Результат интеллектуальной деятельности: БЕЗАБРАЗИВНАЯ ЗУБНАЯ ПАСТА, СОДЕРЖАЩАЯ ФЕРМЕНТ ПАПАИН, ЭКСТРАКТ СФАГНУМА, НАТРИЙ-КАЛЬЦИЕВУЮ СОЛЬ СОПОЛИМЕРА ПОЛИМЕТИЛВИНИЛОВОГО СПИРТА И МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ, D,L-ПИРРОЛИДОНКАРБОКСИЛАТ N-КОКОИЛ ЭТИЛАРГИНАТА И НАТРИЯ ФТОРИД

Настоящее изобретение относится к стоматологии, а именно к безабразивной зубной пасте для реминерализации эмали зубов и очищения полости рта, для изготовления которой используют следующие компоненты: папаин, экстракт сфагнума, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината и натрий фторид, натрий карбоксиметилцеллюлозу, эмульгатор, консервант, ароматизатор, сорбитол 70%, воду деминерализованную.

Изобретение позволяет уменьшить без использования абразивных материалов, таких как карбонат кальция, кальция пирофосфат, дикальций фосфат, диоксид кремния, алюминия гидроксид, образование зубного налета на поверхности зубов на 70% за счет ферментативного разрушения зубного налета, реминерализации эмали зубов и уничтожения патогенной микрофлоры, снизить воспалительные явления в полости рта на 90%. Зубной гель не содержит абразивных компонентов и обладает хорошими органолептическими свойствами: она белого цвета, с приятным запахом и хорошими вкусовыми свойствами.

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии.

Известны различные лечебно-профилактические зубные пасты, используемые для профилактики воспалительных заболеваний пародонта, содержащие противокариесные и противовоспалительные компоненты, не являющиеся ферментами, например, натрия фторид, экстракты лекарственных растений и витамины (Лечебно-профилактическая зубная паста «Silca Herb plus» (Германия), масло чайного дерева зубная паста «Natural whitening toothpaste with tea tree oil» (США). Однако данная паста обладает низкой очищающей способностью, поскольку не содержит компонентов, направленно растворяющих зубной налет.

Известна зубная паста с фермент-содержащей композицией, где фермент выбран из группы протеипаз, включающей в себя папайи (Отбеливающая зубная паста «Rembrandt» (США), а также паста, содержащая лизоцим, глюкозооксидазу, лактопероксидазу и лактоферрин (зубная паста «Biotene» (Финляндия), которая применяется для лечения ксеростомии. Описанная зубная паста не содержит D,L-пирролидонкарбоксилат n-кокоил этиларгипата, обладающий способностью нормализовать микрофлору полости рта, и, следовательно, не может быть использована для контроля патогенной микрофлоры.

Из RU 2355420, опубл. 20.05.2009 (примеры, формула изобретения) Известна зубная паста, включающая: абразивный компонент - диоксид кремния, лактулозу - 2,0-6,0 мас.%, сочетание ферментов: папаина - 0,2-1,0 мас.% и лизоцима 0,01-0,4 мас.%. Зубная паста также содержит: натрий карбоксииметилцеллюлозу - 0,5-0,7 мас.%, консерванты (натрия метилпарабен и натрия пропилпарпабен) в суммарном количестве - 0,2-0,8 мас.%, натрия лаурилсульфат и натрия лауроилсаркозинат в суммарном количестве - 0,6-3,0 мас.%, ароматизатор - 0,05-2,0 мас.% и воду деминерализованную. В RU 2355420, опубл. 20.05.2009 (примеры, формула изобретения) также указано, что введение лактулозы в состав зубной пасты способствует восстановлению естественной микрофлоры полости рта.

Из US 4150113, опубл. 17.04.1979 (весь документ, в особенности, колонка 5 описания, примеры, формула изобретения) известны средства для чистки зубов, в том числе зубные пасты, ополаскиватели для полости рта, жевательные таблетки и резинки, основным действующим веществом в которых является глюкозооксидаза. При этом указано, что в дополнение к глюкозооксидазе в состав целесообразно включать карбогидразу, например, альфа-амилазу, глюкоамилазу (амилоглюкозидазу), декстраназу, инвертазу.

