СПОСОБ И КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛЕТУЧИХ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПОЛОСТИ РТА
METHOD AND COMPOSITION (VERSIONS) FOR REDUCTION OF QUANTITY OF VOLATILE SULPHUR-CONTAINING COMPOUNDS IN ORAL CAVITY

I. Дата приоритета
Данная заявка на патент представляет собой международную заявку No. PCT/US 12/46071, поданную 10 июля 2012 г., которая претендует на приоритет предварительной заявки США на патент No. 61/511,646, поданной 26 июля 2011 г., эти заявки полностью включены в данную заявку посредством отсылки.
II. Уровень техники
Изобретение относится к эффективной комбинации соли цинка и изотиоцианата и, более конкретно, к оральной композиции, содержащей такую комбинацию, которая может эффективно применяться для ухода за полостью рта, снижая количество летучих серосодержащих соединений (VSCs).
Неприятный запах или "галитоз" (этот термин применяется в данной заявке) относится к наличию запаха изо рта, вызванному физиологическими (временными или преходящими) и/или патологическими причинами. Физиологические причины галитоза включают вредные привычки, утреннее пробуждение и ксеростомию (сухость во рту). Патологические причины галитоза включают вторичные причины или состояние тканей в полости рта, связанное с гингивальными заболеваниями и пародонтозом, острым некротизирующим язвенным гингивитом, пост-операционным выделением крови, остатками пищи под зубными протезами, язвами в полости рта, обложенным языком, ксеростомией, заболеваниями слюнных желез и тонзиллитом (гнойными пробками).
Неприятный запах появляется из-за расщепления белков с образованием отдельных аминокислот, которое затем сопровождается дальнейшим расщеплением некоторых аминокислот с образованием различимых газов, содержащих сероводород. В полости рта создается благоприятная среда для грамотрицательных анаэробных бактерий, которые вызывают метаболизм белков, создавая источник энергии при расщеплении белковых субстратов из оставшихся частиц пищи и отшелушивающихся продуктов клеточного распада. Часто воспаление приводит к отделению клеток с большой скоростью раньше, чем они смоются слюной. Действие бактерий затем приводит к гидролизу белков с образованием аминокислот, и аминокислоты, которые содержат серосодержащие функциональные группы, метионин и цистеин, служат предшественниками летучих серосодержащих соединений (VSCs).
2
3
3
2
Эти газообразные летучие серосодержащие соединения отвечают за неприятный запах в полости рта, они, в основном, состоят из сернистого водорода (HS), метилмеркаптана (CHSH) и диметилсульфида [(CH)S]. Например, аминокислоты метионин и цистеин восстанавливаются с образованием сернистого водорода (сероводорода) и метилмеркаптана, соответственно, в присутствии сульфгидраза-положительных микробов. Было установлено, что метилмеркаптан является основным компонентом дурного запаха на дорсальной поверхности языка у пациентов с пародонтозом, в то время как сернистый водород преобладает у людей с нормальной (здоровой) полостью рта.
Хотя дурной запах является источником смущения или раздражения, VSCs, в большей степени отвечающие за галитоз, могут также вызвать повреждение тканей в полости рта и могут привести к пародонтозу (воспалению десен и связок, поддерживающих зубы). В частности, было обнаружено, что VSCs повреждают коллаген и протеогликаны в соединительной ткани за счет разрыва дисульфидных связей. Эта дезагрегация внеклеточной матрицы позволяет микробам проникнуть в слизистую оболочку в полости рта. По мере того как бактерии далее накапливаются в карманах, которые образуются рядом с зубами, происходит прогрессирование пародонтоза, а также галитоза. Если пародонтоз развивается быстро, системному здоровью вообще начинает угрожать опасность; например, пародонтные побочные продукты бактерий могут попасть в поток крови и могут привести к сердечным заболеваниям, инсульту и рождению недоношенных детей.
Для устранения неприятного запаха широкая публика все больше обращается к коммерчески доступным продуктам для освежения полости рта. Продажа таких продуктов все время растет, так как люди, страдающие от хронического неприятного запаха изо рта, испытывают дискомфорт и чувство стыда перед окружающими.
Для нейтрализации VSC во многих оральных композициях использовались различные соединения, такие как диоксид хлора, хлорит натрия и соли металлов, таких как цинк и медь. Такие соединения были получены и доступны в настоящее время для полоскания рта для предотвращения и/или лечения неприятного запаха. В общем, многие из оральных полосканий, доступных в настоящее время, используют для профилактики и/или лечения неприятного запаха или галитоза, но при наличии хронического неприятного запаха эти полоскания помогают мало или совсем не помогают.
Будучи эффективными в борьбе с неприятным запахом, такие соединения, как диоксид хлора, хлорит натрия и соли металлов, таких как цинк и медь, имеют сильный неприятный аромат, и этот аромат отрицательно влияет на вкус и ограничивает их применение. Часто такие полоскания для рта, содержащие эти соединения, могут также вызывать некоторое общее раздражение в полости рта, такое как отслоение оболочки, появление язв и воспаление. Более того, оральные составы, включающие эти соединения (другие составы, отличающиеся от полосканий и растворов для промывки), которые задерживаются во рту в течение продолжительного времени, такие как жевательные резинки, мятные леденцы и пастилки, также способствуют раздражению полости рта, когда такие соединения применяются.
Или же изотиоцианаты могут также действовать в качестве реагентов для удаления как свойственных, так и не свойственных организму VSCs или путем превращения соединений с серосодержащими группами (SH) в растворимое в воде соединение с дитиокарбаматными группами, или путем получения менее летучего дисульфида. К сожалению, в некоторых концентрациях изотиоцианаты обладают едким или раздражающим запахом и вяжущим горьким вкусом. Из-за этих неприятных органолептических свойств применение изотиоцианатов в оральных композициях затруднено.
