ПРОДУКТЫ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА, ВКЛЮЧАЮЩИЕ ОКСИД ЦИНКА И ТРИМЕТИЛГЛИЦИН
ORAL CARE PRODUCTS, INCLUDING ZINC OXIDE AND TRIMETHYLGLYCINE

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эрозия зубов включает деминерализацию и повреждение структуры зуба в результате действия кислоты из небактериальных источников. Эрозия первоначально обнаруживается на эмали и, если не предпринять никаких мер, может распространяться на лежащий ниже дентин. Эрозия зубов может быть вызвана или усилена кислотной пищей или напитками, действием хлорированной воды в плавательных бассейнах и выбросом кислоты из желудка. Зубная эмаль является отрицательно заряженной поверхностью, которая естественным образом склонна притягивать положительно заряженные ионы, например, ионы водорода и кальция, и в то же время отталкивать отрицательно заряженные ионы, например, фторид-ионы. В зависимости от относительного значения pH окружающей слюны, зубная эмаль будет терять или накапливать положительно заряженные ионы, например, ионы кальция. Как правило, слюна имеет значение pH от 7,2 до 7,4. Если значение pH понижается, и концентрация ионов водорода становится относительно высокой, ионы водорода будут замещать ионы кальция в эмали, образуя гидрофосфат (производное фосфорной кислоты), что вызовет повреждение эмали и образование пористой шершавой поверхности, напоминающей губку. Если слюна остается кислотной в течение продолжительного периода времени, реминерализация может не происходить и зубы продолжат терять минеральные соли, что приведет к ослаблению и, в конце концов, к разрушению структуры зубов.
Гиперчувствительность дентина представляет собой острую локализованную зубную боль, возникающую в ответ на физическое стимулирование поверхности дентина, например, термическим воздействием (теплом или холодом), осмотрическим воздействием, тактильным воздействием или комбинацией термического, осмотического и тактильного воздействия на дентин. Обнажение дентина, которое обычно вызвано рецессией десен или утратой эмали, часто приводит к гиперчувствительности. Выход дентинных канальцев на поверхность хорошо коррелирует с гиперчувствительностью дентина. Дентинные канальцы ведут от зубной пульпы к зубному цементу. Если поверхность цемента корня зуба подверглась эрозии, дентинные канальцы открываются в окружающую среду. Открытые дентинные канальцы обеспечивают путь для переноса жидкой среды к нерву в зубной пульпе, и этот перенос вызывается изменением температуры, давления или ионными градиентами.
2+
Ионы тяжелых металлов, например, цинка устойчивы к действию кислоты. Цинк расположен выше водорода в электрохимическом ряду напряжений, поэтому металлический цинк будет взаимодействовать с раствором кислоты с выделением газообразного водорода и переходом цинка в раствор с образованием двухзарядного катиона, т.е. Zn. При исследовании зубного налета и кариеса было установлено, что цинк обладает антибактериальными свойствами.
Растворимые соли цинка, например, цитрат цинка, применялись в композициях для ухода за зубами, смотрите, например, патент США № 6121315, но у них имеется ряд недостатков. Ионы цинка в растворе вызывают неприятное вяжущее ощущение во рту, поэтому трудно получить составы, содержащие эффективные количества цинка и в то же время обладающие приемлемыми органолептическими свойствами. Наконец, ионы цинка будут взаимодействовать с анионными ПАВ, например, лаурилсульфатом натрия, препятствуя пенообразованию и очистке зубов.
Оксид цинка применялся в качестве ингредиента зубной пасты. Хотя он продемонстрировал определенные положительные результаты при уходе за полостью рта, его эффективность ограничивается невысокой растворимостью оксида цинка. Оксид цинка обладает низкой растворимостью, составляющей примерно 0,16 мг на 100 мл воды при 30°C. Поэтому количество оксида цинка, которое можно эффективно доставить в форме растворенных частиц, является ограниченным. Оксид цинка в форме обычного порошка не обладает сильным сродством к поверхности зубов или слизистой оболочки полости рта. Поэтому доставленный оксид цинка будет вымываться по окончании времени обработки полости рта, если пользователь выплевывает зубную пасту, состав для полоскания рта и т.д.
N,N,N-триметилглицин (TMG или глицинбетаин) имеет структуру соединения четвертичного аммония. При нейтральных значениях pH это соединение существует в форме цвиттериона, образуя внутреннюю соль между фрагментом четвертичного аммония и карбоксильным фрагментом молекулы. В присутствии сильных кислот, TMG будет образовывать кислотно-аддитивные соли, например, гидрохлорид. Первоначально это соединение было выделено из сахарной свеклы и применялось в качестве пищевой добавки при кормлении животных, а также в лабораторной практике для стабилизации реагентов, например, при проведении полимеразной цепной реакции. Имеются сообщения о применении TMG в продуктах для ухода за полостью рта для лечения сухости рта, например, патент США 6156293, а также в антиперспирантах, например, патент США 6969510.
Хотя в технике известного уровня раскрыто применение различных композиций для лечения гиперчувствительности дентина, зубного кариеса, а также эрозии и деминерализации эмали, по-прежнему сохраняется потребность в дополнительных композициях и способах, позволяющих осуществить более эффективное лечение указанных состояний.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хотя в составах известного уровня техники присутствовал оксид цинка, имеющий ограниченную растворимость, в настоящем изобретении обнаружено, что оксид цинка может образовывать растворимый комплекс с TMG как в форме свободного соединения, так и в форме кислотно-аддитивной соли. При включении в состав, этот комплекс обеспечивает доставку эффективных концентраций ионов цинка к эмали и/или поверхности дентина, тем самым защищая их от эрозии, уменьшая бактериальную заселенность и формирование биопленки, и обеспечивая повышенный блеск зубов. Кроме того, при разбавлении во время применения, состав по настоящему изобретению образует осадок, который способен затыкать дентинные канальцы, снижая, тем самым, чувствительность зубов. Далее, при разбавлении во время применения состав по настоящему изобретению образует на поверхности зубов покрытие из твердого материала, главным образом, из солей цинка и некоторого количества TMG. Сильное сродство этого твердого материала к поверхности зубов способствует лучшему связыванию и обеспечивает регулируемое высвобождение действующих ингредиентов из твердого материала. Это является неожиданным, по крайней мере в какой-то степени, поскольку с разбавлением обычно ожидается улучшение растворимости.
Обеспечивая эффективную доставку цинка по сравнению с известными составами, включающими оксид цинка, составы по настоящему изобретению, содержащие оксид цинка и TMG, не имеют плохого вкуса, не вызывают неприятного ощущения во рту, не характеризуются плохой доставкой фтора, плохим пенообразованием и плохой чистящей способностью, которые присутствуют в известных продуктах для ухода за полостью рта на основе цинка, содержащих растворимые соли цинка.
Особенно эффективным является растворимый комплекс, образующийся из оксида цинка и TMG в форме кислотно-аддитивной соли. Кислота, образующая соль, может являться любой кислотой, предпочтительно галогеноводородом. TMG в форме кислотно-аддитивной соли может вводиться в состав в виде заранее полученного соединения, например, гидрохлорида TMG, или формироваться in situ при смешивании TMG с кислотой в различных соотношениях, например, от 1:5 до 5:1 (моли TMG относительно молей протонов, высвобождающихся из кислоты). Растворимый комплекс, сформированный оксидом цинка и TMG в форме кислотно-аддитивной соли, при разбавлении водой может образовывать осадок. Осадок может иметь форму несвязанных твердых частиц и/или прикрепляться к поверхности зубов или слизистых оболочек с последующим высвобождением. В противоположность этому, растворимый комплекс, образованный оксидом цинка и TMG в виде свободного вещества, в меньшей степени способен образовывать осадок при разбавлении водой.
Таким образом, в одном из вариантов осуществления, в настоящем изобретении разработан комплекс, включающий оксид цинка и TMG в форме свободного соединения или кислотно-аддитивной соли, например, комплекс цинк-TMG-HCl, полученный, например, смешиванием оксида цинка и гидрохлорида триметилглицина в водном растворе.
В другом варианте осуществления, изобретение относится к композициям для ухода за полостью рта, например, составу для полоскания рта, гелю для ухода за полостью рта или композициям для ухода за зубами, которые включают оксид цинка в комбинации с TMG в форме свободного соединения или кислотно-аддитивной соли, например, включают описанный выше комплекс. Композиции могут необязательно дополнительно включать источник фторида и/или дополнительный источник фосфата. Композиции могут иметь форму подходящих составов для ухода за полостью рта, например, основы традиционных зубных паст, гелей для полости рта или составов для полоскания рта, например, включающей один или несколько абразивных компонентов, ПАВ, пенообразователей, витаминов, полимеров, ферментов, увлажнителей, загустителей, антимикробных агентов, консервантов, вкусоароматических добавок и/или красителей.
