КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ФТОРИДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОАКТИВНОГО СТЕКЛА
COMPOSITION AND METHOD OF INCREASING FLUORIDE ABSORPTION WITH APPLICATION OF BIOACTIVE GLASS

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
В данном патентном документе заявлен приоритет даты подачи предварительной патентной заявки США №61/076210 согласно 35 U.S.С. §119(е), поданной 27 июня 2008, которая включена в данное описание изобретения посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к увеличению поглощения фторида в зубах. Более конкретно, изобретение относится к композиции и к способу увеличения поглощения фторида в зубе с использованием биоактивного стекла.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Дентин и эмаль в зубах состоят главным образом из кристаллического фосфата кальция в форме гидроксиапатита. При нормальных внутриротовых уровнях рН этот зубной минерал является исключительно нерастворимым. Однако при кислых уровнях рН может происходить значительная деминерализация и потеря минерала. Слюна, которая по природе перенасыщена ионами кальция и фосфора, обычно отвечает за реминерализацию и восстановление зубных поверхностей. В результате привычек к недостаточному уходу за полостью рта и современных режимов питания зубы непрерывно деминерализуются кариесогенными бактериями и кислотной пищей и напитками, оставляя несбалансированным нормальный восстановительный процесс. Кроме того, заболевания, такие как раковые заболевания шеи и горла, диабет и высокое кровяное давление, и лекарственные средства, которые принимают для противодействия некоторым заболеваниям, также способствуют разрушению нормального восстановительного процесса. Одним способом, используемым для снижения степени деминерализации зубной поверхности, является ввод фторида во внутриротовую среду в форме фторидной зубной пасты и полосканий. Фторид из этих продуктов ионизируется слюной и включается в зубную структуру в форме гидроксифторапатита. Гидроксифторапатит является гораздо более кислотоустойчивым, чем гидроксиапатит, и таким образом уменьшается скорость деминерализации зубной поверхности, вызываемой дополнительными введениями кислот.
Известно, что обычные фторидные соединения в форме фторида натрия, монофторфосфата натрия, фторида олова и других фторидных соединений могут быть включены в композиции для ухода за полостью рта для усиления реминерализации и кислотоустойчивости зубных минералов. Также известно, что абразивные вещества в форме карбоната кальция, дикальцийфосфата, трикальцийфосфата и других источников кальция могут высвобождать низкие уровни кальция и увеличивать поглощение фторида в зубном минерале. Использование малорастворимых источников кальция, таких как указанные выше абразивные вещества, приводит к низким уровням кальция, высвобождаемого в слюну, и тем самым приводит к минимальным улучшениям в поглощении фторида в зубной структуре. Для увеличения поглощения фторида в зубном минерале было предложено применение хорошо растворимых кальцийсодержащих соединений в форме хлорида кальция, цитрата кальция, аморфного фосфата кальция (АСР), казеинового фосфопептида-аморфного фосфата кальция (СРР-АСР) и других хорошо растворимых соединений кальция. Непосредственное объединение фторид-содержащих соединений с хорошо растворимыми кальцийсодержащими соединениями в композициях для ухода за полостью рта может быть затруднительным, поскольку растворимый фторид и кальций могут взаимодействовать в упаковке с образованием нерастворимого фторида кальция, тем самым уменьшая эффективность фторида при его поступлении во внутриротовую среду. Такие хорошо растворимые соединения также могут взаимодействовать при введении во внутриротовую среду, приводя к образованию фторида кальция и уменьшая поглощение фторида в зубном минерале. Был предпринят ряд подходов к разработке жизнеспособных композиций для ухода за полостью рта, включающих эти два источника.
Один подход представляет собой использование композиций для ухода за полостью рта последовательно, то есть одна после другой, а не одновременно. Такой подход обеспечивает возможность раздельного введения растворимого кальция, фосфора и фторида в слюну, которая затем может взаимодействовать с увеличением поглощения фторида в зубной структуре. Например, в US 4083955 (Grabenstetter et al) и 4397837 (Raaf et al) описан способ реминерализации эмали посредством последовательной обработки зубной поверхности отдельными растворами, содержащими ионы кальция и фосфатные ионы. Неудобством такого способа обработки является большое количество последовательных нанесений, которые отнимают много времени и неудобны.
Вторым подходом является разработка композиций для ухода за полостью рта с низким рН для усиления растворимости фторидных, кальциевых и фосфорных соединений в слюне с увеличением поглощения фторида в зубной структуре. В патенте US 4080440 (Dugiulio et al) раскрыт метастабильный раствор кальциевых и фосфатных ионов с низким рН (от 2,5 до 4,0). Происходит проникновение раствора в деминерализованную эмаль, и происходит реминерализация при осаждении фосфата кальция, когда возрастает рН. К сожалению, метастабильные растворы понижают рН, что потенциально может деминерализовать дентин и эмаль и/или повреждать или раздражать мягкие внутриротовые ткани при включении в продукты ежедневного использования, такие как зубная паста.
Еще один подход представляет собой использование двухфазной системы доставки, которая оставляет растворимые фторид и кальций отделенными вплоть до момента применения. В патенте US 4397837 (Raaf et al), US 6485708 (Winston et al.) и US 5891448 (Chow et al.) раскрыты двухфазные системы доставки. Двойные системы доставки могут быть проблематичными с точки зрения точного, правильного дозирования и доставки подходящих фторидных соединении. Кроме того, с двойными системами доставкисвязаны дополнительные затраты, поскольку для двойных систем доставки требуются дополнительные материалы и упаковка.
