КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА И ПРОФИЛАКТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЗУБОВ И МЯГКИХ ТКАНЕЙ ПОЛОСТИ РТА И СРЕДСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА
COMPOSITION FOR ORAL CARE AND PREVENTION OF DENTAL AND ORAL SOFT TISSUE DISEASES AND ORAL CARE AGENT

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к средствам ухода за полостью рта (зубов, десен, языка).
Известны многочисленные абразивные материалы, такие как диоксид кремния, нейлоновый порошок, полиэтиленовый порошок, метакрилатный порошок, полистироловый порошок, шелковый порошок, полиуретановый порошок и др., используемые в качестве абразивов в средствах ухода за полостью рта.
Известно применение политетрафторэтиленовых мембран в стоматологии (Ж. «Новое в стоматологии», №6, 2001, стр.47-57).
Задачей настоящего изобретения является создание композиции на основе порошка политетрафторэтилена в виде суспензии, пригодной как в качестве самостоятельного средства, так и виде компонента для использования в лечебно-профилактических и гигиенических средствах для обработки зубов, десен и языка, таких как зубные пасты, гели, порошки и другие средства ухода за полостью рта.
Поставленная задача решена группой изобретений.
Предложена композиция для ухода за полостью рта и профилактики заболеваний зубов и мягких тканей полости рта, которая представляет собой суспензию, содержащую порошок политетрафторэтилена с размерами частиц в диапазоне от 0,1 до 500 микрон, также растворитель, поверхностно-активные вещества (ПАВ), бактерицидную добавку, консервант и воду деионизованную, при следующем содержании компонентов в мас.%:
порошок политетрафторэтилена
0,5-50,0
растворитель
0,5-50,0
поверхностно-активные вещества (ПАВ)
0,2-10,0
бактерицидная добавка
0,01-5,0
консервант
0,01-1,5
вода деионизованная
остальное.
В качестве растворителя композиция содержит вещества, выбранные из группы: этиловый спирт, пропиловый спирт, изопропиловый спирт. Растворитель присутствует в композиции в количестве от 0,5 мас.% до 50,0 мас.%.
В качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ) композиция содержит вещества, выбранные из группы: анионоактивные ПАВ (натрия кокоил саркозинат, натрия кокоил таурат, натрия кокоил изоционат, натрия лаурил саркозинат, натрия кокоил глюкозид, натрия лауроил саркозинат, натрия миристоил саркозинат, натрия пальмитоил саркозинат, натрия стеароил саркозинат и олеоил саркозинат, метил кокоил таурат, натрия лаурил глюкозид, натрия лаурил сульфат) и неионогенные ПАВ (блоксополимеры оксида этилена и оксида пропилена - Плюроник F127, Плюроник F68, полоксамеры - Полоксамер 407, Полоксамер 188, тетроники (полоксамины) - Тетроник 901) и их смеси.
Поверхностно-активное вещество как анионное, так и неионогенное может присутствовать в композиции настоящего изобретения в количестве от 0,2 мас.% до 10,0 мас.%.
В качестве бактерицидной добавки композиция содержит вещества, выбранные из группы: хлоргексидин диглюконат, биозол, триклозан. Указанные вещества могут присутствовать в количестве от 0,01 мас.% до 5,0 мас.%.
В качестве консерванта композиция содержит вещества, выбранные из группы: бензоат натрия, метил парабен, феноксиэтанол, сорбат калия, бензиловый спирт. Консервант в композиции присутствует в количестве от 0,01 мас.% до 1,5 мас.%.
Предложено также средство для ухода за полостью рта, которое включает композицию по п.1 в качестве компонента средства.
Порошок политетрафторэтилена представляет собой гидрофобный, нетоксичный, химически и биологически нейтральный (инертный), стойкий к действию химических реагентов, высоких и низких температур, огнебезопасный порошкообразный материал, который можно получать в широком диапазоне дисперсности от 0,1 до 500 микрон в зависимости от области применения и решаемых задач.
Для придания гидрофильных свойств гидрофобному порошку политетрафторэтилена и лучшей совместимости с гидрофильными средами предлагается применять его в виде водных, спиртовых или водно-спиртовых суспензий.
