„Verwendung nanoskaliger antimikrobieller Wirkstoffe in der Mund- und / oder Zahnpflege" "Use of nanoscale antimicrobial agents in oral and / or dental care"
Die Erfindung betrifft die Verwendung von antimikrobielien Wirkstoffen in nanoskaliger Form zur Herstellung von Mund- und / oder Zahnpflegeprodukten.The invention relates to the use of antimicrobial agents in nanoscale form for the manufacture of oral and / or dental care products.
Bakterieller Zahnbelag (Plaque) wird als die Hauptursache für die Entstehung von Karies und Zahnbettentzündungen betrachtet. Aus diesem Grund werden in der Mund- und Zahnpflege antimikrobielle Wirkstoffe wie z. B. Cetylpyridiniumchlorid, Chlorhexidin, Hexetidin, Domiphenchlorid, Triclosan und Natriumbenzoat eingesetzt. Klinische Untersuchungen zeigen, daß entsprechende Formulierungen Plaqueneubildung und -Wachstum in begrenztem Umfang inhibieren können. Aus der EP 0262587 sind Salicylamide bekannt, die gut wirksam gegen grampositive Bakterien sind und aufgrund ihrer Wirkstärke und ihres vorteilhaften Wirkspektrums als Antiplaque-Wirkstoffe für Mittel für die Mund- und Zahnpflege, beispielsweise Mundwässer und Zahnpasten, vorgeschlagen werden. Aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit lassen sich diese Salicylamide jedoch so schwer in die zur Anwendung kommenden Rezepturen einarbeiten, daß keine für die praktische Anwendung ausreichenden antibakteriellen Effekte erzielt werden können.Bacterial plaque is considered to be the main cause of tooth decay and tooth bed inflammation. For this reason, antimicrobial agents such as z. B. cetylpyridinium chloride, chlorhexidine, hexetidine, domiphen chloride, triclosan and sodium benzoate. Clinical studies show that such formulations can inhibit plaque formation and growth to a limited extent. From EP 0262587 salicylamides are known which are effective against gram-positive bacteria and, because of their potency and their advantageous spectrum of action, have been proposed as antiplaque agents for agents for oral and dental care, for example mouthwashes and toothpastes. Because of their poor solubility, these salicylamides are so difficult to incorporate into the formulations that are used that no antibacterial effects sufficient for practical use can be achieved.
Unter nanoskaligen Stoffen sind Stoffe zu verstehen, deren Teilchendurchmesser in der Richtung der größten Ausdehnung der Teilchen weniger als 1000 nm (Nanometer) beträgt. In der vorliegenden Schrift wird synonym zu dem Begriff "nanoskalig" auch der Begriff "nanopartikulär" benutzt.Nanoscale substances are substances whose particle diameter in the direction of the greatest expansion of the particles is less than 1000 nm (nanometers). In the present document, the term "nanoparticulate" is used synonymously with the term "nanoscale".
Nanoskalige Wirkstoffe werden in der Literatur insbesondere als Mittel beschrieben, um eine kontrollierte Freisetzung des Wirkstoffs über einen längeren Zeitraum zu erreichen. So sind beispielsweise aus der WO 98/14174 Nanopartikel zur parenteralen therapeutischen Verwendung bekannt, welche aus einem
pharmakologisch aktiven Stoff eingekapselt in eine Hülle aus einem biologisch abbaubaren Polymer bestehen. Als Beispiele für pharmakologisch aktive Stoffe sind u. a. antibakterielle Stoffe wie Chloramphenicol und Vancomycin sowie antimikrobielle Stoffe wie Penicilline und Cephalosporine genannt.Nanoscale active ingredients are described in the literature in particular as a means of achieving a controlled release of the active ingredient over a longer period of time. For example, WO 98/14174 discloses nanoparticles for parenteral therapeutic use which consist of a pharmacologically active substance encapsulated in a shell made of a biodegradable polymer. Examples of pharmacologically active substances include antibacterial substances such as chloramphenicol and vancomycin and antimicrobial substances such as penicillins and cephalosporins.
Antimikrobielle Produkte enthaltend nanoskalige Schiff'sche Basen von aromatischen Aldehyden sind bekannt aus der DE 4402103, welche die Verwendung dieser Produkte zur langanhaltenden antimikrobielien Ausrüstung von Textilien beschreibt. 'Sche antimicrobial products containing nanoscale Schiff bases of aromatic aldehydes are known from DE 4402103, which describes the use of these products for long-lasting antimicrobial bielien finishing of textiles.
Die Anmeldung CA 2,111 ,523 beschreibt Desinfektionsmittel, die neben anderen Bestandteilen auch oberflächenmodifizierte nanopartikuläre antimikrobielle Wirkstoffe enthalten. Als Beispiel wird eine desinfizierende Reiniger-Formulierung angegeben. Die Anmeldung CA 2,111 ,522 beschreibt Zusammensetzungen mit langanhaltender keimtötender Wirkung, welche oberflächenmodifizierte nanopartikuläre antimikrobielle Wirkstoffe enthalten. Als Anwendungen dieser Zusammensetzungen werden Desinfektionsmittel zur Oberflächenbehandlung beschrieben, die dauerhafte antimikrobiell wirksame Filme auf der behandelten Oberfläche liefern.Application CA 2,111,523 describes disinfectants which, in addition to other constituents, also contain surface-modified nanoparticulate antimicrobial active ingredients. A disinfectant cleaner formulation is given as an example. The application CA 2,111, 522 describes compositions with long-lasting germicidal activity which contain surface-modified nanoparticulate antimicrobial agents. Disinfectants for surface treatment which provide permanent antimicrobial films on the treated surface are described as applications of these compositions.
Der Stand der Technik liefert jedoch keine Hinweise darauf, daß nanopartikuläre antimikrobielle Stoffe vorteilhaft als Wirkstoffe im Bereich der Mund- und Zahnpflege eingesetzt werden können. Einerseits ist dem Fachmann zwar bekannt, daß antimikrobielle Wirkstoffe sowohl z. B. im Bereich der Oberflächendesinfektion als auch im Bereich der Mund- und Zahnpflege Einsatz finden. Andererseits ist ihm jedoch ebenso bekannt, daß die Art der Anwendung sowie die Anforderungen an die Wirkstärke, das Wirkspektrum und die Formulierung der Wirkstoffe in den unterschiedlichen Einsatzgebieten so verschieden sind, daß die in dem einen Anwendungsbereich gewonnenen Erkenntnisse nicht in naheliegender Weise auf einen anderen Anwendungsbereich übertragen werden können.
ln der Praxis tritt bei antimikrobielien Wirkstoffen, insbesondere bei schlecht wasserlöslichen Wirkstoffen, häufig das Problem auf, daß diese Wirkstoffe in Formulierungen für die Mund- und / oder Zahnpflege schwer einarbeitbar sind und die erhaltenen Formulierungen eine unbefriedigende antimikrobielle Wirkung zeigen.However, the prior art provides no evidence that nanoparticulate antimicrobial substances can advantageously be used as active ingredients in the field of oral and dental care. On the one hand, it is known to the person skilled in the art that antimicrobial active ingredients both, for. B. in the field of surface disinfection as well as in the field of oral and dental care. On the other hand, however, he is also aware that the type of application as well as the requirements for the potency, the spectrum of action and the formulation of the active ingredients in the different areas of application are so different that the knowledge gained in one area of application does not imply another area of application in an obvious manner can be transferred. In practice, the problem frequently arises with antimicrobial active substances, in particular with poorly water-soluble active substances, that these active substances are difficult to incorporate into formulations for oral and / or dental care and that the formulations obtained show an unsatisfactory antimicrobial effect.