Патенты US 5437857; 5460803; 5871360; 6000341 и 6056930 (Tung и Американская Дентальная Ассоциация) охватывают новые композиции и способы применения и доставки аморфных кальциевых соединений, таких как аморфный фосфат кальция (АСР), аморфный фторид фосфат кальция (ACPF), аморфный фосфат карбонат кальция (АССР), аморфный фторид фосфат карбонат кальция (ACCPF) и аморфный фторид кальция (ACF), для применения в реминерализации и фторировании зубов. Утверждается, что соединения обладают самыми лучшими раствори мостя ми, самыми высокими скоростями образования и самыми высокими скоростями превращения из всех реминерализирующих продуктов. Однако хорошая растворимость является потенциально неблагоприятной, поскольку она препятствует пролонгированному отложению раскрытых кальциевых соединений на зубную поверхность, и таким образом мешает соединениям способствовать реминерализациии фторированию зубного минерала. Кроме того, такие хорошо растворимые соединения также являются проблематичными, поскольку растворимый кальций, который высвобождается из соединения, может инактивировать фторид в препарате путем образования нерастворимого фторида кальция.
Таким образом, существует необходимость в разработке композиций для ухода за полостью рта, включающих растворимые источники фторида, кальция и фосфора, которые являются высокоэффективными и преодолевает недостатки доступных в настоящее время продуктов и растворов.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном аспекте изобретения способ увеличения поглощения фторида на зубной структуре пациента включает приведение зубной структуры в контакт с композицией для ухода за полостью рта, содержащей биоактивное стекло и фторид. В одном аспекте изобретения фторид представляет собой биоактивное стекло. В еще одном аспекте изобретения композиция для ухода за полостью рта имеет следующий состав:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин
0-90
ПЭГ (полиэтиленгликоль)
0-40
Абразив
0-30
Загуститель
0,1-10
Биоактивное стекло
0,5-15
Поверхностно-активное вещество
0-10
Краситель
0-2,0
Корригент
0,1-2,0
Фторид
0-5,0
Клейкое связывающее вещество
0-2,0
Подсластитель
0-1,0
Канифольная смола
0-75
Этиловый спирт
0-25
-1
В еще одном аспекте концентрация фторида в эмали зубной структуры после приведения в контакт с композицией для ухода за полостью рта выше 900 млн.В еще одном аспекте композиция для ухода за полостью рта имеет следующий состав:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин
45-65
ПЭГ400
15-25
Диоксид кремния - абразив
5-20
циоксид кремния - загуститель
3-8
Биоактивное стекло
3-10
Поверхностно-активное вещество
0-2
Краситель
0-2
Корригент
0,1-2
Монофторфосфат натрия
0-1
Клейкое связывающее вещество
0-1
Подсластитель
0-1
В дополнительных аспектах композиция для ухода за полостью рта представляет собой зубную пасту и зубной лак. В еще одном аспекте поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из полиэтоксилированных моноэфиров сорбита, Твина, поликонденсатов этиленоксида и пропиленоксида (полоксамеров), конденсатов пропиленгликоля, полиэтоксилированного гидрированного касторового масла и лаурилсульфата натрия. В другом аспекте клейкое связывающее вещество выбирают из группы, состоящей из карбоксивиниловых полимеров, каррагинанов, гидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы (CMC), карайи, ксантана, аравийской камеди и трагаканта. В еще одном аспекте Подсластитель выбирают из группы, состоящей из сахарина, цикламата, ацесульфама калия, ксилита итауматина.
Во втором аспекте изобретения композиция для ухода за полостью рта имеет следующий состав:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин
0-90
ПЭГ
0-40
Абразив
0-30
Загуститель
0,1-10
Биоактивное стекло
0,5-15
Поверхностно-активное вещество
0-10
Краситель
0-2,0
Корригент
0,1-2,0
Фторид
0-5,0
Клейкое связывающее вещество
0-2,0
Подсластитель
0-1,0
Канифольная смола
0-75
Этиловый спирт
0-25
В аспекте данного аспекта композиция для ухода за полостью рта имеет следующий состав:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин
45-65
ПЭГ 400
15-25
Диоксид кремния - абразив
5-20
Циоксид кремния - загуститель
3-8
Биоактивноестекло
3-10
Поверхностно-активное вещество
0-2
Краситель
0-2
Корригент
0.1-2
Монофторфосфат натрия
0-1
Клейкое связывающее вещество
0-1
Подсластитель
0-1
В дополнительных аспектах композиция для ухода за полостью рта представляет собой зубную пасту, зубной лак и герметизирующее вещество. В другом аспекте поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из полиэтоксилированных моноэфиров сорбита, Твина, поликонденсатов этиленоксида и пропиленоксида (полоксамеров), конденсатов пропиленгликоля, полиэтоксилированного гидрированного касторового масла и лаурилсульфат натрия В другом аспекте клейкое связывающее вещество выбирают из группы, состоящей из карбоксивиниловых полимеров, каррагинанов, гидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы (CMC), карайи, ксантана, аравийской камеди и трагаканта. В еще одном аспекте подсластитель выбирают из группы, состоящей из сахарина, цикламата, ацесульфам калия, ксилита и тауматина.
В третьем аспекте изобретения зубная паста содержит следующий препарат:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
55,38
ПЭГ400
20,00
Диоксид кремния - абразив
10,00
Диоксид кремния - загуститель
5,00
Биоактивное стекло
5,00
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Монофторфосфат натрия
0,77
Карбопол 974Р
0,50
Ацесульфам калия
0,40
В четвертом аспекте изобретения зубной лак содержит следующий состав:
Ингредиент
Массовый процент
Канифольная смола
25-75
Этиловый спирт
5-25
Биоактивное стекло
5-20
Диоксид кремния-загуститель
0,5-5
Фторид натрия
0-5
Корригент
0,5-2,0
Подсластитель
0,5-5
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к неводной композиции для ухода за полостью рта, содержащей биоактивное стекло и фторид. Как будет объяснено более подробно ниже, в композицию для ухода за полостью рта могут быть включены дополнительные компоненты. Кроме того, специалисту в данной области техники понятно, что композиция для ухода за полостью рта может включать зубные пасты, зубные лаки, зубные герметизирующие вещества, жевательные резинки, растворимые полоски, полоскания для рта и другие фторид-содержащие продукты для ухода за полостью рта. Композицию для ухода за полостью рта следует готовить в виде препарата и изготавливать таким способом, который оберегает биоактивное стекло от взаимодействия с составом, высвобождая при этом кальция и фосфор в препарат и взаимодействуя с источником фторида.
