DE69205527T2

DE69205527T2 - Aminosilikon und eine lipophile Verbindung enthaltende orale Zusammensetzungen.

Info

Publication number: DE69205527T2
Application number: DE69205527T
Authority: DE
Inventors: John Steven Bajor; Alla Tartakovsky; John Peter Viccaro
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2012-07-04
Also published as: EP0528457B1; ATE129144T1; US5188822A; EP0528457A1; ES2080430T3; CA2075238A1; DE69205527D1; JPH06287119A

Description

VORGESCHICHTE DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft orale Zusammensetzungen, insbesondere solche orale Zusammensetzungen, welche ein Aminosilicon und eine lipophile Verbindung enthalten.

Verwandte Gebiete

Plaque beginnt, wenn am Belag adhärierte Bakterien einen proteinhaltigen Film auf der Oberfläche der Zähne bilden. Die anhaftenden Bakterien setzen Nahrungsmittelbestandteile um und erzeugen und häufen an zur Bildung der zähfesten Ablagerung, die als Plaque bekannt ist. Plaque besteht ganz allgemein aus Bakterien, bakteriellen Endprodukten, wie Polysacchariden, anorganischen Salzen und Speichelproteinen. Plaque-Bakterien fermentieren Nahrungsmittelkohlehydrate zu organischen Säuren, welche unter Entmineralisierung von Zahnschmelz Karies zur Folge haben.
Zahnstein ist im wesentlichen Plaque, die mit Calciumphosphat-Salzen verkalkt worden ist. Wenn Zahnstein altert und verhärtet, neigt er zur Verfleckung, insbesondere infolge der Adsorption von diäterischen Chromagenen. Außer ihres unschönen Aussehens sind Zahnsteinablagerungen am Zahnfleischrand eine zu Gingivitis und periodontaler Krankheit beitragende Quelle. Neben den durch Plaque entstehenden hygienischen und gesundheitlichen Problemen, hat die Forschung gezeigt, daß die hauptsächliche Quelle von unangenehmem Mundgeruch die Zurückhaltung und nachfolgende Degradation von totem zellulären Material ist, das sich kontinuierlich aus dem normalen, gesunden Mund ablöst.
Moderne Dentalhygiene-Präparate enthalten typischerweise Antiplaque- und/oder Antizahnsteinmittel, als auch antimikrobielle Mittel und Geschmacksstoffe. Die antimikrobielle Wirkung könnte die Plaquebildung beeinträchtigen, entweder durch Reduzieren der Zahl der Bakterien im Mund oder durch Abtöten dieser in dem Zahnfilm eingefangenen Bakterien zur Verhinderung eines weiteren Wachstums und Stoffwechsels. Geschmacksstoffe können das Problem des Mundgeruchs über eine desodorisierende Wirkung mildern. Manche antimikrobielle Mittel, z.B. Menthol, können auch als den Atem desodorisierende Substanz dienen. Jedoch hängt die Wirksamkeit von antimikrobiellen Mitteln größtenteils von ihrer intraoralen Retention ab, insbesondere deren Zurückhaltung an der Zahnoberfläche, wo Plaque und Zahnstein gebildet sind.
Ein typischer Nachteil von bekannten Zahnpräparaten ist der, daß nur eine relativ kurze Zeit, während welcher die Zähne gereinigt werden oder der Mund gespült wird, für das Wirksamwerden von antimikrobiellen Mitteln in den Präparaten verfügbar ist. Das Problem ist mit der Tatsache verbunden, daß Zahnpasta- Präparate selten verwendet werden: Die meisten werden einmal, oder vielleicht zweimal täglich angewandt. Demzufolge liefert der lange Zeitraum zwischen dem Bürsten für einen großen Teil der Bevölkerung optimale Plaque-bildende Bedingungen.
Es besteht daher die Notwendigkeit, eine orale Formulierung zu entwickeln, welche eine anhaltende zurückbleibende Wirkung hat.
Es ist bekannt, Silicone in Zahnpasta-Zusammensetzungen einzuschließen. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Zähne mit Siliconen zu überziehen und dadurch das Hohlwerden und das Verfärben zu verhindern. Beispielsweise beschreibt die Britische Patentschrift 689 679 ein Mundwasser, welches zum Zwecke der Verhinderung der Adhäsion von oder zur Entfernung von Teeren, Flekken, Zahnstein und Nahrungsmittelteilchen von den Zähnen ein Organopolysiloxan enthält. Das Mundwasser kann antiseptische Verbindungen, wie Thymol und Geschmacks- und Geruchsstoffe enthalten. Das Mundwasser kann durch Mischen des Polysiloxans, des Alkohols und des Emulgiermittels unter Zugabe eines Antiseptikums, und anschließendem Verdünnen der Mischung mit Wasser, hergestellt werden.
Die US-Patentschrift 2 806 814 (Richter) beschreibt dentale Präparate, die in Kombination ein höheres aliphatisches Acylamid einer Aminocarbonsäure-Verbindung als eine aktive und eine Siliconverbindung, enthalten. Das Patent erwähnt insbesondere, daß Siliconverbindungen zur Verhinderung der Adhäsion oder zur Erleichterung der Entfernung von Teeren, Flecken, Zahnstein, und dergleichen, von Zähnen vorgeschlagen worden ist. Die Patentschrift behauptet auch, daß die Siliconverbindung als ein Synergist zur Verbesserung der antibakteriellen und säureinhibierenden Aktivität des aktiven Bestandteils wirkt. Von Dimethylpolysiloxanen wird in der Erfindung von Richter gesagt, daß sie besonders wirksam sind. Schmackhafte Öle und/oder Menthol können enthalten sein.
Jedoch wurden im allgemeinen Silicon-Polymere, wie diejenigen, die in der Britischen Patentschrift 689 679 und in der Patentschrift von Richter beschrieben sind, nicht erfolgreich zum Beschichten der Zähne verwendet, da festgestellt wurde, daß das Polysiloxan nicht während eines längeren Zeitraums an den Zähnen haftet.
Die EP-A-0 373 688 beschreibt Zahnpasta-Formulierungen, enthaltend Aminoalkylsilicone zum Beschichten der Zähne und zur Verhinderung von Flecken und Karies. Diese Patentschrift demonstriert, daß aminofunktionelle Gruppen die Substantivität von Polymeren auf Siliconbasis erhöhen, offenbar infolge der Wechselwirkung des positiv geladenen Stickstoffs des Amins mit den negativen Ladungen auf der Oberfläche der Zähne. Das Beispiel I dieser Patentschrift erläutert, daß Aminoalkylsilicone fester an einer Belag-beschichteten Oberfläche als Dimethicone sind. Es wird gesagt, daß die antiverfärbenden Eigenschaften der Zahnpasten von besonderer Bedeutung sind, wenn die Aminoalkylsilicone in Verbindung mit antimikrobiellen Mitteln, wie quaternären Salzen oder Bis-biguaniden, wie Chlorhexidin-digluconat, verwendet werden.
Obwohl die Zusammensetzungen dieser Patentschrift ein antimikrobielles Mittel enthalten können, sind die darin beschriebenen spezifischen antimikrobiellen Mittel (d.h. quaternäre Ammoniumverbindungen oder ein Bis-biguanid, wie Chlorhexidin-digluconat) wasserlöslich. Im Gegensatz hierzu sind die in der vorliegenden Erfindung enthaltenen antimikrobiellen Mittel lipophil. Ferner lehrt im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung diese Patentschrift nicht das Vorhandensein irgendeiner lipophilen oder irgendeiner antimikrobiellen Verbindung, zusammen mit einem Aminoalkylsilicon, in einer Ölphase der Öl-in-Wasser-Emulsionen. Diese Patentschrift bringt den Glauben zum Ausdruck, daß die Aminoalkylsilicone die Adhäsion von verfärbenden Materialien, wie Chlorhexidin-digluconat, verhindern, und, zusätzlich, die Entfernung der verfärbenden Materialien von den Zähnen erleichtern. Im Gegensatz hierzu werden die Aminoalkylsilicone der vorliegenden Erfindung zur Erhöhung der Adhäsion der lipophilen Verbindungen an der Oberfläche der Zähne verwendet.
Die US-Patentschrift 4 994 593 (Lin et al.) beschreibt eine spezifische Klasse von modifizierten Aminosiliconen, die eine reduzierte Reaktionsfähigkeit besitzen, jedoch noch positive Ladungen über einen breiten pH-Wertbereich behalten. Dieses Patent von Lin et al. umfaßt auch Zusammensetzungen, welche die modifizierten Aminosilicone verwenden. Lin et al. lehren in ihrer Patentschrift, daß Zahnpasten, welche deren Aminoalkylsilicone enthalten, zur Bildung einer hydrophoben Barriere auf der Oberfläche der Zähne verwendet werden können, welche zur Verhinderung der Verfärbung der Zähne und zur Verhinderung von Zahnhöhlungen dient. Wie in der EP-A-O 373 688, wird in der Patentschrift von Lin et al. gesagt, daß die antiverfärbenden Eigenschaften der Zahnpasten, welche die modifizierten Aminosilicone der Lin et al.-Patentschrift enthalten, von besonderer Bedeutung sind, wenn die Verbindungen der Patentschrift in Verbindung mit einem antimikrobiellen quaternären Ammoniumsalz oder Biguanid, wie Chlorhexidin-digluconat, eingesetzt werden. Lin et al. lehren in ihrer Patentschrift, daß eine steigende Anzahl von Aminoalkylgruppen pro Molekül die Substantivität des Silicons erhöht. Ferner verbessert außerdem eine Erhöhung der Ladungsdichte die Substantivität. Zahnpasten, welche die modifizierten Aminoalkylsilicone der Patentschrift von Lin et al. enthalten, sind mehr im Detail in der schwebenden Anmeldung EP-A-0 371 551 von Lin et al. beschrieben.
Die US-Patentschriften 4 243 658, 4 304 766, 4 485 090 und 4 510 127 (alle auf den Namen Chang) beschreiben eine Zahnpasta- Zusammensetzung für eine im wesentlichen reduzierende Spülung eines vorher aufgebrachten therapeutischen Mittels von den Zähnen. Die Zusammensetzung enthält zumindest 0,05 Gewichtsprozent, bevorzugter von etwa 0,1 bis 5 Gewichtsprozent eines Membranbildenden Materials, welches, wenn es auf die Oberfläche der Zähne in einer oralen Umgebung aufgebracht ist, eine im wesentlichen kontinuierliche hydrophobe Barriere darauf bildet, welche im wesentlichen die Elution des vorher aufgebrachten therapeutischen Mittels von dem Zahn reduziert. Das Membran-bildende Material kann polymer oder nichtpolymer, ionisch oder nichtionisch sein. Das nichtionische Material kann durch die Formel [R&sup8;]b-Si-[R&sup9;]4-b dargestellt werden, worin R&sup8; eine Kohlenwasserstoffgruppe sein kann und die Heteroatome enthalten kann, ausgewählt aus Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Silicium; R&sup9; ist eine Alkoxygruppe, enthaltend von 1 bis 6, und bevorzugterweise von 1 bis 3 Kohlenstoffatome; der Wert von b ist 0, 1, 2 oder 3. Die einzigen durch die Chang-Patentschriften beschriebenen therapeutischen Mittel sind Fluoridsalze; diese werden vor der Anwendung des Membran-bildenden Materials aufgebracht. Die Patentschriften von Chang scheinen nicht nahezulegen, daß irgendwelche Silicone oder irgendwelche Aminoalkylsilicone zur Erhöhung der Abscheidung einer lipophilen Verbindung auf der Oberfläche der Zähne verwendet werden können. Auch legen die Patentschriften von Chang die Kopräsenz irgendeines Silicons und lipophiler Verbindungen in einer Ölphase von Öl-in-Wasser-Emulsionen nicht nahe.
