ЖЕВАТЕЛЬНАЯ КОНДИТЕРСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗУБОВ ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗУБНОГО НАЛЕТА
CHEWING CONFECTIONARY COMPOSITION FOR TEETH PREVENTING DENTAL DEPOSIT

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники, к которой относится изобретение
1.
Настоящее изобретение относится к жевательной кондитерской композиции, которая уменьшает присутствие зубного налета на жевательной поверхности зубов, и, в особенности, изобретение относится к жевательной кондитерской композиции, которая содержит небольшое, но эффективное количество фермента, действующего таким образом, что он разрушает зубной налет или препятствует его образованию и адгезии на зубной поверхности.
Известный уровень техники
2.
Композиции для полости рта, такие как зубные пасты, гели, эликсиры для полости рта, предназначены для разрыхления и удаления зубного налета, в сочетании с режимом регулярной чистки зубов. Зубной налет наблюдается, по некоторым показателям, в виде пленки практически на всей зубной поверхности. Он является побочным продуктом роста микробов и включает в себя плотный микробный слой, состоящий из массы микроорганизмов, встроенных в полисахаридную матрицу. Зубной налет сам по себе прочно прилипает к зубной поверхности и с трудом удаляется даже при режиме скрупулезного соскабливания. Кроме того, после удаления зубной налет быстро восстанавливается на зубной поверхности. Зубной налет может образовываться в любой части зубной поверхности и, в особенности, откладывается в области краевой десны, в трещинах эмали и на поверхности зубного камня. Образование налета на зубах сопряжено с проблемами, обусловленными тенденцией зубного налета накапливаться и, в конечном счете, вызывать гингивит, периодонтит и другие типы периодонтальных заболеваний, а также зубной кариес и зубной камень.
Образование зубного налета - непрерывный процесс. Несмотря на то что доступны различные продукты для ротовой полости, сдерживающие образование зубного налета, такие как зубные пасты и жидкости для полоскания рта, но у этих продуктов есть недостаток, заключающийся в том, что действие их является относительно кратковременным, проявляется оно в период чистки зубов щеткой или при полоскании рта этими препаратами. Другим недостатком этих зубных паст и жидкостей для полоскания рта является неспецифическое, нерегулярное использование их, как и большинство продуктов зубной гигиены, они используются один или, возможно, два раза в день, и редко в тот момент, когда в них есть особая необходимость, например после еды или перекуса. Таким образом, пищевые продукты накапливаются в результате питания в течение дня и остаются в ротовой полости на длительный период времени, вследствие этого стимулируется рост микробов и образование зубного налета на зубной поверхности.
Из существующего уровня техники известно включение противомикробных веществ в композиции для полости рта, где эти вещества разрушают или угнетают бактерии полости рта, обуславливающие образование зубного налета. Другие вещества также включаются в композиции для полости рта для уменьшения образования налета на зубах. Например, известно включение в композицию для полости рта таких ферментов, как протеазы и карбогидразы, эти ферменты разрушают зубной налет или препятствуют его образованию и адгезии бактерий на зубной поверхности.
Жевательные таблетки и жевательные резинки используются как среда для введения различных химических веществ на зубную поверхность, включая ферменты, такие как амилаза (US 4740368), оксидоредуктазы, такие как глюкооксидаза и лактопероксидаза (US 4564519).
Однако особо важным требованием, предъявляемым к этим композициям, является требование стабильности и длительного срока хранения, что обуславливается ограничениями в использовании этих композиций из-за обычной нестабильности под влиянием внешних условий: влажности и температуры, включенных в эти композиции активных веществ, обеспечивающих такие их преимущества для полости рта, как уменьшение зубного налета, и, как результат нестабильности, концентрации веществ понижаются ниже эффективно действующих концентраций, и особенно это касается ферментов, которые денатурируют при производственных процессах.
