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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer gegen Zahnsteinbildung wirksamen oralen Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Magnesium-Polycarboxylat Komplex herstellt aus einer Magnesiumverbindung und einer Polycarboxylatverbindung durch vorsichtige Zugabe unter Rühren der Magnesiumverbindung in trockener Form, als Paste oder als verdünnte Lösung zu einer verdünnten Lösung der Polycarboxylatverbindung, die ionisierbare Carboxylgruppen in folgender Form enthält:
A. Copolymere von Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure und einem Olefin mit mindestens 2 C-Atomen,
B.
Sulfoacryl-Oligomere mit einem mittleren Molekulargewicht unter 1000, oder
C. einem Tricarboxy-oxa-butanol oder -pentanol, und die auf ein Anfangs-pH von ungefähr 7 eingestellt ist, um eine klare Lösung oder eine Dispersion mit einem pH von 4,5 bis 7,8 des genannten Komplexes zu erhalten, und diese zu einer gegen Zahnsteinbildung wirksamen oralen Zusammensetzung formuliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Zusammensetzung herstellt, deren Magnesiumgehalt, berechnet als eingesetzte Magnesiumverbindung, 0,01 bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Zusammensetzung herstellt, deren Menge an Komplex, berechnet als Polycarboxylat, 0,1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polycarboxylat aus einem Copolymeren von Maleinsäureanhydrid mit Methylvinylether besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumverbindung aus Magnesiumoxid besteht
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumverbindung aus Magnesiumchlorid besteht.
7. Gegen Zahnsteinbildung wirksame orale Zusammensetzung, erhalten nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1-6.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7 in Form eines wässrigen Mundspülmittels.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 7 in Form einer Zahncreme.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer neuen gegen Zahnsteinbildung wirksamen oralen Zusammensetzung.
Es ist bereits eine Vielzahl oraler Zusammensetzungen bekannt, die Magnesiumsalze, wie Magnesiumoxid, -hydroxid, -carbonat, -silikat oder -phosphat enthalten, um die Entkalkung des Zahnschmelzes zu verhindern, vgl. die US PS 2 216 821, ferner die US-PS 3 689 636, wonach Magnesiumchlorid verwendet wird, um empfindliche Zähne unempfindlich zu machen, und die US-PS 3 642 979, gemäss der Magnesium-amino-alkylen-phosphonat als Zahnpoliermittel dient.
Es wurden auch bereits zahlreiche die Zahnsteinbildung verhindernde Mittel angegeben, von denen die meisten aus besonderen Phosphonsäureverbindungen und ihren pharmazeutisch annehmbaren Salzen, einschliesslich Erdalkalimetallsalzen, wie Magnesiumsalzen, bestehen. Die Wirkung gegen Zahnsteinbildung wird den Phosphonsäureverbindungen als solchen zugeschrieben, siehe die US-Patentschriften 3488 419 und 3 678 154. in denen Polyphosphonate mit 2 bis 9 Phosphonsäureresten angegeben sind, sowie die US-Patentschriften 3 553 314.3 553 315. 3 584 116,3 683 080 und 3 737 522, die ebenfalls Polyphosphonate nennen.
Ein triphosphoniertes Amin ist in der US-PS 3 639 569 und ein Pyrrolidin-diphosphonat in der US-PS 3 960 888 beschrieben. Diese Phosphonate haben die Calciumchelat bildenden Mittel, die früher zur Verhinderung oder Verzögerung oder Entfernung von Zahnstein verwendet wurden, verdrängt, da die Chelat bildenden Mittel zur Beschädigung des Zahnschmelzes neigen. Beispiele für Mittel, die weichen Zahnstein und andere Calciumablagerungen ohne nachteilige Nebeneffekte von den Zähnen zu entfernen vermögen, sind in den US-Patentschriften 3 452 049 und 3 558 769 beschrieben, nämlich der Magnesium-polyalkanol-amino-ethylendiamin-tetraacetat: Gluconocitrat Komplex.
Obgleich die Polyphosphonate als gegen Zahnstein wirksame Mittel eine Verbesserung gegenüber den Chelat bildenden Mitteln darstellen, hat man festgestellt, dass die Phosphonate die spätere Ausbildung von Zahnschmelz beeinträchtigen, vgl.
die US-PS 3 678 154, gemäss der die Zugabe einer wasserlöslichen Fluoridverbindung vorgeschlagen wird, um diesem nachteiligen Effekt entgegenzuwirken.
Die Verwendung einer Cyclohexanhexacarbonsäure und von ihren wasserlöslichen Salzen, einschliesslich des Magnesiumsalzes für die therapeutische Behandlung von Zahnstein ist in der US-PS 3 920 837 beschrieben.
Auch ein Ammonium-polyacrylsäuresalz oder ein Ammonium-polyacrylsäure-polymerkomplex wurden schon wegen ihrer die Entmineralisierung hemmenden und die Mineralisierung bei Zahnschmelz begünstigenden Wirkung für Zahnbehandlungsmittel vorgeschlagen, vgl. die DE-PS 2164383.
Ferner ist die Verwendung eines wasserlöslichen Natriumsalzes eines linearen anionischen Polymeren als Mittel gegen Zahnstein bekannt, siehe die US-PS 3 429 963. In dieser Patentschrift ist angegeben, dass die hydrolysierten Copolymeren und/oder Polymeren aufgrund ihrer Calcium abtrennenden Eigenschaften die Ablagerung von Zahnstein verhindern. In der US-PS 3 956 480 ist eine Kombination aus einem kationischen Germicid und einem anionischen Polymeren als wirksames Mittel zur Hemmung von Zahnsteinbildung beschrieben. Schliesslich gibt die US-PS 3 934002 eine grosse Auswahl bekannter Zahnstein verhindernder Mittel in Verbindung mit einem bis-Biguanid in nicht färbenden oralen Zusammensetzungen an.
Weder in diesen Patentschriften noch in irgendeiner bekannten Literaturstelle wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Kombination eines Magnesiumsalzes mit den spezifischen erfindungsgemäss verwendeten Polycarboxylaten die Bildung von Zahnstein über längere Zeit ungewöhnlich wirksam verhindert und kontrolliert, ohne den Zahnschmelz zu beeinträchtigen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Patentanspruch
1 definiert und umfasst Schritte zur Herstellung eines Magnesiumkomplexes.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung verhindert in aller Regel die Bildung von Belag, Karies und Wurzelhautentzündungen.
Es ist bekannt, dass die Mineralisierung von Zahnablagerungen und die nachfolgende Bildung von Zahnstein (Hydroxyapatitablagerung) über eine homogene Kernbildung (eine Zunahme an Ca + Ionen oder Orthophosphationen) und/oder eine heterogene Kernbildung (spezifische Speichelund bakterielle Proteine) vor sich geht. In jedem Fall addiert sicb Ca + + aus dem Speichel zu dem Speichelorthophosphat.
was zur Bildung von Hydroxyapatit (HAP) führt. Die Bildung von HAP in vitro erfolgt in zwei verschiedenen Stufen:
1) Wenn Ca2 + bei konstantem pH (7,4 zum Orthophosphat zugegeben wird, wird Base rasch als Funktion der Zeit. d. h. in 1 bis 4 Minuten. verbraucht.
9) Dann verringert sich der Verbrauch an Base für etwa 15 bis 20 Minuten. worauf die zweite Aufnahme von Base erfolgt. Eine zeitliche Verzögerung des zweiten raschen Verbrauchs von Base oder ein völliges Fehlen des zweiten raschen Verbrauchs lässt eine Beeinträchtigung des Kristallwachstums des HAP vermuten. Dementsprechend stellen Verbindungen, die das Kristallwachstum des HAP beeinträchtigen, wirksame zahnsteinverhindernde Mittel dar.
Es ist auch bekannt, dass das Magnesiumion, Mg2 + die Gesamtgeschwindigkeit der Kristallisation durch Stabilisierung des Vorläufers (amorphe Ablagerung), der anfänglich aus Ca + + und Orthophosphat gebildet wird, verringert, siehe hierzu Growth of Calcium Phosphates on Hydroxyapatite Crystals : The Effect ofMagnesium,Arch. Oral Biol.
Bd. 20, Seite 803 (1975). Die amorphen Ablagerungen lassen sich leicht entfernen, während die kristalline Phase nur schwer entfernt werden kann. Die Verweilzeit des von aussen in die Mundhöhle eingeführten Mg2 +-Ions ist jedoch gering.
Speichel hat ausserdem einen extremen niedrigen Mg2 + Gehalt (J. Periodontal Res. Band 9, Seiten 211-221 (1974).
Es wurde nun gefunden, dass man die Wirksamkeit der Magnesiumionen verbessern kann, wenn man Magnesium unter Bildung eines Komplexes mit einem Polycarboxylat kombiniert, nämlich bestimmten Maleinsäurecopolymeren, Sulfacryloligomeren oder Tricarboxy-oxabutanol oder -pentanol. Da je Mol polycarboxylhaltiger Verbindung mindestens zwei Carboxylgruppen vorhanden sind (z. B. zwei Carboxylgruppen je Mol Maleinsäure), steht eine Carboxylgruppe zur Umsetzung mit Mg2 + (2/3 ionisiert) zur Verfügung, und es ist genügend freies COO vorhanden, um mit dem Zahnschmelz zu reagieren.
Man hat auch gefunden, dass die erfindungsgemäss verwendeten besonderen Polycarboxyverbindungen in Bezug auf den Zahnschmelz substantiv sind. Ein wirksames Verfahren zur Verhinderung von Zahnsteinbildung besteht daher in der Anwendung einer oralen Zusammensetzung, die einen durch Kombination von Magnesiumverbindungen mit polycarboxylhaltigen Verbindungen gebildeten Magnesiumpolycarboxylatkomplex enthält. Die positiv geladenen Magnesiumionen können mit den freien Carboxylgruppen des Polycarboxylats unter Bildung von Magnesiumpolycarboxylatkomplexen reagieren. In der Mundhöhle wird der Magnesiumkomplex z. B. von den Zähnen und der Mundschleimhaut adsorbiert, so dass ein Reservoir von Magnesiumionen entsteht, die mit der Zeit allmählich in die Mundhöhle freigesetzt werden.
Der erfindungsgemäss hergestellte Magnesiumpolycarboxylatkomplex zeigt somit grössere Substantivität gegenüber dem Zahnschmelz als das Magnesiumion als solches und stellt für einen längeren Zeitraum Mg2 +-Ionen aus diesem Komplex zur Verfügung.
Dementsprechend kann die Zahnsteinbildung ohne Beeinträchtigung des Zahnschmelzes durch Behandlung der Mundhöhle mit einer Kombination aus einer Magensiumverbindung und einem Polycarboxylat verhindert werden.
Der Magnesiumpolycarboxylatkomplex haftet einerseits an der Mundhöhle und bildet andererseits ein Reservoir für
Magnesiumionen, die über einen längeren Zeitraum allmähich als wirksames Mittel zur Bekämpfung von Plaque und Zahnstein freigesetzt werden.
Die erfindungsgemässe orale Zusammensetzung enthält Ils wirksames, die Zahnsteinbildung verhinderndes Mittel einen Magnesiumpolycarboxylatkomplex aus einer Magne jiumverbindung und eine Polycarboxylatverbindung. in dem ias Polycarboxylat ionisierbare Carboxylgruppen von (1) einem Copolymeren aus Maleinsäure oder Malein ;äureanhydrid und einem 2 oder mehr Kohlenstoffatome je Molekül enthaltenden Olefin, (2) Sulfacryloligomeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von unter 1000 oder (3) einem Tricarboxy-oxa-butanol oder -pentanol enthält, die einen Magnesiumkomplex bilden.