Darüber hinaus besteht beim Verbraucher ein Bedürfnis nach Mund- und / oder Zahnpflegemitteln, die ohne Einbußen bei der antimikrobielien Wirkung mit verringerten Einsatzkonzentrationen des Wirkstoffs auskommen und damit gesundheitliche, ökonomische und / oder ökologische Vorteile bieten.In addition, there is a need among consumers for oral and / or dental care products which manage without reduced antimicrobial activity with reduced use concentrations of the active ingredient and thus offer health, economic and / or ecological advantages.
Eine Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, die Herstellung von Mund- und / oder Zahnpflegemitteln unter Verwendung solcher antimikrobieller Wirkstoffe zu ermöglichen, die aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit auf herkömmlichen Wegen nicht in ausreichenden Konzentrationen in Mund- und / oder Zahnpflegemittel eingearbeitet werden können.It was therefore an object of the invention to enable the production of oral and / or dental care products using such antimicrobial agents which, because of their poor solubility, cannot be incorporated in sufficient concentrations in oral and / or dental care products in conventional ways.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, Mund- und / oder Zahnpflegemittel mit einer für die Anwendung ausreichenden antimikrobielien Wirksamkeit und gleichzeitig verringertem Gehalt an antimikrobielien Wirkstoffen bereitzustellen.Another object of the invention was to provide oral and / or dental care products with an antimicrobial activity sufficient for the application and at the same time a reduced content of antimicrobial active substances.
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die antimikrobielien Wirkstoffe in Form von Nanopartikeln mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 500 nm, vorzugsweise von 10 bis 150 nm, zur Herstellung der Mund- und / oderZahnpflegemittel verwendet werden.The object was achieved in that the antimicrobial active ingredients in the form of nanoparticles with a particle diameter in the range from 5 to 500 nm, preferably from 10 to 150 nm, are used to produce the oral and / or dental care products.
Ein Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von nanoskaligen antimikrobielien Wirkstoffen mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 500 nm, bevorzugt von 10 bis 150 nm, zur Herstellung von Mund- und / oder Zahnpflegemitteln, insbesondere von Zahnpasten oder Zahnputzgelen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die antimikrobielien Wirkstoffe in nanopartikulärer Form nicht nur leichter in Formulierungen von Mund- und / oder Zahnpflegemitteln eingearbeitet werden können, sondern daß auch ihre Wirksamkeit zunimmt. Dies bedeutet, daß bei gewichtsgleichem Einsatz der nanopartikuläre Wirkstoff gegenüber dem gleichen Wirkstoff in höherer Partikelgröße eine stärkere antimikrobielle Wirkung hervorruft.The invention therefore relates to the use of nanoscale antimicrobial active ingredients with a particle diameter in the range from 5 to 500 nm, preferably from 10 to 150 nm, for the production of oral and / or dental care products, in particular toothpastes or toothbrush gels. Surprisingly, it was found that the antimicrobial active ingredients in nanoparticulate form are not only easier to incorporate into formulations of oral and / or dental care products, but that their effectiveness is also increasing. This means that when used with the same weight, the nanoparticulate active substance produces a stronger antimicrobial effect than the same active substance in a larger particle size.
Besonders positiv macht sich, die Verwendung der antimikrobielien Wirkstoffe in nanopartikulärer Form bemerkbar, wenn die Wirkstoffe an sich schwer wasserlöslich sind bzw. wenn es sich bei ihnen um nicht basische Verbindungen handelt, die demgemäß also nicht durch Zusatz von Säuren in gut wasserlösliche Salze überführt werden können.The use of the antimicrobial active ingredients in nanoparticulate form is particularly noticeable if the active ingredients themselves are poorly water-soluble or if they are non-basic compounds which, accordingly, are not converted into readily water-soluble salts by the addition of acids can.
Dementsprechend richten sich weitere Ausführungsformen der Erfindung auf antimikrobielle Wirkstoffe, die schlecht wasserlöslich sind, sowie auf solche, bei denen es sich um nicht basische Verbindungen handelt.Accordingly, further embodiments of the invention are directed to antimicrobial active ingredients which are poorly water-soluble and to those which are non-basic compounds.
Unter den erfindungsgemäßen antimikrobielien Wirkstoffen sind bevorzugt zu verstehenThe antimicrobial active substances according to the invention are preferably to be understood
4-Hydroxybenzoesäure, ihre Salze mit Alkali- oder Erdalkalimetallen oder ihre Ester mit linearen oder verzweigten Alkoholen mit 1-10 C-Atomen4-hydroxybenzoic acid, its salts with alkali or alkaline earth metals or its esters with linear or branched alcohols with 1-10 C atoms
N-(4-Chlorphenyl)-N'-(3,4 dichlor-phenyl)-harnstoffN- (4-chlorophenyl) -N ' - (3,4 dichlorophenyl) urea
2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxy-diphenylether2,4,4 ' -Trichlor-2 ' -hydroxy-diphenyl ether
4-Chlor-3,5-dimethylphenol4-chloro-3,5-dimethylphenol
2,2 '-Methylen-bis(6-brom-4-chlorphenol)2,2'-methylene-bis (6-bromo-4-chlorophenol)
3-Methyl-4-( 1 -methylethyl)phenol3-methyl-4- (1-methylethyl) phenol
2-Benzyl-4-chlorphenol2-benzyl-4-chlorophenol
3-(4-Chlorphenoxy)-1 ,2-propandiol3- (4-chlorophenoxy) -1, 2-propanediol
3-lod-2-propinyl-butylcarbamat3-iodo-2-propynyl butyl carbamate
Vitamin-A-palmitat
ThymolVitamin A palmitate Thymol
Salicylsäure-N-alkylamide, wobei die Alkylreste 1-22 C-Atome enthalten und linear oder verzweigt sein können und deren Gemische.Salicylic acid N-alkylamides, where the alkyl radicals contain 1-22 carbon atoms and can be linear or branched and their mixtures.
Besonders bevorzugt als erfindungsgemäße antimikrobielle Wirkstoffe sind Saiicylsäure-N-octylamid und/oder Salicylsäure-N-decylamid.Saiicylic acid N-octylamide and / or salicylic acid N-decylamide are particularly preferred as antimicrobial active substances according to the invention.
Die erfindungsgemäßen nanoskaligen Wirkstoffe bestehen aus einer diskreten Phase des Wirkstoffs, an dessen Oberfläche vorzugsweise mindestens ein oberflächenmodifizierender Stoff adsorbiert ist. Als oberflächenmodifizierende Stoffe besonders geeignet sind Emulgatoren und/oder Schutzkolloide. Die Ummantelung der Partikel mit Emulgatoren und/oder Schutzkolloiden führt dazu, daß eine nachträgliche Agglomeration der Partikel nicht stattfindet.The nanoscale active substances according to the invention consist of a discrete phase of the active substance, on the surface of which at least one surface-modifying substance is preferably adsorbed. Emulsifiers and / or protective colloids are particularly suitable as surface-modifying substances. The coating of the particles with emulsifiers and / or protective colloids means that there is no subsequent agglomeration of the particles.
