Высоконаполненные цинкосодержащие пленки
Изобретение относится к композициям для гигиены полости рта и личной гигиены, и более конкретно к композициям, содержащим пленку, погруженную в носитель, где пленка содержит относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения. Согласно изобретению композиция для гигиены полости рта содержит пленку, погруженную в носитель, в которой цинкосодержащее соединение содержится в количестве от примерно 35% по весу до примерно 60% по весу. Увеличение содержания твердого вещества в составе пленки увеличивает доставку активных соединений на единицу площади, что важно для достижения наивысшей эффективности доставки. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил., 14 табл., 8 пр.
Уровень техники изобретения
Данная заявка относится к композициям для гигиены полости рта и личной гигиены, и более конкретно, к композициям, содержащим пленку, погруженную в носитель, где пленка содержит относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения. Такие композиции включают, например, зубную косметику.
Эстетическая привлекательность таких композиций является важной и может оказывать значительное влияние на принятие и использование потребителем. Общепризнанно, что эстетическое воздействие играет важную роль в принятии многих продуктов потребителем. Хотя такие продукты заслужили одобрение потребителей, в данной области продолжаются поиски с целью дальнейшего усовершенствования эстетического воздействия, а также косметической и терапевтической пользы таких продуктов. Действительно, многим таким композициям, известным в данной области, не хватает одного или нескольких качеств.
Композиции для улучшения здоровья, гигиенического состояния или внешнего вида, такие как композиции для гигиены полости рта, композиции для ухода за кожей или композиции для ухода за волосами, используют миллионы людей. Такие композиции используются для самых разных целей, включая улучшение личного здоровья, гигиенического состояния и внешнего вида, а также для профилактики или лечения различных заболеваний и других патологических состояний у людей и животных.
Препараты таких композиций ставят множество проблем. Они должны быть приемлемыми с фармацевтической и/или косметической точек зрения для их использования по назначению. Композиции, содержащие терапевтически активные материалы, предпочтительно доставляют активное вещество в эффективном количестве, избегая нежелательной химической деградации. Аналогичным образом, композиции, содержащие косметически действенные материалы, должны доставлять материал, например, в ротовую полость, на кожу или волосы в эффективных количествах в условиях, в которых они обычно используются потребителями.
Водорастворимые пленки для перорального введения терапевтических средств хорошо известны в данной области. В данной области также известно использование таких пленок для введения средства для освежения дыхания, например, ментола. Известные пленки для введения освежителей дыхания и/или активных фармацевтических средств, как правило, состоят из по меньшей мере одного водорастворимого полимера, подходящего для использования человеком, и по меньшей мере одного соединения, усиливающего способность к смачиванию водорастворимого полимера, как правило, выбираемого из многоатомных спиртов, сурфактантов и пластификаторов. Например, в патенте США № 5948430, полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки, описана однослойная пленка, способная прикрепляться к ротовой полости для высвобождения фармацевтически или косметически активного ингредиента, при этом пленка содержит по меньшей мере один водорастворимый полимер; по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из многоатомного спирта, сурфактанта и пластификатора; по меньшей мере один косметически или фармацевтически активный ингредиент и ароматизатор.
В патенте США № 5700478, полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки, описано пластинчатое устройство для контролируемого высвобождения вещества в выстланной слизистой оболочкой полости тела, содержащее водорастворимый адгезивный слой, состоящий из водорастворимого полимера и водорастворимого пластификатора, и водорастворимый полимерный слой. В данном патенте сообщается о многослойном пластинчатом материале, который растворяется относительно медленно для контролируемого или замедленного высвобождения вещества.
В патенте США № 4900552, полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки, описана трехслойная пленка, подходящая для пролонгированной и замедленной доставки активного ингредиента в ротовую полость. Трехслойный материал включает способный к гидратации мукоадгезивный основной слой, не адгезивный резервуарный слой и водонепроницаемый изолирующий слой, расположенный между основным слоем и резервуарным слоем и связанный с ними. В данном патенте описаны медленно распадающиеся пленки для пролонгированного или замедленного высвобождения вещества.
В патенте США № 5047244, полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки, описана терапевтическая лекарственная форма, содержащая безводную, но способную к гидратации монолитную полимерную матрицу, содержащую аморфный коллоидный диоксид кремния, а также терапевтическое средство, и нерастворимый в воде изолирующий слой, прикрепленный к полимерной матрице и очерчивающий границы не адгезивной лицевой поверхности. В данном патенте не описаны быстроразрушающиеся пленки, однако предусмотрены композиции, способные обеспечивать улучшенную доступность терапевтических средств из системы мукоадгезивного носителя с контролируемым высвобождением.
