Лечебно-профилактическая зубная паста на основе бетулина и глауконита
THERAPEUTIC AND PROPHYLACTIC TOOTHPASTE BASED ON BETULIN AND GLAUCONITE

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и касается средств по уходу за полостью рта.
Задачей, стоящей перед разработчиками данной зубной пасты, являлась задача создания зубной пасты, являющейся альтернативой составам, содержащим фториды, в которую входили бы хорошо известные, зарекомендовавшие себя основы и новые активные компоненты.
3
До сих пор основными средствами, обладающими наиболее выраженными противокариесным и противовоспалительным эффектом, остаются зубные пасты, содержащие фториды. Однако применение фторсодержащих зубных паст не всегда оптимально, потому что в больших концентрациях соединения фтора способны оказывать токсическое действие на организм человека. Особенно это опасно для маленьких детей, которые могут проглотить зубную пасту, а также для людей, проживающих в регионах, где содержание фторидов в воде превышает 1 мг/дм.
Из уровня техники известны составы зубных паст, альтернативные пастам с содержанием фторидов.
2
Например, известна зубная паста (см. патент РФ № 2553623, 26.07.2013). Эта зубная паста, включает: глицерин 3,0 - 5,0; лаурилгликозид 1,5 - 4,0; сорбитол 0,8 -1 ,2; ксилит 0,8 - 1,2; аэросил 1,5 - 3,0; дикальций фосфат 1,0 - 2,0; ксантановая смола 0,8 - 1,5; натрия бензоат 0,5 - 1,0; CO-экстракты тимьяна, шалфея, розмарина 0,01 - 1,8; зеленую глину 8,0 - 18,0; белую глину 10,0 -1 8,0; красную глину 5,0 - 10,0; остальное - вода.
При этом недостатком данной зубной пасты является то, что при чистке зубов она оказывает недостаточное мягкое и действенное очищение полости рта, а также недостаточно эффективна против зубного налёта.
Известна зубная паста (АС SU 1223910 A1), обладающая противовоспалительными свойствами, которые проявляются за счет введения в неё масляного экстракта аира, биоконцентрата лаванды, лимонной кислоты и каолина. Зубная паста содержит: мел, глицерин, натрий карбоксиметил целлюлозу, лаурил сульфат натрия, масло парфюмерное, отдушку, воду, дополнительно содержит масляный экстракт аира, биоконцентрат лаванды, лимонную кислоту, каолин, аэросил и параформальдегид.
Недостатком данной зубной пасты можно считать то, что в данных составах паст присутствуют различные органические экстракты, такие как экстракт аира, биоконцентрат лаванды, экстракты тимьяна, экстракты шалфея, розмарина, которые могут вызывать индивидуальную непереносимость и аллергические реакции.
В результате исследований доступных природных ресурсов интерес разработчика заявляемой зубной пасты привлекли бетулин и глауконитовая пудра.
Бетулин - это основной компонент бетулинола, являющегося комплексом тритерпеноидов коры березы, где бетулин - самый распространённый тритерпеноид, содержание которого в бересте может составлять свыше 35 %. Исследования и индивидуальных и суммы тритерпеноидов, выделенных из различных частей березы, показали их безвредность и разнообразную фармакологическую активность.
Глауконитовая пудра получена из глауконита - природного нетоксичного минерала, который широко распространён в природе и обладает невысокой твёрдостью, благодаря чему его можно использовать в качестве дополнительного абразива в составе зубных паст. Также глауконит является источником кальция и обладает дезинфицирующими свойствами, что способствует борьбе с патогенной микрофлорой полости рта.
Известна зарубежная разработка - зубная паста, в состав которой входит бетулин, заключенный в полиэфир-уретановые нанокапсулы для облегчения транспортировки БАВ к месту действия.( Simandi G. J. Sedimentary phosphate deposits. Mineral deposit profile F07 / G. J. Simandi, S. Paradis, R. Fajber // Geological Fieldwork. - 2011. - No 1. - P. 217-223.)
Недостатком пасты является высокая цена и энергозатратность производства нанокапсул, что не позволяет производство зубной пасты в условиях небольших производств и требует дополнительного дорогостоящего оборудования.
Известна зубная паста (см. патент РФ №№2251407, 16.07.2003. под названием «Лечебно-профилактическое средство для ухода за полостью рта»), в составе которой в качестве биологически активного вещества использован бетулин.
