ПОВЕРХНОСТНО-РЕАГИРУЮЩИЙ КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ ДЛЯ ДЕСЕНСИБИЛИЗАЦИИ ЗУБОВ
SURFACE-REACTED CALCIUM CARBONATE FOR DESENSITIZING TEETH

Настоящее изобретение относится к новым добавкам десенсибилизации для гиперчувствительных зубов и композициям для гигиены полости рта, включающим такие добавки, и их применению.
Дентин является кальцинированной (состоящей из цемента) тканевой массой тела и вместе с эмалью зуба, цементом корня зуба и пульпой является одним из четырех важных компонентов зубов. Обычно он покрыт эмалью на коронке зуба и цементом на корне и полностью окружает пульпу. Дентин состоит из микроскопических каналов, называемых дентинными канальцами, которые расходятся через дентин от пульпы к наружной области цемента или эмали.
Гиперчувствительность дентина является распространенным клиническим состоянием, связанным, в основном, с обнажением поверхностей дентина. Многие патологические процессы, включая физиологическое изнашивание и гипоплазию эмали, клиновидные дефекты и рецессию десен могут приводить к обнажению дентина. Она может воздействовать на пациентов любой возрастной группы и наиболее часто затрагивает ʺтройкиʺ и премолярные зубы обоих зубных рядов. Гиперчувствительность зубов характеризуется типичной короткой резкой болью обнаженного дентина, которая активизируется тепловым, летучим, тактильным, осмотическим или химическим раздражением.
В настоящее время наиболее широко признанным механизмом гиперчувствительности дентина является гидродинамическая теория, предложенная Браннстромом (Brännström) в 1960х. Согласно упомянутой теории гиперчувствительность дентина имеет место в том случае, когда внешние раздражения, такие как температура или изменение физического или осмотического давления, контактируют с обнаженным дентином и вызывают изменение потока дентинной жидкости. Изменение результирующего давления через дентин активирует внутренние нервные ткани, что является причиной немедленной боли. Таким образом, один подход к лечению гиперчувствительности дентина основывается на окклюзии дентиновых канальцев материалами, снижающими проницаемость дентина, и снижающими или предотвращающими протекание потока дентинной жидкости из-за внешнего раздражения.
Композиции для ухода за полостью рта для лечения гиперчувствительных зубов, содержащие биоактивное стекло или один или более биоадгезивных компонентов раскрыты в WO2010/115041. В EP2578272 A1 исследуются составы для зубов переднего ряда, содержащие множество носителей иона кальция, и множество кальцийсодержащих частиц, при этом кальцийсодержащие частицы перемещают с помощью носителей иона кальция. Воздействие содержащего гидроксиапатит средства для чистки зубов на окклюзию дентинных канальцев исследовали Yuan и другие, PLOS ONE 2012, 7(12), 1-8. Однако все эти окклюзивные добавки могут быть причиной полного блокирования дентинных канальцев, что могло бы сократить поток нутрицевтиков, которые ежедневно подают к каждому канальцу через артерию, которая сопутствует нерву и вене в корневом канале и сохраняет зубы живыми и здоровыми.
Принимая во внимание вышесказанное, существует постоянная потребность в добавках, которые пригодны для лечения гиперчувствительности дентина.
Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение десенсибилизирующей добавки, которую можно использовать для лечения гиперчувствительности дентина. В частности, желательно предложить десенсибилизирующую добавку, которую легко наносить, которая может обеспечить немедленное успокоение, и является неизменно эффективной. Кроме того, желательно, предложить десенсибилизирующую добавку, которая является нетоксичной, не раздражающей пульпу, и безболезненной при нанесении.
Кроме того, целью настоящего изобретения является предложение десенсибилизирующей добавки, которая может легко перемещаться в дентинные канальцы и оставаться в канальцах, и эффективно закрывать канальцы в течение длительного периода после нанесения. Кроме этого, также желательно предложение десенсибилизирующей добавки, которая обеспечивает диффузионный обмен нутрицевтиков в дентинных канальцах, с тем, чтобы не позволить гидродинамического протекания жидкости, которое может являться причиной боли. Кроме того, желательно предложить десенсибилизирующую добавку, которая является более устойчивой к кислотной нагрузке (кислотной провокации).
Вышесказанные и другие задачи решают с помощью объекта изобретения, установленного в данном документе в независимых пунктах формулы изобретения.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается поверхностно-прореагировавший карбонат кальция для использования в качестве лекарственного средства, при этом поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается поверхностно-прореагировавший карбонат кальция для использования при лечении гиперчувствительности дентина, при этом поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается состав для гигиены полости рта для использования в качестве лекарственного средства, включающий поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, при этом поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается состав для гигиены полости рта для использования при лечении гиперчувствительности дентина, включающий поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, при этом поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты.
98
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается состав для гигиены полости рта, включающий поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, в котором поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты и в котором поверхностно-прореагировавший карбонат кальция представлен в виде частиц, имеющих максимальный размер частиц (d), равный или меньше 6мкм.
Выигрышные варианты осуществления настоящего изобретения определены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно одному варианту воплощения, по меньшей мере, одну кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, сернистой кислоты, фосфорной кислоты, лимонной кислоты, щавелевой кислоты, уксусной кислоты, муравьиной кислоты и их смесей, предпочтительно, по меньшей мере, одну кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, сернистой кислоты, фосфорной кислоты, щавелевой кислоты и их смесей, и более предпочтительно, по меньшей мере, одной кислотой является фосфорная кислота.
50
98
2
2
2
2
2
2
Согласно одному варианту воплощения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция находится в виде частиц, имеющих объемный медианный диаметр зерна (d) равный или меньше чем 3 мкм, предпочтительно от 1,5 до 2,9 мкм, более предпочтительно от 1,7 до 2,7 мкм и наиболее предпочтительно от 2,2 до 2,6 мкм и/или объемный максимальный размер частицы (d), равный или меньше 6 мкм, предпочтительно от 3,5 до 5,5 мкм, и более предпочтительно от 4,5 до 5 мкм. Согласно еще одному варианту воплощения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция находится в виде частиц, имеющих удельную площадь поверхности от 5 м/г до 200 м/г, более предпочтительно от 20 м/г до 80 м/г, а еще более предпочтительно от 30 м/г до 60 м/г, измеренную, используя азот и БЭТ-метод определения удельной поверхности по ISO 9277.
Согласно одному варианту воплощения, по меньшей мере, одну активную добавку присоединяют к поверхностно-прореагировавшемповерхностно-прореагировавшему карбонату кальция, предпочтительно активной добавкой является, по меньшей мере, одна дополнительная десенсибилизирующая добавка, и более предпочтительно, по меньшей мере, одну дополнительную десенсибилизирующую добавку выбирают из группы, состоящей из нитрата калия, глютеральдегида, нитрата серебра, хлорида цинка, гексагидрата хлорида стронция, фторида натрия, фторида олова, хлорида стронция, ацетата стронция, аргинина, гидроксиапатита, кальций натрий фосфосиликата, оксалата калия, фосфата кальция, карбоната кальция, биоактивных стекол и их смесей.
Согласно варианту воплощения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция получают способом, включающим этапы:
а) обеспечения суспензии из природного или синтетического карбоната кальция,
b)добавления, по меньшей мере, одной кислоты, имеющей величину pKa 0 или меньше при 20°С или имеющей величину pKa от 0 до 2,5 при 20°С к суспензии этапа а), и
с) обработки суспензии из этапа а) диоксидом углерода до, во время или после этапа b).
Согласно другому варианту воплощения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция получают способом, включающим этапы:
А) подготовки природного или синтетического карбоната кальция,
B) подготовки, по меньшей мере, одной водорастворимой кислоты,
2,
С) подготовки газообразного CO
2
D) взаимодействия упомянутого природного или синтетического карбоната кальция из этапа А) с, по меньшей мере, одной кислотой из этапа B) и с CO из этапа С),
отличающимся тем, что
i) по меньшей мере, одна кислота из этапа B) имеет pKa больше, чем 2,5 и меньше чем или равна 7 при 20°С, связанную с ионизацией ее первого доступного водорода, и соответствующий анион образуется при потере этого первого доступного водорода, допускающей образование водорастворимой соли кальция, и
ii) после контактирования данной, по меньшей мере, одной кислоты с природным или синтетическим карбонатом кальция, дополнительно обеспечивается по меньшей мере одна водорастворимая соль, которая, в случае водородсодержащей соли, имеет pKa больше, чем 7 при 20°С, связанный с ионизацией первого доступного водорода, и у которой анион соли способен образовывать водонерастворимые соли кальция.