В патенте США № 6669929 и публикации патентной заявки США № 2003/0053962, полное содержание которых включено в данный документ посредством ссылок, описаны пленкообразующие вещества, которые полезны для создания композиций для гигиены полости рта. Пленки растворяются во рту и высвобождают функциональные компоненты, как правило, ароматизаторы.
Известно о включении ароматизаторов, красителей и некоторых активных компонентов в пленки, растворяющиеся в ротовой полости. Такие пленки используют либо самостоятельно в качестве освежающих дыхание полосок, отбеливающих зубы полосок, либо в качестве полимерных пластинок, диспергированных в композиции для гигиены полости рта. Известно также о включении солей цинка в препараты зубной косметики. Использование различных солей цинка часто ограничено из-за растворимости цинка, нежелательного вяжущего привкуса, возникающего у потребителя при использовании высоких концентраций цинка, и реакционной способности цинка в виде ионов цинка, доступных для вступления в реакцию (то есть, ионы цинка иногда вызывают нежелательные побочные реакции в составе препарата).
Таким образом, существует насущная потребность в новых композициях для гигиены полости рта и личной гигиены, а также в способах их использования.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится, в различных вариантах осуществления, к композициям для гигиены полости рта и личной гигиены, включающим пленку, погруженную в носитель, где пленка содержит относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения. В одном варианте осуществления пленка представлена в виде множества пленочных фрагментов. В различных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к композициям, включающим множество пластинчатых фрагментов в носителе.
В одном варианте осуществления композиция для гигиены полости рта содержит пленку, погруженную в носитель, в которой цинкосодержащее соединение содержится в количестве от примерно 35% по весу до примерно 60% по весу. Увеличение содержания твердого вещества в составе пленки увеличивает доставку активных соединений на единицу площади, что важно для достижения наивысшей эффективности доставки.
Варианты осуществления также относятся к способам получения пленки и способам введения цинкосодержащего соединения субъекту - человеку или животному, нуждающемуся в этом, включающим местное нанесение субъекту композиции для гигиены полости рта, содержащей пленку, погруженную в носитель, цинкосодержащее соединение, находящееся в пленке, полисахарид и сополимер малеинового ангидрида. В различных вариантах осуществления такие способы дополнительно включают разрушение пленки после местного нанесения.
Композиции и способы по данному изобретению обладают преимуществами по сравнению с композициями и способами, известными в данной области. Такие преимущества включают одно или несколько из улучшенного потребительского восприятия, повышенного количества доступного цинка, уменьшения побочных реакций, вызванных присутствием ионов цинка, улучшенных эстетических качеств, повышенной стабильности активного или других функциональных материалов и контролируемой доставки активных материалов, таких как цинк. Дополнительные преимущества и варианты осуществления настоящего изобретения будут очевидны из описания, приведенного в данном документе.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в приведенных ниже примерах и проиллюстрированы на некоторых фигурах, приложенных к данному документу, где:
на фигуре 1 представлена зависимость модуля упругости (G') пленочных суспензий от концентрации оксида цинка при получении в соответствии с примером 2;
на фигуре 2 показано влияние концентрации ионов цинка на вязкость в зависимости от скорости сдвига при получении в соответствии с примером 2.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям и способам введения или использования применительно к человеку или другому животному - субъекту. Предпочтительно, конкретные материалы и композиции, предназначенные для использования по данному изобретению, являются, соответственно, фармацевтически или косметически приемлемыми. Используемый в данном документе термин «фармацевтически приемлемый» или «косметически приемлемый» компонент означает компонент, подходящий для использования людьми и/или животными с целью получения желаемой терапевтической, органолептической, декоративной или косметической пользы без нежелательных побочных эффектов (таких как токсичность, вяжущий привкус, раздражение и аллергические реакции) соразмерно приемлемому соотношению польза/риск. Следующие далее определения и неограничивающие методические рекомендации следует учитывать при прочтении и интерпретации описания данного изобретения, приведенного в данном документе.
Заголовки (такие как «Введение» и «Сущность изобретения»), используемые в данном документе, предназначены лишь для общей организации обсуждаемых вопросов в описании изобретения и не должны служить для ограничения описания изобретения или любого его аспекта. В частности, вопросы, изложенные во «Введении», могут включать аспекты технологии, входящей в объем изобретения, и могут не являться пересказом предшествующего уровня техники. Вопросы, изложенные в «Сущности изобретения», не являются исчерпывающим или полным описанием всего объема изобретения или любых вариантов его осуществления.