Daher sehen die oben diskutierten verwandten Gebiete keine oralen Zusammensetzungen vor, welche ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung in der Ölphase der Öl-in-Wasser-Emulsionen enthalten, oder welche eine erhöhte Abscheidung einer lipophilen Verbindung auf der Oberfläche der Zähne vorsehen, oder welche die Wirkung einer lipophilen Verbindung im Mund wirksam verlängern.
Es ist demzufolge ein Gegenstand der Erfindung, orale Zusammensetzungen vorzusehen, die eine Öl-in-Wasser-Emulsion enthalten, wobei die Emulsion ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung in einer Ölphase und einen Emulgator in einer wässerigen Phase enthält.
Es ist ein anderer Gegenstand der Erfindung, orale Zusammensetzungen vorzusehen, die eine Öl-in-Wasser-Emulsion enthalten, worin die Emulsion ein Aminoalkylsilicon und ein lipophiles antimikrobielles Mittel in der Ölphase und einen Emulgator in der wässerigen Phase enthält.
Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, orale Zusammensetzungen vorzusehen, die eine Öl-in-Wasser-Emulsion enthalten, worin die Emulsion ein Aminoalkylsilicon und ein lipophiles geschmacksverbesserndes oder wohlriechendes Mittel in der Ölphase und einen Emulgator in der wässerigen Phase enthält.
Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer oralen Zusammensetzung vorzusehen, die eine Öl-in-Wasser-Emulsion enthält, wobei die Emulsion ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung in einer Ölphase und einen Emulgator in einer wässerigen Phase enthält.
Diese und andere Gegenstände der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den anschließenden Beispielen ersichtlicher.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Die Erfindung umfaßt orale Zusammensetzungen, enthaltend eine Öl-in-Wasser-Emulsion, worin die wässerige Phase der Emulsion einen Emulgator enthält, und worin die Ölphase ein nichtcyclisches, hydrophobes Aminoalkylsilicon und eine oral verträgliche lipophile Verbindung enthält, die in dem Aminoalkylsilicon löslich ist. Die Erfindung basiert zum Teil auf der Entdeckung, daß eine Verbindung, die lipophil und in Aminoalkylsilicon löslich ist, gewonnen werden und zusammen mit dem Aminoalkylsilicon an die Oberfläche der Zähne abgegeben werden kann. Das Aminoalkylsilicon bildet auf der Oberfläche der Zähne einen zurückbleibenden Film. Nachdem gemäß der Erfindung eine lipophile Verbindung einen Teil des Films bildet, ist die Zurückhaltung der lipophilen Verbindung auf der Oberfläche der Zähne verbessert und die Wirkung der lipophilen Verbindung im Mund verlängert und erhöht. Die Erfindung ist, wann immer es gewünscht wird, brauchbar, irgendeine oral verträgliche lipophile Verbindung an die Oberfläche der Zähne abzugeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Abscheidung irgendeines in oralen Zusammensetzungen verwendeten lipophilen Mittels auf die Oberfläche der Zähne erhöht/verlängert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine lipophile Verbindung eine antimikrobielle Verbindung, z.B. Thymol. In einer solchen Ausführungsform wird, wenn man die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf die Zähne aufbringt, an die Oberfläche der Zähne ein starker antimikrobieller Film verliehen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine lipophile Verbindung ein Geschmacksmittel, und die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sorgen nach Aufbringung auf die Oberfläche der Zähne in wirksamer Weise für eine verlängerte Freisetzung des Geschmacksmittels. In dieser Ausführungsform liefern die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine verlängerte Geschmackswahrnehmung und/oder einen aufrechterhaltenen Atemerfrischungsvorteil und/oder ein Maskieren von üblen Gerüchen. Manche lipophile Verbindungen, z.B. Menthol, liefern sowohl einen antimikrobiellen und einen Atemerfrischungsvorteil.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in Zahnpasta-Cremes, oder in Gele, oder in Mundwässer inkorporiert sein. Die Zusammensetzungen können auch in Kaugummis, Zahnpasta- Sprays, abgemessenen Tropfen, kaubaren Kapseln, und dergleichen, inkorporiert sein.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können einen integralen Teil einer Zahnpasta-Creme oder eines Gels, oder eines Mundwassers ausmachen und können während des regelmäßigen Bürstens aufgebracht werden, oder die Zusammensetzungen können als eine getrennte Behandlung formuliert und verpackt sein und getrennt vor, nach, und/oder zwischen regelmäßigen Bürstzeiten aufgebracht werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Sofern nicht in der Beschreibung etwas anderes spezifiziert oder gefordert wird, sind die Prozentsätze und die Bestandteile auf das Gewicht der fertiggestellten Zusammensetzung bezogen.
Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ein nichtcyclisches hydrophobes Aminoalkylsilicon als einen wesentlichen Bestandteil. Die Aminoalkylsilicone bilden eine hydrophobe Schicht auf der Oberfläche der Zähne. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Aminoalkylsilicone Amodimethicone. Amodimethicone sind Polydimethylsiloxan-Polymere, enthaltend Aminoalkylgruppen. Die Aminoalkylgruppen können entweder herausragend (pendant) sein oder sich an einem oder mehreren Enden der Polydimethylsiloxan-Kette befinden. Ebenfalls bevorzugt sind Aminoalkylsilicone mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 und darüber.
Das Aminoalkylsilicon ist in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der Menge enthalten, die wirksam ist, eine hydrophobe Schicht auf der Oberfläche der Zähne auszubilden. Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten bevorzugterweise von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bevorzugter von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent der Aminoalkylsilicone. Die hierin verwendeten Aminoalkylsilicone sind nichtcyclisch und hydrophob. Die bevorzugten Aminoalkylsilicone enthalten zwei Basiseinheiten der Formeln 1 und 2. Die Aminoalkylsilicone können lineare, verzweigte, statistische oder Block- Copolymere sein. Die Formeln 1 und 2 sind folgende:
(R¹)m(R)nSiO(4-m-n)/2 (1)
worin 1 ≤ m + n ≤ 3,
1 ≤ n ≤ 3,
0 ≤ m ≤ 2, worin m und n ganze Zahlen bedeuten, wobei bevorzugterweise m = 2, n = 1
und
(R¹)a(R²)bSiO(4-a-b)/2 (2)
worin 1 ≤ a+b ≤ 3 und a und b ganze Zahlen sind und
worin R¹ und R² bevorzugterweise Kohlenwasserstoffe oder fluorierte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 10, noch bevorzugter mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind. Beispiele schließen Methyl, Ethyl, Phenyl, Vinyl, Trifluorpropyl und -Cyanopropyl ein. Methyl und Phenyl sind bevorzugt. R¹ und R² können auch Hydroxyl-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Acetoxy- oder andere reaktive Gruppen sein, jedoch wird es bevorzugt, daß deren Mengen niedrig sind, um eine adäquate Lagerstabilität zu fördern.
Der Wert von (4-m-n)/2 in der Formel 1 und/oder (4-a-b)/2 in der Formel 2 bedeutet das Verhältnis von Sauerstoffatomen zu Siliciumatomen, d.h. SiO1/2 bedeutet, daß ein Sauerstoffatom zwischen zwei Siliciumatomen verteilt ist. R ist definiert als
worin R³ ein zweiwertiges Alkylen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wahlweise enthaltend O-Atome, bevorzugterweise 3 bis 5 Kohlenstoffatome. R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; können verschieden oder gleich sein und H, Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die N- und/oder O-Atome enthalten, bedeuten. R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; enthalten bevorzugterweise 1 bis 10, noch bevorzugter 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Beispiele sind Methyl, Ethyl und Phenyl. X&supmin; ist ein bevorzugterweise aus der Gruppe, bestehend aus Halogenid, Hydroxid, Tosylat und anderen einwertigen Anionen, ausgewähltes Anion. Beispiele von R umfassen:
Die Konzentration der Formel (1) in dem Aminoalkylsilicon kann im Bereich von 1 bis 99 % an wiederkehrenden Einheiten, bevorzugterweise von 1 bis 60 %, bevorzugter von 5 bis 30 %, und noch bevorzugter von 5 bis 10 %, liegen. Das bevorzugte minimale Molekulargewicht des Aminoalkylsilicons der Erfindung ist 5000. Es ist erwünscht, daß das Molekulargewicht der Aminosilicon-Verbindungen etwa 5000 oder größer ist, da bei Molekulargewichten unterhalb 5000 Cyclisation eintreten kann und sich die Verbindungen in Wasser lösen können. Es ist anzunehmen, daß es wichtig ist, daß die Silicone nicht cyclisiert und nicht löslich sind, um es zu ermöglichen, sie als einen dauerhaften Film auf den Zähnen abzulagern. Wenn die Aminosilicone übermäßig in Wasser löslich sind, wird angenommen, daß der Film zu rasch von den Zähnen abgewaschen wird.
