КОМПОЗИЦИЯ РАСТВОРА ДЛЯ ПОЛОСКАНИЯ ПОЛОСТИ РТА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей антибактериальный агент в количестве, недостаточном для обеспечения антибактериального действия, физиологически приемлемый ион двухвалентного металла в очень низкой концентрации, и физиологически приемлемый полимер, для предотвращения и/или лечения галитоза, неприятного запаха изо рта, сухости во рту или боли в горле.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Галитоз представляет собой дыхание, которое имеет неприятный запах. Указанный запах может возникать периодически или быть стойким в зависимости от причины возникновения. Галитоз в первую очередь вызывают некоторые из бактерий, формирующих естественную бактериальную флору в полости рта, в частности, бактерии, находящиеся в криптах на задней части языка и в зубодесневых карманах. Указанные бактерии производят путем анаэробного метаболизма летучие соединения серы, которые в основном представляют собой сероводород и метилмеркаптан, приводящие к появлению неприятного запаха.

В данной области техники хорошо известно, что ионы цинка обладают определенной антибактериальной активностью и в некоторой степени уменьшают образование летучих соединений серы в полости рта. Были предложены антибактериальные агенты, такие как, например, хлоргексидин, хлорид цетилпиридиния, а также хитозан, и были проведены их исследования с целью уменьшения образования летучих соединений серы, и таким образом, уменьшения неприятного запаха, как было описано в:

Young и соавт. (Eur J Oral Sci 2003; 111:400-404) раскрывает снижение количества производимых в полости рта летучих соединений серы цинком, хлоргексидином или хлоридом цетилпиридиния и эффект концентрации.

Roldan и соавт. (J Clin Periodontol 2004; 31:1128-1134) раскрывает сравнительные действия различных составов хлоргексидина для ополаскивания полости рта на летучие соединения серы и количество бактерий в слюне.

Verkaik и соавт. (J Dentistry 2011; 39:218-224) раскрывает эффективность природных противомикробных препаратов в составах зубных паст против биопленок полости рта in vitro.

NO 307168 раскрывает, что действие иона цинка, направленное против летучих соединений серы, в основном направлено против выработки сероводорода и, в гораздо меньшей степени, против производства метилмеркаптана, что объясняет неполное устранение галитоза. Тем не менее, при применении комбинации ионов цинка и низкой концентрации некоторых катионных антибактериальных агентов, указанная комбинация синергически подавляла образование и сероводорода, и метилмеркаптана.

Микрофлора в полости рта представляет собой точно настроенную защитную систему, которая играет важную роль в иммунной системе и в расщеплении питщи, которую мы едим, и также отвечает за поддержание системы пищеварения в равновесии. Сдвиг в этой точной системе вследствие антибактериальной активности, вызванной антибактериальными агентами, может привести к росту грибков, стоматиту, диарее и т.п. Указанные агенты также могут вызывать образование зубного налета.

В работе, предшествующей настоящему изобретению, изобретатель неожиданно обнаружил, что при объединении антибактериального агента в количестве, недостаточном для обеспечения антибактериального эффекта с физиологически приемлемым двухвалентным ионом металла в очень низкой концентрации, и физиологически приемлемым полимером, указанная композиция уменьшает количество сернистых газов синергически, без какого-либо вмешательства в микробную флору в полости рта. Указанная композиция продемонстрировала предотвращение и/или лечение галитоза, неприятного запаха изо рта, сухости во рту или боли в горле.

Таблетки для рассасывания с цинком были предложены в качестве лекарства от простуды (Eby III et al. Medical Hypotheses 2010; 74:482-92). Это по-прежнему остается спорным и концентрация цинка, применяемая для этой цели, гораздо выше, чем в композиции согласно настоящему изобретению, и, вероятно вызвано антибактериальным и/или противовирусным эффектом. Таким образом, крайне удивительно и неожиданно, что настоящее изобретение оказалось эффективным против боли в горле, даже при отсутствии видимого антибактериального эффекта. Механизм этого явления до сих пор неизвестен.