Далее, настоящее изобретение относится к способам применения композиций по настоящему изобретению для ослабления и подавления эрозии эмали под действием кислот, очищения зубов, уменьшения биопленки и налета бактериального происхождения, ослабления гингивита, ослабления неприятного запаха изо рта, облегчения сухости рта, подавления разрушения зубов и образования полостей, а также уменьшения гиперчувствительности дентина, включающим нанесение на зубы композиции по настоящему изобретению. Помимо этого, настоящее изобретение относится к способам применения композиций по настоящему изобретению для отбеливания зубов, за счет нанесения покрытия на зубы, где это покрытие имеет большую белизну, чем сами зубы.
Другие области применимости настоящего изобретения будут ясны из подробного описания изобретения, которое приведено ниже по тексту. Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя в них и показаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, предназначены только для иллюстративных целей и не служат ограничением объема настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Приведенное ниже описание предпочтительных вариантов осуществления является по своей сути лишь иллюстративным и никоим образом не предназначено для ограничения объема изобретения, его приложений или сферы применимости.
В настоящем описании термин "триметилглицин" относится к N,N,N-триметилглицину и эти термины в тексте заявки являются взаимозаменяемыми.
Таким образом, в первом варианте осуществления, изобретение относится к композиции для ухода за полостью рта (композиции 1), включающей или полученной из смеси оксида цинка и триметилглицина (TMG) в свободной форме или в форме кислотно-аддитивной соли, пригодной для применения в полости рта; например:
1.1. Композиция 1, где массовое содержание цинка в составе в пересчете на содержание элемента составляет 0,05-4%, например, 1-2%, например, 0,5-1,5%, например, приблизительно 1%.
1.2. Композиция 1 или 1.1, где TMG входит в композицию в форме кислотно-аддитивной соли, подходящей для применения в полости рта, например, в форме гидрохлорида, или где соль TMG формируется in situ при добавлении TMG и кислоты (например, HCl) в виде отдельных компонентов в мольном отношении от 1:5 до 5:1 (моли TMG по отношению к молям протонов, высвобождающихся из кислоты).
1.3. Любая из предыдущих композиций, где мольное отношение оксида цинка к TMG составляет от 1:1 до 1:10, например, приблизительно 1:5.
1.4. Любая из предыдущих композиций, где мольное отношение цинка к TMG составляет от 5:1 до 1:2, например, приблизительно 1:1.
1.5. Любая из предыдущих композиций, pH которой составляет от 5 до 6.
1.6. Любая из предыдущих композиций, где получение состава включает стадию смешивания оксида цинка и гидрохлорида триметилглицина в водном растворе.
1.7. Любая из предыдущих композиций, где TMG вводят в композицию в форме гидрогалогенида, и оксид цинка и TMG образуют растворимые комплексы, выбранные из комплексов цинк-TMG-галогенид, комплексов цинк-галогенид и их смесей, где галогенид выбран из фторида, хлорида, бромида и их смесей.
2
8
6
2
2
8
5
2
1.8. Любая из предыдущих композиций, где TMG вводят в композицию в форме гидрогалогенида, и оксид цинка и TMG образуют два растворимых комплекса, один из которых имеет химический состав ZnOHX и другой имеет химический состав ZnOHX-TMG, где X выбран из Cl, F, Br и их смесей.
1.9. Любая из предыдущих композиций, где TMG вводят в композицию в форме гидрохлорида, и оксид цинка и TMG образуют растворимые комплексы, выбранные из комплексов цинк-TMG-хлорид, комплексов цинк-хлорид и их смесей.
2
8
6
2
2
8
5
2
1.10. Любая из предыдущих композиций, где TMG вводят в композицию в форме гидрохлорида, и оксид цинка и TMG образуют два растворимых комплекса, один из которых имеет химический состав ZnOHCl и другой имеет химический состав ZnOHCl-TMG.
1.11. Любая из предыдущих композиций, где комплекс, включающий оксид цинка и TMG, образуется, частично или полностью, in situ после нанесения композиции.
1.12. Любая из предыдущих композиций, где комплекс, включающий оксид цинка и TMG, образуется, частично или полностью, in situ после получения композиции.
1.13. Любая из предыдущих композиций, включающая кислоту, например, хлористоводородную кислоту, например, в таком количестве, чтобы pH смеси находилось в диапазоне от 5 до 6.
1.14. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая основную аминокислоту, например, лизин или аргинин.
1.15. Любая из предыдущих композиций в практически безводном носителе, например, носителе, включающем менее 10% воды.
1.16. Любая из предыдущих композиций в форме зубной пасты, геля, состава для полоскания рта, порошка, крема, полосок или жвачки.
1.17. Любая из предыдущих композиций в основе, подходящей для применения в полости рта, например, в основе состава для полоскания рта, геля или состава для ухода за зубами.
1.18. Любая из предыдущих композиций в форме состава для ухода за зубами, где оксид цинка и TMG в эффективном количестве, например, в количестве 0,05-4 масс.% цинка, например, приблизительно 0,5-3%, например, приблизительно 1 масс.% цинка, присутствуют в основе состава для ухода за зубами.
1.19. Композиция 1.1, где основа состава для ухода за зубами включает абразив, например, эффективное количество абразива на основе оксида кремния, например, 10-30%, например, приблизительно 20%.
1.20. Композиция 1 в форме состава для полоскания рта, например, в которой оксид цинка присутствует в эффективном количестве, например, в количестве 0,05-4 масс.% цинка, например, приблизительно 1 масс.% цинка.
1.21. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая эффективное количество источника фторид-иона, например, содержащая от 500 до 3000 частей фторида на млн.
1.22. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая эффективное количество фторида, например, где фторид представляет собой соль, выбранную из фторида олова (II), фторида натрия, фторида калия, монофторфосфата натрия, фторсиликата натрия, фторсиликата аммония, фторида амина (например, дигидрофторид N'-октадецилтриметилендиамин-N,N,N'-трис(2-этанола)), фторида аммония, фторида титана, гексафторсульфата и их комбинаций.
1.23. Любая из предыдущих композиций, включающая эффективное количество одного или нескольких фосфатов щелочных металлов, например, солей натрия, калия или кальция, например, выбранных из двухзамещенных фосфатов щелочных металлов и пирофосфатов щелочных металлов, например, фосфатов щелочных металлов, выбранных из двухзамещенного фосфата натрия, двухзамещенного фосфата калия, дигидрата дикальцийфосфата, пирофосфата кальция, тетранатрийпирофосфата, тетракалий пирофосфата, триполифосфата натрия и смесей любых двух или нескольких из перечисленных фосфатов, в количестве 1-20%, например, 2-8%, например, примерно 5 масс.% от массы композиции.
1.24. Любая из предыдущих композиций, включающая буферные агенты, например, натрий-фосфатный буфер (например, монозамещенный фосфат натрия и динатрий фосфат).
1.25. Любая из предыдущих композиций, включающая увлажнитель, например, выбранный из глицерина, сорбита, пропилен гликоля, полиэтилен гликоля, ксилита и их смесей, например, включающая как минимум 20%, например, 20-40%, например, 25-35% глицерина.
1.26. Любая из предыдущих композиций, включающая одно или несколько ПАВ, например, выбранных из анионных, катионных, цвиттерионных и неионных ПАВ и их смесей, например, включающая анионное ПАВ, например, ПАВ, выбранное из лаурилсульфата натрия, лаурил эфир сульфата натрия и их смесей, например, в количестве от примерно 0,3 масс.% до примерно 4,5 масс.%, например, 1-2% лаурилсульфата натрия (SLS); и/или цвиттерионное ПАВ, например, бетаин, например, кокоамидопропилбетаин, например, в количестве от примерно 0,1 масс.% до примерно 4,5 масс.%, например, 0,5-2% кокоамидопропилбетаина.
1.27. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая одну или несколько полисахаридных смол, например, ксантановую смолу или каррагинан, загуститель на основе оксида кремния и их комбинации в количестве, модифицирующем вязкость.
1.28. Любая из предыдущих композиций, включающая полоски или фрагменты жвачки.
1.29. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая вкусовые добавки, ароматизаторы и/или красители.
1.30. Любая из предыдущих композиций, включающая эффективное количество одного или нескольких антибактериальных агентов, например, включающая антибактериальный агент, выбранный из галогенированных дифениловых эфиров (например, триклозана), травяных экстрактов и эссенциальных масел (например, экстракта розмарина, экстракта чая, экстракта магнолии, тимола, ментола, эвкалиптола, гераниола, карвакрола, цитраля, хинокитола, пирокатехина, метил салицилата, галлата эпигаллокатехина, эпигаллокатехина, галловой кислоты, экстракта мисвака, экстракта облепихи), бисгуанидных антисептиков (например, хлоргексидина, алексидина или октенидина), четвертичных аммониевых соединений (например, хлорида цетилпиридиния (CPC), хлорида бензалкония, хлорида тетрадецилпиридиния (TPC), хлорида N-тетрадецил-4-этилпиридиния (TDEPC)), фенольных антисептиков, гексетидина, октенидина, сангвинарина, йодида повидона, дельмопинола, салифлуора, ионов металлов (например, солей цинка, например, цитрата цинка, солей олова (II), солей меди, солей железа), сангвинарина, прополиса и окисляющих агентов (например, пероксида водорода, буферированного пероксибората или пероксикарбоната натрия), фталевой кислоты и ее солей, моноперфталевой кислоты и ее солей и сложных эфиров, аскорбил стеарата, олеил саркозина, алкил сульфата, диоктил сульфосукцината, салициланилида, домифен бромида, дельмопинола, октапинола и других производных пиперидина, препаратов ницина, хлоритов; а также смесей любых из перечисленных компонентов; например, включающая триклозан или хлорид цетилпиридиния.
