ферментсодержащая композиция для полости рта с повышенной устойчивостью

Формула изобретения

1. Композиция для ухода за полостью рта с повышенной устойчивостью и эффективностью против зубного налета, включающая приемлемый для полости рта носитель, содержащий сочетание фермента, хлорида цетилпиридиния и восстановителя.

2. Композиция по п.1, где фермент представляет собой протеолитический фермент.

3. Композиция по п.2, где протеолитическим ферментом является папаин.

4. Композиция по п.3, где папаин присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5,0 мас.% от массы композиции.

5. Композиция по п.1, где фермент представляет собой глюкоамилазу.

6. Композиция по п.1, где глюкоамилаза присутствует в композиции для полости рта в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5,0 мас.%.

7. Композиция по п.2, где хлорид цетилпиридиния присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,005 до примерно 2 мас.%.

8. Композиция по п.1, где восстановитель представляет собой станнат калия.

9. Композиция по п.2, где восстановитель представляет собой сульфат аммония.

10. Композиция по п.1, где восстановитель присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,05 до примерно 2,0 мас.% от массы композиции.

11. Композиция по п.1, представляющая собой зубную пасту.

12. Композиция по п.1, представляющая собой зубной эликсир.

13. Композиция по п.1, представляющая собой зубную пасту, загущенную целлюлозным полимером.

14. Композиция по п.13, где целлюлозным полимером является карбоксиметилцеллюлоза.

15. Композиция по п.12, где зубной эликсир имеет содержание воды свыше примерно 45 мас.%.

16. Композиция по п.15, где содержание воды составляет от примерно 50 до примерно 85 мас.%.

17. Способ достижения повышенной устойчивости композиции для полости рта, содержащей ферменты, включающий получение композиции, содержащей приемлемый для полости рта носитель, содержащий сочетание фермента, хлорида цетилпиридиния и восстановителя, и последующее применение композиции к полости рта.

18. Способ по п.17, где фермент представляет собой протеолитический фермент.

19. Способ по п.17, где протеолитическим ферментом является папаин.

20. Способ по п.19, где папаин присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5,0 мас.% от массы композиции.

21. Способ по п.17, где фермент представляет собой глюкоамилазу.

22. Способ по п.21, где глюкоамилаза присутствует в композиции для полости рта в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5,0 мас.%.

23. Способ по п.17, где фермент включают в композицию в виде водной дисперсии папаина и глюкоамилазы.

24. Способ по п.17, где восстановитель представляет собой станнат калия.

25. Способ по п.17, где восстановитель представляет собой сульфат аммония.

26. Способ по п.17, где восстановитель присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,05 до примерно 2,0 мас.% от массы композиции.

27. Способ по п.17, где композиция представляет собой зубную пасту, загущенную целлюлозным полимером.

28. Способ по п.17, где целлюлозным полимером является карбоксиметилцеллюлоза.

29. Способ по п.17, где хлорид цетилпиридиния присутствует в композиции в концентрации от примерно 0,005 до примерно 2 мас.%.

30. Способ по п.17, где композиция представляет собой зубной эликсир.

31. Способ по п.30, где зубной эликсир имеет содержание воды свыше примерно 45 мас.%.

32. Способ по п.31, где зубной эликсир имеет содержание воды от примерно 50 до примерно 85 мас.%.

33. Способ получения водной композиции для ухода за полостью рта, содержащей устойчивый фермент, включающий сначала растворение фермента в водном растворе хлорида цетилпиридиния и восстановителя или получение премикса и последующее добавление премикса к носителю композиции для ухода за полостью рта.

34. Способ по п.33, где фермент присутствует в премиксе в концентрации от примерно 0,1 до примерно 10 мас.%.

35. Способ по п.33, где фермент представляет собой глюкоамилазу.

36. Способ по п.33, где восстановитель присутствует в композиции для ухода за полостью рта в концентрации от примерно 0,05 до примерно 3 мас.%.

37. Способ по п.33, где фермент представляет собой папаин.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится, вообще, к композициям для полости рта для улучшения гигиены полости рта и, в частности, к ферментсодержащим композициям для полости рта с повышенной устойчивостью и эффективностью против зубного налета.

2. Уровень техники

Композиции для полости рта, такие как зубные пасты, гели и зубные эликсиры, разрабатываются для отделения и удаления зубного налета при регулярной чистке зубов. Зубной налет до некоторой степени присутствует в форме пленки практически на всей поверхности зубов. Он представляет собой побочный продукт роста микробов и содержит плотный микробный слой, состоящий из массы микроорганизмов, внедрившихся в полисахаридную матрицу. Зубной налет сам плотно прилипает к поверхностям зубов и только с трудом удаляется даже при тщательной чистке. Кроме того, зубной налет после его удаления быстро образуется вновь на поверхности зубов. Зубной налет может образовывать какую-то часть поверхности зуба и обнаруживается, в частности, на краю десен, в трещинах эмали и на поверхности зубного камня. Опасность, связанная с образованием налета на зубах, заключается в склонности налета нарастать и, в итоге, вызывать гангивит, периодонтит и другие типы периодонтальной болезни, а также вызывать кариес зубов и образование зубного камня.

Из уровня техники известно введение противомикробных средств в композиции для полости рта, где такие средства разрушают или подавляют бактерии в полости рта. В композицию для полости рта также вводят другие вещества для усиления эффективности противомикробных средств. Например, известно введение в композиции для полости рта ферментов, таких как протеазы, которые разрушают зубной налет или препятствуют его образованию и прилипанию бактерий к поверхностям зубов.

Проблема, с которой сталкиваются в случае коммерчески выпускаемых ферментов, таких как протеазы, заключается в том, что они часто содержат широкий спектр нежелательных побочных продуктов или примесей, которые трудно удалить в процессе их получения. Одним из таких побочных ферментов является целлюлаза - фермент, разлагающий целлюлозу до простых сахаров гидролизом связей (1-4). Загустители, которые обычно используют в композициях для полости рта, такие как карбоксиметилцеллюлоза, разлагаются в присутствии ферментов целлюлаз, что вредно воздействует на реологию зубных паст. Таким образом, способ ингибирования разложения таких загустителей целлюлазой является важным моментом для получения устойчивых ферментсодержащих композиций для ухода за полостью рта.