Ввиду затруднений использования зубной пасты и жидкостей для полоскания рта при пребывании вне дома для данной области требуются портативные продукты в форме жевательных кондитерских изделий, таких как таблетки и жевательные резинки, которые можно использовать в течение всего дня, особенно после еды, и которые имеют преимущества в действии против зубного налета, сопоставимые с теми, которые обеспечиваются регулярной чисткой зубной пастой или использованием полосканий для рта.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением предлагается жевательная кондитерская композиция, такая как жевательная таблетка или жевательная резинка, которая содержит небольшое, но эффективное количество фермента, уменьшающего зубной налет, подсластитель, не вызывающий кариес, и в случае необходимости пластифицирующее/смягчающее вещество.
Благодаря неотъемлемой особенности жевательной таблетки или жевательной резинки в результате продолжительного контакта с зубной поверхностью в процессе жевания продукта из слюны образуется содержащая ферменты паста, обволакивающая зубную поверхность. Введение фермента в жевательную таблетку или жевательную резинку гарантирует, что достаточные дозы фермента могут доставляться, когда продукт жуется потребителем. Жевательная кондитерская композиция по настоящему изобретению являются портативной и может быть упакована для хранения и потребления в любое время и в любом месте, в пакетики или пульверизаторы.
Когда жевательную кондитерскую композицию согласно настоящему изобретению помещают в рот и жуют, происходит освобождение небольших количеств эффективного против зубного налета фермента из композиции в слюну, в процессе чего он может достигать поверхности зубов, предотвращая дальнейшее накопление зубного налета. Таблетка или жевательная резинка согласно настоящему изобретению формируется таким образом, что освобождение фермента происходит за период от 0,5 до 2 минут. Постоянное ежедневное использование жевательных таблеток или жевательных резинок согласно настоящему изобретению приведет к максимальному уменьшению зубного налета с зубов потребителя.
Термин «жевательная кондитерская композиция», как он здесь используется, означает жевательную резинку, жевательные и растворимые во рту таблетки, пастилки и ромбовидные пластинки-леденцы.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Композиция согласно настоящему изобретению, как указано, представляет собой жевательный продукт, уменьшающий зубной налет и содержащий в качестве активного ингредиента фермент протеазу. Предпочтение отдается продукту без сахара.
Образец жевательной таблетки против зубного налета, в соответствии с практическим осуществлением настоящего изобретения, содержит примерно от 0,1 до 3% (массовых) фермента, от 0,5 до 5% (массовых) комбинации пластифицирующего/смягчающего ингредиента и примерно от 50 до 90% (массовых) не вызывающего кариес подсластителя. В добавление к вышеуказанным ингредиентам таблеток в составе жевательной резинки будет содержаться от 10 до 40% (массовых) гуммиосновы.
Поскольку вода способствует денатурации фермента папаина, вода в жевательном кондитерском продукте по настоящему изобретению должна присутствовать в относительно низких концентрациях с целью обеспечения максимальных стабильности и срока хранения для жевательного продукта. Для этой цели был найден необходимый показатель ограничения общего количества воды, присутствующей в жевательном продукте, составляющий не более 5% (массовых).
Ферменты
Ферменты, пригодные для практического осуществления настоящего изобретения, включают карбогидразы, такие как глюкоамилаза, и ферменты, экстрагируемые из природных фруктовых продуктов, такие как протеазы, которые разрушают или гидролизуют белки.
Ферменты протеазы, пригодные для практического осуществления настоящего изобретения, включают в себя те ферменты, которые экстрагируют из природных фруктовых продуктов. Протеолитические ферменты получают из природных источников или при использовании микроорганизмов, получающих подходящие источник азота и источник углерода. Примеры протеолитических ферментов, пригодные для практического осуществления настоящего изобретения, включают в себя существующие в природе папаин (из папайи), бромелайн (из ананаса), а также сериновые протеазы, такие как химотрипсин. К дополнительным ферментам относятся фицин и алкалаза. Папаин является протеолитическим ферментом, предпочтительным для использования при практическом осуществлении настоящего изобретения, папаин имеет активность от 150 до 939 MCU на миллиграмм, в соответствии с определением по тесту коагуляции молока (Milk Clot Assay Test), проведенному Biddle Sawyer Group (см. J.Biol.Chem., vol.121, pages 737-745). Протеазные ферменты включаются в композицию, по настоящему изобретению, в концентрации приблизительно от 0,1 до 3% (массовых) и, предпочтительно, в концентрации приблизительно от 0,2 до 2% (массовых).