Als Emulgatoren kommen beispielsweise nichtionogene Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen in Frage:Examples of suitable emulsifiers are nonionic surfactants from at least one of the following groups:
(1) Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/ oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe;(1) Adducts of 2 to 30 moles of ethylene oxide and / or 0 to 5 moles of propylene oxide with linear fatty alcohols with 8 to 22 C atoms, with fatty acids with 12 to 22 C atoms and with alkylphenols with 8 to 15 C atoms in the Alkyl group;
(2) C12 -Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von 1 bis 30 Mol Ethylenoxid an Glycerin;(2) C 12 fatty acid monoesters and diesters of adducts of 1 to 30 moles of ethylene oxide with glycerol;
(3) Glycerinmono- und -diester und Sorbitanmono- und -diester von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und deren Ethylenoxidanlagerungsprodukte;(3) glycerol monoesters and diesters and sorbitan monoesters and diesters of saturated and unsaturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms and their ethylene oxide addition products;
(4) Alkylmono- und -oligoglycoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und deren ethoxylierte Analoga;(4) alkyl mono- and oligoglycosides with 8 to 22 carbon atoms in the alkyl radical and their ethoxylated analogs;
(5) Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl;
(6) Polyol- und insbesondere Polyglycerinester, wie z.B. Polyglycerinpolyricinoleat, Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat oder Polyglycerindimerat. Ebenfalls geeignet sind Gemische von Verbindungen aus mehreren dieser Substanzklassen;(5) adducts of 15 to 60 moles of ethylene oxide with castor oil and / or hardened castor oil; (6) polyol and in particular polyglycerol esters, such as polyglycerol polyricin oleate, polyglycerol poly-12-hydroxystearate or polyglycerol dimerate. Mixtures of compounds from several of these classes of substances are also suitable;
(7) Anlagerungsprodukte von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl;(7) adducts of 2 to 15 moles of ethylene oxide with castor oil and / or hardened castor oil;
(8) Partialester auf Basis linearer, verzweigter, ungesättigter bzw. gesättigter C6/22-Fettsäuren, Ricinolsäure sowie 12-Hydroxystearinsäure und Glycerin, Polyglycerin, Pentaerythrit, Dipenta-erythrit, Zuckeralkohole (z.B. Sorbit), Sucrose, Alkylgiucoside (z.B. Methylglucosid, Butylglucosid, Lauryl- glucosid) sowie Polyglucoside (z.B. Cellulose);(8) partial esters based on linear, branched, unsaturated or saturated C 6/22 fatty acids, ricinoleic acid as well as 12-hydroxystearic acid and glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, sugar alcohols (e.g. sorbitol), sucrose, alkyl giucosides (e.g. methyl glucoside, Butyl glucoside, lauryl glucoside) and polyglucosides (eg cellulose);
(9) Mono-, Di- und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG- alkylphosphate und deren Salze;(9) mono-, di- and trialkyl phosphates and mono-, di- and / or tri-PEG-alkyl phosphates and their salts;
(10) Wollwachsalkohole;(10) wool wax alcohols;
(11) Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate;(11) polysiloxane-polyalkyl-polyether copolymers or corresponding derivatives;
(12) Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE-PS 1165574 und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin sowie(12) mixed esters of pentaerythritol, fatty acids, citric acid and fatty alcohol according to DE-PS 1165574 and / or mixed esters of fatty acids with 6 to 22 carbon atoms, methyl glucose and polyols, preferably glycerol or polyglycerol and
(13) Polyalkylenglycole.(13) Polyalkylene glycols.
Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalkohole, Fettsäuren, Alkylphenole, Glycerinmono- und -diester sowie Sorbitanmono- und -diester von Fettsäuren oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhältliche Produkte dar. Es handelt sich dabei um Homologen-gemische, deren mittlerer Alkoxylierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/ oder Propylenoxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, entspricht. C12/18-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid an Glycerin sind aus DE-PS 2024051 als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt.
C8/18-Alkylmono- und -oligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung von Glucose oder Oligosac-chariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 C-Atomen. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, daß sowohl Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.The adducts of ethylene oxide and / or of propylene oxide with fatty alcohols, fatty acids, alkylphenols, glycerol mono- and diesters as well as sorbitan mono- and diesters of fatty acids or with castor oil are known, commercially available products. These are mixtures of homologs, whose average degree of alkoxylation corresponds to the ratio of the amounts of ethylene oxide and / or propylene oxide and substrate with which the addition reaction is carried out. C 12/18 fatty acid monoesters and diesters of adducts of ethylene oxide with glycerol are known from DE-PS 2024051 as refatting agents for cosmetic preparations. C 8/18 alkyl mono- and oligoglycosides, their preparation and their use are known from the prior art. They are produced in particular by reacting glucose or oligosaccharides with primary alcohols with 8 to 18 carbon atoms. With regard to the glycoside residue, both monoglycosides in which a cyclic sugar residue is glycosidically bonded to the fatty alcohol and oligomeric glycosides with a degree of oligomerization of up to preferably about 8 are suitable. The degree of oligomerization is a statistical mean value which is based on a homolog distribution customary for such technical products.
Typische Beispiele für anionische Emulgatoren sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α- Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glyce- rinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäure- amid(ether)sulfate, Mono- und Dialkyl-sulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfo- succinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, N-Acylaminosäuren wie beispielsweise Acyllactylate, Acyl-tartrate, Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglucosidsulfate, Proteinfettsäurekondensate (insbe-sondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Ten-side Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine ein-geengte Homologenverteilung aufweisen.Typical examples of anionic emulsifiers are soaps, alkyl benzene sulfonates, alkane sulfonates, olefin sulfonates, alkyl ether sulfonates, glycerol ether sulfonates, α-methyl ester sulfonates, sulfo fatty acids, alkyl sulfates, fatty alcohol ether sulfates, glycerin ether sulfates, hydroxymischlyether ether sulfates, mono (ether) sulfate ethersulfates (mon) and dialkyl sulfosuccinates, mono- and dialkyl sulfosuccinamates, sulfotriglycerides, amide soaps, ether carboxylic acids and their salts, fatty acid isethionates, fatty acid sarcosinates, fatty acid taurides, N-acyl amino acids such as, for example, acyl lactylate, acyl tartrates, acyl glasate fatty acid (vegetable acyl glutamate fatty acid), (acyl glutate fatty acid) and acyl glutoglucate fatty acids (acyl glutamate fatty acid), (acyl glutoglucosate acid) and vegetable acid sorbate (acyl glutamate fatty acid), (acyl glucosate fatty acid), (acyl glucosate fate), Wheat-based products) and alkyl (ether) phosphates. If the anionic ten-side contains polyglycol ether chains, these can have a conventional, but preferably a narrowed, homolog distribution.
Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylat- und eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische Tenside sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,N- dimethylammoniumg.ycinate, beispielsweise das Trimethylammoniumglycinat,
Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylamino-propyl-N,N-dimethylammo- niumglycinate, beispielsweise das Kokosacylaminopropyldimethylammonium- glycinat, und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxyethyiimidazoline mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethyl- hydroxyethylcarboxymethylglycinat. Besonders bevorzugt ist das unter der CTFA- Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine bekannte Fettsäureamid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholytische Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen verstanden, die außer einer C8/18-Alkyl- oder -Acylgruppe im Molekül mindestens eine freie Aminogruppe und mindestens eine -COOH- oder -SO3H-Gruppe enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampho-lytische Tenside sind N-Alkylglycine, N-Alkylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N-Alkyliminodi- propionsäuren, N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-Alkyltaurine, N- Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkyiaminoessigsäuren mit jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl-gruppe. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropionat und das C12/18-Acylsarcosin. Neben den ampholytischen kommen auch quartäre Emulgatoren in Betracht, wobei solche vom Typ der Esterquats, vorzugsweise methyl-quaternierte Difettsäu- retriethanolaminester-Salze, besonders bevorzugt sind. Typische Beispiele für anionische Emulgatoren sind Alkylsulfate, Alkylethersulfate und Monoglyce- rid(ether)sulfate.Zwitterionic surfactants can also be used as emulsifiers. Zwitterionic surfactants are surface-active compounds that contain at least one quaternary ammonium group and at least one carboxylate and one sulfonate group in the molecule. Particularly suitable zwitterionic surfactants are the so-called betaines such as the N-alkyl-N, N-dimethylammonium gycinate, for example trimethylammonium glycinate Cocoalkyldimethylammonium glycinate, N-acylamino-propyl-N, N-dimethylammonium glycinate, for example the cocoacylaminopropyldimethylammonium glycinate, and 2-alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxyethyiimidazolines each having 8 to 18 C atoms in the alkyl or acyl group and the alkyl or acyl group Coconut acylaminoethyl hydroxyethyl carboxymethyl glycinate. The fatty acid amide derivative known under the CTFA name Cocamidopropyl Betaine is particularly preferred. Suitable emulsifiers are ampholytic surfactants. Ampholytic surfactants are surface-active compounds which, in addition to a C 8/18 alkyl or acyl group, contain at least one free amino group and at least one -COOH or -SO 3 H group in the molecule and are capable of forming internal salts. Examples of suitable ampholytic surfactants are N-alkylglycine, N-alkylpropionic acid, N-alkylaminobutyric acid, N-alkyliminodipropionic acid, N-hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-alkyltaurine, N-alkyl sarcosine, 2-alkylaminopropionic acid and alkyiaminoacetic acid, each with about 8 to 18 carbon atoms in the alkyl group. Particularly preferred ampholytic surfactants are N-cocoalkylaminopropionate, cocoacylaminoethylaminopropionate and C 12/18 acylsarcosine. In addition to the ampholytic emulsifiers, quaternary emulsifiers are also suitable, those of the ester quat type, preferably methyl-quaternized difatty acid triethanolamine ester salts, being particularly preferred. Typical examples of anionic emulsifiers are alkyl sulfates, alkyl ether sulfates and monoglyceride (ether) sulfates.
In der Regel werden die Wirkstoffe und die Emulgatoren im Gewichtsverhältnis 1 : 100 bis 100 : 1 , vorzugsweise 1 : 25 bis 25 : 1 und insbesondere 1 : 10 bis 10 : 1 eingesetzt. Besonders bevorzugt sind solche Emulgatoren, welche zur Ausbildung von Mikroemulsionen befähigt sind.As a rule, the active ingredients and the emulsifiers are used in a weight ratio of 1: 100 to 100: 1, preferably 1:25 to 25: 1 and in particular 1:10 to 10: 1. Emulsifiers which are capable of forming microemulsions are particularly preferred.
Geeignete Schutzkolloide sind z.B. Gelatine, Casein, Gummi arabicum, Lysalbinsäure, Stärke, Carboxymethylcellulose oder modifizierte
Carboxymethylcellulose sowie Polymere, wie etwa Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Polyalkylenglycole und Polyacrylate.Suitable protective colloids are, for example, gelatin, casein, gum arabic, lysalbic acid, starch, carboxymethyl cellulose or modified Carboxymethyl cellulose and polymers such as polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, polyalkylene glycols and polyacrylates.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist somit die erfindungsgemäße Verwendung nanoskaliger antimikrobieller Wirkstoffe, bei welchen die Nanopartikel von einem oder mehreren Emulgatoren und / oder Schutzkolloiden ummantelt vorliegen.A further subject of the invention is thus the use according to the invention of nanoscale antimicrobial active substances in which the nanoparticles are encased by one or more emulsifiers and / or protective colloids.
Die erfindungsgemäßen Nanopartikel können beispielsweise hergestellt werden, indem manThe nanoparticles according to the invention can be produced, for example, by
(a) Wirkstoffe in eine flüssige Phase, in der sie nicht löslich sind, einbringt,(a) introducing active substances into a liquid phase in which they are not soluble,
(b) die resultierende Mischung über den Schmelzpunkt der Wirkstoffe erwärmt,(b) the resulting mixture is heated above the melting point of the active ingredients,
(c) der resultierenden Ölphase eine wirksame Menge mindestens eines Emulgators zusetzt und schließlich(c) adding an effective amount of at least one emulsifier to the resulting oil phase and finally
(d) die Emulsion unter den Schmelzpunkt der Wirkstoffe abkühlt. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die erfindungsgemäße Verwendung nanoskaliger antimikrobieller Wirkstoffe, die nach diesem Verfahren hergestellt sind.(d) the emulsion cools below the melting point of the active ingredients. The invention therefore also relates to the use according to the invention of nanoscale antimicrobial active substances which are produced by this process.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln durch rasche Entspannung von überkritischen Lösungen (Rapid Expansion of Supercritical Solutions RESS) ist beispielsweise aus dem Aufsatz von S.Chihlar, M.Türk und K.Schaber in Proceedings World Congress on Particle Technology 3, Brighton, 1998 bekannt. Um zu verhindern, daß die Nanopartikel wieder zusammenbacken, empfiehlt es sich, die Ausgangsstoffe in Gegenwart geeigneter Schutzkolloide oder Emulgatoren zu lösen und/oder die kritischen Lösungen in wäßrige und/oder alkoholische Lösungen der Schutzkolloide bzw. Emulgatoren oder aber in kosmetische Öle zu entspannen, welche ihrerseits wieder gelöste Emulgatoren und/oder Schutzkolloide enthalten können.Another method for producing nanoparticles by rapid relaxation of supercritical solutions (RESS) is, for example, from the article by S.Chihlar, M.Türk and K. Schaber in Proceedings World Congress on Particle Technology 3, Brighton, 1998 known. To prevent the nanoparticles from caking again, it is advisable to dissolve the starting materials in the presence of suitable protective colloids or emulsifiers and / or to relax the critical solutions in aqueous and / or alcoholic solutions of the protective colloids or emulsifiers or in cosmetic oils, which in turn can contain dissolved emulsifiers and / or protective colloids.
Ein weiteres geeignetes Verfahren zur Herstellung der nanoskaligen Partikel bietet die Evaporations-technik. Hierbei werden die Ausgangsstoffe zunächst in
- Kl ¬Another suitable method for producing the nanoscale particles is offered by the evaporation technology. Here the starting materials are first in - Kl ¬
einem geeigneten organischen Lösungsmittel (z.B. Alkane, pflanzliche Öle, Ether, Ester, Ketone, Acetale und dergleichen) gelöst. Anschließend werden die Lösungen derart in Wasser oder einem anderen Nicht-Lösungsmittel, in der Regel in Ge-genwart einer darin gelösten oberflächenaktiven Verbindung gegeben, daß es durch die Homoge-nisierung der beiden nicht miteinander mischbaren Lösungsmittel zu einer Ausfällung der Nanopartikel kommt, wobei das organische Lösungsmittel vorzugsweise verdampft. Anstelle einer wäßrigen Lösung können auch O/W-Emulsionen bzw. O/W-Mikroemulsionen eingesetzt werden. Als oberflächenaktive Verbindungen können die bereits eingangs erläuterten Emulgatoren und Schutzkolloide verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Nanopartikeln besteht in dem sogenannten GAS-Verfahren (Gas Anti Solvent Recrystallization). Das Verfahren nutzt ein hochkomprimiertes Gas oder überkritisches Fluid (z.B. Kohlendioxid) als Nicht-Lösungsmittel zur Kristallisation von gelösten Stoffen. Die verdichtete Gasphase wird in die Primärlösung der Ausgangsstoffe eingeleitet und dort absorbiert, wodurch sich das Flüssigkeitsvolumen vergrößert, die Löslichkeit abnimmt und feinteilige Partikel ausgeschieden werden.a suitable organic solvent (e.g. alkanes, vegetable oils, ethers, esters, ketones, acetals and the like). The solutions are then added to water or another non-solvent, usually in the presence of a surface-active compound dissolved in them, so that the homogenization of the two immiscible solvents leads to precipitation of the nanoparticles preferably evaporates organic solvents. Instead of an aqueous solution, O / W emulsions or O / W microemulsions can also be used. The emulsifiers and protective colloids already explained at the beginning can be used as surface-active compounds. Another possibility for the production of nanoparticles is the so-called GAS process (Gas Anti Solvent Recrystallization). The process uses a highly compressed gas or supercritical fluid (e.g. carbon dioxide) as a non-solvent for the crystallization of solutes. The compressed gas phase is introduced into the primary solution of the starting materials and absorbed there, which increases the volume of the liquid, the solubility decreases and fine particles are separated out.