Обычные способы, используемые для ингибирования или отделения целлюлазы, не пригодны для применения в области композиций для полости рта. Обработка с целью ингибирования целлюлазы, такая как высаливание, тепловая обработка или регулирование рН, могут вредно воздействовать на активность ферментов. Классические способы отделения ферментов, основанные на размере, заряде, растворимости и месте связывания, слишком дорогостоящие и неэффективны из-за схожести между некоторыми целлюлазами и такими ферментами, как амилазы. Ингибирование целлюлазной активности обработкой тяжелыми металлами или комплексами тяжелых металлов, таких как ртуть, серебро и хлорид палладия, которые связываются с активным сайтом фермента, также неприемлемо, так как такие вещества являются токсичными для людей и, безусловно, не могут использоваться в продукте для ухода за полостью рта.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению, неожиданно обнаружено, что небольшое, но эффективное количество хлорида цетилпиридиния и восстановителя может обеспечить ферментсодержащим композициям для полости рта повышенную устойчивость и эффективность против зубного камня.

Описание предпочтительных воплощений

Хлорид цетилпиридиния

Хлорид цетилпиридиния вводят в ферментсодержащие композиции для полости рта по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,005 до примерно 1,0 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,50 до примерно 1,0 мас.% от массы композиции для ухода за полостью рта.

Ферменты

Ферменты, которые могут быть использованы при осуществлении на практике настоящего изобретения, включают карбогидразы, такие как глюкоамилаза, и ферменты, экстрагированные из натуральных плодовых продуктов, такие как протеазы, которые разрушают или гидролизуют белки.

Глюкоамилаза представляет собой осахаривающую глюкоамилазу из Aspergillus niger, культивированного ферментацией. Данный фермент может осуществлять гидролиз как по точкам глюкозидного ветвления альфа-D-1,6, так и по альфа-1,4-глюкозидным связям глюкозилолигосахаридов. Другими карбогидразами, которые могут быть использованы согласно данному изобретению, являются альфа- и бета-амилаза, декстраназа и мутаназа. Глюкоамилаза является предпочтительным ферментом и включается в композицию для полости рта по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,001 до 2 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,01 до 0,55 мас.%.

Ферменты протеазы, которые могут быть использованы при осуществлении на практике настоящего изобретения, включают протеазы, экстрагированные из натуральных плодовых продуктов. Протеолитические ферменты получают из природных источников или под действием микроорганизмов, имеющих источник азота и источник углерода. Примерами протеолитических ферментов, которые могут быть использованы при осуществлении на практике настоящего изобретения, являются встречающиеся в природе ферменты папаин (из папайи), бромелаин (из ананаса), а также серинпротеазы, такие как химотрипсин. Другими ферментами являются фиктин и алкалаза. Папаин является протеазой, предпочтительной для применения при осуществлении на практике настоящего изобретения, причем папаин имеет активность 150-939 MCU на миллиграмм при определении в анализе Milk Clot Assay Test, Biddle Sawyer Group (см. J. Biol. Chem., vol. 121, pages 737-745). Протеазы вводят в композиции по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,2 до примерно 2 мас.%.

Ферменты, которые могут быть удобными при использовании в сочетании с протеолитическими ферментами и глюкоамилазами, включают карбогидразы, такие как альфа-амилаза, бета-амилаза, танназа, и липазы, такие как растительная липаза, желудочная липаза и панкреатическая липаза.

Фермент липазу получают из отобранного штамма Aspergillus niger, обнаруживающего случайное расщепление в положениях 1,3 жиров и масел. Фермент имеет максимальную липолитическую активность при рН 5,0-7,0 в анализе с оливковым маслом. Фермент имеет измеренную активность 120000 липазных единиц на грамм. Липазу можно вводить в композицию зубной пасты в концентрации от примерно 0,010 до примерно 5,0 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,02 до примерно 0,10 мас.%.

Присутствие фермента танназы также может быть благоприятным для облегчения разрушения посторонних пятен. Танназы выделены в очищенном виде из Aspergillus niger и Aspergillus allianceus и могут быть использованы при гидролизе таннинов, и они известны как обесцвечивающие поверхность зубов.

Другие подходящие ферменты, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают лизозим, полученный из яичного белка, содержащий одну полипептидную цепь, сшитую четырьмя дисульфидными связями, с молекулярной массой 14600 дальтон. Фермент может проявлять антибактериальные свойства, облегчая гидролиз клеточных стенок бактерий, расщепляя глюкозидную связь между 1-м атомом углерода N-ацетилмурамовой кислоты и 4-м атомом углерода N-ацетил-D-глюкозамина, когда in vivo указанные два углевода полимеризуются с образованием полисахарида клеточной стенки. Кроме того, пектиназа - фермент, присутствующий в большинстве растений, облегчает гидролиз пектина полисахаридов в сахара и галактуроновую кислоту. Наконец, можно использовать глюканазу для катализа разрушения сложных углеводов до глюканов и гидролиза бета-глюкана до глюкозы.

Стабилизаторы ферментов

Стабилизаторы ферментов, защищающие фермент от инактивации путем образования комплексов с металлосодержащими примесями, присутствующими в композициях для полости рта, включают этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК) и глюконат натрия в концентрациях от 0,01 до 1 мас.%, предпочтительно, от 0,1 до 0,5 мас.%. Вещества, придающие устойчивость ферменту к окислению, включают восстановители, такие как бисульфит натрия, галлаты металлов, станнат калия, станнат натрия, сульфат аммония, 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокситолуол (ВНТ), витамин Е (формы , , ), ацетат витамина Е и аскорбиновую кислоту. Станнат калия является стабилизатором ферментов, предпочтительным для использования при осуществлении на практике настоящего изобретения. Восстановитель присутствует в композиции для полости рта по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,05 до примерно 1,5 мас.%, предпочтительно, от примерно 0,1 до примерно 0,75 мас.%.