Из US 4578265, опубл. 25.03.1986 (примеры, формула изобретения) известно средство для чистки зубов с антибактериальными свойствами, включающее глюкозооксидазу, лактопероксидазу и калия или аммония тиоцианат.

Однако эти средства не содержат протеаз, в частности папайи.

Из RU 2407512 С1 известна безабразивная зубная паста, содержащая ферменты папаин; декстраиазу; альфа-амилазу; инвертазу или глюкоамилазу; глюкозооксидазу; лактопероксидазу; лизоцим или лактоферрин, для восстановления микрофлоры полости рта и профилактики воспалительных заболеваний пародонта.

Отличием заявленной композиции от RU 2407512 С1, является то, что она содержит D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, экстракт сфагнума и натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, что обеспечивает ей более выраженные реминерализующие и противомикробные свойства.

Из RU 2333768, опубл. 20.09.2008 (см. раздел «Ферменты») также известно, что в состав композиций для ухода за полостью рта целесообразно включать такие карбоангидразы, как глюкоамилаза, альфаамилаза, декстраназа, и протеазы такие как папаин. Причем, указанное сочетание ферментов может быть дополнено лизоцимом. Однако эти композиции не содержат D,L-пирролидоикарбоксилат N-кокоил этиларгината.

Зубные пасты, состав исходных компонентов которых включает: фермент папаин; экстракт сфагнума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината; натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты и натрия фторид для местного применения для реминерализации эмали зубов, восстановления микрофлоры полости рта и профилактики воспалительных заболеваний пародонта не описаны.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить зубную пасту, состав исходных компонентов которой включает: фермент папаин; экстракт сфагнума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты и натрия фторид и не содержащую абразивных компонентов, которая может быть использована для восстановления микрофлоры полости рта и профилактики воспалительных заболеваний пародонта, вызываемых кариесогенными микроорганизмами, такими как S.mutans, S.aureus и другие.

Согласно настоящему изобретению предложена зубная паста, состав исходных компонентов которой включает, в масс.%: 0,01-5,0 папаина, 0,01-5,0 экстракта сфагнума, 0,01-5,0 D,L-пирролидонкарбоксилата N-кокоил этиларгината; 0,01-5,00 натрий-кальциевой соли сополимера полиметилвииилового спирта и малеиновой кислоты; 0,05-0,26 натрия фторида и косметически приемлемые носители или эксципиенты.

В качестве предпочтительного воплощения заявленного изобретения предложена зубная паста, указанная выше, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активными ингредиентом заявленной безабразивной пасты являются: папаин, экстракт сфагнума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты и натрия фторид. Папаин способен разрушать пептидные связи из серосодержащих аминокислотных остатков. D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината и натрия фторид в процессе приготовления композиции, взаимодействуя друг с другом в ходе обменной реакции образуют D,L-пирролидонкарбоксилат натрия и фторид N-кокоил этиларгината. D,L-пирролидонкарбоксилат натрия оказывает увлажняющее действие на слизистую оболочку полости рта, препятствуя ксеростомии. Фторид N-кокоил этиларгината во время чистки зубов образует на поверхности эмали устойчивый слой, задерживающий развитие патогенной микрофлоры и одновременно депонирует фторид ионы, способствуя медленной реминерализации эмали зубов. Натрий-кальциевая соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, обладая высокой адгезивностью, по отношению к тканям зуба прочно фиксируется на эмали зубов и создает депо кальция. Экстракт сфагнума обеспечивает устранение воспалительных явлений в полости рта.