Ähnlich geeignet ist das PCA-Verfahren (Precipitation with a Compressed Fluid Anti-Solvent). Hier wird die Primärlösung der Ausgangsstoffe in ein überkritisches Fluid eingeleitet, wobei sich feinstverteilte Tröpfchen bilden, in denen Diffusionsvorgänge ablaufen, so daß eine Ausfällung feinster Partikel erfolgt. Beim PGSS-Verfahren (Particles from Gas Saturated Solutions) werden die Ausgangsstoffe durch Aufpressen von Gas (z.B. Kohlendioxid oder Propan) aufgeschmolzen. Druck und Temperatur erreichen nahe- oder überkritische Bedingungen. Die Gasphase löst sich im Feststoff und bewirkt eine Absenkung der Schmelztemperatur, der Viskosität und der Oberflächenspannung. Bei der Expansion durch eine Düse kommt es durch Abkühlungseffekte zur Bildung feinster Teilchen.
Die aufgeführten Herstellverfahren für die erfindungsgemäßen Nanopartikel sind lediglich beispielhaft zu verstehen und stellen keine Einschränkung dar.The PCA method (Precipitation with a Compressed Fluid Anti-Solvent) is similarly suitable. Here the primary solution of the starting materials is introduced into a supercritical fluid, whereby finely divided droplets form in which diffusion processes take place, so that the finest particles are precipitated. In the PGSS process (Particles from Gas Saturated Solutions), the starting materials are melted by injecting gas (e.g. carbon dioxide or propane). Pressure and temperature reach near or supercritical conditions. The gas phase dissolves in the solid and causes a lowering of the melting temperature, the viscosity and the surface tension. When expanding through a nozzle, cooling effects lead to the formation of very fine particles. The production processes listed for the nanoparticles according to the invention are only to be understood as examples and do not constitute any restriction.
Die Einsatzmenge der nanoskaligen Verbindungen wird so gewählt, daß die Konzentration der in den Nanopartikeln enthaltenen antimikrobielien Wirkstoffe üblicherweise in der Größenordnung von 0,001 bis 5, vorzugsweise 0,01 bis 2 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% bezogen auf die Zubereitungen liegt.The amount of the nanoscale compounds is chosen so that the concentration of the antimicrobial active ingredients contained in the nanoparticles is usually in the order of 0.001 to 5, preferably 0.01 to 2 and in particular 0.1 to 1% by weight, based on the preparations .
Die unter erfindungsgemäßer Verwendung der nanoskaligen antimikrobielien Wirkstoffe erhältlichen Mund- und / oder Zahnpflegemittel können in Form von Zahnpasten, Gelen, flüssigen Zahncremes, Zahnpulvern, Mundwässern oder gegebenenfalls auch als Kaumassen, z.B. Kaugummi vorliegen. Bevorzugt liegen sie jedoch als mehr oder weniger fließfähige oder plastische Zahnpasten vor, wie sie zur Reinigung der Zähne unter Einsatz einer Zahnbürste verwendet werden. Erfindungsgemäße Zahnpasten oder flüssige Zahncremes enthalten ein Poliermittel, üblicherweise in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-%, sowie ein Feuchthaltemittel, gewöhnlich in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-%. Als Poliermittel eignen sich alle für Zahnpasten bekannten Reibkörper wie z.B. Kieselsäuren, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Calciumpyrophosphat, Kreide, Dicalciumphosphat-dihydrat, Natrium-aluminiumsilikate z.B. Zeolith A, organische Polymere z.B. Polymethacrylat oder Gemische dieser Reibkörper. Als besonders geeignet hat sich der Zusatz eines Poliermittels erwiesen, das selbst eine restaurierende Wirkung auf Läsionen und offene Dentalkanälchen hat, das Dicalciumphosphat-dihydrat. Dicalciumphosphat-dihydrat (CaHPO4 2H2O) kommt in der Natur als Brushit vor und ist im Handel in geeigneten Korngrößen von 1 bis 50 μm erhältlich.The oral and / or dental care products obtainable using the nanoscale antimicrobial active ingredients according to the invention can be in the form of toothpastes, gels, liquid toothpastes, tooth powders, mouthwashes or optionally also as chewing agents, for example chewing gum. However, they are preferably in the form of more or less flowable or plastic toothpastes, such as are used to clean the teeth using a toothbrush. Toothpastes or liquid toothpastes according to the invention contain a polishing agent, usually in an amount of 5 to 50% by weight, and a humectant, usually in an amount of 10 to 60% by weight. Suitable polishing agents are all friction bodies known for toothpastes, such as, for example, silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, calcium pyrophosphate, chalk, dicalcium phosphate dihydrate, sodium aluminum silicates, for example zeolite A, organic polymers, for example polymethacrylate, or mixtures of these friction bodies. The addition of a polishing agent, which itself has a restorative effect on lesions and open dental tubules, the dicalcium phosphate dihydrate, has proven to be particularly suitable. Dicalcium phosphate dihydrate (CaHPO 4 2H 2 O) occurs naturally as brushite and is commercially available in suitable grain sizes from 1 to 50 μm.
Als Träger für die erfindungsgemäßen Zahnpasten, der die Einstellung einer geeigneten Konsistenz für die Dosierung aus Tuben, Spendebehältern oder flexiblen Flaschen auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Poliermittelkombination ermöglicht, eignet sich eine Kombination aus
Feuchthaltemittein, Bindemitteln und Wasser. Als Feuchthaltemittel können z.B. Glycerin, Sorbit, Xylit, Propylenglycole, Polyethylenglycole, insbesondere solche mit mittleren Molekulargewichten von 200 - 800 eingesetzt werden. Als Konsistenzregler (bzw. Bindemittel) dienen z.B. natürliche und/oder synthetische wasserlösliche Polymere wie Alginate, Carragheenate, Traganth, Stärke und Stärkeether, Celluloseether wie z.B. Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Guar, Akaziengum, Agar- Agar, Xanthan-Gum, Succinoglycan-Gum, Johannisbrotmehl, Pectine, wasserlösliche Carboxyvinylpolymere (z.B. Carbopol®-Typen), Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglycole, insbesondere solche mit Molekulargewichten von 1 500 - 1 000 000.A combination of is suitable as a carrier for the toothpastes according to the invention, which enables the setting of a suitable consistency for dosing from tubes, dispensing containers or flexible bottles on the basis of the combination of polishing agents according to the invention Humectant, binders and water. For example, glycerin, sorbitol, xylitol, propylene glycols, polyethylene glycols, in particular those with average molecular weights of 200-800, can be used as humectants. Natural and / or synthetic water-soluble polymers such as alginates, carragheenates, tragacanth, starch and starch ethers, cellulose ethers such as carboxymethyl cellulose (sodium salt), hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, guar, acacia gum, agar agar, xanthan gum, for example, serve as consistency regulators (or binders) -Gum, succinoglycan gum, locust bean gum, pectins, water-soluble carboxyvinyl polymers (eg Carbopol ® types), polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycols, in particular those with molecular weights of 1,500-1,000,000.