Ввиду указанных выше нерешенных задач существует постоянная необходимость в разработке эффективного способа устранения неприятного запаха в полости рта, который вызван физиологическими и/или патологическими условиями. Соответственно, стоматологи, а также широкая публика постоянно занимаются поиском эффективных, коммерчески доступных оральных композиций с приятными органолептическими свойствами для уменьшения проявлений различных видов неприятного запаха (галитоза), включая редко появляющийся запах, хронический запах или запах в определенное время дня.
Таким образом, было бы очень полезно получить эффективный коммерчески доступный продукт в виде раствора с приятными органолептическими свойствами для устранения неприятного запаха.
III. Раскрытие изобретения
Оральная композиция по изобретению, содержащая эффективную комбинацию соли цинка и изотиоцианата, уменьшает количество летучих серосодержащих соединений (VSCs) в полости рта. Кроме того, данное изобретение предусматривает также способы уменьшения количества летучих серосодержащих соединений.
IV. Краткое описание чертежей
3
На Фигуре 1 показано изменение концентрации CHSH в свободном пространстве над жидкостью после добавления лактата цинка или глюконата цинка.
2
На Фигуре 2 графически показано изменение концентрации HS в свободном пространстве над жидкостью по данным GC-SCD после добавления солей цинка.
На Фигуре 3 приведены формулы различных видов изотиоцианатов, которые получаются при гидролизе глюкозинолата.
На Фигуре 4 показана зависимость пика интенсивности от времени удерживания (мин) после инъекции образца из свободного пространства над жидкостью в колонку газового хроматографа, соединенного с детектором SCD.
На Фигуре 5 показана зависимость интенсивности сладости от времени (мин) для контрольной жевательной резинки и экспериментальной жевательной резинки А.
На Фигуре 6 показана зависимость интенсивности горького вкуса от времени (мин) для контрольной жевательной резинки и экспериментальной жевательной резинки А.
На Фигуре 7 представлена зависимость степени привкуса от времени (мин) для контрольной жевательной резинки и экспериментальной жевательной резинки А.
V. Описание изобретения
Данное изобретение относится к, казалось бы, маловероятной комбинации солей металлов и изотиоцианатов, эффективной против многочисленных летучих серосодержащих соединений (VSCs), которые содержатся в полости рта. Количество солей металлов и изотиоцианатов, используемых в комбинации друг с другом, меньше, чем их количество при их индивидуальном применении. Соответственно, данное изобретение предусматривает эффективные оральные композиции для снижения количества VSCs, при этом уменьшается неприятный запах изо рта.
Применяемый в данной заявке термин "эффективность" означает получение желаемого эффекта. Более того, "эффективное количество" относится к уровню, количеству, порции или процентному содержанию вещества, которые способны обеспечить желаемый эффект. Все количества и отношения, указанные в данной заявке, рассчитаны на вес композиции, и все измерения сделаны при температуре, равной 25°C, если не указано иное.
3
Соли цинка, когда их используют самостоятельно, являются несовместимыми с вкусовыми критериями потребителя, эффективными только в течение короткого промежутка времени и совсем не эффективными для снижения количества некоторых летучих серосодержащих соединений, таких как метилмеркаптан (CHSH).
Изотиоцианаты представляют собой летучие соединения и разделяются на раздражители полости рта и раздражители слизистой оболочки носа. Едкие ощущения от применения изотиоцианатов могут чувствоваться через ткани слизистой оболочки в полости рта, включая верхние дыхательные пути.
Как описано более подробно ниже, данное изобретение обеспечивает длительное свежее дыхание после употребления или жевания предложенной оральной композиции.
2
3
3
2
Например, сохранение свежего дыхания будет длиться по меньшей мере примерно 15 мин, обычно по меньшей мере примерно 30 мин и, предпочтительно, по меньшей мере примерно 60 мин после употребления или жевания предложенной оральной композиции. Обычно свежее дыхание сохраняется после использования или жевания по меньшей мере в течение 60 мин, при этом общее количество VSC уменьшается по меньшей мере на 50%. Используемый в данной заявке термин "общее количество VSC" означает общее количество следующих VSCs: сернистого водорода (HS), метилмеркаптана (CHSH) и диметилсульфида [(CH)S] в любой комбинации. Согласно другим вариантам свежее дыхание будет сохраняться через 120 мин при уменьшении общего количества VSC по меньшей мере на 40% и, предпочтительно, через 180 мин при уменьшении общего количества VSC по меньшей мере на 20% после употребления или жевания предложенной оральной композиции.
В частности, различные варианты данного изобретения предусматривают эффективное количество лактата цинка, глюконата цинка, аскорбата цинка или аспартата цинка и их смесей в комбинации с изотиоцианатом для ингибирования действия или снижения количества летучих серосодержащих соединений (VSCs) в оральной композиции при общей концентрации этих компонентов менее 0.50% вес.
Согласно данному изобретению для нанесения на оральную поверхность людей, собак, кошек или других животных и получения или косметического, или терапевтического эффекта в полости рта или на выходе из полости рта оральная композиция может быть в любой физической форме. Согласно различным вариантам оральная композиция по изобретению может быть средством для чистки зубов, таким как зубной порошок или зубная паста; съедобной пленкой или биоадгезивной пленкой; кондитерским изделием, включая, но без ограничения, мятные лепешки, мягкие леденцы, жевательные резинки, жевательные конфеты, твердые леденцы, конфеты с покрытием, пастилки, сиропы, прессованные мятные таблетки, леденцы для горла и шоколадки; корм, жевательные таблетки или галеты для домашних животных и т.п. Согласно некоторым вариантам прием или пережевывание орального состава может повторяться регулярно.
Заявители выявили подходящие, эффективные и приемлемые для потребителей количества веществ, включающих как соли цинка, так и изотиоцианаты, для применения в различных оральных композициях для снижения количеств содержания многочисленных VSCs в полости рта.