1.31. Любая из предыдущих композиций, включающая антибактериально эффективное количество триклозана, например, 0,1-0,5%, например, приблизительно 0,3%.
1.32. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая отбеливающий агент, например, выбранный из группы, состоящей из пероксидов, хлоритов металлов, перборатов, перкарбонатов, пероксикислот, гипохлоритов и их комбинаций.
1.33. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая пероксид водорода или источник пероксида водорода, например, пероксид мочевины или соль или комплекс, содержащие пероксидный фрагмент (например, пероксифосфат, пероксикарбонат, перборат, пероксисиликат или персульфат; например, пероксифосфат кальция, перборат натрия, карбонат пероксида натрия, пероксифосфат натрия и персульфат калия);
1.34. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая агент, который мешает или препятствует прикреплению бактерий, например, сорбит или хитозан.
1.35. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая источник кальция и фосфата, выбранный из (i) комплексов кальций-силикаты, например, кальций натрий фосфосиликатов и (ii) комплексов кальций-белок, например, казеин фосфопептид-аморфный фосфат кальция.
1.36. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая растворимую соль кальция, например, выбранную из сульфата кальция, хлорида кальция, нитрата кальция, ацетата кальция, лактата кальция и их комбинаций.
1.37. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая физиологически приемлемую или подходящую для применения в полости рта соль калия, например, нитрат калия или хлорид калия, в количестве, эффективном для уменьшения чувствительности дентина.
1.38. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая анионный полимер, например, синтетический анионный полимерный поликарбоксилат, например, где анионный полимер выбран из 1:4 до 4:1 сополимеров малеинового ангидрида или кислоты с другим способным к полимеризации мономером, включающим этиленовый ненасыщенный фрагмент, например, где анионный полимер является сополимером метилвиниловый эфир/малеиновый ангидрид (PVM/MA), имеющим среднюю молекулярную массу (M.W.) от примерно 30000 до примерно 1000000, например, от приблизительно 300000 до приблизительно 800000, например, где анионный полимер входит в состав композиции в количестве примерно 1-5%, например, приблизительно 2 масс.% от массы композиции.
1.39. Любая из предыдущих композиций, дополнительно включающая освежитель дыхания, ароматизатор или вкусовую добавку.
1.40. Любая из предыдущих композиций для применения в ослаблении и подавлении кислотной эрозии эмали, очищении зубов, уменьшении биопленки и налета бактериального происхождения, ослабления гингивита, подавления разрушения зубов и образования полостей и уменьшения гиперчувствительности дентина.
1.41. Любая из предыдущих композиций, полученная способом, включающим стадию смешивания оксида цинка и гидрохлорида триметилглицина в водной среде.
1.42. Любая из предыдущих композиций, где при разбавлении водой, например, до уровня содержания цинка относительно содержания воды 1% или менее, образуется цинксодержащий осадок.
Далее, настоящее изобретение относится к способам ослабления и подавления эрозии эмали под действием кислоты, очищения зубов, уменьшения биопленки и налета бактериального происхождения, ослабления гингивита, облегчения сухости рта, уменьшения неприятного запаха изо рта, подавления разрушения зубов и образования полостей, повышения белизны и уменьшения гиперчувствительности дентина, включающим нанесение на зубы эффективного количества композиции по настоящему изобретению, например, любой композиции из числа композиции 1 прочих.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения композиции, включающей оксид цинка и TMG, например, любой композиции из числа композиции 1 и т.д., включающему стадию смешивания оксида цинка с кислотно-аддитивной солью TMG, подходящей для применения в полости рта, например, TMG-HCl, в водной среде.
Например, в различных вариантах осуществления, изобретение относится к способам (1) уменьшения гиперчувствительности зубов, (ii) ослабления отложения зубного налета, (iii) уменьшения или подавления деминерализации и содействия реминерализации зубов, (iv) подавления формирования микробной биопленки в полости рта, (v) уменьшения или подавления гингивита, (vi) содействия заживлению язв и ранок во рту, (vii) понижения количества бактерий, продуцирующих кислоту, (viii) повышения относительного количества некариогенных и/или не образующих зубной налет бактерий, (ix) ослабления или подавления развития зубного кариеса, (x) ослабления, подавления или заживления предкариозных поражений эмали, например, обнаруженных способом количественной светоиндуцированной флуоресценции (QLF) или измерения электрической проводимости (ECM), (xi) лечения, облегчения или ослабления сухости рта, (xii) очищения зубов и полости рта, (xiii) ослабления эрозии, (xiv) отбеливания зубов; (xv) уменьшения отложения зубного камня, (xvi) уменьшения неприятного запаха изо рта и/или (xvii) содействия улучшению общего состояния здоровья, в т.ч. здоровья сердечно-сосудистой системы, например, за счет уменьшения потенциала для проникновения системной инфекции через ткани полости рта, включающим нанесение любой композиции из числа композиции 1 и т.д., которые описаны выше, на поверхности в полости рта человека, которому это необходимо, например, один или несколько раз в день. Кроме того, изобретение относится к композициям 1 и т.д. для применения в любом из этих способов.
Далее, изобретение относится к применению оксида цинка и TMG в свободной форме или форме соли, подходящей для использования в полости рта, например, в форме гидрохлорида триметилглицина, для получения композиций для ухода за полостью рта, например, любой из композиций 1 и т.д.
В некоторых вариантах осуществления, композиции по настоящему изобретению обеспечивают ослабление чувствительности дентина через 5 секунд. В некоторых вариантах осуществления, композиции по настоящему изобретению обеспечивают ослабление чувствительности дентина через 10 секунд. В некоторых вариантах осуществления, композиции по настоящему изобретению обеспечивают ослабление чувствительности дентина через 15 секунд. В некоторых вариантах осуществления, композиции по настоящему изобретению обеспечивают ослабление чувствительности дентина через 30 секунд. В некоторых вариантах осуществления, композиции по настоящему изобретению обеспечивают ослабление чувствительности дентина через 60 секунд.
Далее, настоящее изобретение относится к применению оксида цинка совместно с TMG в свободной форме или форме соли, подходящей для использования в полости рта (например, форме кислотно-аддитивной соли) для уменьшения и подавления кислотной эрозии эмали, очищения зубов, уменьшения биопленки и налета бактериального происхождения, ослабления гингивита, подавления разрушения зубов и образования полостей и снижения гиперчувствительности дентина; (ii) применению предшественников комплекса цинк-аминокислота-галогенид, выбранных из (a) оксида цинка и галогенида аминокислоты и/или (b) оксида цинка, аминокислоты и необязательно галогеноводородной кислоты в производстве композиции для уменьшения и подавления эрозии эмали под действием кислоты, очищения зубов, уменьшения биопленки и налета бактериального происхождения, ослабления гингивита, уменьшения неприятного запаха изо рта, облегчения сухости рта, подавления разрушения зубов и образования полостей и снижения гиперчувствительности дентина.
Обнаружено, что взаимодействие цинка и TMG превращает оксид цинка в хорошо растворимый комплекс. Предпочтительно, TMG представляет собой кислотно-аддитивную соль, например, имеет форму гидрохлорида. Комплекс хорошо растворим в воде в необходимых концентрациях, например, соответствующих примерно 1% содержания цинка или более. Но при дальнейшем разбавлении комплекса водой, до содержания цинка в воде от 0,1 до 1%, например, приблизительно 0,5%, комплекс распадается, и ион цинка, содержавшийся в комплексе, вновь переходит в нерастворимые формы, которые практически не содержат оксида цинка. В экспериментах, где образуются комплексы оксида цинка и аминокислоты, например, лизина, также наблюдается формирование осадка при разбавлении, но этот осадок является оксидом цинка, поэтому нельзя ожидать образования осадка, практически свободного от оксида цинка.
2
8
5
12
2
8
5
12
Не стремясь ограничиваться какой-либо теорией, отметим, что в растворе существует как минимум два вида комплексов. Как минимум один комплекс образован ионом цинка без участия TMG, и как минимум один комплекс образован ионом цинка при взаимодействии с TMG. Один из комплексов имеет состав ZnOHC, а другой ZnOHC-TMG.
Описанная динамика, т.е. уменьшение растворимости при увеличении разбавления, является необычной и неожиданной. Разбавление или смешивание со слюной при чистке или полоскании зубов способствует образованию цинксодержащего осадка на зубах при применении состава, что приводит к закупорке дентинных канальцев, тем самым уменьшая гиперчувствительность, и кроме того, обеспечивает поступление цинка к эмали, уменьшая кислотную эрозию и образование биопленки и налета.
Следует понимать, что хотя цинк и TMG первоначально могут иметь форму соединений-предшественников (например, оксида цинка и TMG-HCl) или форму комплекса, они могут находиться в определенном равновесии, так что доля вещества, реально входящего в комплекс, может меняться относительно доли вещества-предшественника в зависимости от свойств состава, концентрации веществ, pH, присутствия или отсутствия воды, присутствия и отсутствия других заряженных молекул и т.п.
