Сегодня 30 января 2023
Медикус в соцсетях
 
Задать вопрос

ЗАДАТЬ ВОПРОС РЕДАКТОРУ РАЗДЕЛА (ответ в течение нескольких дней)

Представьтесь:
E-mail:
Не публикуется
служит для обратной связи
Антиспам - не удалять!
Ваш вопрос:
Получать ответы и новости раздела
04 июля 2002 00:00   |   Гроссер А.В. инженер-технолог ЗАО «Невская косметика» (г.Санкт-Петербург)

Создание зубных паст. Научные и технические аспекты. Обзор основных компонентов.

Минимальные требования к зубным пастам, сложившиеся в течение ряда лет, можно сформулировать следующим образом:
  • при правильном применении зубной щётки она должна чистить зубы, т.е. удалять остатки пищи, мягкие зубные отложения и пятна,
  • она должна оставлять во рту ощущение свежести и чистоты,
  • её цена должна быть такой, чтобы способствовать регулярному и частому применению среди всех групп населения,
  • она должна быть безвредной, приятной и удобной для пользования,
  • она должна быть стабильной при хранении,
  • если паста является профилактической, это должно быть подтверждено клиническими исследованиями.
В последние двадцать лет зубные пасты занимали промежуточное положение между косметическими (гигиеническими) и профилактическими средствами. В настоящее время основная масса продаж зубных паст приходится на профилактические пасты, т.е. ситуация за последние годы совершенно изменилась. Первичная функция зубной пасты – гигиеническая, для очистки и полировки зубов, сейчас расширилась. В действительности зубная паста является средством доставки профилактических компонентов к поверхности зуба и тканям полости рта. В современных зубных пастах акцент перенесён, и сейчас формулируется как способ контроля кариеса и улучшения гигиены рта.
Эти изменения сделали более трудной жизнь химиков – составителей рецептур, которые сейчас должны думать не только о том, как разработать хороший косметический продукт, но и о том, как ввести в него активный компонент, который часто оказывается несовместимым с обычными ингредиентами.
Структура зубной пасты.
Первичной функцией зубной пасты является удаление приставшего вещества с твёрдой поверхности с минимальным травмированием этой поверхности. Это обычная чистка в домашних условиях, которую осуществляют с помощью абразивного порошка, к которому добавляют поверхностно-абразивный агент. Функция ПАВ состоит в том, чтобы облегчить удаление прилипшей плёнки и суспендирование удалённого загрязнения.
Требования к удобству упаковки и использования определяют то, что этот базовый продукт – порошок нужно превратить в пасту. Для этого добавляют жидкости, которые обладают смачивающим действием и предотвращают высыхание пасты. Чтобы поддержать суспензию твёрдых веществ в стабильном и достаточно вязком состоянии, необходимо увеличить вязкость жидкой фазы введением гелеобразователя. Затем нужно добавить отдушку, консерванты, красители, подслащивающие вещества и активные компоненты, и все эти ингредиенты должны быть нетоксичными и не иметь раздражающего действия при условиях применения пасты.
В целом продукт должен сохранять свою консистенцию в интервале температур от 0 до 37° С. Паста должна быть пригодной для хранения, не изменять при этом своих физических и химических свойств в том же интервале температур.
Простая зубная паста, составленная с учётом этих требований может потребовать модификации, если нужно ввести один или несколько активных компонентов. В этом случае продукт превращается в средство доставки активного ингредиента, и в этом неизбежно влияет на его состав.
Компоненты.
Сбалансированную рецептуру можно составить только с учётом всех компонентов вместе, поскольку многие из них могут обладать двойной функцией или могут взаимодействовать друг с другом.
Абразивный наполнитель.
Абразивы, которые используются в зубных пастах всегда представляют собой причинный фактор повреждения поверхности зубов. Абразивное и очищающее действие абразивных материалов зависят от размера, формы, прочности и твёрдости частиц.
Активная поверхность частиц абразива должна подбирать так, чтобы компоненты, такие как активные ингредиенты, отдушки, ПАВы минимально сорбировались на твёрдой фазе.
В настоящий момент комбинат “Невская Косметика” использует в производстве два типа абразивных наполнителя:
  • традиционно используемый мел или карбонат кальция
  • более современный диоксид кремния.
Обычно в зубных пастах используются карбонат кальция с размером частиц в интервале 2−20 микрон. Мел является эффективным очистителем, но не придаёт зубам блеск. Марки содержащие частицы размером более 20 микрон могут царапать поверхности эмали.
В экспериментальной лаборатории “Невской Косметики” были проведены работы по оценке качества марок мела различных производителей. В результате был выбран мел удовлетворяющий вышеперечисленным требованиям. На основе этого абразива выпускаются пасты имеющие низкую активность твёрдой фазы, которая по сорбционной ёмкости сравнима с сорбционной ёмкостью абразивного диоксида кремния. Карбонат кальция является хорошим носителем для активных ингредиентов типа кальция глицерофосфата. Также он имеет относительно не высокую цену.
К недостаткам данного наполнителя можно отнести такие момента как трудно поддающуюся регулированию абразивность и не идеальную совместимость с фторосодержащими соединениями.