Weitere Stoffe, die sich zur Viskositätskontrolle eignen, sind z.B. Schichtsilikate wie z.B. Montmorillonit-Tone, kolloidale Verdickungskieselsäuren wie z.B. Aerogel-Kieselsäuren, pyrogene Kieselsäuren oder feinstvermahlene Fällungskieselsäuren.Other substances that are suitable for viscosity control are e.g. Layered silicates such as Montmorillonite clays, colloidal thickening silicas such as Airgel silicas, pyrogenic silicas or finely ground precipitated silicas.
Die Zahnpasten können in ihrer Viskosität auch so niedrig eingestellt sein, daß sie sich als "flüssige Zahnreinigungsmittel" mit einer Viskosität von 2 000 - 40 000 m-Pa-s (25°C) aus einer flexiblen Kunststoffflasche auf die Zahnbürste dosieren lassen, dort zwischen die Borsten eindringen, aber nicht von der Zahnbürste abtropfen. Für diesen Zweck eignet sich als Bindemittel bevorzugt eine Kombination aus 0,1 bis 1 Gew.-% Xanthan-Gum und/oder Carboxymethylcellulose sowie 0,01 bis 5 Gew.-% eines Viskositätsstabilisierenden Zusatzes aus der Gruppe der kationischen, zwitterionischen oder ampholytischen stickstoffhaltigenThe viscosity of the toothpastes can also be set so low that they can be dosed from a flexible plastic bottle onto the toothbrush as a "liquid tooth cleaning agent" with a viscosity of 2,000 - 40,000 m-Pa-s (25 ° C) penetrate between the bristles but do not drip off the toothbrush. For this purpose, a combination of 0.1 to 1% by weight of xanthan gum and / or carboxymethyl cellulose and 0.01 to 5% by weight of a viscosity-stabilizing additive from the group of the cationic, zwitterionic or ampholytic nitrogen-containing additives is preferably suitable as a binder
TensideSurfactants
- der hydroxypropylsubstituierten Hydrocolloide oder- The hydroxypropyl-substituted hydrocolloids or
- der Polyethylenglycol/Polypropylenglycol-Copolymere mit einem mittleren Molgewicht von 1000 bis 5000 oder einer Kombination der genannten Verbindungen.
Auch oberflächenaktive Substanzen sind in den erfindungsgemäßen Zahnpasten zur Unterstützung der Reinigungswirkung und gewünschtenfalls auch zur Entwicklung von Schaum beim Zähnebürsten sowie zur Stabilisierung der Polierkörperdispersion im Träger in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% enthalten. Geeignete Tenside sind z.B. lineare Natriumalkylsulfate mit 12 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Diese Stoffe weisen zusätzlich eine enzymhemmende Wirkung auf den bakteriellen Stoffwechsel des Zahnbelags auf. Weitere geeignete Tenside sind Alkalisalze, bevorzugt Natriumsalze von Alkylpoiyglycolethersulfat mit 12 bis 16 C-Atomen in der linearen Alkylgruppe und 2 bis 6 Glycolethergruppen im Molekül, von linearem Alkan(C-|2-C-|8)-sulfonat, von- The polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymers with an average molecular weight of 1000 to 5000 or a combination of the compounds mentioned. Surface-active substances are also present in the toothpastes according to the invention to support the cleaning effect and, if desired, also to develop foam during tooth brushing and to stabilize the polishing body dispersion in the carrier in an amount of 0.1 to 5% by weight. Suitable surfactants are, for example, linear sodium alkyl sulfates with 12 to 18 carbon atoms in the alkyl group. These substances also have an enzyme-inhibiting effect on the bacterial metabolism of the plaque. Other suitable surfactants are alkali metal salts, preferably sodium salts of alkyl polyglycol ether sulfate with 12 to 16 carbon atoms in the linear alkyl group and 2 to 6 glycol ether groups in the molecule, of linear alkane (C- | 2-C- | 8) sulfonate
Sulfobernsteinsäuremonoalkyl(C-|2-C<|8)-estern, von sulfatierten Fett- säuremonoglyceriden, sulfatierten Fettsäurealkanolamiden,Sulfosuccinic acid monoalkyl (C- | 2-C <| 8) esters, of sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated fatty acid alkanolamides,
Sulfoessigsäurealkyl(C^2-C-|6)_estem. Acylsarcosinen, Acyltauriden und Acylisethionaten mit jeweils 8 - 18 C-Atomen in der Acylgruppe. Auch zwitterionische, ampholytische und nichtionische Tenside sind geeignet, z.B. Oxethylate von Fettsäuremono- und -diglyceriden, von Fettsäure-Sorbitanestern und Alkyl(oligo)-Glucoside. Weitere übliche Zahnpastenzusätze sindSulfoacetic acid alkyl (C ^ 2-C- | 6) _estem . Acyl sarcosines, acyl taurides and acyl isethionates with 8 - 18 C atoms each in the acyl group. Zwitterionic, ampholytic and nonionic surfactants are also suitable, for example oxethylates of fatty acid mono- and diglycerides, of fatty acid sorbitan esters and alkyl (oligo) glucosides. Other common toothpaste additives are
- Süßungsmittel wie z.B. Saccharin-Natrium, Natrium-Cyclamat, Sucrose, Lactose, Maltose, Fructose,Sweeteners such as Saccharin sodium, sodium cyclamate, sucrose, lactose, maltose, fructose,
- Aromen wie z.B. Pfefferminzöl, Krauseminzöl, Eukalyptusöl, Anisöl, Fenchelöl, Kümmelöl, Menthylacetat, Zimtaldehyd, Anethol, Vanillin, Thymol sowie Mischungen dieser und anderer natürlicher und synthetischer Aromen,- flavors such as Peppermint oil, spearmint oil, eucalyptus oil, anise oil, fennel oil, caraway oil, menthyl acetate, cinnamaldehyde, anethole, vanillin, thymol and mixtures of these and other natural and synthetic flavors,
- Pigmente wie z.B. Titandioxid- pigments such as Titanium dioxide
- Farbstoffe- dyes
- Puffersubstanzen wie z.B. primäre, sekundäre oder tertiäre Alkaliphosphate oder Citronensäure/Natriumcitrat,- buffer substances such as primary, secondary or tertiary alkali phosphates or citric acid / sodium citrate,
- wundheilende und entzündungshemmende Stoffe wie z.B. Allantoin, Harnstoff sowie Azulen, Kamillewirkstoffe, Acetylsalicylsäurederivate.
In Mundwässern besteht der Träger im wesentlichen aus Wasser, Ethanol, etherischen Ölen, Emulgatoren und Lösungsvermittlern für die übrigen- Wound healing and anti-inflammatory substances such as allantoin, urea and azulene, chamomile active ingredients, acetylsalicylic acid derivatives. In mouthwashes, the carrier consists essentially of water, ethanol, essential oils, emulsifiers and solubilizers for the rest
Aromakomponenten, Geschmackskorrigentien (z.B. Süßstoff) sowie gegebenenfalls adstringierenden oder belebenden Drogenauszügen und gegebenenfalls Farbstoffen.Aroma components, taste corrections (e.g. sweetener) and, if necessary, astringent or invigorating drug extracts and, if necessary, colorants.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mund- und / oder Zahnpflegemittel werden die nanoskaligen antimikrobielien Wirkstoffe in dem Fachmann bekannterTo produce the oral and / or dental care products according to the invention, the nanoscale antimicrobial active ingredients are known to those skilled in the art
Weise mit den übrigen Rezepturbestandteilen vermengt.Way mixed with the other recipe components.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind demgemäß antimikrobielle Wirkstoffe enthaltende Mund- und / oder Zahnpflegemittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der antimikrobielle Wirkstoff in Form von Nanopartikeln mit einemThe invention accordingly furthermore relates to oral and / or dental care compositions containing antimicrobial active ingredients, which are characterized in that the antimicrobial active ingredient in the form of nanoparticles with a
Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 500 nm, vorzugsweise von 10 bis 150 nm, eingearbeitet ist.Particle diameter in the range from 5 to 500 nm, preferably from 10 to 150 nm, is incorporated.