Согласно одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта содержит от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 1,5 до 15 масс.%, более предпочтительно от 2 до 10 масс.% поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, исходя из общей массы композиции. Согласно еще одному варианту осуществления композицией для ухода за полостью рта является зубная паста, зубной порошок или ополаскиватель для полости рта и в которой предпочтительно поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и фосфорной кислотой.
Согласно одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта включает в себя, по меньшей мере, одну дополнительную десенсибилизирующую добавку, предпочтительно выбранную из группы, состоящей из нитрата калия, глютеральдегида, нитрата серебра, хлорида цинка, гексагидрата хлорида стронция, фторида натрия, фторида олова, хлорида стронция, ацетата стронция, аргинина, гидроксиапатита, кальций натрий фосфосиликата, оксалата калия, фосфата кальция, карбоната кальция, биоактивных стекол и их смесей. Согласно еще одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта включает в себя биоадгезивные полимеры, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из гидроксиэтилметакрилата, сополимеров PEG/PPG, сополимеров поливинилметиловый эфир/малеиновый ангидрид, поливинилпирролидона (PVP), сшитого PVP, шеллака, полиэтиленоксида, метакрилатов, акрилат сополимеров, метакриловых сополимеров, сополимеров винилпирролидон/винилацетат, поливинилкапролактама, полилактидов, силиконовых смол, силиконовых клеев, хитозана, молочных протеинов (казеина), амелогенина, этерифицированной канифоли и их комбинаций.
Согласно одному варианту осуществления поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имеет величину абразивного износа дентина по радиоактивному методу (RDA) менее 70, предпочтительно менее 50 и более предпочтительно менее 35. Согласно еще одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта имеет pH между 7,5 и 10, предпочтительно между 8 и 9.
Следует понимать, что для целей настоящего изобретения следующие выражения имеют следующее значение.
3
3
+
+
Для целей настоящего изобретения ʺкислотуʺ определяют как кислоту Бренстеда-Лоури, то есть, она является поставщиком HO иона. ʺКислую сольʺ определяют как поставщика HO, ионов например, водородсодержащую соль, которая частично нейтрализована электроположительным элементом. ʺСольʺ определяет электрически нейтральное ионное соединение, образованное анионами и катионами. ʺЧастично кристаллическая сольʺ определяет соль, которая при рентгеноструктурном анализе представляет, практически, дискретную дифракционную картину (рентгенограмму).
a
a
rd
Согласно настоящему изобретению pK является символом, представляющим отрицательный логарифм константы диссоциации кислоты, соответствующим данному ионизируемому водороду в данной кислоте, и является показателем нейтральной степени диссоциации в воде этого водорода из этой кислоты в равновесном состоянии при данной температуре. Эти значения pKможно найти в справочниках, таких как Harris, D. C. ʺQuantitative Chemical Analysis: 3 Editionʺ, 1991, W.H. Freeman & Co. (USA), ISBN 0-7167-2170-8.
Для целей настоящего изобретения ʺабразивный износ дентина по радиоактивному методу (RDA)ʺ является мерой эрозийного воздействия абразивов в зубной пасте на дентин зуба. Он включает использование сравнения стандартных абразивов с испытуемым образцом. Определение этой величины проводят путем определения активности при чистке стертого дентина, который является радиоактивно меченым с помощью мягкого нейтронного излучения. Полученные величины зависят от размера, количества и структуры поверхности абразива, используемого в зубных пастах. Значения RDA установлены стандартом DIN EN ISO 11609.
ʺМолотым карбонатом кальцияʺ (МКК) в контексте настоящего изобретения является карбонат кальция, полученный из природных источников, например, известняк, мрамор, доломит или мел и подвергнутый мокрой и/или сухой обработке, например, размалыванием, просеиванием и/или фракционированию, например, циклонным фильтром или сепаратором.
ʺОсажденным карбонатом кальцияʺ (ОКК) в контексте настоящего изобретения является синтетический материал, полученный осаждением в результате реакции диоксида углерода и известняка в водной, в полусухой или мокрой среде или осаждением из водного раствора, содержащего источники ионов кальция и карбонат. ОКК может быть в кристаллической форме ватерита, кальцита или арагинита.
-
Для целей настоящего изобретения ʺповерхностно-прореагировавший карбонат кальцияʺ представляет материал, содержащий карбонат кальция, и нерастворимую, по меньшей мере, частично кристаллическую не карбонатную соль кальция, предпочтительно распространяющуюся от поверхности, по меньшей мере, участка карбоната кальция. Кальций-ионы, образующие упомянутую, по меньшей мере, частично кристаллическую не карбонатную соль кальция, возникают, в большинстве случаев, из исходного материала карбоната кальция, который служит также для образования сердцевины поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция. Такие соли могут включать в себя OHанионы и/или кристаллизационную воду.
Для целей настоящего изобретения ʺводонерастворимыеʺ материалы определяют как материалы, которые при смешивании с деионизированной водой и фильтровании на фильтре, имеющем размер пор 0,2 мкм при 20°С для отделения жидкого фильтрата, позволяют получить меньшее чем или равное 0,1 г отделенного твердого материала после испарения 100 г упомянутого жидкого фильтрата при 95-100°C. ʺРастворимые в водеʺ материалы определяют как материалы, позволяющие получить отделение более чем 0,1г отделенного твердого материала после испарения 100г упомянутого жидкого фильтрата 95-100°C.
d
x
d
d
x
x
20
75
50
50
50
50
98
По всему данному документу ʺразмер частицʺ карбоната кальция и других материалов описывают распределением частиц по размерам. Величина представляет диаметр, относительно которогомасс.% частиц имеют диаметр меньше чем . Это означает, что величина d представляет размер частиц, при котором 20 масс.% всех частиц меньше этой величины, а величина d представляет размер частиц, при котором 75 масс.% всех частиц меньше этой величины. Величина d представляет, таким образом, весовой медианный размер частиц, т.е. 50 масс.% всех зерен больше или меньше чем этот размер частиц. Для целей настоящего изобретения размер частиц указывают как весовой медианный размер частиц d, если не указано иначе. Для определения величины dвесового медианного размера частиц можно использовать Sedigraph. Для целей настоящего изобретения ʺразмер частицʺ поверхностно-прореагировавшего кальция описывают как определенное объемное распределение частиц по размерам. Для определения объемного распределения частиц по размерам, например, объемного медианного диаметра зерна (d) или объемного порогового размера частиц (), поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция можно использовать (анализатор) Malvern Mastersizer 2000. Весовое распределение частиц по размерам может соответствовать объемному распределению частиц, если плотность всех частиц равна.
2
ʺУдельную площадь поверхности (SSA)ʺ карбоната кальция в контексте настоящего изобретения определяют как площадь поверхности карбоната кальция, деленную на его массу. Используемую в данном документе удельную площадь поверхности измеряют с помощью поглощения газообразного азота, используя BET изотерму (ISO 9277:2010) и указывают в м/г.
ʺКомпозиция для ухода за полостью ртаʺ в контексте данного изобретения относится к композиции, пригодной для применения во рту и для применения в ветеринарии и/или для человека, но особенно для применения во рту человека.
Для целей настоящего изобретения выражение ʺвязкостьʺ или ʺвязкость по Брукфилдуʺ относится к Брукфилдовской вязкости. С этой целью вязкость по Брукфиллду измеряется вискозиметром Брукфилда (Тип RVT) при 20°С±2°С при 100 об/мин, с использованием соответствующего шпинделя, и указывается в мПа·секунда).
ʺСуспензияʺ или ʺвзвесьʺ в контексте настоящего изобретения содержит нерастворимые твердые частицы и воду и необязательно дополнительно адгезивы и обычно содержитбольшое количество твердых частиц, и таким образом является более вязкой и может быть более плотной, чем жидкость, из которой она образована.
Если выражение ʺсодержащийʺ используется в настоящем описании и формуле изобретения, то это не исключает другие элементы. Считается, что для целей настоящего изобретения выражение ʺсостоящий изʺ должно быть предпочтительнее выражения ʺсодержащийʺ. Если в дальнейшем в этом документе группа определяется, так, что включает, по меньшей мере, определенное количество вариантов осуществления, то это также следует понимать, что раскрывается группа, которая предпочтительно состоит только из этих вариантов осуществления.