Соли цинка
Как ранее уже предлагалось, в соответствии с различными вариантами данного изобретения эффективное количество соли цинка может быть использовано для ингибирования летучих серосодержащих соединений в полости рта, при этом уменьшается неприятный запах. Примеры органических солей цинка для снижения количества VSC включают глюконат цинка (среднее содержание ионов цинка равно 12.8%), лактат цинка (среднее содержание ионов цинка равно 23.2%), ацетат цинка (среднее содержание ионов цинка равно 32.2%), хотя исследование Заявителей показало, что не все соли цинка эффективны против всех типов VSCs. В обычных условиях соли цинка, содержащие большое количество ионов цинка, действуют лучше, чем соли цинка с низким содержанием ионов цинка.
Подходящие соли цинка, применяемые в этих составах, включают ацетат цинка (молярная растворимость в воде 1.64 мол/л), цитрат цинка (молярная растворимость в воде <0.1 мол/л), глюконат цинка (молярная растворимость в воде 0.28 мол/л) и лактат цинка (молярная растворимость в воде 0.17 мол/л). Обычно соль цинка с лучшей растворимостью в воде действует лучше, чем соль цинка с плохой растворимостью в воде.
Соли металлов, такие как соли цинка, обладают способностью образовывать хелаты с VSCs, которые находятся в полости рта и образуют нелетучие комплексы ионов металла с сульфидами, при этом нейтрализуется неприятный запах. Однако эта способность к нейтрализации неприятного запаха является временной. Соли металлов не изменяют условий в полости рта и не обладают активностью против запаха, приводящего к появлению бактерий, находящихся в полости рта. Соответственно, продукты для гигиены ротовой полости, содержащие соли цинка, такие как хлорид цинка, считаются некоторыми людьми эффективными для борьбы с галитозом, но для многих они кажутся неэффективными и проявляют только временное действие.
2
3
2
3
В общем, Заявители выявили, что некоторые соли цинка являются неэффективными против всех VSCs, таких как сернистый водород (HS), диметилсульфид [(CH)S] и метилмеркаптан (CHSH), но вместо этого они могут быть эффективными против конкретных VSCs.
3
Для оценки эффективности различных солей цинка в борьбе против конкретных VSCs, Заявители разработали in vitro способ, используя хроматограф для анализа паровой фазы, соединенный с детектором серы. При этом готовили 5 мл буферный раствор (с PBS), содержащий 200 м.д. CHSH. Величину pH поддерживали равной 7.4. Затем в пробирку добавляли разные количества лактата цинка и глюконата цинка и перемешивали в течение 5 мин при температуре 37°С. Образец паровой фазы впрыскивали в колонку хемилюминесцентного детектора серы газового хроматографа (GC-SCD). На Фигуре 1 показаны результаты испытаний.
3
3
Как показано на Фигуре 1, Заявители установили, что и лактат цинка, и глюконат цинка были неэффективными для уменьшения концентрации метилмеркаптана (CHSH). В действительности, Заявители установили, что испытанные соли цинка повышали летучесть CHSH на 10-40%.
2
Как показано на Фигуре 2, Заявители установили, что глюконат цинка, лактат цинка, кислый аспартат цинка и аскорбат цинка уменьшают неприятный запах, возникающий при наличии сернистого водорода (HS).
2
Более важным оказалось то, что лактат цинка снижает in vitro содержание HS в количествах, превышающих 0.25 мг, а глюконат цинка, кислый аспартат цинка и аскорбат цинка - в количествах, которые превышают 0.5 мг
3
2
Таким образом, Заявители неожиданно установили, что ни лактат цинка, ни глюконат цинка не снижали концентрацию в паровой фазе летучего серосодержащего соединения метилмеркаптана (CHSH), который является более раздражающим для слизистых оболочек ротовой полости и носа и более ощущающимся пахучим веществом по сравнению с сернистым водородом (HS).
К сожалению, будучи эффективными против некоторых VSCs, соли катионов металлов, такие как сульфат алюминия и хлорит цинка, лактат цинка и т.п., для многих потребителей часто являются неприятными и горькими на вкус. Из-за этого нежелательного эффекта, вызываемого продуктами, содержащими соли металлов, с учетом преимущества временной нейтрализации галитоза, потребители имеют низкую мотивацию к покупке и применению продуктов, содержащих эти ингредиенты, для устранения неприятного запаха изо рта.
Изотиоцианаты
Изотиоцианаты представляют собой летучие соединения и подразделяются на оральные раздражители и на раздражители носовой полости. Резкие ощущения изотиоцианатов появляются при их переносе через слизистые ткани во рту, а также в верхних дыхательных путях.
Изотиоцианатные соединения содержатся в виде предшественников во всех овощах и высвобождаются при ферментативной реакции во время измельчения растительного материала. Изотиоцианаты являются биологически активными продуктами гидролиза (расщепления) глюкозинолятов. Крестоцветные овощи, такие как брокколи, цветная капуста, кудрявая капуста, репа, кормовая капуста, брюссельская капуста, кочанная капуста, кольраби, брюква, китайская капуста и бок-чой, содержат разнообразные глюкозиноляты, каждый из которых при гидролизе образует свой изотиоцианат, различные виды изотиоцианатов показаны на Фигуре 3.
Например, капуста брокколи является источником глюкорафанина, глюкозинолятного предшественника сульфорафана (SFN), и синигрина, глюкозинолятного предшественника аллилизотиоцианата (AITC). Водный кресс (садовый хрен) представляет собой источник, богатый глюконастуртином, предшественником фенетилизотиоцианата (PEITC), в то время как кресс-салат богат глюкотропеолином, предшественником бензилтиоцианата (BITC). Исследования показали, что эти соединения отвечают за неприятный вкус крестоцветных овощей в сыром и вареном виде.