Типичным составом композиции для ухода за полостью рта является следующий:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин
0-90
ПЭГ
0-40
Абразив
0-30
Загуститель
0,1-10
Биоактивное стекло
0,5-15
Поверхностно-активное вещество
0-10
Краситель
0-2,0
Корригент
0,1-2,0
Фторид
0-5,0
Клейкое связывающее вещество
0-2,0
Подсластитель
0-1,0
Канифольная смола
0-75
Этиловый спирт
0-25
Специалисту в данной области техники понятно, что компоненты, которые могут быть включены в некоторые воплощения композиции для ухода за полостью рта, могут не включаться в другое воплощение композиции для ухода за полостью рта. Например, зубная паста может содержать глицерин, ПЭГ, абразивное вещество, загуститель, поверхностно-активное вещество и другие компоненты, а лак может содержать канифольную смолу и этиловый спирт, и при этом не содержать ПЭГ или глицерин. Однако все композиции по изобретению для ухода за полостью рта включают биоактивное стекло и фторид.
На поглощение фторида на зубных поверхностях влияют концентрации кальция и фосфата в слюне. Биоактивное стекло высвобождает кальций, фосфор, натрий и ионы кремния в водные растворы. Таким образом, когда биоактивное стекло включено во фторидную композицию для ухода за полостью рта, например зубную пасту, высвобождение дополнительного кальция и фосфора из биоактивного стекла преимущественно увеличивает поглощение фторида на зубных поверхностях. Высвобождение данных ионов может также вызывать умеренный рост рН, который может увеличить реминерализацию в ротовой среде.
При использовании в данном описании изобретения термин "увеличение поглощения фторида на зубной структуре" означает увеличение или повышение количества фторида, которое абсорбируется или связывается на зубной поверхности или зубной структуре. Концентрация фторида в зубной эмали может быть измерена для определения количества поглощения фторида на зубной структуре. В FDA Monograph 40 предлагается способ измерения концентрации фторида в эмали.
При использовании в данном описании изобретения термины "зубная структура" и "зубная поверхность" означают любую часть зубов субъекта, на которую может быть абсорбирован или связан фторид. Как таковая, зубная структура и зубная поверхность включает, без ограничения, зубную эмаль, начинающиеся повреждения эмали, гидроксиапатит в эмали, дентин и цемент.
При использовании в данном описании изобретения термин "неводный" означает безводный или по существу не содержащий воды. Отдельные компоненты неводной композиции могут содержать ограниченные количества воды до тех пор, пока композиция в целом остается по существу не содержащей воды.
При использовании в данном описании изобретения, термин "композиция для ухода за полостью рта" включает любой препарат, используемый во всей или в части ротовой полости человека для улучшения или поддерживания в целом хорошего общего состояния здоровья в полости рта. Например, композиция для ухода за полостью рта может обеспечивать или способствовать улучшению или поддержанию хорошей гигиены полости рта, предупреждению или уменьшению разрушения, предупреждению или уменьшению гингивита и/или зубного налета, реминерализации зубной поверхности и лечению гиперчувствительности дентина.
При использовании в данном описании изобретения термин "зубная паста" включает любой препарат, используемый в очищении всей или части ротовой полости субъекта.
При использовании в данном описании изобретения термин "зубной лак" включает композицию, прикладываемую местно к зубной поверхности для терапии фторидом. Обычно зубной лак содержит высокую концентрацию фторида.
При использовании в данном описании изобретения термин "полость рта" означает зубы субъекта и десны, включая все периодонтальные области, включая низ зубов до краевой десны и/или зубодесневых карманов.
При использовании в данном описании изобретения термин "биоактивное стекло" означает неорганическое прозрачное вещество с оксидом кремния в качестве его главного компонента, и которое способно связываться с растущей тканью при взаимодействии с физиологическими жидкостями. В качестве примера, биоактивное стекло согласно изобретению представляет собой стеклянную композицию, которая образует слой гидроксиапатита in vitro при помещении в смоделированную биологическую жидкость. Биоактивное стекло при использовании в данном описании изобретения также является биосовместимым, так что оно не вызывает очень вредный иммунный ответ в организме, например в полости рта.
Биоактивные стекла хорошо известны специалисту в данной области техники и раскрыты, например, в An Introduction to Bioceramics, L. Hench and J. Wilson, eds. World Scientific, New Jersey (1993), полное содержание которого включено в описание изобретения посредством ссылки.
Следующая композиция, показанная в виде массового процента каждого элемента в форме оксида, дает биоактивное стекло:
SiО<sub>2</sub>
40-86
СаО
4-35
Na<sub>2</sub>О
0-35
P<sub>2</sub>О<sub>5</sub>
2-15
CaF<sub>2</sub>
0-25
В<sub>2</sub>О<sub>3</sub>
0-10
К<sub>2</sub>О
0-8
МgО
0-5
Та же самая композиция биоактивного стекла может быть выражена в массовом проценте каждого элемента следующим образом:
Si
19-40
Са
1-6
Na
0-26
Р
1-7
Са
0-13
В
0-3
К
0-8
Мg
0-3
F
0-12
0
остальное
Биоактивное стекло может быть изготовлено с использованием "процесса плавления" или "золь-гель" процесс, оба из которых хорошо известны специалисту в области изготовления биоактивного стекла.