Если используют неопределенный или определенный артикль в отношении существительного в единственном числе, например, ʺaʺ ʺanʺ или ʺtheʺ, то это учитывает множественное число этого существительного, пока не сформулировано специально что-то еще.
Термины, аналогичные ʺполучаемыйʺ или ʺопределяемыйʺ и ʺполученныйʺ или ʺопределенныйʺ используются взаимозаменяемо. Это, например, означает, что, если из контекста явно не следует иное, термин ʺполученныйʺ не предназначен указывать, что, например, вариант осуществления должен быть получен путем, например, последовательностью этапов, соответствующих термину ʺполученныйʺ, хотя такое ограниченное понимание всегда включается с помощью терминов ʺполученныйʺ или ʺопределенныйʺ, в качестве предпочтительного варианта осуществления.
В соответствии с настоящим изобретением поверхностно-прореагировавший карбонат кальция используют в качестве лекарственного средства. Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтезированного карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой.
Далее детали и предпочтительные варианты осуществления предлагаемого поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция будут представлены более подробно. Следует понимать, что эти технические детали и варианты осуществления относятся также к предлагаемому способу получения поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, а также к предлагаемым составам, содержащим поверхностно-прореагировавший карбонат кальция.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция карбонат кальция
В соответствии с настоящим изобретением поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой.
Полагают, что природный (или молотый) карбонат кальция (GCC) представляет встречающуюся в природе форму карбоната кальция, добытую из осадочной горной породы, например известняка или мела или из метаморфических мраморных пород. Известно, что карбонат кальция существует, главным образом, в виде трех типов кристаллических полиморфных форм: кальцита, арагонита и ватерита. Считается, что кальцит, наиболее распространенная полиморфная кристаллическая форма, является самой устойчивой кристаллической формой карбоната кальция. Менее распространенным является арагонит, который имеет дискретную или кластерную игольчатую орторомбическую кристаллическую структуру. Ватерит является самой редкой полиморфической формой и, в основном, является, неустойчивой. Природный карбонат кальция является почти исключительно кальцитной полиморфной формой, которая является тригональной-ромбоэдрической и представляет наиболее стабильную из полиморфных форм карбоната кальция. Термин ʺисточникʺ карбоната кальция в контексте настоящего изобретения относится к встречающемуся в природе минеральному материалу, из которого получают карбонат кальция. Источник карбоната кальция может дополнительно содержать встречающиеся в природе компоненты, такие как карбонат магния, алюмосиликат и т.д.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения природный карбонат кальция выбирают из группы, состоящей из мрамора, мела, доломита, известняка и их смесей.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения GCC получают посредством сухого размалывания. Согласно другому варианту осуществления GCC получают посредством мокрого размалывания и необязательно последующей сушки.
В общем, этап размалывания можно выполнять любым известным размалывающим устройством, например, в условиях таких, что размалывание преимущественно является результатом столкновений со вторым телом, то есть в одном или более из: шаровой мельнице, стержневой мельнице, вибромельнице, валковой дробилке, центробежной ударной мельнице, мельнице с вертикальной базовой стойкой, трущей мельнице, шарнирной мельнице, молотковой мельнице, мельнице тонкого помола, шреддере, дробилке (de-clumper), ножевидном режущем инструменте, или другом таком оборудовании, известном квалифицированному специалисту. В том случае, если содержащий карбонат кальция минеральный материал включает в себя мокрый молотый содержащий карбонат кальция минеральный материал, то может осуществляться этап измельчения в условиях, так чтобы происходило самоизмельчение, и/или путем помола в горизонтальной шаровой мельнице, и/или другими такими способами, известными специалистам в области техники. Подвергнутый мокрой обработке молотый содержащий карбонат кальция минеральный материал, полученный таким образом можно промыть и удалить воду с помощью хорошо известных способов, например, флокуляцией, или принудительным испарением перед сушкой. Последующий этап сушки можно выполнить за один этап, например, распылительной сушкой или, по меньшей мере, за два этапа. Также принято, что такой минеральный материал подвергается этапу обогащения (например, этапу флотации, отбеливанию или этапу магнитного отделения) для удаления примесей.
2
2
3
ʺОсажденный карбонат кальцияʺ (PCC или ОКК) в контексте настоящего изобретения является синтетическим материалом, получаемым, как правило, путем осаждения в результате реакции диоксида углерода и известняка в водной среде или путем осаждения кальция и источника карбонат иона в воде или в результате осаждения ионов кальция и карбоната, например, CaCl и NaCO из раствора. Дополнительно возможными путями получения PCC является известково-содовый процесс или способ Сольвея, в котором PCC является побочным продуктом производства аммиака. Осажденный карбонат кальция существует в трех основных формах: кальцит, арагонит и ватерит, и для каждой из этих кристаллических форм существует много различных полиморфных модификаций (кристаллических габитусов). Кальцит имеет тригональную структуру с типичными кристаллическими габитусами например, скаленоэдрическим (S-PCC), ромбоэдрическим (R-PCC), гексагональным призматическим, пинакоидным, коллоидным (C-PCC), кубическим и призматическим (P-PCC). Арагонит представляет собой орторомбическую структуру с типичными кристаллическим габитусами двойниковых гексагональных призматических кристаллов, а также различного набора тонких удлиненных призматических, искривленных пластинчатых, круто-пирамидальных (шиловидных), долотообразных кристаллов, кристаллов в виде ветвящегося дерева и кристаллов коралловой или червеобразной (змеевиковой) формы. Ватерит принадлежит к гексагональной кристаллической системе. Полученную взвесь PCC можно механически обезводить и высушить.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения синтетический карбонат кальция является осажденным карбонатом кальция, предпочтительно содержащим минералогические кристаллические формы арагонита, ватерита или кальцита или их смесей.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения природный или синтетический карбонат кальция размалывают перед обработкой диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой. Этап размалывания можно выполнять любым обычным размалывающим устройством, таким как размалывающая машина, известным специалисту в области техники.
d
50
98
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения природный или синтетический карбонат кальция присутствует в виде частиц, имеющих весовой медианный размер частиц равный или меньше 3мкм, предпочтительно от 1,5 до 2,9 мкм, более предпочтительно от 1,7 до 2,7 мкм и наиболее предпочтительно от 2,2 до 2,6 мкм. Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения природный или синтетический карбонат кальция присутствует в виде частиц, имеющих максимальный размер частиц d, равный или меньше 6 мкм, предпочтительно от 3,5 до 5,5 мкм и более предпочтительно от 4,5 до 5,0 мкм.
Предпочтительно поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, который должен быть использован в настоящем изобретении, приготавливают в виде водной суспензии, имеющей pH, при измерении при 20°С, больше чем 6, предпочтительно больше чем 6,5, более предпочтительно больше чем 7,0 и еще более предпочтительно больше чем 7,5.
В предпочтительном способе приготовления водной суспензии поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция природный или синтетический карбонат кальция, любой из них тонкоизмельченный, например, размалыванием, или нет, суспендируют в воде. Предпочтительно взвесь имеет содержание природного или синтетического карбоната кальция в диапазоне от 1 масс.% до 90 масс.%, более предпочтительно 3 масс.%-60 масс.% и еще более предпочтительно 5 масс.%-40 масс.%, исходя из общей массы взвеси.
