СРЕДСТВО ДЛЯ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА
ORAL HYGIENE PRODUCT

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и касается средств по уходу за полостью рта.
Известно, что образование зубного налета и окаменевших отложений является главной причиной зубного кариеса, гингивита, воспалительных заболеваний пародонта и нередко приводит к потере зуба. Зубной налет - это одна из форм структурных зубных отложений, представляющая собой плотное образование, состоящее из бактерий, расположенных вокруг матрицы, которая образуется за счет белков, полисахаридов, липидов и некоторых неорганических веществ (солей кальция, магния, калия, натрия, фосфатов). Налет действует как ядро для образования камней. Минерализованная микробная зубная бляшка или зубной камень, представляет собой отложение, которое образуется на поверхности зуба по десневому краю. Камни являются постоянными причинами раздражения десны, главной причиной воспалительных заболеваний пародонта и значительно влияют на эстетический вид зубов. В связи с этим постоянно ведется поиск новых средств, позволяющих предотвратить образование зубного налета и эффективно очистить от него поверхность зубов.
Известно, что средства для гигиены полости рта, содержащие ферменты, относятся к средствам гигиены с высоким очищающим действиям, они растворяют мягкий зубной налет, остатки пищи, никотиновый налет, улучшая тем самым гигиеническое состояние полости рта. Для этой цели наиболее подходят протеолитические ферменты, которые, обладая противовоспалительными и противоотечными свойствами, способны расщеплять омертвевшие участки тканей, фибринозные образования и разрушить белковую основу зубного налета, при том они неактивны и безопасны по отношению к здоровым тканям. Однако протеолитические ферменты в водной среде имеют низкую стабильность и быстро теряют свою активность в присутствии окислителей, воды, кислых и щелочных сред, ионогенных ПАВ и других агрессивных факторов. Поэтому при использовании ферментов в средствах для гигиены полости рта используют различные способы стабилизации ферментов.
Для стабилизации ферментов применяют специальные добавки, например:
- патент РФ № 2287322 - описана абразивная композиция, обладающая повышенным эффектом против зубного налета и неприятного запаха изо рта, которая содержит орально приемлемый носитель с комбинацией безопасного и эффективного количества антибактериального средства на основе четвертичного аммония (хлорид цетилпиридиния) и протеолитических ферментов (папаин и глюкоамилаза). Орально приемлемый носитель включает водную фазу (15,0.-30,0 мас.%), содержащую увлажнители: глицерин, сорбит, ксилит и/или пропиленгликоль, полиэтиленоксиды. Для стабилизации против окисления используют, например, бисульфит натрия, галлаты металлов, станнат натрия и аскорбиновую кислоту;
- заявка на патент РФ № 2005128285 - описана ферментосодержащая композиция для полости рта с повышенной устойчивостью, содержащая приемлемый для полости рта носитель и сочетание фермента (папаин и глюкоамилаза), хлорида цетилпиридиния (антибактериальный агент) и восстановителя для стабилизации фермента (станнат калия или сульфат аммония). Для получения композиции ферменты готовят в виде водной дисперсии с хлоридом пиридиния и восстановителем.
Ранее было обнаружено, что анионные поверхностно-активные вещества (например, сульфаты высших алкилов), которые применяются в оральных средствах для повышенного пенообразования, способствуют денатурации ферментов и потери их активности. Для устранения этого предлагаются двухкомпонентные зубные композиции, в которых фермент изолирован от анионного поверхностно-активного вещества, например:
- патент РФ № 2289392 - описана двухкомпонентная композиция для чистки зубов против зубного налета и неприятного запаха изо рта, в которой первый компонент состоит из орально приемлемого водного носителя, содержащего увлажнитель, абразива (диоксид кремния) и неионного антибактериального средства триклозан; а второй компонент состоит из орально приемлемого водного носителя, содержащего увлажнитель, абразива (диоксид кремния) и протеолитического фермента папаина в сочетании с липазой и глюкоамилазой. При этом первый и второй компоненты, т.е., триклозан и фермент, физически разделены до применения и объединяются в момент использования.
- патент РФ № 2300366 - описана двухкомпонентная композиция для чистки зубов, имеющая повышенную бактериальную активность, в которой первый компонент содержит фермент, антибактериальную соль металла (например, фторид или хлорид двухвалентного олова) и орально приемлемый носитель, а второй компонент содержит анионное поверхностно-активное вещество и орально приемлемый носитель. В обоих компонентах орально приемлемый носитель (основа пасты) содержит 25-70% воды. Таким образом, фермент и анионное ПАВ размещаются в разных компонентах, при этом первый и второй компоненты сохраняются отдельно друг от друга до нанесения на зубы. Двухвалентное олово является также сильным восстановителем, защищающим фермент от окисления.