Ферменты, которые могут быть использованы в комбинации с протеолитическими ферментами и глюкоамилазой, включают в себя карбогидразы, такие как глюкоамилаза, альфа-амилаза, бета-амилаза, танназа, и липазы, такие как растительная липаза, гастральная липаза и панкреатическая липаза.
Глюкоамилаза является осахаривающей глюкоамилазой, образующейся в процессе культивирования Aspergiullus niger. Этот фермент способен гидролизовать как альфа-D-1,6-гликозидные группы, так и альфа-1,4-гликозидные связи глюкозосодержащих олигосахаридов. Дополнительными используемыми карбогидразами согласно изобретению является альфа- и бета-амилазы, декстраназы и мутаназы. Глюкоамилаза является предпочтительным ферментом и вводится в состав композиции для ротовой полости по настоящему изобретению в концентрации приблизительно от 0,001 до 2% (массовых) и, предпочтительно, в концентрации приблизительно от 0,01 до 0,55% (массовых).
Фермент липаза, осуществляющий выборочное расщепление жиров и масел по 1,3-положениям, получен из селекционированного штамма Aspergiullus niger. Фермент имеет максимальную липолитическую активность при значениях рН от 5,0 до 7,0 при тестировании его с оливковым маслом. У фермента измеренная активность составляет 120 000 липазных единиц на грамм. Липаза может быть включена в состав средства по уходу за зубами в концентрации приблизительно от 0,010 до 5,0% (массовых) и, предпочтительно, в концентрации приблизительно от 0,02 до 0,10% (массовых).
Присутствие фермента танназы может быть также полезно для дополнительного содействия в устранении наружной окраски. Ферменты танназы были выделены из Aspergiullus niger и Aspergiullus allianceus и используются в гидролитическом расщеплении таннинов, известных в качестве веществ, изменяющих окраску зубной поверхности.
К другим подходящим ферментам, которые может охватывать настоящее изобретение, относится лизоцим, полученный из яичного белка и содержащий одну полипептидную цепь, имеющую четыре сшивки посредством дисульфидных связей, и имеющий молекулярную массу 14 600 дальтон. Фермент может проявлять бактерицидные свойства, способствуя гидролитическому расщеплению бактериальной клеточной стенки, разрушая гликозидные связи между первым углеродным атомом молекулы N-ацетилмурамовой кислоты и четвертым углеродным атомом молекулы N-ацетил-D-глюкозамина, за счет которых in vivo происходит полимеризация этих двух углеводов с образованием полисахаридов клеточной стенки. Кроме того, пектиназа, фермент, присутствующий в большинстве растений, способствует гидролитическому расщеплению полисахарида пектина до сахаров и галактуроновой кислоты. И, наконец, глюканаза, которая может применяться для катализа разрушения сложных углеводов до глюканов и гидролитического расщепления бета-глюкана до глюкозы.
Вещества, стабилизирующие ферменты
Стабилизирующие ферменты вещества, которые защищают фермент от инактивации за счет металл-хелатирующих включений, присутствуют в жевательной кондитерской композиции, согласно настоящему изобретению, в их число может входить этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) и глюконат натрия в концентрациях от 0,01 до 1% (массовых), предпочтительно, в концентрациях от 0,1 до 0,5% (массовых). К веществам, стабилизирующим ферменты от процессов окисления, относятся восстанавливающие вещества, такие как бисульфит натрия, галлаты металлов, станнат калия, станнат натрия, сульфат аммония, 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокситолуол (BHT), витамин Е (α,β,γ-формы)/витамин Е ацетат и аскорбиновая кислота. При практическом осуществлении настоящего изобретения предпочтительным веществом, используемым для стабилизации фермента, является станнат калия. Восстанавливающее вещество согласно настоящему изобретению присутствует в составе композиции для полости рта в концентрациях приблизительно от 0,05 до 1,5% (массовых), предпочтительно, в концентрациях приблизительно от 0,1 до 0,75% (массовых).
