КОМПОЗИЦИЯ СРЕДСТВА ДЛЯ ЧИСТКИ ЗУБОВ, НЕ СОДЕРЖАЩАЯ АЛКИЛСУЛЬФАТА И ОРТОФОСФАТА, СОДЕРЖАЩАЯ ИСТОЧНИК ФТОРИДА И АБРАЗИВ ДЛЯ ЗУБОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

Настоящее изобретение относится к композициям для ухода за полостью рта для борьбы (т.е. предупреждения, ингибирования и/или лечения) с эрозией зубов и/или с истираемостью зубов.

Минеральное вещество зубов преимущественно состоит из гидроксиапатита кальция, Са₁₀(PO₄)₆(ОН)₂, который может быть частично замещен анионами, такими как карбонат или фторид, и катионами, такими как Zn и Mg. Минеральное вещество зубов также содержит неапатитные минеральные фазы, такие как октакальция фосфат и кальция карбонат.

Потеря зубов может происходить в результате кариеса зубов, который является многофакторным заболеванием, при котором бактериальные кислоты, такие как молочная кислота, вызывают подповерхностную деминерализацию, после которой не происходит полной реминерализации, что приводит к прогрессирующей потере ткани и, в конечном счете, к образованию полости. Предпосылкой является наличие биопленки налета, а кислотообразующие бактерии, такие как S.mutans, могут становиться патогенными, когда уровни легко сбраживаемого углевода, такого как сахароза, повышены в течение длительных периодов времени.

Даже в отсутствие заболевания может происходить потеря твердых тканей зуба как результат кислотной эрозии и/или физического истирания; причем считается, что эти процессы действуют синергически. Воздействие кислоты на твердые ткани зуба вызывает деминерализацию, что приводит к размягчению поверхности и к снижению плотности минерального вещества. В нормальных физиологических условиях деминерализованные ткани самостоятельно восстанавливаются благодаря реминерализующим действиям слюны. Слюна является сверхнасыщенной в отношении кальция и фосфата, и у здоровых индивидуумов секреция слюны служит для вымывания кислот, и повышает рН так, чтобы изменить равновесие в направлении, благоприятном для отложения минеральных веществ.

Эрозия зубов является поверхностным явлением, которое включает деминерализацию и, в конечном счете, полное растворение поверхности зуба кислотами небактериального происхождения. Чаще всего данная кислота будет иметь пищевое происхождение, например лимонная кислота из фруктовых или газированных напитков, фосфорная кислота из напитков, содержащих колу, и уксусная кислота из винегрета. Эрозия зубов также может быть вызвана частым контактом с соляной кислотой (HCl), вырабатываемой желудком, которая может попадать в полость рта из-за такой непроизвольной реакции, как гастроэзофагальный рефлюкс, или из-за индуцированной реакции, которая может встречаться у страдающих булимией.

Истирание зуба вызвано трением и/или стиранием. Трение имеет место, когда поверхности зубов трутся друг о друга в форме истирания обоих элементов пары трения. Частым впечатляющим примером является трение, наблюдающаяся у субъектов с бруксизмом, привычкой скрежетать зубами, где приложенные силы являются высокими, и характеризуется ускоренным истиранием, особенно на окклюзионных поверхностях. Стирание обычно встречается как результат истирания с участием трех трущихся тел, и самым обычным примером является стирание, связанное с чисткой зубов зубной пастой. В случае полностью минерализованной эмали, уровни истирания, вызванные имеющимися в продаже зубными пастами, являются минимальными и имеют слабые клинические последствия или не имеют их. Однако, если эмаль деминерализована и размягчена под воздействием эрозийного стимула, она становится более подверженным истиранию зубов. Дентин является значительно более мягким, чем эмаль, и, следовательно, более подверженным истиранию. Субъекты с обнаженным дентином должны избегать использования высокоабразивных зубных паст, таких как зубные пасты на основе оксида алюминия. И снова, размягчение дентина эрозийным стимулом будет увеличивать подверженность ткани истиранию.

Дентин представляет собой живую ткань, которая в нормальных условиях in vivo покрыта эмалью или цементным веществом зуба, в зависимости от местоположения, т.е. в коронке или корне соответственно. Дентин содержит значительно больше органического вещества, чем эмаль, и его структура характеризуется присутствием канадец, заполненных жидкостью, которые идут от поверхности дентин-эмаль или от места соприкосновения дентин-цементное вещество зуба к поверхности контакта одонтобласт/пульпа. Общепринятой является гидродинамическая теория о том, что происхождение гиперчувствительности дентина относится к изменениям тока жидкости в незащищенных канальцах, что приводит к стимуляции механорецепторов, которые, как полагают, локализуются близко к поверхности контакта одонтобласт/пульпа. Не весь обнаженный дентин является чувствительным, так как он обычно покрыт смазанным слоем, окклюзионной смесью, включающей главным образом минеральное вещество и белки, происходящие из самого дентина, но также содержащий органические компоненты слюны. Со временем просвет канальца может постепенно закупориваться минерализованной тканью. Образование репаративного дентина в ответ на травму или химическое раздражение пульпы также хорошо задокументировано. Тем не менее, эрозийный стимул может удалять смазанный слой и «пробки» каналец, что вызывает ток дентиновой жидкости наружу и делает дентин значительно более чувствительным к внешним стимулам, таким как горячее, холодное и давление. Как указано ранее, эрозийный стимул также может сделать поверхность дентина значительно более чувствительной к истиранию. Кроме того, гиперчувствительность дентина увеличивается по мере увеличения диаметра незащищенных канальцев, и так как диаметр канальцев возрастает по мере прохождения в направлении поверхности контакта одонтобласт/пульпа, прогрессирующее истирание дентина может приводить к увеличению гиперчувствительности, особенно в случаях, когда истирание дентина происходит быстро.