В таких растениях, как хрен деревенский и горчица, в качестве едких основных компонентов содержатся изотиоцианаты одного и того же семейства. Аллилизотиоцианат (AITC), который содержится и в горчице, и в хрене деревенском, является наиболее распространенным членом этого семейства. Горчица сарептская содержит 3-бутенилизотиоцианат. Глюкозиноляты Brassica (капусты декоративной), известные также как гликозиды горчичного масла, придают горький вкус. Природные изотиоцианаты, пригодные для осуществления данного изобретения, включают следующие катализируемые мирозиназой глюкозинолятные соединения, содержащиеся в семействе растений Brassicaceae (капустные растения): сульфорафан (SFN), аллилизотиоцианат (AITC), фенетилизотиоцианат (PEITC), бензилизотиоцианат (BITC), формулы которых показаны на Фигуре 3. Предпочтительные природные изотиоцианаты, пригодные для осуществления данного изобретения, включают аллилизотиоцианаты, известные также как компоненты горчичных масел, которые встречаются в хрене деревенском и в японском хрене васаби. Как описано в данной заявке, термин "природное соединение", используемый в данной заявке, относится к химическому соединению или веществу, которое образуется в живом организме и встречается в природе и которое может обладать фармакологической или биологической активностью для того, чтобы его можно было применять в качестве лекарства и для получения лекарства. Продукт может рассматриваться как "природный", даже если он получен полностью синтетическим способом, если его компоненты полностью идентичны компонентам вещества, встречающегося в природе.
Примеры синтетических или неприродных изотиоцианатов включают 3-морфолинопропилизотиоцианат, фенилизотиоцианат и норборнилизоцианат ([эндо-2-ацетил-экзо-6-изотиоизоцианатонорборнан, экзо-2-ацетил-эооизотиоцианатнорборнан, экзо-2-ацетил-экзо-5-изотиоцианатнорборнан], который может быть синтезирован из сульфорафана или из коммерчески доступного 2-ацетил-5-норборнена).
2
Заявители испытали ряд изотиоцианатов для устранения запаха летучего серосодержащего сернистого водорода (HS).
2
2
2
Исходный раствор HS был приготовлен путем его серийного разведения в буферном растворе PBS (pH 7.4), конечная концентрация была равна 200 м.д. Аллилизотиоцианат, бензилизотиоцианат, этилизотиоцианат и 3-метилтиопропилизотиоцианат (все приобретены в Sigma-Aldrich) растворяли в чистом этиловом спирте с получением 1,0%-ного рабочего раствора каждого из этих соединений. 5 мл буфера PBS, содержащего 200 м.д. HS в свободном пространстве над жидкостью (объем 22 мл), смешивали с 0.125, 0.25, 0.5 и 1 мг каждого изотиоцианатного соединения в течение 5 мин при температуре 37°C. Образец, отобранный из каждого указанного пространства над жидкостью, впрыскивали в колонку GC-SCD при помощи автоматического самплера для проведения анализа VSC. Уменьшение концентрации HS в пространстве над жидкостью рассчитывали по формуле, приведенной ниже.
2
Таблица 1 - In vitro уменьшение количества сернистого водорода (HS) в случае применения аллил-изотиоцианата, бензилизотиоцианата и 3-метилтиопропилизотиоцианата
2
2
2
2
В Таблице 1 выше показано, что испытанные изотиоцианаты способствуют уменьшению количества сернистого водорода (FbS). При концентрации, равной 50 м.д., бензилтиоизотиоцианат привел к уменьшению количества HS более чем на 50%. Этилизотиоцианат привел к более значительному уменьшению количества HS в пространстве над жидкостью более чем на 68% при концентрации, равной 200 м.д., 3-метилтиопропилизотиоцианат позволил снизить количество HS в пространстве над жидкостью на 75% при концентрации, равной 100 м.д., и на 94.5% при концентрации, равной 200 м.д. Аллилизотиоцианат (AITC) обеспечил сильное снижение количества HS (больше чем на 90% при концентрации, равной 100 м.д. или больше).
Однако при достижении эффективного действия оральных композиций, как показано выше, появляется сильный неприятный привкус, и это будет неприятно с органолептической точки зрения.
2
2
2
С учетом результатов, относящихся к аллилизотиоцианату, показанных в Таблице 1, Заявители оценили in vitro действие аллилизотиоцианата на устранение VSC, сернистого водорода (HS). 5 мл раствора PBS в пробирке, содержащей в пространстве над жидкостью объемом 20 мл 200 м.д. HS, обрабатывали аллилизотиоцианатом с различными концентрациями (0.25-1.0 мг). В соответствии со стандартным протоколом исходные растворы сернистого водорода готовили путем растворения примерно 0.10 г сульфида натрия в 10 мл раствора фосфатного буфера (PBS) (pH 7.4). Эти растворы затем разбавляли PBS для получения рабочего раствора, содержащего 200 м.д. HS в буферном растворе.
2
Таблица 2 - In vitro снижение количества сернистого водорода (HS) в присутствии аллилизотиоцианата (AITC)
Аллилизотиоизоцианат
Снижение колич. H<sub>2</sub>S
0 мг
0.0%
0.25 мг
49.0%
0.5 мг
98.4%
1 мг
99.5%
2
Данные, приведенные в Таблице 2, показывают, что in vitro аллилизотиоцианат (AITC) уменьшает неприятный запах, связанный с наличием сернистого водорода (HS) при концентрации больше 0.25 мг (или 50 м.д). С учетом данных об эффективности, определенной in vitro (Таблицы 1 и 2), далее оценивали in vivo эффективность по устранению неприятного запаха.
В лаборатории приготавливали жевательную резинку, содержащую 100 м.д. аллилизотиоцианата (AITC), расплющивали ее, готовили листы и разрезали на полоски со средним весом, равным 2.7 г. Для оценки жевательной резинки, содержащей аллилизотиоцианат (AITC), проводили рандомизированное двойное слепое клиническое исследование. По критериям включения и исключения отбирали 15 субъектов и проводили исследование. Субъектов проинструктировали, чтобы они не проводили процедуру гигиены полости рта, не ели и не пили. Каждый субъект (он или она) производил выдох в колонку газового хроматографа для получения исходных данных по содержанию VSC (до обработки, t=0). Затем все субъекты пережевывали 1 дозу экспериментальной резинки (или контрольной резинки) в течение 12 мин. Сразу же после окончания пережевывания и затем через 60, 120 и 180 мин каждый субъект делал выдох в колонку газового хроматографа. Каждый тест повторяли два раза. Между курсами лечения делали перерыв равный по меньшей мере 2 дн.