Использование более дорогого диоксида кремния имеет ряд преимуществ:
–Эти абразивы практически индифферентны к большому количеству активных компонентов. Современные технологии позволяют производить достаточно качественную очистку от следов ионов Са, Mg, Al, Fe и других, в связи с чем совместимость с фторосодержащими достигается максимальной.
–Возможность регулирования абразивности и очищающей способности в широком диапазоне.
–И наконец, эти разработки прозрачных зубных паст, т.е. таких паст, в которых коэффицент рефракции абразива равен коэффиценту рефракции жидкой фазы, в которой он суспензирован.
Достаточно привлекательным является использование дикальция фосфатдигидрата (ДКФДГ). Привлекательным с точки зрения высокой полирующей способности и хорошей совместимости с отдушками. К тому же в пастах на основе ДКФДГ улучшается стабильность запаха. Величина водородного показателя зубной пасты с ДКФДГ находится в интервале 6,0 – 8,0.
В экспериментальной лаборатории “Невской Косметики” были проведены работы по оценке качества ДКФДГ различных производителей. Следует отметить, что ДКФДГ находится в метастабильном состоянии и превращается в безводную форму с повышением абразивности пасты и изменением pH в сторону повышения кслотности, вплоть до 5,0. Это изменение ускоряется в присутствии ионов фтора. ДКФДГ для зубных паст обычно поставляется в стабилизированном виде, чтобы отдалить или подавить этот переход. К сожалению отечественные марки ДКФДГ нам пока не удалось стабилизировать, а стабилизированные импортные невероятно дороги.
Увлажнители.
Как указывалась выше, необходимо вводить компоненты с увлажняющим свойствами для предотвращения высыхания зубной пасты. Как правило это случается, когда тубу оставляют без колпачка. Чтобы высыхание не происходило добавляют глицерин или сорбитол. Это прекрасные увлажнители с точки зрения стабильности и отсутствия токсичности. К ним можно добавлять полиэтиленгликоль молекулярной массы от 300 до 1500.
Гелеобразующие агенты.
Как было отмечено выше, для стабилизации суспензии твёрдых веществ необходимо вводить гелеобразующие агенты. Гелеобразователь также модифицирует диспергируемость пасты во рту, может определять характер пены и ощущение во рту.
Среди многообразия гелеобразователей стоит назвать природные полисахариды и синтетические производные целлюлозы.
Натрий карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ).
NaКМЦ получают действием хлорацетата натрия на целлюлозу в щелочной среде. Физические свойства могут регулироваться степенью деструкции перед замещением, а также степенью замещения.
Гели NaКМЦ являются анонимными и чувствительными к величине pH, если она находится за пределами интервала 5,5 – 9,5. Они относительно стабильны в присутствии электролитов.
NaКМЦ широко использовался в производстве зубных паст ранее.
Используемые нами системы обладают тиксотропией (т.е. способностью восстанавливать свойства после снятия нагрузки), что значительно улучшает потребительские свойства: они легко выдавливаются из тубы, не растекаются на щётке, легко диспергируются во рту. За счёт тиксотропных свойств облегчается перемещение пасты при изготовлении, транспортировании и расфасовке. В рамках сохранения вязкопластичности модели течения можно варьировать содержание абразивного наполнителя в зубной пасте в широком пределах, что особенно касается паст с диоксидом кремния, т.е. имеется хорошая возможность производить пасты с различной абразивностью.
Этими положительными свойствами обладают гели полученный с помощью полисахаридов. Гетерополисахариды или камеди получают путём специфического процесса брожения. Бактерия Xanthomonas campestris производит эту камедь на поверхности клеточной мембраны в течение нормального цикла жизни комплексными ферментативным процессом, камедь выделяется бактерий в окружающую её среду.
Кроме перечисленных выше уникальных реологических свойств гелей на основе камедей следует отметить высокую совместимость и стабильность этих гелей в присутствии многих химических веществ. Время приготовления такого геля незначительно и измеряется несколькими десятками минут.
Поверхностно – активные вещества.
Чистка зубов связана главным образом с поверхностно – активным процессом, и все зубные пасты включают в себя поверхностно – активный агент. ПАВ, конечно, должен не иметь вкуса, бать нетоксичным, и не обладать раздражающим действием на слизистые оболочки полости рта. Пенообразующая способность имеет важное значение, поскольку сильно влияет на субъективную оценку качества зубной пасты.
Лаурилсульфат натрия, возможно, является наиболее распространённым ПАВ для средств гигиены полости рта, он практически удовлетворяет всем предъявляемым требованиям. В этом контексте “лаурил” означает, что алкильный радикал является производным соответствующего спирта, преимущественно С12, но с некоторым количеством С14. Производители предлагают разные марки, причём особое внимание обращают на его вкус. Вкус зависит от содержания свободного спирта. Низкое содержание неорганических солей также является желательным.
Отдушки.