Зубная паста, описанная в данном патенте, включает носитель, целевые добавки и биологически активное вещество растительного происхождения, в качестве которого использован бетулин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
сорбитол 17,5-35,0, натрий карбоксиметилцеллюлоза 1,0-1,2, консервант
0,15-0,5, подсластитель 0,1-0,2, лаурилсульфат натрия 1,0-1,5, диоксид
кремния 18,0-25,0, бетулин 0,5-5,0, монофторфосфат натрия 1,8-2,0,
ароматическая композиция 0,5-1,0, вода очищенная (носитель) остальное.
Недостатком данной зубной пасты является то, что в состав целевой добавки предлагается вводить монофторфосфат натрия с количестве 1,800 - 2,000 мас. %, что может быть не целесообразно в применении данной зубной пасты в районах с повышенным содержанием фторидов в питьевой воде. Также она не рекомендована для применения у детей младшего дошкольного возраста.
Результат патентно-информационного поиска показал, что на сегодняшний день глауконит не содержится в составе гигиенических средств, используемых для полости рта, но известно использование глауконитовой пудры для использования в сельском хозяйстве (патент №2362316, приоритет от 2007.08.27), в частности, для приготовления комбикормов, изобретение позволяет снизить негативное влияние микотоксинов в заражённом комбикорме.
Известно использование глауконита при заживлении ран (патент №2698298, 2018.09.28), характеризующийся тем, что на раневую поверхность местно наносят стерилизованный тонкодисперсный порошок глауконита Бондарского месторождения Тамбовской области, с размером частиц менее 200 мкм, ежедневно, однократно.
На сегодняшний день не известно зубных паст, содержащих в своем составе бетулин и глауконитовую пудру одновременно.
Наше изобретение содержит бетулин и глауконитовую пудру в подобранных пропорциях в составе пасты одновременно.
Технический результат
от использования заявляемого решения - создание нового лечебно-профилактического средства, а именно - зубной пасты с содержанием бетулина и глауконита в качестве активных компонентов.
Данная зубная паста предназначена для гигиены, профилактики и лечения полости рта как детей младшего дошкольного возраста, так и взрослых, преимущественно для лечения воспалительных заболеваний пародонта.
Сочетание многофункциональной активности глауконита и бетулина дает усиленный противовоспалительный эффект - зубная паста обладает противокариесным и полирующим действием. Кроме того, нанесение нашего лечебно-профилактического средства в зубодесневые карманы является клинически эффективным, так как имеет высокую всасываемость без дополнительной транспортировки.
Так как данная зубная паста не имеет в составе компонентов, негативно действующих на эмаль зубов (например - фторидов), она может быть использована в том числе людьми склонными к повышенной чувствительности зубной эмали в любом регионе.
Оптимальное соотношение в составе пасты активных компонентов (бетулин 0,500 - 1,500) : (глауконитовая пудра 3,000 - 8,000 с размером частиц не более 5 мкм), мас. % с остальными компонентами пасты дает возможность получить лечебно-профилактическое средство, обладающее выраженным очищающим и реминерализующим действием, а также хорошими потребительскими свойствами.
Бетулин, бетулиновая кислота и их производные могут проявлять антибактериальное, противовоспалительное и регенирирующее действия.
E.coli
P.aeruginosa
St.aureus
Антибактериальное действие в отношении , , связывают с усилением оксидативного стресса за счет увеличения продукции супероксид-анионных радикалов и увеличения отношения NAD+/NADH⋅H+ в бактериальных клетках, что приводит к гибели бактерий.
Противовоспалительное и регенирирующее действиеобусловлено структурной схожестью бетулина с глюкокортикостероидами, благодаря чему он способен связываться с глюкокортикостероидными рецепторами и влиять на синтез простагландинов, лейкотриенов и других агентов воспаления и иммуносупрессии. Кроме того, бетулин обладает антиэкссудативной и антипролиферативной активностью.
Глауконит - природный нетоксичный минерал, который обладает подходящим составом и невысокой твердостью, благодаря чему его можно использовать в качестве дополнительного абразива в составе зубных паст. Кроме того, богатый минеральный состав глауконита позволяет использовать его в качестве источника кальция и способствует борьбе с патогенной микрофлорой полости рта.
Глауконит проявляет высокую сорбционную активность и выраженную способность к ионному обмену. Сорбционные свойства глауконита объясняются слоистой структурой минерала и наличием активных центров на поверхности.