Die polycarboxylhaltigen Verbindungen, die mit dem Magnesium einen Komplex bilden, sind an sich bekannt. Sie nthalten ionisierbare Carboxylgruppen und bestehen aus ;len oben genannten Verbindungen. Sie sind vorzugsweise llS solche wasserlöslich oder in Form ihrer Alkalimetall Jeder Ammoniumsalze, zumindest in ihrer üblichen Anwen iungskonzentration, d. h. zu etwa 0,1 bis 10% und vorzugsweise 0,5 bis 1,5% der oralen Zusammensetzung.
Geeignete Beispiele sind die Copolymeren aus Maleinsäureanhydrid sder Maleinsäure mit Ethylen, Styrol, Isobutylen, Methylvinylether oder Ethylvinylether milden sich wiederholenden Einheiten
EMI2.1
wobei M und M1 unabhängig voneinander Wasserstoff, Natrium, Kalium oder Ammonium bedeuten und X:die Ethylen-, Styrol-, Isobutylen-, Methylvinylether- oder Ethylvinylethergruppe ist.
Oligomere im allgemeinen und ihre Herstellung sind in der US-PS 3 859 260 beschrieben. Die vorliegend verwendeten Sulfacryloligomeren haben ein durchschnittliches Molekulargewicht von unter 1000 und können durch die folgende Strukturformel wiedergegeben werden:
EMI2.2
in der M ein Alkalimetall- oder das Ammoniumion darstellt und n kleiner als 10 und grösser als 6 ist. Die Sulfonatgruppe steht nicht in Nachbarschaft zur Carboxylatgruppe.
Diese Sulfacryloligomeren erwiesen sich als solche in Konzentrationen von 3 x 10 - 4 M oder 33 ppm als wirksam bei der Hemmung der Hydroxyapatitbildung, wie die folgenden Ergebnisse zeigen:
Tabelle 1 Inhibitor Konzentration t, (Vcrzögcrungin Ca der HAP-Bildung) Inhibitor Sulfacryloligomeres' (ND-2, Molekulargewicht 1000) 3 x 3x10-4M 17 Minuten 10:1 MgC12:ND-2(1:3) 1x10-4M 23 Minuten 40:1
EMI3.1
Der grössere t-Wert des Magnesiumkomplexes des Sulfacryloligomeren zeigt an, dass dieser bei der Hemmung des HAP-Kristallwachstums sogar bei geringeren Konzentrationen wirksamer ist als das Oligomere als solches.
Im Gegensatz hierzu wurde gefunden, dass andere polymere Polycarboxylate, wie das Dimere der Acrylsäure, Polyacrylsäurepolymere mit Molekulargewichten von 2000 oder höher und Polycarboxylatpolymere mit höheren Molekulargewichten, einschliesslich Polymaleaten sogar bei grösseren Konzentrationen (d.h. von 8,0 x.10-4 M) unwirksam sind.
Ausserdem zeigen die Polyacrylsäurepolymeren keine Substantivität gegenüber Zahnschmelz.
Die Polymaleate niedrigen Molekulargewichts der folgenden Strukturformel
EMI3.2
in der n kleiner als 5 ist, erwiesen sich als solche ebenfalls wirksam, wie die Werte der folgenden Tabelle zeigen, bei denen die zeitliche Verzögerung des Kristallwachstums des HAP in Gegenwart dieser Polymaleate gemessen wurde.
Tabelle 2 n Konzentration t, zeitliche
Verzögerung 5,0 4x 10-4M nicht wirksam 4,0 4 x 10-4M Minuten 3,0 1 x 10-4M 30 Minuten
Es wurde jedoch gefunden, dass die Magnesiumkomplexe der Polymaleate mit höherem Molekulargewicht bei der Hemmung des Kristallwachstums von HAP wirksam sind, wie die nachstehend zusammengestellten Ergebnisse zeigen:
Tabelle 3 Inhibitor Konzentration t, Minuten Ca+ +:
Inhibitor Maleinsäure-Vinylmethylether Copolymeres, Molekular- 1 x 10-4M keine gewicht 250.000, pH 7,4 3 x 10-4M keine 10:1 MgCl2 I x 10-4M 5 40:1 1,2x 10-4M 18 13,3:1 pH 7.4 3 x 10-4M 53 10:1 Mg-Komplex des Maleinsäure-Vinylmethylether Copolymeren, Molekulargewicht 250.000, Molverhältnis 1:1 1 x 10-4M 29 40:
:1 Mg-Komplex des Maleinsäure-Vinylmethylether Copolymeren, Molekulargewicht 250.000, Molverhältnis 1:2 1 x 10-4M 26 40:1 Mg-Komplex des Maleinsäure-Vinylmethylether Copolymeren, Molekulargewicht 250.000, Molverhältnis 2:1 1 x 10 4M 26 40:1.
MgC12 + Maleinsäure-Vinylmethylether Copolymeres, Molekulargewicht 250.000, Molverhältnis 1:4 I x 10-4M 88 40:1
Diese Ergebnisse zeigen wiederum, dass die Magnesiumpolycarboxylat-(Maleinsäurecopolymer)-Komplexe bei der Hemmung des Kristallwachstumes von HAP wirksamer sind als das Magnesiumion allein.
Das Tricarboxy-oxy-butanol und -pentanol erwiesen sich als solche bei der Hemmung des Kristallwachstums von HAP als unwirksam, während ihre Magnesiumkomplexe das HAP-Kristallwachstum wirksam zu hemmen vermögen, wie die folgenden Ergebnisse zeigen:
Tabelle 4 Inhibitor Konzentration t, Minuten Ca++:
Inhibitor OTB1 4x10-4M keine 10:1 MgCI2:OTB (1:1) I x 10-4M 16 40:1 MgCI2:OTB(I:I) 2x10-4M 26 20:1 MgCl2:OTB (1:1) 3x10-4M 68 13,3:1 1 OTB ist das Trinatriumsalz von 3-Oxa-2,2,4tricarboxybatanol- 1 mit der folgenden Strukturformel:
:
EMI4.1
Obgleich Zitronensäure eine Tricarboxysäure ist, hat man gefunden, dass sie das Wachstum von HAP-Kristallen nicht zu hemmen vermag. Sie zeigt keine Substantivität ge genüber Zahnschmelz und geringe Diffusion in wässrigem
Medium. Die ungewöhnliche und überraschende Wirksam keit der obigen Tricarboxyverbindungen ist möglicherweise der Gegenwart der Hydroxylgruppe und/oder der besonde ren Konfiguration dieser Verbindungen zuzuschreiben.
Als Magnesiumverbindungen, die durch Umsetzung der Wechselwirkung mit dem Polycarboxylat Magnesiumpolycarboxylatkomplexe bilden, kann jedes dissoziierbare, physiologisch annehmbare Magnesiumsalz, einschliesslich wasserlöslicher und wasserunlöslicher sowie organischer und anorganischer Magnesiumsalze verwendet werden.
Beispiele für geeignete Magnesiumverbindungen sind: Magnesiumacetat Magnesiumisovaleriat Magnesiumacetylacetonat Magnesium-D-lactat Magnesiumammoniumsulfat Magnesium-DL-lactat Magnesiumbenzoat Magnesiumlaurat Magnesiumbromid Magnesium-hexafluo-silikat Magnesiumberylliumorthosilikat Magnesiummethacrylat Magnesiumborat Magnesiummolybdat Magnesiumbutylphthalat Magnesiumnaphthenat Magnesiumbutylxanthat Magnesiumoctoat Magnesiumcaprylat Magnesiumoleat Magnesiumcarbonat Magnesiumorthophosphat Magnesiumchlorat Magnesiumpyridin-2-thiol-l-oxid Magnesiumchromat Magnesiumzitrat Magnesiumpyrophosphat Magnesiumcyclohexanbutyrat Magnesiumresinat Magnesiumchlorid Magnesiumsalicylat Magnesiumgallat Magnesiumsulfat Magnesiumfluorid Magnesiumnitrat Magnesium-alpha-glucoheptonat Magnesiumselenid Magnesiumgluconat Magnesiumstearat Magnesi
umglycerophosphat Magnesiumsulfanilat Magnesiumhydroxid Magnesiumtartrat Magnesi um-8-hydroxychinolin Magnesiumtellurat Magnesium- 12-hydroxystearat Magnesiumwolframat Magnesiumjodid Magnesiumvaleriat Magnesiumacrylat Magnesiumvanadat Magnesiumoxid Magnesiumtribromosalicylanilid Magnesiumpropionat Magnesiumricinoleat
Die Mehrzahl der Magnesiumsalze ist wasserlöslich. Viele unlösliche Magnesiumsalze werden löslich, wenn sie mit Polycarboxylat vereinigt werden. Die Magnesiumverbindung macht im allgemeinen etwa 0,01 bis 5 und vorzugsweise 0,025 bis 1 Gew.-% der oralen Zusammensetzung aus.
Wässrige Dispersionen oder Lösungen von Magnesiumpolycarboxylatkomplexen werden dadurch hergestellt. dass man ein Magnesiumsalz in Form einer verdünnten Lösung, einer Paste oder in trockenem Zustand zu einer verdünnten Lösung des Polycarboxylats gibt und die Zugabe unterbricht, bevor die Menge des Magnesiumsalzes so gross ist, dass ein Niederschlag oder ein Gel entsteht. Bei gutem Rühren und sorgfältiger Zugabe ohne Überschreitung der maximalen Löslichkeit des Magnesiumpolycarboxylatkomplexes erhält man eine klare Lösung oder Dispersion. Dies geht deutlich aus Beispiel 2 hervor. Die Polycarboxylatlösung wird vorzugsweise mit Ammoniumhydroxid oder einer anderen geeigneten Base vor der Zugabe des Magnesiumsalzes auf einen pH-Wert von etwa 7,0 eingestellt. Der pH-Wert der endgültigen Magnesiumpolycarboxylatlösung beträgt 4,5 bis 7,8. Ein geeigneter Magnesiumpolycarboxylatkomplex wird z.
B. dadurch hergestellt, dass man 100 ml einer 0,4%igen Magnesiumsalzlösung, z. B. einer MgCl2-Lösung, zu 100 ml einer 0,1 %igen Lösung eines Copolymeren aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid gibt, die mit Ammoniumhydroxid auf pH 7,0 eingestellt ist, und gut mischt. Die endgültige Lösung oder Dispersion des Magnesium-Maleinsäurecopolymer-Komplexes hat einen pH-Wert von 4,5 bis 7,8. Man nimmt an, dass der Komplex durch Reaktion oder Wechselwirkung ionisierter Carboxylgruppen mit dem Magnesiumion zustandekommt, vgl. Crisp und Mitarbeiter, J. Cent. Res. März/April 1976, Bd. 55, 2, Seiten 299-308, insbesondere Seiten 305-307 und Bagala und Mitarbeiter, The Journal of Physical Chemistry Band, 76, 2, Seiten 254-260 (1972), wo die Bindung in Ionen durch Polycarboxylate beschrieben ist.
Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass die Bindung des Magnesiums an Polymere meistens ionisch ist. Die ionische Bindung führt entweder zu: a) Kettenbrückensalzen:
EMI5.1
b) Intrakettensalzen:
EMI5.2
c) angehängten Halbsalzen:
EMI5.3
d) Chelat (Ring)strukturen mit Copolymeren aus Vinylme thylether und Maleinsäureanhydrid, da zweiwertige Kat ionen, wie Magnesium mit dem Ethersauerstoff und ei ner Carbonxylgruppe ein Chelat bilden:
EMI5.4
oder
EMI5.5
Dementsprechend nimmt man an, dass der Magnesiumcarboxylatkomplex ionisch gebunden ist, jedoch wurde der genaue Bindungstyp (der auch als eine Mischung der obigen Strukturen vorliegen kann) nicht ermittelt.
Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Teile auf das Gewicht beziehen, sofern nichts anderes angegeben ist, erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
0,2 g Magnesiumchlorid werden in 15 ml Wasser gelöst und unter Rühren zu einer 4%igen wässrigen Lösung des Copolymeren aus Maleinsäureanhydrid und Methylvinylether gegeben. Anschliessend wird auf 200 ml verdünnt.
Man erhält eine klare Lösung des Magnesiumcopolymerkomplexes.
Beispiel 2 a) 100 g einer wässrigen Magnesiumoxidpaste, die 0,5% Magnesium enthält, wird hergestellt und langsam unter stän digem Rühren zu 25 ml einer 1 %igen wässrigen Lösung von Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid Copolymerem gegeben. Anschliessend wird mit 75 ml Wasser verdünnt. Die entgültige Lösung hat einen pH-Wert von 5,5 und ist leicht trübe. Das Verhältnis Magnesium zu Copolymerem beträgt 1:2.
b) 100 g einer wässrigen Magnesiumoxidpaste mit einem Gehalt von 0,25% Magnesium werden unter ständigem Rühren zu 100 g einer wässrigen Lösung gegeben, die 0,25% Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid Copolymeres enthält, Die endgültige Lösung hat einen pH-Wert von 6,5 und ist trübe. Das Verhältnis Magnesium zu anionischem Polyeren beträgt 2: 1.
c) Wie oben angegeben stellt man eine Lösung eines Magnesiumcopolymerkomplexes her, die 0,25% Magnesium und 1,0% Maleinsäurecopolymeres enthält, wobei das Verhältnis Magnesium zu Polymerem 1:4 und der pH-Wert 3,5 beträgt. Die erhaltene Lösung ist klar. Durch Zugabe von etwa 10 ml 3n Ammoniumhydroxid zu der klaren Lösung wird der pH auf 6,8 eingestellt (pH-Wert in der Mundhöhle), worauf die Lösung klar bleibt.
Dieses Beispiel veranschaulicht, dass das Verhältnis Magnesiumsalz zu Maleinsäurecopolymerem von der Löslichkeit des endgültig gebildeten Magnesium-Copolymer Komplexes abhängt, wobei die maximale Löslichkeit durch eine klare Lösung angezeigt wird. Eine klare Lösung wird bevorzugt, obwohl auch eine leichte Trübung annehmbar ist.
Beispiel 3
Ein Magnesium-Copolymer Komplex wird durch Vermischen von 50 ml 0,05 m wässriger Lösungen der folgenden Magnesiumsalze mit 50 ml einer 2%igen wässrigen Lösung von Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid Copolymerem und Einstellen despH-Wertes mit Ammoniumhydroxid auf
5 bis 6 hergestellt. Das Verhältnis Magnesium zu Maleinsäurecopolymerem beträgt 1:4.
a) Wasserunlösliches Magnesiumoxid b) Wasserlösliches Magnesiumchlorid c) Wasserlösliches Magnesiumglycerophosphat d) Wasserlösliches Magnesiumsalicylat e) Wasserlösliches Magnesium-alpha-glucoheptonat f) Wasserlösliches Magnesiumpropionat g) Wasserunlösliches Magnesiumsalz von 8-Hydroxychino lin h) Wasserlösliches Magnesiumgluconat i) In Wasser unlösliches Magnesiumpyrophosphat, das in verdünnten Mineralsäuren jedoch löslich ist.
Die endgültigen, den Komplex aus Magnesium und Maleinsäurecopolymerem enthaltenden Lösungen und Dispersionen waren sämtlich klar. Obgleich das Verhältnis Magnesiumsalz zu Polycarboxylat in diesem Beispiel 1:4 beträgt, kann dieses Verhältnis über einen weiten Bereich, z. B. auf 1:40 bis etwa 4:1 variiert werden.
Obgleich hinsichtlich der Verhinderung von Zahnsteinbildung und der Erzielung anderer heilsamer Wirkungen in der Mundhöhle und auf den Zahnoberflächen bis jetzt durch einfache Anwendung der wässrigen Lösungen oder Dispersionen des Magnesiumpolycarboxylatkomplexes besonders gute Ergebnisse erzielt wurden, ist klar, dass man diesen Komplex generell in orale Zubereitungen einarbeiten kann, z. B. in klare oder undurchsichtige Mundspühlmittel, durchsichtige oder undurchsichtige Zahnpasten, Pastillen, Kaugummi, Tabletten oder Pulver, die einen Dentalträger enthalten. Ferner kann der Komplex in situ gebildet werden, während der Herstellung der oralen Zusammensetzungen oder sogar bei der Verdünnung im Mund, oder die Magnesiumverbindung und das Polycarboxylat können innerhalb der Mundhöhle einfach zusammenwirken. ohne einen feststellbaren Komplex zu bilden.
Der Träger, der oft als Dentalträger bezeichnet wird. enthält flüssige und feste Stoffe. Im allgemeinen umfassen die flüssigen Stoffe Wasser und/oder ein Feuchthaltemittel. wie Glycerin, Sorbit, Propylenglycol oder Polyethylenglycol 400.
einschliesslich geeigneter Mischungen dieser Substanzen.
Gewöhnlich ist es vorteilhaft, eine Mischung aus Wasser und einem oder zwei Feuchthaltemitteln zu verwenden. Der Gesamtgehalt an Flüssigkeit beträgt im allgemeinen etwa 20 bis 90 Gew.-% des Trägers. Bei durchsichtigen oder durchscheinenden Trägern kann der Flüssigkeitsgehalt der Zahnpasta etwa 20 bis 90 Gew.-% betragen, während bei undurchsichtigen Trägern der Gesamtgehalt an Flüssigkeit gewöhnlich etwa 20 bis 50 Gew.-% ausmacht. Die bevorzugten Feuchthaltemittel sind Glycerin und Sorbit. Typische klare, d. h.
durchsichtige oder durchscheinende Träger enthalten 0 bis 80 Gew.-% Glycerin, etwa 20 bis 80 Gew'.-% Sorbit und etwa 20 bis 80 Gew.-% Wasser. Undurchsichtige Träger enthalten in typischer Weise etwa 15 bis 35 Gew.-% Glycerin und etwa 10 bis 30 Gew.-% Wasser.
Der feste Anteil des Trägers ist ein gelbildendes Mittel.
Vorliegend umfassen die gelbildenden Mittel Alkalimetallcarboxymethylcellulose in Mengen von mindestens etwa 0,25 Gew.-% der Träger. Weitere gelbildende Mittel können ebenfalls vorhanden sein. Solche umfassen z. B. Viscarin, Gelatine, Stärke, Glucose, Saccharose, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Tragacantgummi, Karayagummi, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Carboxyethylcellulose, Natriumalginat, Laponite CP oder SP, d. h. synthetische anorganische komplexe Silikattone, die unter Warenzeichen der Laporte Industries, Limited vertrieben werden, und Magnesiumaluminiumsilikatgel. Der feste Anteil oder das gelbildende Mittel des Trägers ist in typischer Weise in Mengen von etwa 0,25 bis 10 Gew.-% der Zahnpasta und vorzugsweise von etwa 0,5 bis 8 Gew.-% vorhanden. Alkalimetallcarboxymethylcellulosen umfassen Lithium-, Natrium- und Kaliumsalze.
Zu dem Gelträger kann jedes geeignete im wesentlichen in Wasser unlösliche Poliermittel gegeben werden. Es ist eine verhältnismässig grosse Anzahl solcher Materialien bekannt.
Repräsentative Beispiele hierfür sind Dicalciumphosphat, Tricalciumphosphat, unlösliches Natriummetaphosphat, Aluminiumhydroxid, calciniertes Aluminiumoxid, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Calciumpyrophosphat, Calciumsulfat, Bentonit sowie Mischungen dieser Materialien. Bevorzugt wird wasserunlösliches Phosphat, Natriummetaphosphat und/oder ein Calciumphosphat, z. B. Dicalciumdiphosphatdihydrat. Man hat gefunden, dass die erfindungsgemäss verwendeten Magnesium-Polycarboxylat Komplexe die Monofluorphosphate in einer oralen Zusammensetzung stabilisieren, die Diphosphatdihydrat-Schleifmittel enthalten. Im allgemeinen machen diese Poliermittel einen grösseren Gewichtsanteil der festen Bestandteile aus.
Der Gehalt an Poliermittel kann variiert werden, macht im allgemeinen aber bis etwa 75 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung, üblicherweise etwa 20 bis 75% aus, obgleich wie unten angegeben auch geringere Mengen an Poliermittel eingesetzt werden können.
In den Gelträger kann jedes geeignete oberflächenaktive oder reinigende Material eingearbeitet werden. Solche verträglichen Materialien sind meist erwünscht, um zusätzliche reinigende, schaumbildende und antibakterielle Eigenschaften zu verleihen, je nach dem speziellen Typ des oberflächenaktiven Materials, das dementsprechend ausgewählt wird.
Bei diesen oberflächenaktiven Substanzen handelt es sich gewöhnlich um wasserlösliche organische Verbindungen, die anionisch, nichtionisch oder kationisch sein können. Ge wöhnlich bevorzugt man die Verwendung wasserlöslicher, synthetischer, organischer Waschaktivstoffe, die keine Seifen darstellen. Geeignete Waschaktivstoffe sind bekannt und umfassen z. B. die wasserlöslichen Salze höherer Fettsäure monoglyceridmonosulfate, z. B. Natriumkokosfettsäuremonoglyceridmonosulfat; höhere Alkylsulfate, z. B. Natriumlaurylsulfat; Alkylarylsulfonate, z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat und höhere Fettsäureester von 1 ,2-Dihydro- xypropansuifonat.
Die verschiedenen oberflächenaktiven Mittel können in jeder geeigneten Menge, im allgemeinen von etwa 9,95 bis etwa 10 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 0,5 bis 5 Gew. % des Zahnpflegemittels verwendet werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet man die im wesentlichen gesättigten höheren aliphatischen Acylamide niedrigerer aliphatischer Aminocarbonsäureverbindungen, z. B. mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen im Acylrest, wie sie genauer in der US-Patentschrift 2 689 170 beschrieben sind. Der Aminosäureanteil ist im allgemeinen von den niedrigeren aliphatischen gesättigten Monoaminocarbonsäuren mit etwa 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, gewöhnlich Monocarbonsäureverbindungen abgeleitet. Geeignet sind die Fettsäureamide von Glycin, Sarcosin, Alanin, 3-Aminopropansäure und Valin mit etwa 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Acylgruppe. Zur Erzielung optimaler Effekte bevorzugt man jedoch die Verwendung der N-Lauroyl-, N-Myristoyl- und N-Palmitoylsarcosidverbindungen.