Цитирование литературных источников в данном документе не означает признание того факта, что эти литературные источники представляют собой предшествующий уровень техники или имеют какое-либо отношение к патентоспособности изобретения, раскрытого в данном документе. Полное содержание всех литературных источников, цитированных в разделе «Описание» данной заявки, включено в данный документ в качестве ссылок.
Описание и конкретные примеры, хотя и указывают на варианты осуществления изобретения, предназначены лишь для иллюстративных целей и не должны ограничивать объем изобретения. Перечисление многочисленных вариантов осуществления, указывающих на характерные свойства, не должно исключать другие варианты осуществления, имеющие дополнительные свойства, или другие варианты осуществления, включающие различные сочетания указанных свойств. Конкретные примеры предложены, с целью проиллюстрировать, каким образом можно получать, использовать и применять на практике композиции и способы по данному изобретению, и, если четко не обозначено, что перечислены уже осуществленные операции (то есть, указано прошедшее время), они не предназначены служить заявлением о том, что эти варианты осуществления данного изобретения были или не были выполнены.
Используемые в данном документе термины «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления изобретения, которые при определенных обстоятельствах обладают определенными преимуществами. Однако другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при таких же или других обстоятельствах. Более того, перечисление одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не подразумевает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема изобретения. Используемый в данном документе термин «включать» и его варианты должен быть неограничивающим, так что перечисление наименований в списке служит не для исключения других подобных наименований, которые также могут быть полезными в материалах, композициях, устройствах и способах по данному изобретению. Аналогичным образом, описание некоторых преимуществ или недостатков известных материалов и способов не предназначено для ограничения объема вариантов осуществления их исключением. Действительно, некоторые варианты осуществления могут включать один или несколько из известных материалов или способов, не страдая от обсуждаемых в данном документе недостатков.
Используемый в данном документе термин «включающий» означает, что можно использовать другие этапы и другие компоненты, не влияющие на конечный результат. Термин «включающий» охватывает выражения «состоящий из» и «состоящий в основном из». Выражение «эффективное количество» при использовании в данном документе означает количество соединения или композиции, достаточное, чтобы в значительной степени вызвать положительный эффект, предпочтительно, пользу для здоровья полости рта, но достаточно небольшое, чтобы избежать серьезных побочных эффектов, то есть обеспечить приемлемое соотношение пользы и риска с точки зрения рядового специалиста в данной области. Использование одиночного числа не должно быть ограничивающим в плане использования только одного компонента, но может включать множество компонентов.
Композиции для гигиены полости рта согласно различным вариантам осуществления предпочтительно находятся в форме зубной косметики. Термин «зубная косметика» при использовании на всем протяжении данного описания означает пасту, гель или жидкий препарат. Зубная косметика может находиться в любой желаемой форме, например, с глубокими полосками, поверхностными полосками, многослойной, в виде геля, окружающего пасту, или в любых их сочетаниях. Пленка, содержащаяся в композициях для гигиены полости рта, может иметь любую желаемую форму или структуру, включая множественные небольшие полоски или одну сплошную полоску.
Выражения «носитель» или «водный носитель» при использовании на всем протяжении данного описания означают любые безопасные и эффективные материалы для использования по данному документу. Такие материалы включают, например, загущающие компоненты, увлажнители, ионные активные ингредиенты, буферные вещества, средства, препятствующие отложению зубного камня, абразивные полирующие материалы, источники перекиси водорода, бикарбонатные соли щелочных металлов, сурфактанты, диоксид титана, окрашивающие добавки, ароматизаторы, подсластители, противомикробные средства, растительные вещества, десенсибилизаторы, обесцвечивающие вещества, а также их смеси.
Все процентные выражения и соотношения, используемые в данном документе, означают по весу от композиции для гигиены полости рта, если не указано иное. Все измерения выполняют при 25°C, если не указано иное.
