АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА
ANTIBACTERIAL CHEWING GUM

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к композициям жевательной резинки, и может быть использовано для гигиены полости рта.
Известна жевательная композиция (RU №2366261, МПК A23G 4/06, A23G 4/18, опубл. 10.09.2009 г.), содержащая экстракт прополиса, воск и смолу кедровую. Компоненты берут в следующих соотношениях, мас. %: воск - 6÷8, экстракт прополиса - 2÷5, смола кедровая - остальное.
Основным недостатком этой жевательной композиции является то, что прополис является сильным аллергеном (K. Münstedt, M. Hellner, A. Hackethal et al. Contact allergy to propolis in beekeepers // Allergologia et Immunopathologia. - 2007. - V. 35 (3). - p.p. 95-100). Кроме того, добавление 30-40%-ного спиртового экстракта прополиса непосредственно в жевательную композицию приводит к тому, что не весь спирт из нее удаляется, что исключает употребление жевательной резинки детьми, водителями и другими категориями людей, которым противопоказан алкоголь.
Наиболее близкой к предложенному изобретению является выбранная нами за прототип антибактериальная жевательная резинка (US №6365130, МПК А61K 9/68, А61K 33/38, А61K 33/32, А61K 33/24, A01N 25/00, опубл. 02.04.2002 г.), состоящая из: а) основы жевательной резинки и б) противомикробных неорганических керамических частиц, содержащих ионообменные противомикробные катионы металлов, где количество противомикробных неорганических керамических частиц составляет от 0,05 до 50% от веса композиции жевательной резинки, и эти частицы способны высвобождать противомикробные катионы металлов в противомикробно эффективном количестве. Противомикробные ионы металлов выбирают из серебра, меди и цинка, и они присутствуют в жевательной резинке в количестве от 0,1 до 15 мас. % керамических частиц. Противомикробные керамические частицы выбирают из группы, состоящей из цеолитов, гидроксиапатита и фосфатов циркония, средний размер этих частиц составляет от 0,2 до 40 мкм и они диспергированы в жевательной резинке. Антибактериальная жевательная резинка также состоит из: а) основы жевательной резинки и б) противомикробных цеолитных частиц, содержащих ионообменные противомикробные катионы металлов, где количество цеолитных частиц составляет от 0,05 до 50% от веса композиции жевательной резинки, либо от 0,1 до 25 мас.%, причем противомикробные катионы металлов выбирают из группы, состоящей из ионов золота, серебра, меди и цинка. В предпочтительном варианте осуществления изобретения неорганический керамический носитель представляет собой цеолит, удерживающий противомикробные ионы серебра.
Основным недостатком этой жевательной композиции является то, что, как указано в описании прототипа, если концентрация ионов металлов в непосредственной близости от поверхности цеолита высока, то существует тенденция к окислению ионов металлов и перехода их в нерастворимые оксиды, гидроксиды, хлориды, основные соли и т.д., а это уменьшает бактерицидные свойства жевательной резинки. Кроме того, во время жевания из противомикробных неорганических керамических или цеолитных частиц высвобождаются катионы металлов, например ионы серебра, которые, в отличие от коллоидного серебра, токсичны, так как обладают сильным прижигающим действием на кожу и слизистые (Е.М. Благитко, В.А. Бурмистров, А.П. Колесников и др. Серебро в медицине. - Новосибирск: Наука-Центр, 2004. - С. 218).
Основным техническим результатом предложенного изобретения является повышение бактерицидных свойств жевательной резинки, уменьшение ее токсичности, отсутствие в ней аллергенов и других вредных веществ.
Указанный технический результат заявляемого способа достигается тем, что в антибактериальной жевательной резинке, включающей основу жевательной резинки из смолы хвойных деревьев и воска, а также противомикробные неорганические частицы, согласно предложенному решению, противомикробные неорганические частицы присутствуют в количестве 1-10% от массы жевательной резинки и состоят из тонкодисперсного карбоната кальция с включенными в него в количестве 0,3-40% от массы карбоната кальция коллоидными частицами серебра, золота, меди или их смеси и/или растительных экстрактов и масел, причем жевательная резинка дополнительно содержит твердые пищевые кислоты в количестве, необходимом для реакции с карбонатом кальция.