Die Amidverbindungen können in Form der freien Säure oder vorzugsweise als wasserlösliche Salze verwendet werden, z. B. als Alkalimetall-, Ammonium-, Amin- und Alkylolaminsalze. Spezifische Beispiele sind Natrium- und Kalium-N-lauroyl-, -myristoyl- und -palmitoylsarcoside, Ammonium- und Ethanolamin-N-lauroylsarcosid, N Lauroylsarcosin und Natrium-N-lauroylglycin und -alanin.
Der einfachheithalber beziehen sich die vorliegend verwendeten Ausdrücke Aminocarbonsäureverbindung und Sarcosid auf Verbindungen mit einer freien Carboxylgruppe oder die wasserlöslichen Carboxylatsalze.
In die Träger kann eine Vielzahl anderer Materialien eingearbeitet werden. Beispiele hierfür sind Konservierungsmittel, Silikone, Chlorophyllverbindungen, ammonierte Materialien, wie Harnstoff, Diammoniumphosphat, Gemische dieser Verbindungen sowie Materialien, die den Abstand zwischen den Teilchen erhöhen können, wie Zinkoxid, Titanoxid u.ä. Diese Hilfsmittel können den erfindungsgemässen Zusammensetzungen gewöhnlich in Mengen einverleibt werden, die deren Eigenschaften im wesentlichen nicht beeinträchtigen, ferner in Abhängigkeit davon, welche besondere Zusammensetzung hergestellt werden soll.
In den Trägern können auch antibakterielle Substanzen verwendet werden. Typische Beispiele hierfür sind: N1 -(4-Chlorbenzyl)-N5-(2,4-dichlorbenzyl)-biguanid; p-Chlorphenylbiguanid; 4-Chlorbenzhydrylbiguanid; N '-3-Lauroxypropyl-Ns-p-chlorbenzylbiguanid; 4-Chlorbenzhydrylguanylharnstoff; 1 .6-Di-p-chlorphenylbiguanidhexan;
1 -(Lauryldimethylammonium)-8-(p-chlorbenzyldimethyl- ammonium)-octan-dichlorid; 5.5-Dichlor-2-guanidinobenzimidazol; N ' -p-Chlorphenyl-N5-laurylbiguanid; 5-Amino- 1 ,3-bis-(2-ethylhexyl)-3-methylhexahydro-pyrimi din und deren nicht toxische Säureanlagerungssalze.
Das antibakterielle Mittel wird, sofern es zur Anwendung kommt, gewöhnlich in Mengen von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%. vorzugsweise von etwa 0,05 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
Ausserdem können geeignete Geschmacks- oder Süssungsmittel eingearbeitet werden Beispiele hierfür sind Geschmack verleihende Ole, z. B. der grünen Minze, Pfefferminz-, Wintergrün-, Sassafras-, Nelken-, Salbei-, Eukalyptus-, Mäjoran-, Zimt-, Zitronen- und Orangenöl, sowie Methylsalicylat. Geeignete Süssungsmittel umfassen Saccharose, Lactose, Maltose, Sorbit, Natriumcyclamat und Saccharin. Die Geschmacks- und Süssungsmittel können zusammen etwa 0,01 bis 5% oder mehr der erfindungsgemässen Zusammensetzung ausmachen.
In den Träger kann ferner eine fluorhaltige Verbindung, die eine pflegende und hygienische Wirkung auf die Mundhöhle ausübt, z.B. die Löslichkeit des Zahnschmelzes in Säure herabsetzt und gegen Faulen der Zähne schützt, eingearbeitet werden. Beispiele hierfür sind Natriumfluorid, Zinn (II)fluorid, Kaliumfluorid, Kaliumzinn(II)fluorid(SnF2- KF), Natriumhexafluostannat, Zinn(lI)chlorfluorid, Natriumfluorzirconat und Natriummonofluorphosphat. Diese Verbindungen, die dissoziieren oder fluorhaltige Ionen in Wasser frei setzen, können in wirksamer aber nicht toxischer Menge von gewöhnlich etwa 0,01 bis 1 Gew.-% an wasserlöslichem Fluor vorhanden sein.
Die orale Zusammensetzung kann auch in Form einer Flüssigkeit, z. B. als Mundspülmittel vorliegen, die in typischer Weise 20 bis 99 Gew.-% eines wässrigen niederen aliphatischen Alkohols, vorzugsweise etwa 1 bis 30 Gew.-% Alkohol, wie Ethanol, n-Propylalkohol oder Isopropylalkohol enthält.
Die oralen Zusammensetzungen werden zweckmässig durch Bürsten der Zähne oder Spülen der Mundhöhle während 30 bis 90 Sekunden mindestens einmal täglich angewandt. Typische orale erfindungsgemässe Zusammensetzungen sind nachfolgend beschrieben.
Beispiel 4
Herstellung eines Mundspülmittels mit einem Gehalt an
Magnesium-polycarboxylat
Gesamtvolumen 1 Liter Lösung A % (g/100 ml) endgültige Konzen.
(Konzentrat für das beim Vermischen mit Mundspülmittel B, % Ethylalkohol 20 10 Pluronic F-108+ 8 4 Geschmacksstoff 0,4 0,2 Glycerin 20 10 Saccharin 0,06 0,03 0,1 % FD & C Farbe 0,6 0,3 endionisiertes Wasser zum Auffüllen auf 100,0 + Ein Polyalkylenoxid-Blockpolymer.
Lösung B M agnesi um-Polycarboxylat-Komplex
Eine 2%ige Copolymerlösung wird dadurch hergestellt, dass man Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-Copolymer (Gantrez) zu 500 ml Wasser gibt. Der pH-Wert wird durch Zugabe von 3n Ammoniumhydroxid auf 5,5 eingestellt. Dann werden unter Rühren 0,050 m Magnesiumoxid zugefügt. Die Mischung besteht aus einer klaren Lösung.
500 ml der Lösung A werden unter ständigem Rühren (z. B. mit einem magnetischen Rührer) zu 500 ml der Lösung B gegeben. Der pH-Wert der Mischung liegt dann zwischen 4 und 6. Die endgültige Konzentration an Magnesiumsalz in dem klaren Mundspülmittel beträgt 0,025 m und die des Copolymeren 1%.
Gleichgewichtsdialysen zeigten, dass der Komplex aus Magnesium und Maleinsäure-Copolymer in einem typischen Mundspülmittel in Gegenwart der Salze des Speichels erhalten bleibt und nur langsam dissoziiert. Die langsame Freigabe der Magnesiumionen und die verbesserte Zurückhaltung des Magnesiums in der Mundhöhle verbessern die Wirksamkeit der erfindungsgemässen oralen Zusammensetzungen in bezug auf die Verhinderung von Zahnsteinbildung und anderer Erkrankungen in der Mundhöhle.
Beispiel 5
Mundwasser Ethylalkohol 5,0 nicht ionisches oberflächenaktives Mittel (Pluro nic F-108)' 3,0 Geschmacksstoff 0,073 Glycerin 10,0 Saccharin 0,03 Gantrez 119 (20 ml einer 0,5%igen wässrigen Lösung)2 0,1 Magnesiumchlorid 0,4 Wasser zum Auffüllen auf 100
Ein Polyalkylenoxid-Blockpolymer Copolymer aus Maleinsäureanhydrid und Methylvinylether mit ei nem Molekulargewicht von 250 000.
Das Magnesiumchloridpulver wird unter Rühren zu einer 0,5%igen wässrigen Lösung des Copolymeren gegeben, bis es sich gelöst hat. Der pH-Wert wird mit Ammoniumhydroxid auf 7,00 eingestellt, worauf man das Konzentrat, das die übrigen Bestandteile enthält, zu der Lösung des Magnesium-Copolymer-Komplexes gibt. Man erhält ein klares Mundwasser mit einem pH-Wert von 5,3, das über einen längeren Zeitraum die Bildung von Zahnstein sehr wirksam verhindert. Das Verhältnis Magnesiumsalz zu Polycarboxy lat beträgt 4:1.
Beispiel 6
Ein Mundwasser wird nach dem Verfahren des Beispiels 5 mit der Abweichung hergestellt, dass 1,0% des Sulfacryloligomeren ND-2, das in der Tabelle I beschrieben ist, anstelle der 0,1 % des Maleinsäurecopolymeren verwendet wird. Man erhält ein klares Mundspülmittel mit einem pH Wert von 7,8, das über einen längeren Zeitraum die Zahnsteinbildung wirksam verhindert. Das Verhältnis Magnesiumsalz zu Oligomer beträgt 2:5.
Beispiel 7
Ein Mundspülmittel wird gemäss Beispiel 5 mit der Abweichung hergestellt, dass 0,5% des in der Tabelle IV angegebenen Tricarboxylats OTB anstelle der 0,1% des Maleinsäurecopolymeren verwendet werden. Das erhaltene Mundspülmittel ist klar, hat einen pH-Wert von 7,0 und ein Magnesium : Polycarboxylatverhältnis von 4:5.
Beispiel 8
Zahncreme Copolymer des Beispiels 1 1,0 Magnesiumchlorid 0,025 nicht ionischer oberflächenaktiver Stoff* 1,00 Glycerin 22,00 Natriumpyrophosphat 0,25 Carboxymethylcellulose 0,85 Natriumsaccharin 0,20 Natriumbenzoat 0,50 Calciumcarbonat gefällt 5,00 Dicalciumphosphatdihydrat 46,75 Geschmacksstoff 0,80 Wasser zum Auffüllen auf 100,00 * Twen 80-Polyoxyethylen (20 Mole Ethylenoxid) sorbitanmono oleat.
Der Komplex aus Magnesium und Copolymer wird gemäss dem Verfahren des Beispiels 4 hergestellt. Die übrigen Bestandteile werden unter Rühren zusammengemischt, so dass man eine Grundpaste erhält, die dann mit dem Magnesium-Copolymer-Komplex vermischt wird, wobei man gleiche Volumen- oder Gewichtsteile der Grundpaste und des vorgeformten Magnesium-Copolymer-Komplexes verwendet.
Eine wirksame Menge von z. B. etwa 0,01 bis 5% Magnesiumverbindung und 0,1 bis 10% Polycarboxylat können auch zur Herstellung von Kaugummi oder Pastillen in einen inerten Träger ein Mundspray eingearbeitet oder in einem geeigneten Träger gelöst werden. Der Magnesiumpolycarbonatkomplex kann auch einem Mundspray zugefügt werden.
Eine typische Pastillenformulierung enthält die folgenden Bestandteile in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Gesamtformulierung: 75% bis 98% Zucker 1% bis 20% Maissirup 0,1% bis 1% Geschmacksöl
0% bis 0,03% Farbstoff (e)
0,1% bis 5% Tablettiergleitmittel
0,2% bis 2% Wasser
0,1% bis 10% Polycarboxylat
0,01% bis 5% Magnesiumverbindung.
Ohne Zucker gepresste Süssigkeiten können ebenfalls den genannten Komplex enthalten. Für Produkte dieser Art, die gewöhnlich pulvrigen Sorbit anstelle von Zucker enthalten, werden synthetische Süssungsmittel mit dem pulvrigen Sorbit vermischt, worauf Geschmacksstoff (e), Farbstoff(e) und ein Tablettiergleitmittel zugefügt werden. Die Formulierung wird in einer Tablettiervorrichtung gegeben, um das Endprodukt zu fomen. Typische ohne Zucker gepresste Bonbons enthalten die folgenden Bestandteile in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Gesamtformulierung: 98% bis 99,5% Sorbit 0,1% bis 0,9% Geschmacksstoff (e)
0% bis 0,02% synthetische Süssungsmittel
0% bis 0,03% Farbstoff (e)
0,05% bis 1,00% Tablettiergleitmittel
Zur Herstellung gepresster Süssigkeiten kann das obige Verfahren selbstverständlich in zahlreicher Weise variiert werden.