Следует понимать, что описываемый комплекс может также находиться в форме смеси. Оксид цинка и TMG могут формировать комплекс одного типа, тогда как оксид цинка и кислотно-аддитивная форма TMG могут формировать комплекс другого типа. Эти комплексы могут присутствовать в различных соотношениях, в особенности, если TMG и протоны кислоты включены в состав в неэквивалентных мольных количествах.
Действующие вещества по настоящему изобретению могут доставляться в форме любых составов для ухода за полостью рта, например, зубной пасты, геля, состава для полоскания рта, порошка, крема, полосок, жвачки или любого другого состава, известного в технике.
Если действующие вещества доставляются в форме состава для полоскания рта, потребитель, желающий получить пользу от его применения, осуществляет полоскание исходным неразбавленным раствором и естественное разбавление этого раствора слюной будет инициировать выпадение цинка в осадок. В качестве альтернативы, пользователь может смешать исходный раствор с подходящим количеством водного разбавителя (например, до достижения концентрации цинка в воде примерно 0,1-1%) и осуществить полоскание полученной смесью.
В другом варианте осуществления, смесь готовят и сразу же переносят в удерживающий ее стоматологический лоток, например, такой, который применяется для удержания отбеливающих гелей, и пользователь может одеть этот лоток на зубы на эффективный период времени. Зубы, которые будут находиться в контакте со смесью, подвергнутся обработке. Для применения в указанном стоматологическом лотке, смесь может иметь форму жидкости с низкой вязкостью или геля.
В следующем варианте осуществления, исходный неразбавленный раствор или смесь этого раствора с водой наносят на зубы в гелевом составе, где, например, гель может оставаться на зубах в течение продолжительного периода времени для эффективной обработки.
В еще одном варианте осуществления, действующие вещества по настоящему изобретению включают в состав зубной пасты. При чистке зубов состав подвергается разбавлению слюной и водой, что приводит к осаждению и образованию отложений на зубах и частиц, затыкающих дентинные канальцы.
Скорость осаждения из состава можно регулировать, меняя концентрацию комплекса в исходном растворе и соотношение между этим раствором и водой. Более разбавленный состав приводит к более быстрому осаждению и, таким образом, является предпочтительным, если желательна быстрая обработка.
Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению обладают многочисленными полезными действиями. За счет введения в полость рта ионов цинка и цинксодержащих соединений, которые способны высвобождать ионы цинка, композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению обеспечивают такие полезные эффекты, как антимикробное действие, борьба с зубным налетом, подавление гингивита, ослабление неприятного запаха, борьба с кариесом и борьба с зубным камнем (антикалькулезное действие). Окклюдирующие частицы и поверхностные отложения являются соединениями, содержащими соли цинка, которые могут высвобождать ионы цинка в полость рта и обеспечивать многочисленные полезные эффекты, раскрытые выше. Покрытие, сформированное на поверхности зубов благодаря осаждению, может улучшать белизну поверхности зубов, осуществляя таким образом полезное отбеливающее действие. Дополнительные полезные эффекты включают, не ограничиваясь перечисленными, препятствие прикреплению бактерий к поверхности зубов, подавление периодонтита и ослабление потери костной ткани, а также содействие заживлению ран.
Второй полезный эффект заключается в антиэрозивных свойствах ионов цинка, которые образуют антиэрозивные отложения на поверхности зубов в результате окисления и гидролиза. Поверхностные отложения и окклюдирующие частицы способны взаимодействовать с кислотами, нейтрализуя их, и таким образом защищать поверхность зубов от эрозивного действия кислот. Кроме того, можно отметить, что когда поверхностные отложения и окклюдирующие частицы нейтрализуют кислоты, могут высвобождаться полезные ионы цинка, что приводит к другим благоприятным результатам, помимо предотвращения эрозии.
Третьим полезным эффектом является снижение чувствительности зубов в результате окклюзии. Окклюзия дентинных канальцев ведет к ослаблению чувствительности.
Четвертым полезным эффектом является эффект, связанный с TMG. TMG благодаря своей цвиттерионной природе, обеспечивает буферное действие, противодействуя кислоте, которая может повреждать зубы, и за счет этого может обеспечивать антикариесный эффект. Кроме того, было установлено, что TMG способен облегчать сухость рта.
В конкретном варианте осуществления, изобретение относится к ионному комплексу, включающему оксид цинка, TMG и анионные частицы, например, галогенид, например, хлорид. В конкретном варианте осуществления, изобретение относится к комплексу, образующемуся при смешивании оксида цинка и TMG⋅HCl в водной среде с формированием комплексного соединения, обычно именуемого комплексом ZnO-TMG⋅HCl.
В другом варианте осуществления, изобретение относится к составам для ухода за полостью рта, включающим комплекс ZnO-TMG⋅HCl, например, композициям, соответствующим композиции 1 и т.д., включающим комплекс ZnO-TMG⋅HCl, например, имеющим форму состава для полоскания рта, геля, зубной пасты, крема, порошка, полосок или жвачки.
В одном из вариантов осуществления, если желаемый состав имеет форму состава для полоскания рта, в изобретении предусмотрена двухкомпонентная система доставки. Первый компонент представляет собой концентрированный раствор комплекса ZnO-TMG⋅HCl и второй компонент состоит главным образом из воды. Два указанных компонента смешиваются лицом, осуществляющим обработку/пользователем непосредственно перед обработкой. В качестве альтернативы, в изобретении рассматривается однокомпонентная система доставки в форме состава для полоскания рта, где эта система включает концентрированный раствор комплекса ZnO-TMG⋅HCl, и разбавитель подается лицом, осуществляющим обработку/пользователем либо в форме воды, обычно участвующей в стандартной обработке полости рта и/или слюны, которая вырабатывается организмом пользователя.
В других вариантах осуществления, изобретение направлено также на систему с регулируемым высвобождением и способ доставки ионов цинка и TMG в полость рта в течение продолжительного периода времени, включающий введение композиции, соответствующей композиции 1 и т.д.
В конкретных вариантах осуществления, композиция 1 и т.д. содержат комплексы оксида цинка и TMG, например, комплексы цинк-TMG-хлорид, и/или оксида цинка и TMG в форме, свободной от кислотно-аддитивных солей, например, TMG-HCl в качестве предшественников комплекса, который способен реагировать с водой in situ с образованием указанных комплексов. Образование комплекса in situ обеспечивает легкость получения составов. В другом варианте осуществления, вода, позволяющая сформировать комплекс из соединения-предшественника, поступает из слюны и/или воды, используемой для полоскания, и эта вода вступает в контакт с композицией после нанесения.
В конкретном варианте осуществления, TMG входит в композицию в форме кислотно-аддитивной соли, например, гидрогалогенида, например, гидрохлорида триметилглицина, который образует один из нескольких комплексов с оксидом цинка в водной среде.
Поскольку число молей или массовых процентов различных солей и комплексов цинка по настоящему изобретению будет меняться в зависимости от конкретных форм солей и комплексов, в тексте заявки часто указывается общее количество цинка в составе по массе или мольной доле, независимо от форм солей и комплексов цинка. В некоторых вариантах осуществления, общее количество цинка в композиции составляет от 0,05 до 8 масс.% от массы композиции. В других вариантах осуществления, общее количество цинка составляет не менее 0,1, не менее 0,2, не менее 0,3, не менее 0,4, не менее 0,5 или не менее 1 и до 8 масс.% от массы композиции. В других вариантах осуществления, общее количество цинка в композиции составляет менее 5, менее 4, менее 3, менее 2 или менее 1% и до 0,05 масс.% от массы композиции. Например, в некоторых вариантах осуществления, общее количество цинка в композиции может составлять примерно 1%.
Действующие агенты: Композиции по настоящему изобретению могут включать различные агенты, которые способны защищать и улучшать прочность и целостность эмали и структуры зубов и/или подавлять бактерии и связанное с ними разрушение зубов, и/или болезни десен, включающие комплексы цинк-TMG-галогенид или дополняющие эти комплексы. Эффективная концентрация действующих ингредиентов в составах по настоящему изобретению будет зависеть от конкретного агента и примененной системы доставки. Например, имеется в виду, что зубную пасту, как правило, будут разбавлять водой при применении, тогда как состав для полоскания рта обычно не будет подвергаться разбавлению. Таким образом, эффективная концентрация действующего компонента в зубной пасте обычно будет в 5-15× выше, чем концентрация соответствующего компонента в составе для полоскания рта. Концентрация также будет зависеть от выбора конкретной соли или полимера. Например, если действующий агент входит в состав в форме соли, противоион будет влиять на массу соли, поэтому в случае более тяжелых противоионов потребуется больше соли для получения той же концентрации действующего иона в конечном продукте. Аргинин, в случае его присутствия в составе, может содержаться в количестве, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 20 масс.% (в пересчете на массу свободного основания), например, от приблизительно 1 до приблизительно 10 масс.% для потребительской зубной пасты или от примерно 7 до примерно 20 масс.% для профессионального или отпускаемого по рецепту продукта. Фториды, в случае их присутствия в составе, могут содержаться в количествах, например, от приблизительно 25 до приблизительно 25000 частей на млн., например, от приблизительно 750 до приблизительно 2000 частей на млн. для потребительской зубной пасты или от приблизительно 2000 до приблизительно 25000 частей на млн. для профессионального или отпускаемого по рецепту продукта. Содержание антибактериальных агентов будет меняться аналогичным образом, причем содержание этих агентов в зубной пасте будет, например, приблизительно в 5-15 раз выше, чем в составе для полоскания рта. Например, зубная паста с триклозаном может содержать примерно 0,3 масс.% триклозана.