3
3
+
+
На следующем этапе, по меньшей мере, одну кислоту вводят в водную суспензию, содержащую природный или синтетический карбонат кальция. Этой, по меньшей мере, одной кислотой может быть кислота высокой силы, кислота средней силы или слабая кислота, или их смеси, образующая HO ионы в условиях приготовления. Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, одной кислотой может также быть кислая соль, образующая HO ионы в условиях приготовления.
a
a
a
a
2
3
3
4
4
2
4
4
-
-
+
+
+
2-
+
+,
+
2+
2+
Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, одной кислотой является кислота высокой силы, имеющая pK 0 или меньше при 20°C. Согласно еще одному варианту осуществления, по меньшей мере, одной кислотой является кислота средней силы, имеющая величину pK от 0 до 2,5 при 20°C. Если pK при 20°C составляет 0 или меньше, то кислоту предпочтительно выбирают из серной кислоты, соляной кислоты или их смесей. Если pK при 20°C составляет от 0 до 2,5, то кислоту предпочтительно выбирают из HSO, HPO, щавелевой кислоты или их смесей. ПО меньшей мере, одной кислотой также может быть кислая соль, например, HSO или HPO, будучи, по меньшей мере, частично нейтрализованной соответствующим катионом, таким как Li, Na или K, или HPO будучи, по меньшей мере, частично нейтрализованной соответствующим катионом, таким как Li, Na K, Mg или Ca. По меньшей мере, одной кислотой также может быть смесь из одной или более кислот и одной или более кислых солей.
a
a
Согласно еще одному варианту осуществления, по меньшей мере, одной кислотой является слабая кислота, имеющая величину pK больше чем 2,5 и меньшую чем или равную 7, при измерении при 20°C, связанную с ионизацией первого доступного водорода, и имеющая соответствующий анион, образованный после потери этого первого доступного водорода, который допускает возможность образования водорастворимых солей кальция. Согласно предпочтительному варианту осуществления слабая кислота имеет величину pK от 2,6 до 5 при 20°C и более предпочтительно слабую кислоту выбирают из группы, состоящей из уксусной кислоты, муравьиной кислоты, пропионовой кислоты и их смесей.
a
В случае слабой кислоты используют после введения упомянутой кислоты к водной суспензии, в состав которой входит природный или синтетический карбонат кальция, по меньшей мере, одну водорастворимую в соль, которая в случае водородсодержащей соли имеет pK больше чем 7 при измерении при 20°C, связанную с ионизацией первого доступного водорода, и дополнительно вводят анион соли, который допускает образование водонерастворимых солей кальция. Катион упомянутой водорастворимой соли предпочтительно выбирают из группы, состоящей из калия, натрия, лития и их смесей. В более предпочтительном варианте осуществления упомянутым катионом является натрий. Следует отметить, что в зависимости от заряда аниона может присутствовать больше чем один из упомянутых катионов для обеспечения электрически нейтрального ионного соединения. Анион упомянутой водорастворимой соли предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фосфата, дигидрофосфата, моногидрофосфата, оксалата, силиката, их смесей и их гидратов. В более предпочтительном варианте осуществления упомянутый анион выбирают из группы, состоящей из фосфата, дигидрофосфата, моногидрофосфата, их смесей и их гидратов. В наиболее предпочтительном варианте осуществления упомянутый анион выбирают из группы, состоящей из дигидрофосфата, моногидрофосфата их смесей и их гидратов. Введение водорастворимой соли можно выполнять по каплям или в одну стадию. В случае добавления по каплям это добавление предпочтительно происходит в течение периода времени 10 минут. Более предпочтительно добавлять упомянутую соль в одну стадию.
2
4
2
4
-
+
+,
+
-
+
+,
+
2+
2+
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, сернистой кислоты, фосфорной кислоты, лимонной кислоты, щавелевой кислоты, уксусной кислоты, муравьиной кислоты и их смесей. Предпочтительно, по меньшей мере, одну кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, сернистой кислоты, фосфорной кислоты, щавелевой кислоты, HPO, будучи, по меньшей мере, частично нейтрализованным соответствующим катионом, таким как Li, Na или K, или их смесями, HPO, будучи, по меньшей мере, частично нейтрализованным соответствующим катионом, таким как Li, Na K, Mg или Caили их смесями, более предпочтительно, по меньшей мере, одну кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, сернистой кислоты, фосфорной кислоты, щавелевой кислоты или их смесей, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, одной кислотой является фосфорная кислота. Не будучи связанными с какой-либо теорией, изобретатели полагают, что фосфорная кислота может быть предпочтительна для терапии, особенно для лечения гиперчувствительности дентина.
По меньшей мере, одна кислота может быть добавлена к суспензии в виде концентрированного раствора или более разбавленного раствора. Предпочтительно, молярное отношение, по меньшей мере, одной кислоты к природному или синтетическому карбонату кальция составляет от 0,05 до 4, более предпочтительно от 0,1 до 2.
В качестве альтернативы также можно добавлять, по меньшей мере, одну кислоту к воде до образования суспензии природного или искусственного карбоната кальция.
В соответствии с настоящим изобретением, поверхностно-прореагировавший карбонат кальция получают обработкой природного или синтетического карбоната кальция диоксидом углерода. Диоксид углерода может быть образован in situ с помощью обработки кислотой и/или может быть поставлен из внешнего источника. Если кислоту высокой силы, такую как серная кислота или соляная кислота или кислоту средней силы, такую как фосфорная кислота используют для обработки кислотой природного или синтетического карбоната кальция, то диоксид углерода образуется автоматически. Альтернативно или дополнительно диоксид углерода может быть поставлен из внешнего источника.
Согласно одному варианту осуществления поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты, в которой диоксид углерода образуется in situ в результате контактирования, по меньшей мере, одной кислоты с природным или синтетическим карбонатом кальция и/или поставляется из внешнего источника.
a
Обработка кислотой и обработка диоксидом углерода может быть проведена одновременно, что является случаем, когда используется кислота высокой силы или кислота средней силы. Кроме того возможно провести сначала обработку кислотой, например, кислотой средней силы, имеющей pK в диапазоне от 0 до 2,5 при 20°С, при которой диоксид углерода образуется in situ, и таким образом обработка диоксидом углерода будет автоматически проводиться одновременно с обработкой кислотой, с последующей дополнительной обработкой диоксидом углерода, поставленным от внешнего источника.
2
Предпочтительно концентрация газообразного диоксида углерода в суспензии является в переводе на объем такой, что отношение (объем суспензии):(объем газообразного CO) составляет от 1:0,05 до 1:20, даже более предпочтительно от 1:0,05 до 1:5.
В предпочтительном варианте осуществления стадию обработки кислотой и/или стадию обработки диоксидом углерода повторяют, по меньшей мере, однократно, более предпочтительно несколько раз. В соответствии с одним вариантом осуществления, по меньшей мере, одну кислоту добавляют на протяжении, по меньшей мере, 30 мин, предпочтительно, по меньшей мере, 45 мин, и более предпочтительно, по меньшей мере, 1 ч.
После кислотной обработки и обработки диоксидом углерода pH водной суспензии, измеренный при 20°C, естественно достигает величины больше чем 6,0, предпочтительно больше чем 6,5, более предпочтительно больше, чем 7,0, даже более предпочтительно больше, чем 7,5, тем самым подготавливая поверхностно-прореагировавший карбонат кальция в виде водной суспензии, имеющей pH больше чем 6,0, предпочтительно больше чем 6,5, более предпочтительно больше, чем 7,0, еще более предпочтительно больше, чем 7,5. Если водной суспензии предоставлена возможность достичь равновесия, pH составляет больше чем 7. pH больше чем 6,0 может быть откорректирован без добавления основания, если перемешивание водной суспензии продолжается достаточное время, предпочтительно 1 час-10 часов, более предпочтительно 1-5 часов.
Альтернативно перед достижением равновесия, которое имеет место при pH больше, чем 7,0, pH водной суспензии может быть увеличен до величины больше чем 6 посредством добавления основания после обработки диоксидом углерода. Можно использовать любое обычное основание, такое как гидрооксид натрия или гидрооксид калия.
Дополнительные подробности приготовления поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция раскрывают в WO 00/39222 и US 2004/0020410, в которых поверхностно-прореагировавший карбонат кальция описывают как наполнитель для производства бумаги. Приготовление поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция со слабыми кислотами раскрывают в EP2264108. Приготовление поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция и его использование в способах очистки раскрывают в EP 1 974 806, EP 1 982 759, и EP 1974807. Использование поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция в качестве носителя для управляемого высвобождения активных добавок раскрывают в WO 2010/037753.
3
+
Аналогичным образом получают поверхностно-прореагировавший осажденный карбонат кальция. Как можно найти в деталях из EP 2070991, поверхностно-прореагировавший осажденный карбонат кальция получают посредством взаимодействия осажденного карбоната кальция с HO ионами и с анионами, будучи растворенными в водной среде и способными образовывать водонерастворимые соли кальция в водной среде для образования взвеси поверхностно-прореагировавшего осажденного карбоната кальция, в которой упомянутый поверхностно-прореагировавший осажденный карбонат кальция содержит нерастворимую, по меньшей мере, частично кристаллическую соль кальция упомянутого аниона, образованную на поверхности, по меньшей мере, части осажденного карбоната кальция.