Коллоидные частицы серебра, золота, меди или их смеси, и/или растительные экстракты и масла включены в неорганические частицы тонкодисперсного карбоната кальция, что защищает их от коагуляции и окисления, увеличивает срок хранения и повышает бактерицидную активность. Тонкодисперсный карбонат кальция получен по способу, описанному в патенте РФ №2314999, и имеет размер частиц 0,04-0,50 мкм. В процессе жевания при контакте компонентов жевательной резинки со слюной происходит растворение твердых пищевых кислот и их химическая реакция с тонкодисперсным карбонатом кальция, в результате которой карбонат кальция разлагается. При этом коллоидные частицы металлов, растительные экстракты и масла, находящиеся в тонкодисперсном карбонате кальция, высвобождаются, обеспечивая бактерицидное действие на полость рта.
Примеры конкретного выполнения.
На фиг. 1 представлена электронно-микроскопическая фотография раствора, полученного при растирании в ступке при 37°C в течение пяти минут антибактериальной жевательной резинки с противомикробными неорганическими частицами тонкодисперсного карбоната кальция с включенными в него коллоидными частицами серебра (образец 1) в присутствии небольшого количества воды. Исследования проводили на просвечивающем электронном микроскопе Philips СМ12 с цифровой камерой.
На фиг. 2 представлена хроматограмма смеси растительных экстрактов "Джерело", на фиг. 3 - хроматограмма тонкодисперсного карбоната кальция, а на фиг. 4 - хроматограмма раствора, полученного при растирании жевательной резинки с противомикробными неорганическими частицами тонкодисперсного карбоната кальция с включенной в него смеси растительных экстрактов "Джерело" (образец 5) в ступке в течение пяти минут в присутствии небольшого количества воды. Анализ проводили на жидкостном хроматографе "Agilent" 1200 (США) с рефрактометрическим и диодноматричным фотометрическим детекторами.
При выполнении приведенных ниже примеров основу антибактериальной жевательной резинки составляли смола хвойных деревьев и пчелиный воск в количестве 5-15% от массы смолы хвойных деревьев.
Пример 1. Основа антибактериальной жевательной резинки содержит 6,2 г смолы лиственницы сибирской и 0,7 г воска пчелиного. Теплую основу соединяют при перемешивании с 1,18 мас. % противомикробных неорганических частиц, а именно с 84,26 мг тонкодисперсного карбоната кальция с включенными в него 0,26 мг коллоидными частицами серебра (0,3% от массы карбоната кальция), и твердыми пищевыми кислотами - 108 мг лимонной кислоты и 28 мг аскорбиновой кислоты (образец 1, таблица). Полученную смесь формируют в виде жгута, нарезают на 10 отдельных резинок и упаковывают.
Полученная жевательная резинка обладает хорошими вкусовыми качествами, не рассыпается во рту, не прилипает к зубам. В процессе жевания при контакте компонентов жевательной резинки со слюной происходит растворение твердых пищевых кислот и их химическая реакция с тонкодисперсным карбонатом кальция, в результате которой карбонат кальция разлагается и из него высвобождаются коллоидные частицы серебра, обладающие противомикробной активностью. Это подтверждено химическим анализом и проведенными на электронном микроскопе исследованиями (фиг. 1) раствора, полученного при растирании полученной жевательной резинки в ступке в течение пяти минут в присутствии небольшого количества воды. Как видно из фиг. 1, раствор содержит частицы серебра размером 20-50 нм. Кроме того, полученная жевательная резинка является источником полезного для здоровья макроэлемента кальция и витамина С.
Аналогичные результаты получены при использовании коллоидных частиц золота, меди и смеси коллоидных частиц серебра, золота и меди (образцы 2-4, таблица).
Пример 2. Основа антибактериальной жевательной резинки содержит 6 г смолы кедра сибирского и 0,9 г воска пчелиного. Теплую основу соединяют при перемешивании с 9,93 мас. % противомикробных неорганических частици, а именно с 905 мг тонкодисперсного карбоната кальция с включенной в него в количестве 60 мг (в пересчете на сухое вещество), что составляет 7,1% от массы карбоната кальция, смеси растительных экстрактов "Джерело" (ООО "Экомед", Украина), и твердыми пищевыми кислотами - 1132,3 мг яблочной кислоты и 173,0 мг аскорбиновой кислоты (образец 5, таблица). Противомикробные неорганические частицы перед смешиванием с основой высушивают до постоянного веса для удаления спирта и воды, изначально содержащихся в растительных экстрактах. Полученную смесь формируют в виде жгута и нарезают на 10 резинок и упаковывают.