Катионообменные свойства глауконита объясняются наличием между силикатными слоями минерала обменных катионов (калия, кальция, магния, натрия), способных замещаться на катионы, находящиеся в избытке в окружающей среде.
Предложенная нами разработка не включает в себя дополнительные компоненты такие как эфирные масла и экстракты и поэтому обладает предсказуемыми свойствами, не вызывает раздражений и индивидуальной непереносимости, может быть использована в том числе для гигиены детей младшего дошкольного возраста.
Описание состава
Лечебно-профилактическая зубная паста включает активные вещества, целевые добавки и носитель.
В качестве активного вещества паста содержит бетулин и глауконитовую пудру с размером частиц не более 5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. %:
бетулин 0,500 - 1,500
глауконитовая пудра 3,000 - 8,000
целевые добавки 68,000 - 95,000
вода питьевая носитель остальное.
Целевые добавки могут включать глицерин, кремния диоксид, ксилит, ароматическую композицию, кокосульфат натрия, ксантовая камедь, натрия метилпарабен, натрия пропилпарабен, ментол при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глицерин 50,000 - 70,000
кремния диоксид 15,000 - 20,000
ксилит 1,000 - 2,000
кокосульфат натрия 0,800 - 1,600
ароматическая композиция 0,600 - 0,800
ксантовая камедь 0,600 - 0,800
натрия метилпарабен 0,200 - 0,300
натрия пропилпарабен 0,100 - 0,200
ментол 0,050 - 0,100.
Вода питьевая носитель остальное.
Готовят зубную пасту по стандартным технологическим методикам с использованием стандартного оборудования.
Заявляемое изобретение расширяет ассортимент зубных паст комплексного действия, обеспечивая при этом высокую эффективность в соответствии с заявленным техническим результатом.
В настоящее время на основании полученных результатов проводятся исследования на кафедре стоматологии Кировского ГМУ и ООО «Орбита СП», направленные на оптимизацию рецептуры и технологии разработанных зубных паст и вывод соответствующих продуктов на рынок.
Примеры зубных паст
Составы всех зубных паст в ниже приведенных примерах содержат бетулин и глауконит Белозерского месторождения (см. Табл. 1 и Табл. 2 Приложение).
Бетулин выделен из берёзовой коры методом экстракции этиловым спиртом. Его очистка производилась методом двукратной перекристаллизации из этанола. Полученный экстракт бересты представляет собой легкий пылящий порошок светло-бежевого цвета, легко слеживающийся, практически не растворимый в воде, хорошо смачивающийся концентрированным этиловым спиртом и маслами.
Химический состав экстракта, выделенного из коры березы, представлен в табл. 1 Приложения. Массовая доля бетулина в полученном экстракте составляет более 80%. Выделенный экстракт бересты безопасен по содержанию микроорганизмов и токсичных элементов.
Химический состав глауконита Белозерского месторождения представлен в Приложении - табл. 2.
В составе минерала присутствует кальций в виде обменных катионов (около 2% в пересчете на СаО). Еще одной положительной особенностью глауконита Белозерского месторождения является то, что содержание в нем токсичных элементов невелико. Согласно результатам токсикологических и микробиологических исследований, глауконитовая пудра соответствует требованиям ТР ТС 009/2011.
Глауконит использован в виде глауконитовой пудры с размером частиц не более 5 мкм.
Пример 1
Бетулин 0,500
глауконитовая пудра 3,000
глицерин 60,000
кремния диоксид 17,000
ксилит 1,000
кокосульфат натрия 1,000
ароматическая композиция 0,600
ксантовая камедь 0,600
натрия метилпарабен 0,200
натрия пропилпарабен 0,100
ментол 0,050
вода питьевая 15,950
Пример 2
Бетулин 1,000
глауконитовая пудра 5,000
глицерин 60,000
кремния диоксид 17,000
ксилит 1,000
кокосульфат натрия 1,000
ароматическая композиция 0,600
ксантовая камедь 0,600
натрия метилпарабен 0,200
натрия пропилпарабен 0,100
ментол 0,050
вода питьевая 13,450
Пример 3
Бетулин 1,500
глауконитовая пудра 8,000
глицерин 60,000
кремния диоксид 17,000
ксилит 1,000
кокосульфат натрия 1,000
ароматическая композиция 0,600
ксантовая камедь 0,600
натрия метилпарабен 0,200
натрия пропилпарабен 0,100
ментол 0,050
вода питьевая 9,950.