Es existiert keine theoretische Obergrenze für die Molekulargewichte der Silicone, so lange sie auf dem Zahnschmelz durch Bürsten oder Kauwirkung oder Spülen aufgebracht sind. Die Molekulargewichte werden dazu neigen, innerhalb des Bereiches von 5000 bis 100 000, bevorzugterweise von 5000 bis 30 000, zu liegen. Je- Jedoch können Molekulargewichte bis zu 1 000 000 oder darüber betragen. Besonders bevorzugt sind Zusammensetzungen mit durchschnittlichen Molekulargewichten von Aminoalkylsiliconen in den obigen Bereichen. Silicone von hohen und niedrigen Molekulargewichten können miteinander vermischt werden, um Mischungen der gewünschten Viskosität zu erhalten. Eine Viskosität für das Aminoalkylsilicon im Bereich von 50.10&supmin;³ Pa.s (cps) bis 3000.10&supmin;³ Pa.s (cps) wird bevorzugt.
In der bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung bevorzugterweise eine Öl-in-Wasser-Emulsion, welche in einer Öl-Phase eine folgende Mischung einschließt:
(I) Von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bevorzugter von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent eines Organosiloxan-Polymeren, welches enthält:
a) Zumindest eine Einheit der Formel 3
worin a einen Wert von 0 bis 2 und n einen Wert von 0 bis 5 aufweist,
R&sup7; ein einwertiger Rest ist,
R&sup8; einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
R&sup9;, R¹&sup0; und R¹¹ gleich oder verschieden sein können und aus den nachfolgenden Gruppen
H, -CH&sub2;- -R¹² und R¹²
ausgewählt sind,
worin R¹² ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest oder Wasserstoff ist und
b) zumindest eine Einheit der Formel 4,
(R¹³)a(R¹&sup4;)cSiO(4-a-c)/2 (4)
worin R¹³ und R¹&sup4; gleiche oder verschiedene einwertige Reste sind,
a und c ganze Zahlen bedeuten, ausgewählt aus der Gruppe von 0, 1, 2 und 3,
und a+c den Wert 0, 1, 2 oder 3 aufweist, und
(II) von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, bevorzugter von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent einer oral verträglichen lipophilen Verbindung, bevorzugterweise einer lipophilen antimikrobiellen Verbindung oder eines lipophilen schmackhaftmachenden Bestandteils.
Jeder Rest R&sup7; kann unabhängig ein Kohlenwasserstoffrest, ein halogenierter Kohlenwasserstoffrest, Wasserstoff, Hydroxyl oder Alkenyl sein. Bevorzugterweise enthält R&sup7; von 1 bis 10 und gerade von 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Beispiele von R&sup7; sind Methyl, Phenyl oder Trifluorpropyl.
Jeder Rest R&sup8; enthält unabhängig bevorzugt einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen. Beispiele sind Propylen und Butylen. Bevorzugterweise enthält R&sup8; nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome.
R¹² ist bevorzugterweise aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl oder Phenyl, ausgewählt. Bevorzugterweise enthält R¹² 10 oder weniger Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 4 Kohlenstoffatome oder weniger.
Bevorzugterweise sind R¹³ und R¹&sup4; unabhängig aus der Gruppe bestehend aus Kohlenwasserstoffresten, halogenierten Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, Hydroxyl und Alkoxylen, ausgewählt. Es wird bevorzugt, daß R¹³ und R¹&sup4; von 1 bis 10, bevorzugterweise von 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten. Besonders bevorzugte R¹³- und R¹&sup4;-Gruppen sind unabhängig aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Phenyl und Trifluorpropyl ausgewählt.
Bevorzugterweise hat a+c den Wert 2.
Beispielsweise kann das Organopolysiloxan-Polymere, das zumindest eine Einheit der Formel 3 und eine Einheit der Formel 4 enthält, in einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung verwendet werden.
Beispiele der Formel 3 sind:
Der Gehalt der Formel 3 in dem Polymeren liegt im Bereich von 0,5 % und bis zu 60 % an wiederkehrender Einheit, bevorzugterweise zwischen 1 und 30 %, besonders bevorzugt von 5 bis 15 % an wiederkehrender Einheit. Aus oben angegebenen Gründen, liegt das Molekulargewicht bevorzugterweise über etwa 5000.
Das Molekulargewicht der bevorzugten Verbindung beträgt bevorzugterweise zwischen 5000 und 100 000, bevorzugt zwischen 5000 und 30 000, obwohl es bis zu 1 000 000 oder darüber betragen kann. Ein Beispiel eines solchen Polysiloxans ist folgendes:
Mit Ausnahme der ethoxylierten und propoxylierten weiter unten diskutierten Verbindungen, sind die Aminoalkylsilicon-Verbindungen zum größten Teil bekannt. Verfahren zur Herstellung von Aminoalkylsiliconen sind beispielsweise in der US-Patentschrift 2 930 809 (Jex et al.) beschrieben.
Die Aminoalkylpolysiloxane der Erfindung können endständig abgeschlossen sein. Falls endständig abgeschlossen, enthält eine oder mehrere der endständig abschließenden Gruppen, Re, bevorzugterweise ein oder mehrere Stickstoffatome. Beispielsweise kann Re -(CH&sub2;)&sub3;NH&sub2; oder -(CH&sub2;)&sub3;NHCH&sub2;CH&sub2;NH&sub2; sein.
Wie bereits oben angegeben, ist eine bevorzugte Klasse von Aminoalkylpolysiloxanen diejenige der Amodimethicone. Amodimethicone sind Aminoalkyl-Gruppen enthaltende Polydimethylsiloxan-Polymere. Die Aminoalkyl-Gruppen können beispielsweise n-Propylamin oder n-Propyl-N-ethylendiamin sein und diese können entweder herausragend sein oder an einem oder mehreren Enden der Polydimethylsiloxan-Kette liegen. Die Amingruppen veranlassen das Amodimethicon-Polymere, eine netzpositive Ladung in wässerigen Systemen über einen weiten Bereich von pH-Werten, nämlich von pH-Werten in einem Bereich von 1 bis 10, zu entwickeln. Beispiele von Amodimethiconen schließen Dow Corning's DC-929, DC-Q2-7224 und Q2-8075, ein. Diese Polymere enthalten Aminoalkyl-Gruppen, befestigt an einer überwiegend Polydimethylsiloxan-Struktur. Die typische Struktur von Q2-8075-Aminoalkyl-Gruppen enthaltenden Einheiten ist folgende:
Die in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugten Amodimethicone werden beispielhaft durch die nachfolgende Formel 5 wiedergegeben: Formel 5
Eine besondere Klasse von Aminosiliconen sind ethoxylierte und propoxylierte Aminosilicon-Verbindungen, wie die folgende ethoxylierte Verbindung:
Diese Verbindungen haben infolge der Anwesenheit von Hydroxypropyl- und Hydroxyethyl-Gruppen eine geringere Tendenz, mit Aldehyd-Geschmacksmitteln zu reagieren. Diese Verbindungen werden vollständiger in der US-Patentschrift 4 994 593 (Lin et al.) und in der EP-A-371 551 (Lin et al.) beschrieben.
Die Substantivität von verschiedenen Dimethiconen und Amodimethiconen, wie sie in der nachstehenden Tabelle angegeben werden, wurde in der EP-A-0 373 688 untersucht. Die prozentuale Reduktion in den Säurelösungswerten in der nachfolgenden Tabelle zeigt die verbesserte Wirksamkeit der aminofunktionellen Silicone gegenüber den Alkylsiliconen in der Abscheidung auf eine Zahnschmelzoberfläche, und schützt daher dieselbe vor Karies. Silicon-Polymeres Molekulargewicht % Reduktion in Säurelösung Molprozent Alkylamin Dimethicone: Union Carbide SWS-Silicone Petrarch Sys. Amodimethicone: Enständig abgeschlossen mit Methoxylgruppe Hydroxylgruppe Pendant Dow Corning (Pendant Amine Hydroxyl-Endgruppen) Verbindung von Formel 5 Niedrig R¹ = n-Propylamin R² = n-Propyl-N-ethylendiamin DIMETHICON (POLYDIMETHYLSILOXAN) AMODIMETHICONE, ENDSTÄNDIG ABGESCHLOSSEN AMODIMETHICON, PENDANT
Für R¹, R = CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;NH&sub2;
Für R², R = CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;NHCH&sub2;CH&sub2;NH&sub2;
Wie durch die Ergebnisse in der obigen Tabelle gezeigt wird, besteht eine Wechselbeziehung zwischen dem Prozentgehalt an Alkylamin im Aminoalkylsilicon und der Fähigkeit des Silicons, einen hydrophoben Film zu bilden.
In den Siliconen mit Methoxy-Endkappen kann sich die Methoxygruppe ferner für eine Verbindung der Polymeren zum Schmelz durch eine kovalente Bindung eignen und dadurch die Polymer-Substantivität erhöhen. Die Bezeichnung DC-929 bedeutet eine kommerziell verfügbare Emulsion eines Polyalkylsilicons mit niedrigem Pendantamin-Gehalt und Hydroxyl-Endgruppen. Hydroxyl-Endgruppen können auch die Ablagerung in einer Weise, ähnlich derjenigen der Methoxylgruppen, erhöhen.
Als eine Klasse sind Aminoalkylsilicone fester am Zahnschmelz als Dimethicone. Die festesten Aminosilicon-Polymere sind diejenigen, welche mehr als 3 % Alkylamin, herausragend mit der Polydimethylsiloxan-Hauptkette verknüpft, besitzen.
Der zweite wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist eine lipophile Verbindung, welche zusammen mit einem Aminoalkylsilicon in der Ölphase der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten ist. Eine lipophile Verbindung, wie hierin definiert, ist eine Verbindung, welche sich in fettartigen Lösungsmitteln löst. Während die für eine Verwendung hierin geeigneten Verbindungen eine minimale Löslichkeit in Wasser haben können, ist deren Löslichkeit in fettartigen Lösungsmitteln größer. Im allgemeinen sollte die Löslichkeit einer lipophilen Verbindung in einem fettartigen Lösungsmittel hoch genug sein, um zumindest 1 % Lösung der Verbindung in dem fettartigen Lösungsmittel herzustellen. Ferner sollte die lipophile Verbindung in dem ausgewählten Aminoalkylsilicon löslich sein. Bevorzugterweise beträgt die minimale Löslichkeit der lipophilen Verbindung in dem Aminoalkylsilicon zumindest 0,01 g der Verbindung pro 1 g des Silicons.
