile.

So wird in der deutschen Patentschrift 971 375 eine Paste mit reagiblem Fluor auf Basis von Calciumcarbonat und alkalisierenden Zusätzen, in der USA.-Patentschrift 2 818 371 die Verwendung von mikrokristallinem Aluminiumhydroxyd als Schleifmittel in fluorhaltigen Zahnpflegemitteln und in der niederländischen Patentschrift 202 309 die Verwendung von Calciumpyrophosphat mit gleichzeitigem Zusatz von Calciumionen bindenden Mitteln beschrieben. Schließlich wird in der belgischen Patentschrift 547 208 und der österreichischen Patentschrift 193 547 die Verwendung von wasserunlöslichen Polymetaphosphat in Verbindung mit unlöslichen Carbonaten oder Phosphaten des Calciums oder Magnesiums beschrieben.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende, sich durch erhöhte Wirksamkeit auszeichnende fluorhaltige Zahnpflegemittel ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllstoff einen wasserunlöslichen Kunststoff und als Schleifmittel ein wasserunlösliches Polymetaphosphat enthält.

Zahnpasten, die als Schleifmittel ausschließlich das unlösliche Natriumpolymetaphosphat (Maddrellsches Salz) enthalten, sind aus physikalischen Gründen weniger günstig als solche, die als Schleifmittel Mischungen von Natriumpolymetaphosphat mit unlöslichen Carbonaten des Calciums bzw. Magnesiums oder mit einem wasserunlöslichen Kunststoff enthalten. Das unlösliche Natriumpoly-Fluorhaltiges Zahnpflegemittel

Anmelder:

GABA A. G., Basel (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,

Patentanwälte, 4690 Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Hans Schmid, Muttenz (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 1. November 1961 (12 663)

metaphosphat hat zwar ein gutes Abrasivvermögen, mattiert aber, wenn es allein verwendet wird, die Zahnschmelzoberfläche. Es ist bekannt, daß geringe Zusätze der obenerwähnten unlöslichen Carbonate die Polierwirkung des unlöslichen Natriumpolymetaphosphats in günstigem Sinn, und zwar dahingehend beeinflussen, daß ein deutlich erkennbarer höherer Glanz der Zahnschmelzoberfläche erzielt wird.

Der erfindungsgemäße Zusatz von wasserunlöslichen Kunststoffen ergibt den gleichen günstigen Einfluß auf die Polierwirkung des Natriumpolymetaphosphats, hat aber außerdem den Vorteil, daß die löslichen Fluoride in geringerem Ausmaß inaktiviert werden als durch die genannten wasserunlöslichen Calcium- bzw. Magnesiumverbindungen. Diese letzteren bilden, wie bereits erwähnt, mit wasserlöslichen Fluoriden wasserunlösliche Verbindungen und inaktivieren dadurch die fluorhaltigen Zubereitungen ganz oder teilweise, selbst wenn sie in abfallenden Mengen bis zu 1% zugegen sind.

Mit Hilfe der wasserunlöslichen Kunststoffe kann die starke Abrasivwirkung des Natriumpolymetaphosphats reguliert werden, da die Härte der Kunststoffkörner wesentlich geringer ist als die des Natriumpolymetaphosphats.

Je nach der Menge des zugesetzten Kunststoffes hat man es in der Hand, den Abrasiveffekt auf eine bestimmte Intensität einzustellen. Die Abrasion ist stark bei ausschließlicher Verwendung des Polyrnetaphosphats und schwach bei alleinigem

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Einsatz des Kunststoffpulvers. Da auch durch das mitteln ist unter anderem in den folgenden britischen Metaphosphat eine geringe Inaktivierung der Fluoride Patentschriften beschrieben: 848 235,865 272,896 257. eintritt, ist die Fluoraktivität dann am größten, Ein niedrigmolekulares Aminfluorid als Zusatz zu wenn die Zubereitung keine Mischung von Poly- einem alkalischen, calciumcarbonathaltigen Zahnmetaphosphat und Kunststoffpulver, sondern aus- 5 pflegemittel ist in der deutschen Patentschrift 971 375 schließlich ein Kunststoffpulver enthält. Die Aktivi- erwähnt.

tat wird jedoch nie kleiner werden, als sie der- Die Untersuchungen, die vorliegender Erfindung

jenigen Zubereitung entspricht, welche ausschließlich zugrunde liegen, wurden vorwiegend unter Ver-Polymetaphosphat als Schleifmittel enthält. Wendung der Aminfluoride durchgeführt.