Ein typischer Kaugummi kann die folgenden Bestandteile in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten Formulierung enthalten: Bestandteile Gewichtsprozent Gummigrundstoff etwa 10 bis etwa 40% Saccharose etwa 50 bis etwa 75% Getreidesirup oder Glucose etwa 10 bis etwa 20% Geschmacksstoffe etwa 0,4 bis etwa 5% Polycarboxylat etwa 0,1 bis etwa 10% Magnesiumverbindung etwa 0,01 bis etwa 5%
Eine alternative Kaugummiformulierung setzt sich wie folgt zusammen:
: Bestandteile Gewichtsprozent Gummigrundstoff etwa 10 bis etwa 50% Bindemittel etwa 3 bis etwa 10% Füllstoffe (Sorbit, Mannit oder deren Kombinationen) etwa 5 bis etwa 80% künstliche Süssungs- und Geschmacksstoffe etwa 0,1 bis etwa 5% Polycarboxylat - etwa 0,1 bis etwa 10% Magnesiumverbindung etwa 0,01 bis etwa 5%
Bei bestimmten zuckerfreien Kaugummiarten wird als Bindemittel eine Lösung von Sorbit in Wasser mit etwa 10 bis etwa 80 und vorzugsweise etwa 50 bis etwa 75 Gew.-% Sorbit in Wasser verwendet. Bei anderen kommt wässriges Gummi arabicum mit etwa 30 bis etwa 60 und vorzugsweise Aetwa 45 bis etwa 50 Gew.-% Gummi-arabicum-Pulver zur Anwendung.
Die obigen Kaugummiformulierungen stellen lediglich Beispiele dar. Es sind viele weitere Formulierungen bekannt und bei der Durchführung der Erfindung können diese Formulierungen ebenfalls verwendet.werden. Es ist auch möglich, einen annehmbaren Kaugummi aus einem Gummigrundstoff, Geschmacksstoffen und dem Magnesiumpolycarboxylatkomplex herzustellen.
Der vorliegend als Gummigrundstoff bezeichnete Bestandteil ist in vielerlei Hinsicht variierbar. Im allgemeinen wird ein Gummigrundstoff durch Erhitzen und Vermischen verschiedener Bestandteile, wie natürlichen Gummiarten, synthetischen Harzen, Wachsen, Weichmachern usw. in bekannter Weise hergestellt.
Typische Beispiele für Bestandteile in einem Kaugummigrundstoff sind Kausubstanzen pflanzlichen Ursprunges, wie Kaugummirohstoff, Kronengummi, Nispero, Rosidinha, Jelutong, Pendare, Perillo, Nigergutta, Tunu usw. sowie solche synthetischen Ursprungs, wie Butadien-Styrol-Polymere, Isobutylen-Isopren-Copolymere, Paraffin, Petroleumwachs, Polyethylen, Polyisobutylen, Polyvinylacetat sowie Weichmacher wie Lanolin, Stearinsäure, Natriumstearat und Kaliumstearat.
Ein bevorzugter Bestandteil der erfindungsgemässen Zusammensetzung ist ein nicht ionisches, organisches, oberflächenaktives Mittel, das verbesserte prophylaktische Wirkung verleiht, die vollständige Dispergierung der Zusammensetzung in der Mundhöhle unterstützt und die Zusammensetzung kosmetisch annehmbar macht. Das nicht ionische oberflächenaktive Mittel verleiht der Zusammensetzung reinigende und schäumende Eigenschaften und hält die Geschmacksstpffe in Lösung, d. h. es löst die Geschmacksöle.
Ausserdem sind die nicht ionischen oberflächenaktiven Stoffe mit dem Magnesiumpolycarboxylatkomplex vollständig verträglich, so dass eine beständige homogene Zusammensetzung entsteht.
Die bevorzugt zum Einsatz kommenden nicht ionischen, organisch oberflächenaktiven Mittel sind bekannt und umfassen wasserlösliche Materialien, die sich von Kondensationsprodukten eines Alkylenoxids oder eines äquivalenten Reaktionsteilnehmers mit einer reaktionsfähigen Wasserstoff aufweisenden hydrophoben Verbindung ableiten. Die hydrophoben organischen Verbindungen können aliphatisch, aromatisch oder heterozyklisch sein, obgleich die beiden erste Klassen bevorzugt werden. Bevorzugte hydrdphobe Verbindungen sind die höheren aliphatischen Alkohle und Alkylphenole, obgleich auch andere Verbindungen verwendet werden können, wie Carbsonsäuren, Carboxamide, Mercaptane und Sulfonamide. Die Ethylenoxid-Kondensationsprodukte mit höheren Alkylphenolen stellen eine bevorzugte Klasse nicht ionischer Verbindungen dar.
Gewöhnlich sollte der hydrophobe Anteil mindestens etwa 6 Kohlenstoffatome aufweisen, vorzugsweise mindestens etwa 8 Kohlenstoffatome. Er kann aber auch etwa 50 Kohlenstoffatome und mehr enthalten. Die Menge des Alkylenoxids variiert beträchtlich, je nach der hydrophoben Verbindung, jedoch sollten als generelle Richtlinie mindestens etwa 5 Mol Alkyienoxid je Mol hydrophober Verbindung verwendet werden. Die obere Grenze des Alkylenoxids variiert ebenfalls, ist jedoch nicht besonders kritisch. So können 200 oder mehr Mol Alkylenoxid je Mol der hydrophoben Verbindung verwendet werden. Obgleich Ethylenoxid den bevorzugten und überwiegenden oxyalkylierenden Reaktionsteilnehmer darstellt, können auch andere niedere Alkylenoxide, wie Propylenoxid oder Butylenoxid eingesetzt werden oder einen Teil des Ethylenoxids ersetzen.
Andere geeignete nicht ionische Verbindungen sind die Polyoxyalkylenester organischer Säuren, wie höherer Fettsäuren, der Harzsäuren, Tallölsäuren und Säuren von Erdöloxydationsprodukten. Diese Ester enthalten gewöhnlich etwa 10 bis etwa 22 Kohlenstoffatome im Säureanteil und etwa 12 bis etwa 30 Mole Ethylenoxid oder dessen Äquivalent.
Weitere nicht ionische oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise Alkylenoxidkondensationsprodukte mit höheren Fettsäureamiden. Die Fettsäuregruppe enthält gewöhnlich etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome. Die Kondensation erfolgt mit etwa 10 bis etwa 50 Molen Ethylenoxid in der bevorzugten Ausführungsform. Die entsprechenden Corboxamide und Sulphonamide können ebenfalls als Äquivalente eingesetzt werden.
Eine weitere Klasse nicht ionischer Verbindungen sind beispielsweise die oxyalkylierten höheren aliphatischen Alkohole. Die Fettalkohole sollten mindestens 6 Kohlenstoffatome und vorzugsweise mindestens etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten. Als Alkohole werden insbesondere der Lauryl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl- und Oleylalkohol bevorzugt. Diese Alkohole sollten mit mindestens etwa 6 und vorzugsweise etwa 10 bis 30 Molen Ethylenoxid kondensiert werden. Ein typisches nicht ionisches Produkt besteht aus mit 15 Molen Ethylenoxid kondensiertem Oleylalkohol. Die entsprechenden mit Ethylenoxid kondensierten Alkylmercaptane sind ebenfalls in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen brauchbar.
Die Menge des nicht ionischen Mittels kann im allgemeinen von etwa 0,2 bis 3,0 Gew.-% der Gesamtformulierung variiert werden, je nach der speziellen Beschaffenheit der verwendeten nicht ionischen Verbindung sowie der Menge und Art der anderen Bestandteile in der oralen Formulierung.
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PATENT CLAIMS
1. Process for the preparation of an oral composition effective against tartar formation, characterized in that a magnesium-polycarboxylate complex is prepared from a magnesium compound and a polycarboxylate compound by careful addition while stirring the magnesium compound in dry form, as a paste or as a dilute solution to a dilute solution of the polycarboxylate compound , which contains ionizable carboxyl groups in the following form:
A. Copolymers of maleic anhydride or maleic acid and an olefin with at least 2 C atoms,
B.
Sulfoacrylic oligomers with an average molecular weight below 1000, or
C. a tricarboxy-oxa-butanol or pentanol, and which is adjusted to an initial pH of about 7 in order to obtain a clear solution or a dispersion with a pH of 4.5 to 7.8 of the said complex, and to an oral composition effective against tartar formation.
2nd A method according to claim 1, characterized in that a composition is prepared, the magnesium content, calculated as the magnesium compound used, 0.01 to 5 wt. - makes up% of the composition.
3rd A method according to claim 1, characterized in that a composition is prepared, the amount of complex, calculated as polycarboxylate, 0.1 to 10 wt. - makes up% of the composition.
4th A method according to claim 1, characterized in that the polycarboxylate consists of a copolymer of maleic anhydride with methyl vinyl ether.
5. A method according to claim 1, characterized in that the magnesium compound consists of magnesium oxide
6. A method according to claim 1, characterized in that the magnesium compound consists of magnesium chloride.
7. Oral composition effective against tartar formation, obtained by the process according to one of claims 1-6.
8th. A composition according to claim 7 in the form of an aqueous mouthwash.
9. A composition according to claim 7 in the form of a toothpaste.
The invention relates to a method for producing a new oral composition effective against tartar formation.
A large number of oral compositions are already known which contain magnesium salts, such as magnesium oxide, hydroxide, carbonate, silicate or phosphate, in order to prevent decalcification of the tooth enamel, cf. U.S. Patent No. 2,216,821, U.S. Patent No. 3,689,636, which uses magnesium chloride to render sensitive teeth insensitive, and U.S. Patent No. 3,642,979, according to which magnesium amino alkylene phosphonate is used as a tooth polishing agent.
Numerous tartar prevention agents have also been reported, most of which consist of particular phosphonic acid compounds and their pharmaceutically acceptable salts, including alkaline earth metal salts such as magnesium salts. The action against tartar formation is attributed to the phosphonic acid compounds as such, see US Pat. Nos. 3,488,419 and 3,678,154. in which polyphosphonates with 2 to 9 phosphonic acid residues are specified, and US Pat. Nos. 3,553,314. 3 553 315. 3,584,116.3,683,080 and 3,737,522, which also call polyphosphonates.
A triphosphonated amine is described in U.S. Patent 3,639,569 and a pyrrolidine diphosphonate in U.S. Patent 3,960,888. These phosphonates have replaced the calcium chelating agents previously used to prevent or delay or remove tartar because the chelating agents tend to damage the enamel. Examples of agents which are capable of removing soft tartar and other calcium deposits from the teeth without adverse side effects are described in US Pat. Nos. 3,452,049 and 3,558,769, namely the magnesium polyalkanolaminoethylene diamine tetraacetate: gluconocitrate complex.
Although the polyphosphonates as tartar agents are an improvement over the chelating agents, it has been found that the phosphonates interfere with the subsequent formation of tooth enamel, cf.