2
Таблица 3 - In vivo снижение количества HS при применении жевательной резинки, содержащей 100 м.д. аллилизотиоцианата (AITC)
1
Данные предыдущего исследования
† Статистически значимое по сравнению с исходными данными
* Статистически значимое по сравнению с контрольной жевательной резинкой (этого значка * в Таблице нет)
2
2
Приведенные в Таблице 3 данные показывают, что жевательная резинка, содержащая 100 м.д. AITC, уменьшает неприятный запах из полости рта, вызванный наличием сернистого водорода (HS), по сравнению с контрольной резинкой и исходными данными (до лечения, t=0); результаты сразу же после окончания пережевывания были статистически значимыми (p>0.05) по сравнению с исходными данными. Кроме того, по сравнению с in vitro результатами испытания для сернистого водорода (HS), показанными в Таблице 2, AITC оказался менее эффективным при применении его в составе жевательной резинки.
3
Таблица 4 - In vivo снижение количества CHSH при применении жевательной резинки, содержащей 100 м.д. аллилизотиоцианата (AITC)
1
Данные предыдущего исследования
† Статистически значимое по сравнению с исходными данными
* Статистически значимое по сравнению с контрольной жевательной резинкой (этого значка * в Таблице нет)
3
Данные в приведенной выше Таблице 4 показывают, что экспериментальная резинка, содержащая AITC, сразу же после окончания пережевывания снижает количество CHSH, вызывающего неприятный запах из полости рта, по сравнению с контрольной резинкой и исходными данными и через 60 мин - по сравнению с исходными данными.
Учитывая, что AITC обладает более низкой эффективностью in vivo по сравнению с in vitro результатами, Заявители определяли способность аллилизотиоцианата высвобождаться из жевательной резинки.
Один кусок жевательной резинки (весом 2.7 г), содержащей 0.27 мг аллилизотиоцианата, пережевывали в течение 20 мин и полученный остаток резинки анализировали на газовом хроматографе. Полученные результаты сравнивали с данными по экстракции непережеванной резинки, количество выделившегося AITC было равно 48.5%. Было установлено, что высвобождение аллилизотиоцианата из резинки составило 69.6% через 20 мин после окончания пережевывания.
2
Хотя изотиоцианаты, такие как аллилизотиоцианат, обладают способностью уменьшать количество VSCs (таких как HS), специалисты в данной области знают, что изотиоцианаты придают резкий пряный и горький привкус и вызывают раздражение как полости рта, так и слизистых оболочек, даже когда их количество невелико. Количества, которые являются эффективными, будут придавать неприятный вкус и другие неприятные для потребителя органолептические свойства. Следует отметить, что применение выявленных эффективных количеств изотиоцианатов ограничивается необходимостью обеспечить уменьшение неприятного запаха изо рта без неблагоприятного влияния на внешний вид, вкус, цвет или текстуру различных оральных композиций.
Комбинация солей цинка и изотиоцианатов
В соответствии с данным изобретением было обнаружено, что комбинации солей металлов и изотиоцианатов являются эффективными против многих летучих серосодержащих соединений (VSCs), которые содержатся в ротовой полости. Кроме того, комбинация и количество ее компонентов, описанных в данной заявке, меньше, чем при их индивидуальном применении; получаются приемлемые для потребителя и эффективные оральные композиции, которые снижают уровень VSCs, при этом неприятный запах из ротовой полости уменьшается.
3
Как было указано выше, при индивидуальном применении солей цинка или изотиоцианатов эффективность наблюдается в течение короткого промежутка времени или вообще нет эффективности при уменьшении уровня некоторых летучих серосодержащих соединений (таких как метилмеркаптан (CHSH)).
Комбинация Заявителей, состоящая из обоих соединений, обеспечивает эффективное уменьшение многих VSCs в течение продолжительного времени, даже после пережевывания или потребления. Кроме того, комбинация солей металлов и изотиоцианатов имеет органолептически приятный вкус, который приемлем для потребителей, по сравнению с индивидуальным применением каждого из соединений в больших количествах.
Композиции, используемые согласно данному изобретению, содержат соль цинка и соединение, экстрагированное из горчичного масла, такое как аллилизотиоцианат, ("AITC"), или синтетический или полусинтетический эквивалент этого соединения. Обычно AITC представляет собой экстракт из горчичных масел.
Комбинация соли цинка и изотиоцианата обеспечивает желательный эффект от применения изобретения Заявителей. Более конкретно, эффективное количество лактата цинка и аллилизотиоцианата в оральной композиции согласно данному изобретению зависит не только от относительного количества, которое обеспечивает повышение активности против летучих серосодержащих соединений, но также от того, обеспечивается ли получение вкуса, который приемлем для потребителей. Согласно одному из аспектов изобретения эффективное весовое отношение соль цинка/изотиоцианат в оральной композиции составляет по меньшей мере 0.1:1, обычно по меньшей мере 0.5:1 и, предпочтительно, по меньшей мере 1:1. Это весовое отношение может быть равно 100:1 и выше, обычно от 1:1, и, предпочтительно, до 10:1. Типичное весовое отношение этих соединений находится в интервале между 0.5:1 до примерно 50:1 и, предпочтительно, между 1:1 и 20:1.
Согласно одному из вариантов отношение соли цинка к изотиоцианату находится в пределах от 1:1 до примерно 20:1, при этом соль цинка представляет собой органическую соль цинка и изотиоцианат представляет собой аллилизотиоцианат.