Отличием от известных материалов с регулируемой абразивностью, такими как, в частности, разнообразные виды диоксида кремния, используемые прежде всего в стоматологии в качестве абразива, является химическая и биологическая инертность политетрафторэтилена и его гидрофобные свойства, которые сочетаются с возможностью использования порошков с разной дисперсностью в диапазоне от 0,1 до 500 микрон, в том числе тонко дисперсных фракций в диапазоне размера порошков от 10 до 100 микрон, которые обеспечивают деликатные абразивные характеристики в силу физических свойств порошка политетрафторэтилена за счет его способности уменьшать трение в разных средах.
Порошок политетрафторэтилена можно использовать в качестве самостоятельного материала, непосредственно смешивая его с известными абразивами, в частности химически осажденным мелом (карбонатом кальция), или дикальций фосфат дигидратом, или гидроксиаппатитом, или другими известными веществами для создания зубного порошка (сухая форма) для улучшения и регулирования абразивных характеристик смесевой композиции.
Но так как порошок политетрафторэтилена представляет собой гидрофобный материал, то технологически довольно трудно вносить его в композиции такие, как средства ухода за полостью рта (зубные пасты, гели и т.д.) из-за гидрофильной природы основного растворителя этих средств - воды.
Предложенная суспензия порошка политетрафторэтилена позволяет с высокой эффективностью использовать полученную композицию как в виде самостоятельного средства для лечения и профилактики заболеваний зубов и мягких тканей полости рта, так и в качестве компонента в составе средств ухода за полостью рта, таких как зубные пасты, гели, порошки и др.
Суспензию готовят общепринятыми методами, для ее приготовления используют сырье, предназначенное для применения только в средствах ухода за полостью рта в фармацевтической и пищевой промышленности.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, представленными в виде таблицы 1.
Таблица 1.
Наименование компонентов
Мас.%
1*
2
3
4*
5
6
7
8
9
10
11
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)
40,0
35,0
15,0
45,0
40,0
20,0
10,0
35,0
0,5
25,0
50,0
ПАВ (100%) (анионоактивные ПАВ: натрия лаурил саркозинат, натрия кокоил саркозинат, натрия кокоил изоцианат и др.)
0,25
1,5
5,0
-
5,0
2,5
10,0
1,5
0,5
6,0
0,2
Блоксополимер оксида этилена и оксида пропилена(100%) (Полоксамер 407 и др.)
0,25
1,5
5,0
2,5
-
2,5
-
0,5
4,0
1,0
-
4-Изопропил метилфенол (биозол) (хлоргексидина диглюконат, триклозан и др.)
0,01
0,1
0,5
0,01
3,0
0,3
5,0
0,05
0,2
0,01
0,01
Спирт этиловый (пропиловый, изопропиловый, бутиловый и др.)
50,0
30,0
-
50,0
40,0
25,0
10,0
50,0
0,5
25,0
45,0
Бензоат натрия (метил парабен, пропил парабен, феноксиэтанол, бензиновый спирт, сорбат калия и др.)
0,01
0,15
1,0
0,01
0,15
0,2
1,5
0,15
0,2
0,2
0,01
Вода деионизованная
до 100
до100
до100
следы влаги
до100
до100
до100
до100
до 100
до 100
следы влаги
* для получения обработанного ПАВ-ами порошка политетрафторэтилена с уменьшенным количеством растворителей при необходимости растворитель (спирт этиловый и др.) частично или полностью отгоняют (концентрацию порошка политетрафторэтилена в таких составах доводят до 45-50 мас.%, остальное - растворитель (следы), ПАВ-ы, бактерицидная добавка, консервант, влага (следы).
Проиллюстрировать эффективность политетрафторэтилена и суспензии на основе модифицированного порошка политетрафторэтилена в качестве средства ухода за полостью рта можно экспериментальным материалом, представленным ниже.
1. Результаты микробиологического исследования.