Биоактивные стекла считаются биоактивным веществом класса А, которое связывается и с твердой, и с мягкой тканью. Как таковые, биоактивные стекла позволяют получить более эффективное вещество для взаимодействия с зубной структурой. Биоактивное стекло может присутствовать в составе композиции для ухода за полостью рта в количестве от примерно 0,5 до 15 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта, предпочтительно от примерно 3 до 10 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
-1
-1
Состав композиции для ухода за полостью рта дополнительно содержит фторид-содержащее соединение, которое может включать ионные фториды, такие как фториды щелочных металлов, аминофториды и ионные монофторфосфаты, такие как монофторфосфаты щелочных металлов, и которые могут быть включены в состав с получением от примерно 100 и до 5000 млн, предпочтительно от примерно 500 до 2000 млн фторида. Фторидное соединение может включать фторид натрия или монофторофосфат натрия. Также можно использовать фторид олова в указанных выше концентрациях. Кальция глицерофосфат, который, как было показано, усиливает активность ионных монофторфосфатов, возможно может быть добавлен, когда источник фтора представляет собой ионный монофторофосфат. Фторид может присутствовать в качестве отдельного источника фтора в составе композиции для ухода за полостью рта в количестве от примерно 0 до 5,0 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
В качестве альтернативы использованию отдельного источника фтора в композиции для ухода за полостью рта, применение фторид-содержащего биоактивного стекла, такого как биоактивное стекло в патенте US 4775646, который включен посредством ссылки в данное описание изобретения, можно также использовать в качестве источника фторида, где фторид из биоактивного стекла высвобождается в ротовую среду, и композиция биоактивного стекла усиливает поглощение фторида на зубной поверхности.
Далее будет очевидно, что если ионное фтор-содержащее соединение включено в композицию для ухода за полостью рта по изобретению, то абразивное вещество следует выбирать так, чтобы оно было совместимым с ионным фтор-содержащим соединением. Таким образом, например, фторид натрия, как хорошо известно в данной области техники, несовместим с абразивными веществами, которые содержат избыток ионов кальция, так как они вызывают потерю фторида в виде нерастворимого фторида кальция. Соответственно, предпочтительным является абразивное вещество, которое является нерастворимым, например диоксид кремния, оксид алюминия, ортофосфат цинка или пластиковые гранулы. Альтернативно, кальциевый абразив, например карбонат кальция или дикальция фосфат, можно использовать с монофторфосфатом щелочного металла, например монофторфосфатом натрия.
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать карбоксивиниловый полимер. Карбоксивиниловый полимер используется в кислотной форме и не требуется обязательно какая-либо форма нейтрализации. Карбоксивиниловые полимеры наращивают увлажняющие вещества, а также обеспечивают предпочтительную реологию для суспендирования любого необходимого абразивного вещества. Предполагается, что термин «реология» при использовании в данном описании изобретения отражает показатели текучести препарата.
Подходящие карбоксивиниловые полимеры для применения в композициях для ухода за полостью рта представляют собой сополимеры акриловой кислоты, сшитые полиаллилсазарозой, например Карбопол 974 и 934, или сшитые дивинилгликолем, например Noveon AA-1. Карбополовые полимеры производит B.F. Goodrich Company. Предпочтительным является Карбопол 974. Карбоксивиниловый полимер может присутствовать в диапазоне от 0,1 до 7,5 массовых процентов в композиции для ухода за полостью рта, предпочтительно от 0,3 до 1,0 массовых процента, более предпочтительно примерно 0,5 массовых процента от композиции для ухода за полостью рта.
Другие натуральные и синтетические полимеры можно использовать самостоятельно или в комбинации в композициях для ухода за полостью рта. Типичные полимеры включают, без ограничения ими, каррагинаны, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) и натуральные смолистые связывающие вещества, включая карайю, ксантан, аравийскую камедь и трагакант.
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать увлажнитель. Подходящие увлажнители для использования в композиции для ухода за полостью рта включают глицерин, сорбит и пропиленгликоль или их смеси. Хорошо известно, что имеющийся в продаже глицерин может содержать 0,5-2,0 массовых процентов воды в ассоциации с глицерином. Обычно это количество составляет 0,5-1,0 массовый процент. Такое небольшое количество воды связывается глицерином и следовательно является недоступным для других ингредиентов. По существу, специалист будет считать композицию, содержащую глицерин, неводной. Увлажнители должны быть настолько безводными, насколько возможно и предпочтительно использоваться в твердой форме. Глицерин является предпочтительным увлажнителем. Так как увлажнитель используется для доведения препаратов до 100%, увлажнитель может присутствовать в диапазонах от примерно 20 до 90 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта. Предпочтительно увлажнитель присутствует в количестве от примерно 35 до 75 массовых процентов, более предпочтительно от примерно 45 до 75 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать полиэтиленгликоль. Полиэтиленгликоль выбирают так, что он снижает любую липкость препарата и давал продукт с гладкой текстурой. Полиэтиленгликоль выбирают из диапазона молекулярной массы от ПЭГ 300 до ПЭГ 1000. Предпочтительным является ПЭГ 400. Преимущественно полиэтиленгликоль присутствует в диапазонах от примерно от 0,1 до 40 массовых процентов, предпочтительно примерно 15-20 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать абразивное вещество. Подходящие абразивные вещества для использования в композиции для ухода за полостью рта включают, например, диоксид кремния, ортофосфат цинка, бикарбонат натрия (пищевая сода), пластиковые гранулы, оксид алюминия, гидратированный оксид алюминия, карбонат кальция и пирофосфат кальция или их смеси. Абразив на основе диоксида кремния может представлять собой природный аморфный диоксид кремния, например диатомитовую землю; синтетический аморфный диоксид кремния, такой как осажденный диоксид кремния, например «Tixosil 53B», произведенный Rhone Poulenc; силикагель, такой как ксерогель диоксида кремния; или их смеси. Обычно количество абразивного вещества, подходящего для применения в композиции зубной пасты по настоящему изобретению, определяют опытным путем для получения приемлемого уровня очистки и полировки, в соответствии с технологиями, хорошо известными в данной области техники. Соответственно, абразивное вещество присутствует в количестве от 0 до примерно 60 массовых процентов, предпочтительно от 0 до 30 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта. Несмотря на вышесказанное, специалисту в данной области техники понятно, что дополнительные абразивные вещества, такие как перечисленные выше, могут не требоваться для композиции для ухода за полостью рта, поскольку биоактивное стекло имеет присущее ему свойство абразивности.