ТАБЛЕТКИ
Пластифицирующие/Смягчающие вещества
К пластифицирующим/смягчающим веществам, пригодным для использования в приготовлении таблеток при практическом осуществлении настоящего изобретения, относятся пропиленгликоль, глицерол, ацетилированный моноглицерид, глицерилтриацетат, глицерилдиацетат, лецитин, глицерин и смеси этих веществ. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используется комбинация лецитина и глицерина, обычно в следующих количествах: приблизительно от 0,5% до 3,0% (массовых), от 0,1% до 1,0% лецитина и приблизительно от 1,0% до 1,0% (массовых) глицерина, масса которых рассчитывается от массы всей композиции жевательной таблетки.
Подсластители
К веществам-подсластителям, используемым в качестве ингредиентов при практическом осуществлении настоящего изобретения, относятся сыпучие подсластители, такие как полиолы, содержащие от 5 до 12 атомов углерода, имеющих в качестве заместителей от 5 до 9 гидроксильных групп, к таким относятся сахарные спирты, включая ксилитол, сорбитол, маннитол. Сахарные спирты обеспечивают сыпучесть или текстуру жевательной композиции согласно настоящему изобретению, и применяются в количествах приблизительно от 25% до 90% (массовых), предпочтительно, в количествах приблизительно от 40% до 85% (массовых).
К искусственным подсластителям относятся натриевые или кальциевые соли сахарина, соли цикламата, такие как натриевая и ей подобные, и сахарин в форме свободной кислоты, вещества-подсластители на основе дипептидов, такие как метиловый эфир L-аспартил-L-фенилаланина, дигидрохалькон, глицирризин и синтетический подсластитель 3,6-дигидро-6-метил-1,1,2,3-окситиазин-4-он-2,2-диоксид, в частности калиевые (Ацесульфам-К), натриевые и кальциевые соли. Искусственные подсластители присутствуют в жевательных кондитерских композициях согласно настоящему изобретению в концентрациях приблизительно от 0,1 до 1% (массовых).
К предпочтительным сыпучим подсластителям относятся Ликазин, коммерческая доступная смесь сорбитола, малитола и высокомолекулярных декстранов, информация о которой предоставлена в Re 26969, и Изомальт, сахарный спирт дисахаридной структуры, такой как альфа-D-глюкопиранозил-1,6-маннитол, его изомер, альфа-D-глюкопиранозил-1,6-сорбитол, или их смесь, получаемая гидрированием палатинозы, которая произведена из сахарозы, как сырьевого материала, действием на нее гликозилтрансферазой. Предпочтительным искусственным подсластителем является аспартам.
В предпочтительном варианте практического осуществления данного изобретения, в качестве вещества-подсластителя применяется комбинация искусственного подсластителя, такого как аспартам и ацесульфам, и сыпучего подсластителя, такого как Ликазин или Изомальт, искусственный подсластитель обычно присутствует в количествах приблизительно от 0,05% до 0,3% (массовых) и, предпочтительно, в количествах приблизительно от 0,18% до 0,22% (массовых), Ликазин обычно присутствует в количествах приблизительно от 40% до 60% (массовых) и, предпочтительно, в количествах приблизительно от 45% до 55% (массовых), Изомальт обычно присутствует в количествах приблизительно от 15% до 35% (массовых) и, предпочтительно, в количествах приблизительно от 20% до 30% (массовых).