Потеря защитного слоя эмали из-за эрозии и/или опосредованного кислотой истирания будет обнажать лежащий ниже дентин, и, следовательно, они являются первичными этиологическими факторами в развитии гиперчувствительности дентина.

Утверждается, что повышенное потребление пищевых кислот и отступление от упорядоченного времени приема пищи сопровождаются увеличением частоты эрозии зубов и истирания зубов. В виду этого, были бы полезными композиции для ухода за полостью рта, которые помогают предотвращать эрозию зубов и истирание зубов.

Композиции для ухода за полостью рта обычно содержат источник фторид-ионов для стимуляции реминерализации зубов и для увеличения кислотоустойчивости твердых тканей зубов. Для того чтобы быть эффективными, фторид-ионы должны быть доступными для поглощения твердыми тканями зубов, которые лечат. Однако некоторые компоненты средств для чистки зубов, такие как абразивы на основе диоксида кремния, могут взаимодействовать с легко доступными фторид-ионами и, тем самым снижать их количество.

Одно решение этой проблемы предложено в патенте США 4340583 (Huber), где описана композиция зубной пасты, содержащая источник фторид-ионов, приготовленных в виде препарата со специально обработанным абразивом на основе диоксида кремния, который имеет хорошую совместимость с фторид-ионом. Эти композиции имеют рН в интервале от 4 до 8, предпочтительно от 6,5 до 7,5 и могут преимущественно содержать растворимый фосфатный агент, способствующий проникновению через пленку, предпочтительным примером которого является ортофосфатная соль. Пример 11 описывает низкоабразивную зубную пасту, содержащую в качестве поверхностно-активного вещества алкилсульфат натрия.

Другое решение предложено в WO 01/66074 (Colgate), где рекомендуется, чтобы источник фторида хранился при щелочном значении рН (для предотвращения взаимодействия с абразивом из диоксида кремния, которое может происходить при кислом рН), но доставлялся при кислом рН, чтобы усилить поглощение ионов фтора эмалью зубов. Это достигается применением двухкомпонентного средства для чистки зубов, одна фаза которого является щелочной и содержащей фторид-ионы, а другая фаза является кислой и содержащей фосфатные ионы, которые при смешивании перед применением образуют кислую фосфатно-фторидную композицию (рН от 4 до 6).

В WO 04/012693 (Colgate) описана композиция для зубов, обладающая повышенной десенсибилизацией, а также повышенным фторированием и реминерализацией зубов, что, по-видимому, достигаются объединением фторид-иона с калиевой солью, причем данная композиция имеет рН в интервале от 7,5 до 9 и забуферена фосфатной солью щелочного металла.

Согласно настоящему изобретению предложена композиция средства для чистки зубов для борьбы со все более распространенной проблемой эрозии зубов и/или истирания зубов, содержащая источник фторид-ионов и абразив для зубов на основе диоксида кремния, причем данное средство для чистки зубов имеет значение абразивности в отношении дентина (Relative Dentine Abrasivity (RDA)) от 20 до 60 и рН в интервале от 6,5 до 7,5 и не содержит ортофосфатного буфера или водорастворимой соли С_10-18алкилсульфата.

Упоминаемое значение рН представляет собой значение рН, измеренное, когда композицию средства для чистки зубов суспендируют с водой в массовом отношении композиции к воде 1:3.

Композиции по настоящему изобретению особенно полезны в борьбе с эрозией зубов, так как они не только способны делать зубы более твердыми и, тем самым защищать их от стимула, вызывающего кислотную эрозию, но также способны повторно отверждать эмаль, размягченную стимулом, вызывающим кислотную эрозию.

Кроме того, из-за их низкой абразивности, по существу нейтрального рН и отсутствия сильнодействующего С_10-18 алкилсульфатного поверхностно-активного вещества, такого как лаурилсульфат натрия, обычно используемого в пероральных композициях, композиции по настоящему изобретению не обостряют проблемы, связанные с эрозией зубов и истиранием зубов.

Преимуществом композиций по настоящему изобретению, следовательно, является эффективная реминерализация и укрепление зубов, что тем самым обеспечивает защиту от и лечение эрозии зубов и/или истирания зубов.

Композиции по настоящему изобретению также полезны в профилактике и лечении кариеса зубов и/или гиперчувствительности зубов.

Подходящие источники фторид-ионов для применения в композициях по настоящему изобретению включают фторид щелочного металла, такой как фторид натрия, монофторфосфат щелочного металла, такой как монофторфосфат натрия, фторид олова (II) или фтористый амин в количестве, обеспечивающем от 25 до 3500 млн^-1 фторид-ионов, предпочтительно от 100 до 1500 млн^-1. Предпочтительным источником фторида является фторид натрия, например, препарат может содержать от 0,1 до 0,5% по массе фторида натрия, например 0,205% по массе (соответствует 927 млн^-1 фторид-ионов), 0,2542% по массе (соответствует 1150 млн^-1 фторид-ионов) или 0,315% по массе (соответствует 1426 млн^-1 фторид-ионов).

Соответственно, композиции по настоящему изобретению не включают кальциевую соль, которая может снижать доступность свободных фторид-ионов.

Примеры подходящих зубных абразивов из диоксида кремния включают абразивы, продаваемые на рынке под следующими товарными знаками: Zeodent, Sident, Sorbosil или Tixosil от Huber, Degussa, Ineos и Rhodia соответственно. Абразив на основе диоксида кремния должен присутствовать в количестве, достаточном для обеспечения значения RDA у средства для чистки зубов от 20 до 60, предпочтительно от 25 до 50 и более предпочтительно от 25 до 40 для обеспечения достаточной чистки зубов средством для чистки зубов без стимулирования стирания зубов, особенно зубов, страдающих от эрозии зубов, или размягченных кислотным стимулом.