Die lipophile Verbindung kann irgendein in oralen Zusammensetzungen erwünschter lipophiler Bestandteil sein, so lange wie die Verbindung den oben angegebenen Löslichkeitsanforderungen genügt. Die Lipophilität der Verbindung und ihre Löslichkeit in dem Aminoalkylsilicon sind entscheidend für die Erzielung einer erhöhten Abscheidung und einer restlichen Wirkung. Die lipophile Verbindung wird, zusammen mit dem Aminoalkylsilicon, an die Oberfläche der Zähne geliefert und abgeschieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die lipophile Verbindung ein lipophiles antimikrobielles Mittel. Geeignete antimikrobielle Mittel umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Thymol, Menthol, Triclosan, (Irgasan DP300 von Ciba-Geigy), 4-Hexylresorcinol, Phenol, Eucalyptol, Benzoesäure, Benzoylperoxid, Butylparaben, Methylparaben, Propylparaben, und Mischungen derselben. Salicylamide (einschließend Salicylanilide und Salicylanilide mit Halogenen als Substituenten) sind auch lipophil und können geeigneterweise in der Ölphase der vorliegenden Emulsionen verwendet werden. Coburn et al. beschreibt Salicylamide in den US-Patentschriften 4 358 443 und 4 287 191, die durch diesen Hinweis hierin aufgenommen sind.
Die lipophile Verbindung kann auch ein Geschmacks- oder Geruchsmittel sein. Beispiele derartiger Materialien sind Wintergrünöl, Oreganoöl, Lorbeerblattöl, Pfefferminzöl, Öl von grüner Minze, Nelkenöl, Salbeiöl, Sassafrasöl, Zitronenöl, Orangenöl, Anisöl, Benzaldehyd, Bittermandelöl, Kampfer, Zederblattöl, Majoranöl, Zitronellenöl, Lavendelöl, Senföl, Kiefernöl, Fichtennadelöl, Rosmarinöl, Thymianöl, Zimtblattöl, und Mischungen derselben, so lange die obigen Verbindungen in dem Aminoalkylsilicon löslich sind.
Selbstverständlich können andere lipophile Verbindungen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden, so lang sie oral annehmbar sind und den oben angegebenen Löslichkeitsanforderungen genügen. Auch Mischungen von lipophilen Verbindungen können verwendet werden.
Die Menge der lipophilen Verbindung in den vorliegenden Zusammensetzungen liegt typischerweise im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, bevorzugter von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent. Im allgemeinen existiert keine obere Grenze für die Konzentration der lipophilen Verbindung. Es wurde festgestellt, daß die erhöhte Konzentration der lipophilen Verbindung in der Ölphase zu einer erhöhten Abscheidung führt. Wenn jedoch einmal die Konzentration die Löslichkeit der antimikrobiellen Verbindung in dem Aminoalkylsilicon übersteigt, wird keine weitere Erhöhung der Abscheidung beobachtet.
Wenn die lipophile Verbindung eine phenolische antimikrobielle Verbindung (z.B. Thymol oder Triclosan) ist, sind bevorzugterweise zumindest 0,05 %, besonders bevorzugt 0,1 bis 3 % in den Zusammensetzungen enthalten, um einen antimikrobiellen Vorteil bei einem Kostenoptimum zu liefern. Salicylamide werden typischerweise in der Menge von zumindest 0,01 %, bevorzugterweise von 0,05 bis 3 %, besonders bevorzugt von 0,1 bis 2 %, verwendet. Wenn die lipophile Verbindung ein Geschmacksmittel ist, liegt die Menge typischerweise im Bereich von 0,01 bis 5 %, bevorzugterweise von 0,1 bis 3 %. Es sei bemerkt, daß manche lipophilen Verbindungen, beispielsweise Menthol, sowohl eine antimikrobielle als auch eine Geschmacksfunktion erfüllen können.
Die wässerige Phase der Öl-in-Wasser-Emulsion der vorliegenden Zusammensetzungen enthält einen Emulgator. Nichtionische Surfactants und/oder kationische Surfactants sind bevorzugte Emulgatoren, obwohl anionische Surfactants, wie Sarcosinate, ebenfalls eingesetzt werden können. Surfactants müssen oral verträglich sein.
Beispiele von geeigneten Surfactants schließen die nachfolgenden ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt:
(i) Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit verschiedenen damit reaktiven Wasserstoff-enthaltenden Verbindungen mit langen hydrophoben Ketten (z.B. aliphatische Ketten von etwa 12 bis 20 Kohlenstoffatomen), welche Kondensationsprodukte hydrophile Polyoxyethylen-Anteile enthalten, wie Kondensationsprodukte von Poly(ethylenoxid) mit Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettamiden, mehrwertigen Alkoholen (z.B. Sorbitanmonostearat, Sorbitanoleat), Alkylphenolen (z.B. Tergitol -Materialien und Polypropylenoxid oder Polyoxybutylen (z.B. Pluronic -Materialien). Ebenfalls eingeschlossen sind die Reaktionsprodukte von Ethylenoxid mit langkettigen tertiären Dialkylsulfoxiden.
(ii) Aminoxide, wie Decyl-N,N-dimethylaminoxid, Lauryl-N,N- dimethylaminoxid, Stearyl-N,N-dimethylaminoxid, Oleyl-N,N-dimethylaminoxid, Coco-N,N-dihydroxyethylaminoxid, Cetyl-N,N-dihydroxyethylamin-N,N-dihydroxyethylaminoxid, Oleyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und Mischungen derselben. Besonders bevorzugt unter den Aminoxiden sind Dimethylcocoaminoxid, Dimethyllaurylaminoxid und Cocoalkyldimethylaminoxid (Aromox -Materialien von AKZO);
(iii) Polysorbate, z.B. Tween 40 und Tween 80 (Hercules);
(iv) Sorbitanstearate, Sorbitanmonooleate, etc.;
(v) Sarcosinate, z.B. Natriumcocoylsarcosinat, Natriumlauroylsarcosinat (Hamposyl-95 von W.R. Grace);
(vi) kationische Surfactants können quaternäre Ammonium- Verbindungen sein, enthaltend eine C&sub8;- bis C&sub1;&sub8;-Alkylkette. Beispiele umfassen Cetylpyridiniumchlorid, Cetyltrimethylammoniumbromid, Di-isobutyl-phenoxy-ethoxy-ethyl-dimethyl-benzylammoniumchlorid und Kokosnußalkyl-trimethylammoniumnitrat.
Bevorzugte Surfactants sind nichtionische Surfactants, aus Gründen der optimalen Wirkungsweise, insbesondere Polyoxypropylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymere und Polyoxyethylen-Polyoxybutylen-Blockcopolymere, wie Pluronic -Materialien (BASF), und Polyoxyethylen-Derivate eines Fettalkohols mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen, worin die Polyoxyethylen-Ketten für etwa 50 bis etwa 90 % des Molekulargewichts des Surfactants (beschrieben in der US-Patentschrift 4 465 661) verantwortlich sind. Ebenso bevorzugt sind Aminoxide infolge ihrer guten emulgierenden Wirkungsweise.
Surfactants sind in einer Menge zugegen, die wirksam ist, die Silicon/Lipophile Verbindung-Mischung zu emulgieren. Die Konzentration des Surfactants variiert in Abhängigkeit von der besonderen Identität des Surfactants. Im allgemeinen können Surfactants innerhalb des Bereiches von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, bevorzugterweise im Bereich von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 3 % Gewichtsprozent, vorhanden sein.
Die relativen Mengen einer lipophilen Verbindung, eines Aminoalkylsilicons und eines Emulgators in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen variieren in Abhängigkeit von der besonderen lipophilen Verbindung, dem besonderen Aminoalkylsilicon und dem Grad der Löslichkeit der lipophilen Verbindung in dem Aminoalkylsilicon, und der Stabilität der resultierenden Öl-in-Wasser-Emulsion.
Obwohl eine Bindung an eine Theorie nicht erwünscht ist, wird angenommen, daß der Übergang der Aminoalkylsilicon/Lipophile Verbindung-Mischung zu der Oberfläche der Zähne, zum Teil, von der Stabilität der Emulsion abhängt. Es wurde festgestellt, daß die Ablagerung abnimmt, wenn eine Mikroemulsion (eine ultrastabile Emulsion) gebildet wird. Es wird angenommen, daß eine erhöhte Menge des Emulgators zu einer verringerten Tröpfchengröße eines Aminoalkylsilicons führt und die Bildung einer Mikroemulsion liefern kann. Es wird angenommen, daß es in einer ultrastabilen Emulsion (oder einer Mikroemulsion) für das Silicon (und einer lipophilen Verbindung zusammen damit) schwieriger wird, sich von der wässerigen Phase zu trennen, um sich auf der Oberfläche der Zähne abzuscheiden.
Daher sind einerseits die relativen Mengen des Aminoalkylsilicons, der lipophilen Verbindung und des Emulgators bevorzugterweise derart, daß die Bildung einer Mikroemulsion vermieden wird, so daß die Aminoalkylsilicon/Lipophile Verbindung-Mischung die Emulsion leicht verlassen und sich auf der Oberfläche der Zähne nach der Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auf der Oberfläche abscheiden kann.
Andererseits sollten die Emulsionen ausreichend stabil sein, so daß sich das Öl beim Stehenlassen nicht abtrennt. Dies ist besonders für Zahnpasta-Formulierungen wichtig, wo sofort, nachdem die Abtrennung erfolgt, die Emulsion durch Schütteln der Zusammensetzung nicht mehr wiederhergestellt werden kann. In dieser Hinsicht wurde festgestellt, daß der Zusatz eines Verdikkungsmittels die Stabilität der Emulsionen durch Verhinderung der Abscheidung der Ölphase erhöht, jedoch die Abscheidung des Aminoalkylsilicons und der lipophilen Verbindung durch die Gegenwart des Verdickungsmittels nicht nachteilig beeinflußt wird. Daher enthalten die Zusammensetzungen der Erfindung bevorzugterweise ein Verdickungsmittel, bevorzugterweise in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10 %. Für die Verwendung in den Zusammensetzungen der Erfindung geeignete Verdickungsmittel schließen Hydroxyethylcellulose (Natrosol ), Natriumcarboxymethylcellulose und Hydroxypropylcellulose (Klucel ) als auch Xanthangummis, Kieselerde, Akazie, Irländisches Moos und Traganth-Gummi.