Полученная жевательная резинка обладает хорошими вкусовыми качествами, не рассыпается во рту, не прилипает к зубам. В процессе жевания при контакте компонентов жевательной резинки со слюной происходит растворение твердых пищевых кислот и их химическая реакция с тонкодисперсным карбонатом кальция, в результате которой карбонат кальция разлагается и из него высвобождаются растительные экстракты, содержащиеся в "Джерело" и обладающие антиоксидантным и антибактериальным действием. Фитоконцентрат "Джерело" представляет собой (http://www.ekomed.com.ua/ru/products/dzherelo.htmnl) смесь водно-спиртовых экстрактов листьев алоэ, подорожника, шалфея, крапивы, травы горца птичьего (спорыша), тысячелистника, эхинацеи, зверобоя, золототысячника, душицы, полыни, бессмертника, чабреца, череды, цветков календулы, плодов калины, облепихи, шиповника, фенхеля, можжевельника, корней одуванчика, родиолы, солодки, корневища аира, девясила, лапчатки, чаги. Таким образом, полученная жевательная резинка является дополнительным источником витаминов и микроэлементов, содержащихся в растительных экстрактах.
Как видно из представленных на фиг. 2-4 хроматограмм, основные пики фитоконцентрата "Джерело" сохраняются при высвобождении растительных экстрактов в раствор при растирании жевательной резинки с противомикробными неорганическими частицами тонкодисперсного карбоната кальция с включенной в него смеси растительных экстрактов "Джерело", меняется только интенсивность пиков.
Аналогичные результаты получены при использовании экстракта ромашки, обладающего бактерицидным действием, а также при одновременном использовании коллоидных частиц серебра и смеси растительных экстрактов "Джерело" (образец 6, таблица). При этом вместо смолы лиственницы сибирской или кедра сибирского используют смолу сосновую или их смесь.
Пример 3. Основа антибактериальной жевательной резинки содержит 6,0 г смолы лиственницы сибирской и 0,3 г воска пчелиного. Теплую основу соединяют при перемешивании с 9,84 мас. % противомикробных неорганических частиц, а именно с 780,0 мг тонкодисперсного карбоната кальция с включенными в него 222,7 мг облепихового масла и 0,2 мг коллоидных частиц серебра (в сумме 40,01% от массы карбоната кальция), и твердыми пищевыми кислотами - 657,38 мг янтарной кислоты и 185,67 мг аскорбиновой кислоты (образец 7, таблица). Полученную смесь формируют в виде жгута, нарезают на 10 отдельных резинок и упаковывают.
Полученная жевательная резинка обладает хорошими вкусовыми качествами, не рассыпается во рту, не прилипает к зубам. В процессе жевания при контакте компонентов жевательной резинки со слюной происходит растворение твердых пищевых кислот и их химическая реакция с тонкодисперсным карбонатом кальция, в результате которой карбонат кальция разлагается и из него высвобождаются частицы серебра и облепиховое масло, обладающее противомикробной активностью (Б.А. Файман, Ю.А. Кошелев. Облепиховое масло и его применение в медицине. - Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1975. - 71 с.). Кроме того, облепиховое масло обогащает жевательную резинку жирорастворимыми витаминами А и Е.
Аналогичные результаты получают при использовании включенных в неорганические частицы тонкодисперсного карбоната кальция масел шалфея, эвкалипта, мяты, гвоздичного масла, обладающих бактерицидным действием (Е.В. Зорян, Т.Д. Бабич, В.Г. Романова. Опыт клинического применения антисептических препаратов при заболеваниях пародонта. // Лекарственные средства в стоматологии. - 2007, №4 (152). - с. 16-18).
Данные таблицы показывают соотношение ингредиентов в антибактериальной жевательной резинке, соответствующее формуле изобретения: противомикробные неорганические частицы - 1-10%, коллоидные частицы серебра, золота, меди или их смеси и/или растительных экстрактов и/или масел - 0,3-40%.
При добавлении коллоидных частиц серебра, золота, меди или их смеси и/или растительных экстрактов и/или масел в противомикробные неорганические частицы карбоната кальция менее 0,3% уменьшается антибактериальное действие жевательной резинки, при добавлении более 40% жевательная резинка не сохраняет форму.
4
Для определения бактерицидной активности антибактериальной жевательной резинки полученные образцы подвергают растиранию в ступке с небольшим количеством воды при температуре 37°C, затем смешивают с суспензией бактериальной культуры Escherichia coli с концентрацией 10 КОЕ/мл. Исследования показывают снижение численности бактерий на 2-4 порядка во всех приведенных в таблице образцах.