Премикс

При введении хлорида цетилпиридиния в композицию для ухода за полостью рта по настоящему изобретению удобным является предварительно смешивать хлорид цетилпиридиния и фермент, добавляемый в композицию для полости рта, в водном растворе увлажнителя, с тем, чтобы хлорид цетилпиридиния вступал во взаимодействие, связывал и инактивировал любую примесь, присутствующую в ферменте, добавляемом в композицию для полости рта.

Премикс обычно содержит четыре компонента, представляющих собой (1) хлорид цетилпиридиния, (2) один или несколько ферментов, включаемых в композицию для полости рта, (3) восстановитель и (4) остальное, вода и увлажнитель.

Как правило, концентрация хлорида цетилпиридиния, присутствующего в премиксе, будет колебаться от примерно 0,15 до примерно 1,0 мас.% от массы премикса и, предпочтительно, от примерно 0,2 до примерно 0,6 мас.%. Концентрация фермента будет колебаться от примерно 0,5 до примерно 10,0 мас.% от массы премикса и, предпочтительно, от примерно 0,75 до примерно 8,0 мас.%. Когда в премикс включают сочетание ферментов, таких как глюкоамилаза и папаин, концентрация папаина будет колебаться от примерно 2 до примерно 10 мас.%, и концентрация глюкоамилазы будет колебаться от примерно 0,5 до примерно 2 мас.%.

Восстановитель, такой как станнат калия, также предпочтительно включать в премикс-раствор в концентрации от примерно 0,5 до примерно 4,0 мас.% и, предпочтительно, от примерно 1,0 до примерно 3 мас.%, причем присутствие восстановителя служит для дополнительного усиления ингибирования хлоридом цетилпиридиния активности примесей при последующем введении в наполнитель для композиции для полости рта.

Вода и увлажнитель также являются компонентами премикса. Концентрации будут колебаться от примерно 85 до примерно 95 мас.%.

Для того чтобы получить премикс, в реактор загружают сначала смесь воды и увлажнителя, затем добавляют эффективное количество хлорида цетилпиридиния, который перемешивают и растворяют в смеси, а затем в раствор добавляют ферменты и восстановитель. Все указанные ингредиенты смешивают при температуре не выше примерно 40°C, предпочтительно, при примерно 30°C. Регулируют рН на уровне от примерно 1,5 до 8,0, предпочтительно, от примерно 6,0 до примерно 7,5. Затем полученный таким образом премикс герметично закрывают в подходящих емкостях до смешивания с наполнителем и другими ингредиентами композиции для ухода за полостью рта.

Композиция для ухода за полостью рта

При получении композиции для полости рта премикс смешивают с ингредиентами наполнителя композиции для ухода за полостью рта и получают продукт, в котором ферменты остаются эффективно стабилизированными и который будет проявлять активность против зубного налета и против гингивита.

Наполнитель для зубной пасты

Приемлемые для полости рта наполнители, используемые для получения композиций зубных паст по настоящему изобретению, включают водную фазу, содержащую увлажнитель. Увлажнитель, предпочтительно, представляет собой глицерин, сорбит, ксилит и/или пропиленгликоль с молекулярной массой в интервале 200-1000, но также можно использовать другие увлажнители и их смеси. Концентрация увлажнителя обычно составляет в сумме от примерно 5 до примерно 70 мас.% от массы композиции для полости рта и, предпочтительно, от примерно 30 до примерно 60 мас.%. Вода, присутствующая в зубной пасте, будет составлять от примерно 10 до примерно 30 мас.% и, предпочтительно, от примерно 15 до примерно 25 мас.%.

Абразивы

При получении композиции зубной пасты абразивы, которые могут быть использованы при осуществлении на практике настоящего изобретения, включают абразивы на основе диоксида кремния, такие как осажденные диоксиды кремния с частицами среднего размера до примерно 20 мкм, такие как цеодент (Zeodent) 115, продаваемый J.M. Huber. Другие используемые в зубных пастах абразивы включают метафосфат натрия, метафосфат калия, трикальцийфосфат, дигидрат дикальцийфосфат, силикат алюминия, прокаленный оксид алюминия, бентонит или другие кремнийсодержащие материалы или их сочетания.

Предпочтительные абразивные материалы, которые могут быть использованы при получении композиций зубных паст согласно настоящему изобретению, представляют собой силикагели и осажденный аморфный диоксид кремния, имеющий показатель маслопоглощения менее 100 см³/100 г диоксида кремния и, предпочтительно, в интервале от примерно 45 см ³/100 г до менее примерно 70 см³/100 г диоксида кремния. Показатели маслопоглощения измеряют с использованием способа ASTA Rub-Out Method D281. Указанные диоксиды кремния представляют собой коллоидные частицы, средний размер которых колеблется от примерно 3 мкм до примерно 12 мкм и, предпочтительнее, от примерно 5 мкм до примерно 10 мкм, и интервал рН составляет от 4 до 10, предпочтительно, 6-9, при измерении в виде 5 мас.% взвеси.

Абразивы на основе диоксида кремния с низким маслопоглощением продают под торговым наименованием силодент (Sylodent) XWA, Davison Chemical Division of W.R. Grace & Co., Baltimore, MD 21203. Силодент 650 XWA представляет собой гидрогель диоксида кремния, состоящий из частиц коллоидного диоксида кремния, с содержанием воды 29 мас.%, с частицами среднего размера от примерно 7 до примерно 10 мкм в диаметре и маслопоглощением менее 70 см ³/100 г диоксида кремния, является предпочтительным примером абразива на основе диоксида кремния с низким маслопоглощением, который может быть использован при осуществлении на практике настоящего изобретения. Абразив присутствует в композиции зубной пасты по настоящему изобретению в концентрации от примерно 10 до примерно 40 мас.% и, предпочтительно, от примерно 15 до примерно 30 мас.%.