6
2
2
2
Проведение сравнительной оценки адгезии представителей резидентной микрофлоры полости рта к поверхности интактных зубов и зубов, обработанных композициями с добавлением политетрафторэтилена. Адгезивную способность бактерий изучали по отношению к интактным зубам, не обработанным и обработанным политетрафторэтиленом. Концентрация политетрафторэтилена в составе композиций была соответственно 1, 3 и 10 мас.%. Исследование проводили по следующей схеме: приготавливали микробную взвесь, содержащую 10 КОЕ/мл (колониеобразующих единиц на 1 миллилитр) по стандарту оптической плотности. Полученную взвесь наносили на исследуемые интактные зубы и зубы, обработанные композициями, содержащими соответственно 1, 3 и 10 мас.% порошка политетрафторэтилена, путем погружения их во взвесь. Адгезию проводили в течение 40 минут в анаэробных условиях (анаэростат, бескислородная газовая смесь 10% Н, 80% N, 10% СО) при температуре 37°С (термостат). Затем механически удаляли неприлипшие клетки с поверхности зубов путем многократного (5 раз) промывания стерильным физиологическим раствором. Стряхивание адгезированных на исследуемых зубах клеток производилось с помощью обработки ультразвуком путем их погружения в 2 мл жидкой стерильной среды АС и последующего озвучивания в течение 10 минут. Обработка образцов ультразвуком для оценки адгезии показана на фиг.1.
Затем зубы из среды АС вынимали и 50 мкл полученной взвеси озвученного материала высевали на кровяной гемин-агар секторальным методом. Посевы инкубировали в анаэробных условиях (анаэростат, бескислородная газовая смесь) в течение 5-7 суток при температуре 37°С (термостат). Учет результатов проводился путем подсчета количества выросших колоний микроорганизмов на кровяном гемин-агаре при помощи бинокулярной лупы. Количественная оценка адгезии Streptococcus sanguis представлена на фиг.2. Опыт с каждой культурой микроорганизмов повторялся троекратно.
В качестве тест-штаммов использовали суточные культуры кислотообразующих микроорганизмов: Streptococcus mutans, Lactobacillus spp., а также Streptococcus sanguis и Fusobacterium spp., населяющих слизистую оболочку полости рта и зубной налет. Благодаря активной продукции органических кислот и утилизации фосфатов в процессе окислительного фосфорилирования данные микробы могут способствовать деминерализации эмали и усилению кариесогенного эффекта стрептококков группы «мутанс» (J.Engelkirk e.a., 1992). Кроме того, данные виды обладают α- и β- гемолитической активностью, что свидетельствует об их токсических свойствах и способности поддерживать воспалительные процессы.
Чистые культуры облигатно-анаэробных (фузобактерии) и микроаэрофильных бактерий (стрептококки, лактобациллы) в анаэробных условиях получали, используя 5% кровяной агар, приготовленный на основе Brain-Heart Infusion фирмы Difco с добавлением гемина (5 мкг/мл) и менадиона (0,1 мкг/мл) с обязательным помещением посевов в анаэростаты с бескислородной газовой смесью, содержащей 80% азота, 10% водорода, 10% углекислого газа. Для редукции остатков кислорода использовали палладиевый катализатор.
После идентификации полученных изолированных колоний и подсчета их количества на скошенном Brain-Heart Agar или полужидкой среде АС получали чистые культуры бактерий. Культивирование в анаэробных условиях проводили 7-10 суток.
С помощью комплекса морфологических, культуральных и биохимических признаков устанавливали вид выделенных бактерий.
Биохимическую идентификацию чистых культур анаэробных бактерий, стрептококков и грамотрицательных бактерий проводили с помощью тест-систем фирмы API (Франция) и Roche (Германия).
Идентифицированные таким образом штаммы применяли для изучения адгезии к поверхности зуба in vitro.
Для оценки полученных результатов вычислялись десятичные логарифмы и индексы адгезии микробов тест-штаммов к поверхности зубов по формуле:
,
где ИА - индекс адгезии микробов.
Затем вычислялось среднеарифметическое число от полученных ИА и его ошибка. Также вычислялся процентный показатель адгезии микробов тест-штаммов к поверхности зубов путем умножения индекса адгезии на 100%.
