Brevet FR2536657A1 — publié le 19840601

L'invention concerne une nouvelle composition dentifrice contenant du fluor sous forme ionique, active et complètement disponible et pressentant par conséquent une efficacité accrue dans la prévention des lésions par carie. La composition dentifrice selon l'invention est en outre particulièrement stable sans perte appréciable d'activité de l'ion fluprure, même au bout d'un temps prolongé. L'action de l'ion fluorure pour la prévention de caries dentaires est connue depuis longtemps. Bien que le mécanisme suivant lequel le fluor inhibe le déclenchement et le développement des caries ne soit pas encore complètement élucidé, des recherches expérimentales de ces dernières années, exécutées aussi bien "in vivo" que "in vitro", suggèrent un effet résultant de la conjonction de plusieurs causes (Von der Fehr et coi Caries Res. 12, Suppl.l31978 Feagin F. et coll., Archs oral Biol. 16, 535, 1971 Aessenden R. et coîl., -Archs oral. BiolO 17, 1705, 1972 Weatherell J.A. et coll., Caries Res. 11, Suppl. 1, 85, 1977 ;Jenkins G.N. et col ibidem 226 , Silverstone L.M. et coll., Caries Res. 15, 138, 1981 ; Clerkson B.H. et coll., Caries Res. 15, 158, 1981 ; Negri P., Rivista Ital. Stomatol. 1/82, 35, 1981). Les mécanismes par lesquels le fluor peut exercer son action anticarie peuvent comprendre la diminution de la solubilité de l'émail par incorporation de fluorures à sa structure, l'accélération des processus de. réminéralisation des débuts de lésion par carie lorsqu'il se produit une augmentation de la concentration de fluorures relativement à l'émail sain, l'interaction avec les constituants protéiniques de la couche superficielle extérieure de la dent, influençant positivement l'équilibre de l'ion calcium entre salive et émail, l'inhibition de la reproduction et du développement des bactéries par inactivation de certains processus métaboliques de la glycolise et l'inactivation, en même temps que des bactéries, des points à charge positive située sur la surface extérieure de la dent.Tous ces mécanismes peuvent agir simultanément et apporter des contribu- tions diverses au processus général de prévention de la carie par les fluorures selon des situations spécifiques comme l'age, la sensibilité individuelle à la carie, les conditions ambiantes de pH, et autres. Du point de vue pratique, les dentifrices constituent des moyens commodes de fournir de l'ion fluorure de façon régulière à des groupes importants de population. A cet effet, divers sels fluorés tels que le fluo- rure de sodium, le monofluorophosphate de sodium, le fluorure stanneux, le fluorure de potassium, individuellement ou en mélange, ont été incorporés rades compositions de pate dentifrice. Il faut toutefois noter, indépendamment des considérations exposées ci-dessus sur le mécanisme d'action, que l'efficacité des compositions dentifrices comme inhibitrices de la carie peut être mise en corrélation en premier lieu avec la présence d'une quantité suffisante et judicieuse d'ion fluorure libre, actif et disponible (Von der Fehr F.R. et coll., Caries Res. 12, Suppl. 1; 31; 1978 ; Kirkegaard F., Caries Res. 11, 24, 1977 ; Brown W.E. et coll., Caries Res. 11, Suppi. 1, 118, 1977 ; Friedmann M. v Pharm. Acta Helv. 56, 9, 1981). D'autre part, on connaît et l'on a reconnu la difficulté que présente la préparation de dentifrices contenant des fluorures, qui sont seulement cédés partiellement par les dentifrices sous forme d' ions libres et disponibles. Il en résulte une efficacité anticarie notablement réduite et à peine prévisible, étant donné qu'elle est liée entre autres à des facteurs de vieillissement et de stabilité de la composition. Les causes de cette faible disponibilité des fluorures peuvent être attribuées soit au composé fluoré employé, soit aux autres constituants