Предпочтительно загуститель может присутствовать в композиции для ухода за полостью рта по изобретению для придания композиции для ухода за полостью рта реологии, близкой реологии обычной композиции для ухода за полостью рта. Загуститель может представлять собой загущающий диоксид кремния, например «Sident 22S», который производится в Degussa Ltd. Загущающий диоксид кремния может присутствовать в диапазоне от примерно 0,01 до 10 массовых процентов, предпочтительно от примерно 5,0 до 7,0 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активные вещества обычно добавляют в продукты с композицией для ухода за полостью рта для придания чистящих и/или пенообразующих свойств. Любое обычное поверхностно-активное вещество, используемое в препаратах с композицией для ухода за полостью рта, можно использовать в настоящем изобретении при условии, что оно может быть добавлено в виде твердого порошка, то есть не в водном растворе. Подходящие поверхностно-активные вещества включают анионные, катионные, неионные и амфотерные поверхностно-активные вещества.
Подходящие неионные поверхностно-активные вещества включают, например, полиэтоксилированные сложные эсриры сорбита, в частности полиэтоксилированные моноэфиры сорбита, например ПЭГ(40)-сорбитан диизостеарат и продукты, представленные на рынке ICI под товарным знаком «Tween»; поликонденсаты этиленоксида и пропиленоксида (полоксамеры), например продукты, представленные на рынке BASF-Wyandotte под товарным знаком «Pluronic»; конденсаты пропиленгликоля; полиэтоксилированное гидрированное касторовое масло, например кремофоры; и сложные эфиры жирных кислот и сорбитана. Подходящие анионные поверхностно-активные вещества включают, например, лаурилсульфат натрия, представленный на рынке Albright и Wilson и известный как «SLS». Их можно получать и использовать в порошковой форме в настоящем изобретении. Преимущественно поверхностно-активное вещество присутствует в интервале от примерно 0 до 20 массовых процентов, предпочтительно от примерно 0 до 10 массовых процентов, более предпочтительно примерно от 0 до 2,5 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта также может содержать другие агенты, обычно используемые в препаратах с композицией для ухода за полостью рта в подходящих концентрациях, например красящие агенты, включая отбеливающие агенты, такие как диоксид титана, перекись водорода и триполифосфат натрия; консерванты; и подсластители. Также могут присутствовать, если требуется, агенты, защищающие от зубного налета, например триклозан, хлоргексидин, цетилпиридиния хлорид и ницин (предпочтительно в очищенной форме, и имеющийся в продаже как Ambicin N); агенты против отложения зубного камня, например пирофосфатные соли; агенты, снижающие чувствительность, например соли стронция или калия; полимерные улучшающие агенты, например Gantrez. Агенты, освежающие дыхание, например натрия бикарбонат, также могут быть включены в подходящих концентрациях. В общем случае такие агенты присутствуют в незначительном количестве или пропорционально композиции, обычно присутствуют в количестве от примерно 0,001 до 5 массовых процентов от композиции. Любой активный ингредиент или комбинация активных веществ, которые являются неустойчивыми или так или иначе несовместимыми с водными средами, также может быть добавлен в композицию по настоящему изобретению. Другими словами, любой активный ингредиент или комбинация активных ингредиентов, которые являются устойчивыми или во всяком случае совместимыми с неводными средами, также может быть добавлен в композицию по настоящему изобретению.
Корригенты также могут быть добавлены в составы композиции для ухода за полостью рта, обычно в концентрации примерно 1,0 процент по массе композиции для ухода за полостью рта. Понятно, что также могут быть добавлены в разных концентрациях корригенты. Подходящие подсластители могут включать сахарин, цикламат и ацесульфам калия и могут присутствовать в концентрации от примерно 0,01 до 1,0 массовых процента, предпочтительно от 0,05 до 0,5 массовых процента от композиции для ухода за полостью рта.
Альтернативно, ксилит, который не является сильным подсластителем, можно использовать в качестве подсластителя в концентрации от примерно 1,0 до примерно 15 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта. Также может быть включен вспомогательный подсластитель, такой как тауматин, в концентрации от 0,001 до 0,1, предпочтительно от 0,005 до 0,05 массовых процента от композиции для ухода за полостью рта. Подходящая смесь тауматинов продается Tate and Lyle PLC под товарным знаком «TALIN».
Композиция для ухода за полостью рта может дополнительно содержать агент, предупреждающий образование пятен. Подходящие предупреждающие образование пятен агенты включают, например, карбоновые кислоты, например раскрытые в US 4256731, аминокарбоксилатные соединения, например раскрытые в US 4080441 и фосфоноуксусную кислоту, как описано в US 4118474. Агент, предупреждающий образование пятен, может быть включен в состав композиции для ухода за полостью рта или может быть представлен в виде отдельной композиции для использования после композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта, в частности зубной лак, может содержать смолу, которая может служить в качестве пленкообразователя. Предпочтительная смола представляет собой канифольную смолу. Канифоль является природной смолой, полученной из живых деревьев. Канифольная смола может присутствовать в концентрации от примерно 25 до 75 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта. Хотя канифольная смола является предпочтительной, также можно использовать ресорбируемые и биосовместимые полимеры.
Композиция для ухода за полостью рта, в частности зубной лак, может содержать спирт, который может служить в качестве растворителя. Предпочтительным спиртом является этиловый спирт.Этиловый спирт может присутствовать в концентрации от примерно 5 до 25 массовых процентов от композиции для ухода за полостью рта.
Композиция для ухода за полостью рта может иметь первоначальную вязкость от примерно 25000 до 400000 сантипуаз, что сопоставимо с вязкостью обычных композиций для ухода за полостью рта, обладающих потребительской приемлемостью. Значение рН препарата при разбавлении водой в отношении примерно 3:1 должно быть меньше 10,0. Вязкость композиции для ухода за полостью рта измеряют, используя шпиндельный вискозиметр Брукфильда TF 20.