Согласно другим вариантам данного изобретения соль цинка содержится в оральной композиции в количестве от примерно 0.001 до примерно 0.50 вес.%. Такое количество зависит от количества изотиоцианата, применяемого для получения улучшенного результата для уменьшения содержания летучих серосодержащих соединений (VSCs). Согласно одному из вариантов соль цинка содержится в оральной композиции в количестве от примерно 0.001 до примерно 1 вес.%. Согласно другим вариантам соль цинка содержится в количестве менее 0.50 вес.%, например, соль цинка может содержаться в количестве от примерно 0.01 до примерно 0.25 вес.%. В соответствии с одним предпочтительным вариантом лактат цинка содержится в оральной композиции в количестве, равном примерно 0.10 вес.%. В целом, количество соли цинка ниже того уровня, который обеспечивает неприятный вкус.
Соль цинка может представлять обычно используемую органическую соль цинка, включая глюконат цинка, лактат цинка, ацетат цинка, цитрат цинка и их комбинации. Далее, изотиоцианат содержится в оральной композиции в количестве от примерно 0.001% до примерно 1 вес.%. Согласно другим вариантам изотиоцианат содержится в оральной композиции в количестве менее 1%. Согласно одному предпочтительному варианту аллилизотиоцианат содержится в оральной композиции в количестве, равном примерно 0.01 вес.%. Аллилизотиоцианат можно обнаружить при помощи газового хроматографа, соединенного с масс-спектрометром (GC-MS). Изотиоцианат может быть природным или может иметь неприродное происхождение, это могут быть, но без ограничения, сульфорафан (SFN), аллилизотиоцианат (AITC), фенетилизотиоцианат (PEITC), бензилизотиоцианат (BITC), 3-морфолинопропилизотиоцианат, фенилизотиоцианат и норборнилизлоцианат ([эндо-2-ацетил-экзо-6-изотиоцианатонорборнан, экзо-2-ацетил-экзо-6-изотиоцианатонорборнан, экзо-2-ацетил-экзо-5-изотиорцианатонорборнан], который может быть синтезирован из сульфорафана или из коммерчески доступного 2-ацетил-5-норборнена) и любая их комбинация.
Оральные композиции согласно данному изобретению содержат эффективное, снижающее содержание VSC количество соли цинка и изоцианата вместе с подходящим носителем. Подходящим носителем обычно служит приемлемый для употребления в пищу или приемлемый для контакта с пищей материал, в который соль цинка и изотиоцианат, применяемые согласно изобретению, могут быть введены или диспергированы без появления неблагоприятного эффекта. Типичным подходящим носителем является растворимый в воде твердый материал или поддающийся пережевыванию твердый материал, такой как кондитерский состав. Другой подходящий носитель представляет собой средство для чистки зубов, такое как зубная паста или зубной порошок. Другие подходящие носители для кошек, собак и других животных включают, но без ограничения, жевательные продукты, бисквиты, крупноразмолотый корм (сухой) и консервы (в соусе/мягкие).
Термин "кондитерская композиция", применяемый в данной заявке, включает жевательные резинки, а также орально растворимые таблетки, гранулы и леденцы. Слюна растворяет леденец или жевательную резинку и ускоряет продолжительный контакт с оральными поверхностями таким образом, что доставка агентов, уменьшающих содержание VSC, в леденец, таблетку, гранулу или жевательную резинку обеспечивает адекватную дозу активных ингредиентов, которая доставляется к оральной поверхности, когда такие продукты используются. Или же кондитерская композиция может быть в виде покрытия, листа, пленки, сиропа или суспензии.
Согласно одному из вариантов оральная композиция может быть в виде жевательной резинки, которая пригодна для жевания и которая содержит эластомер в количестве 2% или более по весу от композиции. В общем, составы жевательной резинки поддаются жеванию или пластикации потребителями, что представляет собой процесс, во время которого пища раздавливается или размельчается зубами. Такие составы жевательных резинок могут быть в виде различных форм, например гранул, шариков, квадратиков, ромбиков, палочек и т.д., и могут содержать покрытие на основе различных материалов, включая, но без ограничения, сахара, полиолы, шоколад, сиропы, пленки и т.п. в отдельности или в виде любой их комбинации. В раствор для получения покрытий могут быть добавлены природные или искусственные красители и их комбинации, высокоинтенсивные подсластители и ароматизаторы. В случае гранул или жевательных резинок с покрытием соли цинка могут быть введены в состав покрытия или в ядро жевательной резинки.
Жевательная резинка согласно данному изобретению не содержит сахара, но содержит соль цинка и изотиоцианат для уменьшения содержания VSCs в полости рта. В дополнение составы жевательных резинок обычно содержат основу жевательной резинки, один или более пластифицирующих агентов, по меньшей мере один подсластитель и по меньшей мере один ароматизирующий агент.
В соответствии с одним из вариантов данного изобретения получают жевательную резинку, содержащую лактат цинка в количестве от примерно 0.002% до примерно 2% по весу и аллилизотиоцианат в количестве от 0.001% до примерно 5% по весу, при этом эта жевательная резинка приводит к уменьшению содержания совокупности VSCs в течение периода, составляющего до 180 мин после пережевывания. В соответствии с одним из вариантов данного изобретения получают жевательную резинку, содержащую соль цинка в количестве, равном примерно 0.10% по весу, и изотиоцианат в количестве, равном примерно 0.01% по весу. Можно использовать разные изотиоцианаты, природные и неприродные, и их комбинации. Жевательная резинка пережевывается в течение по меньшей мере 5 мин, по меньшей мере 10 мин или в течение по меньшей мере 15 мин. Снижение общего содержания VSC происходит сразу же после пережевывания или в течение по меньшей мере 30 мин, 60 мин, обычно по меньшей мере 90 мин и, предпочтительно, в течение 120 мин.
Согласно одному из вариантов аллилизотиоцианат высвобождается из жевательной резинки в ротовую полость пользователя в количестве по меньшей мере 50%.
Согласно другому варианту получают твердый леденец, не содержащий сахара и содержащий менее 0.50% по весу соли цинка и менее 1% по весу изотиоцианата.