Индексы адгезии различных представителей резидентной микрофлоры полости рта на поверхности эмали не поврежденных зубов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Вид
Композиции
Str. sanguis
Str. mutans
Lactobacillus
Fusobacterium
№1 (0 мас.%)
0,77±0,03
0,82±0,04
0,72±0,03
0,67±0,03
№2 (1 мас.%)
0,59±0,04*
0,45±0,05*
0,65±0,02*
0,5±0,04*
№3 (3 мас.%)
0,61±0,02*
0,5±0,04*
0,64±0,04*
0,53±0,04*
№4 (10 мас.%)
0,67±0,03*
0,5±0,04*
0,58±0,03**
0,5±0,03*
Примечания:
* - различия индексов адгезии достоверны по сравнению с данными для композиции без порошка политетрафторэтилена;
** - различия индексов адгезии достоверны между данными для композиций с разными концентрациями порошка политетрафторэтилена
4
4
Как видно из представленных данных, адгезия микробных клеток, исследуемых тест-штаммов к зубам, обработанным контрольной композицией (ПАВ) без фторопласта (политетрафторэтилена) (контроль), варьировала в пределах от 10 (Fusobacterium spp, Lactobacillus spp) до 7×10КОЕ (Streptococcus mutans). При расчете индексов адгезии (ИА) эти значения составили от 0,67±0,03 до 0,82±0,03 соответственно.
3
2
После обработки зубов композициями, содержащими соответственно: 1, 3 и 10 мас.% порошка политетрафторэтилена, количество микробных клеток на эмали зубов уменьшалось в пределах от 10 (ИА - 0,58±0,03) для Lactobacillus spp. до 3×10 для Streptococcus mutans (ИА - 0,45±0,05).
4
4
3
Количество фузобактерий на поверхности эмали было наименьшим - адгезия микробов к поверхности интактных зубов, обработанных пастой без политетрафторэтилена, составила от 10 до 4×10 КОЕ/мл (ИА - 0,67±0,03). При обработке композициями, содержащими 1 и 10 мас.% фторопласта, колонизация микробами зубов значительно снижалась (до 10-2,3×10, ИА - 0,5±0,04) и практически не отличалась от колонизации зубов, обработанных композицией, содержащей 3 мас.% порошка политетрафторэтилена (ИА - 0,53±0,03). Разница была недостоверной (Р>0,05).
4
4
4
3
4
3
3
Показатели адгезии лактобактерий к эмали зубов были несколько выше 10-3×10 КОЕ/мл (ИА - 0,72±0,03) на интактных зубах, обработанных контрольной композицией (без политетрафторэтилена). Количество бактерий данного вида снижалось при обработке композицией, содержащей 1 мас.% политетрафторэтилена - с 2×10 до 4×10 КОЕ/мл (ИА - 0,65±0,02) и 3 мас.% политетрафторэтилена - с 2×10 до 4×10 КОЕ/мл (ИА - 0,65±0,02) соответственно. При обработке композицией, содержащей 10 мас.% политетрафторэтилена, обсемененность эмали зубов продолжала снижаться и составила 10 КОЕ/мл (ИА - 0,58±0,03).
4
2
2
3
Показатели адгезии стрептококков были более вариабельными и существенно различались для разных видов микробов. Максимальные значения индекса адгезии отмечены для стрептококков вида «мутанс» - до 7×10 КОЕ/мл (ИА - 0,82±0,04), которые снижались при обработке композициями, содержащими 1 и 3 мас.% порошка политетрафторэтилена, до 5×10-3×10 КОЕ/мл (ИА - 0,45±0,05). Достоверных отличий показателей адгезии стрептококков данного вида при обработке зубов композицией, содержащей 10 мас.% порошка политетрафторэтилена, не отмечено (10КОЕ/мл, ИА - 0,5±0,04; Р>0,05).
4
4
4
3
4
4
Несколько меньше была адгезия стрептококков вида «сангвис» к зубам, обработанным контрольной композицией (без политетрафторэтилена) (3×10-6×10 КОЕ/мл, ИА - 0,77±0,03). После обработки композициями, содержащими 1 и 3 мас.% порошка политетрафторэтилена, адгезия микробов на поверхности зубов уменьшалась до 2×10-10 КОЕ/мл (ИА - 0,59 и 0,61 соответственно), но в то же время была выше после обработки композицией, содержащей 10 мас.% политетрафторэтилена (10-2×10КОЕ/мл, ИА 0,67±0,03).