Вкусовые ароматизирующие вещества
В жевательной композиции согласно данному изобретению используются одно или более вкусовых ароматизирующих веществ, измельченных до состояния жидкой пудры или в инкапсулированной форме. К разнообразным ароматизаторам, использование которых возможно в соответствии с существующим уровнем техники, относятся эфирные масла, такие как масла корицы, мяты курчавой, мяты перечной, ментоловое, березовое, анисовое винтергриновое масло и эвкалиптовое масло. Природные фруктовые ароматизаторы получают из фруктовых эссенций, таких как яблочная, грушевая, персиковая, земляничная, вишневая, абрикосовая, апельсиновая, арбузная, банановая и им подобных; ароматизаторы получают из бобов таких растений, как кофе, какао и им подобных; из винных продуктов кюросао и подобных; и из острых веществ, таких как аффинин, перец, горчица и им подобных. Вкусовые ароматизирующие вещества включаются в состав жевательных кондитерских композиций в концентрациях приблизительно от 0,5 до 5% (массовых) и, предпочтительно, в концентрациях приблизительно от 1,0 до 3,0% (массовых).
Другие ингредиенты
Соли кальция могут быть включены в состав жевательных композиций согласно изобретению в качестве наполнителей и противокариозных веществ. Образцами кальциевых солей, пригодных к применению в качестве противокариесных веществ по настоящему изобретению, например, являются хлорид кальция, нитрат кальция, сульфат кальция, дигидрат фосфата кальция, карбонат кальция, цитрат кальция, гидропирофосфат кальция, глюконат кальция, глицерофосфат кальция, гидроксид кальция, оксид кальция, силикат кальция и им подобные, не ограничиваясь этими. Кальциевые соли присутствуют в таблетке и жевательной резинке в концентрациях приблизительно от 5 до 20% (массовых), предпочтительно, от 7 до 10% (массовых). Щелочные вещества, такие как бикарбонат натрия, могут быть включены в жевательную кондитерскую композицию согласно настоящему изобретению для придания композиции дополнительных свойств, направленных на очистку и освежение полости рта.
Жевательная резинка
Предпочтительным вариантом жевательной резинки согласно настоящему изобретению является жевательная резинка без сахара, содержащая фермент, так как жевательная резинка без сахара не вызывает разрушения зубов. Рецептуры жевательных резинок, в которые могут быть включены ферменты, согласно настоящему изобретению, хорошо известны в соответствии с уровнем техники и обычно включают в дополнение к жевательной гуммиоснове одно или более пластифицирующих веществ; по меньшей мере одно вещество-подсластитель и по меньшей мере одно вкусовое ароматизирующее вещество.
Материалы для гуммиосновы, пригодные для использования при практическом осуществлении изобретения, известны в соответствии с уровнем техники, к ним относятся природные или синтетические гуммиосновы или их смеси. К типичным представителям природных смол или эластомеров относятся чикл (chicli), натуральный каучук, джелутонг (jelutong), балата (balata), гуттаперча (guttapercha), лечи каспи (lechi caspi), сорва (sorva), гуттаперча (guttakay), краун смола (crown gum), перилло (perillo) или их смеси. К типичным представителям синтетических смол или эластомеров относятся сополимеры бутадиен-стирольные, полиизобутилен, сополимеры изобутилен-изопреновые.
Гуммиоснова включается в состав продукта - жевательной резинки - в концентрациях приблизительно от 10 до 40% (массовых) и, предпочтительно, в концентрациях приблизительно от 20 до 35% (массовых).
Пластифицирующие/смягчающие вещества, обычно используемые в составе композиций жевательных резинок, к ним относятся желатин, воск и их смеси, могут быть использованы в настоящем изобретении в количествах от 0,1 до 5% (массовых).
В качестве ингредиента, используемого в качестве вещества-подсластителя при практическом осуществлении изобретения, может быть выбран представитель из широкого круга веществ. Как к сыпучим подсластителям, так и к искусственным подсластителям относятся те же подсластители, которые обычно используют для приготовления жевательных таблеток. Сыпучий подсластитель присутствует в композиции жевательной резинки согласно настоящему изобретению в количествах приблизительно от 40 до 80% (массовых) и, предпочтительно, в количествах приблизительно от 50 до 75% (массовых). Искусственный подсластитель присутствует в композиции жевательной резинки согласно изобретению в количествах приблизительно от 0,1 до 2% (массовых) и, предпочтительно, в количествах приблизительно от 0,3 до 1% (массовых).