Настоящее изобретение относится к композициям для гигиены полости рта и личной гигиены, содержащим пленку, погруженную в носитель, где пленка содержит относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения. Используемый в данном документе термин «композиция для гигиены полости рта или личной гигиены» означает любую композицию, подходящую для введения или нанесения субъекту, человеку или животному, для улучшения состояния здоровья, гигиены или внешнего вида субъекта, включая профилактику или лечение любого физиологического состояния или заболевания, и приносящую органолептическую, декоративную или косметическую пользу, а также их сочетания. Композиции среди тех, что предложены по данному документу, включают композиции для гигиены полости рта, композиции для ухода за кожей, композиции для ухода за волосами, фармацевтические композиции местного применения и глазные композиции. Термин «композиция для гигиены полости рта» при использовании в данном документе означает композицию, предусмотренное использование которой может включать уход за полостью рта, гигиену полости рта или внешний вид полости рта, или предусмотренный способ использования которой может включать введение в ротовую полость.
Варианты осуществления данного изобретения включают пленку. Используемый в данном документе термин «пленка» означает материал, имеющий в значительной степени пластинчатую структуру. «Пластинчатая» структура имеет, или способна иметь, размер в одном или двух измерениях (например, в измерениях x или y), который значительно превышает толщину структуры в третьем измерении (например, в направлении z). Пластинчатые структуры среди тех, что полезны по данному документу, в основном являются плоскими, слоистыми или пластинчатовидными. В одном варианте осуществления пластинчатая структура является в основном плоской, имеющей размер как в x-, так и в y-измерениях, гораздо больший, чем в z-направлении. В других вариантах осуществления пластинчатая структура не является плоской. В одном варианте осуществления пленка по данному изобретению имеет в основном сплошную поверхность, которая может выглядеть как в основном плоская поверхность, хотя в некоторых вариантах осуществления пленка деформирована. В таких вариантах осуществления пленка может иметь любую из множества форм, включая гладкую изогнутую поверхность.
Пленки, среди тех, что полезны по данному документу, могут быть жесткими или пластичными, состоящими из любого из множества материалов, включая материалы, выбранные из группы, состоящей из пленкообразующих материалов, глины, восков и их смесей. В одном варианте осуществления пленка содержит пленкообразующий полимер. Пленкообразующие полимеры среди тех, что полезны по данному документу, включают материалы, выбранные из группы, состоящей из водорастворимых полимеров, вододиспергируемых полимеров, нерастворимых в воде полимеров, а также их смесей.
В некоторых вариантах осуществления пленка содержит по меньшей мере один пленкообразующий материал. В некоторых вариантах осуществления пленкообразующий материал представляет собой полимер. Полимеры, полезные по данному изобретению, включают гидрофильные полимеры и гидрофобные полимеры. В некоторых вариантах осуществления полимер представляет собой водорастворимый полимер. В некоторых вариантах осуществления полимер представляет собой водорастворимый разрушаемый полимер, растворяющийся в процессе использования, например, в процессе чистки зубов. Растворение может происходить, например, при сдвигающем усилии и/или воздействии растворителя, содержащего воду в высокой концентрации, например, слюны. В некоторых вариантах осуществления полимер является нерастворимым, но разрушается в воде, будучи диспергируемым, то есть полимер распадается на мелкие фрагменты, например, в результате сдвигающего усилия. В некоторых вариантах осуществления полимер является нерастворимым, но набухающим. В технических решениях, в которых полимер не разрушается в процессе использования, полимер может быть водоотталкивающим полимером или водоустойчивым гидрофильным полимером, таким как некоторые виды целлюлозы, например, бумага. В некоторых вариантах осуществления пленочный фрагмент может содержать смесь пленкообразующих материалов.
Водорастворимые полимеры, среди тех, что полезны по данному документу, включают эфиры целлюлозы, метакрилаты, поливинилпирролидон и их смеси. В одном варианте осуществления полимер представляет собой эфир целлюлозы, включая те, которые выбраны из группы, состоящей из полимеров гидроксиалкилцеллюлозы, таких как гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, а также их смесей. Другие полимеры, среди тех, что полезны по данному документу, включают поливинилпирролидон, перекрестно-сшитый поливинилпирролидон, сополимер поливинилпирролидона и винилацетата, поливиниловый спирт, полиакриловую кислоту, полиакрилатный полимер, перекрестно-сшитый полиакрилатный полимер, перекрестно-сшитую полиакриловую кислоту (например, Carbopol®), полиэтиленоксид, полиэтиленгликоль, сополимер поливинилалкилового эфира и малеиновой кислоты (например, Gantrez®) и карбоксивиниловый полимер; природные камеди, такие как альгинат натрия, каррагенан, ксантановая камедь, аравийская камедь, гуммиарабик, гуаровая камедь, пуллулан, агар, хитин, хитозан, пектин, камедь карайи, зеин, гордеин, глиадин, камедь бобов рожкового дерева, трагакант и другие полисахариды; крахмалы, такие как мальтодекстрин, амилоза, высокоамилозный крахмал, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, рисовый крахмал, маниоковый крахмал, гороховый крахмал, крахмал батата, ячменный крахмал, пшеничный крахмал, крахмал из восковидной кукурузы, модифицированный крахмал (например, гидроксипропилированный высокоамилозный крахмал), декстрин, леван, элсинан и глютен; а также белки, такие как коллаген, изолят сывороточного белка, казеин, молочный белок, соевый белок и желатин.