US Pat. No. 3,678,154, according to which the addition of a water-soluble fluoride compound is proposed in order to counteract this disadvantageous effect.
The use of a cyclohexane hexacarboxylic acid and its water soluble salts, including the magnesium salt, for the therapeutic treatment of tartar is described in US Pat. No. 3,920,837.
An ammonium-polyacrylic acid salt or an ammonium-polyacrylic acid-polymer complex have also been proposed for dental treatment agents because of their demineralization-inhibiting and mineralizing effect on tooth enamel, cf. DE-PS 2164383.
Furthermore, the use of a water-soluble sodium salt of a linear anionic polymer as an anti-calculus agent is known, see US Pat. No. 3,429,963. This patent states that the hydrolyzed copolymers and / or polymers, because of their calcium-separating properties, prevent the build-up of tartar. US Pat. No. 3,956,480 describes a combination of a cationic germicide and an anionic polymer as an effective agent for inhibiting tartar formation. Finally, U.S. Patent No. 3,934002 discloses a wide variety of known tartar preventives in conjunction with a bis-biguanide in non-staining oral compositions.
However, neither in these patents nor in any known literature does it point out that the combination of a magnesium salt with the specific polycarboxylates used according to the invention prevents and controls the formation of tartar unusually effectively over a long period of time without impairing the tooth enamel.
The inventive method is in the claim
1 defines and comprises steps for the production of a magnesium complex.
The composition according to the invention generally prevents the formation of plaque, caries and inflammation of the root canal.
It is known that the mineralization of tooth deposits and the subsequent formation of tartar (hydroxyapatite deposits) takes place via a homogeneous nucleation (an increase in Ca + ions or orthophosphate ions) and / or a heterogeneous nucleation (specific saliva and bacterial proteins). In any case, sicb adds Ca ++ from the saliva to the saliva orthophosphate.
which leads to the formation of hydroxyapatite (HAP). The formation of HAP in vitro takes place in two different stages:
1) When Ca2 + is added to the orthophosphate at a constant pH (7.4), base becomes rapid as a function of time. d. H. in 1 to 4 minutes. consumed.
9) Then the base consumption decreases for about 15 to 20 minutes. which is followed by the second shot of Base. A delay in the second rapid consumption of base or a complete absence of the second rapid consumption suggests that the crystal growth of the HAP is impaired. Accordingly, compounds that interfere with the crystal growth of the HAP are effective anti-scaling agents.
It is also known that the magnesium ion, Mg2 +, reduces the overall rate of crystallization by stabilizing the precursor (amorphous deposit), which is initially formed from Ca ++ and orthophosphate, see Growth of Calcium Phosphates on Hydroxyapatite Crystals: The Effect of Magnesium , Arch. Oral Biol.
Vol. 20, page 803 (1975). The amorphous deposits are easy to remove, while the crystalline phase is difficult to remove. However, the residence time of the Mg2 + ion introduced from the outside into the oral cavity is short.
Saliva also has an extremely low Mg2 + content (J. Periodontal Res. Volume 9, pages 211-221 (1974).
It has now been found that the effectiveness of the magnesium ions can be improved if magnesium is combined to form a complex with a polycarboxylate, namely certain maleic acid copolymers, sulfacryl oligomers or tricarboxy-oxabutanol or pentanol. Since at least two carboxyl groups are present per mole of polycarboxyl-containing compound (e.g. B. two carboxyl groups per mole of maleic acid), one carboxyl group is available for reaction with Mg2 + (2/3 ionized), and there is enough free COO to react with the tooth enamel.
It has also been found that the particular polycarboxy compounds used according to the invention are substantive with regard to the tooth enamel. An effective method of preventing tartar formation is therefore to use an oral composition containing a magnesium-polycarboxylate complex formed by combining magnesium compounds with polycarboxyl-containing compounds. The positively charged magnesium ions can react with the free carboxyl groups of the polycarboxylate to form magnesium polycarboxylate complexes. In the oral cavity, the magnesium complex z. B. adsorbed by the teeth and oral mucosa, creating a reservoir of magnesium ions that are gradually released into the oral cavity over time.
The magnesium polycarboxylate complex produced according to the invention thus exhibits greater substantivity towards the tooth enamel than the magnesium ion as such and provides Mg2 + ions from this complex for a longer period of time.
Accordingly, tartar formation can be prevented without affecting the enamel by treating the oral cavity with a combination of a magnesium compound and a polycarboxylate.
The magnesium polycarboxylate complex adheres to the oral cavity on the one hand and forms a reservoir for
Magnesium ions that are gradually released over a longer period of time as an effective means of fighting plaque and tartar.
The oral composition according to the invention contains an effective anti-calculus agent, a magnesium polycarboxylate complex composed of a magnesium compound and a polycarboxylate compound. in the ias polycarboxylate ionizable carboxyl groups of (1) a copolymer of maleic acid or maleic acid anhydride and an olefin containing 2 or more carbon atoms per molecule, (2) sulfacrylic oligomers with an average molecular weight of less than 1000 or (3) a tricarboxy-oxa-butanol contains or -pentanol, which form a magnesium complex.
The polycarboxyl-containing compounds which form a complex with the magnesium are known per se. They contain ionizable carboxyl groups and consist of the above-mentioned compounds. They are preferably II. Such water-soluble or in the form of their alkali metal Any ammonium salts, at least in their usual application concentration, i.e. H. about 0.1 to 10% and preferably 0.5 to 1.5% of the oral composition.
Suitable examples are the copolymers of maleic anhydride or maleic acid with ethylene, styrene, isobutylene, methyl vinyl ether or ethyl vinyl ether with mild repeating units
EMI2. 1
where M and M1 are independently hydrogen, sodium, potassium or ammonium and X: is the ethylene, styrene, isobutylene, methyl vinyl ether or ethyl vinyl ether group.
Oligomers in general and their preparation are described in U.S. Patent 3,859,260. The sulfacryl oligomers used here have an average molecular weight of less than 1000 and can be represented by the following structural formula:
EMI2. 2nd
in which M represents an alkali metal or ammonium ion and n is less than 10 and greater than 6. The sulfonate group is not in the vicinity of the carboxylate group.
As such, these sulfacryl oligomers at concentrations of 3 x 10-4 M or 33 ppm were found to be effective in inhibiting hydroxyapatite formation, as the following results show:
Inhibitor concentration t, (inhibitor of Ca of HAP formation) Inhibitor sulfacryl oligomer (ND-2, molecular weight 1000) 3 x 3x10-4M 17 minutes 10: 1 MgC12: ND-2 (1: 3) 1x10-4M 23 minutes 40: 1
EMI3. 1
The larger t-value of the magnesium complex of the sulfacryl oligomer indicates that it is more effective than the oligomer as such at inhibiting HAP crystal growth even at lower concentrations.
In contrast, it has been found that other polymeric polycarboxylates, such as the dimer of acrylic acid, polyacrylic acid polymers with molecular weights of 2000 or higher and polycarboxylate polymers with higher molecular weights, including polymaleates even at higher concentrations (i.e. H. of 8.0 x. 10-4 M) are ineffective.
In addition, the polyacrylic acid polymers show no substantivity towards tooth enamel.
The low molecular weight polymaleates of the following structural formula
EMI3. 2nd
in which n is less than 5 also proved to be effective as such, as the values in the following table show, in which the time delay of the crystal growth of the HAP was measured in the presence of these polymaleates.
Table 2 n concentration t, temporal
Delay 5.0 4x 10-4M not effective 4.0 4 x 10-4M minutes 3.0 1 x 10-4M 30 minutes
However, the magnesium complexes of the higher molecular weight polymaleates have been found to be effective in inhibiting crystal growth of HAP, as the results summarized below show:
Table 3 Inhibitor concentration t, minutes Ca ++:
Inhibitor maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, molecular 1 x 10-4M no weight 250. 000, pH 7.4 3 x 10-4M none 10: 1 MgCl2 I x 10-4M 5 40: 1 1.2x 10-4M 18 13.3: 1 pH 7. 4 3 x 10-4M 53 10: 1 Mg complex of maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, molecular weight 250. 000, molar ratio 1: 1 1 x 10-4M 29 40:
: 1 mg complex of maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, molecular weight 250. 000, molar ratio 1: 2 1 x 10-4M 26 40: 1 Mg complex of maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, molecular weight 250. 000, molar ratio 2: 1 1 x 10 4M 26 40: 1.
MgC12 + maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, molecular weight 250. 000, molar ratio 1: 4 I x 10-4M 88 40: 1
These results, in turn, show that the magnesium polycarboxylate (maleic acid copolymer) complexes are more effective in inhibiting the crystal growth of HAP than the magnesium ion alone.
As such, tricarboxy-oxy-butanol and pentanol were found to be ineffective in inhibiting HAP crystal growth, while their magnesium complexes are effective in inhibiting HAP crystal growth, as the following results show:
Table 4 Inhibitor concentration t, minutes Ca ++:
Inhibitor OTB1 4x10-4M none 10: 1 MgCI2: OTB (1: 1) I x 10-4M 16 40: 1 MgCI2: OTB (I: I) 2x10-4M 26 20: 1 MgCl2: OTB (1: 1) 3x10 -4M 68 13.3: 1 1 OTB is the trisodium salt of 3-oxa-2,2,4tricarboxybatanol- 1 with the following structural formula:
:
EMI4. 1
Although citric acid is a tricarboxy acid, it has been found that it cannot inhibit the growth of HAP crystals. It shows no substantivity towards tooth enamel and little diffusion in water
Medium. The unusual and surprising effectiveness of the above tricarboxy compounds may be due to the presence of the hydroxyl group and / or the particular configuration of these compounds.
Any dissociable, physiologically acceptable magnesium salt, including water-soluble and water-insoluble as well as organic and inorganic magnesium salts, can be used as the magnesium compounds which form magnesium-polycarboxylate complexes by reaction of the interaction with the polycarboxylate.
Examples of suitable magnesium compounds are: magnesium acetate magnesium acetylacetonate magnesium D-lactate magnesium DL-lactate magnesium benzoate magnesium bromide magnesium hexafluosilicate magnesium-thiolate magnesium-magnesium-thiolate magnesium-butylate Magnesium Chromate Magnesium Citrate Magnesium Pyrophosphate Magnesium Cyclohexane Butyrate Magnesium Resinate Magnesium Chloride Magnesium Salicylate Magnesium Gallate Magnesium Sulfate Magnesium Fluoride Magnesium Nitrate Magnesium Alpha Glucoheptonate Magnesium Selenide Magnesium Gluconate Magnesium Stearate Magnesi
umglycerophosphate magnesium sulfanilate magnesium hydroxide magnesium tartrate Magnesi um-8-hydroxyquinoline magnesium tellurate magnesium 12-hydroxystearate magnesium tungstate magnesium iodide magnesium valerate magnesium acrylate magnesium vanadate magnesium oxide magnesium tribromosalicylanilide magnesium propionate magnesium ricinoleate
The majority of the magnesium salts are water soluble. Many insoluble magnesium salts become soluble when combined with polycarboxylate. The magnesium compound generally makes up about 0.01 to 5 and preferably 0.025 to 1 weight. -% of the oral composition.