Известна оральная композиция (патент РФ № 229287), обеспечивающая улучшенные вкусовые и органолептические свойства, содержащая приемлемый водный носитель, комбинацию фермента (папаин и глюкоамилаза) и циклодекстрина и другие целевые добавки. В качестве дополнительных стабилизаторов композиция содержит бисульфит натрия, феноляты металлов, смесь витамина Е и аскорбиновой кислоты, т.е. стабилизаторами являются антиоксиданты, защищающие фермент только от окисления. Все применяемые стабилизаторы являются восстановителями, которые защищают фермент от окисления, либо антибактериальными средствами, которые защищают фермент от микробного разложения.
В патенте РФ № 2292870 описана двухкомпонентная композиция, состоящая из отдельно размещенных компонентов, в которой первый компонент содержит ионное или другое поверхностно-активное вещество, обычно несовместимое с ферментом, а второй компонент содержит фермент. Таким образом, средство состоит из двух отдельно размещенных пастообразных водных компонентов: первого, содержащего фермент в орально приемлемом водном носителе, и второго, содержащего ионное поверхностно-активное вещество в орально приемлемом водном носителе. Орально приемлемый носитель содержит увлажнители (многоатомные спирты и др.), воду (25-70%), совместимые с ферментом неионные ПАВ, абразивные вещества, загустители и другие функциональные добавки. При смешении обоих компонентов в момент чистки зубов образуется пена, обладающая хорошими чистящими свойствами, а фермент не успевает инактивироваться за время чистки зубов. При этом компонент, содержащий фермент, включает также вещества, являющиеся антиоксидантами, которые и стабилизируют фермент от окисления (бисульфит натрия, галлаты, бутилгидрокситолуол, витамин Е и др.), и хелатообразующие соединения (триполифосфат натрия, ЭДТА и др.), связывающие свободные ионы металлов, которые могут быть катализаторами окисления.
Существенным недостатком двухкомпонентных средств является необходимость специальной упаковки - двухкамерного тюбика, что требует специального дорогостоящего оборудования и упаковочных материалов. Технология таких средств сложна и требует раздельного приготовления двух смесей с одинаковыми реологическими характеристиками, недопущения контакта обоих компонентов в процессе производства, фасовки и хранения.
Кроме того, недостатком ближайшего аналога является недостаточная стабильность водных ферментосодержащих паст при хранении. В водных системах проявляется низкая устойчивость ферментов к гидролизу, в частности к автопротеолизу, и, следовательно, быстрая потеря ферментативной очищающей активности при хранении в водных основах. Протеазы в водных растворах достаточно быстро расщепляют молекулы любых белков, в том числе собственные.
В описании патента № 2292870 приведена таблица II, в которой показана стабильность фермента в течение 20 мин, т.е. в течение периода чистки. Данных по стабильности пасты, ее ферментативной активности в течение срока годности (как правило, не менее года) не приведено. Кроме того, можно отметить по данным, приведенным в таблице II, что отдельно взятый компонент А, содержащий фермент в водном носителе, уже через 20 мин начинает проявлять тенденцию к снижению активности (97%).
Задача нашего изобретения - разработать эффективное средство для гигиены полости рта, содержащее ферменты класса гидролаз, обеспечивающее высокую стабильность ферментативной активности в течение потребительски целесообразного срока хранения.
Поставленная задача реализуется предлагаемым средством для гигиены полостью рта, включающим ферменты класса гидролаз, носитель, поверхностно - активные и абразивные вещества, функциональные добавки. При этом средство в качестве носителя содержит безводную композицию, состоящую из полиэтиленоксидов и неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фермент класса гидролаз
0,002÷5,0
полиэтиленоксиды
25÷70
неионные ПАВ
3÷20
функциональные добавки
1,7÷2,4
минеральный наполнитель
остальное
При этом в качестве фермента класса гидролаз средство содержит субтилизин, или панкреатин, или трипсин, или химотрипсин, или папаин, или бромелаин, или их смеси. Средство включает полиэтиленоксиды с молекулярной массой от 400 до 6000 или их смеси. В качестве неионных ПАВ используются оксиэтилированное касторовое или оксиэтилированное гидрированное касторовое масло, оксиэтилированные высшие жирные спирты, сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот (твины).
Экспериментально найдены составы средства для гигиены полости рта, обеспечивающие высокую стабильность фермента, очищающую способность и низкое абразивное действие.
Существенным отличием является использование специально разработанного безводного носителя, в состав которого входят полиэтиленоксиды (ПЭО) (полиэтиленгликоли (ПЭГ), Макроголы) различных молекулярных масс - от 400 до 4000, а также неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) - оксиэтилированного касторового или гидрированного касторового масла, оксиэтилированных высших спиртов, твинов.