Неограничивающие примеры вододиспергируемых и набухающих полимеров включают модифицированный крахмал, альгинатные сложные эфиры, альгинатные соли двухвалентных или многовалентных ионов. Неограничивающие примеры нерастворимых в воде полимеров включают полимеры, растворимые по меньшей мере в одном органическом растворителе, такие как ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы, сополимеры этилена и винилацетата, гомополимеры винилацетата, этилцеллюлоза, бутилцеллюлоза, изопропилцеллюлоза, шеллак, силиконовый полимер (например, диметилсиликон), PMMA (полиметилметакрилат), ацетатфталат целлюлозы и природный или синтетический каучук; полимеры, нерастворимые в органических растворителях, такие как целлюлоза, полиэтилен, полипропилен, полиэфиры, полиуретан и нейлон.
Пленки, полезные в различных вариантах осуществления, можно получать способами, описанными в патенте США № 6669929 и публикации патентной заявки США № 2003/0053962, полное содержание которых включено в данный документ посредством ссылок. Цинкосодержащие соединения, заключенные в пленке, можно вводить в пленку в процессе изготовления пленки, используя методы, известные в данной области. Рядовой специалист в данной области будет способен получать пленку, содержащую цинкосодержащее соединение, используя руководство, приведенное в данном документе.
Полимерная матрица, используемая во многих растворимых пленках, предпочтительных в некоторых вариантах осуществления, имеет ограниченную способность в отношении количества твердых веществ, которое она может удерживать. Однако можно осуществлять некоторые модификации препарата, чтобы увеличить монолитность пленочной матрицы с целью удержания высокой нагрузки твердых веществ. Предпочтительная полимерная матрица, используемая в особо предпочтительных вариантах осуществления, включает гидроксипропилметилцеллюлозу (HPMC) двух различных молекулярных весов, а именно, Methocel E5 и E50, коммерчески доступную от Dow Chemical, Midland, Michigan. Модифицирование полимерной системы может увеличивать способность пленочной матрицы поддерживать высокую нагрузку твердых веществ, особенно оксида цинка. Путем восстановления равновесия полимерной системы авторы настоящего изобретения открыли способ, с помощью которого больше активных веществ можно нагружать в пленку, чем это было возможно прежде. Это создает пленку с более высокой концентрацией цинкосодержащего соединения, которое может быть доставлено, а также уменьшает количество пленки, необходимое для доставки таких повышенных количеств. Усовершенствованная формула высоконагруженной цинкосодержащей пленки обеспечивает большее отложение на поверхностях для наивысшей эффективности. Кроме того, усовершенствование пленочного препарата для удержания большей нагрузки цинкосодержащего соединения может способствовать уменьшению количества всей пленки, необходимой для продукта, в то же время обеспечивая такую же эффективность как с малонагруженной пленкой.
В различных вариантах осуществления композиции для гигиены полости рта содержат множество пластинчатых фрагментов пленки, погруженных в носитель. В одном варианте осуществления композиция содержит пленку, представляющую собой пластинчатые фрагменты пленочного материала. В одном варианте осуществления композиция содержит носитель с множеством распределенных в нем пластинчатых фрагментов, включающих матрицу и материал функционального цинкосодержащего соединения. В одном таком варианте осуществления матрица представляет собой пленку. Такие фрагменты могут иметь любое из множества очертаний или форм, включая полутвердые или твердые дискретные куски, фрагменты, частицы, пластинки или их сочетания. В различных вариантах осуществления пленка представляет собой первое множество фрагментов и второе множество фрагментов, при этом первое множество фрагментов отличается по составу или внешнему виду от второго множества фрагментов. Такое различие по составу или внешнему виду может иметь место в любом аспекте композиции фрагмента (например, различные компоненты пленки, различный функциональный материал, различные препараты красителей), отличающемся внешнем виде (например, форма, цвет, текстура, коэффициент преломления, коэффициент отражения), либо в их сочетаниях.