présents dans les dentifrices (Kirkegaard E., Caries Res., 11, 24, 1977).Par exemple, lorsqu'on utilise comme abrasifs du carbonate ou du phosphate de calcium, une partie du fluor libre et soluble se transfor- me en fluorures de calcium insolubles, ce qui entraîne une diminution de l'activité de l'ion fluor. L'utilisation d'agents abrasifs chimiquement compatibles avec les sels fluorurés ne garantit pas en elle-même, de toute façon, l'obtention d'une grande activité de l'ion fluor en solution, celle-ci étant déterminée par plusieurs facteurs et par des interactions avec d'autres constituants de la composition. En effet, on a constaté dans certains cas que, bien que le fluor présent dans la composition soit théoriquement soluble en totalité, l'activité de l'ion fluor (et donc du fluor effectivement libre et disponible) représentait encore un très petit pourcentage, parfois inférieur à 10 % du fluor total. Etant donné que, comme on l'a déjà observé précédemment, les dentifrices peuvent représenter la principale source exogène de fluorures poule milieu oral, il est particulièrement désirable d'avoir une composition dentifrice qui garantisse la disponibilité totale de l'ion fluor, c'est-àdire un pourcentage d'activité très élevé de l'ion fluor relativement au fluor total présent. On a maintenant découvert de façon surprenante qu'avec la composition dentifriceselon l'invention, il est possible d'obtenir des pourcentages très élevés, de 95 à 100 %, de préférence de 100 %, d'ion fluorure libre, complètement disponible et actif. La composition selon l'invention est aussi douée d'une grande stabilité, ce qui assure une diminution minimale de l'activité de l'ion fluor au bout de temps prolongés. Outre des agents tensio-actifs adéquats tels que le laurylsulfate de sodium, les alkylamidobétaïnes et autres, des mouillants (sorbitol, glycérol et autres), des liants (gommeçnaturelles, carboxymethylcellulose et autres), des dulcifiants et aromatisants, des conservateurs (acide sorbique, p-hydroxybenzoates et autres), la composition selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle contient un composé fluoruré, de préférence le fluorure de sodium et, comme abrasif, un gel à base de silice hydratée. Le composé fluoruré peut être contenu en un pourcen tage inférieur à celui d'autres compositions connues, grâce à la plus grande disponibilité dn fluor qui caractérise la composition ici décrite. Plus particulièrement le fluorure de sodium peut être contenu à raison de 0,05 à 0,3 %. Selon un mode d'exécution de l'invention, on utilise comme constituants fondamentaux, outra le fluorure de sodium déjà cité, le xylitol, le sorbitol, le glycérol, la silice précipitée, la silice colloïdale, les alkylamidobé taïnes, la carboxyméthylcellulose, la saccharine sodique, le sorbate de potassium, un arme naturel, des colorants et de l'eau purifiée. Les pourcentages de xylitol peuvent varier de O à 50 %, ceux de sorbitol (sous forme de solution à 70 %) de O à 75 %, ceux de glycérol de O à 30 %, ceux de silice précipitée de 2 à 10 %, ceux de silice colloïdale de 2 à 7 %, ceux d'alkylamidobétaïne de 2 à 8 %, ceux de carboxyméthylcellulose de O à 3 %, ceux de saccharine sodique de 0,1 & 1 %, ceux de sorbate de potassium de 0,1 à 1 %. Les exemples non limitatifs ci-après illustrent davantage l'invention. EXEMPLE 1 Par des procédés classiques, on prépare un dentifrice ayant la composition suivante, par 100 g de pâte : fluorure de sodium 0,310 g xylitol 3,000 g sorbitol, solution à 70 % 45,000 g glycérol 30 Baumé 7,000 g silice précipitée 5,000 g silice colloïdale 4,000 g alkylamidobetaïne 3,500 g carboxyméthylcellulose 1,100 g arôme naturel 1,000 g saccharine sodique 0,500 g sorbate de potassium 0,300 g colorants 0,005 g eau purifiée 29,285 g EXEMPLE 2 De façon analogue à l'exemple 1, on