Абразив на основе диоксида кремния обычно присутствует в количестве вплоть до 15% по массе от общей массы композиции, например от 2 до 10% по массе и предпочтительно по меньшей мере 5%, например от 5 до 7% по массе, особенно 6% по массе от общей массы композиции. Преимуществом снижения уровня абразива на основе диоксида кремния является не только снижение абразивности средства для чистки зубов, но также минимизация любого взаимодействия данного абразива с фторид-ионами, с увеличением посредством этого доступности свободных фторид-ионов.

Подходящие поверхностно-активные вещества для применения в настоящем изобретении включают амфотерные поверхностно-активные вещества, например длинноцепочечные алкилбетаины, такие как продукт, продаваемый на рынке Albright & Wilson под товарным знаком ′Empigen BB′, и предпочтительно длинноцепочечные алкиламидобетаины, такие как кокамидопропилбетаин, или низкоионные поверхностно-активные вещества, такие как метилкокоилтаурат натрия, который продается на рынке Croda под товарными знаками Adinol CT, или их смеси.

Можно использовать одно амфотерное поверхностно-активное вещество в качестве единственного поверхностно-активного вещества или его можно объединять с низкоионным поверхностно-активным веществом.

Соответственно, поверхностно-активное вещество присутствует в интервале от 0,1 до 10%, предпочтительно от 0,1 до 5% и более предпочтительно от 0,5 до 1,5% по массе от общей массы композиции.

рН композиций для чистки зубов находится в интервале от 6,5 до 7,5, подходит от 6,8 до 7,2, например 7,1, и его можно регулировать, включая основание, такое как гидроксид натрия. В отличие от руководства вышеупомянутых патентных заявок Colgate, следует избегать ортофосфатного буфера, так как его включение уменьшает поглощение фторида эмалью.

Для лечения гиперчувствительности зубов, композиция для чистки зубов по настоящему изобретению соответственно дополнительно включает десенсибилизирующее количество десенсибилизирующего агента. Примеры десенсибилизирующих агентов включают агент, блокирующий канальцы, или агент, десенсибилизирующий нервы, и их смеси, например, как описано в WO 02/15809 (Block). Предпочтительные десенсибилизирующие агенты включают соль стронция, такую как хлорид стронция, ацетат стронция или нитрат стронция, или калиевую соль, такую как цитрат калия, хлорид калия, бикарбонат калия, глюконат калия и особенно нитрат калия.

Десенсибилизирующее количество калиевой соли обычно составляет от 2 до 8% по массе от общей массы композиции, например можно использовать 5% по массе нитрата калия.

Присутствие нитрата калия преимущественно может обеспечить усиленный эффект удаления окрашивания, который особенно полезен для препаратов с низкой абразивностью, для которых в противном случае можно ожидать относительно низкой эффективности очистки.

В отличие от многих ранее раскрытых десенсибилизирующих композиций, содержащих калиевую соль (например, ЕР278744 (Unilever), WO 93/25184 (Procter & Gamble) и ЕР 1040819 (Pfizer), композиции по настоящему изобретению не содержат лаурилсульфат натрия, который, несмотря на то, что имеет хорошие детергентные и чистящие свойства, может вызывать образование нерастворимого осадка лаурилсульфата калия.

Композиции по настоящему изобретению могут дополнительно содержать антиэрозийный агент, например полимерный минеральный поверхностно-активный агент, как описано в WO 04/054529 (Procter & Gamble).

Композиции по настоящему изобретению будут содержать подходящие агенты для приготовления препарата, такие как загустители, увлажнители, корригенты, подсластители, замутняющие агенты или красители, консерванты и воду, выбранные из традиционно используемых для этих целей в области композиций для гигиены рта.

Подходящие загустители включают, например, неионные загустители, такие как, например, эфиры (С1-6)алкилцеллюлозы, например метилцеллюлозу; эфиры гидрокси(С1-6)алкилцеллюлозы, например гидроксиэтилцеллюлозу и гидроксипропилцеллюлозу; эфиры (С1-6)алкилцеллюлозы, модифицированные (С2-6)алкиленоксидом, например гидроксипропилметилцеллюлозу; и их смеси. Также можно использовать другие загустители, такие как природные и синтетические камеди или камедеподобное вещество, такое как карраген, ксантановая камедь, трагакантовая камедь, натрия карбоксиметилцеллюлоза, поливинилпирролидон, крахмал и загущающие диоксиды кремния. Предпочтительно загуститель представляет собой смесь загущающего диоксида кремния и ксантановой камеди.

Предпочтительно загуститель присутствует в интервале от 0,1 до 30%, предпочтительно от 1 до 20%, более предпочтительно от 5 до 15% по массе от общей массы композиции.

Подходящие увлажнители для применения в композициях по данному изобретению включают, например, глицерин, ксилит, сорбит, пропиленгликоль или полиэтиленгликоль, или их смеси; причем данный увлажнитель может присутствовать в интервале от 10 до 80%, предпочтительно от 20 до 60%, более предпочтительно от 25 до 50% по массе от общей массы композиции.

Предпочтительный замутняющий агент представляет собой диоксид титана, который может присутствовать в интервале от 0,05 до 2%, предпочтительно от 0,075 до 0,2%, например 0,1% по массе от общей массы композиции. Это количество улучшает внешний вид данной композиции.

Композиции согласно настоящему изобретению можно получить смешивая ингредиенты в подходящих относительных количествах в любом порядке, который является удобным, и, если необходимо, регулируя рН с получением желательного конечного значения.