В различных вариантах осуществления фрагменты составляют ощутимый контраст с носителем. Ощутимый контраст может быть сенсорным контрастом, таким как оптический контраст, осязательный контраст, вкусовой контраст или обонятельный контраст. В некоторых технических решениях оптический контраст может быть цветовым контрастом или разницей в коэффициентах преломления или коэффициентах отражения. В некоторых технических решениях цветовой контраст может обеспечиваться использованием одного или нескольких красителей, представляющих собой различные компоненты композиции. В различных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к композициям, содержащим множество пленочных фрагментов в носителе, при этом указанные фрагменты являются зрительно различимыми. При использовании в данном документе термин «зрительно различимый» относится к одной или нескольким характеристикам фрагмента, которые придают фрагменту отличающийся внешний вид, предпочтительно, различимый невооруженный глазом, по сравнению с носителем, в который погружен фрагмент. Такие характеристики включают цвет, непрозрачность, коэффициент преломления, коэффициент отражения, размер, форму, а также их сочетания.
В различных вариантах осуществления фрагменты имеют неслучайную форму. В одном варианте осуществления «неслучайная» форма представляет собой форму, являющуюся результатом технологии изготовления, включающей профилирование, нарезание, либо другой процесс формовки, с помощью которого фрагменту придают определенную форму. В таких вариантах осуществления неслучайная форма отличается от форм, являющихся результатом простого осаждения или перемалывания материала. В одном варианте осуществления «неслучайная» форма является «повторяющейся», при этом композиция содержит множество фрагментов, имеющих практически одинаковую форму. Такая повторяющаяся форма может представлять собой любую из множества форм и может быть выбрана, исходя из множества эстетических или функциональных критериев. В некоторых вариантах осуществления форма пленочного фрагмента может быть узнаваемой формой. В некоторых вариантах осуществления пленочный фрагмент может иметь четко определенную форму. Такие формы включают простые геометрические формы, например, многоугольные или овальные формы, такие как треугольники, четырехугольники (например, квадрат, прямоугольник, ромб), пятиугольники, шестиугольники, овалы или круги. В одном варианте осуществления повторяющаяся форма представляет собой квадрат. В других вариантах осуществления повторяющиеся формы включают формы, характерные для фигур или одушевленных или неодушевленных объектов, например, звездочки, сердечки, драгоценные камни, цветы, деревья, клеверные листья, буквы алфавита, числа, животные, люди и лица. В различных вариантах осуществления композиция содержит одну повторяющуюся форму. В других вариантах осуществления композиция содержит множество фрагментов, имеющих множество повторяющихся форм. В одном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению содержат множество первых пленочных фрагментов, имеющих первую повторяющуюся форму, и множество вторых пленочных фрагментов, имеющих вторую повторяющуюся форму, при этом первая повторяющаяся форма отличается от второй повторяющейся формы.
В различных вариантах осуществления размер фрагментов не имеет большого значения и может быть определен в соответствии с любым из множества критериев, включая удобство производства, влияние на внешний вид, площадь поверхности, влияние на текстуру в композиции, а также их сочетания. В некоторых вариантах осуществления пленочные фрагменты могут достигать размера примерно 1 дюйм (25,4 мм) в самом длинном измерении. При использовании в данном документе термин «длинное измерение» означает измерение фрагмента в длину или в ширину (то есть, в x- и y-измерениях, поскольку фрагмент имеет, или под воздействием приобретает, плоскую форму) в измерении, практически перпендикулярном «толщине» или наиболее короткому измерению фрагмента (то есть, z-измерению). Очевидно, что в различных вариантах осуществления, включающих множество фрагментов, фрагменты могут присутствовать в целом диапазоне размеров вследствие множества факторов, включая случайные различия в размерах, технологические отклонения и преднамеренную сортировку по размерам или смешивание фрагментов путем просеивания или аналогичных методов. При использовании в данном документе размеры означают средний размер фрагментов в данном множестве фрагментов.
В различных вариантах осуществления размеры фрагментов составляют от примерно 0,2 мм до примерно 15 мм в длинном измерении. В различных вариантах осуществления длинное измерение фрагментов составляет от примерно 0,2 мм до примерно 10 мм, от примерно 0,5 мм до примерно 10 мм, от примерно 0,8 мм до примерно 8 мм, от примерно 0,9 мм до примерно 5 мм, от примерно 1,0 мм до примерно 5 мм или от примерно 1,5 мм до примерно 2,5 мм. В некоторых вариантах осуществления длинное измерение фрагментов составляет по меньшей мере примерно 3 мм, и может составлять от примерно 6 мм до примерно 13 мм. В некоторых вариантах осуществления множество пленочных фрагментов имеют более чем примерно 600 микрон в самом длинном измерении. В некоторых вариантах осуществления множество пленочных фрагментов имеют более чем примерно 1 миллиметр в самом длинном измерении.