Не ограничиваясь какой-либо теорией относительно данного изобретения, полагают, что минимальное наиболее эффективное количество соли цинка для снижения содержания летучего серосодержащего соединения (VSC) составляет в оральной композиции от примерно 100 мкг/мл (100 мг/кг или частей на миллион (м.д.)) до примерно 2500 мкг/мл (2500 м.д.) и количество изотиоцианата равно от 10 мкг/мл (10 м.д.) до примерно 1000 мкг/мл (1000 м.д.).
Согласно одному из вариантов количество аллилизотиоцианата в оральной композиции составляет менее 50 м.д.
Согласно предпочтительному варианту минимальный наиболее эффективный уровень лактата цинка для устранения летучего серосодержащего соединения (VSC) составляет в оральной композиции от 100 мкг/мл до примерно 2000 мкг/мл и изотиоцианат выбирают из группы, состоящей из аллилизотиоцианата, бензилизотиоцианата, фенетилизотиоцианата и сульфорафана, при этом количество изотиоцианата составляет от 10 мкг/мл до примерно 500 мкг/мл.
Согласно одному из аспектов данного изобретения получают оральную суспензию, в которой соль цинка содержится в количестве примерно 1250 мкг/мл и неприродный изотиоцианат - в количестве примерно 1000 мкг/мл.
III. ДАННЫЕ
2
3
а. Комбинация лактата цинка и аллилизотиоцианата (AITC) для снижения содержания многих VSCs: HS и CHSH
2
3
2
3
2
3
2
3
3
Способ получения: получали смесь сернистого водорода (HS) и метилмеркаптана (CHSH) путем смешения 5 ч HS и 1 ч CHSH в водном растворе фосфатного буфера (PBS) при pH 7.4. Конечная концентрация HS и CHSH в растворе была равна 200 и 40 м.д., соответственно. Конечное содержание VSC в пробирке для испытаний было равно 1.2 мг. Хотя концентрация HS и CHSH в пространстве над жидкостью была значительно больше их содержания в ротовой полости (200-500 частей на миллиард) при наличии неприятного запаха, общее количество VSC было близким к количеству, содержащемуся в полости рта. Затем 5 мл смеси VSC выдерживали в пробирке объемом 22 мл, плотно закрытой винтовым колпачком, при температуре 37°C в течение 5 мин. Образец из пространства над жидкостью впрыскивали в колонку газового хроматографа с детектором SCD. На Фигуре 4 показаны результаты опыта (контроль). Площадь большого пика CHSH отражает его большую летучесть в свободном пространстве над жидкостью по сравнению с летучестью сернистого водорода.
Отдельно 1 мг лактата цинка или 1 мг аллилизотиоцианата (AITC) или комбинацию 1 мг лактата цинка и 1 мг аллилизотиоцианата (AITC) добавляли в каждую пробирку со свободным пространством над жидкостью, содержащую 5 мл смеси VSC, и выдерживали при температуре 37°C в течение 5 мин. Образец из каждого свободного пространства над жидкостью впрыскивали в колонку GC при помощи автоматического самплера Combi-Pal.
Количество серы определяли при помощи хемилюминесцентного детектора сульфидов Agilent SCD-355.
2
3
2
3
2
3
На Фигуре 4 показано, что аллилизотиоцианат (AITC) и лактат цинка (ZnL или ZL) обладают эффективным действием против совокупности VSCs (HS и CHSH); 1 мг AITC устраняет 98% HS и 78% CHSH; 1 мг ZL устраняет 98% HS и 0% CHSH.
б. Оценка представителем экспертной организации вкуса и органолептических свойств резинки с AITC-ZL
Для оценки органолептических и вкусовых свойств резинки с AITC-ZL был проведен ESA (экспертный сенсорный анализ) шестью обученными для этой цели экспертами. Каждый эксперт жевал контрольную резинку или экспериментальную резинку в течение 6 мин. Контрольная резинка не содержала AITC, а экспериментальные жевательные резинки содержали 0.01% (100 м.д.) AITC и 0.1% (1000 м.д.) лактата цинка, данные приведены в Таблице 5. Эксперт оценивал интенсивность сладости, интенсивность горького вкуса и степень привкуса по 9-балльной шкале (0 - самая низкая интенсивность; 9 - самая высокая интенсивность). На Фигурах 5-7 показаны результаты этих испытаний.
Для следующих жевательных резинок основу жевательной резинки нагревали до 85°C в смесителе. В нагретую основу жевательных резинок добавляли лактат цинка, сорбит, интенсивные подсластители, глицерин и сироп сорбита. Аллилизотиоцианат добавляли к ароматизирующему агенту и тщательно перемешивали перед добавлением в смеситель.
После добавления остальных ингредиентов жевательной резинки массу раскатывали на листы и разрезали на полоски. Каждая полоска весила 2.7 г. В Таблице 5 ниже приведены составы экспериментальных резинок.
Результаты
Данные, показанные на Фигурах 5-7, показывают, что между экспериментальной резинкой А и контрольной резинкой не было статистически значимой разницы в показателях степени привкуса (включая вяжущие свойства) и интенсивности горечи, не было значительной разницы и при измерении интенсивности сладости. Эти результаты являются доказательством того, что изобретение Заявителей позволяет получить уникальное, недорогое, приятное для потребителей и легко доступное средство для уменьшения неприятного запаха из ротовой полости, который связан с наличием VSCs.
в. Клиническое определение свежести дыхания
Для оценки свойств жевательной резинки, содержащей лактат цинка и аллилизотиоцианат (AITC), было проведено рандомизированное двойное слепое исследование. По критериям включения и исключения отобрали 15 субъектов и проводили исследование. Перед проведением испытаний субъектов проинструктировали, чтобы они воздержались от проведения процедуры гигиены полости рта, еды и питья, каждый субъект делал выдох в колонку газового хроматографа для получения данных об исходном содержании VSC. Затем все субъекты пережевывали 1 дозу экспериментальной резинки (или контрольной резинки) в течение 12 мин. Сразу же после пережевывания и затем через 60, 120 и 180 мин каждый субъект делал выдох в колонку газового хроматографа. Каждый тест повторяли два раза. Между курсами лечения был перерыв, равный по меньшей мере 2 дн. В Таблице 6 приведены данные клинических испытаний.