Загустители

Загустители, которые могут быть использованы в композициях зубных паст по настоящему изобретению, представляют собой природные и синтетические смолы и коллоиды и включают целлюлозные загустители, такие как карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиалкилцеллюлозы, такие как гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, смолы, такие как ксантановая смола, полигликоли с разной молекулярной массой, продаваемые под торговым наименованием полиокс (Polyox), и полиэтиленгликоль. Неорганические загустители, которые могут быть использованы при осуществлении на практике настоящего изобретения, включают аморфные диоксиды кремния, такие как коллоидные диоксиды кремния, доступные под торговым наименованием Cab-o-sil, выпускаемые Cabot Corporation, и продаваемые Lenape Chemical, Bound Brook, New Jersey; цеодент 165 от J.M. Huber Chemicals Division, Havre de Grace, Maryland 21078; и силодент 15, доступный от Davision Chemical Division of W.R. Grace Corporation, Baltimore, MD 21203. Другие неорганические загустители включают природные и синтетические глины, магнийсиликат лития (лапонит) и алюмосиликат магния (вигум).

Загуститель присутствует в композиции зубной пасты в количествах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.%, предпочтительно, от примерно 0,5 до примерно 4,0 мас.%.

Поверхностно-активные вещества

Поверхностно-активные вещества используются в композициях для полости рта по настоящему изобретению для достижения усиленного профилактического действия и придания композициям большей косметической приемлемости. Поверхностно-активное вещество, предпочтительно, является детергентным материалом, придающим композиции детергентные и пенообразующие свойства.

Анионные поверхностно-активные вещества, такие как высшие алкилсульфаты, такие как лаурилсульфат натрия, являются эффективными поверхностно-активные веществами в композициях для полости рта, но обычно несовместимы с ферментами и промотируют денатурацию фермента и потерю активности. Однако, в соответствии с практикой настоящего изобретения, концентрированные количества в премиксе ферментов, таких как глюкоамилаза, в сочетании с хлоридом цетилпиридиния позволяют хлориду цетилпиридиния взаимодействовать и связываться с любой целлюлазой как примесью, присутствующей в глюкоамилазе, причем за счет этого предотвращается взаимодействие целлюлазы с любым загустителем на основе целлюлозы, который может быть использован при получении зубной пасты, а также подавляется взаимодействие с анионным поверхностно-активным веществом. Поверхностно-активные вещества, совместимые с ферментами, также могут быть использованы для придания необходимых свойств пенообразования в композициях для полости рта. Примеры поверхностно-активных веществ, совместимых с ферментами, включают неионные поверхностно-активные вещества на основе полиоксиэтилена, такие как полиоксамер 407, плюроник 127, полисорбат 20, и амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как тауранол, кокамидопропилбетаин (тегобетаин) и лаурилглюкозид кокамидопропилбетаин. Поверхностно-активные вещества вводят в композицию для полости рта по настоящему изобретению в концентрации от примерно 2 до примерно 10 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,5 до примерно 5,0 мас.%.

Фториды и другие активные вещества

Композиция для полости рта по настоящему изобретению также может содержать источник фторид-ионов или ингредиент, обеспечивающий фтор, как противокариесное средство, в количествах, достаточных для содержания его от примерно 25 ч/млн до примерно 5000 ч/млн фторид-ионов, и включать неорганические фториды, такие как растворимые фториды щелочных металлов. Предпочтительными источниками фторид-ионов, совместимыми с ферментами, являются фторид натрия, фторид калия, фторсиликат натрия, монофторфосфат натрия (MFP), фторсиликат аммония, а также фториды олова, такие как фторид олова(2) и хлорид олова(2). Предпочтительными являются фторид натрия или MFP.

Кроме фторидов в композиции для полости рта по настоящему изобретению также можно ввести вещества против зубного камня, такие как пирофосфаты, в том числе, (ди- или тетра-(щелочной металл))пирофосфаты, такие как Na₄P ₂O₇, K₄P ₂O₇, Na₂K ₂P₂O₇, Na ₂H₂P₂O ₇ и К₂Н₂Р ₂О₇, полифосфаты, такие как триполифосфат натрия, гексаметафосфат натрия и циклические фосфаты, такие как триполифосфат натрия триметафосфат натрия. Такие вещества против зубного камня вводят в композицию зубной пасты в концентрации от примерно 1,0 до примерно 5,0 мас.%.

Другим активным средством, используемым в композициях зубных паст по настоящему изобретению, являются антибактериальные вещества, которые могут составлять от 0,2 до 1,0 мас.% от массы композиции для полости рта. Такими используемыми антибактериальными веществами являются некатионные антибактериальные вещества на основе фенольных или бисфенольных соединений, таких как галогенсодержащие дифениловые простые эфиры, такие как триклозан (2,4,4'-трихлор-2'-гидроксидифениловый эфир).

Анионный поликарбоксилат

Синтетические анионные поликарбоксилаты также могут быть использованы в композициях для полости рта по настоящему изобретению в качестве повышающего эффективность средства для любого антибактериального вещества или вещества против зубного камня, или другого активного вещества в композиции зубной пасты. Такие анионные поликарбоксилаты, как правило, используют в виде их свободных кислот или, предпочтительно, частично или, предпочтительнее, полностью нейтрализованных водорастворимых солей щелочных металлов (например, калия, и, предпочтительно, натрия) или аммония. Предпочтительными являются сополимеры 1:4-4:1 малеинового ангидрида или малеиновой кислоты с другим способным к полимеризации этиленненасыщенным мономером, предпочтительно, метилвинилового эфира и малеинового ангидрида, с молекулярной массой (ММ) от примерно 30000 до примерно 1800000, наиболее предпочтительно, от примерно 30000 до примерно 700000. Примерами таких сополимеров являются доступные от GAF Corporation сополимеры под торговым наименованием гантрез (Gantrez), например, AN 139 (ММ 500000), AN 119 (ММ 250000), S-97 фармацевтической категории (ММ 700000), AN 169 (ММ 1200000-1800000) и AN 179 (ММ выше 1800000), из которых предпочтительным сополимером является S-97 фармацевтической категории (ММ 700000).