Источники фторид-иона: Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению могут дополнительно включать один или несколько источников фторид-иона, например, растворимых фторидов. В качестве источников растворимого фторида в настоящем изобретении может применяться широкий спектр материалов, высвобождающих фторид-ион. Примерами подходящих материалов, высвобождающих фторид-ион можно найти в патенте США № 3535421, выданном Briner et al., патенте США № 4885155, выданном Parran, Jr. et.al., и патенте США № 3678154, выданном Widder et al. Типовые примеры источников фторид иона включают, не ограничиваясь этим, фторид олова(II), фторид натрия, фторид калия, монофторфосфат натрия, фторсиликат натрия, фторсиликат аммония, фториды аминов, фторид аммония, а также их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, источник фторид-иона включает фторид олова(II), фторид натрия, монофторфосфат натрия, а также их смеси. В некоторых вариантах осуществления, композиция для ухода за полостью рта по настоящему изобретению может также содержать источник фторид-ионов или ингредиент, высвобождающий фтор в количествах, достаточных для доставки от примерно 25 частей на млн. до примерно 25000 частей на млн. фторид-ионов, как правило, не менее примерно 500 частей на млн., например, от приблизительно 500 до приблизительно 2000 частей на млн., например, от приблизительно 1000 до приблизительно 1600 частей на млн., например, приблизительно 1450 частей на млн. Подходящее содержание фторида будет зависеть от конкретного применения. Зубная паста для применения массовыми потребителями, как правило, могла бы включать от примерно 1000 до примерно 1500 частей на млн., тогда как зубная паста для детей могла бы иметь несколько меньшее содержание фтора. Средство для ухода за зубами или покрытие для профессионального применения могло бы включать до примерно 5000 частей на млн. или даже примерно 25000 частей на млн. фторида. Источники фторид-иона можно добавлять в композиции по настоящему изобретению в количестве от примерно 0,01 масс.% до примерно 10 масс.% в одном из вариантов осуществления, или примерно от 0,03 масс.% до примерно 5 масс.%, и в другом варианте осуществления от примерно 0,1 масс.% до примерно 1 масс.% от массы композиции. Масса фторсодержащих солей для обеспечения необходимого уровня фторид-иона, очевидно, будет меняться в зависимости от массы противоиона соли.
В различных вариантах осуществления, аминокислота представлена в количестве от примерно 0,5 масс.% до примерно 20 масс.% от общей массы композиции, например, приблизительно 1,5 масс.%, приблизительно 3,75 масс.%, приблизительно 5 масс.% или приблизительно 7,5 масс.% от общей массы композиции в случае зубной пасты или, например, приблизительно 0,5-2 масс.%, например, приблизительно 1% в случае состава для полоскания рта.
3
4
2
10
4
6
2
4
2
Абразивные компоненты: Композиции по настоящему изобретению, например, композиция 1 и т.д. включают абразивы на основе оксида кремния и могут включать дополнительные абразивы, например, абразивы на основе фосфатов кальция, например, трикальций фосфат (Ca(PO)), гидроксиапатит (Ca(PO)(OH)), дигидрат дикальций фосфата (CaHPO⋅2HO, также иногда именуемого в настоящей заявке DiCal) или пирофосфат кальция; абразивы на основе карбоната кальция; или такие абразивы, как метафосфат натрия, метафосфат калия, силикат алюминия, обожженный глинозем, бентонит или другие кремнийсодержащие материалы, или комбинации перечисленных абразивов.
Другие абразивные полирующие материалы на основе оксида кремния, которые применимы в настоящем изобретении, а также прочие абразивы обычно имеют средний размер частиц в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 30 микронов, примерно от 5 до примерно 15 микронов. Абразивы на основе оксида кремния можно получать из осажденного оксида кремния или силикагеля, например, ксерогеля оксида кремния, описанного в патенте США № 3538230, выданном Pader et al., и патенте США № 3862307, выданном Digiulio. Конкретные ксерогели оксида кремния поставляются на рынок под торговым наименованием Syloid химическим подразделением Davison Chemical Division компании W.R.Grace & Co.,. Осажденные материалы на основе диоксида кремния включают продукты, поставляемые на рынок J.M.Huber Corp. под торговым наименованием Zeodent, в т.ч. оксид кремния, носящий наименования Zeodent 115 и 119. Эти абразивы на основе оксида кремния описаны в патенте США № 4340583, выданном Wason. В некоторых вариантах осуществления, абразивные материалы, применимые при реализации композиций для ухода за полостью рта по настоящему изобретению, включают силикагели и осажденный аморфный оксид кремния, имеющий показатель абсорбции масла менее, чем примерно 100 куб.см/100 г оксида кремния, а именно в диапазоне от примерно 45 куб.см./100 г до примерно 70 куб.см./100 г оксида кремния. Показатель абсорбции масла измеряют используя методику ASTA Rub-Out Method D281. В некоторых вариантах осуществления, оксиды кремния представляют собой коллоидные частицы, имеющие средний размер от примерно 3 микронов до примерно 12 микронов, и от примерно 5 до примерно 10 микронов. Абразивы на основе оксида кремния с низким поглощением масла, особенно применимые при реализации настоящего изобретения, поставляются на рынок под торговым наименованием Sylodent XWA Davison Chemical Division компании W.R.Grace & Co., Baltimore, Md.21203. Sylodent 650 XWA, представляющий собой гидрогель оксида кремния, состоящий из частиц коллоидного оксида кремния с содержанием воды 29 масс.% имеющих средний диаметр в диапазоне от примерно 7 до примерно 10 микронов и абсорбцию масла менее, чем примерно 70 куб.см./100 г оксида кремния, является примером абразива на основе оксида кремния с низкой абсорбцией масла, применимого при реализации настоящего изобретения.
Пенообразующие агенты: Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению могут также включать агент, увеличивающий количество пены, которая образуется при чистке полости рта щеткой. Иллюстративные примеры агентов, которые увеличивают количество пены, включают, не ограничиваясь этим, полиоксиэтилен и некоторые полимеры, в т.ч., но не ограничиваясь этим, полимерные альгинаты. Полиоксиэтилен способен увеличивать количество и густоту пены, образованной носителем состава для ухода за полостью рта по настоящему изобретению. Полиоксиэтилен также широко известен, как полиэтиленгликоль ("ПЭГ") или полиэтилен оксид. Полиоксиэтилены, подходящие для настоящего изобретения, должны иметь молекулярную массу от примерно 200000 до примерно 7000000. В одном из вариантов осуществления, молекулярная масса будет составлять от примерно 600000 до примерно 2000000, и в другом варианте осуществления, от примерно 800000 до примерно 1000000. Polyox является торговым наименованием для полиоксиэтилена высокой молекулярной массы, производимого компанией Union Carbide. Полиоксиэтилен может быть включен в состав в количестве от примерно 1% до примерно 90%, в одном из вариантов осуществления от примерно 5% до примерно 50% и в другом варианте осуществления от примерно 10% до примерно 20% по массе от массы носителя композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению. В случае его присутствия, количество пенообразующего агента в композиции для ухода за полостью рта (например, в одной дозе) составляет от примерно 0,01 до примерно 0,9 масс.%, от примерно 0,05 до примерно 0,5 масс.% и в другом варианте осуществления от примерно 0,1 до примерно 0,2 масс.%.
Поверхностно-активные компоненты: Композиции, применимые в настоящем изобретении, могут содержать анионные ПАВ, например,
i. водорастворимые соли моносульфатов моноглицеридов высших жирных кислот, например, натриевую соль моносульфатированного моноглицерида жирных кислот гидрированного кокосового масла, например, N-метил N-кокоил таурат натрия, кокомоноглицерид сульфат натрия;
ii. высшие алкилсульфаты, например, лаурилсульфат натрия;
3
2
m
2
2
2
n
3
2
2
10
2
2
2
2
3
iii. высшие алкилэфирсульфаты, например, формулы CH(CH)CH(OCHCH)OSOX, где коэффициент m равен 6-16, например, 10, коэффициент n равен 1-6, например, 2,3 или 4, и X представляет собой Na или K, например, лаурет-2-сульфат натрия (CH(CH)CH(OCHCH)OSONa);
iv. высшие алкил арил сульфонаты, например, додецилбензол сульфонат натрия (лаурил бензол сульфонат натрия);
v. высшие алкил сульфоацетаты, например, лаурил сульфоацетат натрия (додецил сульфоацетат натрия), сложные эфиры высших жирных кислот и 1,2-дигидрокси пропан сульфоната, сульфолаурата (сульфоацетамид N-2-этил лаурата калия) и лаурил саркозинат натрия.