Запах и вкус зубной пасты является важной характеристикой, которая влияет на оценку пасты покупателями. Помимо вопросов, связанных с реакцией потребителей, необходимо помнить, что отдушка может составлять до 25 – 30% затрат на производство неупакованного продукта. По этим причинам важно выбирать отдушку с большой осторожностью. Вопреки распространённым представлениям, отдушки с приятным вкусом, такие как например фрукты, не популярны. Потребитель требует аромат, к которому он привык, и который оставляет ощущение свежести во рту и продолжительное чувство чистой полости рта. Как правило, отдушки в качества основы содержат натуральное очищенное масло мяты и перечной мяты. Их часто усиливают следовыми количествами ментола для достижения холодящего эффекта. Их также модифицируют гвоздикой (эвгенолом), хвойным экстрактом (или метилсалицилатом), эвкалиптом, анисом и другими. Все отдушки требуют добавления подсластителей, а натрия сахаринат является подходящим агентом. Аромат может меняться под влиянием активного агента и даже pH продукта.
Консерванты.
Существует общепринятая практика добавлять консерванты в состав зубных паст для защиты от микроорганизмов. Обычно для этих целей применяют метиловый, пропиловый эфиры параоксибензойной кислоты, или бензонат натрия. Отдушки сами по себе обладают некоторыми антибактериальными действием, также как и некоторые используемые в настоящее время активные компоненты (например, триклозан).
В наших пастах мы используем комбинацию бензоната натрия с незначительными количеством тимола.
Активные компоненты.
Реминерализующие компоненты.
Известно, что ранее поражение кариесом может быть обратимым в результате процесса реминерализации. В связи с этим концепция реминерализации стала частью идеологии при разработке составов зубных паст.
Для протекания процесса реминерализации необходимо присутствие очень низких концентраций ионов фтора, фосфора и кальция.
В связи с этим нашим предприятием выпускается целая гамма продуктов содержащих или кальция глицерофосфат (рекомендуется для лечебных аппликаций), или комбинацию фторосодержащего соединения и кальция глицерофосфата.
Фторосодержащие соединения.
Введение соединений, содержащих ион фтора в зубные пасты трудноосуществим. Большинство абразивов зубной пасты – это соли кальция, а фторид кальция является одним из самых трудно растворимых среди известных на сегодняшний день. Потеря иона фтора при старении становится одной из сложнейших проблем зубных паст, содержащих фториды. Эта трудность была преодолена при использовании не содержащих кальций абразивов (диоксид кремния) и при использовании монофторфосфата натрия, который не высвобождает ион фтора, пока не подвергнется гидролизу.
При условии, что проблема с инактивацией решена, используют натрия фторид с концентрацией 0,24%. Этот уровень соответствует примерно 1000 частей фтора на миллион частей зубной пасты.
Монофторфосфат натрия имеет преимущество перед фторидом натрия, которое состоит в том, что он ионизируется не с образованием ионов фтора, которые немедленно перейдут в осадок в присутствии ионов кальция, а с образованием иона фторфосфата, который образуется с ионом кальция растворимую соль. Концентрация монофторфосфата натрия в зубной пасте примерно 0,76:, что соответствует выше указанному содержанию фтора.
В распоряжении лаборатории “Невской Косметики” имеется прибор и метод оценки совместимости фторосодержащих соединений с другими ингредиентами зубной пасты. В настоящий момент мы проводит работы по поиску составов обладающих максимаотной совместимостью фторосодержащих соединений с фосфат кальциевыми соединениями. Этот прибор – ЯМР анализатор “MARAN 23” – фирмы “Resonance Instruments”. В рамках этих работ “Невской Косметикой” совместно с институтом им. Менделеева была разработана методика выполнения измерений массовой доли фтора в зубных пастах.
Бактериостатики.
Кажется очевидным, что предотвращение кариеса путём уничтожения бактерий в полости рта может быть весьма эффективным, однако идеальный бактериостатик ещё не найден. Такое вещество должно сильно адсорбироваться слизистыми мембранами и должно проявлять действие в течение длительного времени, оно должно быть нетоксичным и не иметь раздражающего действия. Среди таких веществ широкое распространение имеет трихлоргидроксидифениловый эфир (триклозан).
Растительные препараты.
Препараты хлорофилла давно известны и применяются в медицинской практике. Считают, что препараты хлорофилла способствуют прекращению кровоточивости и активируют процессы регенерации тканей, оказывают дезодорирующее действие.
В настоящий момент “Невская Косметика” продолжает производство зубной пасты “Лесная”, содержащую хвойную хлорофилло – каротиновую пасту. ХКП содержит хлорофилл, каротин, бальзамические смолы, токоферол.
В 1995 году институтом гриппа РА было проведено изучение противовирусной активности зубной пасты “Лесная”. По результатам исследований сделаны следующие выводы:
  • показано наличие противовирусной активности зубной паста “Лесная” на меловой основе в отношении ряда респираторных вирусов
  • использование не менее 1 г. пасты на зубную щётку и продолжительности чистки зубов на менее 2−х минут приводит к инактивации респираторных вирусов, что обеспечивает санацию полости рта и окологлоточного кольца и будет препятствовать развитию заболевания
  • вирулицидная активность зубной пасты “Лесная” связана с наличием в её составе ХКП,
 