Поэтому предполагаеют, что настоящее изобретение будет представлять собой более безопасную и более эффективную композицию для предотвращения и/или лечения галитоза, неприятного запаха изо рта, сухости во рту или боли в горле.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1: Иллюстрирует количество сероводорода в процентах от контрольного значения. Контрольное значение представляет собой количество сероводорода, измеренное с помощью газового хроматографа после ополаскивания цистеином.

Результат применения хлоргексидина отдельно в концентрации 0,0049% показывает снижение газообразного сероводорода на 12% в течение одного часа, снижение на 8% через 2 часа и на 7% через 3 часа.

Результат применения хлоргексидина в концентрации 0,0049% в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049% показывает снижение газообразного сероводорода на 39% в течение одного часа, снижение на 26% через 2 часа и снижение на 17% через 3 часа.

Результат применения хлоргексидина в концентрации 0,0049% в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049% и хитозаном в концентрации 0,1% показывает снижение газообразного сероводорода на 58% в течение одного часа, снижение на 41% через 2 часа и на 32% через 3 часа.

Фиг. 2: Иллюстрирует аэробное и анаэробное культивирование полной слюны

i) Аэробное культивирование полной слюны с 20 мкл раствора А (0,0049% ХГ + 0,049% Zn²⁺ + 0,1% хитозана) в ячейке показывает отсутствие ингибирования.

ii) Анаэробное культивирование полной слюны с 20 мкл раствора А в ячейке; показывает отсутствие ингибирования.

iii) Анаэробное культивирование полной слюны с 20 мкл раствора В (0,025% ХГ + 0,3% Zn²⁺) в ячейке показывает зону ингибирования 10 мм.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является обеспечение композиции, демонстрирующей максимальное ингибирующее действие в отношении летучих сернистых газов, вызывающих галитоз, неприятный запах изо рта, сухость во рту или боль в горле с минимальным ингибирующим действием в отношении нормальной микрофлоры полости рта. Таким образом, в настоящем изобретении предложена композиция, содержащая антибактериальный агент в количестве, недостаточном для обеспечения антибактериального действия, физиологически приемлемый ион двухвалентного металла в очень низкой концентрации, и физиологически приемлемый полимер, для предотвращения/лечения галитоза, неприятного запаха изо рта, сухости во рту или боли в горле.

Антибактериальные агенты, такие как бис-бигуанидные соединения и соединения четвертичного аммония в настоящее время применяют в композициях для перорального применения для обеспечения антибактериального действия.

Автор настоящего изобретения неожиданно обнаружил, что при объединении антибактериального агента в количестве, недостаточном для обеспечения антибактериального действия, физиологически приемлемого иона двухвалентного металла в очень низкой концентрации и физиологически приемлемого полимера, указанная композиция обладает способностью уменьшать количество сернистых газов в полости рта и предотвращать и/или лечить галитоз, неприятный запах изо рта, сухость во рту или боль в горле.

Кроме того, было неожиданно установлено, что хитозан проявляет синергический эффект вместе с цинком и хлоргексидином в очень низких концентрациях в слабокислых условиях.

Хитозан представляет собой полисахарид, получаемый путем деацетилирования хитина, который является природным полимером и вторым наиболее распространенным в природе полимером после целлюлозы. Было показано, что хитозан является биологически совместимым и биоразлагаемым, и проявляет некоторое антибактериальное действие, хотя точный механизм антибактериального действия до сих пор неизвестен. Тем не менее, хитозан также проявляет сильные биоадгезивные свойства, связываясь с отрицательно заряженными поверхностями и структурами.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения не может быть продемонстрировано антибактериальное действие и поэтому полагают, что действие хитозана или его производного в композиции согласно настоящему изобретению увеличивает эффект путем связывания с антибактериальным агентом, например, с хлоргексидином, и помещения его близко к бактериям на отрицательно заряженных поверхностях, где образуются летучие сернистые композиции, и соединения антибактериального агента, например, хлоргексидина, с цинком, для осуществления его действия, которое, как полагают, заключается в разрыве связей S-H.

Полагают, что действие хитозана в отношении Zn заключается в том, что хитозан связывается со слизистой оболочкой и отрицательно заряженными поверхностями зубов и тем самым продлевает присутствие и действие цинка в полости рта.