Согласно настоящему изобретению также предложен способ борьбы с эрозией зубов и/или с истиранием зубов, который включает применение эффективного количества композиции по настоящему изобретению у индивидуума, нуждающегося в этом. Такая композиция также полезна в профилактике и лечении кариеса зубов и/или гиперчувствительности зубов (особенно если она дополнительно содержит десенсибилизирующий агент, как описано здесь выше).

Данное изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими Примерами.

Следующие способы можно использовать для оценки доступности фторида, поглощения фторида эмалью, эффективности защиты против кислот, абразивности и эффективности очистки средств для чистки зубов по настоящему изобретению.

Пример 4 - Поглощение фторида и защита против кислот

В данном примере описаны исследования, сравнивающие доступность фторида, поглощение фторида эмалью и эффективность защиты против кислоты (оцениваемую с использованием циклического исследования реминерализации/деминерализации) для композиций по настоящему изобретению с имеющимися в продаже фторидными средствами для чистки зубов, как показано в Таблице 1.

Исследования доступности фторида

Образцы получали путем гомогенизации в течение 10 минут 1 части тестируемого средства для чистки зубов с тремя частями (масс./масс.) дистиллированной воды. рН данных суспензий измеряли перед центрифугированием при приблизительно 10000 об/мин для получения супернатанта. Супернатанты разбавляли водой так, что интервал концентраций рабочего стандарта включал концентрацию фторид-иона. Эти растворы анализировали посредством хроматографии ионов Dionex® с детекцией пониженной электропроводности. Концентрации анализируемого вещества определяли посредством внешней стандартизации.

Доступность фторида и рН разных тестируемых продуктов обобщены в Таблице I. Эти средства для чистки зубов, содержащие NaF, демонстрировали хорошую доступность фторида.

Поглощение фторида эмалью (EFU)

Методика теста EFU была основана на Методике 40, описанной в методиках тестирования Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). В данном случае начальное повреждение формировали, используя 0,1 М молочную кислоту, рН 5,0, содержащую 0,2% масс./об. полиакриловой кислоты (Carbopol 907), которая была на 50% насыщена гидроксиапатитом.

Выбирали здоровые верхние центральные резцы человека и очищали их от всей приставшей мягкой ткани. Получали из каждого зуба центральную часть эмали 3 мм диаметром путем срезания перпендикулярно к губной поверхности алмазным сверлом с полой сердцевиной. Эту процедуру проводили под водой для предотвращения перегрева образцов. Каждый образец заделывали на конце плексигласового стержня (диаметр 1/4" (6,35 мм) × длина 2" (50,8 мм)) с использованием метилметакрилата. Избыток акрила отрезали, обнажая поверхность эмали. Образцы эмали полировали влажной/сухой наждачной бумагой с зернистостью 600 и затем микротонким гамма-алюминием.

Каждый образец эмали затем протравливали, погружая в 0,5 мл 1 М перхлорной кислоты (HClO₄) на 15 секунд при перемешивании. Образец каждого раствора затем забуферивали буфером для регулировки общей ионной силы (TISAB) - Orion Research Inc., Cambridge, MA) до рН 5,2 (0,25 мл пробы, 0,5 мл TISAB и 0,25 мл 1 н. гидроксида натрия) и содержание фторида определяли путем сравнения со стандартной кривой, полученной аналогичным способом (1 мл стандарта и 1 мл TISAB). Эти данные отражают природный уровень фторида в каждом образце перед обработкой.

Образцы еще раз шлифовали и полировали, как описано ранее. В каждом образце эмали формировали начинающееся поражение, погружая в раствор 0,1 М молочной кислоты/0,2%-ного Carbopol 907 на 24 часа при комнатной температуре. Эти образцы затем хорошо промывали дистиллированной водой и хранили во влажной среде до использования.

Образцы обрабатывали, погружая в 25 мл релевантного супернатанта суспензии 1 части средства для чистки зубов и 3 частей (масс./масс.) дистиллированной воды при постоянном перемешиванием (350 об/мин) на 30 минут. После промывки в деионизированной воде поверхностный слой удаляли, используя 15-секундное травление 1 М HClO₄, как описано ранее, и определяли содержание фторида. Затем вычитали уровень фторида в каждом образце перед обработкой(природный) из значения после обработки для определения изменения содержания фторида в эмали, приписываемого данной тестируемой обработке. Статистические анализы проводили с использованием модели однофакторного дисперсионного анализа. Там, где были показаны значимые различия, отдельные средние анализировали с помощью теста Стьюдента-Ньюмана-Келса (SNK).

Результаты исследований EFU, проведенных на средстве для чистки зубов из Примера 2 и целом ряде имеющихся в продаже паст, обобщены в Таблице II. Среди протестированных продуктов средство для чистки зубов из Примера 2 по настоящему изобретению дало статистически превосходящее EFU, несмотря на то, что все данные препараты имеют тот же самый источник фторида и аналогичную доступность фторида.

Исследования реминерализации/диминерализации in vitro

Целью данного исследования было определение эффективности фторидных средств для чистки зубов и стимуляции поглощения фторида эмалью и в снижении последующей диминерализации при динамических условиях, моделирующих воздействие пищевых кислот. Для соответствия апельсиновому соку в показателях рН и общей титруемой кислотности, выбирали кислый буфер из 1% масс./об. моногидрата лимонной кислоты, доведенный NaOH до рН 3,8.

Установленные образцы эмали (диаметр 3 мм, n=18) получали согласно способу, описанному ранее для EFU. Их использовали в здоровом или в слегка эродированном виде. Поверхностную микротвердость (SMH) определяли с использованием микроиндентора Виккерса при нагрузке 200 г в течение 15 секунд. Среднюю твердость образца, выраженную как число твердости по Виккерсу (VHN), определяли из четырех отпечатков на поверхности каждого образца.