Weitere Ausgestaltungen und / oder Weiterentwicklungen ergeben sich aus denFurther refinements and / or further developments result from the
Unteransprüchen.
Subclaims.
BeispieleExamples
Die folgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand näher erläutern:The following examples are intended to explain the subject of the invention in more detail:
Beispiel 1: Herstellung von nanoskaligem Salicylsäure-N-octylamid 0,5 g Salicylsäure-N-octylamid (Smp. ca. 45°C) wurden in 100 g entionisiertem Wasser gelöst und die Mischung auf etwa 50°C erwärmt, wobei sich ein zweiphasiges Gemisch aus Wasser- und Amidphase bildete. Letztere wurde durch Zugabe von 8,9 g Alkylethersulfat (Texapon® N 70, Henkel KGaA, Düsseldorf) unter Ausbildung einer klaren Mischung emulgiert. Der sukzessive Übergang der Ölphase in die transparente Wasser/Amid/Emulgatormischung kann dabei als Indiz für die Ausbildung einer Mikroemulsion angesehen werden. Unter fortwährendem Rühren wurde die Mikroemulsion auf Umgebungstemperatur abgekühlt und anschließend am Rotationsverdampfer bis zur Trockne eingeengt, wobei 9,4 g des in der Ethersulfat-Matrix eingeschlossenen Salicylsäure-N- octylamids in nanopartikulärer Form erhalten wurden. Die Nanopartikel konnten mit der zehnfachen Menge Wasser wieder zu einer stabilen und transparenten Dispersion verarbeitet werden. In der Lichtstreuung zeigten die Partikel bei numerischer Wichtung ein Maximum bei einer Teilchengröße von 120 nm.Example 1: Preparation of nanoscale salicylic acid-N-octylamide 0.5 g of salicylic acid-N-octylamide (mp. About 45 ° C.) were dissolved in 100 g of deionized water and the mixture was heated to about 50 ° C., a two-phase Mixture of water and amide phase formed. The latter was emulsified by adding 8.9 g of alkyl ether sulfate (Texapon® N 70, Henkel KGaA, Düsseldorf) to form a clear mixture. The successive transition of the oil phase into the transparent water / amide / emulsifier mixture can be seen as an indication of the formation of a microemulsion. With continuous stirring, the microemulsion was cooled to ambient temperature and then evaporated to dryness on a rotary evaporator, giving 9.4 g of the salicylic acid-N-octylamide included in the ether sulfate matrix in nanoparticulate form. With ten times the amount of water, the nanoparticles could be processed into a stable and transparent dispersion. In light scattering, the particles showed a maximum with a particle size of 120 nm when numerically weighted.
Beispiel 2: Herstellung einer nanoskaligen wässrigen Salicylsäure-N-octylamid- DispersionExample 2: Preparation of a nanoscale aqueous salicylic acid-N-octylamide dispersion
1 ,0 g Salicylsäure-N-octylamid (Schmelzpunkt ca. 45°C) wurden mit 30 g entionisiertem Wasser, 30 g Polydiol 400 (PEG-8) und 2 g Polyoxyethylen- glycehnfettsäureester (Tagat S) unter langsamer Erwärmung auf 52°C emulgiert. Anschließend wurden 30 g Fettsäureamidoalkylbetain (Tego Betain BL 215) zugegeben, wobei sich eine klare, stabile Dispersion ausbildete. Anschließend ließ man auf Raumtemperatur abkühlen. Man erhielt 93 g einer transparenten Dispersion. In der Lichtstreuung zeigten die Partikel bei numerischer Wichtung ein Maximum bei einer Teilchengröße von 15 nm.
O 00/660701.0 g of salicylic acid-N-octylamide (melting point approx. 45 ° C.) was mixed with 30 g of deionized water, 30 g of polydiol 400 (PEG-8) and 2 g of polyoxyethylene glycol fatty acid ester (Tagat S) with slow heating to 52 ° C. emulsified. 30 g of fatty acid amidoalkyl betaine (Tego Betain BL 215) were then added, a clear, stable dispersion being formed. The mixture was then allowed to cool to room temperature. 93 g of a transparent dispersion were obtained. In light scattering, the particles showed a maximum with a particle size of 15 nm when numerically weighted. O 00/66070
16 -16 -
Mit dem nach den Beispielen 1 bzw. 2 hergestellten nanoskaligen Salicylsäure-N- octylamid wurden die folgenden Mund- und / oder Zahnpflegemittel hergestellt (alle Angaben in Gew.-%, bezogen auf die Zubereitung):The following oral and / or dental care products were produced with the nanoscale salicylic acid-N-octylamide prepared according to Examples 1 and 2 (all figures in% by weight, based on the preparation):
Beispiele 3 bis 6: ZahnpastenExamples 3 to 6: toothpastes
1717
Beispiele 7.1 - 7.4: Flüssige ZahncremesExamples 7.1 - 7.4: Liquid toothpastes
18 -18 -
Beispiel 8: Mundwasser (gebrauchsfertig)Example 8: Mouthwash (ready to use)
Es wurden die folgende Handelsprodukte verwendet:The following commercial products were used:
(1) Poliertonerde P10 feinst Schwach calcinierte Tonerde (ca. 20 Gew.-% Gamma-Aluminiumoxid ca. 80 Gew.-% Alpha-Aluminiumoxid Primärkristallgröße 0,5 - 1 ,5 μm)(1) Polishing clay P10 finely weakly calcined clay (approx. 20% by weight gamma-aluminum oxide approx. 80% by weight alpha-aluminum oxide primary crystal size 0.5 - 1.5 μm)
(2) Tego® Betain BL 215 30 %ige Lösung von Cocoamidopropyl-Betain in Wasser(2) Tego ® Betain BL 215 30% solution of cocoamidopropyl betaine in water
(3) Cremophor®RH 60 Hydr. Rizinusöl + 60 Mol EO(3) Cremophor ® RH 60 Hydr. Castor oil + 60 mol EO
(4) Plantaren 2000 Alkyl-(C8-C16)-oligo-(1 ,4)-glucosid (50 %ige Lösung in Wasser)
O 00/66070(4) Plantaren 2000 alkyl- (C 8 -C 16 ) -oligo- (1, 4) -glucoside (50% solution in water) O 00/66070
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Beispiel 9: Wirksamkeitsprüfung nanoskaligen Salicylsäure-N-octylamidsExample 9: Effectiveness test of nanoscale salicylic acid N-octylamids
Die antimikrobielle Wirksamkeit des nach Beispiel 2 hergestellten nanoskaligen Salicylsäure-N-octylamids wurde im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten, gemäß EP 0262587 hergestellten Salicylsäure-N-octylamid anhand der Flüssigzahncreme-Formulierungen aus den Beispielen 7.2 und 7.3 geprüft. Beide Formulierungen enthalten die gleiche Konzentration des Wirkstoffs Salicylsäure-N-octylamid. Parallel wurde als Leerwert die entsprechende wirkstofffreie Formulierung aus Beispiel 7.4 mitgeprüft.The antimicrobial activity of the nanoscale salicylic acid N-octylamide prepared according to Example 2 was tested in comparison with the salicylic acid N-octylamide known from the prior art and produced according to EP 0262587 using the liquid toothpaste formulations from Examples 7.2 and 7.3. Both formulations contain the same concentration of the active ingredient salicylic acid-N-octylamide. In parallel, the corresponding drug-free formulation from Example 7.4 was also checked as a blank value.