prépare un dentifrice ayant la composition suivante, toujours par 100 g de pâte :: fluorure de sodium 0,200 g xylitol 10,000 g solution de sorbitol à 70 9' 35,000 g glycérol à 30 Baumé 5,000 g silice précipitée 6,000 g silice colloidale 5,000 g alkylamidobétaïne 3,500 g carboxyméthylcellulose 0,700 g arôme naturel 1,000 g saccharine sodique 0,500 g sorbate de potassium 0,300 g colorants 0,005 g eau purifiée 32,795 g EXEMPLE 3 Comparaison de l'activité de l'ion fluor relativement au fluor total contenu dans diverses compositions dentifrices. On compare quelques échantillons commerciaux de dentifrices fluorés (désignés par les lettres A à H) à la composition selon l'invention, exemple 1. Les solutions normales de fluorures utilisées comme référence sont préparées avec un réactif Merci "suprapur" ; tous les autres réactifs utilisés sont de qualité analytique. On effectue chaque détermination quantitative en triple et sur des échantillons différents ; les résultats sont reproductibles dans les limites de 2 %, aussi bien pour la méthode de chromatographie gazliquide que pour la méthode potentiométrique et sont exprimés sur la base des moyennes obtenues. - Détermination du fluor total Dans la majorité des cas, la teneur en fluor total du dentifrice est calculée sur la base de la composition indiquée sur l'étui ; quand cette composition n'est pas indiquée ou quand la pourcentage de fluorures solubles est très petit relativement au fluor total, on effectue la détermination quantitative par une méthode de chromatographie gazeuse an utilisant le n-pentane comme étalon interna. On effectue l'analyse avec un chromatographe "Fractovap" Série 2350 muni d'une unité FID et d'une colonne de verra remplie de OV1 3 % sur CGS ("chromosorb B" silanisé) 177 à 250 mm, 175 cm x 4 mm de diamètre intérieur. Le milieu acide dans lequel on exécuta la réaction sur la triméthylchlorosilane assure la formation quantitative du dérivé silanisé. On pèse avec précision environ 5 g de dentifrice dans une éprouvette avec bouchon à vis. On ajoute à l'échantillon, goutte à goutte, 5 ml de HCl concentré en mélangeant bien pendant l'addition, puis on introduit dans l'éprouvette 2 ml d'eau distillée. On ajoute au mélange 2,0 ml de triméthyle chlorosilane, on ferma l'éprouvetteS on agite vigoureusement et on laisse reposer 15 minutes à la température ambiante. On ajoute 5,0 à 10,0 ml d'une solution de n-pentane dans le benzène (1,6 g/l) et ensuite on agite à nouveau l'éprouvette pendant 2 minutas. Au bout d'une minute de plus, on injecte dans la colonne environ 1 ul de la coucha supérieure du mélange. On effectue la séparation à 600 C et le débit de gaz est de 50 ml/mn pour l'azote, de 50 ml/mn pour l'hydrogène et de 500 ml/mn pour l'air. On calcule la teneur totale de l'échantillon an fluor d'après la hauteur des pics de fluorosilane et de n-pentane, comparée à celle qu'on obtient avec des solutions étalons de fluorures à diverses concentrations et dans les mêmes conditions expérimentales. - Détermination du fluor total soluble. On détermina le fluor soluble par la même technique qui a été décrite précédemment On pèse avec précision 10 g de dentifrice dans un bécher, on dilue dans 40,0 g d'eau distillée et lion agite avec un agitateur magnétique pendant environ 10 minutes. On centrifuge le mélange et l'on transfère à la pipette 10,0 g de so lution surnageante dans une éprouvette avec bouchon à vis. On ajoute à la solution 2 ml de HC1 concentré, puis on analyse le mélange par la méthode décrite plus haut. Pour calculer la fraction de fluor soluble, on tient compte aussi de la partie non solubilisée du dentifrice ; à cet effet, on lave soigneusement à l'eau distillée le résidu de la première centrifugation et on le centrifuge à nouveau trois fois. On pèse à plusieurs reprise le résidu final, après