Bevorzugterweise liegt das Gewichtsverhältnis der Menge an lipophiler Verbindung zu der Menge an Aminoalkylsilicon in einem Bereich von 1 : 10 bis 1 : 2.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Öl-in-Wasser- Emulsionen wie folgt hergestellt. Zuerst wird eine Mischung eines Aminoalkylsilicons und einer lipophilen Verbindung hergestellt. Obwohl ein Erhitzen nicht notwendig sein muß, wenn Silicone mit niedriger Viskosität verwendet werden, wird das Aminoalkylsilicon im allgemeinen erhitzt, typischerweise bis etwa 30º bis 80ºC, besonders bevorzugt bis etwa 50º bis 70ºC. Wenn das Aminoalkylsilicon ein Feststoff oder eine hochviskose Verbindung ist, wird es geschmolzen. Die gewünschte Menge einer lipophilen Verbindung wird zu dem Aminoalkylsilicon zugegeben. Die resultierende Mischung wird gerührt, typischerweise unter Verwendung eines Überkopfmischers, bis die lipophile Verbindung in dem Aminoalkylsilicon aufgelöst ist. Die resultierende Lösung, welche das Aminoalkylsilicon und die lipophile Verbindung enthält, wird dann zugesetzt, langsam, zu einer wässerigen Phase, enthaltend einen Emulgator. Die Zugabe wird unter Rühren durchgeführt, bevorzugterweise unter Rühren mit einem Rührer von hoher Scherung, gewöhnlich bei 250 bis 2000 UpM, bevorzugterweise bei 500 bis 1500 UpM. Das Rühren wird fortgesetzt, bis eine sichtbar stabile Emulsion gebildet ist, typischerweise für etwa 10 bis 90 Minuten, bevorzugterweise für etwa 10 bis 30 Minuten. Anschließend wird die so erhaltene konzentrierte Emulsion mit Wasser verdünnt, um eine Zusammensetzung zu erzielen, welche die gewünschte Menge des Aminoalkylsilicons enthält. Die Zusammensetzung wird erneut einem Rühren mit hoher Scherung für annähernd 10 bis 60 Minuten, typischerweise für etwa 30 Minuten, unterworfen, um eine gute Emulgierung sicherzustellen.
Andererseits kann eine leicht unterschiedliche Methode verwendet werden, wie die folgende. Die Aminoalkylsilicon/Lipophile Verbindung-Mischung wird wie oben beschrieben hergestellt. Eine aufgeschlämmte Paste wird dann hergestellt, enthaltend annähernd gleiche Gewichte an Emulgator und Wasser, durch Rühren des Wassers und des Emulgators, bevorzugterweise mit einem Überkopfrührer. Anschließend wird die Silicon/Lipophile Verbindung-Mischung langsam (im Verlaufe von 30 Minuten bis 2 Stunden) tropfenweise zu der Emulgator/Wasser-Aufschlämmung unter Rühren mit hoher Scherung (250 bis 2000 UpM, bevorzugterweise bei 500 bis 1500 UpM) zugegeben. Gleichzeitig wird Wasser tropfenweise zu der sich bildenden Emulsion zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe der Silicon/Lipophile Verbindung-Mischung wird das restliche Wasser zugesetzt und man läßt die Mischung sich für zusätzliche 10 Minuten bis zu einer Stunde mischen. Die Gesamtmenge des zuzusetzenden Wassers ist angenähert die Hälfte des Wassergehalts der Endemulsion. Nachher wird die Emulsion mit Wasser zur Erzielung einer Zusammensetzung verdünnt, welche die gewünschte Menge des Aminoalkylsilicons enthält. Die Zusammensetzung wird erneut einem Rühren mit hoher Scherung für angenähert 10 bis 60 Minuten, typischerweise für etwa 30 Minuten, unterworfen, um eine gute Emulgierung sicherzustellen.
Es wurde als Teil der vorliegenden Erfindung entdeckt, daß, überraschenderweise, der pH-Wert der Emulsion in Bezug zu dem Grad der Abscheidung der lipophilen Verbindung auf die Oberfläche der Zähne steht. Daher ist der pH-Wert der Emulsion bevorzugterweise zumindest 5, bevorzugterweise von 5 bis 10, und insbesondere von 6 bis 9, um eine optimale Abscheidung zu erzielen. Der optimale pH-Wert ist bevorzugterweise zumindest 7,0, z.B. 7,0 bis 8,5. Der pH-Wert der Emulsion kann mit herkömmlichen Säuren und Basen, z.B. HCl und NaOH, eingestellt werden.
Die bevorzugten oralen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind in der Form von Zahnpastacremes, oder Gelen, oder Meßtropfen. Typischerweise in Zahnpasten und Gelen enthaltene Bestandteile können in Zahnpasta- und Gel-Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit der Erfindung enthalten sein. Geeignete Bestandteile schließen abschleifende polierende Materialien, schäumende Mittel, Geschmacksmittel, Feuchthaltemittel, Bindemittel, süßende Mittel, und Wasser, ein.
Abschleifende Mittel, welche in den Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden können, umfassen Tonerde und Hydrate derselben, wie α-Aluminiumoxid.Trihydrat, Magnesiumtrisilicat, Magnesiumcarbonat, Aluminosilicate, wie calciniertes Aluminiumsilicat und Aluminiumsilicat, Calciumcarbonat, Zirkoniumsilicat, Polymethylmethacrylat, pulverisiertes Polyethylen, Kieselerde- Xerogele, Hydrogele und Aerogele, und dergleichen. Als abschleifende Mittel sind auch Calciumpyrophosphat, unlösliches Natriummetaphosphat, Calciumcarbonat, Dicalciumorthophosphat, teilchenförmiger Hydroxyapatit, und dergleichen, geeignet. In Abhängigkeit von der Form, welche die orale Zusammensetzung nehmen soll, kann das abschleifende Mittel in einer Menge im Bereich von 0 bis 70 Gewichtsprozent, bevorzugterweise von 1 bis 70 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 10 bis 70 Gewichtsprozent, insbesondere für Zahnpasten, vorhanden sein.
Für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung ins Auge gefaßte Feuchthaltemittel schließen Glycerin, Polyol, Sorbit, Xylol, Polyethylenglykole, Propylenglykol, hydrierte partiell hydrolysierte Polysaccharide, und dergleichen, ein. Die Feuchthaltemittel sind im allgemeinen in Mengen im Bereich von 0 bis 80 Gewichtsprozent, bevorzugt von 5 bis 70 Gewichtsprozent, insbesondere für Zahnpasten, vorhanden.
Für die Verwendung in der vorliegenden Zahnpasta geeignete Süßstoffe enthalten Saccharin, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 % bis 5 %.
Bestimmte Pyrophosphate und andere Polyphosphat-Salze wurden in den US-Patentschriften 4 515 772 und 4 627 977 als brauchbare Antizahnstein-Mittel beschrieben. Diese enthalten Di- und Tetra-alkalimetallpyrophosphate, worin die Alkalimetalle, bevorzugterweise aus der Gruppe bestehend aus Natrium und Kalium, ausgewählt sind. Polyphosphat-Salze können im allgemeinen in der Menge vorhanden sein, daß sie zumindest 0,5 % Polyphosphat-Anionen liefert, wobei die obere Grenze etwa 10 %, bevorzugterweise etwa 7,5 %, beträgt.
Zinksalze sind in den US-Patentschriften 4 100 269, 4 416 867, 4 425 325 und 4 339 432 als Antizahnstein- und Antiplaque-Mittel beschrieben. Bevorzugte Zusammensetzungen der Erfindung enthalten Zinksalze, insbesondere Zinkcitrat. Die Zinkverbindungen können in den Zusammensetzungen in Mengen vorhanden sein, die ausreichen, um etwa 0,01 % bis etwa 4 % Zink, oder bevorzugterweise etwa 0,05 % bis etwa 1 % Zinkion, zu liefern.
In Zahnpasten verwendete Fluoridquellen, wie Natriumfluorid, Zinn(II)-fluorid, Natriummonofluorphosphat, Zinkammoniumfluorid, Zinnammoniumfluorid, Calciumfluorid und Cobaltammoniumfluorid können zur Lieferung eines Antikaries-Nutzens enthalten sein, und sind dies bevorzugterweise auch. Bevorzugte Zusammensetzungen der Erfindung enthalten die Fluoridquelle. Fluoridionen sind typischerweise mit einem Gehalt im Bereich von 0 bis 1500 ppm, bevorzugterweise von 50 bis 1500 ppm, vorgesehen, obwohl höhere Gehalte bis zu etwa 3000 ppm verwendet werden können.
Geschmacksstoffe sind gewöhnlich in Zahnpasten in geringen Mengen enthalten, wie beispielsweise in Mengen von 0,01 bis etwa 5 Gewichtsprozent, insbesondere von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent.
Wasserlösliche antibakterielle Mittel, wie Chlorhexidindigluconat, antibakterielle quaternäre Ammonium-Verbindungen und wasserlösliche Quellen von bestimmten Metallionen, wie Zink, Kupfer, Silber und zweiwertiges Zinn (z.B. Zink-, Kupfer- und Zinn(II)-chlorid, und Silbernitrat) können ebenfalls enthalten sein.
Titandioxid ist ein geeigneter Weißmacher.
Für Zahnpasten geeignete Farben/Farbstoffe, d.h. FD&C Blue #1, FD&C Yellow #10, FD&C Red #40, etc., können in den Zahnpasten der Erfindung verwendet werden.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können verschiedene andere wahlfreie Bestandteile enthalten sein, wie antimikrobielle Mittel, Antioxidantien, Vitamine, wie Vitamin C und E, andere Antiplaque-Mittel, wie Zinn(II)-salze, Kupfersalze, Strontiumsalze und Magnesiumsalze. Ebenso können pH-Wert einstellende Mittel, Antikaries-Mittel, wie Harnstoff, Calciumglycerophosphat, Natriumtrimetaphosphat, hydrophile Silicon-Polymere, Pflanzenextrakte, desensitivierende Mittel für empfindliche Zähne, wie Kaliumnitrat und Kaliumcitrat, und Mischungen derselben, enthalten sein.
Die für Zahnpasten geeigneten, oben erwähnten Bestandteile sind im allgemeinen für Gele geeignet, wie dies für einen Fachmann auf dem Gebiet der Zahnpasta- und der Gelformulierung einleuchtend ist. Daher sind Hinweise auf Zahnpasten dahingehend zu deuten, daß sie auch für Gele anwendbar sind, ausgenommen, wo etwas anderes vermerkt wird.
Typischerweise enthalten Mundwässer eine Wasser/Alkohol- Lösung, Geschmacksstoff, Feuchthaltemittel, Versüßungsmittel, schäumende Mittel und Farbstoff. Die oben erwähnten entsprechenden Verbindungen, welche in Zahnpasten verwendet werden, sind im allgemeinen ebenso gut innerhalb der obigen Bereiche für Mundwässer geeignet. Das Mundwasser kann Ethanol in einer Menge im Bereich von 0 bis 60 Gewichtsprozent, bevorzugt von 5 bis 30 Gewichtsprozent, enthalten, jedoch sollte Alkohol nicht in solchen Mengen vorhanden sein, die auf die Stabilität der Emulsion schädlich einwirken.
Die erfindungsgemäßen Emulsionen sind in Zahnpasta oder Kaugummi oder in Pastillen-Zusammensetzungen in der gleichen Weise inkorporiert, wie irgendein anderer Bestandteil in derartigen Zusammensetzungen. Beispielsweise wird die Emulsion in Zahnpasta-Präparate unter Rühren zu der ganzen Zahnpasta-Mischung zugegeben. Die Wassermenge in der Emulsion wird durch die Mengen an Silicon und anderen Komponenten bestimmt. Im allgemeinen liegt die Menge in einem Bereich von etwa 65 % bis etwa 99 %, besonders bevorzugt von etwa 80 % bis 99 %. Die Menge an in der Zubereitung der Emulsion verwendetem Wasser sollte die Wassermenge in der endgültigen Zusammensetzung nicht übersteigen.
Die folgenden spezifischen Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, jedoch ist diese nicht darauf beschränkt.