Таким образом, комплексное использование вышеуказанных активных компонентов приводит к следующему результату: модификация зубного налета с образованием легко удаляемых водорастворимых соединений, создание на поверхности зубов депо: кальция, фторида и мягкого антисептика, с целью противомикробной и противокариесной защиты от воздействия патогенных микроорганизмов. Для приготовления безабразивной пасты используют субстанции: «Папаин», «Экстракт сфагнума», «D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината», «Натрия фторид», «Натрий-кальциевая соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты (Gantrez™ MS-955)». Папаин получены из плодов папайи, путем экстракции из измельченного сырья с последующей очисткой и лиофильной сушкой. Лиофильно высушенный порошок «Папайи» используется в медицине совместно с лизоцимом для лечения межпозвоночной грыжи, в виде присыпок и примочек в стоматологии при гингивите и пародонтите, и других воспалительных состояниях полости рта. Экстракт сфагнума используется для лечения различных воспалительных заболеваниях. D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината используется в качестве консерванта. Натрий-кальциевая соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты (Gantrez™ MS-955)». используется в качестве средства для фиксации зубных протезов.

Безабразивную пасту по настоящему изобретению обычно изготавливают общепринятыми способами, используя твердые или жидкие косметически приемлемые носители или эксципиенты, выбранные из эмульгаторов, диспергирующих агентов, консервантов, ароматизаторов, регуляторов рН, полимерных носителей и других эксципиентов, которые целесообразны для приготовления композиций для местного применения.

Дополнительными преимуществами указанной композиции являются способность ремиперализовывать эмаль зубов и восстанавливать естественную микрофлору полости рта.

Предлагаемая безабразивная паста уменьшает образование налета на 70% и совершенно безвредна и безопасна при длительном применении.

Существенными отличиями предлагаемой безабразивной пасты являются следующие.

Заявленная косметическая композиция обладает стабильностью в отношении активности ферментов, входящих в ее состав, при длительном хранении, которая достигается путем иммобилизации ферментов на полимерных носителях, содержащихся в указанной композиции. В качестве указанных полимерных носителей могут быть использованы любые полимеры, способные связываться с ферментами с образованием комплексов фермент-носитель. Примерами таких полимерных носителей являются полиэтиленгликолевый эфир хитозана и натрий карбоксиметилцеллюлоза.

Активность заявленной композиции обусловлена активностью входящих в ее состав: папаина, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты, экстракта сфагнума и натрия фторида. Обнаружено, что косметическая композиция для местного применения, состав исходных компонентов которой включает, в масс.%: 0,01-5,0 папаина, 0,01-5,0 экстракта сфагнума, 0,01-5,0 D,L-пирролидонкарбоксилата N-кокоил этиларгината; 0,01-5,00 натрий-кальциевой соли сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты (Gantrez™ MS-955)», 0,05-0,26 натрия фторида и косметически приемлемые носители или эксципиенты обладает стабильностью в отношении активности фермента при ее длительном хранении, в то время как активность этого фермента, приготовленного в виде раствора быстро падает. Следовательно, заявленная композиция может быть использована для эффективной профилактики воспалительных заболеваний пародонта.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1

Косметическая композиция в виде безабразивной пасты, состав исходных компонентов которой включает: папайи, экстракт сфагнума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, натрий-кальциевую соль сополимера полиметилвинилового спирта и малеиновой кислоты (Gantrez™ MS-955), натрия фторид и косметически приемлемые носители или эксципиенты, в масс.%:

Указанную композицию готовят по следующей методике. В деминерализованной воде последовательно растворяют все компоненты кроме натрий карбоксиметилцеллюлозы, затем добавляют натрий карбоксиметилцеллюлозу и перемешивают до образования геля. Полученный гель перемешивают, вакуумируют и гомогенизируют.

ПРИМЕР 2

Косметическая композиция в виде безабразивной пасты, состав исходных компонентов которой включает: папаин, экстракт сфагнума, D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината, натрия фторид и косметически приемлемые носители или эксципиенты:

Указанную композицию готовят как в ПРИМЕРЕ 1.

Оценка стабильности ферментов в композициях для местного применения

Поскольку главным недостатком фермента является его нестабильность при длительном хранении готовых форм на их основе в течение срока годности, была проведена сравнительная оценка сохранения активности фермента при хранении в виде раствора и в виде композиции для местного применения.

Активность папаина определяли по следующим методикам. Для определения протеолитической активности папаина использовали модифицированный метод Кунитца. За одну протеолитическую единицу принимают такое количество фермента, при воздействии которого на субстрат казеин в течение 10 минут в стандартных условиях освобождается такое количество продуктов гидролиза, которое приводит к возрастанию оптической плотности при длине волны 280 нм на одну единицу.