Композиция для ухода за полостью рта может быть изготовлена обычным способом посредством смешивания ее ингредиентов в подходящих пропорциях и в любом удобном порядке, и после этого, при необходимости, регулирования рН. В особенно предпочтительном способе получения зубной пасты поливиниловый полимер и увлажнитель энергично взбалтывают вместе при нагревании, например до температуры, например 50°-70°С, при необходимости, с целью получения достаточной вязкости. Затем в смесь добавляют полиэтиленгликоль и загущающий диоксид кремния и в ней затем диспергируют абразивное вещество, используя мощный смесительный аппарат. Затем добавляют активные агенты, такие как фторидная соль (если она присутствует), с последующим добавлением поверхностно-активного вещества и корригентов на заключительной стадии. Окончательное смешивание выполняют под вакуумом.
Примеры
Поглощение фторида в эмали представляет собой способ in vitro, который был разработан для оценки того, сколько фторида абсорбируется на зубной поверхности из фторид-содержащих зубных паст. Также были разработаны стандартные способы in vitro для оценки общего содержания фтора и общего растворимого доступного фторида во фторид-содержащих зубных пастах.
Изобретение проиллюстрировано следующими примерами.
Пример 1
Исследование in vitro выполняли на пяти различных препаратах зубной пасты, чтобы определить воздействие зубных паст на стимулирование поглощения фторида в появляющихся повреждениях эмали. Методика испытания для определения поглощения фторида в эмали была идентична методике, определенной как Procedure 40 в монографии FDA (Управление по контролю над продуктами и лекарствами США), за исключением того, что повреждение получали, используя раствор, представляющий собой 0,1 М молочную кислоту и 0,2% Карбопол 907 и насыщенный до 50% НАР (гидроксиапатит) при рН 5,0. Общий фтор определяли, используя способ 3 в монографии FDA, и общий растворимый доступный фторид определяли, используя способ 16 в монографии FDA.
Выбирали здоровые верхние передние бычьи резцы и очищали их ото всей прилипшей мягкой ткани. Ядро эмали диаметром 3 мм получали из каждого зуба посредством вырезания перпендикулярно губной поверхности с помощью алмазного сверла с полым сердечником. Вырезание выполняли под водой для предупреждения перегрева образцов. Каждый образец вставляли в конец стержня из плексигласа (диаметр 1/4" × длина 2"), используя метилметакрилат. Избыток акрила отрезали, открывая поверхность эмали. Образцы эмали полировали влажной/сухой бумагой с зернистостью 600 и затем мелкозернистой гамма-формой оксидом алюминия. Полученный образец представлял собой диск эмали 3 мм с почти всей раскрытой поверхностью, покрытой акрилом.
4
Затем каждый эмалевый образец протравляли путем погружения в 0,5 мл 1 М HClO на 15 секунд. В течение всего периода травления травильные растворы непрерывно взбалтывали. Затем образец каждого раствора буферизовали с помощью TISAB (буфер для регулирования общей ионной силы) до рН 5,2 (образец объемом 0,25 мл, 0,5 мл TISAB и 0,25 мл 1 н. NaOH), и содержание фторида определяли путем сравнения с аналогично полученной стандартной кривой (1 мл стандарта и 1 мл TISAB). Для использования в расчете глубины травления определяли содержание Са в травильном растворе, отбирая 50 мкл и анализируя на Са с помощью атомной абсорбции (0,05 мл, сколько требуется до 5 мл). Эти данные представляли собой собственный уровень фторида каждого образца до обработки.
Образцы снова измельчали и полировали, как описано выше. Начинающееся повреждение генерировали в каждом образце эмали путем погружения в раствор 0,1 М молочной кислоты/0,2% Карбопола 907 на 24 часа при комнатной температуре. Затем эти образцы тщательно промывали дистиллированной водой и хранили во влажной среде вплоть до использования.
Обработки выполняли, используя надосадочные жидкости суспензий зубной пасты. Суспензии состояли из 1 части зубной пасты и 3 частей (9 г:27 мл, масс./масс.) дистиллированной воды. Каждую суспензию тщательно перемешивали в течение 30 секунд и затем центрифугировали в течение 10 минут примерно при 10000 об/мин. Время смешивания было коротким, поскольку после экструдирования тестируемый продукт содержит доступный Са и предназначен для активирования во рту во время использования. Если использовали традиционные более длительные периоды смешивания без нахождения образцов эмали в контакте с суспензией, тестируемый продукт мог бы оказаться в несправедливом невыгодном положении по сравнению с контролем. Затем образцы погружали в 25 мл предназначенной им надосадочной жидкости при постоянном перемешивании (350 об/мин) в течение 30 минут. После обработки образцы промывали дистиллированной водой. Затем от каждого образца отделяли один слой эмали и анализировали на фторид и кальций, как изложено выше (то есть 15 секунд травления). Затем уровень фторида каждого образца до обработки (природный) вычитали из значения после обработки для определения изменения фторида в эмали в результате исследуемой обработки. С целью определения изменения фторида в эмали, измеряли поглощение (EFU (захват фторида эмалью)) фторида в эмали, общий фтор (TF; разведение 1:100) и общий растворимый доступный фторид (TSAF; разведение 1:10), используя способы FDA №40, №3 и №16 соответственно. Результаты анализировали, используя способы ANOVA (вариационный анализ) и Ньюмена-Кейлса (р<0,01).