6-30
Под "высшим алкилом" подразумевается, например, C алкил. В конкретных вариантах осуществления, анионное ПАВ выбрано из лаурил сульфата натрия и эфир лаурил сульфата натрия. Анионное ПАВ может входить в состав в количестве, которое является эффективным, например, >0,01 масс.% от массы состава, но не в концентрации, которая могла бы оказывать раздражающее действие на ткани полости рта, например, <10%, и оптимальные концентрации зависят от конкретного состава и конкретного ПАВ. Например, концентрации, применяемые в составах для полоскания рта, обычно составляют порядка одной десятой от концентраций, применяемых в зубной пасте. В одном из вариантов осуществления, анионное ПАВ присутствует в зубной пасте в количестве от примерно 0,3% до примерно 4,5 масс.%, например, приблизительно 1,5%. Композиции по настоящему изобретению могут необязательно содержать смеси ПАВ, например, включающие анионные ПАВ и другие ПАВ, которые могут быть анионными, катионными, цвиттерионными или неионными. Как правило, применяются ПАВ, которые обладают достаточной стабильностью в широком диапазоне pH. Более полно ПАВ описаны, например, в патенте США № 3959458, выданном Agricola et al.; патенте США № 3937807, выданном Haefele; и патенте США № 4051234, выданном Gieske et al. В некоторых вариантах осуществления, анионные ПАВ, применимые в настоящем изобретении, включают водорастворимые соли алкилсульфатов, содержащие от примерно 10 до примерно 18 атомов углерода в алкильном радикале, и водорастворимые соли сульфонированных моноглицеридов жирных кислот, содержащие от примерно 10 до примерно 18 атомов углерода. Лаурилсульфат натрия, лауроил саркозинат натрия и коко моноглицерил сульфонаты натрия являются примерами анионных ПАВ подобного типа. В конкретном варианте осуществления, композиция по настоящему изобретению, например, композиция 1 и т.д., включает лаурилсульфат натрия.
ПАВ или смесь совместимых ПАВ может присутствовать в композициях по настоящему изобретению в количестве от примерно 0,1% до примерно 5,0%, в другом варианте осуществления от примерно 0,3% до примерно 3,0% и в еще одном варианте осуществления от примерно 0,5% до примерно 2,0 масс.% от общей массы композиции.
1-6
4
2
7
2
2
4
2
4
5
3
10
Средства для борьбы с зубным камнем: В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, композиции включают антикалькулезные агенты (средства для борьбы с образованием зубного камня). Подходящие антикалькулезные агенты включают, не ограничиваясь перечисленными, фосфаты и полифосфаты (например, пирофосфаты), полиаминопропансульфоновую кислоту (AMPS), гексаметафосфаты, тригидрат цитрата цинка, полипептиды, полиолефинсульфонаты, полиолефинфосфаты, дифосфонаты. Так, например, состав по настоящему изобретению может включать фосфаты. В конкретных вариантах осуществления, эти соли являются фосфатами щелочных металлов, т.е. солями гидроксидов щелочных металлов или гидроксидов щелочноземельных металлов, например, солями натрия, калия или кальция. Термин "фосфаты" в настоящем изобретении охватывает моно- и полифосфаты, подходящие для применения в полости рта, например, P фосфаты, например, мономерные фосфаты, например, одно-, двух- и трехзамещенные фосфаты; димерные фосфаты, например, пирофосфаты; и мультимерные фосфаты, например, гексаметафосфат натрия. В конкретных примерах, подходящий фосфат выбирают из двухзамещенных фосфатов щелочных металлов и пирофосфатов щелочных металлов, например, из двухзамещенного фосфата натрия, двухзамещенного фосфата калия, дигидрата дикальцийфосфата, пирофосфата кальция, тетранатрий пирофосфата, тетракалий пирофосфата, триполифосфата натрия и смесей двух или нескольких из перечисленных фосфатов. В конкретном варианте осуществления, например, композиции включают смесь тетранатрий пирофосфата (NaPO), пирофосфата кальция (CaPO) и двухзамещенного фосфата натрия (NaHPO), например, в количествах примерно 3-4% двухзамещенного фосфата натрия и примерно 0,2-1% каждого из пирофосфатов. В другом варианте осуществления, композиции включают смесь тетранатрий пирофосфата (TSPP) и триполифосфата натрия (STPP) (NaPO), например, в количествах TSPP примерно 1-2% и STPP от примерно 7% до примерно 10%. Подобные фосфаты включают в композиции в количестве, эффективном для уменьшения эрозии эмали, для содействия очищению зубов и/или для уменьшения отложения зубного камня, например, в количестве 2-20%, например, приблизительно 5-15 масс.% от массы композиции.
Вкусоароматические средства: Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению могут также включать вкусоароматические средства. Вкусоароматические средства, которые применяются при реализации настоящего изобретения, включают, не ограничиваясь этим, эссенциальные масла, а также различные ароматические альдегиды, сложные эфиры, спирты и подобные вещества. Примеры эссенциальных масел включают масла мяты курчавой, мяты перечной, винтергрена, сассафраса, гвоздики, шалфея, эвкалипта, майорана, корицы, лимона, лайма, грейпфрута и апельсина. Кроме того, подходят химические вещества, такие как ментол, карвон и анетол. В некоторых вариантах осуществления применяются масла мяты перечной и мяты курчавой. Вкусоароматическое средство может входить в состав композиции для ухода за полостью рта в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5 масс.%, например, от примерно 0,5 до примерно 1,5 масс.%.
Полимеры: Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению могут также включать дополнительные полимеры для регулирования вязкости состава или для улучшения растворимости других ингредиентов. Такие дополнительные полимеры включают полиэтиленгликоли, полисахариды (например, производные целлюлозы, например, карбоксиметилцеллюлозу или полисахаридные смолы, например, ксантановую смолу или каррагинановую смолу). Кислотные полимеры, например, полиакрилатные гели могут вводиться в состав в форме свободных кислот или частично или полностью нейтрализованных водорастворимых солей щелочных металлов (например, калия и натрия) или аммония.
Композиции по настоящему изобретению могут включать загустители на основе оксида кремния, которые формируют полимерные структуры или гели в водной среде. Следует отметить, что такие загустители физически и функционально отличаются от абразивов на основе оксида кремния в форме частиц, которые также входят в состав композиций, поскольку загустители являются очень тонко измельченными и не оказывают или оказывают незначительное абразивное действие. Другими загустителями являются карбоксивиниловые полимеры, каррагинан, гидроксиэтилцеллюлоза и водорастворимые соли простых эфиров целлюлозы, например, натрий карбоксиметил целлюлоза и натрий карбоксиметил гидроксиэтил целлюлоза. Также составы по настоящему изобретению могут включать природные смолы, такие как карайя, гуммиарабик и смолу трагаканта. Коллоидные силикаты магния-алюминия также могут применяться в качестве компонентов загущающих композиций для дополнительного улучшения тесктуры композиции. В некоторых вариантах осуществления, загущающие агенты применяют в количестве от примерно 0,5% до примерно 5,0 масс.% от общей массы композиции.
Композиции по настоящему изобретению могут включать анионный полимер, например, в количестве от примерно 0,05 до примерно 5%. Такие агенты, применение которых в составах для ухода за зубами широко известно, хотя и не для данного конкретного приложения, применимые в настоящем изобретении, раскрыты в патентах США №№ 5188821 и 5192531; и включают синтетические анионные полимерные поликарбоксилаты, например, 1:4 до 4:1 сополимеры малеинового ангидрида или кислоты с другими способными к полимеризации мономерами с ненасыщенными этиленовыми фрагментами, предпочтительно сополимер метил виниловый эфир/малеиновый ангидрид с молекулярной массой (M.W.) от примерно 30000 до примерно 1000000, наиболее предпочтительно от примерно 300000 до примерно 800000. Эти сополимеры можно приобрести под торговым наименованием Gantrez, например, AN 139 (M.W. 500000), AN 119 (M.W. 250000) и, предпочтительно, S-97 Pharmaceutical Grade (M.W. 700000), который можно приобрести у ISP Technologies, Inc. Bound Brook, N.J.98895. В случае присутствия усиливающих агентов, они содержатся в количествах от примерно 0,05 до примерно 3 масс.%. Другие подходящие полимеры включают такие продукты, как сополимеры 1:1 малеинового ангидрида с этилакрилатом, гидроксиэтил метакрилатом, N-винил-2-пирролидоном или этиленом, причем последний можно приобрести, например, как Monsanto EMA No 1103, M.W. 10000 и EMA Grade 61, и 1:1 сополимеры акриловой кислоты с метил или гидроксиэтил метакрилатом, метил или этил акрилатом, изобутил виниловым эфиром или N-винил-2-пирролидоном. Обычно подходят полимеры карбоновых кислот с этиленовыми или олефиновыми ненасыщенными фрагментами, содержащие активированную двойную связь углерод-углерод и как минимум одну карбоксильную группу, т.е. кислот, содержащих олефиновую двойную связь, которая легко вступает в полимеризацию, т.к. она присутствует в мономерной молекуле в альфа или в бета положении относительно карбоксильной группы, либо входит в концевую метиленовую структуру. Иллюстративными примерами таких кислот являются акриловая, метакриловая, этакриловая, альфа-хлоракриловая, кротоновая, бета-акрилоксипропионовая, сорбиновая, альфа-хлор сорбиновая, коричная, бета-стирилакриловая, муконовая, итаконовая, цитраконовая, мезаконовая, глутаконовая, аконитовая, альфа-фенилакриловая, 2-бензилакриловая, 2-циклогексилакриловая, ангеликовая, умбелловая, фумаровая, малеиновая кислоты и ангидриды. Другие, отличающиеся от перечисленных выше, олефиновые мономеры, которые могут сополимеризоваться с указанными карбоксильными мономерами, включают винилацетат, винилхлорид, диметилмалеат и т.п. Сополимеры содержат достаточное количество карбоксильных групп в солевой форме для растворимости в воде. Другой класс полимерных агентов включает композиции, содержащие гомополимеры замещенных акриламидов и/или гомополимеры ненасыщенных сульфоновых кислот и их солей, в частности если полимеры получены на основе ненасыщенных сульфоновых кислот, выбранных из акриламидоалкан сульфоновых кислот, например, 2-акриламид-2-метилпропан сульфоновой кислоты, имеющие молекулярную массу от примерно 1000 до примерно 2000000, описанные в патенте США № 4842847 от 27 июня 1989, выданном Zahid. Другой применимый класс полимерных агентов включает полиаминокислоты, в которых содержатся фрагменты анионных поверхностно-активных аминокислот, таких как аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота и фосфосерин, например, раскрытые в патенте США № 4866161, выданном Sikes et al.