Таким образом, наблюдалась четкая картина влияния порошка политетрафторэтилена на адгезию резидентов полости рта к эмали неповрежденных зубов. В случае с фузобактериями и лактобактериями наблюдалось последовательное статистически достоверное снижение адгезии микробов в зависимости от концентрации политетрафторэтилена в пасте. В отличие от этих микробов, стрептококки «мутанс» и «сангвис» колонизировали эмаль интактных зубов в значительно больших количествах, а степень уменьшения колонизации у них при обработке композицией с порошком политетрафторэтилена была значительно более выражена.
Была проведена оценка процентных показателей адгезии микробов тест-штаммов к поверхности зубов, обработанных композициями без политетрафторэтилена и композициями с содержанием порошка политетрафторэтилена 1,3 и 10 мас.%.
Было изучено влияние композиций без порошка политетрафторэтилена и с порошком политетрафторэтилена на адгезию микробов к эмали зубов. Показатели обсемененности микробами поверхности эмали неповрежденных зубов были максимальными для представителей кариесогенной микрофлоры полости рта, обладающих рецепторами специфической адгезии к эмали - Streptococcus mutans (82% микробных клеток тест-штамма) и Streptococcus sanguis (77% микробных клеток тест-штамма) и значительно снижались при применении паст с препаратом (Streptococcus sanguis - до 59%, а Streptococcus mutans - до 45%). Количество Lactobacillus и Fusobacterium на эмали неповрежденных зубов без применения препарата было меньше - 71% и 67% микробных клеток тест-штаммов соответственно, а степень снижения обсемененности при обработке композициями, содержащими порошок политетрафторэтилена, - менее выраженной (до 58% и 50% соответственно).
Было выявлено, что применение композиции, не содержащей политетрафторэтилен (контроль), снижает адгезию таких видов микробов, как Fusobacterium spp и Lactobacillus spp по сравнению с кариесогенными стрептококками. Обработка композициями, содержащими политетрафторэтилен также определяет существенное снижение индексов адгезии Streptococcus mutans, но менее значимое - Streptococcus sanguis, которое не зависит от концентрации препарата.
Полученные результаты показывают, что порошок политетрафторэтилена снижает колонизацию эмали зубов представителями резидентной микрофлоры полости рта. Действие композиций, содержащих политетрафторэтилен, имеет некоторые различия по отношению к бактериям разных групп (кариесогенным или пародонтопатогенным) в зависимости от его концентрации в композиции. Бактерии, не имеющие рецепторов специфической адгезии к поверхности эмали и принимающие участие в формировании зубной бляшки только за счет процессов коагрегации (Lactobacillus spp.), продемонстрировали снижение обсемененности образцов, которое было пропорционально концентрации политетрафторэтилена в исследуемых композициях.
Колонизация эмали резидентами полости рта, имеющими рецепторы специфической адгезии к эмали интактных зубов (в нашем исследовании - кариесогенные виды Streptococcus mutans. Streptococcus sanguis) также снижается под действием композиций, содержащими политетрафторэтилен, однако это снижение не зависит от его концентрации в композициях. Аналогичные данные получены для представителей пародонтопатогенной группы - Fusobacterium spp., которые отличаются низкой адгезией к эмали.
Таким образом, порошок политетрафторэтилен как антимикробный компонент средств ухода за полостью рта существенно снижает способность бактерий как к специфической, так и неспецифической адгезии к эмали зуба, оказывая ингибирующее воздействие на кариесогенную и пародонтопатогенную микрофлору.
Действие порошка политетрафторэтилена имеет некоторые различия по отношению к бактериям разных групп (кариесогенным или пародонтопатогенным) в зависимости от его концентрации в зубной пасте. Бактерии, не имеющие рецепторов специфической адгезии к поверхности эмали и принимающие участие в формировании зубной бляшки только за счет процессов коагрегации (Lactobacillus spp.), продемонстрировали снижение обсемененности образцов, которое было пропорционально концентрации препарата в исследуемых пастах. Колонизация эмали резидентами полости рта, имеющими рецепторы специфической адгезии к эмали интактных зубов (в нашем исследовании - кариесогенные виды Streptococcus mutans. Streptococcus sanguis), также снижается под действием пасты, содержащей порошок политетрафторэтилена, однако это снижение не зависит от концентрации порошка политетрафторэтилена в пасте. Аналогичные данные получены для представителей пародонтопатогенной группы - Fusobacterium spp., которые отличаются низкой адгезией к эмали.