В эксперименте 1 были исследованы три различных композиции, включающие следующие комбинации:

- Композиция 1: Хлоргексидин в концентрации 0,0049 масс. %.

- Композиция 2: Хлоргексидин в концентрации 0,0049 масс. % в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049 масс. %.

- Композиция 3: Хлоргексидин в концентрации 0,0049 масс. % в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049 масс. % и хитозаном в концентрации 0,1 масс. %.

Как видно из примера 1 и фиг. 1, наглядно продемонстрировано, что композиция 3 была наиболее эффективной в уменьшении количества летучих соединений серы. Было достигнуто уменьшение на 58% через один час, уменьшение на 41% через 2 часа, уменьшение на 32% через 3 часа, что представляет собой увеличение эффекта на 19%, 15% и 15%, соответственно, по сравнению с раствором 2. По сравнению с раствором 1 различия в эффекте (действии) составляли 46%, 33 и 25% соответственно.

Комбинация хлоргексидина, Zn²⁺ и хитозана, описанная в композиции 3, показала наличие синергетического эффекта по сравнению с композициями 1 и 2. Также, в примере 2 было показано, что композиция 3 в примере 1, содержащая хлоргексидин в концентрации 0,0049% в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049% и хитозаном в концентрации 0,1%, которые представляют собой недостаточные концентрации для проявления антибактериального действия, не оказывала никакого влияния на бактериальную флору в полости рта.

В примере 1 в качестве антибактериального агента исследовали хлоргексидин, но можно применять любой агент, или его соль, выбранный из бис-бигуанидных соединений и соединений четвертичного аммония, или любые их комбинации.

В качестве физиологически приемлемого иона двухвалентного металла вместо Zn могут быть выбраны Cu или Sn. Указанный ион металла может присутствовать в виде соли, хелата или любой их смеси.

В композиции согласно настоящему изобретению можно применять физиологически приемлемый полимер, такой как полисахарид или производное полисахарида, отличный от хитозана.

Физиологически приемлемую органическую кислоту, имеющую рКа в интервале 2-6 и выбранную из группы, включающей бензойную кислоту, глицин или любую их смесь, можно применять отдельно или в комбинации с физиологически приемлемым полимером.

Значение рН композиции может находиться в диапазоне от примерно 2,5 до примерно 9,0, предпочтительно от примерно 2,5 до примерно 6,5.

Композиция может дополнительно содержать по меньшей мере один источник фторида. По меньшей мере один источник фторида может присутствовать в композиции в количестве от примерно 0,005 масс. % до 2,5 масс. %. По меньшей мере один источник фторида может представлять собой растворимую неорганическую фтористую соль, растворимую органическую фтористую соль, HF или любую их смесь.

В примере 2 были растворы А и В иссследовали на их способность обеспечивать противомикробное действие. Микроорганизмы из полости рта культивировали в чашках Петри и обрабатывали:

Раствором А, содержащим: хлоргексидин (0,0049 масс. %), Zn²⁺ (0,049 масс. %) и хитозан (0,1 масс. %); и

Раствором В, содержащим: хлоргексидин (0,025 масс. %) и Zn²⁺ (0,3 масс. %).

Результаты исследования, приведенные в таблице 1 и на рисунке 2 i) и ii) демонстрируют, что раствор А, содержащий хлоргексидин (0,0049 масс. %), Zn²⁺ (0,049 масс. %) и хитозан (0,1 масс. %), не подавляет рост микроорганизмов за исключением двух штаммов грибов: С. albicans и С. parapsil, указанные грибы, тем не менее, не участвуют в производстве сернистых газов.

Раствор В, содержащий хлоргексидин (0,025 масс. %) и Zn²⁺ (0,3 масс. %), подавляет рост, как видно из таблицы 1 и фиг. 2 iii).

Таким образом, технический результат композиции согласно настоящему изобретению может быть описан как уменьшение количества сернистых газов путем нейтрализации газов. Полагают, что лежащий в основе этого механизм заключается в том, что антибактериальное средство разрывает связи S-H сернистого газа; Zn и, вероятно, также хитозан, осаждают серу в виде сульфида, который проглатывается и затем выводится из организма. Бактериальная/микроорганизменная флора полости рта будет оставаться нетронутой из-за низкой концентрации антибактериальных агентов.