Вода: Композиции для ухода за полостью рта могут включать значительные количества воды. Вода, применяемая для получения коммерческих композиций для ухода за полостью рта, должна быть деионизированной и свободной от органических примесей. Содержащаяся в композициях вода включает свободную воду, которая добавлена отдельно, и то количество воды, которая поступает в композицию с другими материалами.
Увлажнители: В некоторых вариантах осуществления композиций для ухода за полостью рта, желательно также ввести в композицию увлажнитель, чтобы предотвратить затвердевание композиции при действии воздуха. Некоторые увлажнители могут также придавать композициям для ухода за зубами желаемый сладкий вкус или аромат. Подходящие увлажнители включают пригодные в пищу многоатомные спирты, например, глицерин, сорбит, ксилит, пропиленгликоль, а также другие полиолы и смеси этих увлажнителей. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, основным увлажнителем является глицерин, который может содержаться в количествах, превышающих 25%, например, 25-35% приблизительно 30%, а также 5% или менее других увлажнителей.
Другие необязательные ингредиенты: Помимо описанных выше компонентов, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут содержать ряд необязательных ингредиентов для ухода за зубами, некоторые из которых описаны ниже. Необязательные ингредиенты включают, например, но не ограничиваясь перечисленными, клейкие материалы, вспенивающие агенты, вкусоароматические агенты, подсластители, дополнительные средства против зубного налета, абразивы и красящие агенты. Эти и другие необязательные компоненты дополнительно описаны в патенте США № 5004597, выданном Majeti; патенте США № 3959458, выданном Agricola et al., и патенте США № 3937807, выданном Haefele, где все указанные патенты включены в настоящую заявку посредством ссылки.
Если не указано иное, все процентные доли компонентов в композициях в настоящей заявке приведены в массовых процентах от общей массы композиции или состава, которую принимают за 100%.
Если конкретно не указано иное, ингредиенты, подходящие для применения в композициях и составах по настоящему изобретению, предпочтительно являются косметически приемлемыми ингредиентами. Под "косметически приемлемыми" подразумеваются подходящие для применения в составах, предназначенных для местного нанесения на кожу человека. Например, косметически приемлемый эксципиент представляет собой эксципиент, который подходит для нанесения на внешние оболочки тела в количествах и концентрациях, предусмотренных для составов по настоящему изобретению и включает, например, эксципиенты, которые являются "общепризнанно безопасными" (GRAS), согласно директивам Управления США по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами.
Композиции и составы по настоящему изобретению описаны и заявлены со ссылками на их ингредиенты, как это принято в технике. Как могло бы быть очевидно специалисту в данной области техники, эти ингредиенты в некоторых случаях могут взаимодействовать друг с другом, так что реальный состав итоговой композиции может неточно соответствовать перечисленным ингредиентам. Таким образом, следует понимать, что изобретение охватывает также и продукты комбинаций перечисленных ингредиентов.
Во всем тексте описания диапазоны используются в качестве сокращенного способа указания на все без исключения значения, которые находятся в указанном диапазоне. Любая величина в пределах диапазона может быть выбрана в качестве его границы. Кроме того, все источники, упомянутые в тексте заявки, включены в заявку посредством ссылок в полном объеме. В случае конфликта определения, приведенного в данной заявке, и определения, приведенного в цитированном источнике, определение настоящего описания будет иметь преобладающее значение.
Если не указано иное, все процентные доли и количества, приведенные в данном разделе и во всем тексте описания, следует понимать, как относящиеся к процентным долям по массе. Указанные количества основаны на активной массе материала.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Образец 1, представлявший собой ZnO-TMG, получали по следующей методике. При комнатной температуре медленно добавляли 50 мл деионизированной воды в колбу, содержащую 4,0712 г (0,05003 моль) порошка оксида цинка и 5,8595 г (0,05002 моль) TMG в форме свободного соединения (CAS # 107-43-7). Смесь перемешивали в течение ночи примерно 20 часов. Не вступивший в реакцию оксид цинка удаляли центрифугированием и затем остаток фильтровали через мембрану 0,45 мкм. Полученный продукт представлял собой прозрачный раствор.
Таблица 1
Образец 1
ZnO
TMG
Добавленное количество
4,0712 г,0,05003 моль
5,8595 г,0,05002 моль
pH полученного раствора
7,77
Образец 2, представлявший собой ZnO-TMG-HCl, получали по следующей методике. При комнатной температуре медленно добавляли 50 мл деионизированной воды в колбу, содержащую 4,0712 г (0,05003 моль) порошка оксида цинка и 7,6832 г (0,05002 моль) TMG-HCl (CAS # 590-46-5). Смесь перемешивали в течение ночи примерно 20 часов. Не вступивший в реакцию оксид цинка удаляли центрифугированием и затем остаток фильтровали через мембрану 0,45 мкм. Полученный продукт представлял собой прозрачный раствор.
Таблица 2
Образец 2
ZnO
TMG-HCl
Добавленное количество
4,0712 г,0,05003 моль
7,6832 г,0,05002 моль
pH полученного раствора
6,02
Образец 3, представлявший собой ZnO-TMG-HCl, получали по следующей методике. 1М раствор TMG-HCl получали растворением 7,68 г (0,0500 моль) TMG-HCl (CAS # 590-46-5) в 50 мл деионизированной воды. При комнатной температуре медленно добавляли 4,07 г (0,0500 моль) оксида цинка к раствору TMG-HCl. Смесь перемешивали в течение ночи примерно 20 часов. Не вступивший в реакцию оксид цинка удаляли центрифугированием и затем остаток фильтровали через мембрану 0,45 мкм. Полученный продукт представлял собой прозрачный раствор.
Таблица 3
Образец 3
ZnO
TMG-HCl
Добавленное количество
4,07 г,0,0500 моль
7,68 г,0,0500 моль
pH полученного раствора
5,56
Каждый образец оценивали с точки зрения возможности и скорости образования осадка или хлопьев (флокуляции) при разбавлении. Для проведения такого анализа, готовили образцы, разбавленные водой в различных соотношениях (например, от 2× до 32×), и хранили их при 37°C. Образцы периодически осматривали и фиксировали эффективность осаждения/флокуляции.
Эксперименты по разбавлению показали, что ZnO-TMG-HCl (образцы 2 и 3) образует осадок/хлопья и, таким образом, является предпочтительным для осаждения твердых частиц на поверхность дентина. Скорость флокуляции/осаждения зависит от степени разбавления, которая связана с исходной концентрацией цинка в момент смешивания воды с исходными неразбавленными растворами в желаемых соотношениях.
Первый эксперимент по разбавлению проводили с использованием ZnO-TMG-HCl образца 2. Разбавленные растворы готовили смешиванием исходного концентрированного раствора с водой в различных объемных соотношениях, получая образцы с разбавлением 2× (1:1 исходный раствор и вода), 4×, 8×, 16× и 32×. Разбавленные образцы хранили при 37°C и наблюдали за скоростью флокуляции/осаждения. Через один час после смешивания, видимый осадок наблюдался в системах с разбавлением 2×, 4× и 8×.