(*p<0.05 по сравнению с исходными данными; † p<0.05 по сравнению с контрольной резинкой)
Результаты
При применении основы резинки не происходит статистически значимого уменьшения неприятного запаха, о чем свидетельствует измерение общей концентрации VSCs через 60, 120 и 180 мин при помощи газового хроматографа. В действительности, содержание VSCs в этом случае увеличилось на 3%, 44% и 46% через 60, 120 и 180 мин, соответственно. Жевательные резинки, содержащие только AITC, уменьшали неприятный запах из ротовой полости на 67%, 32%, 29% и 9%, сразу же после окончания пережевывания, через 60, 120 и 180 мин, соответственно. Пережевывание жевательной резинки, содержащей AITC-ZL, статистически значимо снижало общее содержание VSCs на 87%, 56%, 48% и 24% сразу же после окончания пережевывания, через 60, 120 и 180 мин, соответственно.
Следовательно, результаты показывают, что комбинация изотиоцианата и соли цинка снижает количество компонентов композиции по сравнению с их применением в отдельности, при этом получается композиция, имеющая хороший вкус и приятная для потребителей с органолептической точки зрения, которая эффективна против совокупности VSCs, приводя к уменьшению неприятного запаха из полости рта. Кроме того, эта композиция обеспечивает свежесть дыхания в течение по меньшей мере 60 мин после ее использования.
Согласно одному из вариантов получают жевательную резинку, содержащую менее 0.2 вес.% соли цинка и менее 0.02 вес.% изотиоцианата, обеспечивающую свежее дыхание в течение по меньшей мере 2 ч после ее использования потребителем.
Материалы для получения основы жевательных резинок хорошо известны из уровня техники и включают природные или синтетические вещества или их смеси. Основу жевательной резинки можно вводить в состав самой жевательной резинки в количестве от примерно 10 до примерно 40 вес.% и, предпочтительно, от примерно 20 до примерно 35 вес.%.
Согласно данному изобретению также можно использовать пластифицирующие/смягчающие агенты, применяемые в составах жевательных резинок, они включают желатин, воски и их смеси в количестве от примерно 0.1 до примерно 5 вес.%. Подсластитель, используемый в практике данного изобретения, может быть выбран из широкого круга материалов, и он может быть тоже искусственным и полиольным подсластителем, применяемым для приготовления таблеток, гранул и леденцов. Полиольные подсластители, такие как сорбит и мальтит, содержатся в составах жевательных резинок в количествах от примерно 40 до примерно 80 вес.% и, предпочтительно, от примерно 50 до примерно 75 вес.%. Искусственный подсластитель содержится в составах жевательных резинок в количествах от примерно 0.1 до примерно 2 вес.% и, предпочтительно, от примерно 0.3 до примерно 1 вес.%.
Любая из оральных композиций, описанных в данной заявке, может содержать покрытие. Материалы для получения покрытий, известные специалистам в данной области, включают, но без ограничения, воски, шеллак, карбоксиметилцеллюлозу, сополимер этилена с малеиновым ангидридом или каппа-каррагинан.
Согласно другому варианту изобретения оральная композиция может содержать тригеминальное стимулирующее средство или вкусовое вещество, включая, но без ограничения, ментол и другие охлаждающие соединения, такие как WS-23 и соединения карбоксамида, и жгучие соединения, такие как, без ограничения, капсаициноиды и пиперины.
Как показано более подробно ниже, изобретение предусматривает разные оральные композиции. Соответственно, в данной заявке описаны разные варианты данного изобретения, но оно не ограничивается следующими примерами.
ПРИМЕР 1
Получали составы жевательной резинки (обозначенные как композиции Е, F и G), содержащие изотиоцианаты и соли цинка.
ПРИМЕР 2
Данное изобретение иллюстрируется, но без ограничения, составом прессованной таблетки (обозначен как композиция Н), содержащим аллилизотиоцианат и цитрат цинка:
Ингредиенты
Вес.%
Сорбит
97.14
Стеарат магния
1.00
Мятное масло
0.10
Подсластители
1.00
Цитрат цинка
0.75
Аллилизотиоцианат (AITC)
0.01
ПРИМЕР 3
Настоящее изобретение ниже иллюстрируется, но без ограничения, составом твердого леденца (обозначен как композиция I):
Ингредиенты
Вес.%
Изомальт
97.83
Ксилит
1.05
Высокоинтенсивный подсластитель
0.07
Ароматизатор
0.04
Лактат цинка
1.00
Фенетилизотиоцианат
0.01
ПРИМЕР 4
Настоящее изобретение ниже иллюстрируется, но без ограничения, составом собачьей галеты (обозначен как композиция J). Галета для собак была приготовлена обычным методом и содержит следующие компоненты:
Ингредиенты
Вес.%
Размолотая пшеница
30.0
Овес и отруби
17.0
Крупа и семена
16.5
Глютен
7.5
Сахар
6.0
Жиры
5.0
Ароматизаторы, вкусовые вещества
7.5
Витамины и минералы
9.95
Лактат цинка
0.50
Аллилизотиоцианат (AITC)
0.05
Данное изобретение не ограничивается описанными выше вариантами и может быть изменено. Содержащееся в данной заявке описание предпочтительных вариантов, включая примеры, предназначено только для ознакомления специалистов в данной области с данным изобретением, его принципами и практическим применением для того, чтобы такие специалисты могли адаптировать и применить это изобретение в его различных формах, выбор которых зависит от конкретного назначения.
Что касается применения слова (слов) "содержат", "содержит" или "содержащий" по всему тексту заявки (включая приведенную ниже формулу), то если из контекста не следует иное, эти термины применяются таким образом, чтобы они понимались как открытые, неограничительные, а не как исключающие термины, заявители, составляя это описание, имели в виду, что эти термины должны использоваться именно таким образом.