Устойчивость эмали к кислоте определяли, помещая образцы индивидуально в 5,0 мл перемешиваемого лимоннокислого буфера на 11 минут. Образцы затем погружали в 10 мл неперемешиваемого лимоннокислого буфера еще на 20 минут. Затем повторно измеряли SMH, и образцы, размягченные кислотой, распределяли в группы, на основании значений SMH после эрозии. Во всех циклических экспериментах в качестве реминерализационной среды использовали смесь 50:50 объединенной человеческой слюны и буфера на основе муцинсодержащей искусственной слюны (M-ASB). M-ASB содержал 2,20 г/л желудочного муцина, 0,381 г/л хлорида натрия, 0,213 г/л обезвоженного хлорида кальция, 0,738 г/л дигидроортофосфата калия и 1,114 г/л хлорида калия. Человеческую слюну, стимулированную воском, собирали для объединения по меньшей мере от пяти индивидуумов и охлаждали ее до использования. Затем объединяли образцы слюны, энергично перемешивая перед распределением (7,5 мл слюны + 7,5 мл M-ASB) в 30 мл лабораторные стаканы для обработки. Ежедневно использовали свежую смесь слюна/минеральные компоненты.

Во время обработки образцы погружали в суспензии для чистки зубов для того, чтобы смоделировать ежесуточную чистку зубов. Данные суспензии получали, добавляя 5,0 г средства для чистки зубов к 10 г раствора свежей смеси слюна/минеральные компоненты в лабораторном стакане с магнитной мешалкой. Свежую суспензию получали непосредственно перед каждой обработкой. Суточный циклический режим включал 5×2 мин воздействие кислотных стимулов и 3×2 мин периодов обработки. После обработок образцы промывали текущей дистиллированной водой и затем помещали обратно в смесь слюна/M-ASB. SMH измеряли после 10 и 20 суток циклических испытаний. Схема обработки, использованной для этого эксперимента, приведена ниже:

В конце 20-суточного режима обработки определяли содержание фторида в каждом образце эмали, используя методику микровысверливания на глубину 100 мкм. Данные по фториду рассчитывали как массу фторида на отобранную единицу, представленную как мкг F/см³.

Статистические анализы проводили с использованием модели однофакторного дисперсионного анализа. Там, где были показаны значимые различия, отдельные средние анализировали с помощью теста Стьюдента-Ньюмана-Келса (SNK).

Результаты этих исследований обобщены в Таблице III.

Данные по SMH микротвердости (VHN) показали, что как средство для чистки зубов из Примера 2, так и Crest Cavity Protection обеспечивали статистически значимые уровни защиты против размягчения образцов эмали, опосредованного кислотой, по отношению к не содержащему фторида контролю на 10-е и 20-е сутки. Однако средство для чистки зубов из Примера 2 давало статистически превосходящую защиту по отношению к Crest Cavity Protection на 10-е и 20-е сутки (Таблица III). Кроме того, средство для чистки зубов из Примера 2 также давало чистое увеличение значений SMH в поражениях на протяжении периода данного исследования. Данные по поглощению фторида показали, что средство для чистки зубов из Примера 2 могло стимулировать большее поглощение фторида, чем Crest Cavity Protection. Несмотря на то, что наблюдалось численное увеличение поглощения фторида для Crest Cavity Protection, оно не было значимым по сравнению с не содержащим фторида плацебо.

Эти исследования демонстрируют, что средство для чистки зубов из Примера 2 не только статистически превосходило Crest Cavity Protection в защите эмали от дальнейшего размягчения поверхности, но в этом конкретном исследовании данное поражение повторно затвердевало. Степень защиты против кислоты положительно коррелировала со степенью поглощения фторида образцами, что говорит о том, что более эффективная доставка фторида из средства для чистки зубов из Примера 2 приводит к повышенной защите от кислотной деминерализации и стимулирует более эффективную реминерализацию.

Таким образом, эти исследования in vitro демонстрируют, что композиция по настоящему изобретению обеспечивает превосходные уровни защиты против многократного повреждения стимулом, представляющим собой пищевую кислоту.

Пример 5 - Исследования стирания твердой ткани in vitro

Исследования стираемости дентина и эмали с использованием радиоактивности проводили, как было описано в литературе ранее (Hefferen, J. Dent. Res. 55 563-573, 1976 и Hefferen et al, J. Dent. Res. 63 1176-1179, 1984).

Образцы дентина или эмали помещали в поток нейтронов, что приводило к контролируемому образованию в образцах радиоактивного ³²P. Образцы затем устанавливали в метилметакрилате так, чтобы они помещались в установку V-8 для перекрестной чистки. Образцы дентина чистили 1500 движениями, образцы эмали - 5000 движениями в качестве предварительной обработки с использованием суспензии, состоящей из 10 г дикальция пирофосфата в 50 мл раствора 0,5%-ной карбоксиметилцеллюлозы (CMC) в глицерине. Данную суспензию также использовали в качестве внутреннего эталонного стандарта. Использованные щетки представляли собой щетки, определенные Американской ассоциацией стоматологов (ADA, American Dental Association), и нагрузка на щетке составляла 150 г.

После предварительной обработки проводили тест, используя нагрузки на щетку 150 г и 1500 движений для дентина или 5000 движений для эмали в сэндвич-дизайне, когда сбоку от суспензии каждого тестируемого вещества (25 г средства для чистки зубов плюс 40 мл воды) располагали суспензии эталонного вещества (10 г/50 мл 0,5% CMC). Водный контроль состоял только из 50 мл воды. По мере того как происходит чистка, с поверхностей эмали и дентина в чистящую суспензию сдираются частицы. Аликвоты данных суспензий разбавляли в сцинтилляционных средах и определяли уровень радиоактивности с использованием сцинтилляционного счетчика, т.е. потерю ³²Р из образцов.