Второй эксперимент по разбавлению проводили с использованием ZnO-TMG-HCl образца 3. Разбавленные растворы также готовили смешиванием исходного концентрированного раствора с водой в различных объемных соотношениях, получая образцы с разбавлением 2× (1:1 исходный раствор и вода), 4×, 8×, 16× и 32×. Разбавленные образцы хранили при 37°C и наблюдали за скоростью флокуляции/осаждения. Через двадцать четыре часа после смешивания, видимый осадок наблюдался в системах с разбавлением 2×, 4× и 8×. В конце 24-часового периода измеряли значения pH разбавленных систем, и эти значения составляли 5,57, 5,69, 5,89, 6,06, 6,28 для систем с разбавлениями 2×, 4×, 8×, 16× и 32×, соответственно. Эти значения pH с запасом попадают в диапазон значений от 5,5 до 10, подходящих для составов для ухода за полостью рта.
Третий эксперимент по разбавлению проводили с использованием ZnO-TMG образца 1. Разбавленные растворы также готовили смешиванием исходного концентрированного раствора с водой в различных объемных соотношениях, получая образцы с разбавлением 2× (1:1 исходный раствор и вода), 4×, 8×, 16× и 32×. Разбавленные образцы хранили при 37°C и наблюдали за скоростью флокуляции/осаждения. Через один час после смешивания ни в одном из образцов не наблюдалось образования видимого осадка.
Препараты, образующие хлопья/осадок, могут применяться для отложения действующих агентов на поверхности, имеющейся в полости рта, включая поверхность зубов и слизистые оболочки. Для этого можно применять разбавления от 2× до 8×. Для других концентраций исходного раствора могут применяться разбавления, которые обеспечивают такое же эффективное содержание цинка. В случае реальных составов, концентрации цинка в составе безусловно будут ниже чем приведенные выше концентрации относительно воды, т.к. весь состав включает другие компоненты помимо воды. Препараты, концентрация которых находится вблизи от верхней и нижней границы спектра допустимых концентраций, обычно требуют более продолжительного времени обработки и не относятся к числу наиболее надежных с точки зрения осаждения/флокуляции.
Препараты, которые не образуют хлопьев/осадка, видимых невооруженным глазом, также могут применяться для отложения действующих агентов на поверхностях в полости рта. Неспособность образовать заметные хлопья/осадок может быть вызвана неоптимальной степенью разбавления или недостаточной продолжительностью обработки. Однако препараты по-прежнему могут обладать способностью образовывать частицы, например, коллоидные частицы. Хотя эти частицы не образуют осадка за время обработки, они могут формировать поверхностные отложения на поверхностях в полости рта. В связи с этим, подходящий спектр степеней разбавления и/или продолжительности обработки шире, чем можно было бы предположить непосредственно на основании описанных выше экспериментов по разбавлению.
В некоторых вариантах осуществления, осадки или частицы, сформировавшиеся при разбавлении, включают один или несколько типов солей цинка, а также TMG. В некоторых вариантах осуществления, соли цинка главным образом свободны от оксида цинка и находятся в форме, которая может хотя бы частично растворяться в полости рта. В некоторых вариантах осуществления, одним из типов солей цинка является гидроксид цинка. В некоторых вариантах осуществления, TMG также присутствует в осадке или частицах, в качестве либо их составной части, либо примеси.
ZnO-TMG-HCl обеспечивает относительно высокие уровни растворимого цинка по сравнению с теми, которые могут высвобождаться из самого ZnO, и, кроме того, при разбавлении обеспечивает локализованную и улучшенную доставку к поверхности зубов (например, поверхностям дентина и эмали). Доставляемый материал имеет форму твердого покрытия. Это покрытие улучшает белизну поверхности зубов. Покрытие может блокировать дентинные канальцы, ослабляя чувствительность зубов. Покрытие способно нейтрализовать кислоты, обеспечивая анти-эрозионный эффект. Покрытие может разрушаться в слюне и/или под действием кислоты и высвобождать ионы цинка и TMG в течение продолжительного периода времени, обеспечивая все полезные эффекты, связанные с цинком и TMG.
Пример 2
Тестируемую композицию для ухода за зубами, включающую ZnO-TMG-HCl, 1450 частей на млн. фторида и фосфаты получали из следующих ингредиентов:
Таблица 4
<b>Ингредиент</b>
<b>Масс.%</b>
ПЭГ600
3
CMC-7
0,65
Ксантан
0,2
Сорбит
27
Глицерин
20
Сахарин
0,3
Тетранатрий пирофосфат
0,5
Пирофосфат кальция
0,25
Двухзамещенный фосфат натрия
3,5
Фторид натрия
0,32
Диоксид титана
0,5
Абразив на основе оксида кремния
8
Загуститель на основе оксида кремния
8
TMG-HCl
5
Лаурилсульфат натрия
1,5
Вкусоароматическая добавка
1,2
ZnO
2
Вода
до 100%
Пример 3
Стабильный состав для полоскания рта готовили по следующей рецептуре
Таблица 5
<b>Ингредиент</b>
<b>Масс.%</b>
Сорбит
7,5
Глицерин
7,5
Пропиленгликоль
7
Натрий сахарин
0,02
Лимонная кислота (безводная)
0,05
ZnO
2
TMG⋅HCl
5
Ароматизатор/краситель
0,12
Сорбат калия
0,05
Кокоамидопропил бетаин
1
Вода
до 100%
Пример 4
Образец 4, представлявший собой ZnO-TMG-HCl, готовили следующим образом. 15,3604 г (0,1000 моля) TMG-HCl (CAS# 590-46-5) растворяли в 100 мл деионизированной воды при перемешивании. При комнатной температуре к раствору TMG-HCl медленно добавляли 8,1370 г (0,09999 моля) порошка оксида цинка. Смесь перемешивали в течение ночи примерно 16 часов. Не вступивший в реакцию оксид цинка удаляли центрифугированием и затем остаток фильтровали через мембрану 0,45 мкм. Полученный продукт представлял собой прозрачный раствор.
Таблица 6
Образец 4
ZnO
TMG-HCl
Добавленное количество
8,1370 г,0,09999 моль
15,3604 г,0,1000 моль
pH полученного раствора
6,02
Проводили эксперименты по разбавлению образца 4 для оценки его способности образовывать осадок/хлопья при разбавлении за короткий период времени.
Перед разбавлением исходный концентрированный раствор образца 4 и деионизированную воду нагревали до 37°C. Разбавленные образцы готовили путем смешивания исходного концентрированного раствора с водой в различных объемных соотношениях, получая образцы с разбавлениями 1,5× (1 мл исх. р-ра и 0,5 мл воды), 2× (1 мл исх. р-ра и 1 мл воды), 4× (1 мл исх. р-ра и 3 мл воды), 8× (1 мл исх. р-ра и 7 мл воды), 16× (0,5 мл исх. р-ра и 7,5 мл воды) и 32× (0,5 мл исх. р-ра и 15,5 мл воды). По окончании смешивания образцы встряхивали вручную для осуществления эффективного смешивания при комнатных условиях (при температуре примерно 24°C). Наблюдали за скоростью образования осадка/хлопьев.
Было обнаружено, что разбавление приводит к образованию осадка и/или хлопьев с различной скоростью. Разбавление 1,5× вызывает флокуляцию, видимую невооруженным глазом, в течение примерно 20 секунд с начала смешивания. Разбавление 2× вызывает флокуляцию в течение примерно 5 секунд. Для разбавлений 4× и 8× требуется примерно 10 секунд, прежде чем флокуляция станет видна невооруженным глазом. Для разбавления 16× требуется примерно 1 минута. Разбавление 32× не приводит к заметной невооруженному глазу флокуляции в течение 2 минут с начала смешивания.
Обнаружено также, что аналогичные скорости наблюдаются при температурах ниже 37°C, что соответствует условиям в начале применения состава по настоящему изобретению типичным пользователем. При этом, разбавленные образцы 1,5× и 2× получали смешиванием исходного концентрированного раствора образца 4 (нагретого до 37°C) с водой (имевшей комнатную температуру примерно 24°C) в указанных выше объемах. Температуры образцов были ниже 37°C. Флокуляция в образцах наблюдалась в течение тех же временных периодов 20 секунд и 5 секунд соответственно.
Хлопья, образовавшиеся при таком коротком времени обработки, могут также прикрепляться к поверхностям зубов и слизистой оболочки, доставляя цинксодержащие соединения и TMG к целевым поверхностям. При этом обеспечиваются все полезные эффекты, которые обсуждались выше для образцов ZnO-TMG-HCl (образцов 2 и 3).
Непродолжительная обработка исключительно хорошо подходит в случае продуктов для ухода за полостью рта, особенно если их доставка производится в форме зубной пасты и состава для полоскания рта. Типичный пользователь чистит зубы или полощет рот в течение менее 2 минут. Приверженность пользователя такому непродолжительному режиму будет значительно выше, чем в случаях, когда требуются более продолжительная обработка.
Эффективность при коротком времени обработки ожидается также для других образцов ZnO-TMG-HCl, т.е. образцов 2 и 3.
Хотя настоящее изобретение было описано в отношении конкретных примеров, включающих предпочтительные на данный момент варианты осуществления изобретения, специалист в данной области техники поймет, что существуют разнообразные видоизменения и комбинации описанных выше систем и методик. Следует понимать, что можно реализовать другие варианты осуществления, а также структурные и функциональные модификации, без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения можно толковать в широком смысле, который изложен в приложенной формуле изобретения.