Для количественного определения папаина использовали метод Лоури. Метод определения основан на том, что белки с солями меди в щелочной среде восстанавливают реактив Фоллина. Готовили раствор красителя Кумасси G-250 следующим образом: 100 мг красителя растворяли в 100 мл орто4)осфорной кислоты, разводили водой в 5 раз, затем фильтровали через плотный бумажный фильтр. Для определения концентрации в пробе добавляли равный объем красителя, перемешивали и измеряли оптическую плотность раствора при длине волны 595 нм.

Результаты приведены в следующей таблице.

Как видно из представленной таблицы 1, введение фермента в композиции для местного применения позволяет получить стабильные косметические композиции для местного применения при профилактике воспалительных заболеваний пародонта. Несмотря на то, что при введении фермента в состав таких композиций происходит незначительная потеря ферментативной активности, при дальнейшем хранении в течение 1 года, фермент не изменяет своей активности благодаря фиксации лабильной структуры фермента полимером-носителем.

Антимикробную активность D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината определяли методом серийных разведении. В качестве питательной среды использовали мясопептонный бульон; в качестве тест-микроорганизмов - чистые культуры: Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Esherichia coli, Candida albicans. В каждую пробирку вносили односуточную культуру в количестве 1000 клеток/мл. Культуры клеток: Staphylococcus aureus. Bacillus cereus, Esherichia coli выращивали в пробирках на среде с мясопептонным бульоном при 37°С в течение суток, а культуру Candida albicans на агаризированной среле Сабуро при 24°С двое суток. Титрование начинали с концентрации 10 мг/мл (с разведения 1/10). В качестве контроля использовали пробирку, в которую вносилась только питательная среда и микроорганизм. Концентрацию в последней пробирке с отсутствием роста принимали за минимальную ингибирующую концентрацию. Для оценки бактерицидного действия из пробирок с отсутствием роста сделали пересев на чашки с мясопептонным бульоном. Чашки термостатировали при 37°С в течение суток. Бактерицидное действие отмечали в случае отсутствия роста на плотной питательной среде.

Как видно из таблицы 2 оптимальная ингибирующая концентрация составляет: для D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината: 5 мг/мл - в случае Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli; 1 мг/мл - для Candida albicans; бактерицидная концентрация для D,L-пирролидонкарбоксилат N-кокоил этиларгината - 10 мг/мл - в случае Staphylococcus aureus. Bacillus cereus, Escherichia coli; 20 мг/мл - для Candida albicans.

Клинические испытания предлагаемой зубной пасты проводили в течение одного месяца на 30 добровольцах в возрасте 21-24 лет, клинически здоровых, без деформаций зубов и челюстей. Для определения очищающего действия пасты проводили контролируемую и неконтролируемую чистку зубов предлагаемой пастой. Контролируемую чистку зубов пробанты проводили согласно методике, предложенной в «Методических указаниях по экспериментальному (фармакологическому) и клиническому испытаниям профилактических и лечебных зубных паст» (Москва-София, 1983), в течение 3 мин на 1-й, 7-й, 14-й, 21-й и 28-1 день. В остальные дни пробанты чистили зубы той же щеткой и пастой, утром и вечером, в домашних условиях без контроля. Перед контролируемой чисткой и после нее проводилось определение индекса гигиены по Грину-Вермиллиону:

Количественная оценка проводилась по 4-х бальной системе:

- окрашивание всей поверхности коронки зуба оценивалось в 3 балла;

- окрашивание 2/3 поверхности коронки зуба оценивалось в 2 балла;

- окрашивание 1/3 поверхности коронки зуба оценивалось в 1 балл;

- отсутствие окрашивания поверхностей зубов оценивалось в 0 баллов.

Расчет показателей индекса гигиены по Грину-Вермиллиону проводился по формуле:

К_ср=К/n, где

К_ср - усредненный цифровой показатель индекса гигиены у всех зубов, у которых проводилось определение показателей индекса;

К - общая сумма значений индекса у всех зубов, у которых проводилась оценка показателей;

n - число зубов, у которых проводилась оценка показателей.