Der Einsatz eines Kunststoffpulvers an Stelle io Die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel können der bekannten Zusätze von wasserunlöslichen CaI- neben den beschriebenen Füll- und/oder Schleifcium- bzw. Magnesiumcarbonaten oder -phosphaten mitteln sowie den obenerwähnten Fluoriden als vermittelt noch weitere Vorteile. Es hat sich nämlich weitere Ingredienzien die üblichen Aromatica und gezeigt, daß die Wirkung der löslichen Fluoride bei pastenförmigen Präparaten noch Binde- und in Abhängigkeit des pH-Wertes steht und in saurem 15 Feuchthaltemittel sowie Netz- und Schaummittel Milieu, d. h. in einem pH-Bereich von 3,5 bis 5,5, enthalten.

die größten Werte erreicht. So wurde festgestellt, Als Bindemittel eignen sich Schleim- und Quell-

daß bei Verwendung von wasserunlöslichem Alkali- stoffe, wie Traganth, Alginate, Methyl-, Äthylpolymetaphosphat allein oder in Kombination mit und Carboxymethylcellulosen, Carrageen, Fruchteinem Kunststoffpulver sich ohne weiteres Zahn- 20 kernzubereitungen u. a. m. Bei Anwendung oberpasten mit einem pH-Wert von beispielsweise 3,8 flächenaktiver Aminfluoride oder quaternärer Amherstellen lassen. Mit Calciumpyrophosphat wurden moniumfluoride ist zu beachten, daß eine Anzahl pH-Werte von 4,1 bis 4,9 erzielt. Demgegenüber der genannten Schleimstoffe mit den kationenaktiven wirken die Carbonate oder Phosphate des Calciums, Fluoriden unverträglich sind und unlösliche Niedermit Ausnahme von Calciumpyrophosphat, oder 25 schlage bilden. Hingegen wurde festgestellt, daß die Carbonate oder Phosphate des Magnesiums Fruchtkernzubereitungen, z. B. Schleimstoffe aus puffernd in Richtung des Neutralpunktes und den Samen der Guarpflanze (Cyamopsis tetraerschweren selbst in kleinen Zusätzen die Ein- gonoloba), sowie Celluloseäther mit obengenannten stellung von pH-Werten, die in dem bevorzugten kationenaktiven Fluoriden verträglich sind. Bereich von 3,5 bis 5,5 liegen. 3° Als Feuchthaltemittel und Weichmacher eignen

In den erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln lassen sich Glycerin, Sorbit und Glucosesirup, als Netzsich verschiedene Kunststoffpulver verwenden, wobei und Schaummittel z. B. Lauryl- oder Myristylsich unter anderem Polyvinylchlorid (PVC) oder sulfate, Lauryl- oder Myristyläthersulfate sowie pulverisiertes Epoxyharz recht gut bewährt hat, nichtionogene oberflächenaktive Mittel. Letztere wie dies durch Versuche festgestellt werden konnte. 35 sind darin angezeigt, wenn kationenaktive organische PVC ist in Pulverform mit verschiedenen Korn- Fluoride zugegen sind.

größen im Handel. Die bevorzugte Qualität ist frei Zur Feststellung der Aktivität der in dieser Be-

von Weichmachern. Schreibung erwähnten Zubereitungen wurde vorerst

Von den wasserunlöslichen Polymetaphosphaten untersucht, inwieweit letztere den Schmelz extraist das Natriumpolymetaphosphat die bevorzugte 40 hierter Zähne auf die Löslichkeit in Säuren zu beein-Form. Es ist bekannt als Maddrellsches oder Kurrol- flüssen vermögen. Eine ausgewählte Komposition sches Salz. Durch die Erfindung nicht umfaßt sein wurde außerdem am Tier und schließlich in einem sollen die wasserlöslichen Polymetaphosphate, wie ausgedehnten klinischen Versuch auf die kariesz. B. das Di-, Tri-, Tetra- oder Hexametaphosphat. hemmende Wirkung geprüft. Wohl können diese letzteren als Verunreinigung 45 „ ^₁ , .

in den erfindungsgemäß verwendbaren, wasser- Testmethode in vitro

unlöslichen Polymetaphosphaten vorhanden sein. Bei möglichst intakten Zähnen (Molaren und

Das wasserunlösliche Natriumpolymetaphosphat des Prämolaren) wurden die Wurzeln sowie eventuell Handels kann z. B. bis zu 4% eines wasserlöslichen kariöse Stellen mit Wachs abgedeckt. Die auf diese Metaphosphats enthalten. so Weise präparierten Zähne legte man während