В заключении можно отметить, что описанные сырьевые компоненты различаются не только по составу, но и по своему влиянию на физические свойства готового продукта. Поэтому невозможно описать общий состав, можно лишь указать некоторые принципы.
 
 
Источник:
 

Поделиться:




Комментарии
Смотри также
10 июля 2002  |  00:07
Применение гомеопатических средств в стоматологии
В нашей стране и за рубежом важное место заняли исследования по разработке способов и средств, позволяющих предупредить возникновение и развитие кариеса и болезни пародонта. Одним из таких способов лечения является гомеопатия. Гомеопатия представляет собой особое направление медицины, отличающееся тем, что болезни лечатся средствами, способными вызвать подобное состояние болезни. Этот принцип подобия определяется формулой: “Similia similibus curentur” (подобное лечится подобным). Знание действия гомеопатических лекарств на человека позволяет врачу определять круг лиц, предрасположенных к заболеванию зубочелюстной системы.
02 июля 2002  |  00:07
Концепция этиологии (возникновения) кариеса зубов.
Общепризнанным механизмом возникновения кариеса является прогрессирующая деминерализация твердых тканей зубов под действием органических кислот, образование которых связано с деятельностью микроорганизмов. В возникновении кариозного процесса принимает участие множество этиологических факторов, что позволяет считать кариес полиэтиологическим заболеванием.
23 июня 2002  |  00:06
Опыт клинического применения препарата Lollicaine при лечении заболеваний пародонта и слизистой оболочки рта
Эффективное обезболивание слизистой оболочки рта является весьма актуальной проблемой для практического врача. Лечение каждого пациента с заболеваниями пародонта и слизистой оболочки рта требует проведения обезболивания. Условия в полости рта не всегда позволяют осуществить инъекционное обезболивание. Многие пациенты отказываются от инъекционного обезболивания вследствие боязни укола. Особенно это характерно для детей.
23 июня 2002  |  00:06
Гигиенист стоматологический - новый специалист российской стоматологии
Реализация комплексной программы профилактики стоматологических заболеваний - первостепенная задача российской стоматологической службы сегодня. Гигиенический уход за полостью рта должен стать для пациента потребностью, привычкой, одним из критериев его личной культуры. И основным звеном в формировании этой потребности является новый специалист - стоматологический гигиенист, квалификация которого утверждена в России приказом Министерства здравоохранения №33 от 06.02.2001 года "О введении специальности "Стоматология профилактическая".
19 апреля 2002  |  00:04
Фальсифицированная продукция в стоматологии или как держать оборону в борьбе с фальсификаторами стоматологической продукции?
Тема фальсификации лекарственных средств (ЛС) и изделий медицинского.назначения на отечественном фармацевтическом рынке сейчас особенно актуальна в связи с тем, что в России сложились уникальные условия для производства и сбыта всех сортов фальсификаций, количество подделок в сравнении с 1998г. возросло на порядок.