Zur Ermittlung der keimtötenden Wirksamkeit der Zahncremes wurden diese im quantitativen Suspensionstest (modifizierte DGHM-Methode) in Konzentrationen von 25, 50 und 100% über einen Zeitraum von 2, 5 und 15 Minuten geprüft. Als Teststämme dienten Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Streptococcus mutans (DSM 20523) und Actinomyces viscosus (DSM 43329).To determine the germicidal effectiveness of toothpastes, they were tested in a quantitative suspension test (modified DGHM method) in concentrations of 25, 50 and 100% over a period of 2, 5 and 15 minutes. Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Streptococcus mutans (DSM 20523) and Actinomyces viscosus (DSM 43329) served as test strains.
Die Einzelergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen aufgeführt. Die Reduktionsfaktoren sind in logarithmischen Werten angegeben. Auf Grund der biologischen Varianz, insbesondere bei sehr kurzen Testzeiten, werden nur Reduktionsfaktoren von mindestens 2 iog-Stufen als signifikante Reduktion gewertet.The individual results are listed in the tables below. The reduction factors are given in logarithmic values. Due to the biological variance, especially in the case of very short test times, only reduction factors of at least 2 iog levels are considered a significant reduction.
a) Ergebnisse mit Zahncreme aus Beispiel 7.2:a) Results with toothpaste from example 7.2:
Staphylococcus aureus ATCC 6538:Staphylococcus aureus ATCC 6538:
20 -20 -
Actinomyces viscosus DSM 43329Actinomyces viscosus DSM 43329
b) Ergebnisse mit Zahncreme aus Beispiel 7.3:b) Results with toothpaste from Example 7.3:
Staphylococcus aureus ATCC 6538Staphylococcus aureus ATCC 6538
- 21- 21
c) Ergebnisse mit Zahncreme aus Beispiel 7.4:c) Results with toothpaste from example 7.4:
Staphylococcus aureus ATCC 6538Staphylococcus aureus ATCC 6538
Die Ergebnisse zeigen, daß die geprüften Zahncremes unter den gewählten Testbedingungen keine signifikante Reduktion der Teststämme Staphylococcus aureus und Streptococcus mutans bewirken. Actinomyces viscosus wird dagegen von der Nanopartikel-haltigen Zahncreme 7.2 bereits bei einer Anwendungskonzentration von 25% deutlich stärker reduziert als durch die Vergleichs-Zahncreme 7.3.The results show that the toothpastes tested did not result in a significant reduction in the test strains Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans under the chosen test conditions. Actinomyces viscosus, on the other hand, is reduced significantly more by the toothpaste 7.2 containing nanoparticles at an application concentration of 25% than by the comparison toothpaste 7.3.
Die Wirksamkeit des Salicyläureoctylamids in Nanopartikelform ist also deutlich größer als die des Wirkstoffs in der aus dem Stand der Technik bekannten Form.The effectiveness of the salicylic acid octylamide in nanoparticle form is therefore significantly greater than that of the active substance in the form known from the prior art.
Zur Ermittlung der antibakteriellen Langzeitwirkung wurden die Zahncremes in flüssigen Hemmreihen (modifizierte DGHM-Methode) geprüft.
O 00/66070To determine the long-term antibacterial effect, the toothpastes were tested in liquid rows of inhibitors (modified DGHM method). O 00/66070
2222
Dazu wurden unterschiedlich stark mit Wasser verdünnten Zahncremes gleiche Mengen an Bakteriensuspensionen definierten Keimgehalts zugesetzt. Nach 72- stündiger Inkubation bei 37°C wurde ein Ausstrich pro Kulturröhrchen auf einem festen Nährmedium vorgenommen und das Wachstum beurteilt.To this end, toothpastes diluted with water to different extents were added to the same amounts of bacterial suspensions with a defined germ content. After incubation for 72 hours at 37 ° C., a smear was made per culture tube on a solid nutrient medium and the growth was assessed.
+ Wachstum (+) reduziertes Wachstum kein Wachstum
O 00/66070+ Growth (+) reduced growth no growth O 00/66070
- 23 -- 23 -
Entsprechend der vorstehendenen Tabelle wurden die MHK-Werte ermittelt, wobei unter MHK (minimale Hemmkonzentration) die Konzentration zu verstehen ist, bei der kein Bakterienwachstum mehr nachweisbar ist. MHK-Werte in Gew.-% ZahncremeThe MIC values were determined in accordance with the above table, whereby MIC (minimum inhibitory concentration) is to be understood as the concentration at which bacterial growth can no longer be detected. MIC values in% by weight toothpaste
Anmerkung zur Tabelle:Note on the table:
Die Keimsuspension von Streptococcus mutans konnte in diesem Test nicht auf die Keimzahl 108 KBE/ml eingestellt werden. Ein direkter Vergleich der MHK- Werte zu den anderen Teststämmen ist daher nicht möglich. Tendenziell müssen für die Hemmung von 108 KBE/ml Streptococcus mutans höhere Wirkstoffkonzentrationen angenommen werden.The bacterial suspension of Streptococcus mutans could not be adjusted to the bacterial count of 10 8 CFU / ml in this test. A direct comparison of the MIC values with the other test strains is therefore not possible. For the inhibition of 10 8 CFU / ml Streptococcus mutans, higher drug concentrations tend to be assumed.
MHK-Werte in ppm Salicylsäure-N-octylamidMIC values in ppm salicylic acid-N-octylamide
In der flüssigen Hemmreihe konnte die antibakterielle Langzeitwirkung des Salicylsäure-N-octylamids belegt werden. Dabei zeigte die Zahncreme- Formulierung 7.2 mit nanoskaligem Salicylsäure-N-octylamid die stärkste Hemmwirkung.
Für die Hemmung des Teststammes Staphylococcus aureus war auch nach 3 Tagen Einwirkzeit von der wirkstofffreien Formulierung 7.4 eine Konzentration von >10% erforderlich. Die Zahncreme mit Salicylsäure-N-octylamid in der herkömmlichen Form hemmte in diesem Test Staphylococcus aureus bereits in 5%iger Konzentration (50 ppm Wirkstoff). Die analoge Zahncreme mit dem nanoskaligen Wirkstoff zeigte die gleiche Wirkung dagegen bereits in 1%iger Konzentration (10ppm Wirkstoff).The long-term antibacterial effect of salicylic acid N-octylamide was demonstrated in the liquid series of inhibitors. The toothpaste formulation 7.2 with nanoscale salicylic acid N-octylamide showed the greatest inhibitory effect. For the inhibition of the test strain Staphylococcus aureus, a concentration of> 10% was required even after the active ingredient-free formulation 7.4 had taken effect for 3 days. In this test, the toothpaste with salicylic acid-N-octylamide in the conventional form inhibited Staphylococcus aureus in a concentration of 5% (50 ppm active ingredient). The analog toothpaste with the nanoscale active ingredient, however, already showed the same effect in a 1% concentration (10 ppm active ingredient).
In der Hemmreihe gegen Actinomyces viscosus erwies sich die Formulierung mit dem nanoskaligen Wirkstoff als doppelt so wirksam wie die mit dem Wirkstoff in herkömmlicher Form.
In the series of inhibitors against Actinomyces viscosus, the formulation with the nanoscale active ingredient proved to be twice as effective as that with the active ingredient in conventional form.