chauffage à 800 C, jusqu'à poids constant. - Détermination de l'activité de l'ion fluor On effectue l'analyse à la température ambiante en utilisant un potentiomètré Or ion 701 à électrode sélective pour l'ion fluor (Orion n" 9409) et à électrode de calomel comme référence (Orion n" 90.01.00). On pèse avec précision environ l'g de dentifrice dans un bécher, on disperse dans environ 10 ml d'eau distillée et l'on maintient sous agitation magnétique vigoureuse pendant quelques minutes. Ensuite, on verse le mélange, en lavant avec quelques millilitres d'eau distillée, dans un matras taré de 50 ml et l'on tamponne avec 25 ml de solution de TISAB ; on complète ensuite le volume avec de l'eau distillée. On maintient alors le mélange sous agitation pendant quelques minutes, on le verse dans un bécher et on l'analyse. On trace des courbes d'étalonnage appropriées avec des solutions convenables de fluorure de sodium. Par des déterminations exécutées sur la phase surnageante, après centrifugation de la dispersion dentifrice, on obtient des résultats similaires et'on ne constate pas non plus de différences appréciables lorsqu'on n'utilise pas la solution TISAB (seuls les échantillons F, G et H montrent une activité ionique inférieure de 2 à 5 ). Le temps d'agitation et l'intervalle entre la pré- paration du mélange et les mesures potentiométriques n'inf lu- encent pas appréciablement les déterminations. Les résultats sont illustrés par le tableau I qui indique les valeurs moyennes d'activité de l'ion fluor dans les pâtes dentifrices et la teneur en fluor soluble total relativement à la teneur en fluor total de huit produits commerciaux (A à H) et de la composition de l'exemple 1 (I). On peut noter que pour tous les produits commerciaux (A à H), il existe une différence notable entre la teneur en fluor total et l'activité de l'ion fluor, indiquée dans la dernière colonne du tableau sous forme de pourcentage de la valeur théorique. Au contraire, avec la composition selon l'invention, on obtient une cession complète de l'ion fluor libre, atteignant 100 9'. TABLEAU I chantillon Composé fluoré Teneur en fluor Fluor soluble Activité de total, % (9' soluble) l'ion fluor total (%F-) total A MFP * 0,100 96 11 B MFP 0,105 100 7 C' MFP 0,107 84 8 D MFP 0,132 94 7 E MFP 0,132 93 Il F NaF+ShF2 0, 110 60 58 G MFP+NaF o,loe 65 29 H KF+NaF 0,088 41 34 I NaF 0,140 100 100 * : MFP = monofluorophosphate EXEMPLE 4 - Détermination comparative de la quantité de fluor fixée par l'émail. Pour confirmer que la cession complète d'ion fluor libre qu'on obtient avec la composition nouvelle de l'invention comporte une rétention plus facile de fluor par l'émail des dents, on évalue "ex vivo" la capacité réelle de fixation de fluor par l'émail de la dent en utilisant quelques-unes des pâtes dentifrices fluorées les plus communes dans le commerce en comparaison de la composition de l'invention. En particulier, pour cette évaluation, on compare la composition de l'exemple 1 (indiquée par I comme dans le tableau précédent) aux produits B,C, F et G du tableau précédent et l'on utilise la méthode suivante : sur des dents saines arrachées récem ment à des sujets âgés de 14 à 55 ans, on pratique à l'aide d'un microtome des sections transversales de 500 microns (8 sections de chaque dent). Après avoir recouvert les surfaces planes d'une résine résistant aux acides (marque déposée "Adaptin", Johnson & Johnson), on met en contact une section de chaque dent avec de l'eau distillée (témoin) ou avec les diverses pâtes denti frices (0,5 g, homogénéisées avec 0,5 ml d'eau distillée). Le temps de contact est de 3 minutes et est sui vi d'un lavage à l'eau distillée (10 ml) pendant 5 minutes. Afin de simuler mieux las conditions d'utilisa tion des dentifrices (3 lavages par jour pendant 30 jours), on répète 90 fois