-1
-1
-1
Зубные пасты, используемые для тестирования, представляли собой следующие: 1) RD07344 - плацебо; 2) контрольная зубная паста по USP (#1277401 1000 SMFP/диоксид кремния, серия PTG 07-04); 3) RD07338 - 5% биоактивного стекла, 1000 млн фторида, 15% состава на основе диоксида кремния; 4) RD07339 - 7,5% биоактивного стекла, 1000 млн фторида, 15% состава на основе диоксида кремния; и 5) RD07341 - 5% биоактивного стекла, 1000 млн фторида, 18,5% состава на основе диоксида кремния. В Таблице 1 приведена композиция тестируемой зубной пасты 1, RD07344 - плацебо. В Таблице 2 приведена композиция тестируемой зубной пасты 3, RD07338. В Таблице 3 приведена композиция тестируемой зубной пасты 4, RD07339. В Таблице 4 приведена композиция тестируемой зубной пасты 5, RD07341.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
Результаты тестирования показали, что зубная паста - плацебо обеспечивала результат EFU (увеличение концентрации фторида в эмали) 17±3 млн. Контрольная зубная паста USP обеспечивала результат EFU 686±15 млн. Тестируемая зубная паста 3, RD07338, обеспечивала результат EFU 929±26 млн. Тестируемая зубная паста 4, RD07339, обеспечивала результат EFU 901±29 млн, и тестируемая зубная паста 5, RD07341, обеспечивала поглощение фторида 991±25 млн. Тестируемые зубные пасты 3-5 продемонстрировали заметное увеличение захвата фторида в эмали по сравнению с контрольной зубной пастой USP. Более конкретно, тестируемая зубная паста 3 обеспечивала увеличение EFU более 35%, тестируемая зубная паста 4 обеспечивала увеличение EFU более 30% и тестируемая зубная паста 5 обеспечивала увеличение EFU более 44% по сравнению с контрольной зубной пастой USP. Результаты TF (общий фторид) представляли собой: контрольная USP - 1055±4 млн F, зубная паста 3 - 936±7 млн F и зубная паста 4 - 935±9 млн F. Результаты TSAF представляли собой: контрольная USP - 1023±7 млн F, зубная паста 3 - 927±2 млн F и зубная паста 4 - 914±8 млн F. Данные зубные пасты соответствовали требованию FDA для TF (850-1150 млн F) и TSAF (общий растворимый доступный фторид) (≥800 млн F) в недавно приготовленных зубных пастах SMFP на основе диоксида. Более полные результаты тестирования представлены в Таблице 5.
Таблица 1. Композиция RD 07344
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
56,15
ПЭГ400
20,00
Диоксид кремния - абразив
15,00
Диоксид кремния - загуститель
5,00
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Карбопол 974Р
0,50
Ацесульфам калия
0,40
Всего
100,00
Таблица 2. Композиция RD 07338
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
55,38
ПЭГ400
20,00
Диоксид кремния - абразив
10,00
Диоксид кремния - загуститель
5,00
Биоактивное стекло
5,00
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Монофторфосфат натрия
0,77
Карбопол 974Р
0,50
Ацесульфам калия
0,40
Всего:
100,00
Таблица 3. Композиция RD 07339
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
52,88
ПЭГ400
20,00
Диоксид кремния - абразив
10,00
Диоксид кремния - загуститель
5,00
Биоактивное стекло
7,50
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Монофторфосфат натрия
0,77
Карбопол 974Р
0,50
Ацесульфам калия
0,40
Всего:
100,00
Таблица 4. Композиция RD 07341
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
53,98
ПЭГ 400
18,00
Диоксид кремния - абразив
15,00
Биоактивное стекло
5,00
Диоксид кремния - загуститель
3,50
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Монофторфосфат натрия
0,77
Карбопол 974Р
0,40
Ацесульфам калия
0,40
Всего:
100,00
Таблица 5. Поглощение фторида под действием композиции зубной пасты.
Концентрация фторида в эмали (млн<sup>-1</sup>)
Зубная паста
До обработки
После обработки
Увеличение
RD07344 плацебо
39±2
56±3
17±3
Контрольная зубная паста USP (#1277401)
38±2
724±16
686±15
RD07338
38±2
967±26
929±26
RD07339
41±3
942±28
901±29
RD07341
36±2
1027±26
991±25
Пример 2
Исследование in vitro выполняли с двумя композициями фторидного лака для определения эффекта от добавления биоактивного стекла NovaMin на высвобождение фторид-иона.
Тестировали два образца лака: 1) 0,100±0,002 грамм 10% NovaMin+5% лака с фторидом натрия и 2) 5% лак с фторидом натрия. Образцы лака наносили на эпоксидные субстраты и помещали в 20 мл деионизированной (DI) воды. Образцы помещали в шейкер-инкубатор при 37°С и 200 об/мин. DI воду удаляли и заменяли через 1, 4, 24, и 48 часов. Удаленную DI воду анализировали на содержание ионов в каждый интервал времени.
Чтобы проанализировать содержание ионов, образцы DI воды разбавляли 1:1 буферным раствором, поддерживающим общую ионную силу (TISAB), и анализировали на концентрацию фторид-иона, используя фторид-селективный электрод. Концентрации ионов кальция и фосфора измеряли, используя спектроскопию с индуктивно-связанной плазмой (ICP). Все результаты представлены в виде совокупного усредненного мкг [ион]/г лака (n=9). Дополнительно результаты анализировали статистически, используя способы ANOVA (вариационный анализ) и Стьюдента-Ньюмена-Кейлса (р<0,05).
Результаты, которые также приведены в Таблице 6, были следующими: высвобождение фторид-иона из образца МоуаМт+фторидный лак в 1, 4, 24, 48 часов: 97,8±1,5, 1134,9±50,3, 9835,8±52,3, 10346,8±27,2; из образца только фторидного лака: 71,4±7,4, 130,4±12,5, 301,7±41,1, 513,1±123,1. Высвобождение ионов кальция из образца МоуаМ1п+фторид: 31,3±4,0, 378,1±85,7, 1166,7±81,4, 2521,9±110,5; образец только фторида: 13,3±2,6, 52,1±2,3, 71.9±7.6, 65,4±6,9. Высвобождение ионов фосфора из образца МоуаМт+фторид: 115,8±1,4, 340,4±8,8, 1491,5±31,5, 1618,2±34,2; из образца только фторида: 112,5±0,5, 219,5±2,2, 307,6±2,5, 396,1±3,2. Фторидный лак, содержащий NovaMin, имел значительно более высокое высвобождение всех измеряемых ионов во все моменты времени (р<0,05) по сравнению с только фторидным лаком.
Данные результаты показывают, что фторидные лаки, содержащие NovaMin, демонстрируют повышенное высвобождение фторида, которое по-видимому приводит к усиленному поглощению фторида, и могут реминерализовать зубные поверхности лучше, чем лаки только с фторидом.