Das in der Erfindung eingeschlossene Calcium- 2 Stunden bei 37°C in die zu prüfende, fluorhaltige pyrophosphat besteht vorzugsweise aus dem neu- Zubereitung, wobei letztere mit Wasser in einem tralen Calciumsalz der Pyrophosphorsäure (Tetra- Verhältnis von 1 : 1 verdünnt wurde. Die Zähne calciumpyrophosphat). Es kann z. B. durch Er- wurden alsdann gespült und zur Bestimmung der hitzen von Dicalciumorthophosphat erhalten werden 55 Säurelöslichkeit mit einer Entkalkungslösung vom und ist in verschiedenen Korngrößen im Handel. pH 4,0 (Acetatpuffer 10 ml pro Zahn) während

Die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel können 3 Stunden bei 37⁰C im Schüttelapparat behandelt, jedes wasserlösliche, organische oder ionisierbare In dieser Entkalkungslösung wurde dann das herauson:anische Fluorid enthalten. Als Fluorionen liefernde gelöste Phosphat colorimetrisch nach F i s k e — Verbindungen, die mit den beschriebenen Füll- und ^6o Subbarow bestimmt. Die ermittelten Werte Poliermitteln kombiniert werden können, kommen ergaben ein direktes Maß für die Lösungsbereitschaft vorzugsweise in Frage: Natrium-, Kalium-, Am- des Schmelzes und damit auch für die Wirksamkeit monium-, Magnesium-, Zirkonium- und Stanno- einer Testsubstanz. Als Vergleichslösung ohne Schutzfluorid sowie Aminfluoride, quaternäre Ammonium- wirkung diente NaCl, auf welche Substanz sämtliche fluoride und Additionsverbindungen von anorgani- ⁶5 Werte bezogen sind.

sehen Fluoriden bzw. Fluorwasserstoff mit Amino- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden

säuren. Die Herstellung der vorgenannten organischen nachstehend einige Beispiele nebst den gefundenen Fluoride sowie deren Verwendung in Zahnpflege- Wirkungswerten in bezug auf die Reduktion der

Schmelzlöslichkeit aufgeführt. Die Rezepte Nr. 4 bis 7 entsprechen den bis dahin bekannten Kombinationen von wasserunlöslichem Polymetaphosphat mit CaI-ciumcarbonat oder Calciumphosphat und dienen als Vergleichszubereitungen zur Dokumentation des technischen Fortschritts.

	2	3	Beispiele	4	5	6	7
1	(%)	(%)	CVo)	(%)	CVo)	CVo)
(%)	37,5	20,0	37,5	20,0	37,5	20,0
40,0	2,5	—	—	—	—	—
—	—		2,5	, 20,0		—
	—	—	—	—	2,5	20,0
—	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
0,1	12,0	12,0	12,0	12,0	12,0	12,0
12,0	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8
1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8
1,8	44,3	44,3	44,3	44,3	44,3	44,3
44,3	35	35	15	5	18	5
35

CVo)

Na-Polymetaphosphat, unlöslich ..

PVC pulvis

Calciumpyrophosphat

Calciumcarbonat

Dicalciumphosphatdihydrät

Aminfluorid*) (berechnet als F)...

Sorbit

Methylcellulose

Geschmackstoffe

Wasser

Reduktion der Schmelzlöslichkeit in %

40

0,1

12,0

44,3

55

*) Mischung von N,N',N'-Tri-(polyoxyäthylen)-N'-hexa- und-octa-decylpropylendiamin-dihydrofluorid (handelsübliches Präparat) und Hexadecylamin-hydrofluorid.

Die Beispiele 1 und 7 in der vorstehenden Tabelle zeigen, daß durch Zusatz des abrasionsregelnden Kunststoffpulvers die Wirkung der löslichen Fluorverbindung nicht beeinträchtigt wird. Dagegen genügt bei Beispiel 8 die Abrasionswirkung nicht, während im Beispiel 1 eine mattierende Wirkung eintritt. Der technische Fortschritt ergibt sich somit aus der Gegenüberstellung der Beispiele 2 und 3 einerseits und 4 bis 7 andererseits.

Beispiel 9

Unlösliches Natriumpolymetaphosphat 30,0%

Polyvinylchlorid (PVC) 10,0%

Glycerin 15,0%

Carrageenextrakt 1,7%

Natriumlaurylsulfat 2,0%

Saccharin 0,05%

Aroma, Konservierungsmittel 2,0%

Monoäthanolaminhydrofluorid

(entsprechend 0,1% F) 0,43%

Wasser 38,82%

Beispiel 10

Unlösliches Natriumpolymetaphosphat 35,0%

PVC 5,0%

Sorbit 12,0%

Schleimstoff aus Samen der Cyamopsis

tetragonoloba 1,2%

Methylcellulose 0,6%

N,N',N'-Tri-(polyoxyäthylen)-N'-hexa- und -octa-decylpropylendiamin-dihydrofluorid (handelsübliches Präparat) 1,51%