В дополнение к ингредиентам, перечисленным выше, композиция жевательной резинки может также включать в себя обычно используемые добавки, такие как окрашивающие вещества и вкусовые ароматизирующие вещества, и им подобные. Например, в качестве окрашивающего вещества может использоваться диоксид титана. К разнообразным ароматизаторам, использование которых возможно в соответствии с существующим уровнем техники, относятся эфирные масла, такие как масла корицы, мяты курчавой, мяты перечной, ментоловое, березовое, анисовое и им подобные; природные фруктовые ароматизаторы, полученные из фруктовых эссенций, таких как яблочная, грушевая, персиковая, земляничная, вишневая, абрикосовая, апельсиновая, арбузная, банановая и им подобных; ароматизаторы, полученные из бобов таких растений, как кофе, какао и им подобные. Вкусовые ароматизирующие вещества включаются в рецептуру жевательных резинок в концентрациях приблизительно от 0,5 до 5% (массовых) и, предпочтительно, в концентрациях приблизительно от 1,0 до 3,0% (массовых).
Способ изготовления
При включении ферментов в кондитерскую композицию сложной задачей является сохранение стабильности и активности фермента в процессе хранения. Ферменты являются четвертичными белками, структура, функции и стабильность которых чувствительны к химическому окружению и параметрам процесса производства. Ферменты денатурируют под воздействием агрессивного химического окружения и при высоких температурах. Процессы составления рецептуры и производства оптимально осуществлять при низком влагосодержании и при низкой температуре как для ферментов жевательной таблетки, так и для ферментов жевательной резинки с целью сохранения ферментативной активности и эффективности in vivo.
Жевательная композиция согласно настоящему изобретению изготавливается посредством какого-либо подходящего процесса, при котором протеазные ферменты включаются в твердый материал основы, при этом не применяется вода или используется ограниченное количество абсорбирующих воду ингредиентов, иначе в результате неприемлемые количества воды будут включены в композицию в процессе изготовления или хранения. Кроме того, во время добавления фермента к ингредиентам, используемым для приготовления жевательной композиции, их температура в течение времени прибавления поддерживается менее 80°С. Вследствие этого предельно допустимыми условиями при практическом осуществлении настоящего изобретения являются такие, что содержание воды в композиции должно быть менее 5% (массовых) и, предпочтительно, менее 3% (массовых), и температура, при которой происходит технологический процесс с ферментом, должна быть менее 80°С. Присутствие в композиции воды в количествах, больших чем 5% (массовых), или использование температур, превышающих 80°С, приведет к денатурации протеазного фермента, вследствие этого существенно понизится эффективность фермента в его воздействии, направленном на уменьшение налета на зубах.
Один из способов изготовления композиции согласно изобретению предусматривает первоначальное нагревание материала основы до температуры, достаточной для удаления всякой воды из композиции. Затем материал основы охлаждается до температуры, при которой фермент и другие, чувствительные к температуре ингредиенты, такие как пластификаторы, другие подсластители, включаются в материал основы и перемешиваются с ним.
Технологические инструкции на составление рецептуры, оборудование для варианта осуществления изобретения и технологический процесс хорошо разработаны, в соответствии с уровнем техники, для изготовления и упаковки жевательной резинки, жевательных таблеток и ромбовидных пластинок-леденцов. Поскольку фермент является объектом, теряющим качество и инактивирующимся при таких условиях, как сильный деформационный сдвиг и повышенная температура, условия технологического процесса контролируются в течение всего времени, когда в смесь с другими ингредиентами согласно рецептуре добавляется фермент, и все превращается в конечные продукты, таким образом, что температура во время этого добавления в смесь не должна повышаться выше 80°С в течение некоторого длительного периода времени.
Таблетки кондитерской композиции согласно настоящему изобретению обычно изготавливаются путем измельчения ингредиентов и единовременного перемешивания их, после этого ингредиенты прессуются или формуются способом, приемлемым для снабжения их ферментом. Для получения таблеток необходимо иметь легкотекучий материал, обладающий свойствами хорошего однородного затвердевания и который не будет налипать на оборудование для формования или прессовки.