This produces aqueous dispersions or solutions of magnesium polycarboxylate complexes. that a magnesium salt in the form of a dilute solution, a paste or in the dry state is added to a dilute solution of the polycarboxylate and the addition is stopped before the amount of the magnesium salt is so great that a precipitate or a gel is formed. With good stirring and careful addition without exceeding the maximum solubility of the magnesium polycarboxylate complex, a clear solution or dispersion is obtained. This is clear from example 2. The polycarboxylate solution is preferably adjusted to a pH of about 7.0 with ammonium hydroxide or another suitable base before the addition of the magnesium salt. The pH of the final magnesium polycarboxylate solution is 4.5 to 7.8. A suitable magnesium polycarboxylate complex is e.g.
B. prepared by mixing 100 ml of a 0.4% magnesium salt solution, e.g. B. a MgCl2 solution, to 100 ml of a 0.1% solution of a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride, which is adjusted to pH 7.0 with ammonium hydroxide, and mixes well. The final solution or dispersion of the magnesium-maleic acid copolymer complex has a pH of 4.5 to 7.8. It is believed that the complex is formed by the reaction or interaction of ionized carboxyl groups with the magnesium ion, cf. Crisp and co-workers, J. Cent. Res. March / April 1976, Vol. 55, 2, pages 299-308, in particular pages 305-307 and Bagala and co-workers, The Journal of Physical Chemistry Volume, 76, 2, pages 254-260 (1972), where the binding in ions is described by polycarboxylates.
The experimental investigations show that the binding of magnesium to polymers is mostly ionic. The ionic bond either leads to: a) chain bridge salts:
EMI5. 1
b) Intracetate salts:
EMI5. 2nd
c) attached half salts:
EMI5. 3rd
d) Chelate (ring) structures with copolymers of vinyl methyl ether and maleic anhydride, since divalent cations, such as magnesium, form a chelate with the ether oxygen and a carbon xyl group:
EMI5. 4th
or
EMI5. 5
Accordingly, the magnesium carboxylate complex is believed to be ionically bound, but the exact type of binding (which may also be a mixture of the above structures) has not been determined.
The following examples, in which all parts are by weight unless otherwise indicated, illustrate the invention.
example 1
0.2 g of magnesium chloride are dissolved in 15 ml of water and added with stirring to a 4% aqueous solution of the copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether. The mixture is then diluted to 200 ml.
A clear solution of the magnesium copolymer complex is obtained.
Example 2 a) 100 g of an aqueous magnesium oxide paste containing 0.5% magnesium is prepared and slowly added to 25 ml of a 1% aqueous solution of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer with constant stirring. The mixture is then diluted with 75 ml of water. The final solution has a pH of 5.5 and is slightly cloudy. The ratio of magnesium to copolymer is 1: 2.
b) 100 g of an aqueous magnesium oxide paste with a content of 0.25% magnesium are added to 100 g of an aqueous solution which contains 0.25% methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer with constant stirring. The final solution has a pH of 6. 5 and is cloudy. The ratio of magnesium to anionic polyers is 2: 1.
c) As indicated above, a solution of a magnesium copolymer complex is prepared which contains 0.25% magnesium and 1.0% maleic acid copolymer, the ratio of magnesium to polymer being 1: 4 and the pH 3.5. The solution obtained is clear. The pH is adjusted to 6.8 (pH in the oral cavity) by adding about 10 ml of 3N ammonium hydroxide to the clear solution, whereupon the solution remains clear.
This example illustrates that the ratio of magnesium salt to maleic acid copolymer depends on the solubility of the final magnesium-copolymer complex, the maximum solubility being indicated by a clear solution. A clear solution is preferred, although slight cloudiness is also acceptable.
Example 3
A magnesium copolymer complex is obtained by mixing 50 ml of 0.05 M aqueous solutions of the following magnesium salts with 50 ml of a 2% aqueous solution of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer and adjusting the pH with ammonium hydroxide
5 to 6. The ratio of magnesium to maleic acid copolymer is 1: 4.
a) Water-insoluble magnesium oxide b) Water-soluble magnesium chloride c) Water-soluble magnesium glycerophosphate d) Water-soluble magnesium salicylate e) Water-soluble magnesium alpha-glucoheptonate f) Water-soluble magnesium propionate g) Water-insoluble magnesium salt of 8-hydroxychino lin h) Water-soluble magnesium gluconate i) The water-insoluble in water dilute mineral acids is soluble.
The final solutions and dispersions containing the complex of magnesium and maleic acid copolymer were all clear. Although the ratio of magnesium salt to polycarboxylate is 1: 4 in this example, this ratio can be used over a wide range, e.g. B. can be varied from 1:40 to about 4: 1.
Although with regard to the prevention of tartar formation and the achievement of other healing effects in the oral cavity and on the tooth surfaces by simple application of the aqueous solutions or dispersions of the magnesium polycarboxylate complex, particularly good results have so far been achieved, it is clear that this complex can generally be incorporated into oral preparations , e.g. B. in clear or opaque mouthwashes, clear or opaque toothpastes, lozenges, chewing gum, tablets or powders containing a dental carrier. Furthermore, the complex can be formed in situ during the preparation of the oral compositions or even when diluted in the mouth, or the magnesium compound and the polycarboxylate can simply interact within the oral cavity. without forming an identifiable complex.
The carrier that is often referred to as a dental carrier. contains liquid and solid substances. Generally, the liquids include water and / or a humectant. such as glycerin, sorbitol, propylene glycol or polyethylene glycol 400.
including suitable mixtures of these substances.
Usually it is advantageous to use a mixture of water and one or two humectants. The total liquid content is generally about 20 to 90% by weight. -% of the carrier. In the case of transparent or translucent carriers, the liquid content of the toothpaste can be about 20 to 90% by weight. -%, while for opaque carriers the total liquid content is usually about 20 to 50 wt. -% makes up. The preferred humectants are glycerin and sorbitol. Typical clear, i.e. H.
transparent or translucent carriers contain 0 to 80 wt. % Glycerin, about 20 to 80% by weight. -% sorbitol and about 20 to 80 wt. -% Water. Opaque supports typically contain about 15 to 35% by weight. -% glycerin and about 10 to 30 wt. -% Water.
The solid portion of the carrier is a gel-forming agent.
In the present case, the gelling agents comprise alkali metal carboxymethyl cellulose in amounts of at least about 0.25% by weight. -% of carriers. Other gelling agents may also be present. Such include e.g. B. Viscarin, gelatin, starch, glucose, sucrose, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, gum tragacanth, karaya gum, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxyethyl cellulose, sodium alginate, Laponite CP or SP, i.e. H. synthetic inorganic complex silicate clays sold under the trademark of Laporte Industries, Limited and magnesium aluminum silicate gel. The solid portion or gelling agent of the carrier is typically in amounts of about 0.25 to 10 wt. -% of the toothpaste and preferably from about 0.5 to 8 wt. -% available. Alkali metal carboxymethyl celluloses include lithium, sodium and potassium salts.
Any suitable substantially water-insoluble polishing agent can be added to the gel carrier. A relatively large number of such materials are known.
Representative examples of this are dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, insoluble sodium metaphosphate, aluminum hydroxide, calcined aluminum oxide, magnesium carbonate, calcium carbonate, calcium pyrophosphate, calcium sulfate, bentonite and mixtures of these materials. Water-insoluble phosphate, sodium metaphosphate and / or a calcium phosphate, e.g. B. Dicalcium diphosphate dihydrate. It has been found that the magnesium polycarboxylate complexes used according to the invention stabilize the monofluorophosphates in an oral composition which contain diphosphate dihydrate abrasives. In general, these polishing agents make up a larger proportion by weight of the solid components.
The polishing agent content can be varied, but generally makes up to about 75% by weight. -% of the total composition, usually about 20 to 75%, although smaller amounts of polishing agent can be used as indicated below.
Any suitable surface-active or cleaning material can be incorporated into the gel carrier. Such compatible materials are mostly desirable to provide additional cleaning, foaming, and antibacterial properties depending on the particular type of surfactant selected accordingly.
These surface-active substances are usually water-soluble organic compounds which can be anionic, nonionic or cationic. Ge is usually preferred to use water-soluble, synthetic, organic detergent substances that are not soaps. Suitable detergent active ingredients are known and include e.g. B. the water-soluble salts of higher fatty acid monoglyceride monosulfates, e.g. B. Sodium coconut fatty acid monoglyceride monosulfate; higher alkyl sulfates, e.g. B. Sodium lauryl sulfate; Alkylarylsulfonates, e.g. B. Sodium dodecylbenzenesulfonate and higher fatty acid esters of 1, 2-dihydroxypropanesuifonate.
The various surfactants can be used in any suitable amount, generally from about 9.95 to about 10 wt. -% and preferably from about 0.5 to 5 wt. % of the dentifrice can be used.
According to a further embodiment of the invention, the substantially saturated higher aliphatic acylamides of lower aliphatic aminocarboxylic acid compounds, e.g. B. with 12 to 16 carbon atoms in the acyl radical, as described in more detail in US Pat. No. 2,689,170. The amino acid content is generally derived from the lower aliphatic saturated monoaminocarboxylic acids having about 2 to 6 carbon atoms, usually monocarboxylic acid compounds. The fatty acid amides of glycine, sarcosine, alanine, 3-aminopropanoic acid and valine with about 12 to 16 carbon atoms in the acyl group are suitable. To achieve optimal effects, however, the use of the N-lauroyl, N-myristoyl and N-palmitoyl sarcoside compounds is preferred.
The amide compounds can be used in the form of the free acid or preferably as water-soluble salts, e.g. B. as alkali metal, ammonium, amine and alkylolamine salts. Specific examples are sodium and potassium N-lauroyl, myristoyl and palmitoyl sarcosides, ammonium and ethanolamine N-lauroyl sarcoside, N lauroyl sarcosine and sodium N-lauroyl glycine and alanine.
For the sake of simplicity, the terms aminocarboxylic acid compound and sarcoside used here refer to compounds having a free carboxyl group or the water-soluble carboxylate salts.
A variety of other materials can be incorporated into the carrier. Examples of these are preservatives, silicones, chlorophyll compounds, ammoniated materials such as urea, diammonium phosphate, mixtures of these compounds and materials which can increase the distance between the particles, such as zinc oxide, titanium oxide and the like. Ä. These auxiliaries can usually be incorporated into the compositions according to the invention in amounts which do not substantially impair their properties, furthermore depending on which particular composition is to be produced.
Antibacterial substances can also be used in the carriers. Typical examples are: N1 - (4-chlorobenzyl) -N5- (2,4-dichlorobenzyl) biguanide; p-chlorophenyl biguanide; 4-chlorobenzhydryl biguanide; N '-3-lauroxypropyl-Ns-p-chlorobenzyl biguanide; 4-chlorobenzhydrylguanyl urea; 1 . 6-di-p-chlorophenyl biguanide hexane;
1 - (Lauryldimethylammonium) -8- (p-chlorobenzyldimethylammonium) octane dichloride; 5. 5-dichloro-2-guanidinobenzimidazole; N '-p-chlorophenyl-N5-lauryl biguanide; 5-Amino-1, 3-bis- (2-ethylhexyl) -3-methylhexahydro-pyrimi din and their non-toxic acid addition salts.
The antibacterial agent, if used, is usually used in amounts of about 0.1 to 5% by weight. -%. preferably from about 0.05 to 5 wt. -% used.