В различных вариантах осуществления фрагменты по настоящему изобретению имеют толщину от примерно 1 миля (одной тысячной дюйма, 25,4 микрон) до примерно 3 милей (76,2 микрон). В различных вариантах осуществления фрагменты имеют толщину менее чем примерно 4 миля или менее чем примерно 100 микрон, и от примерно 0,1 миля (2,54 микрон) вплоть до примерно 10 милей (254 микрона), от примерно 0,5 миля (12,7 микрон) вплоть до примерно 5 милей (127 микрон), от примерно 1,4 миля (35,6 микрон) до примерно 2,0 милей (50,8 микрон).
В некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению содержат фрагменты, имеющие аспектовое отношение, составляющее по меньшей мере примерно 5:1. Используемый в данном документе термин «аспектовое отношение» фрагмента представляет собой отношение диаметра наименьшей воображаемой сферы, способной вместить объект, к диаметру наибольшей воображаемой сферы, способной полностью поместиться внутри объекта и соприкасающейся с поверхностями объекта. Например, аспектовое отношение сферы составляет 1:1; в другом примере, аспектовое отношение цилиндра длиной 2 дюйма (50,8 мм) и диаметром 1/4 дюйма (6,35 мм) слегка превышает 8:1; в еще одном примере пленочный фрагмент по настоящему изобретению, толщина которого составляет 1 миль (25,4 микрон), длина составляет 1 дюйм (25,4 мм) и ширина составляет 1 дюйм (25,4 мм), имеет аспектовое отношение примерно 1414:1.
В некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению содержат фрагменты, имеющие аспектовое отношение по меньшей мере примерно 10:1. В различных вариантах осуществления фрагменты имеют аспектовое отношение от примерно 5:1 до примерно 10000:1, от примерно 5:1 до примерно 500:1, от примерно 10:1 до примерно 1000:1, от примерно 10:1 до примерно 100:1, от примерно 20:1 до примерно 100:1 или от примерно 25:1 до примерно 35:1.
В различных вариантах осуществления пленка содержит препарат красителя, придающий цвет пленке, композиции или и тому, и другому. В различных вариантах осуществления пленочные фрагменты контрастируют с носителем и имеют белый, черный или любой другой цвет, заметный на фоне носителя или контрастирующий с ним. Препараты красителей, среди тех, что применимы по настоящему изобретению, включают нетоксичные водорастворимые красители или пигменты, такие как, например, «лаки» из оксидов металлов. В некоторых вариантах осуществления краситель одобрен органами государственного регулирования для включения в состав продуктов питания или лекарств, например, FD&C или D&C пигменты и красители, одобренные FDA для использования на территории Соединенных Штатов. Красители, среди тех, что применимы по настоящему документу, включают FD&C красный № 3 (натриевая соль тетрайодофлуоресцеина), пищевой красный 17, динатриевая соль 6-гидрокси-5-{(2-метокси-5-метил-4-сульфофенил)азо}-2-нафталинсульфокислоты, пищевой желтый 13, натриевая соль смеси моно- и дисульфокислоты хинофталона или 2-(2-хинолил)индандиона, FD&C желтый № 5 (натриевая соль 4-п-сульфофенилазо-1-п-сульфофенил-5-гидроксипиразол-3-карбоновой кислоты), FD&C желтый № 6 (натриевая соль п-сульфофенилазо-B-нафтол-6-моносульфоната), FD&C зеленый № 3 (динатриевая соль 4-{[4-(N-этил-п-сульфобензиламино)-фенил]-(4-гидрокси-2-сульфонийфенил)метилен}-[1-(N-этил-N-п-сульфобензил)-Δ-3,5-циклогексадиенимина], FD&C синий № 1 (динатриевая соль дибензилдиэтилдиаминотрифенилкарбинолтрисульфокислоты ангидрита), FD&C синий № 2 (натриевая соль дисульфокислоты индиготина), а также их смеси в различных пропорциях. В одном варианте осуществления краситель содержит нерастворимый в воде неорганический пигмент, такой как диоксид титана, оксид хрома зеленый, фталоцианин зеленый, ультрамариновый синий, оксид железа, или нерастворимый в воде лаковый краситель. В некоторых вариантах осуществления лаковые красители включают кальциевые или алюминиевые соли красителя FD&C, такие как лак FD&C зеленый № 1, лак FD&C синий № 2, лак D&C красный № 30 или лак FD&C желтый № 15. В некоторых вариантах осуществления водорастворимый краситель, такой как, например, FD&C синий № 1, содержится внутри нерастворимого в воде полимера, такого как, например, полиэтилен, например, в полиэтиленовых гранулах (например, Microblue Spectrabeads, поставщик Micropowders, Inc.). В некоторых вариантах осуществления пленка содержит краситель, такой как D&C красный № 30. В некоторых вариантах осуществления используют белый краситель, например, диоксид титана, (TiO2), слюду, покрытую диоксидом титана (например, Timiron), минерал или глину. В некоторых вариантах осуществления краситель представляет собой несинерирующий краситель. В различных вариантах осуществления пленка содержит краситель в концентрациях от примерно 0,5% до примерно 20% по весу от пленки, или от примерно 1% до примерно 15% по весу от пленки, или от примерно 3% до примерно 12% по весу от пленки. В одном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению содержат первое множество пленочных фрагментов, содержащих первый краситель, и второе множество пленочных фрагментов, содержащих второй краситель. Предпочтительно, второй краситель отличается от первого красителя.