Показательная методика для составления рецептуры композиции жевательной резинки следующая: гуммиоснова сначала расплавляется в нагревательном котле при 55°-65°С. Затем к гуммиоснове добавляются один или более подсластителей, за которыми следуют один или более ароматизаторов, пластификатор. Все ингредиенты затем перемешиваются в течение времени, достаточного для обеспечения надлежащего диспергирования. Затем смесь выдерживается для охлаждения, и добавляется фермент, и смесь разрезается на порции удобного размера.
С целью повышения собственной стабильности, в дополнение к используемым добавкам в процессе приготовления, жевательный продукт в значительной степени освобождается от воды, а конечный продукт должен быть упакован таким образом, чтобы свести к минимуму контакт с воздухом и влагой.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, но понятно, что изобретение ими не ограничивается.
Пример 1
Таблетки, содержащие фермент (папаин), и композиция жевательной резинки были приготовлены с использованием ингредиентов, удовлетворяющих техническим условиям, как это зафиксировано в нижеприведенных Таблицах I и II.
Таблица I
Жевательные таблетки
Ингредиент
Массовый %
Папаин
0,5
Ликазин 75%
48,9
Изомальт
23,1
Гидрированное растительное масло
8,7
Вода
4,8
Желатин (40% раствор)
2,9
Фосфат кальция в крахмальной оболочке
8,7
Смесь моно- и диглицеридов
0,8
Лецитин
0,3
Аспартам
0,05
Аспартам К
0,05
Ванилин
0,05
Глицерин
0,1
Бикарбонат натрия
0,10
Мятный ароматизатор
0,19
.
Жевательные таблетки по Таблице I были приготовлены при кипячении Изомальта, Ликазина, воды, жира, смеси моно- и диглицеридов, глицерина и лецитина при 267-268°F (131°С), после чего был добавлен глицерин, и смесь охлаждалась до 140°F (60°С). Далее после этого были добавлены бикарбонат натрия, папаин, фосфат кальция и остальные ингредиенты. После этого смесь охлаждалась до комнатной температуры 72-77°F (23°С), измельчалась в порошок и прессовалась в таблетки с использованием таблеточного пресса
Таблица II
Жевательная резинка
Ингредиент
Массовый %
Гуммиоснова
31,2
Сорбитол
28,08
Маннитол
5,23
Папаин
1,00
Ацесульфам К
0,16
Аспартам
0,16
Ментоловый порошок
1,00
Жидкий ароматизатор
0,47
Изомальт PF
11,70
Изомальт DC
16,00
Ингибитор комкования, спекания, слеживания*
4,00
Ароматизатор
2,00
* Стеарат магния, тальк, силикагель.
Ферментативная активность папаина
Активность папаина измерялась и контролировалась в папаинсодержащих жевательных таблетках и жевательных резинках с использованием прибора для определения протеаз (Protease Detection kit) от Panvera Corp. Количественное определение протеазной активности на приборе осуществляется с использованием флуоресцеин тиокарбамоил(FTC)-казеинового субстрата. На FTC-казеин действует протеаза, расщепляя казеин до TC-пептидов. Величина протеазной активности определяется посредством измерения флуоресценции, выражаемой в относительных единицах флуоресценции (RFU). Полученный флуоресцентный сигнал пропорционален уровню активности папаина, содержащегося в таблетке или жевательной резинке. Для сравнения были приготовлены жевательные таблетки, обозначенные как «Таблетка А», и жевательная резинка, обозначенная как «Жевательная резинка В», в состав композиции которых не был включен папаин. Активности папаина в жевательной таблетке, приготовленной по данным Таблицы I, и в жевательной резинке, приготовленной по данным Таблицы II, указаны в нижеприведенных таблицах III и IV, как и активности папаина в сравнительных композициях таблетки и жевательной резинки.