Когда анионные поликарбоксилаты присутствуют, их используют в количествах, эффективных для достижения нужного повышения эффективности любого антибактериального вещества, или вещества против зубного камня, или другого активного вещества в композиции для полости рта. Как правило, анионные поликарбоксилаты присутствуют в композиции для полости рта в количестве от примерно 0,05 мас.% до примерно 4 мас.%, предпочтительно, от примерно 0,5 мас.% до примерно 2,5 мас.%.

Ароматизатор

Композиция для полости рта по настоящему изобретению также может содержать вкусовое ароматизирующее вещество. Вкусовые ароматизирующие вещества, используемые при осуществлении на практике настоящего изобретения, включают эфирные масла, а также различные ароматизирующие альдегиды, сложные эфиры, спирты и подобные вещества. Примерами эфирных масел являются масла мяты кудрявой, мяты перечной, винтергрена, сассафраса, гвоздики, шалфея, эвкалипта, майорана, корицы, лимона, лайма, грейпфрута и апельсина. Также применимы такие химические вещества, как ментол, карвон и анетол. Из них наиболее часто используются масла мяты перечной и мяты кудрявой.

Ароматизирующие вещества включают в композицию для полости рта в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5 мас.% и, предпочтительно, от примерно 0,5 до примерно 1,5 мас.%.

Другие ингредиенты

Различные другие вещества могут быть введены в композиции для полости рта по данному изобретению, в том числе, десенсибилизаторы, такие как нитрат калия; отбеливающие вещества, такие как пероксид водорода, пероксид кальция и пероксид мочевины; консерванты; силиконы и соединения хлорофилла. Такие добавки, когда они присутствуют, вводят в композиции для полости рта по настоящему изобретению в количествах, которые не оказывают существенного вредного действия на желательные свойства и характеристики.

Получение композиций зубных паст

Для того чтобы получить композицию зубной пасты по настоящему изобретению, как правило, увлажнители, такие как глицерин или сорбит, диспергируют в воде в обычном смесителе при перемешивании. В дисперсию добавляют органические загустители, такие как карбоксиметилцеллюлоза, вещества против зубного камня, такие как тетранатрийпирофосфат и триполифосфат натрия, и любые подслащивающие вещества. Полученную смесь перемешивают до тех пор, пока не образуется гомогенная гелевая фаза. В гелевую фазу добавляют пигмент, такой как TiO₂, и любую кислоту или основание, необходимые для получения рН в интервале 6,4-7,3. Указанные ингредиенты смешивают до тех пор, пока не получат гомогенную фазу. Затем добавляют премикс хлорида цетилпиридиния, фермента и восстановителя, такого как станнат калия, в водном растворе увлажнителя и перемешивают с гомогенной гелевой фазой. Затем полученную смесь переносят в высокоскоростной/вакуумный смеситель, где к смеси добавляют загуститель и поверхностно-активные ингредиенты. Затем добавляют абразив. Любое водонерастворимое антибактериальное вещество, такое как триклозан, растворяют в ароматизирующих маслах, которые вводят в композицию, и раствор добавляют к смеси вместе с поверхностно-активными веществами, а затем смесь перемешивают с высокой скоростью в течение 5-30 минут, в вакууме от примерно 20 до 50 мм рт.ст., предпочтительно, при примерно 30 мм рт.ст. Полученный продукт в каждом случае представляет собой гомогенную полутвердую экструдируемую пасту или гель.

Получение жидких композиций для полости рта

В аспекте настоящего изобретения, где композиция для полости рта является, по существу, жидкой по природе, такой как зубной эликсир или жидкость для полоскания зубов, наполнителем обычно является смесь воды, увлажнителя и спирта. Спирт представляет собой нетоксичный спирт, такой как этанол или изопропанол. Увлажнитель, такой как глицерин, сорбит или алкиленгликоль, такой как полиэтиленгликоль или пропиленгликоль, может присутствовать в количестве примерно 10-30 мас.%, причем жидкость для полоскания содержит более примерно 45 мас.% воды и, предпочтительно, примерно 50-85 мас.% воды, примерно 0-20 мас.% нетоксичного спирта и примерно 10-40 мас.% увлажнителя. Загуститель, такой как плюроник, может присутствовать в концентрации от примерно 1,0 до примерно 3,0 мас.%, хлорид цетилпиридиния в концентрации от примерно 0,02 до примерно 1,0 мас.%, восстановитель, такой как станнат калия или сульфат аммония, в концентрации от примерно 0,05 до 1,0 мас.%, фермент в концентрации от примерно 0,02 до примерно 2,0 мас.% и ароматизирующий ингредиент в концентрации от примерно 0,3 до примерно 1,0 мас.%.

При получении жидкости для полоскания полости рта премикс с ферментом, содержащий хлорид цетилпиридиния, восстановитель, воду, увлажнитель и фермент, диспергируют в смеси ингредиентов зубного эликсира, например, спирта, увлажнителей, поверхностно-активных веществ, и затем добавляют ароматизатор и перемешивают. Затем ингредиенты смешивают в вакууме в течение примерно 15-30 минут. Затем полученный продукт - жидкость для полоскания полости рта упаковывают.

Жидкость для полоскания является выгодным носителем для доставки активных веществ в полость рта из-за ее способности проникать в труднодоступные участки рта, такие как межпроксимальные участки и бороздки языка. Возражением против включения ферментов в жидкость для полоскания является поддержание устойчивости и активности ферментов при содержании воды более 50%, что обычно не подходит для ферментсодержащих композиций. В настоящем изобретении обнаружено, что стабильность ферментативной активности является приемлемой и, что неожиданно, оптимизируется, когда содержание воды в жидкости для полоскания сохраняется выше 45 мас.% от массы смеси с ним и, предпочтительно, от примерно 50 до примерно 85 мас.%, и найдено, что активность фермента как средства против зубного налета повышается, что будет показано в данном описании далее.