BEISPIELE

MATERIALIEN UND VERFAHREN

Plaque- und Zahnsteininhibierung

Das folgende Verfahren wurde zur Bestimmung der Inhibierung des Plaque-Wachstums und der nachfolgenden Zahnsteinbildung nach einer einzigen Anwendung der Emulsionen auf die Glasstäbe verwendet.
Die Emulsionen wurden auf die ersten 40 mm eines 60 mm × 3 mm Glasstabs durch Bürsten des Stabes mit einer weichborstigen Zahnbürste, wiederholt gesättigt mit der Testlösung für 1 Minute, aufgebracht. Die behandelten Stäbe (dreifache Proben) wurden mit destilliertem Wasser (30 Sekunden) gespült und dann in ein Gummiseptum mit einem 2 mm-Loch placiert (Septum befestigt an der inneren Oberfläche der Phiolenkappe). Diese Stäbe wurden nachher in eine 6-Drachmen-Phiole (6 dram vial), enthaltend 20 ml Wachstumsmedium mit 1,0 % Saccharose, geimpft mit S. sobrinus (siehe PLAQUE-WACHSTUM-Abschnitt) eingeführt. Übernachtwachstumsmedium-Zusammensetzung Bestandteil Trypticase-Pepton Hefeextrakt Kaliumphosphat: Monobasisch Dibasisch Natriumchlorid Saccharose Natriumbicarbonat Calciumchlorid Magnesiumsulfat Mangan(II)-sulfat Wasser
Alle Proben wurde in einem Wasserbad von 37ºC 20 Stunden lang inkubiert. Die mit Plaque beschichteten Stäbe wurden dann entfernt, in steriles Wasser eingetaucht (30 Sekunden unter schnellem Drehen) und in frisches steriles Wachstumsmedium, das 0,5 % Saccharose enthielt, placiert. Diese Proben wurden zusätzliche 24 Stunden bei 37ºC inkubiert.
Zur Bestimmung des Wachstums oder der Inhibierung von Plaque nach einer einzigen Anwendung der Emulsion, wurden Stäbe, die 48 Stunden Plaque-Wachstum enthielten, mit destilliertem Wasser gespült und später über Nacht in einem Vakuumexsikkator über Phosphorpentoxid getrocknet. Die Plaque-Akkumulierung wurde mittels der weiter unten unter "PLAQUE-BESTIMMUNG" diskutierten Trockengewichtsmethode bestimmt.
Um festzulegen, ob eine Reduktion im Plaque-Wachstum zu einer Reduktion der Zahnsteinbildung führt, wurden noch einmal hergestellte Proben der obigen Plaque-beschichteten Stäbe (48 Stunden) ohne weitere Behandlung in einer Speichel-verhärtenden Lösung, wie weiter unten beschrieben (siehe PLAQUE-MINERALISIE- RUNG), mineralisiert. Die Zahnsteinbildung wurde durch Bestimmung der Menge des in der mineralisierten Plaque enthaltenen Calciumphosphats (siehe ZAHNSTEIN-BESTIMMUNG) bewertet.

Plaque-Wachstum

Eine gefrorene Stammkultur von S. sobrinus 6715-14 wurde bei Raumtemperatur aufgetaut. Gefrorene Kultur-Zusammensetzung Bestandteil Trypticase-Pepton Hefeextrakt Kaliumphosphat: Monobasisch Dibasisch Natriumchlorid Glucose Natriumbicarbonat Dimethylsulfoxid Streptomycinsulfat Wasser
a) Das Medium enthält S. sobrinus (O.D. 600 nm von 0,20)
5 ml der Stammkultur wurden zu 20 ml Samenmedium, enthalten in einem 20 ml x 150 mm-Reagenzröhrchen, zugefügt und bei 37ºC angenähert 4 bis 6 Stunden inkubiert, um eine optische Dichte (600 ml) von 0,35 zu erzielen. Samenmedium-Zusammensetzung Bestandteil Trypticase-Pepton Hefeextrakt Kaliumphosphat: Monobasisch Dibasisch Natriumchlorid Dextrose Natriumbicarbonat Wasser
Der Gehalt der Samenkultur wurde dann zu 1 Liter des sterilen Wachstumsmediums, enthaltend 1,0 % Saccharose (oben beschrieben) zugegeben. Nach 20 Minuten langem Mischen bei Raumtemperatur zur Erzielung von Homogenität wurden 20 ml inokuliertes Medium zu einer sterilen 6-Drachmen-Phiole, enthaltend einen 60 mm x 3 mm - Glasstab, hängend von einer Septum-Kappe, zugegeben. Alle Proben wurden in einem Wasserbad von 37ºC 20 Stunden lang inkubiert, wonach die Stäbe entfernt, in steriles destilliertes Wasser eingetaucht (30 Sekunden mit sanften Wirbeln) wurden und in frisches steriles Wachstumsmedium, das 0,5 % Saccharose enthielt, placiert. Diese Proben wurden dann weitere 24 Stunden lang bei 37ºC inkubiert.

Plaque-Mineralisierung

Dreifach-Proben von zwei Tage lang mit Plaque beschichteten Stäben wurden in 20 ml steriles destilliertes Wasser 30 Sekunden lang unter sanftem Wirbeln zur Entfernung von restlichem Wachstumsmedium eingetaucht, anschließend in die Kontrolle der Behandlungslösungen (20 ml) 30 Sekunden lang placiert, erneut mit sterilem Wasser gespült (30 Sekunden), in Speichel-ergänzte calcifizierende Lösung (20 ml) placiert und 6 Stunden bei 37ºC inkubiert. Calcifizierlösung-Zusammensetzung Bestandteil Konzentration Tromethamin (Tris) Natriumchlorid Kaliumchlorid Natriumphosphat: Monobasisch Dibasisch Calciumchlorid pH-Wert
Die obige Mischung wurde mit 25 % menschlichem Speichel- Überstand verdünnt.
Am Ende dieses Zeitpunkts wurden die Stäbe erneut behandelt, gespült, in frische calcifizierende Lösung placiert und 18 Stunden lang bei 37ºC inkubiert. Dieses Verfahren der Behandlung und des Placierens der Stäbe in calcifizierende Lösung zweimal am Tag (9oo Uhr vormittags und 3oo Uhr nachmittags) wurde 4 Tage lang durchgeführt. Die Zahnstein-Akkumulation wurde wie unten beschrieben, bestimmt (siehe ZAHNSTEIN-BEURTEILUNG).

Plaque-Beurteilung

Das Plaque-Wachstum und/oder die Inhibierung wurde durch Bestimmung des gesamten Trockengewichts der an dem Glasstab enthaltenen Plaque nach 48 Stunden Wachstum beurteilt. Trockene mit Plaque beschichtete Stäbe wurden gewogen und dann die Abscheidungen durch Placieren der Stäbe in 15 ml 1,0n-Natriumhydroxid abgestreift, gründlich gewirbelt und bei 55ºC 2 Stunden lang inkubiert. Jeder Stab wurde dann entfernt, mit destilliertem Wasser gespült, getrocknet und rückgewogen, um ein Gesamt- Plaquegewicht zu erhalten.
Dementsprechend wurde die Plaque-Reduktion wie folgt definiert:
% Reduktion = mg Plaque-Kontrolle - mg Plaque-Behandlung/mg Plaque-Kontrolle × 100

Zahnstein-Beurteilung

Das Zahnstein-Wachstum und/oder seine Inhibierung wurde durch Messen der Menge von Calcium und Phosphat, enthaltend in der Plaque-Matrix, nach 4 Tagen Inkubation in der calcifizierenden Lösung, bestimmt. Calcifizierte Plaque-beschichtete Stäbe wurden mit destilliertem Wasser gespült und anschließend die Ablagerungen durch Placieren der Stäbe in 15 ml 0,6n-HCl abgestreift, gründlich gewirbelt und 2 Stunden lang bei 55ºC inkubiert. Jede Probe wurde dann durch eine 0,80 Mikrometer (Mikron) Nylon-Membran filtriert, und das Filtrat für das gesamte Calcium durch Atomabsorption und für den Phosphor durch die Chen-Methode (Chen et al., "Microdetermination of Phosphorus", Anal. Chem., 28, 1756-1758 (1956)) analysiert. Die Calcium- und Phosphorwerte wurden in Milligramm Calcium und Phosphor umgewandelt oder einfach insgesamt als Milligramm Calciumphosphat angegeben. Demzufolge wurde die Zahnstein-Inhibierung wie folgt definiert:
% Inhibierung = mg CaPO&sub4;-Kontrolle - mg CaPO&sub4;-Behandelte Plaque/mg CaPO&sub4;-Kontrolle × 100