В примере 3 показано, что композиция согласно настоящему изобретению также действует на боль в горле, поскольку исследуемые субъекты испытывали облегчение раздражения в течение нескольких часов после первого ополаскивания. Механизм, лежащий в основе этого явления, неизвестен.

В соответствии с этим, один из аспектов настоящего изобретения относится к композиции, содержащей антибактериальный агент, физиологически приемлемый ион двухвалентного металла и физиологически приемлемый полимер, при этом антибактериальный агент может быть выбран из бис-бигуанидных соединений и соединений четвертичного аммония или любой их комбинации; и физиологически приемлемый ион двухвалентного металла может быть выбран из группы, состоящей из Zn, Cu и Sn.

Используемый в настоящем описании термин «антибактериальный агент» относится к агенту, который или убивает микроорганизм, или подавляет его рост.

В других вариантах реализации композиции антибактериальный агент может представлять собой хлоргексидин или его соль. Хлоргексидин может присутствовать в композиции в количестве от 0,001 масс. % - 1 масс. % предпочтительно 0,002-0,5 масс. %, более предпочтительно 0,004-0,01 масс. %.

В другом варианте реализации композиции антибактериальный агент может присутствовать в композиции в количестве, недостаточном, чтобы эффективно убивать бактерии в полости рта или подавлять их рост.

Используемый в настоящем описании термин «количества, которые недостаточны для обеспечения антибактериального эффекта» относится к концентрации или дозе агента, которые не способны или убивать микроорганизм, или подавлять его рост.

В одном или более вариантах реализации композиции физиологически приемлемая соль двухвалентного иона металла и/или хелат иона двухвалентного металла может присутствовать в количестве 0,01 масс. % - 0,5 масс. % или в количестве 0,01 масс. % - 0,049 масс. %, или в количестве 0,01 масс. % - 0,04 масс. %.

В одном или более вариантах реализации композиции физиологически приемлемая соль двухвалентного иона металла и/или хелат иона двухвалентного металла может присутствовать в композиции в количестве 0,01 масс. % - 0,19 масс. %, или 0,01 масс. % - 0,15 масс. %. Кроме того, указанный физиологически приемлемый ион двухвалентного металла может присутствовать в виде соли, хелата или любой их смеси.

В одном или более вариантах реализации композиции физиологически приемлемый полимер может присутствовать в композиции в количестве 0,1 масс. % - 2 масс. %, и дополнительно может находиться в инкапсулированной форме, в форме микрочастиц или в форме наночастиц, или любой их смеси. Физиологически приемлемый полимер дополнительно может находиться в инкапсулированной форме, где указанный полимер может быть инкапсулирован в водном растворе при рН примерно 3-7. Кроме того, физиологически приемлемый полимер может представлять собой полисахарид или производное полисахарида. Физиологически приемлемый полимер может представлять собой хитозан или производное хитозана.

Хитозан или производное хитозана может присутствовать в композиции в количестве, недостаточном для обеспечения антибактериального действия.

В одном из вариантов реализации композиции указанная композиция может представлять собой водный раствор или гель.

В одном из вариантов реализации композиции указанная композиция может иметь значение рН, составляющее примерно 2,5-6,5.

В одном из вариантов реализации композиции антибактериальный агент может быть выбран из бис-бигуанидных соединений и соединений четвертичного аммония или любой их комбинации, и может присутствовать в композиции в количестве 0,001 масс. % - 1 масс. %; физиологически приемлемый ион двухвалентного металла может представлять собой Zn, Cu или Sn и может присутствовать в композиции в количестве 0,01 масс. % - 0,5 масс. %; и один или более агент(ов) могут представлять собой хитозан или производные хитозана и могут присутствовать в композиции в количестве 0,1%-2%.

В одном из вариантов реализации композиция предотвращает и/или лечит галитоз.

В одном из вариантов реализации композиция предотвращает и/или лечит неприятный запах изо рта.

В одном из вариантов реализации композиция предотвращает и/или лечит сухость во рту.