В примерах, приведенных далее, описываются и демонстрируются предпочтительные воплощения в пределах объема настоящего изобретения. Примеры даются только для пояснения и не должны рассматриваться как ограничение данного изобретения, возможны их многие варианты без отхода от сущности и объема данного изобретения.

Пример I

Получают композицию зубной пасты, содержащую фермент (папаин, глюкоамилазу), содержащую небольшое, но эффективное количество хлорида цетилпиридиния и восстановители (станнат калия, сульфат аммония), добавляемые в виде премикса с ферментом, и загущенную целлюлозным загустителем (карбоксиметилцеллюлозой). Ингредиенты такой композиции, названной "композицией А", перечислены ниже в таблице I.

Композиции зубных паст, названные композициями "В, С и D", получают в целях сравнения, следуя процедуре примера I. Все композиции содержат те же ферменты, что и композиция А, а именно глюкоамилазу и папаин. Композиции В и С не содержат хлорид цетилпиридиния.

Композиция В содержит восстановитель сульфат аммония и образующее комплексы с металлами вещество ЭДТК. Композиция С содержит восстановитель станнат калия и консервант нипастат (Nipastat). Композиция D содержит хлорид цетилпиридиния в основе зубной пасты и не содержит восстановитель, и лапонит заменяет натрийкарбоксиметилцеллюлозу как загуститель.

Коммерческую крем-пасту для зубов, не содержащую хлорид цетилпиридиния или ферменты, названную "композицией Е", используют в качестве контроля.

Таблица I
Композиция	А, мас.%	В, мас.%	С, мас.%	D, мас.%
Ингредиенты
Вода	18,25	17,75	18,25	18,25
Плюроник F127	1,5	1,5	1,5	0,75
Глицерин	20,0	20,0	20,0	22,0
Тетранатрийпирофосфат	2,0	2,0	2,0	-
Триполифосфат натрия	3,0	3,0	3,0	-
Мононатрийфосфат	0,026	0,026	0,026	-
Динатрийфосфат	0,079	0,079	0,079	-
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза	0,65	0,65	0,65	-
Лапонит	-	-	-	0,7
Ксантановая смола	0,55	0,55	0,55	0,6
Натриймонофторфосфат	0,76	0,76	0,76	0,76
Натрийсахарин	0,50	0,50	0,50	0,40
Сорбит (70% раствор)	18,9434	19,6999	19,2024	22,8049
Диоксид кремния XWA650	20,0	20,0	20,0	20,0
Цеодент 115	5,0	5,0	5,0	5,0
Цеодент 165	2,25	2,0	2,0	2,25
Диоксид титана	0,40	0,40	0,40	0,50
Лаурилсульфат натрия	0,50	0,50	0,50	-
Тауранол	-	-	-	1,2
Бетаин	1,0	1,0	1,0	-
PEG 600	3,0	3,0	3,0	3,0
Полиоксомер 407	0,10	0,10	0,10	0,10
Ароматизатор	1,10	1,10	1,10	1,10
Папаин	0,2266	0,2266	0,2266	0,2266
Глюкоамилаза	0,044	0,044	0,044	0,044
Станнат калия	0,10	-	0,10	-
Сульфат аммония	-	0,10	-	-
Хлорид цетилпиридиния	0,015	-	-	0,3
ЭДТК, динатрийдигидрат	0,006	0,006	0,006	0,006
Нипастат	-	-	0,006	-
Бензоат натрия	-	0,0025	-	0,0025
Сорбат калия	-	0,006	-	0,006

Композицию А получают, предварительно смешивая восстановитель станнат калия и консервант (ЭДТК) с хлоридом цетилпиридиния при 23°C. Ингредиенты премикса при 23°C, названного "премикс А1", указаны ниже в таблице II.

Премиксы, названные В1, С1 и D1, получают, следуя процедуре, использованной для премикса А1, и добавляют в соответствующие композиции зубных паст В, С и D. Ингредиенты, используемые при получении композиций премиксов для композиций А, В, С и D, перечислены ниже в таблице II.

Таблица II
	Ингредиенты премикса
Композиция	А1 (мас.%)	В1 (мас.%)	С1 (мас.%)	D1 (мас.%)
Ингредиенты
Сорбит	67,168	76,848	67,348	76,848
Вода	25	15	25	15
Папаин	4,532	4,532	4,532	4,532
Глюкоамилаза	0,88	0,88	0,88	0,88
Станнат калия	2,0	-	2,0	2,0
Сульфат аммония	-	2,0	-	-
Хлорид цетилпиридиния	0,3	-	-	-
ЭДТК, динатрийдигидрат	0,12	0,12	0,12	0,12
Нипастат	-	-	0,12	-
Бензоат натрия	-	0,5	-	0,5
Сорбат калия	-	0,12	-	0,12

Композиции премиксов А1, В1, С1 и D1 по отдельности добавляют в крем-пасту для зубов, не содержащую ферменты, содержащую ингредиенты, указанные в таблице I, в соотношении 1:4 для определения влияния на целлюлазную активность. Целлюлазную активность контролируют как по вязкости, так и по изменению содержания сахара со временем в композициях для зубных паст А, В, С и D.

При измерении вязкости большую целлюлазную активность замечают по быстрому снижению вязкости зубной пасты, так как целлюлаза разлагает загуститель карбоксиметилцеллюлозу, используемую для получения композиций зубных паст. Вязкость измеряют вискозиметром Брукфилда, модель RVDTV-11, со шпинделем № 95 при 5 об/мин в сантипуазах (сП). Измерения каждого образца проводят ежедневно до тех пор, пока не получат снижение вязкости на 80%.