In addition, suitable flavoring or sweetening agents can be incorporated. Examples of this are flavoring oils, e.g. B. green mint, peppermint, wintergreen, sassafras, clove, sage, eucalyptus, majoran, cinnamon, lemon and orange oil, as well as methyl salicylate. Suitable sweeteners include sucrose, lactose, maltose, sorbitol, sodium cyclamate and saccharin. The flavoring and sweetening agents can together make up about 0.01 to 5% or more of the composition according to the invention.
In the carrier can also contain a fluorine compound that has a nourishing and hygienic effect on the oral cavity, e.g. B. the solubility of the tooth enamel in acid is reduced and protects against tooth decay. Examples include sodium fluoride, tin (II) fluoride, potassium fluoride, potassium tin (II) fluoride (SnF2-KF), sodium hexafluostannate, tin (II) chlorofluoride, sodium fluorozirconate and sodium monofluorophosphate. These compounds, which dissociate or release fluorine-containing ions in water, can be used in an effective but non-toxic amount, usually from about 0.01 to 1% by weight. -% of water-soluble fluorine is present.
The oral composition can also be in the form of a liquid, e.g. B. as mouthwashes, which are typically 20 to 99 wt. -% of an aqueous lower aliphatic alcohol, preferably about 1 to 30 wt. -% alcohol, such as ethanol, n-propyl alcohol or isopropyl alcohol.
The oral compositions are conveniently applied by brushing the teeth or rinsing the oral cavity at least once a day for 30 to 90 seconds. Typical oral compositions according to the invention are described below.
Example 4
Manufacture of a mouthwash containing
Magnesium polycarboxylate
Total volume 1 liter solution A% (g / 100 ml) final conc.
(Concentrate for when mixed with mouthwash B,% ethyl alcohol 20 10 Pluronic F-108 + 8 4 flavoring 0.4 0.2 glycerin 20 10 saccharin 0.06 0.03 0.1% FD&C color 0.6 0 , 3 endionized water to make up to 100.0 + a polyalkylene oxide block polymer.
Solution B Magnesi um polycarboxylate complex
A 2% copolymer solution is prepared by adding methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer (Gantrez) to 500 ml of water. The pH is adjusted to 5.5 by adding 3N ammonium hydroxide. Then 0.050 m of magnesium oxide are added with stirring. The mixture consists of a clear solution.
500 ml of solution A are stirred continuously (e.g. B. with a magnetic stirrer) to 500 ml of solution B. The pH of the mixture is then between 4 and 6. The final concentration of magnesium salt in the clear mouthwash is 0.025 m and that of the copolymer is 1%.
Equilibrium dialysis showed that the complex of magnesium and maleic acid copolymer is preserved in a typical mouthwash in the presence of the salts of the saliva and dissociates only slowly. The slow release of the magnesium ions and the improved retention of magnesium in the oral cavity improve the effectiveness of the oral compositions according to the invention in preventing tartar formation and other diseases in the oral cavity.
Example 5
Mouthwash ethyl alcohol 5.0 non-ionic surfactant (Pluro nic F-108) '3.0 flavor 0.073 glycerin 10.0 saccharin 0.03 Gantrez 119 (20 ml of a 0.5% aqueous solution) 2 0.1 magnesium chloride 0 , 4 water to make up to 100
A polyalkylene oxide block polymer copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether with a molecular weight of 250,000.
The magnesium chloride powder is added to a 0.5% aqueous solution of the copolymer with stirring until it has dissolved. The pH is adjusted to 7.00 with ammonium hydroxide, after which the concentrate, which contains the remaining constituents, is added to the solution of the magnesium copolymer complex. A clear mouthwash with a pH of 5.3 is obtained which very effectively prevents the formation of tartar over a longer period of time. The ratio of magnesium salt to polycarboxy lat is 4: 1.
Example 6
A mouthwash is made according to the procedure of Example 5 except that 1.0% of the sulfacryl oligomer ND-2 described in Table I is used in place of the 0.1% of the maleic acid copolymer. A clear mouthwash with a pH of 7.8 is obtained, which effectively prevents tartar formation over a longer period of time. The ratio of magnesium salt to oligomer is 2: 5.
Example 7
A mouthwash is prepared according to Example 5 with the difference that 0.5% of the tricarboxylate OTB shown in Table IV is used instead of the 0.1% of the maleic acid copolymer. The mouthwash obtained is clear, has a pH of 7.0 and a magnesium: polycarboxylate ratio of 4: 5.
Example 8
Toothpaste copolymer of Example 1 1.0 magnesium chloride 0.025 non-ionic surfactant * 1.00 glycerin 22.00 sodium pyrophosphate 0.25 carboxymethyl cellulose 0.85 sodium saccharin 0.20 sodium benzoate 0.50 calcium carbonate precipitates 5.00 dicalcium phosphate dihydrate 46.75 flavor 0.1 80 water to make up to 100.00 * Twen 80-polyoxyethylene (20 moles of ethylene oxide) sorbitan mono oleate.
The complex of magnesium and copolymer is produced according to the procedure of Example 4. The remaining constituents are mixed together with stirring, so that a base paste is obtained, which is then mixed with the magnesium copolymer complex, using equal parts by volume or weight of the base paste and the preformed magnesium copolymer complex.
An effective amount of e.g. B. about 0.01 to 5% magnesium compound and 0.1 to 10% polycarboxylate can also be incorporated into an inert carrier, a mouth spray or dissolved in a suitable carrier to produce chewing gum or lozenges. The magnesium polycarbonate complex can also be added to a mouth spray.
A typical pastille formulation contains the following ingredients in percent by weight, based on the weight of the total formulation: 75% to 98% sugar 1% to 20% corn syrup 0.1% to 1% flavor oil
0% to 0.03% dye (s)
0.1% to 5% tablet lubricant
0.2% to 2% water
0.1% to 10% polycarboxylate
0.01% to 5% magnesium compound.
Sweets pressed without sugar can also contain the complex mentioned. For products of this type, which usually contain powdered sorbitol instead of sugar, synthetic sweeteners are mixed with the powdered sorbitol, after which flavoring agent (s), coloring agent (s) and a tabletting lubricant are added. The formulation is placed in a tabletting device to form the final product. Typical candies pressed without sugar contain the following ingredients in percent by weight, based on the weight of the overall formulation: 98% to 99.5% sorbitol 0.1% to 0.9% flavoring (s)
0% to 0.02% synthetic sweeteners
0% to 0.03% dye (s)
0.05% to 1.00% tablet lubricant
The above process can of course be varied in numerous ways to produce pressed sweets.
A typical chewing gum may contain the following ingredients in percent by weight based on the weight of the total formulation: Ingredients by weight gum base about 10 to about 40% sucrose about 50 to about 75% cereal syrup or glucose about 10 to about 20% flavors about 0.4 to about 5% polycarboxylate about 0.1 to about 10% magnesium compound about 0.01 to about 5%
An alternative chewing gum formulation is composed as follows:
: Ingredients weight percent gum base about 10 to about 50% binder about 3 to about 10% fillers (sorbitol, mannitol or combinations thereof) about 5 to about 80% artificial sweeteners and flavors about 0.1 to about 5% polycarboxylate - about 0, 1 to about 10% magnesium compound about 0.01 to about 5%
For certain types of sugar-free chewing gum, a solution of sorbitol in water of about 10 to about 80 and preferably about 50 to about 75% by weight is used as the binder. -% sorbitol used in water. In others, aqueous gum arabic comes in about 30 to about 60, preferably about 45 to about 50 percent by weight. -% gum arabic powder for use.
The above chewing gum formulations are only examples. Many other formulations are known and these formulations can also be used in practicing the invention. will. It is also possible to make an acceptable chewing gum from a gum base, flavors, and the magnesium polycarboxylate complex.
The ingredient referred to herein as the gum base can be varied in many ways. In general, a gum base is made by heating and mixing various ingredients such as natural gums, synthetic resins, waxes, plasticizers, etc. made in a known manner.
Typical examples of constituents in a chewing gum base are chewing substances of plant origin, such as chewing gum raw material, crown gum, Nispero, Rosidinha, Jelutong, Pendare, Perillo, Nigergutta, Tunu etc. as well as those of synthetic origin, such as butadiene-styrene polymers, isobutylene-isoprene copolymers, paraffin, petroleum wax, polyethylene, polyisobutylene, polyvinyl acetate and plasticizers such as lanolin, stearic acid, sodium stearate and potassium stearate.
A preferred constituent of the composition according to the invention is a nonionic, organic, surface-active agent which imparts improved prophylactic action, supports the complete dispersion of the composition in the oral cavity and makes the composition cosmetically acceptable. The non-ionic surfactant gives the composition cleaning and foaming properties and keeps the flavorings in solution, i.e. H. it dissolves the flavor oils.
In addition, the non-ionic surfactants are completely compatible with the magnesium polycarboxylate complex, so that a stable, homogeneous composition is created.
The preferred nonionic, organic surface-active agents are known and include water-soluble materials which are derived from condensation products of an alkylene oxide or an equivalent reactant with a reactive hydrogen-containing hydrophobic compound. The hydrophobic organic compounds can be aliphatic, aromatic or heterocyclic, although the first two classes are preferred. Preferred hydrophobic compounds are the higher aliphatic alcohols and alkylphenols, although other compounds such as carboxylic acids, carboxamides, mercaptans and sulfonamides can be used. The ethylene oxide condensation products with higher alkylphenols represent a preferred class of non-ionic compounds.
Usually the hydrophobic portion should have at least about 6 carbon atoms, preferably at least about 8 carbon atoms. However, it can also contain about 50 carbon atoms and more. The amount of alkylene oxide varies considerably depending on the hydrophobic compound, but as a general guideline at least about 5 moles of alkylene oxide should be used per mole of hydrophobic compound. The upper limit of the alkylene oxide also varies, but is not particularly critical. For example, 200 or more moles of alkylene oxide can be used per mole of the hydrophobic compound. Although ethylene oxide is the preferred and predominant oxyalkylating reactant, other lower alkylene oxides, such as propylene oxide or butylene oxide, can also be used or replace part of the ethylene oxide.
Other suitable non-ionic compounds are the polyoxyalkylene esters of organic acids such as higher fatty acids, the resin acids, tall oil acids and acids of petroleum oxidation products. These esters usually contain from about 10 to about 22 carbon atoms in the acid moiety and from about 12 to about 30 moles of ethylene oxide or its equivalent.
Other non-ionic surfactants are, for example, alkylene oxide condensation products with higher fatty acid amides. The fatty acid group usually contains about 8 to about 22 carbon atoms. The condensation is carried out with about 10 to about 50 moles of ethylene oxide in the preferred embodiment. The corresponding corboxamides and sulphonamides can also be used as equivalents.
Another class of non-ionic compounds are, for example, the oxyalkylated higher aliphatic alcohols. The fatty alcohols should contain at least 6 carbon atoms and preferably at least about 8 carbon atoms. Lauryl, myristyl, cetyl, stearyl and oleyl alcohol are particularly preferred as alcohols. These alcohols should be condensed with at least about 6 and preferably about 10 to 30 moles of ethylene oxide. A typical non-ionic product consists of oleyl alcohol condensed with 15 moles of ethylene oxide. The corresponding alkyl mercaptans condensed with ethylene oxide can likewise be used in the compositions according to the invention.
The amount of the non-ionic agent can generally be from about 0.2 to 3.0 wt. -% of the total formulation can be varied depending on the specific nature of the non-ionic compound used and the amount and type of other ingredients in the oral formulation.