3
3
+
+
Упомянутые растворенные ионы кальция соответствуют избытку растворенных ионов кальция относительно растворенных ионов кальция, полученных естественным образом при растворении осажденного карбоната кальция с помощью HO ионов, где упомянутые HO ионы предоставляются самостоятельно в виде противоиона относительно аниона, т.е. путем введения аниона в виде кислоты или некальциевой кислой соли, и в отсутствие любого дополнительного иона кальция или источника, образующего ион кальция.
Упомянутый избыток растворенных ионов кальция предоставляется предпочтительно путем введения растворимой нейтральной или кислой соли кальция или путем введения кислоты или нейтральной или кислой некальциевой соли, которая образует растворимую нейтральную или кислую соль кальция in situ.
3
+
Упомянутые HO ионы могут быть предоставлены путем введения кислоты или кислой соли упомянутого аниона или введением кислоты или кислой соли, которая служит одновременно для предоставления всех или части упомянутых избыточных растворенных ионов кальция.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция получают способом, включающим этапы:
а) обеспечения суспензии из природного или синтетического карбоната кальция,
a
a
b) введения, по меньшей мере, одной кислоты, имеющей величину pK 0 или меньше при 20°C или имеющей величину pK от 0 до 2,5 при 20°C к суспензии этапа из a), и
с) обработки суспензии из этапа а) диоксидом углерода перед этапом b), во время него или после него.
a
a
Согласно варианту осуществления, по меньшей мере, одну кислоту, имеющую величину pK 0 или меньше при 20°C, добавляют на этапе b) к суспензии из этапа a). Согласно другому варианту осуществления, по меньшей мере, одну кислоту, имеющую величину pK от 0 до 2,5 при 20°C, добавляют на этапе b) к суспензии из этапа a).
Диоксид углерода, используемый на этапе с) может быть образован in situ с помощью обработки кислотой на этапе b) и/или может быть подан от внешнего источника.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция получают способом, включающим этапы:
A) обеспечения природного или синтетического карбоната кальция,
B) обеспечения, по меньшей мере, одной водорастворимой кислоты,
2
С) обеспечения газообразного CO,
2
D) взаимодействия упомянутого природного или синтетического карбоната кальция из этапа A) с, по меньшей мере, одной кислотой из этапа B) и с COизэтапа С),
отличающегося тем, что:
a
i) по меньшей мере, одна кислота из этапа B) имеет pK больше чем 2,5 и меньше или равную 7 при 20°C, связанную с ионизацией ее первого доступного водорода, и соответствующий анион, образуется при потере этого первого доступного водорода, допускающей образование водорастворимой соли кальция, и
a
ii) после контактирования данной по меньшей мере, одной кислоты с природным или синтетическим карбонатом кальция, дополнительно обеспечивается по меньшей мере одна водорастворимая соль, которая в случае водородсодержащей соли имеет pKбольше, чем 7 при 20°C, связанный с ионизацией первого доступного водорода, и у которой анион соли которой способен образовывать водонерастворимые соли кальция.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция можно оставаться в суспензии, необязательно дополнительно стабилизированной диспергатором. Можно использовать обычные диспергаторы, известные квалифицированному специалисту. Предпочтительным диспергатором является полиакриловая кислота.
Альтернативно описанную выше водную суспензию можно высушить, тем самым получая твердый (т.е. сухой или вмещающий в себя такое маленькое количество воды, что он не находится в жидком виде) поверхностно-прореагировавший природный или синтетический карбонат кальция в виде гранул иди порошка.
2
2
2
2
2
2
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имеет удельную площадь поверхности от 5 м/г до 200 м/г, более предпочтительно от 20 м/г до 80 м/г, и еще более предпочтительно от 30 м/г до 60 м/г, измеренную, используя азот и BET-метод определения удельной поверхности по ISO 9277.
50
Размеры частиц поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция можно подогнать относительно дентинных канальцев, которые необходимо пролечить. Например, в случае коренного зуба человека, у которого дентинные канальцы обычно имеют диаметр между 2 и 3 мкм, частицы поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция могут иметь медианный объемный диаметр (d) зерна, равный или меньше, чем 3мкм.
50
98
50
98
50
98
d
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция находится в виде частиц, имеющих объемный медианный диаметр зерна (d) равный или меньше чем 3мкм, предпочтительно от 1,5 до 2,9 мкм, более предпочтительно от 1,7 до 2,7 мкм и наиболее предпочтительно от 2,2 до 2,6 мкм. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция представлен в виде частиц, имеющих объемный максимальный размер частиц (d), равный или меньше чем 6мкм, предпочтительно от 3,5 до 5,5 мкм и более предпочтительно от 4,5 до 5 мкм. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция представлен в виде частиц, имеющих объемный медианный диаметр зерна (d) равный или меньше чем 3мкм, предпочтительно от 1,5 до 2,9 мкм, более предпочтительно от 1,7 до 2,7 мкм и наиболее предпочтительно от 2,2 до 2,6 мкм и имеющих объемный максимальный размер частиц (d), равный или меньше чем 6мкм, предпочтительно от 3,5 до 5,5 мкм и более предпочтительно от 4,5 до 5 мкм. Объемный медианный диаметр зерна(d) и объемный максимальный размер частиц () можно определить, используя измерения с помощью лазерной дифракции, например, используя (анализатор) Malvern Mastersizer 2000.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения поверхностно-прореагировавший карбонат кальция включает нерастворимую, по меньшей мере, частично кристаллическую соль кальция с анионом, по меньшей мере, одной кислоты, которая образуется на поверхности природного или синтетического карбоната кальция. Согласно одному варианту осуществления нерастворимая, по меньшей мере, частично кристаллическая соль аниона, по меньшей мере, одной кислоты покрывает поверхность природного или синтетического карбоната кальция, по меньшей мере, частично, предпочтительно полностью. В зависимости от используемой, по меньшей мере, одной кислоты анионом может быть сульфат, сульфит, фосфат, цитрат, оксалат, ацетат, формиат и/или хлорид.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного карбоната кальция и, по меньшей мере, одной кислоты, предпочтительно фосфорной кислоты.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция также способен связывать и транспортировать активную добавку. Связывание предпочтительно является адсорбцией (поглощением) на поверхности частиц поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, является она внешней или внутренней поверхностью частиц или адсорбцией внутри частиц, что возможно благодаря их пористости. В этом отношении считается, что из-за внутренней и межпоровой структуры поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция этот материал является превосходной добавкой для передачи со временем адсорбированных/абсорбированных ранее материалов по сравнению с обычными материалами, имеющими аналогичные удельные площади поверхности.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция может иметь внутреннюю пористость частиц в диапазоне от 5% об. до 50% об., предпочтительно от 20% об. до 50% об. более предпочтительно от 30% об. до 50% об., вычисленных ртутной порометрией. Из бимодальной производной кривой распределения размера пор самая нижняя точка между пиками обозначает диаметр, где могут быть отделены объемы пор внутри частиц и между частицами. Объем поры с диаметрами большими, чем этот диаметр является объемом пор, связанным с межчастичными порами. Общий объем пор минус этот межчастичный объем пор дает объем пор внутри частиц, из которого можно вычислить внутреннюю пористость частиц, предпочтительно в виде объема фракции твердого материала, как описано в Transport in Porous Media (2006) 63: 239-259. Дополнительно детали относительно пористости поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция и его использования в качестве добавки для переноса материалов можно найти в WO2010/037753.
Таким образом, в основном, любая добавка, размещенная во внутренних и/или межчастичных порах (порах между частицами) носителя поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, пригодна для перенесения носителями поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция согласно изобретению. Например, можно использовать активные добавки, такие как выбранные из группы, включающей в себя фармацевтические активные добавки, биологические активные добавки, дезинфицирующие добавки, консерванты, например, триклозан, ароматизирующие добавки, поверхностно-активные добавки, таких как пеногасители или дополнительные десенсибилизирующие добавки. Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, одну активную добавку связывают с поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция. Согласно предпочтительному варианту осуществления активной добавкой является, по меньшей мере, одна десенсибилизирующая добавка, предпочтительно выбранная из группы, состоящей из нитрата калия, глютеральдегида, нитрата серебра, хлорида цинка, гексагидрата хлорида стронция, фторида натрия, фторида олова, хлорида стронция, ацетата стронция, аргинина, гидроксиапатита, кальций натрий фосфосиликата, оксалата калия, фосфата калия, карбоната кальция, биоактивных стекол и их смесей.