аблица 6. Высвобождение ионов под действием смеси МоуаМт+фторидный лак
Время (ч)
NM+F Высвобождение F<sup>-</sup> (мкг/г)
Только F Высвобождение F<sup>-</sup> (мкг/г)
NM+F Высвобождение Са<sup>2+</sup> (мкг/г)
Только F Высвобождение Са<sup>2+</sup> (мкг/г)
NM+F Высвобождение Р<sup>3+</sup> (мкг/г)
Только F Высвобождение P<sup>+3</sup> (мкг/г)
1
97,8
71,4
31,3
13,3
115,8
112,5
4
1134,9
130,4
378,1
52,1
340,4
219,5
24
9835,8
301,7
1166,7
71,9
1491,5
307,6
48
10346,8
513,1
2521,9
65,4
1618,2
396,1
Как показано, при тестировании с использованием способов из монографии FDA, добавление биоактивного стекла к фторидным зубным пастам значительно усиливало поглощение фторида в искусственных кариозных повреждениях на эмалевых поверхностях. Фторидные зубные пасты, содержащие биоактивное стекло, также соответствуют всем требованиям FDA в отношении доступности и высвобождения фторида. Данные результаты показывают, что фторидные зубные пасты, содержащие биоактивное стекло, могут лучше фторировать зубные поверхности, чем обычные зубные пасты только с фторидом. Продемонстрирована синергическая взаимосвязь между биоактивным стеклом и фторидом, где биоактивное стекло обеспечивает дополнительный кальций и фосфор, необходимые для поглощения фторида на зубных поверхностях, увеличивая, таким образом, возможность реминерализации.
Хотя примеры демонстрируют усиленное поглощение фторида для зубной пасты, содержащей биоактивное стекло и фторид, и увеличенное высвобождение ионов для лака, содержащего биоактивное стекло и фторид, специалист в данной области техники может ожидать таких же или подобных результатов по поглощению фторида и/или результатов по высвобождению ионов для любой композиции для ухода за полостью рта, содержащей биоактивное стекло и фторид, включая, без ограничения ими, зубные лаки, зубные герметизирующие вещества, жевательные резинки, растворимые полоски, полоскания для рта и другие фторид-содержащие продукты для ухода за полостью рта.
Типичная композиция зубной пасты выглядит следующим образом:
Ингредиент
Массовый процент
Глицерин, 99,7%
55,38
ПЭГ400
20,00
Диоксид кремния - абразив
10,00
Диоксид кремния - загуститель
5,00
Биоактивное стекло
5,00
Лаурилсульфат натрия
1,10
Диоксид титана
1,00
Корригент
0,85
Монофторфосфат натрия
0,77
Карбопол 974Р
0,50
Ацесульфам калия
0,40
Всего:
100,00
Типичная композиция зубного лака выглядит следующим образом:
Ингредиент
Массовый процент
Канифольная смола
25-75
Этиловый спирт
5-25
Биоактивное стекло
5-20
Диоксид кремния - загуститель
0,5-5
Фторид натрия
0-5
Корригент
0,5-2,0
Подсластитель
0,5-5
Применяемые местно зубные лаки обычно содержат препарат фторида натрия в смоле-носителе. Зубные лаки широко используют для снижения чувствительности зубов и предупреждения кариеса у детей и пациентов с высоким риском кариеса. Смола-носитель, используемая во многих имеющихся в продаже лаковых продуктах, представляет собой канифольную смолу, которую обычно получают из сока живых сосен. Для применения в уходе за полостью рта часто используют процесс этерификации, чтобы модифицировать физические свойства канифольной смолы, например для осветления цвета смолы так, чтобы он более точно соответствовал цвету зубной поверхности по косметическим соображениям. Канифольные смолы также можно модифицировать, чтобы усилить их гидрофильные свойства и усилить прилипание к влажной поверхности зуба при помощи взаимодействия их с малеиновой кислотой, малеиновым ангидридом или фумаровой кислотой. Канифольные смолы могут присутствовать в зубных лаках в концентрации от примерно 20-75 массовых процентов лака. Растворители, такие как этиловый спирт, можно использовать в концентрации примерно 5-20 массовых процентов лака, чтобы снизить вязкость лака для облегчения применения. Растворитель испаряется после нанесения, приводя к образованию пленки лака на зубной поверхности. Наполнители, такие как диоксид кремния, можно использовать в концентрации от приблизительно 0,5 до 5 массовых процентов лака для усиления вязкости зубного лака и пригодности для обработки. Лаковая композиция может также включать красящие агенты и корригенты для улучшения внешнего вида и вкуса продукта. Множество источников фторида можно использовать в композиции зубного лака в концентрации от примерно 0,5 до 5 массовых процентов лака.
-1
-1
-1
Учитывая вышеизложенное, использование биоактивных стекол в композициях для ухода за полостью рта для увеличения поглощения фторида облегчит разработку композиций для ухода за полостью рта с низким содержанием фторида. Например, в Соединенных Штатах фторид используют в концентрации от 900 млн до 1450 млн в потребительских композициях зубной пасты, согласно нормативным требованиям, поскольку такие концентрации являются наиболее эффективными. Однако использование фторида в таких высоких концентрациях представляет собой проблему для некоторых представителей населения, например маленьких детей и госпитализированных пациентов, вследствие проблем с проглатыванием фторида и токсичностью. Таким образом, является желательным использование фторида в концентрации ниже 900 млн, но имеющего такую же эффективность, как более высокие концентрации фторида.
Специалисту в данной области техники понятно, что вышеописанное может быть выполнено в широком и эквивалентном диапазоне условий и других параметров, а также выполняться в широком диапазоне форм продуктов для ухода за полостью рта, без отклонения от объема изобретения или любого его воплощения. Все патенты, патентные публикации и публикации, указанные в данном описании изобретения, полностью включены посредством ссылки в данное описание изобретения во всей их полноте.