Оказалось, что при смешении влаги с основой (носитель) средства происходит разогрев, что объясняется тем, что происходит гидратация безводных гликолей и выделяется тепло; температура при этом повышается на 3-5°С. При чистке зубов даже при использовании холодной воды происходит нагрев, что создает приятные ощущения теплоты и улучшает чистящие свойства. Таким образом, найденные сочетания ПЭГ и ПАВ обеспечивают требуемую для зубных паст консистенцию и высокую очищающую способность, чему дополнительно способствует выделение тепла при чистке.
Используемые абразивные вещества - дикальцийфосфат дигидрат, двуокись кремния (силика), осажденный мел - выполняют функции механической очистки и полировки, но в меньшей степени проявляют истирающие свойства, т.к. смеси ПЭГ и ПАВ являются эффективной защитной смазкой.
Отсутствие воды в рецептуре обеспечивает высокую стабильность фермента и, следовательно, высокие очищающие и гигиенические свойства в течение срока хранения (не менее 2 лет, срок наблюдения).
Примеры осуществления изобретения приведены в таблице 1, показатели качества предлагаемого средства приведены в таблице 2.
Способ получения предлагаемого средства заключается в следующем:
- расчетное количество фермента растирают и смешивают с 5-10-кратным количеством абразива - дикальцийфосфат дигидрата (ДКФ). Тщательно перемешивают и просеивают через сито №32-45.
- в реакторе-смесителе расплавляют смесь ПЭО и ПАВ при температуре 60-70°С, охлаждают при перемешивании до 45-50°С.
- при перемешивании в сплав вносят остальные абразивы (ДКФ, мел, силика) в соответствии с конкретной рецептурой и предварительно приготовленную смесь фермента с ДКФ; тщательно перемешивают при температуре 35-40°С.
- при перемешивании вносят функциональные добавки - ароматизаторы, эфирные масла, корригенты вкуса, красители и др.
- массу перемешивают, гомогенизируют до полной однородности и фасуют в тубы.
Нами было проведено сравнительное изучение стабильности ферментов в безводных носителях в соответствии с изобретением (примеры 1-7) и в водных носителях (примеры 8 и 9). Из примеров 8 и 9 видно, что добавка воды в количестве 5-10% резко снижает стабильность при хранении (в известных аналогах содержится 20-70% воды). Снижение ферментативной активности в присутствии воды объясняется, по-видимому, автопротеолизом фермента. Сохранность протеолитической активности в опытах определяли при ускоренном старении при хранении в термостате при 32°С по методике ГОСТ 20264.2-88, по методу Ансона, в тирозиновом эквиваленте, субстрат - казеин.
В таблице 2 приведены показатели качества заявляемого средства, из которых следует, что полученные образцы паст с ферментами соответствуют требованиям (ГОСТ 7983-99. Пасты зубные. Общие технические условия) в течение срока хранения до 2 лет.
Таким образом, предлагаемое средство для гигиены полости рта, содержащее ферменты класса гидролаз, имеет высокую стабильность фермента и обладает высокими очищающими и гигиеническими свойствами, низким абразивным действием, хорошей консистенцией.
Таблица 1
Ингредиенты
№ примера и состав в вес.ч.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Субтилизин
0,20
0,002
-
-
-
-
1,0
-
0,2
Панкреатин
-
-
-
-
-
1,0
5,0
-
Трипсин
-
0,5
-
-
-
-
-
Папаин
-
-
-
0,50
-
-
-
0,5
-
Бромелаин
-
-
0,70
-
-
-
-
-
ПЭГ-400
38
55
35
45
25
35
40
40
30
ПЭГ-1500
10
10
5
10
-
10
5
10
15
ПЭГ-4000
-
5
-
-
-
-
5
-
-
Глицерин
-
-
5
-
-
5
-
5
-
ПЭГ-40 касторовое масло
10
3
-
5
-
10
-
10
10
Оксиэтилированные высшие спирты (ceteareth-20)
-
-
-
10
9
2
5
2
-
Твин 80
-
-
5
-
10
-
5
-
-
Диоксид кремния (Силика)
-
15
-
10
10
-
-
-
Карбонат кальция (Мел осажденный)
-
-
-
15
20
-
-
-
-
Дикальцийфосфат дигидрат (Саfоs D), до 100
40,0
24,998
32,8
12,5
22,9
25,0
33,0
20,6
37,8
Вода
-
-
-
-
-
-
-
10,0
5,0
Ароматизаторы (Ароматизатор Opt. cassis, ментол, эфирные масла мяты, эвкалипта, розмарина, чайного дерева и др.)
1,3
1,5
1,2
1,5
1,8
1,5
1,5
1,4
1,5
Вкусовые добавки (сахарин, сламикс)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5