Композиция для ухода за полостью рта
Композиция для ухода за полостью рта для использования согласно настоящему изобретению содержит поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, который является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 1,5 до 15 масс.%, более предпочтительно от 2 до 10 масс.% поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, исходя из общей массы композиции.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция может состоять только из одного вида поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция или может быть смесью двух или более видов поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция. Композиция по уходу за полостью рта настоящего изобретения может иметь в своем составе поверхностно-прореагировавший карбонат кальция в качестве единственной десенсибилизирующей добавки. Альтернативно композиция для ухода за полостью рта может иметь в своем составе поверхностно-прореагировавший карбонат кальция в сочетании с, по меньшей мере, одной дополнительной десенсибилизирующей добавкой. Предпочтительно дополнительную десенсибилизирующую добавку выбирают из группы, состоящей из нитрата калия, глютеральдегида, нитрата серебра, хлорида цинка, гексагидрата хлорида стронция, фторида натрия, фторида олова, хлорида стронция, ацетата стронция, аргинина, гидроксиапатита, кальций натрий фосфосиликата, оксалата калия, фосфата кальция, карбоната кальция, биоактивных стекол и их смесей.
d
50
Согласно одному варианту осуществления дополнительная десенсибилизирующая добавка имеет весовой медианный размер частиц  от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно от 0,5 до 50 мкм, более предпочтительно от 1 до 20 мкм и наиболее предпочтительно от 2 до 10 мкм.
По меньшей мере, одна дополнительная десенсибилизирующая добавка может присутствовать в композиции по уходу за полостью рта в количестве от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 1,5 до 15 масс.%, более предпочтительно от 2 до 10 масс.%, исходя из общей массы композиции.
Согласно одному варианту осуществления композиция по уходу за полостью рта содержит от 1 до 20 масс.% поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция и 1 до 20 масс.%, дополнительной десенсибилизирующей добавки, исходя из общей массы композиции.
Композиция для ухода за полостью настоящего изобретения может быть, к примеру, зубной пастой, зубным порошком, защитным лаком, адгезивным гелем, пломбировочным цементом, зубопротезной пластмассой, препаратом в виде спрея, пенки, бальзама, композицией, выполненной на полосках для полости рта или щечном пластыре, жевательной таблеткой, жевательной пастилкой, жевательной резинкой, таблеткой для рассасывания, напитком или ополаскивателем для полости рта. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта является зубной пастой, зубным порошком или ополаскивателем для полости рта, а предпочтительно зубной пастой.
d
50
98
Согласно предпочтительному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта является зубной пастой, зубным порошком или ополаскивателем для полости рта, а поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтезированного карбоната кальция с диоксидом углерода и фосфорной кислотой. Согласно еще одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта является зубной пастой, зубным порошком или ополаскивателем для полости рта, а поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и фосфорной кислотой, где поверхностно-прореагировавший карбонат кальция находится в виде частиц, имеющих объемный медианный диаметр зерна () равный или меньше чем 3 мкм, предпочтительно от 1,5 до 2,9 мкм, более предпочтительно от 1,7 до 2,7 мкм и наиболее предпочтительно от 2,2 до 2,6 мкм, и/или имеющих объемный максимальный размер частиц, (d), равный или меньше чем 6мкм, предпочтительно от 3,5 до 5,5 мкм и более предпочтительно от 4,5 до 5 мкм.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция может состоять только из одного вида поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция или может быть смесью из двух или более видов поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция. Согласно одному варианту осуществления поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имеет величину абразивного износа дентина по радиоактивному методу (RDA) менее 70, предпочтительно менее 50 и более предпочтительно менее 35. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта является зубной пастой для чувствительных зубов и/или для детских зубов и предпочтительно поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имеет RDA менее 50 и наиболее предпочтительно меньше чем 35.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта имеет pH между 7,5 и 10, предпочтительно между 8 и 9.
d
98
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта содержит поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, который является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты и который находится в виде частиц, имеющих объемный максимальный размер частиц (), равный или меньше, чем 6 мкм.
Помимо поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция и необязательной дополнительной десенсибилизирующей добавки композиция для ухода за полостью рта может дополнительно включать в себя биоадгезивные полимеры, фтористые соединения, поверхностно-активные вещества, связующие, увлажнители, реминерализаторы, ароматизирующие добавки, подсластители и/или воду.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта содержит биоадгезивный полимер. Биоадгезивный полимер может включать любой полимер, который способствует адгезии поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция к зубам или зубной поверхности и остается на зубах или зубной поверхности в течение продолжительного периода времени, например, 1 час, 3 часа, 5 часов, 10 часов, 24 часа. В определенных вариантах осуществления биоадгезивный полимер может становиться более липким, если композицию для ухода за полостью рта увлажняют, например, водой или слюной. В других вариантах осуществления биоадгезивный полимер является материалом или комбинацией материалов, которые усиливают фиксацию активного ингредиента на зубах или зубной поверхности, на которые наносят композицию. Эти биоадгезивные полимеры включают в себя, например, гидрофильные органические полимеры, гидрофобные органические полимеры, силиконовые клеи, диоксиды кремния или их комбинации. Согласно одному варианту осуществления биоадгезивный полимер выбирают из группы, состоящей из гидроксиэтилметакрилата, сополимеров PEG/PPG, сополимеров поли(метилвиниловый эфир/малеиновый ангидрид), поливинилпирролидона (PVP), сшитого PVP, шеллака, полиэтиленоксида, метакрилатов, акрилатных сополимеров, метакриловых сополимеров, сополимеров винилпирролидон/винилацетат, поливинилкапролактама, полилактидов, силиконовых смол, силиконовых клеев, хитозана, молочных протеинов (казеина), амелогенина, этерифицированной канифоли и их сочетания.
Примерами соответствующих соединений фтора являются фторид натрия, фторид олова, монофторфосфат натрия, фторид калия, фторид калия олова, фторостаннат натрия, хлорфторид олова и фтористый амин. Фтористые соединения могут быть добавлены в количестве от 0,1 до 2 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта. Хороших результатов можно достичь, используя количество фтористого соединения для предоставления доступного иона фтора в диапазоне от 300 до 2000 миллионных долей в композиции для ухода за полостью рта, предпочтительно приблизительно 1450 миллионных долей.
10
18
Соответствующими поверхностно-активными веществами являются, в основном, анионные органические синтетические поверхностно-активные вещества в широком диапазоне значений pH. Представителями таких поверхностно-активных веществ, используемых в диапазоне от примерно 0,5 до 5 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта, являются водорастворимые соли C-Cалкилсульфатов, такие как лаурилсульфат натрия, сульфонатные моноглицериды жирных кислот, такие как моноглицеридсульфонаты натрия, жирнокислотные амиды таурина, такие как N-метил-N-палмитоилтаурид натрия и сложные эфиры жирных кислот и изэтионовой кислоты и алифатические ациламиды, например, N-лауроилсаркозинат натрия. Тем не менее, поверхностно-активные вещества, полученные из природных источников, такие как кокамидопропил бетаин также можно использовать.
Подходящими связующими или загустителями для обеспечения требуемой консистенции являются, к примеру, гидроксиэтилцеллюлоза, натрий карбоксиметилцеллюлоза, натуральные смолы, такие как смола карайя, гуммиарабик, трагакантовая смола, ксантановая смола или целлюлозная смола, коллоидные силикаты или мелкодисперная двуокись кремния. Как правило, можно использовать от 0,5 до 5 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта.
Различные увлажнители, известные квалифицированному специалисту, такие как глицерин, сорбитол и другие многоатомные спирты Можно использовать в количестве от 20 до 40 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта. Примеры подходящих подсластителей включают масло грушанки (гаультерии), масло мяты курчавой, масло мяты перечной, масло гвоздики, сассафрасовое масло и подобные. Сахарин, аспартам, декстрозу или левулезу в качестве подсластителей можно использовать, например, в количестве от 0,01 до 1 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта. Консерванты, такие как бензоат натрия могут присутствовать в количестве от 0,01 до 1 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта. Пигменты, такие как диоксид титана также можно добавлять в композицию для ухода за полостью рта, например, в количестве от 0,01 до 1 масс.%, исходя из общей массы композиции для ухода за полостью рта.