l'opération susdite sur chaque préparationo A la fin on laisse chaque préparation pendant 24 heures dans 20 ml d'eau distillée. Après séchage à l'air chaud, on soumet chaque échantillon à trois reprises à l'attaque de 20 ml d'acide par- chloriqua 0,5 M, pendant 20 secondes. Dans les solutions d'acide perchlorique, on dose le fluor par chromatographie gazeuse avec détecteur spécifique, en utilisant une courge d'étalonnage construite dans des conditions analogues de pH et de force ionique. On évalue la teneur an fluor de l'émail traité selon Vagal et Frank (J. Biol. Buccale, 1, 281, 1973). Au tableau II sont indiquées les concentrations de fluor obtenues après attaque par l'acide parchlorique. En supposant que tout le fluor libre (non lié à l'émail) soit solubilisé par le lavage de 24 heures dans l'eau distillée, il est permis de présumer que la fluor libéré par l'attaque à l'acide doit être considéré comme incorporé solidement à la structure cristalline de l'émail. De toutes les sections de dent traitées par les solutions de pâte dentifrice, il se libère des quantités de fluor nettement supérieures à celles qui sont libérées par des dents traitées seulement par l'eau distillée. Toutefois, on a rencontré une variabilité statis- tiquement significative entre le comportement des sections de dent traitées par l'une ou l'autre pâte dentifrice. La plus grande quantité de fluor est tirée des dents traitées par la composition de l'invention TABLEAU II Préparation prétraitée F- libéré en ppm I attaque à II attaque III attaque total l'acide à l'acide à l'acide H2O distillée (témoin) 1207 1189 974 3370 Pâte dentifrice B 3581 2401 1187 7169 C 3564 1927 992 6483 F 7582 3990 1725 13297 G 5260 2755 1915 9930 I 10781 5485 2982 19248 EXEMPLE 5 Stabilité de la composition dentifrice selon l'invention. Le tableau I indique des mesures d'activité de l'ion fluor relativement à la teneur totale en fluor de la composition de l'exemple 1 à divers temps. Au bout de 4 mois depuis la date de préparation, la diminution d'activité atteint seulement une moyenne de 2 %. Tout le fluor est donc virtuellement disponible, même longtemps après le moment où, habituellement, il se produit-la plus grande perte d'activité, pendant le premier mois après la préparation. TABLEAU III Activité de l'ion fluor (% F total o 1 4 (mois) Echan tillon I 100 100 98 REVENDICATIONS 1. Compositions dantifri$ces fluorées dans lesquelles le fluor est totalement disponible sous forme soluble et active, caractérisée en ce qu'elles contiennent du fluorure de sodium et un gel à base de silice hydratée. 2. Compositions selon la revendication 1, caractérisées en ce que le fluorure de sodium est contenu en pourcentages variables de 0,05 à 0,03 % et an ce que la silice précipitée et la silice colloïdale sont contenues en pourcentages compris, respectivement, entre 2 et 10 % et entre 2 et 7 %. 3. Compositions selon la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce que le fluorure de sodium est contenu à raison de 0,14 9'. 4. Compositions selon la revendication 3, caractérisées en ce que la silice précipitée est contenue à raison de 5 9' et la silice colloïdale à raison de 4 9'. 5. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce qu'elles contiennent des excipients adéquats tels que des dulcifiants. mouillants, tensio-actifs, liants, arômes et conservateurs. 6. COmposition dentifrice fluorée ayant une activité préventive de la carie et caractérisée par la composition suivante (par 100 g) fluorure de sodium 0,310 g xylitol 3,000 g sorbitol, solution à 70 9' 45,000 g glycérol 30 Baumé 7,000 g silice précipitée 5,000 g silice colloïdale 4,000 g alkylamidobétaïne 3,500 g carboxyméthylcellulose 1,100 g arôme naturel 1,000 g saccharine sodique 0,500 g sorbate de potassium 0,300 g colorants 0,005 g eau purifiée 29,285 g