Таблица III
Протеазная активность
Флуоресценция жевательной таблетки
Композиция
4 недели (RFU)
8 недель (RFU)
Таблица I
29 000
30 000
А
2 000
2 000
Таблица IV
Флуоресценция жевательной резинки
Композиция
4 недели (RFU)
Таблица II
38 000
B
1 500
Указанные в Таблицах III и IV результаты указывают на то, что ферментативная активность папаина, включенного в состав жевательной таблетки или жевательной резинки, сохраняется как минимум в течении 4-недельного периода.
Эффективность в уменьшении зубного налета in vivo
Жевательная таблетка, приготовленная по данным Таблицы I, тестировалась на способность уменьшать зубной налет спустя 2 часа и 5 часов после жевания испытателями-добровольцами, с использованием выращенного зубного налета in vivo на фиксаторах в виде гидроксиапатитных дисков внутри ротовой полости. Конфокальная микроскопия применялась для визуального наблюдения и количественной оценки изменений площади покрытия зубным налетом и за ультраструктурой зубного налета. Удаление зубного налета измерялось также с помощью обычной световой микроскопии посредством измерения изменений в интенсивности цвета при окрашивании зубного налета с помощью индикатора кристаллического фиолетового до и после обработки. Компьютерное программное обеспечение отображения результатов анализа (Image Pro Analysis Software) использовалось для изображения схемы анализа и представления количественных измерений. Измерялась интенсивность цвета для определения устранения окраски. Большая интенсивность соответствовала большей очищающей эффективности. Эти результаты представлены в нижеприведенной Таблице V.
Таблица V
Эффективность жевательной таблетки в уменьшении зубного налета
Общая площадь (микронІ)
% Уменьшения от начальной величины
Среднее значение площади из анализируемой группы (микронІ)
% Уменьшения
Начальная величина
8681
-
54,45
-
2 часа
3537
59
20,10
63
5 часов
2959
66
26,18
52
Были получены конфокальные изображения зубного налета до обработки (начальная величина), а также через 2 часа и через 5 часов после его обработки таблеткой. Качественный анализ изображений свидетельствует об уменьшении бактериальной зоны покрытия спустя 2 часа и 5 часов после обработки по сравнению с начальной величиной. Анализ изображений использовался для количественной оценки этих наблюдений. Результаты, представленные в Таблице V, указывают на то, что общая площадь зубного налета, измеренная с помощью подсчета минимальных элементов изображения (пикселей), существенно уменьшилась по сравнению с начальной величиной, спустя 2 часа и 5 часов после обработки. Данные Таблицы V также свидетельствуют о том, что среднее значение площади из анализируемой группы бактериального налета существенно уменьшилось после обработки, что служит доказательством существенной эффективности в уменьшении зубного налета без вспомогательных средств и механического содействия.
Во втором исследовании зубного налета, до и после его обработки кристаллическим фиолетовым, наблюдения велись с помощью обычного светового микроскопа. Изображение анализировалось для определения интенсивности белизны (белой окраски), измеренной в пикселях, большее значение пикселей соответствует более белой окраске. Результаты этого исследования представлены в Таблице VI. Диски, имеющие начальное значение окраски, были более интенсивно окрашены (синяя окраска) по сравнению с окраской дисков через 2 часа после их обработки жевательной таблеткой, содержащей папаин. Диски были на 47,3% белее начальной окраски, индикация меньшей окраски соответствует меньшему зубному налету. Аналогичные результаты, как это представлено в нижеприведенной Таблице VII, наблюдали для жевательной резинки с папаином, состав которой соответствует данным Таблицы II.
Таблица VI
Удаление окраски жевательными таблетками
(интенсивность белизны)
*
*
*
Среднее значение
Улучшение по сравнению с начальным значением
Начальноезначение
125
100
-
112,5
-
Послеобработки
240
200
200
213,3
47,3
*Обозначения исследований, проведенных изобретателями.
Таблица VII
Эффективность жевательной резинки в уменьшении зубного налета
Общая площадь (микронІ)
% Уменьшения от начальной величины
Среднее значение площади из анализируемой группы (микронІ)
% Уменьшения
Начальная величина
47832
-
2897
-
2 часа
38137
16
2446
15
5 часов
27267
52
1398
52