Композиции для ухода за полостью рта по настоящему изобретению могут иметь в своем составе также материал, выбранный из группы, состоящей из диоксида кремния, осажденного диоксида кремния, окиси алюминия, алюмосиликата, метафосфата, трикальцийфосфата, пирофосфата кальция, тонкодисперсного карбоната кальция, осажденного карбоната кальция, бикарбоната натрия, бетонита, каолина, гидроокиси алюминия, гидрофосфата кальция, гидроксилапатита и их смесей. Согласно варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта включает в себя материал, выбранный из тонкодисперсного карбоната кальция и/или осажденной двуокиси кремния. Согласно еще одному варианту осуществления композиция для ухода за полостью рта включает в себя материал, выбранный из группы, состоящей из тонкодисперсного карбоната, осажденного карбоната кальция, гидроокиси алюминия, гидрофосфата кальция, диоксида кремния, гидроксиапатита и их смесей. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта содержит поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, который является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой, и карбонат кальция, предпочтительно тонкодисперсный карбонат кальция и/или осажденный карбонат кальция.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения композиция для ухода за полостью рта является зубной пастой. Зубная паста может быть получена способом, включающим следующие этапы:
I) обеспечение смеси воды и увлажнителей, и необязательно, по меньшей мере, одного из загустителя, консерванта, фторида и подсластителя,
II) введение поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция и необязательно пигмента к смеси из этапа I), где поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой,
III) введение поверхностно-активного вещества к смеси из этапа II), и
IV) необязательно добавление ароматизирующей добавки к смеси из этапа III).
Тем не менее, зубная паста настоящего изобретения может быть получена также с помощью любого другого способа известного подготовленному специалисту.
Использование в терапевтических целях
Было обнаружено, что поверхностно-прореагировавший карбонат кальция можно использовать в терапевтических целях и особенно в терапевтической стоматологии. Согласно настоящему изобретению для использования в качестве лекарственного средства предлагается поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, который является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислотой. Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предлагается композиция для ухода за полостью рта для использования в качестве лекарственного средства, содержащая поверхностно-прореагировавший карбонат кальция, где поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является продуктом реакции природного или синтетического карбоната кальция с диоксидом углерода и, по меньшей мере, одной кислоты.
Согласно варианту осуществления поверхностно-прореагировавший карбонат кальция настоящего изобретения или композиция для ухода за полостью рта настоящего изобретения используется для лечения гиперчувствительности дентина.
Изобретатели настоящего изобретения к удивлению обнаружили, что поверхностно-прореагировавший карбонат кальция пригоден для терапии, например, для терапевтической стоматологии и, особенно, для лечения гиперчувствительности дентина. Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция отличается от обычного карбоната кальция в нескольких аспектах. Например, в отличие от обычного карбоната кальция, поверхностно-прореагировавший карбонат кальция образует пористую, пластинчатую или тонкослоистую структуру поверхности (См. Фиг. 1 и Фиг.2). Не будучи связанными с какой-либо теорией, полагают, что благодаря пористой пластинчатой или тонкослоистой структуре поверхности поверхностно-прореагировавший карбонат кальция может закрывать дентинные канальцы, не отрезая диффузионный поток нутрицевтиков в дентинные канальцы. Полагают также, что благодаря особой структуре поверхности поверхностно модифицированный карбонат кальция может быть блокирован в дентинных канальцах посредством механизма скоса, благодаря тонкопластинчатой структуре поверхности и, таким образом, может оставаться в канальцах в течение длительного периода времени. Более того обработка поверхности переводит поверхностно-прореагировавший карбонат кальция в состояние более устойчивое к кислотам. Следовательно, поверхностно-прореагировавший карбонат кальция является более устойчивым к воздействию кислой среды, например, во время употребления кислых напитков, таких как, газированные напитки или кислых блюд, таких как салаты с заправкой на основе уксуса.
Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция настоящего изобретения и/или композиции для ухода за полостью рта, содержащие его, можно использовать для профессионального, амбулаторного лечения или для лечения в домашних условиях.
Согласно варианту осуществления, поверхностно-прореагировавший карбонат кальция для использования при лечении гиперчувствительности дентина, используют в способе, включающем применение к, по меньшей мере, одному зубу пациента терапевтически эффективного количества поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, по меньшей мере, один раз в день, предпочтительно два раза в день и более предпочтительно три раза в день. ʺТерапевтически эффективноеʺ количество поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция является количеством, достаточным для получения необходимого терапевтического или профилактического эффекта для обследуемого человека, которому вводят активную добавку, без несоответствующих требованиям необратимых побочных явлений (например, токсичности, болезненной чувствительности или аллергической реакции), соизмеримых с обоснованным соотношением польза/риск при использовании согласно данному изобретению. Конкретное эффективное количество будет изменяться в зависимости от таких факторов, как конкретное состояние, подлежащее лечению, физическое состояние субъекта, природы сопутствующей терапии (если это имеет место), конкретной лекарственной формы, используемой композиции для полости рта и необходимой схемы лечения.
Согласно варианту осуществления композицию для полости рта для применения при лечении гиперчувствительности дентина используют в способе, включающем нанесение композиции, по меньшей мере, на один зуб пациента в течение эффективного количества времени, предпочтительно композиция остается на, по меньшей мере, одном зубе в течение, по меньшей мере, 1мин, по меньшей мере, 15 мин, по меньшей мере, 30мин, по меньшей мере, 1 часа, по меньшей мере 2 часов, по меньшей мере, 12 часов или, по меньшей мере, 24 часов.
Объем и преимущество настоящего изобретения будут более понятны на основании следующих фигур и примеров, которые предназначены для иллюстрации определенных вариантов осуществления настоящего изобретения и не являются ограничивающими.
Описание фигуры:
Фиг. 1. показывает сделанную сканирующим электронным микроскопом (SEM) фотографию поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, приготовленного согласно примеру 1.
Фиг.2. показывает SEM фотографию поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, приготовленного согласно примеру 2.
Фиг.3 показывает SEM фотографию шейки зуба быка с открытыми дентинными канальцами до обработки.
Фиг.4 показывает SEM фотографию шейки зуба быка, которую обрабатывали поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция Примера 1.
Фиг.5 показывает SEM фотографию шейки зуба быка, которую обрабатывали поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция Примера 3.
Фиг.6 показывает SEM фотографию шейки зуба быка, которую обрабатывали поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция Примера 3 и 0,2М раствором уксусной кислоты.
Фиг.7 показывает SEM фотографию шейки зуба быка, которую обрабатывали молотым карбонатом кальция (сравнительный пример).
Фиг.8 показывает SEM фотографию шейки зуба быка, которую обрабатывали молотым карбонатом кальция (сравнительный пример) и 0,2М раствором уксусной кислоты.
Примеры
1.Способы измерения
Далее описывают способы измерения, реализованные в примерах.
Распределение частиц по размерам (гранулометрический состав)
4
2
7
Распределение частиц по размерам не поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, например, молотого карбоната кальция, измеряли, используя Sedigraph 5100 от компании Micromeritics, США. Способ и инструмент известны специалисту в области техники и обычно используют для определения размера зерна наполнителей и пигментов. Измерение проводили в водном растворе, содержащем 0,1 масс.% NaPO. Образцы диспергировали, используя высокоскоростную мешалку и ультразвук. Для измерения диспергированных образцов дополнительно не вводили диспергирующих добавок.
d
50
Объемный медианный диаметр зерна () поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция определяли, используя лазерную дифракционную систему (анализатор) Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Plc., Great Britain).
Фотографии
сканирующего электронного микроскопа (SEM)
Приготовленный поверхностно-прореагировавший карбонат кальция карбонат кальция и образцы шейки зуба проверяли с помощью Sigma VP автоэлектронного сканирующего микроскопа (Carl Zeiss AG, Germany) и детектора вторичных электронов с изменяемым давлением (VPSE) с давлением в камере приблизительно 50Па.
Определение удельной площади поверхности
Удельную площадь поверхности измеряют с помощью BET-метода по ISO 9277, с использованием азота, с последующим кондиционированием образца с помощью нагревания при 250°C в течение 30 минут. Перед этими измерениями образец фильтруют в воронке Бюхнера, промывают деионизированной водой и высушивают в течение ночи при 90-100°C в печи. Затем сухой осадок тщательно измельчают в ступке, и полученный порошок помещают на рычажные весы со шкалой, проградуированной в процентах влажности при 130°C, до достижения постоянного веса.