Thymol-Beurteilung

Zur Bestimmung der auf Glasstäben abgeschiedenen Thymolmenge wurde eine kolorimetrische Untersuchung (wie sie von Lacoste et al., Anal. Chem., 31, 1246-1249 (1959) beschrieben wird) angewandt. Mit Silicon/Thymol-Emulsionen gebürstete (1 Minute) Stäbe wurden von Abscheidungen durch Einweichen der behandelten Stäbe in 10 ml einer Lösung, enthaltend 3 Teile 95%iges Ethanol und 1 Teil 2n-KOH, 1 Stunde lang durch Abstreifen bei Raumtemperatur befreit. Zwei ml dieser Abstreiflösung wurden dann zu 5 ml 0,4 molarer Borsäure - 0,1n-NaOH-Puffer (pH-Wert 9,2) zugegeben, mit anschließender Zugabe von 0,1 ml Aminoantipyrin (5,0%ige Lösung). Nach Wirbeln der Mischung (30 Sekunden) wurde 0,1 ml Kaliumferricyanid-Lösung (10,0 % wurde zu der Probe zugegeben) gewirbelt, und bei Raumtemperatur 15 Minuten lang absetzen gelassen. Die Extinktion jeder Probe (in dreifach) wurde bei 500 nm bestimmt und mit einer mit 95 % Ethanol als das Lösungsmittel hergestellten Thymol-Standardkurve verglichen. Das Aminoalkylsilicon interferierte nicht mit der kolorimetrischen Reaktion.

BEISPIEL 1

Wirkung der Thymolkonzentration auf Plaque/Zahnstein-Bildung

Emulsionsherstellung

Die Öl-in-Wasser-Emulsionen wurden mit einem Gehalt von 1,0 % Aminoalkylsilicon der Formel 5 und verschiedenen Gehalten einer lipophilen Verbindung (Thymol), und 0,35 % Cocoalkyldimethylaminoxid-Emulgator, hergestellt. Die Emulsionen wurden wie folgt hergestellt.
Die geeigneten Mengen von Thymol wurden zu dem Aminoalkylsilicon bei 60ºC zugegeben. Diese Mischung wurde unter Verwendung eines Rührstabs gerührt, bis eine vollständige Auflösung der lipophilen Verbindung eingetreten war (annähernd 10 Minuten). Das Aminoxid wurde in destilliertem Wasser unter gemäßigtem Rühren unter Verwendung eines Überkopfmischers mit einem Rührblatt von 3 cm Durchmesser, aufgelöst. Die Aminoalkylsilicon/Thymol- Mischung wurde dann langsam bei Raumtemperatur im Verlaufe eines Zeitraums von 10 Minuten zu der Aminoxid-Lösung unter Rühren mit hoher Scherung (1000 UpM) unter Verwendung eines Überkopfrührers zugesetzt, bis eine sichtbar stabile Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde anschließend mit Wasser verdünnt, um eine 1,0 % Silicon enthaltende Emulsion zu erzielen. Dieses Präparat wurde erneut für einen Zeitraum von annähernd 30 Minuten einem Rühren mit hoher Scherung unterworfen, um eine geeignete Emulgierung sicherzustellen. Der pH-Wert von allen Emulsionen betrug 8,0. Die Emulsionen wurden an Glasstäben 1 Minute lang gebürstet. Die Thymolabscheidung, die % Plaque-Inhibierung und die % Zahnstein- Inhibierung wurden gemessen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. % Thymol Abgeschiedenes Thymol ug % Plaque-Inhibierung Zahnstein
Das Beispiel erläutert, daß der Aminoalkylsilicon-Träger wirksam Thymol an den Stäben abscheidet, und daß steigende Gehalte an Thymol begleitende Reduktionen an Plaque und Zahnstein erzeugen. Maximale Thymolabscheidung und Antiplaque/Antizahnstein- Aktivitäten werden mit einer Aminoalkylsilicon-Emulsion, enthaltend 0,30 bis 0,40 % Thymol, erzielt. Diese 196 bis 215 ug Thymol abscheidenden Präparate reduzieren Plaque um 78 bis 80 %, was, der Reihe nach, eine 47-50%ige Reduktion an Zahnstein nach Mineralisierung in der Plaque für 4 Tage in einer calcifizierenden Lösung ohne weitere Behandlung liefert. Mit anderen Worten, dieses Ergebnis wurde nach Behandeln der Glasstäbe nur einmal (vor dem Plaque-Wachstum) über den gesamten Versuch hinweg erzielt.
Die Versuche (Kontrollen) wurden auch mit Thymol-Lösungen allein (0,10 bis 0,40 % in 25 % Ethanol), und mit 1,0 % Aminoalkylsilicon-Lösungen ohne Thymol, und Aminoxid-Lösungen (0,35 %) ohne entweder Thymol oder Aminoalkylsilicon, durchgeführt. Thymol-Lösungen allein ohne ein Aminoalkylsilicon schieden kein Thymol aus, und es wurde als ein Ergebnis keine Reduktion in Plaque/Zahnstein beobachtet. Ähnliche Ergebnisse wurden mit anderen Kontrollversuchen erhalten. Die Ergebnisse zeigen, daß eine Ölphase, die sowohl ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung enthält, für die Lieferung und Erhöhung der Abscheidung der lipophilen Verbindung auf der Oberfläche der Zähne benötigt wird.

BEISPIEL 2

Es wurden Öl-in-Wasser-Emulsionen, enthaltend Aminoalkylsilicon der Formel 5 (1 %), Aminoxid (Emulgator) und verschiedene lipophile antimikrobielle Mittel, wie in der nachstehenden Tabelle angegeben, hergestellt (wie in Beispiel 1). Es wurde die prozentuale Plaque-Reduktion bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind summarisch folgende: Emulsion % Plaque-Reduktion Silicon Thymol Menthol Eucalyptol Triclosan Emulgator
Für jede oben aufgelistete Emulsionszusammensetzung wurden zwei Kontrollversuche durchgeführt: Ein Aminoalkylsilicon ohne ein antimikrobielles Mittel und ein antimikrobielles Mittel ohne ein Aminoalkylsilicon. Alle Kontrollversuche führten zu einer Plaque-Reduktion von 0 %. Das Beispiel zeigt, daß eine Ölphase, welche sowohl ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung enthält, für die Zuführung und Verleihung der lipophilen Verbindung zu der Oberfläche der Zähne erforderlich ist.

BEISPIEL 3

Die folgenden Emulsionen wurden nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt. Alle Emulsionen enthielten 1 % Aminoalkylsilicon der Formel 5. Der pH-Wert von jeder Emulsion betrug 8,0. Die Emulsionen wurden 1 Minute lang an Glasstäben gebürstet. Es wurden Thymolabscheidung und die prozentuale Plaque-Reduktion bewertet. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten. Wirkung der Emulsionsstabilität auf Antiplaque- Aktivität von Aminoalkylsilicon/Thymol-Emulsionen % Aminoxid Abgeschiedenes Thymol ug Stabilität % Plaque-Reduktion Wochen Etwa Monat Mikroemulsion
Dieses Beispiel erläutert, daß die Emulsionsstabilität und die Abscheidung der lipophilen Verbindung untereinander zusammenhängen. Die Bildung einer Mikroemulsion (stabil bis zu etwa 3 Monaten bei Raumtemperatur) reduziert die Thymolabscheidung, welche ihrerseits die Antiplaque-Aktivität verringert.

BEISPIEL 4

Wirkung des pH-Werts auf die Antiplaque-Aktivität von Aminoalkylsilicon-/Thymol-Emulsionen

Es wurden (wie in Beispiel 1) Emulsionen hergestellt, die 1,0 % Aminoalkylsilicon, 0,35 % Aminoxid und 0,30 % Thymol enthielten. Der pH-Wert der Emulsion wurde durch Zugabe von HCl oder von NaOH variiert. Die Emulsionen wurden an Glasstäben 1 Minute lang gebürstet. Thymolabscheidung und prozentuale Plaque-Reduktion wurden bewertet. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. Emulsion pH-Wert Abgeschiedenes Thymol ug % Plaque-Reduktion
Dieses Beispiel erläutert, daß der pH-Wert der Emulsion von zumindest 5,0, und insbesondere von zumindest 7,0 die Thymolabscheidung erhöht, was zu einem erhöhten Vorteil der Plaque- Reduktion führt.

BEISPIEL 5

Wirkung von Gummiverdickungsmitteln auf die Antiplaque- Aktivität von Aminoalkylsilicon-/Thymol-Emulsionen

Es wurden Emulsionen (wie in Beispiel 1) hergestellt, die 1,0 % Aminoalkylsilicon, 0,35 % Aminoxid und 0,30 % Thymol enthielten. Die Emulsionen enthielten auch variierende Mengen von Gummi, Natrosol 250H (von Hercules). Das Gummi wurde zu der Endemulsion zugegeben: Inkrementale Portionen des Gummis wurden langsam unter Rühren zur Verhinderung von Klumpenbildung zugegeben. Das Rühren wurde mit einem Überkopfrührer bei einer moderaten Scherung von 250 bis 500 UpM durchgeführt. Der pH-Wert von jeder Emulsion betrug 8,0. Die Emulsionen wurden an Glasstäben 1 Minute lang gebürstet. Es wurde die Thymolabscheidung und die prozentuale Plaque-Reduktion bewertet. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. % Gummi Abgeschiedenes Thymol ug % Plaque-Reduktion
Dieses Beispiel erläutert, daß der Zusatz von Gummi zu den Emulsionen wirksam ist. Das Gummi reduzierte die Thymolabscheidung oder den Vorteil der Plaque-Reduktion nicht. Außerdem verhinderte das Gummi eine Trennung der Emulsion für drei Monate.