Концентрацию побочного продукта сахара контролируют с использованием цифрового анализатора содержания сахара в крови Accucheck. Когда целлюлаза воздействует на целлюлозу, сахар образуется как побочный продукт. Чем больше величина целлюлазной активности, тем больше количество образовавшегося сахара. Способы, как с определением содержания сахара, так и с измерением вязкости используют для сравнения влияния на целлюлазную активность хлорида цетилпиридиния, восстановителей сульфата аммония и станната калия и консервантов бензоата натрия и парабенов. Результаты измерения вязкости и определения концентрации сахара приводятся ниже в таблице III.

Таблица III
Композиция	Начальная вязкость (сП)	Конечная вязкость (сП)	Снижение вязкости, % (через 14 дней)	Концентрация сахара (MG/DL) (через 7 дней)
Ингредиенты
А	25	17	32	28
В	20	10	50	62
С	20	5	75	62
D	30	15	50	62
E	28	32	0	0

Результаты в таблице III показывают, что отклонение в образовании сахара соответствует результатам по падению вязкости. Оба испытания показывают, что композиция А, полученная с раствором премикса станнат калия/хлорид цетилпиридиния/фермент, наиболее эффективна для препятствования целлюлазной активности в композиции зубной пасты.

Уменьшение микрофлоры языка

Некоторые композиции проверяют на уменьшение микрофлоры языка, причем внимание фокусируется на видах, ответственных за образование неприятного запаха во рту. Пациенты сдают мазки с языка на сбор бактерий на исходном уровне и через четыре часа после обработки. Такие образцы высевают на агаровые среды и инкубируют в анаэробных условиях. Через четыре дня подсчитывают колониеобразующие единицы бактерий, вызывающих неприятный запах, а также всех бактерий на языке. Результаты подсчета колониеобразующих единиц используют для вычисления процента уменьшения относительно исходного уровня.

Таблицы IV и V представляют результаты исследования микрофлоры языка in vivo на образцах бактерий на исходном уровне и через четыре часа после чистки композицией D. В целях сравнения также оценивают действие композиций F и G на неприятный запах во рту и уменьшение микрофлоры языка. Композиция F представляет собой коммерческую зубную пасту, содержащую хлорид цетилпиридиния, но не содержащую ферменты, и композиция G представляет собой фторсодержащую коммерческую зубную пасту, которая не содержит хлорид цетилпиридиния и ферменты. Таблица V показывает повышенное уменьшение числа бактерий, вызывающих неприятный запах, сочетанием ферментов с хлоридом цетилпиридиния, присутствующим в композиции D. Таблица VI показывает, что такой премикс стабилизированных ферментов при введении в системы зубных паст обеспечивает антибактериальное действие in vivo против всех типов бактерий, которые существуют на языке, включая виды, вызывающие неприятный запах. Через четыре часа после обработки композицией D, содержащей хлорид цетилпиридиния и ферменты, бактерий имеется существенно меньше, чем после обработки зубными пастами F и G, взятыми для сравнения.

Таблица IV
Уменьшение числа бактерий на языке, вызывающих неприятный запах, через 4 часа после обработки
Композиция	Колонии, среднее, исходный уровень	Колонии, среднее, через 4 часа	Уменьшение колоний бактерий непр. запаха, %
D	3,8×105	1,4×105	63
F	2,3×10 5	2,3×105	0
G	2,0×105	2,3×10 5	0

Таблица V
Уменьшение числа всех бактерий на языке
Композиция	Колонии, среднее, исходный уровень	Колонии, среднее, через 4 часа	Уменьшение колоний бактерий непр. запаха, %
D	5,2×105	2,4×105	53
F	5,0×10 5	3,1×105	38
G	4,3×105	3,9×105	10

Пример II

Получают жидкости для полоскания рта, названные "композиции К и L", содержащие ингредиенты, перечисленные ниже в таблице VI.

Таблица VI
Композиция	K (мас.%)	L (мас.%)
Ингредиенты
Вода	57,8	70,3
Глицерин	16,25	10,0
Сорбит	16,25	10,0
Этанол	5,00	5,00
Гантрез	1,92	1,92
Плюроник F127	0,75	0,75
Плюроник F108	0,75	0,75
Тетранатрийпирофосфат	0,45	0,45
Ароматизатор	0,30	0,30
Папаин	0,21	0,21
Станнат калия	0,05	0,05
Натрийсахарин	0,070	0,070
Хлорид цетилпиридиния	0,050	0,050
Нипастат	0,050	0,050
Мононатрийфосфат	0,035	0,035
Бутилгидрокситолуол	0,015	0,015
Динатрийфосфат	0,010	0,010
Фосфорная кислота	0,04	0,04
Всего	100,0	100,0

Стабилизация папаина

Папаиновую активность жидкости для полоскания контролируют с использованием набора PanVera Protease Activity Kit. Набор для определения активности количественно определяет протеазную активность с использованием субстрата флуоресцеина тиокабамоил(FTC)-казеина. Протеаза атакует FTC-казеин, причем казеин разрушается до ТС-пептидов. Количественно протеазную активность определяют, измеряя интенсивность флуоресценции образовавшихся FTC-пептидов. В таблице VII, приведенной ниже, сравнивают активность, в процентах, и флуоресценцию композиций К и L и плацебо, названной "композиция N", которая идентична композиции К, но не содержит ферменты. Интенсивность флуоресценции выражают в относительных единицах флуоресценции RFU. Активность, в %, определяют из интенсивности флуоресценции относительно плацебо. Из измерений активности следует, что через 4 недели при комнатной температуре сохраняется 70% ферментативной активности.