В одном из вариантов реализации композиция предотвращает и/или лечит боль в горле.

В одном из вариантов реализации композиция предотвращает и/или лечит боль в горле, вызванную вирусной инфекцией или бактериальной инфекцией.

В одном из вариантов реализации композицию можно удерживать в полости рта в течение примерно 10-120 секунд и затем удалять изо рта.

В одном из вариантов реализации композицией можно полоскать горло в течение примерно 10-120 секунд и затем удалять изо рта.

Теперь, когда настоящее изобретение полностью и подробно описано с помощью иллюстраций и примеров для ясности понимания, для специалиста в данной области будет очевидно, что тот же результат может быть достигнут путем модификации или изменения изобретения в широком и эквивалентном диапазоне условий, композиций и других параметров, и что такие модификации или изменения подразумеваются как включенные в объем прилагаемой формулы изобретения.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Измерение неприятного запаха изо рта (H₂S) у исследуемых субъектов

Исследуемые в данном эксперименте композиции представляли собой:

Композиция 1: Хлоргексидин в концентрации 0,0049%.

Композиция 2: Хлоргексидин в концентрации 0,0049% в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049%.

Композиция 3: Хлоргексидин в концентрации 0,0049 масс. % в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049 масс. % и хитозаном в концентрации 0,1%.

В день испытания исследуемым субъектам (трем субъектам) было дано указание воздержаться от их обычной ежедневной гигиены полости рта после завтрака. Неприятный запах изо рта был введен указанным субъектам путем ополаскивания в течение 30 сек 5 мл 6 мМ раствора L-цистеина (рН 7,2). Затем указанные субъекты держали рот закрытым в течение 1 мин. 30 сек., после чего были записаны исходные образцы воздуха изо рта путем аспирации воздуха изо рта с применением 10 мл шприца, соединенного с выпускным отверстием автоматического дозатора газового хроматографа. Затем непосредственно измеряли летучее сернистое соединение H₂S. Сразу после этой процедуры указанные субъекты ополаскивали рот в течение 1 минуты 10 мл одного из исследуемых растворов (композиции от 1 до 3) и сплевывали растворы. Анализы ополаскивания цистеином и воздуха изо рта повторяли через 1 ч, 2 ч и 3 ч после ополаскивания соответствующими растворами. Указанным субъектам было запрещено пить или курить в течение испытательного периода.

Результаты

Результаты представлены на фиг. 1 и ясно демонстрируют, что раствор, содержащий хлоргексидин в концентрации 0,0049% в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049% и хитозаном в концентрации 0,1% был наиболее эффективным в снижении летучих сернистых соединений, при этом было достигнуто уменьшение на 58% через один час, уменьшение на 41% через 2 часа, и на 32% через 3 часа, что представляет собой увеличение на 19%, 15% и 15%, соответственно, по сравнению с раствором, содержащим хлоргексидин, в комбинации с Zn²⁺. По сравнению с раствором, содержащим только хлоргексидин, различия в эффекте, выраженном в процентах, составляли 46%, 33 и 25%, соответственно.

Пример 2

Микробиологические исследования раствора (А), состоящего из ХГ (0,0049%) и Zn²⁺ (0,049%) и хитозана (0,1%) по сравнению с раствором (В), состоящим из ХГ (0,025%) и Zn²⁺ (0,3%)

Микроорганизмы из полости рта культивировали в чашках Петри и обрабатывали:

Раствором А: ХГ (0,0049 масс. %) и Zn²⁺ (0,049 масс. %) и хитозана (0,1 масс. %) и

Раствором В: ХГ (0,0025 масс. %) и Zn²⁺ (0,3 масс. %) и размещали в ячейке в середине чашки, соответственно. Ингибирующая активность может быть измерена как зона ингибирования вокруг ячейки (см. фиг. 2 III). Результаты исследований представлены в таблице 1.

Для 2 и 8. Образцы 0,5 мл нестимулированной полной слюны собирали в стерильную градуированную пробирку. В лаборатории образцы диспергировали (60 с встряхивания), последовательно разбавляли и высевали на чашки с триптиказо-соевым агаром (BBL Микробиологические системы, Кокисвилл, Мэриленд, США)

добавляли 5% овечьей крови, 0,0005% гемина и 0,00003% менадиона.