Полученные образцы зубных паст обладают хорошей очищающей способностью, приемлемыми потребительскими свойствами, безопасны для применения, проявляют реминерализующую активность и выраженный противовоспалительный эффект. По результатам проведенных исследований, после использования зубной пасты с бетулином и глауконитом гигиенический индекс ИГР-У улучшился на 43,1% значения индекса гингивита РМА улучшились на 100%.
После использования зубной пасты с глауконитом и бетулином наблюдалось увеличение содержания кальция на 12,5%, и снижение содержания фосфатов на 5,0%, значение рН снизилось на 0,2 единицы, но осталось в оптимальных пределах для процесса реминерализации зубной эмали. Эти данные могут говорить об увеличении реминерализующего потенциала ротовой жидкости после использования зубной пасты. Вместе с тем отмечалось и уменьшение содержания белка в ротовой жидкости на 64,0%, что говорит о значительном снижении вязкости ротовой жидкости и лучшем самоочищении зубов. Результаты биохимических исследований подтверждаются результатами кристаллоскопических и тезиографических исследований.
По результатам кристаллоскопического исследования фации ротовой жидкости наблюдалось увеличение значений показателей «сложность построения» на 20,2%, «кристаллизуемость» на 25,6%, а степень деструкции снизилась на 24,3%. Эти данные подтверждают результаты биохимических исследований и говорят об увеличении реминерализующего потенциала ротовой жидкости. В фациях ротовой жидкости образовывалось большее число кристаллических папоротникообразных структур по сравнению с 1-ым днем исследования, при этом степень деструкции микропрепаратов снизилась. Это может говорить о наиболее правильном развитии процесса кристаллогенеза, а также об увеличении реминерализующего потенциала ротовой жидкости.
По результатам тезиографического анализа увеличивается реминерализующий потенциал ротовой жидкости, что может быть связано с содержащимся в их составе глауконитом, который может выступать в качестве источника кальция. Уменьшение содержания белка в ротовой жидкости после использования данных зубных паст может быть связано с хорошими сорбционными свойствами глауконита.
После использования зубной пасты с бетулином и глауконитом произошло понижение показателя ОМЧ на 93,0%. На 21-ый день Porfiromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Tannerella forsythensis, Treponema denticola не были обнаружены, а численность Actinobacillus actinomycetemcomitant и Candida albicans снизилась на 99,8 % и на 90,0% соответственно. Эти данные подтверждают выраженный антибактериальный эффект бетулина и глауконита.
Зубная паста с глауконитом и бетулином по лечебно-профилактической направленности может быть отнесена к противокариесным и противовоспалительным. Глауконит в составе зубной пасты выполняет функцию дополнительного абразива, источника кальция и способствует борьбе с патогенной микрофлорой полости рта. Бетулин выступает в роли противовоспалительного компонента, который снижает рост численности грамотрицательных пародонтопатогенных микроорганизмов. По комплексному действию глауконит и бетулин в составе зубной пасты могут выступать в качестве аналогов фторидов.
В ходе проведенных клинических исследований доказано, что добавление в состав глауконита повышает очищающую способность зубной пасты, а добавление бетулина приводит к проявлению противовоспалительного эффекта. Кроме того, добавление глауконита в состав приводит к увеличению реминерализующего потенциала ротовой жидкости, что помогает в борьбе с развитием кариеса. Совместное присутствие в составе глауконита и бетулина наилучшим образом способствует подавлению роста и развития патогенной микрофлоры полости рта.
Для проявления одновременного противовоспалительного и реминерализующего действия оптимальным является добавление в состав зубной пасты как глауконита, так и бетулина.
Установлено, что зубная паста обладают хорошими потребительскими свойствами, которые не ухудшаются в процессе хранения. Физико-химические исследования показали, что рН образцов входит в пределы, установленные ГОСТ 7983-99. В результате токсикологических исследований установлено, что образцы зубной пасты безопасны для применения, т. к. массовая доля суммы тяжелых металлов соответствует ГОСТ 7983-99.
Таким образом, по результатам стоматологических параметров, биохимических, микробиологических, а также кристаллоскопических и тезиографических исследований можно сделать вывод о том, что зубные пасты, в состав которых входит бетулин и глауконит, обладают противовоспалительным эффектом и реминерализующим действием. В составе зубных паст бетулин и глауконит могут быть использованы как активные компоненты.