Затем рассчитывали и усредняли чистый уровень для эталонного вещества перед и после обработки по отношению к каждой из тестируемых суспензий. При расчете RDA или REA используется отношение уровня для тестируемых суспензий по отношению к среднему для эталона. Отношение тестируемой суспензии к эталону умножается на константу 100 для получения шкалы RDA и на 10 для шкалы REA.

Результаты, полученные для истирания in vitro со средством для чистки зубов из Примера 2 и целым рядом имеющихся в продаже средств для чистки зубов, обобщены в Таблицах IV и V для RDA и REA соответственно. Средство для чистки зубов из Примера 2 демонстрировало самые низкие значения RDA и REA из протестированных средств для чистки зубов, что указывает на очень слабое истирание твердой ткани.

Пример 6 - Исследования микротвердости in vitro

Этот пример описывает дополнительные исследования, показывающие, что композиции по настоящему изобретению могут усиливать и отверждать зубную эмаль, и могут быть использованы как для защиты, так и для лечения зубов, подверженных риску эрозии зубов и истирания зубов.

Моногидрат лимонной кислоты, хлорид магния, дигидрат хлорида кальция, хлорид калия, хлорид аммония, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N′-этансульфоновую кислоту (HEPES), гидроксид натрия и гидроксид калия приобретали у Sigma-Aldrich (Dorset, UK). Дигидроортофосфат калия приобретали у VWR (Poole, UK). Акрильную смолу Stycast приобретали у Hitek Electronic Materials (Scunthorpe, UK). Использованная композиция искусственной слюны была следующей: хлорид магния (0,20 мМ), кальция хлорид дигидрат (1,0 мМ), дигидроортофосфат калия (4,0 мМ), HEPES (20,0 мМ), хлорид калия (16,0 мМ), хлорид аммония (4,5 мМ). рН доводили до 7,0, используя гидроксид калия (1,0 М).

Протестированные препараты являются такими, как показано в Таблице VI.

Статистический анализ

Дисперсионный анализ проводили на данных с последующими сравнениями между отдельными обработками. Уровень значимости был установлен на р<0,05. Данные анализировали с использованием программы SAS, смешанная методика (SAS Institute Inc., Cary, USA).

Подготовка образцов здоровой эмали

Удаленные человеческие моляры и премоляры хранили в водном растворе насыщенного тимола после удаления корней и пульпы. Перед использованием зубы тщательно промывали и проверяли на признаки повреждения. Срезы здоровой эмали вырезали со щечной и язычных сторон зубов, используя алмазную пилу (Struers Minitom). Данные срезы устанавливали в акриловую смолу и выдерживали в течение ночи. Образцы затем полировали до плоского состояния с использованием наждачной бумаги на основе карбида кремния с зернистостью 1200 и 2400 перед хранением в сухом состоянии при 4°С.Образцы регидратировали в деионизированной воде в течение по меньшей мере 60 минут перед использованием.

Микровдавливание

SMH образца определяли, используя тестер микротвердости Struers Duramin-1, оснащенный алмазным индентором Виккерса. К образцам прилагали нагрузку 1,961 Н (200 г) со временем выдержки 20 секунд. SMH выражали в показателях числа твердости по Виккерсу (VHN), и VHN образца в каждый момент времени был основан на среднем значении шести вдавливаний.

Размягчение поверхности эмали, опосредованное лимонной кислотой

Определяли исходный SMH для 24 образцов здоровой эмали и данные образцы случайным образом распределяли в одну из четырех групп обработки (n=6). Каждый образец был индивидуально пронумерован и использовался как его собственный контроль. Образцы на 120 секунд погружали в одну из четырех перемешиваемых суспензий зубных паст, приготовленных из деионизированной воды (1:3). Образцы затем промывали деионизированной водой и погружали в 1%-ную лимонную кислоту (рН 3,75) всего на 30 минут. Образцы извлекали с 10-минутными интервалами и, после промывки в деионизированной воде для удаления остаточной кислоты, определяли SMH.

Результаты исследования по размягчению поверхности эмали обобщены на Фиг.1. Значения SMH нормализовали по отношению к исходному уровню. Степень кислотно-индуцированного размягчения поверхности образцов, обработанных средством для чистки зубов из Примера 1 и Elmex Sensitive, во все моменты времени была снижена до статистически значимой степени по отношению к образцам, обработанным Colgate Sensitive и не содержащим фторида контролем. Ингибирование кислотно-индуцированного размягчения поверхности было статистически более высоким для средства для чистки зубов из Примера 1 по сравнению с Elmex Sensitive через 20 и 30 минут, но не через 10 минут. Ингибирование размягчения поверхности было статистически более высоким для Colgate Sensitive по сравнению с контролем, не содержащим фторида, в моменты времени 20 и 30 минут, но не в 10 минут.

Описание графических материалов

Фиг.1. Влияние на величину SMH эмали одиночной 2-минутной предобработки суспензией пасты в деионизированной воде 1:3 перед воздействием стимула - 1%-ной лимонной кислоты, рН 3,75.

Фиг.2. Повторное отверждение эрозийных поражений эмали после 2-минутной обработки суспензией пасты в деионизированной воде 1:3 и последующей инкубации в искусственной слюне, модифицированной аликвотой релевантной зубной пасты с получением конечной концентрации фторида примерно 1 млн^-1.

Фиг.3. Повторное отверждение эрозийных поражений эмали после 2-минутной обработки суспензией пасты в деионизированной воде 1:3 и последующей инкубации в искусственной слюне, модифицированной аликвотой релевантной зубной пасты с получением конечной концентрации фторида примерно 0,04 млн^-1.