Каждый агар содержал стандартизированную ячейку в центре, которая была заполнена раствором А или В

- В ячейку вносили 20 мкл раствора А (0,049% ХГ + 0,049% Zn²⁺ + 0,1% хитозана)

- В ячейку вносили 20 мкл раствора А (0,025% ХГ + 0,3% Zn²⁺).

Оба образца затем инкубировали следующим образом:

Для 3. Анаэробная инкубация: Инкубировали при 37°С в анаэробной камере (90% N₂, 5% H₂, 5% СО₂) (Anoxomat, WS9000; Mart; Lichtenvoorde, The Netherlands) в течение 7-14 дней.

Для 8. Аэробная инкубация: Инкубировали аэробно при 37°С в чесение 24-48 ч.

Остальные образцы культивировали в селективной среде следующим образом:

Для 1. S. mutans, Анаэробное культивирование, как указано выше, в течение 3 дней в чашках с агаром для Mitis-salivarius с бацитрацином. S. Mutans были идентифицированы как небольшие мукоидные колонии.

Для 2 E. coli культивировали на агаре с эозином и метиленовым синим (ЕМВ агар) в течение 3 дней на воздухе при 37°С. Колонии имеют темный центр и зеленоватый металлический блеск.

Для 4. Е. faecium. Инкубировали на воздухе при 37°С в течение 3 дней на Цефалексин-азтреонам-арабинозном агаре (САА) (Ford et al 1994).

Для 5. S. aureus. Инкубировали на воздухе при 37°С в течение 3 дней в чашках с агаром для стафилококков и отличали от S. epidermidis по их способности расщеплять ДНК в чашках с агаром с ДНК (Difco).

Для 6. С. albicans. Культивировали в чашках с агаром Сабуро в течение 3 дней на воздухе при 37°С. Их идентифицировали как матовые и сливочных бело-розовые или розовые колонии.

Для 7. С. parapsil. Культивировали на декстрозном агаре Сабуро в течение 3 дней на воздухе при 37°С.

Для 9. А.а. Анаэробная инкубация (описана выше) в течение 3-5 дней на Триптиказо-соевой-сывороточной среде с бацитрацином-ванкомицином (TSBV) для селективного выделения A.a. (Slots 1982).

Результаты:

Результаты исследования, приведенные в таблице 1 и на рисунке 2 i) (аэробное) и ii) (анаэробное культивирование) показывают, что раствор А, содержащий хлоргексидин (0,0049 масс. %), Zn²⁺ (0,049 масс. %) и хитозана (0,1 масс. %), не подавляет рост микроорганизмов, за исключением двух штаммов грибка; С. Albicans и С. parapsil, указанные грибы, тем не менее, не участвуют в выработке сернистых газов.

Раствор В, содержащий хлоргексидин (0,025 масс. %) и Zn²⁺ (0,3 масс. %), подавляет рост, что измерено как расширение зоны ингибировани в мм, как видно из таблицы 1 и фиг. 2 iii).

Пример 3

Ополаскивание рта/горла композицией согласно настоящему изобретению оказало положительный эффект на боль в горле

Пять исследуемых субъектов, страдающих от боли в горле, ополаскивали/полоскали рот/горло два раза в день (утром и вечером) в течение 1 мин раствором, содержащим композицию согласно настоящему изобретению. После ополаскивания/полоскания раствор сплевывали.

Раствор, содержащий:

Хлоргексидин в концентрации 0,0049 масс. % в комбинации с Zn²⁺ в концентрации 0,049 масс. % и хитозаном в концентрации 0,1%.

Пациент 1 страдал от боли в горле в течение двух дней

Пациент 2 страдал от боли в горле в течение одного дня

Пациент 3 страдал от боли в горле в течение двух дней

Пациент 4 страдал от боли в горле в течение трех дней

Пациент 4 страдал от боли в горле в течение одного дня

Результаты

Не позднее двух дней после полоскания два раза в день все симптомы боли в горле исчезли у всех исследуемых субъектов.