Содержание твердого вещества в водной суспензии
Содержание твердых веществ в суспензии (также известное, как ʺсухая массаʺ) определяли с использованием Moisture Analyser MJ33 от компании Mettler-Toledo, Швейцария, со следующими уставками: температура сушки 160°C, автоматическое выключение, если не происходит изменение массы больше чем на 1 мг в течение периода времени 30 сек, стандартная сушка 5-20 г суспензии.
2. Примеры
Пример 1 - Приготовление поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция
В смесителе готовили 7 литров водной суспензии тонкодисперного карбоната кальция путем регулирования содержания твердых веществ молотого карбоната кальция, имеющего распределение частиц по размерам для 90 масс.% ниже 2 мкм, исходя из общей массы молотого карбоната кальция (выпускаемого Omya AG, Швейцария) таким образом, что получают содержание твердых веществ 15 масс.%, исходя из общей массы водной суспензии.
232 г фосфорной кислоты вводили в виде водного раствора, имеющего в составе 30 масс.% фосфорной кислоты, к упомянутой суспензии, в течение периода времени 30 минут при температуре 70°C. После введения кислоты взвесь перемешивали в течение дополнительных 5 минут, перед удалением из сосуда.
d
50
2
Полученный поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имел объемный медианный размер зерна () 2,7 мкм, измеренный с помощью лазерной диффракции (анализатор Malvern Mastersizer 2000), и удельную площадь поверхности 51 м/г.
SEM фотография поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, имеющего пористую пластинчатую структуру или структуру с тонкослоистой поверхностью, показана на Фиг.1.
Пример 2 - Приготовление поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция
В смесителе готовили 7 литров водной суспензии молотого карбоната кальция путем регулирования содержания твердых веществ молотого карбоната кальция, имеющего распределение частиц по размерам для 90 масс.% ниже 2 мкм, исходя из общей массы тонкодисперсного карбоната кальция (выпускаемого Omya AG, Швейцария) таким образом, что получают содержание твердых веществ 20 масс.%, исходя из общей массы водной суспензии.
320 г фосфорной кислоты вводили в виде водного раствора, содержащего 30 масс.% фосфорной кислоты, к упомянутой суспензии в течение периода времени 60 минут при температуре 70°C. После введения кислоты взвесь перемешивали в течение дополнительных 5 минут, до удаления из сосуда.
d
50
2
Полученный поверхностно-прореагировавший карбонат кальция имел объемный медианный размер зерна () 2,4 мкм, измеренный с помощью лазерной диффракции (анализатором) Malvern Mastersizer 2000, и удельную площадь поверхности 48,8 м/г.
SEM фотография поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция, имеющего пористую пластинчатую структуру или структуру с тонкослоистой поверхностью, показана на Фиг.2.
Пример 3 - Приготовление поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция
В смесителе готовили 7 литров водной суспензии молотого карбоната кальция путем регулирования содержания твердых веществ молотого карбоната кальция, имеющего распределение частиц по размерам для 90 масс.% ниже 2 мкм, исходя из общей массы молотого карбоната кальция (выпускаемого Omya AG, Швейцария) таким образом, что получают содержание твердых веществ 20 масс.%, исходя из общей массы водной суспензии.
320 г фосфорной кислоты вводили в виде водного раствора, содержащего 30 масс.% фосфорной кислоты к упомянутой суспензии в течение периода времени 60 минут при температуре 85°C. После добавления кислоты взвесь перемешивали в течение дополнительных 5 минут, до удаления из сосуда.
d
50
2
Полученный поверхностно-прореагировавший карбонат кальция карбонат кальция имел объемный медианный размер зерна () 2,1 мкм, измеренный с помощью лазерной диффракции (анализатором) Malvern Mastersizer 2000, и удельную площадь поверхности 20,2 м/г.
Пример 4 - Лечение зуба с помощью поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция
Сечение коронки зуба быка отделяли от шейки зуба с помощью отрезного устройства. Затем проводили следующие этапы шлифования и полирования на шейке зуба, с использованием полировальной машины Buehler Phoenix 4000 (Buehler GmbH, Germany):
Сначала шейку зуба шлифовали параллельно ее продольной оси, пока не был достигнут слой дентина (шлифовальный круг: Ultraprep 20 мкм, скорость 300 об/мин, водяное охлаждение). После этого предварительно отшлифованную поверхность полировали в течение 30 с (шлифовальный круг: Apex, скорость 300 об/мин, водяное охлаждение). Окончательно полированную поверхность дополнительно полировали на полировочным сукне в течение 120 с (перфорированный Texmet, скорость 150 об/мин, без водяного охлаждения).
Полированную шейку зуба выдерживали в течение 2мин в 15% растворе ЭДТА и промывали водопроводной водой.
Приготовленный образец шейки зуба выдерживали в суспензиях поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция образца 1, 2 или 3 в течение 60 с и поверхность зуба очищали в течение 30 с зубной щеткой. После этого образец зуба промывали водопроводной водой.
Образцы шейки зуба до и после обработки с помощью реагирующего на поверхности карбоната кальция приклеивали на держатель образца SEM и проверяли с помощью Sigma VP автоэлектронного сканирующего микроскопа (Carl Zeiss AG, Germany) и детектора вторичных электронов с изменяемым давлением (VPSE) с давлением в камере приблизительно 50 Па.
Фиг. 3 демонстрирует фотографии сканирующего электронного микроскопа (SEM) необработанного образца шейки зуба, а Фиг.4 показывает SEM фотографию образца шейки зуба, которую обработали суспензией поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция примера 1. В то время как на необработанном образце, показанном на Фиг.3, ясно видны открытые дентинные канальцы, Фиг.4 является доказательством того, что дентинные канальцы были эффективно закрыты (запечатаны) с помощью обработки предлагаемой суспензией поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция.
Пример 5-устойчивость к кислотному провокационному тесту
Образец шейки зуба быка готовили с помощью обработки шейки зуба быка поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция Примера 3 согласно процедуре, изложенной в Примере 4. Полученный образец шейки зуба погружали на 10 с в 0,2 М раствор уксусной кислоты. После этого образец шейки зуба промывали водопроводной водой.
50
В качестве сравнительного примера образец шейки зуба быка готовили, как описано в Примере 4, но используя молотый карбонат кальция от Avenza-Carrara, Italy (весовой медианный размер частиц d= 2,6 мкм, выпускаемый Omya AG, Швейцария) вместо поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция.
Образцы шейки зуба до и после обработки уксусной кислотой приклеивали на держателе образца и проверяли с помощью Sigma VP автоэлектронного сканирующего микроскопа (Carl Zeiss AG, Germany) и детектора вторичных электронов с изменяемым давлением (VPSE) с давлением в камере приблизительно 50 Па.
Фиг.5 показывает фотографию сканирующего электронного микроскопа (SEM) образца шейки зуба, обработанного предлагаемым поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция образца 5 до обработки кислотой, а Фиг.6 показывает SEM фотографию этого образца шейки зуба после обработки кислотой. Фиг.7 показывает фотографию сканирующего электронного микроскопа (SEM) образца шейки зуба, обработанного сравнительным молотым карбонатом кальция до обработки кислотой, а Фиг.8 показывает SEM фотографию этого образца шейки зуба после обработки кислотой. В то время как запечатанные дентинные канальцы ясно видны для предлагаемого образца на Фиг. 5, Фиг.7 доказывает, что используя сравнительный тонкодисперсный карбонат кальция, дентинные канальцы только частично запечатываются или не запечатываются вовсе. К тому же из Фиг.8 можно заключить, что сравнительный молотый карбонат кальция может быть удален с поверхности зуба и дентинных канальцев почти полностью посредством кислотной обработки. Наоборот предлагаемый образец, показанный на Фиг.6, демонстрирует, что дентинные канальцы все еще запечатаны предлагаемым поверхностно-прореагировавшим карбонатом кальция после кислотной обработки. Эти результаты демонстрируют, что предлагаемый поверхностно-прореагировавший карбонат кальция устойчив к кислотной провокационной пробе от типичных напитков или блюд, которая может быть получена после использования продукта.