Фиг.4. Повторное отверждение эрозийных поражений эмали после 2-минутной обработки суспензией пасты в деионизированной воде 1:3 и последующей инкубации в искусственной слюне, модифицированной аликвотой релевантной зубной пасты с получением конечной концентрации фторида примерно 0,02 млн^-1.

Таким образом, модель размягчения поверхности эмали продемонстрировала, что композиция по настоящему изобретению способна защищать эмаль от стимула, вызывающего эрозию, и, следовательно, полезна в обеспечении защиты против эрозии зубов и истирания зубов.

Повторное отверждение поражения

Эрозийные поражения получали на 24 здоровых образцах эмали, погружая данные образцы индивидуально на 30 минут в 10 мл 1,0%-ного масс./масс. раствора лимонной кислоты, рН 3,75. Затем определяли исходное значение SMH перед случайным распределением данных образцов в одну из четырех групп обработки (n=6). Каждый образец снова индивидуально нумеровали и использовали в качестве его собственного контроля. Образцы на 120 секунд погружали в одну из четырех перемешиваемых суспензий зубных паст, полученных из деионизированной воды (1:3). Образцы затем промывали деионизированной водой и помещали в искусственную слюну, содержащую аликвоту соответствующей суспензии зубной пасты для имитации переноса в данном препарате in vivo.

Для имитации перенесенных концентраций, присутствующих в слюне через минуты и часы после применения зубной пасты, выполняли три отдельных исследования с использованием постепенно увеличивающихся разведений первоначальных препаратов пасты. Первоначально для пасты в искусственной слюне был выбран уровень разведения 1:1426 (исследование R1). Это разведение приводило к концентрации фторида в слюне примерно 1 млн^-1. Степень разведения увеличивался в следующих экспериментах с получением конечных концентраций фторида в искусственной слюне примерно 0,04 и 0,02 млн^-1 (исследование R2 и R3 соответственно). Повторное отверждение образца определяли через 4, 24 и 48 ч инкубации в модифицированной искусственной слюне. Результаты исследований R1-R3 по повторному отверждению эмали, включающих имеющиеся в продаже пасты, обобщены на Фиг.2-4 соответственно. Значения SMH опять были нормализованы по отношению к исходному уровню.

В исследовании R1, где искусственная слюна содержала фторид в концентрации примерно 1 млн^-1, все группы обработок повторно отверждались до статистически значимого уровня по отношению к исходному уровню во все моменты времени. Все обработки на основе фторида давали статистически более высокое повторное отверждение по отношению к бесфторидному контролю в момент времени 4 часа; численные различия между обработками фторидом в этот момент времени не были статистически значимыми. Однако в моменты времени 24 и 48 ч группа обработки средством для чистки зубов из Примера 1 демонстрировала статистически более высокое повторное отверждение по отношению ко всем другим группам обработки. Elmex Sensitive значительно превосходил Colgate Sensitive и бесфторидное плацебо в моменты времени 24 и 48 ч. Colgate Sensitive статистически превосходил бесфторидный контроль в момент времени 48 ч, но не 24 ч.

Данные исследований R2 и R3 обобщены на Фиг.3 и 4 соответственно. Тенденции поведения аналогичны тенденциям, наблюдаемым на Фиг.2.

Опять во всех группах обработки эрозийные поражения повторно отверждались до статистически значимого уровня по сравнению к исходным. Группа обработки средством для чистки зубов из Примера 1 демонстрировала статистически более сильное повторное отверждение во все моменты времени по отношению к Colgate Sensitive и бесфторидному контролю, и оно было статистически более сильным по отношению к Elmex Sensitive в моменты времени 24 и 48 ч. В момент времени 4 ч не наблюдалось значимых различий между Elmex Sensitive, Colgate Sensitive и бесфторидным контролем, однако Elmex Sensitive статистически превосходил как Colgate Sensitive, так и бесфторидный контроль в моменты времени 24 и 48 ч. Colgate Sensitive статистически не превосходил бесфторидный контроль в любой момент времени.

Данные, продемонстрированные на Фиг.2-4, ясно показывают, что эрозийные поражения можно повторно отверждать, и что повторное отверждение стимулируется применением зубных паст, содержащих фторид. Считается, что увеличение значения SMH эмали происходит в результате восстановления повреждения, в процессе которого происходит отложение нового минеральное вещество на поверхности эмали и в деминерализованной области под поверхностью.

Эрозийные поражения, обработанные средством для чистки зубов из Примера 1 и Elmex Sensitive, двумя фторидсодержащими пастами, повторно отверждались до статистически значимого уровня по сравнению с бесфторидным плацебо во все моменты времени и во всех трех исследованиях за исключением R3, где разница в момент времени 4 ч не было значимой. Обработка средством для чистки зубов из Примера 1 по существу приводила к большему отверждению поражений в моменты времени 24 и 48 ч, чем это наблюдалось с Elmex Sensitive. Следовательно, эта тенденция не зависела от уровня фторида, добавленного к искусственной слюне на протяжении исследованного интервала времени. Скорость восстановления поражения также была относительно нечувствительной к уровню фторида в искусственной слюне. Это говорит о том, что первоначальная обработка является ключевым фактором в определении степени последующего повторного отверждения. Обработка повреждений Colgate Sensitive приводила к направленно большему повторному отверждению, чем это наблюдалось с бесфторидной контрольной пастой. В этом случае уровень свободного фторида на протяжении обработки суспензией будет низким, однако существует возможность гидролиза MFP, связанного с поверхностью эмали, во время его инкубации в искусственной слюне. В исследовании R1 следует ожидать, что полный гидролиз MFP, присутствующего в искусственной слюне, будет обеспечивать по меньшей мере 1 млн^-1 свободного фторида.