Очищающая эффективность зубной пасты рассчитывалась по формуле:

Очищающая эффективность=[(ИГ_до1-ИГ_доХ)/ИГ_до1]×100, где

ИГ_до1 - показатель индекса гигиены полученный при первичном осмотре, до чистки зубов;

ИГ_доХ - показатель индекса гигиены полученный при последующем осмотре (7, 14, 21, 28 дни осмотра), до чистки зубов.

Редукция зубного налета при однократной чистке зубов определялась по формуле, при каждой контролируемой чистке зубов:

Редукция=[(ИГ_доХ-ИГ_послеХ)/ИГ_доХ]×100, где

ИГ_доХ - показатель индекса гигиены полученный при осмотре перед началом контролируемой чистки зубов (1, 7, 14, 21, 28 дни);

ИГ_послеХ - показатель индекса гигиены полученный при осмотре после проведения контролируемой чистки зубов (1, 7, 14, 21, 28 дни).

Из табл.1, 2 и 3 видно, что предлагаемая зубная паста обладает повышенной очищающей способностью, а следовательно и противокариесным эффектом за счет более выраженного удаления зубных отложений и обеспечивает удаление 60,71% зубного налета.

Для определения противовоспалительных свойств предлагаемой зубной пасты все пробанты (те же 30 человек) проводили контролируемую чистку зубов в течение одного месяца.

Противовоспалительное действие пасты оценивалось по изменению состояния прикрепленной к зубам десны с помощью индекса РМА по формуле:

Индекс РМА=[Сумма показателей/(3×число зубов)]×100, где

Р - воспаление десневого сосочка, которое оценивается в 1 балл;

М - воспаление десневого края, которое оценивается в 2 балла;

А - воспаление прикрепленной десны альвеолярного отростка, которое оценивается в 3 балла.

Оценка противовоспалительного действия зубной пасты проводилась на основании анализа динамики индекса РМА, который определяли при повторных осмотрах на 1-й, 7-й, 14-й, 21-й и 28-й дни. Противовоспалительная эффективность рассчитывалась по формуле:

Противовоспалительная эффективность=[(PMA₁-РМА_х)/PMA₁]×100,

где

PMA₁ - показатель индекса РМА полученный при первичном осмотре в 1-й день исследования;

РМА_х - показатель индекса РМА полученный при последующем осмотре (7, 14, 21 и 28 дни).

Данные приведены в табл.6 и 7. Из них наглядно видно, что после использования данной пасты состояние тканей пародонта значительно улучшалось: у 100% пробантов исчезали явления катарального гингивита, а индекс РМА снижался с 57,2 до 8,7, что соответствовало 84,79% противовоспалительной эффективности данной пасты.

Оценка кровоостанавливающего действия проводилась по индексу кровоточивости Кечке:

I степень - редко, оценивается в 2 балла;

II степень - во время чистки зубов, оценивается в 4 балла;

III степень - во время еды и самопроизвольно, оценивается в 8 баллов.

Кровоостанавливающая эффективность определялась по формуле:

Кровоостанавливающая эффективность=[(HK₁-ИК_х)/HK₁]×100, где

HK₁ - индекс кровоточивости в начале исследования;

ИК_х - индекс кровоточивости в конце эксперимента.

Данные приведены в табл.6 и 7. Из них видно, что после использования данной пасты состояние тканей пародонта улучшается, и кровоточивость десен снижается с 4,6 до 1,4 баллов, что соответствует 69,57% кровоостанавливающей эффективности данной пасты.

Таким образом, предлагаемая зубная паста обладает более высоким очищающим (60,71% очищающая эффективность), противовоспалительным (84,79% противовоспалительный эффект) и кровоостанавливающим (69,57% кровоостанавливающая эффективность) эффектом.

В таблицу 9 сведены результаты определения реминерализующей эффективности по ТЭР-тесту.

Предлагаемое средство гигиены полости рта обладает и реминерализующим действием за счет того, что происходит более активное очищение поверхностей зубов и минеральные компоненты ротовой жидкости получают возможность более эффективно проникать в поверхностный слой эмали и образовывать защитный слой CaF₂.