Hexadecylamin-hydrofluorid 0,40%

Geschmackstoffe 1,8%

Wasser 42,49%

Ein Zahnpulver wird nach folgendem Rezept her-

S^estellt: Beispiel 11

Unlösliches Natriumpolymetaphosphat 86,09%

PVC pulvis 10,0%

Mischung von Aminfluoriden gemäß

Beispiel 10 1,91%

Geschmackstoffe 2,0%

35

40 Zur Bestätigung der kariesprophylaktischen Wirkung am lebenden Zahn wurde die Zahnpaste gemäß Beispiel 10 folgendem Tierversuch unterworfen:

Eine Gruppe von 10 Osborn-Mendelratten wurde nach dem Durchbruch der Zähne auf kariesfördernde Kost gesetzt und deren Zähne während 10 Sekunden mit der Paste gemäß Beispiel 10 und eine weitere Gruppe von 10 Tieren mit einem analogen Präparat ohne Aminfluorid (Placebo) nach folgendem Schema touchiert:

1. bis 5. Tag je 2mal
6. bis 10. Tag lmal
11. bis 15. Tag ohne Behandlung

Nach Abschluß der Behandlung erfolgte Tötung der Tiere, sorgfältiges Herauspräparieren der zahnbesetzten Kiefer und exaktes Auszählen der Fissuren-Läsionen unter dem Mikroskop. Es wurden die Initialstadien erfaßt.

Die Tiere, die mit der Paste gemäß Beispiel 11 behandelt wurden, wiesen eine durchschnittliche Läsionenzahl von 3,38, diejenigen mit der wirkstofffreien Placebopaste eine solche von 6,12 auf.

Die Kariesreduktion erreicht damit den Wert von 44,7o/o.

Es ist ferner bekannt, daß fluorhaltige Zahnpasten, im besonderen diejenigen mit Zinnfluorid, während der Lagerung an Aktivität verlieren. Zur Abklärung der Lagerbeständigkeit der Paste gemäß Beispiel 10 diente ein wejterer, analog durchgeführter Rattenversuch. Er lieferte folgendes Resultat:

60

65 Paste gemäß Beispiel 10

nach 3wöchiger Lagerung 3,4

nach 2monatiger Lagerung 3,3

nach 14monatiger Lagerung 2,8

Destilliertes Wasser 7,9

Die Wirksamkeit des Präparates ist somit nach 14monatiger Lagerung vollumfänglich erhalten geblieben.

Schlußendlich wurde in einem ausgedehnten klinischen Versuch an Schulkindern abgeklärt, wie weit sich beim unkontrollierten, praktischen Gebrauch der Zahnpaste eine tatsächliche Beeinflussung der Karies erzielen läßt.

Die Studie erfaßte 900 Probanden, aufgeteilt in zwei Altersklassen von durchschnittlich 7¹^ bzw. I2V2 Jähren. Beide Klassen wurden in Gruppen von 70 bis 80 Kindern aufgeteilt, die verschiedenes Pastenmaterial, darunter die Paste gemäß Beispiel 10, sowie Placebopräparate zum Gebrauch zu Hause erhielten. Die Aufnahme des Kariesindizes erfolgte bei allen Kindern zu Beginn des Testes, dann nach 6- und 18monatigem Gebrauch der Präparate unter Zuhilfenahme röntgenologischer Befunde. Die Applikation der Pasten war Bedingungen unterworfen, wie sie normalerweise bei Gebrauch oder Nichtgebrauch eines vorhandenen Zahnpflegemittels in einer Familie anzutreffen sind, d. h. ohne Aufsicht durch die Experimentatoren und ohne wirksame Kontrolle der Verbrauchsdisziplin. Trotz dieser für die Wirkstoffpräparate ungünstigen experimentellen Bedingungen wurde nach 18monatiger Verbrauchsdauer bei den jüngeren Kindern eine Kariesreduktion von 30%, bei dem älteren Jahrgang eine solche von 15% erzielt.

Claims

Patentansprüche:

1. Fluorhaltiges Zahnpflegemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllstoff einen wasserunlöslichen Kunststoff und als Schleifmittel ein wasserunlösliches Polymetaphosphat oder Calciumpyrophosphat enthält.

2. Zahnpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kunststoffpulver Polyvinylchlorid oder ein Epoxyharz enthält.

3. Zahnpflegemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Polymetaphosphat wasserunlösliches Natriumpolymetaphosphat enthält.

4. Zahnpflegemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von 3,5 bis 5,5 aufweist.

5. Zahnpflegemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel einen Schleimstoff aus einem Fruchtkernmehl, z. B. einen Schleimstoff aus Samen der Cyamopsis tetragonoloba, oder Methyl- bzw. Äthylcellulose enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 060 095;
USA.-Patentschrift Nr. 2 019 142.

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