BEISPIEL 6

Die Löslichkeit von mehreren lipophilen Mitteln in Aminoalkylsilicon wurde wie folgt ermittelt:
10 g des Aminoalkylsilicons der Formel 5 wurden unter Rühren mit einem magnetischen Rührer bis etwa 60ºC erhitzt. Eine (wie in der Tabelle angegebene) Menge einer lipophilen Verbindung wurde zu dem erhitzten Silicon unter Rühren zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde für etwa 10 Minuten auf etwa 60ºC gehalten. Die erzielten Ergebnisse sind summarisch folgende: Lipophile Verbindung Menge Lösliches in 10 g Aminoalkylsilicon Thymol Phenol Hexylresorcinol Benzoesäure Methylparaben Propylparaben Pfefferminzöl Minzenöl Zimtblattöl Oreganoöl Lorbeerblattöl
Das Beispiel erläutert, daß die Löslichkeit einer lipophilen Verbindung in einem Aminoalkylsilicon leicht ermittelt wird und daß alle die lipophilen Verbindungen in der vorstehenden Tabelle für eine Inkorporierung in die Emulsionen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung geeignet sein würden.

BEISPIEL 7

Emulsionen mit einem Gehalt von 1,0 % Aminoalkylsilicon, Thymol und verschiedenen Emulgatoren wurden wie folgt hergestellt:
20,0 g Silicon wurden in einem Wasserbad auf 60ºC erwärmt und 6,0 g Thymol zugesetzt und aufgelöst. Unter Verwendung eines Überkopfmischers wurden 2,96 g Tergitol NP-10 , 0,98 g Tergitol NP-15 und 3,64 g Wasser in eine aufgeschlämmte Paste gemischt. Die Silicon/Thymol-Mischung wurde langsam tropfenweise im Verlaufe eines Zeitraums von 30 Minuten zu der Surfactant/Wasser-Phase unter Rühren mit hoher Scherung (1000 UpM) zugegeben. Gleichzeitig wurde zu der sich bildenden Emulsion Wasser tropfenweise zugesetzt. Die Gesamtmenge des zuzusetzenden Wassers betrug 23,56 g; annähernd eine Hälfte dieses Volumens wurde während der Siliconzugabe zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe von Silicon/Thymol wurde das restliche Wasser zugegeben und man ließ die Emulsion sich für zusätzliche 15 Minuten lang mischen. Das Gesamtgewicht der Emulsion war 57,14 g, was eine 35%ige Silicon-Emulsion ergab. 2,86 g dieser Emulsion wurden zu 97,14 g Waser gegeben und 15 Minuten lang unter hoher Scherung gerührt. Dies lieferte eine Emulsion, die 1,0 % Silicon und 0,3 % Thymol enthielt.
Für die Herstellung einer Emulsion mit einem Gehalt an Pluronic wurden 3,92 g Pluronic P-85 verwendet. Das restliche Verfahren war das gleiche.
Die Thymolabscheidung der resultierenden Emulsionen wurde bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind summarisch die folgenden: % Thymol Surfactant-Typ % Surfactant Abgeschiedenes Thymol ug Aminoxid Pluronic* Tergitol * Pluronic P-85 (BASF) ** Eine Mischung von Tergitol NP-10 und Tergito NP-15 (Union Carbide)

BEISPIEL 8

Eine typische Zahnpasten-Formulierung, welche die Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, ist die folgende: Bestandteil Aminoalkylsilicon Thymol Aromox DMMC (30% Cocoalkyldimethylaminoxid) Natrosol 250-H Silica Titandioxid Natriumfluorid Natriumsaccharin Geschmacksstoff Glycerin Wasser Gesamt

BEISPIEL 9

Wirkung der Emulsionen auf Plaque-Mineralisierung In-vitro mikrobielles Mineralisierungsmodell

a) 4 Tage Plaque-Mineralisierung
b) Plaque-beschichtete Stäbe, 2 Minuten lang mit Agentien behandelt
c) Thymol, aufgelöst in 25 % Ethanol
Im Gegensatz zu den früheren Beispielen, wurde die Emulsion nicht auf die Stäbe vor der Initiierung des Plaque-Wachstums gebürstet. Die Ergebnisse zeigen, daß der Vorteil der Zahnstein-Reduktion weniger signifikant war. Die Ergebnisse scheinen der Tauchmethode verwandt zu sein, die zum Aufbringen der Behandlungslösungen verwendet wird. Es hat den Anschein, daß einfaches Eintauchen der calcifizierten Plaque in die Emulsionen nicht so wirksam ist, wie das Bürsten zur Lieferung der Aminoalkylsilicon/Lipophile Verbindung-Emulsion an die Oberfläche. Wenn Spülung an Stelle von Bürsten verwendet wird, um die Lösungen anzuwenden, können wiederholte Spülbehandlungen empfohlen sein.

BEISPIEL 10

Wirkung der Aminoalkylsilicon/Thymol-Emulsionen auf Zahnstein-Bildung im Ratten-Modell

Ein Baumwollwischtuch wurde zum Aufbringen der Behandlungslösungen verwendet. Dieses Beispiel scheint ähnlich wie Beispiel 9 zu zeigen, daß der Vorteil der Zahnstein-Reduktion weniger signifikant ist, wenn zum Aufbringen der Zusammensetzung in eine orale Höhlung Spülen oder Eintauchen verwendet wird.
Nicht in den Beispielen erwähnte Lieferfirmen sind: Bestandteil Handelsname Lieferfirma Thymol Menthol Eucalyptol Triclosan Aminoxid (Cocoalkyldimethylaminoxid) Silica Irgasan DP300 Aromox DMMC-W Syloid Sigma-Chemical Ciba-Geigy W.R. Grace

Claims

1. Orale, Nicht-Nahrungsmittel-Zusammensetzung, enthaltend eine Öl-in-Wasser-Emulsion, umfassend:

(a) Eine Öl-Phase, enthaltend ein nichtcyclisches, hydrophobes Aminoalkylsilicon und eine oral verträgliche lipophile Verbindung, wobei die lipophile Verbindung in dem Aminoalkylsilicon löslich ist; und

(b) eine wässerige Phase, enthaltend einen Emulgator in einer Menge, wirksam zum Dispergieren der Ölphase in der wässerigen Phase, worin das Aminoalkylsilicon in einer Menge vorhanden ist, wirksam zur Bildung einer hydrophoben Schicht auf den Zahnoberflächen und die lipophile Verbindung in einer Menge vorhanden ist, um einen Vorteil vorzusehen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Plaque- und/oder-Zahnsteinbildungsinhibierung, verlängerter Geschmackswahrnehmung, Vorteil des Maskierens von üblem Geruch, Vorteil des Aufrechterhaltens der Atemfrische und Kombinationen daraus.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Aminoalkylsilicon ein Molekulargewicht von zumindest 5000 aufweist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Aminoalkylsilicon ein Molekulargewicht von 5000 bis 100 000 besitzt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Aminoalkylsilicon aus zwei Basiseinheiten besteht:

(1) (R¹)m-(R)n-SiO4-m-n)/2, worin m+n gleich 1, 2 oder 3 bedeutet;

n den Wert 1, 2 oder 3 aufweist; m 0, 1 oder 2 ist;

und

(2) (R¹)a(R²)bSiO(4-a-b)/2, worin a+b den Wert 1, 2 oder 3 besitzt

und a und b ganze Zahlen sind,

worin R¹ und R² Kohlenwasserstoffe oder fluorierte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Hydroxyl, Alkoxyl, Wasserstoff oder Acetoxy sind, und R

ist, worin R³ ein zweiwertiges Alkylen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Sauerstoffatome enthaltender Kohlenwasserstoff mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; verschieden oder gleich sein können und aus der Gruppe bestehend aus H, Kohlenwasserstoffen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und N- und/oder O-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, und X&supmin; ein einwertiges Anion bedeutet, wobei das Aminoalkylsilicon 60 % oder weniger an wiederkehrender Einheit der Basiseinheit (1) einschließt.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin R¹ -Methyl, -Ethyl, -Phenyl, -Vinyl, -Trifluorpropyl oder -Cyano ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin R² -Methyl, -Ethyl, -Phenyl, -Vinyl, -Trifluorpropyl oder -Cyano ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin R³ ein zweiwertiges Alkylen mit von 3 bis 5 Kohlenstoffatomen ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin R aus der Gruppe bestehend aus:

-(CH&sub2;)&sub3;-NH&sub2; und -(CH&sub2;)&sub3;-NHCH&sub2;CH&sub2;NH&sub2;

ausgewählt ist.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin R¹ aus der Gruppe bestehend aus:

ausgewählt ist.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Aminoalkylsilicon Amodimethicon ist.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die lipophile Verbindung aus der Gruppe bestehend aus einer antimikrobiellen Verbindung, einem Geschmacksstoff, und Mischungen daraus, ausgewählt ist.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, worin die lipophile Verbindung die antimikrobielle Verbindung ist.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, worin die antimikrobielle Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Thymol, Menthol, Triclosan, 4-Hexylresorcinol, Phenol, Eucalyptol, Benzoesäure, Benzoylperoxid, Butylparaben, Methylparaben, Propylparaben, Salicylamiden, und Mischungen daraus, ausgewählt ist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der pH-Wert der Zusammensetzung zumindest 5,0 ist.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der pH-Wert der Zusammensetzung zumindest 7,0 ist.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Emulgator aus der Gruppe bestehend aus einem nichtionischen Emulgator, einem kationischen Emulgator, und Mischungen daraus, ausgewählt ist.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, worin der Emulgator der nichtionische Emulgator ist.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 17, worin der nichtionische Emulgator Aminoxid ist.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung von 0,1 % bis 20 % des Aminoalkylsilicons und von 0,01 % bis 10 % der lipophilen Verbindung enthält.

20. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Menge des Emulgators von 0,05 % bis 10 % beträgt.

21. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung ferner eine Fluoridion-Quelle enthält.

22. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung ferner eine Zinkionen-Quelle enthält.

23. Verfahren zur Herstellung einer oralen Zusammensetzung, enthaltend eine Öl-in-Wasser-Emulsion nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die nachfolgenden Stufen umfaßt:

(a) Herstellung einer Mischung, enthaltend ein Aminoalkylsilicon und eine lipophile Verbindung zur Erzielung einer Ölphase;

(b) Herstellung einer wässerigen Phase, enthaltend einen Emulgator; und

(c) Zugeben der Ölphase unter Rühren zu einer wässerigen Phase zur Erzielung der Öl-in-Wasser-Emulsion.