Таблица VII
Протеазная активность
Жидкость для полоскания рта	Начальная флуоресценция (RFU)	Флуоресценция (RFU) через 4 недели	% уменьшения
К	25983	21518	74%
L	26548	21297	72%
N	10360	11563	0

Эффективность удаления зубного налета

Для того чтобы оценить способность удалять налет композиций К и L жидкостей для полоскания с ферментом папаином, осуществляют исследования со слюной в проточной кювете, в которой налет наращивают на модели поверхности, с последующей обработкой поверхности полосканием и измерением уменьшения налета. При исследовании сначала получают биопленку налета на германиевых призмах путем непрерывной подачи сред для выращивания бактерий на призмы в течение приблизительно 18 часов. Затем призмы обрабатывают композицией жидкости для полоскания, подавая жидкость для полоскания на призмы в течение нескольких минут для облегчения удаления налета. Вычисляют индекс налета с использованием интенсивностей полос поглощения в инфракрасной области спектров, полученных спектроскопией нарушенного полного отражения с преобразованием Фурье (ATR FTIR), при 3300, 1650, 1545 и 1080 см^-1 следующим образом:

индекс налета = abs₃₃₀₀ + abs ₁₆₅₀ + abs₁₅₄₅ + abs ₁₀₈₀,

где abs представляет собой максимальное поглощение при различных волновых числах. Выбранные волновые числа представляют поглощение в инфракрасной области компонентов слюны и бактерий на прозрачных для инфракрасного излучения германиевых призмах. Затем индекс налета призм, обработанных жидкостью для полоскания, сравнивают с исходным уровнем (призмы, омытой только слюной) и приводят как уменьшение налета в процентах.

По результатам, приведенным ниже в таблице IX, сравнивают эффективность уменьшения налета композиций К и L жидкостей для полоскания рта по настоящему изобретению и коммерческой жидкости для полоскания, названной композицией М, которая содержит 0,05 мас.% хлорида цетилпиридиния, но не содержит ферменты, и плацебо, названной "композиция N". Уменьшение налета, в процентах, жидкостью для полоскания с высоким содержанием воды - жидкости для полоскания L на 17% лучше, чем жидкости для полоскания К. Результаты показывают, что имеется существенное улучшение доставки активных веществ к поверхности с налетом при высоком содержании воды, т.е. менее вязкой композицией, хотя обе жидкости для полоскания эффективны для уменьшения налета в большей степени, чем коммерческая жидкость для полоскания (композиция М) при сравнении с плацебо (композицией N).

Результаты приводятся ниже в таблице IX.

Таблица IX
Композиция	Индекс налета	Уменьшение налета, %
К	2,320	20
L	1,832	37
M	2,864	1
N	2,529	13
Полоскание только физиологическим раствором	2,901	-

Ингибирование образования зубного налета

Способность жидкости для полоскания с ферментами ингибировать образование зубного налета оценивают с использованием проточной ячейки со слюной, где исследование осуществляют способом, подобным описанному выше для удаления налета, за исключением того, что германиевые призмы предварительно обрабатывают жидкостью для полоскания в течение нескольких минут, и затем в течение 18 часов после обработки их обрабатывают средами для выращивания бактерий для того, чтобы облегчить рост биопленки налета на поверхности призмы. Количество образовавшегося налета (индекс налета) на призмах снова определяют, измеряя общее поглощение амидогрупп методом ATR FTIR. Индекс налета призм, обработанных жидкостями для полоскания, сравнивают с индексами в случае плацебо (композиции N) и выражают как процент ингибирования образования налета.

В таблице Х сравнивают ингибирование образования налета, в процентах, жидкостями для полоскания К и L относительно коммерческой жидкости для полоскания М, содержащей хлорид цетилпиридиния, но не содержащей ферменты, и плацебо N, которая идентична композиции К, за исключением того, что не содержит ферменты. Результаты, приведенные в таблице Х, показывают, что при более низком содержании воды более вязкая композиция К является более эффективной для покрытия поверхности, свободной от налета, образуя более прочный защитный барьер для ингибирования образования зубного налета, чем композиция L.

Таблица X
Жидкость для полоскания рта	Индекс налета	Ингибирование налета, %
К	0,683	35
L	0,801	24
M	0,968	8
N	1,053	-

Удаление зубного налета из межзубных промежутков

Способность жидкости для полоскания с ферментом удалять зубной налет из межзубных промежутков демонстрируют с использованием модели очистки in vitro. Модель включает предварительную обработку зубных протезов жидкостью для полоскания, выращивание налета на поверхности протезов и последующую постобработку протезов жидкостью для полоскания. На данной модели, для того, чтобы обеспечить чистую поверхность протезов, съемные протезы сначала обрабатывают пемзой, промывают водой и стерилизуют этанолом в течение 10 минут в кювете щеточной чистильной машины. Затем протезы погружают в раствор для полоскания и инкубируют в течение ночи при комнатной температуре. После обработки в течение ночи протезы ополаскивают водой и погружают в среды для выращивания бактерий на 6 часов при 37°C. Наконец, модели быстро ополаскивают водой, и затем быстро ополаскивают композициями зубных эликсиров. Затем протезы "проявляют" проявляющим раствором в течение 30 секунд, быстро ополаскивают водой и затем оценивают на индекс налета, определяемый с использованием способа Quigly Hein Plaque.

На модели очистки in vitro испытывают жидкость для полоскания с большим содержанием воды, композицию L. Результаты, приведенные в таблице XI, показывают, что по сравнению с коммерческой жидкостью для полоскания М, содержащей хлорид цетилпиридиния, но не содержащей ферменты, и плацебо-жидкостью для полоскания N, жидкость для полоскания с ферментом L, по существу, уменьшает как общий зубной налет, так и налет в межзубных промежутках, на 67%, что показывает, что композиция L не только эффективно уменьшает контактный налет, но также эффективна при очистке областей межзубных промежутков, демонстрируя действие "типа нитки для чистки зубов".

Таблица XI
Налет в межзубных промежутках
Жидкость для полоскания рта	Индекс налета (межзубного)	Индекс налета (общего)	Уменьшение общего налета, %	Уменьшение межзубного налета, %
L	1,00	1,50	67	67
M	3,00	4,58	-	-
N	3,00	4,58	-	-