Таким образом, исследования микротвердости показали, что зубные пасты, содержащие фторид, способны как ингибировать размягчение поверхности эмали лимонной кислотой, так и стимулировать восстановление эрозийных повреждений эмали. В частности средство для чистки зубов из Примера 1, использованное в настоящем изобретении, которое имеет высокий уровень доступного фторида, разработанный для усиленного поглощения эмалью зубов, преимущественно демонстрировало многообещающий уровень защиты эмали и восстановления повреждений.

Пример 7 - Эффективность удаления окрашивания

Этот пример описывает два разных способа сравнения эффективности удаления окрашивания композицией по настоящему изобретению и несколькими имеющимися в продаже средствами для чистки зубов: Elmex® Sensitive (Gaba, Switzerland), Sensodyne MultiCare® и Aquafresh Fresh′n′Minty®.

Методология определения степени удаления зубного налета (PCR)

В PCR в качестве субстрата для создания сложного искусственного окрашивания, включающего хромогены пищи и хромогенные бактерии, используется вырезанная, отполированная и протравленная кислотой эмаль коровьих зубов. Все PCR испытания проводили, как описано в Stookey et al., J. Dent. Res. 61: 1236-1239, 1982.

Значения PCR, определенные для средства для чистки зубов из примера 1 и Elmex® приведены в Таблице VII:

Различие между этими значениями не было статистически значимым в показателях очищающей способности.

Методология удаления естественного внешнего окрашивания (NESR)

Коронки коровьих резцов вырезали, депульпировали, промывали в деионизированной воде и давали им высохнуть. Готовили акриловый установочный раствор, смешивая 100 г порошка самоотверждающегося акрилового восстанавливающего материала с 40 г самоотверждающейся акриловой жидкости (оба от Bracon Ltd.). Образующуюся смесь выливали в колпачки бутылок, имеющие диаметр 3,5 см и глубину 1,5 см (Ecotrin, Van Blarcom Closures). Зубы вдавливали в смесь во время отверждения в каждом колпачке и доводили уровень до получения практически плоской поверхности. Все зубы устанавливали в центре колпачков.

Установленные зубы помещали во фрезерованные пазы в 42-стадийной чистящей установке с взаимным действием, использующей зубные щетки Oral В 40 Indicator так, чтобы щетка перемещалась вверх и вниз по длине зуба. Скорость чистки составляла 100 циклов в минуту с нагрузкой на щетку 100 г.

Зубы предварительно чистили в течение 10 минут суспензией масс./масс. Macleans Milkteeth в деионизированной воде 1:3 для удаления слабого окрашивания. Зубы затем удаляли, промывали водой и давали им высохнуть на воздухе в течение ночи.

Окрашивание зубов оценивали, используя хромометр Hunterlab Huntercolour LS6100, используя параметр L* шкалы CIE lab L*A*B*. Показания снимали в каждой из пяти точек, равномерно распределенных вокруг каждого зуба. После предварительной чистки зубы с интервалом величины L* от 50 до 90 рандомизировали по группам обработки.

Эффективность удаления окрашивания тестируемой пастой (А) можно определить по отношению к контролю в эталонном тесте (В). Для сравнения двух продуктов, А по отношению к В, зубы случайным образом делили на две группы. В первой фазе обработки одну группу зубов чистили суспензией препарата А в деионизированной воде 1+1 масс./масс. в течение 30 минут, и вторую группу чистили препаратом B в тех же самых условиях. Зубы промывали и сушили, как описано выше. Записывали значение L* и затем зубы подвергали второй фазе обработки. В этой фазе группу, предварительно обработанную препаратом А, обрабатывали препаратом В и группу, обработанную препаратом В, обрабатывали препаратом А. Зубы промывали, сушили и, как и ранее, измеряли значение L*. Каждая группа обработки состояла из 14 зубов, т.е. 28 зубов, для сравнения двух продуктов.

Относительную эффективность А и B в удалении окрашивания определяли путем сравнения для каждой последовательности обработки количества окрашивания, удаленного во время первой фазы обработки, как доли от общего количества окрашивания, удаленного на обеих фазах обработки. То есть определяли, является ли:

ΔL*(T1[A])/ΔL*(T1[A])+ΔL*(T2[B])

статистически значимо отличным (р<0,05, двусторонний t-критерий Стьюдента) от:

ΔL*(T1[B])/ΔL*(T1[B])+ΔL*(T2[A])

где Т1 и Т2 представляют собой фазы обработки 1 и 2 соответственно, А и В представляют собой препараты А и В соответственно. Значения здесь выражены как проценты и ограничены интервалом 0-100%.

Значения NESR, определенные для средства для чистки зубов из Примера 1, которые сравнивали по отдельности с Sensodyne MultiCare®, Aquafresh Fresh′n′Minty® и Elmex® Sensitive, приведены в Таблице VIII ниже:

Таблица VIII показывает, что средство для чистки зубов из Примера 1 удаляет больше окрашивания в модели NESR, чем Sensodyne MultiCare® или Aquafresh Fresh′n′Minty®. Эти данные, несмотря на то, что они не являются значимыми при уровне значимости 5%, также обеспечивают некоторое доказательство, свидетельствующее, что оно может превосходить Elmex® Sensitive (42% окрашивания, удаленного посредством 1 чистки средством для чистки зубов из Примера 1 по сравнению с 32% для Elmex®).

Эффективность удаления окрашивания средством для чистки зубов из Примера 1 является высокой для продукта, имеющего низкую абразивность. Отчасти эта эффективность, по-видимому, обусловлена присутствием в данном препарате 5%-ного KNO₃. Возможно, что этот эффект возникает из-за относительно высокой растворимости нитрата кальция, то есть некоторое количество кальция в окрашивании высвобождается в раствор в присутствии нитратных ионов, ослабляя посредством этого матрицу окрашивания.