В различных вариантах осуществления пленка по настоящему изобретению распадается в процессе использования композиции. В других вариантах осуществления пленка не распадается в процессе использования композиции. В некоторых вариантах осуществления пленка высвобождает материал, такой как цинкосодержащее соединение, в носитель. При использовании в данном документе термин «распадаться» означает физическое разрушение материала пленки или фрагмента с образованием пленки или пленочных фрагментов меньшего размера по сравнению с исходной пленкой. Такое разрушение может происходить в результате механического, химического или физико-химического воздействия. Распад может происходить, например, в результате сдвигающего усилия, растирания или воздействия повышенных температур при использовании. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, относящихся к зубной косметике, такой распад происходит в результате нанесения щеткой композиции на зубы субъекта, использующего композицию. В одном варианте осуществления пленка распадается так, что высвобождается цинкосодержащее соединение, и, следовательно, высвобождаются ионы цинка. В некоторых вариантах осуществления пленочный фрагмент может распадаться на небольшие кусочки, не различимые глазом. В некоторых вариантах осуществления пленочные фрагменты распадаются с образованием коллоида или геля.
В различных вариантах осуществления пленка может содержать, в дополнение к цинкосодержащему соединению, другие терапевтические активные вещества. При использовании в данном документе термин «терапевтическое активное вещество» представляет собой материал, полезный для профилактики или лечения физиологического заболевания или патологического состояния. Такие заболевания или патологические состояния включают те, которые касаются ротовой полости (включая зубы и десны), кожи, волос и глаз. Конкретное терапевтическое активное вещество предпочтительно определяют в зависимости от желаемого назначения композиции. Такие активные вещества включают следующее:
A. противомикробные препараты, такие как триклозан, цетилпиридиния хлорид, домифен бромид, четвертичные аммониевые соли, сангвинарин, фториды, алексидин, октенидин, ЭДТА, эфирные масла, такие как тимол, метилсалицилат, эвкалиптол и ментол, и тому подобное;
B. нестероидные противовоспалительные лекарственные средства, такие как аспирин, ацетаминофен, ибупрофен, кетопрофен, дифлунизал, фенопрофен кальция, напроксен, толметин натрий, индометацин и тому подобное;
C. противокашлевые препараты, такие как бензонатат, карамифена эдизилат, ментол, декстрометорфана гидробромид, клофедианола гидрохлорид и тому подобное;
D. противоотечные средства, такие как псевдоэфедрина гидрохлорид, фенилэфрин, фенилпропаноламин, псевдоэфедрина сульфат и тому подобное;
E. антигистаминные препараты, такие как бромфенирамина малеат, хлорфенирамина малеат, карбиноксамина малеат, клемастина фумарат, дексхлорфенирамина малеат, дифенгидрамина гидрохлорид, дифенилпиралина гидрохлорид, азатадина малеат, дифенгидрамина цитрат, доксиламина сукцинат, прометазина гидрохлорид, пириламина малеат, трипеленнамина цитрат, трипролидина гидрохлорид, акривастин, лоратадин, бромфенирамин, дексбромфенирамин и тому подобное;
F. экспекторанты, такие как гвайфенезин, ипекак, калия йодид, терпингидрат и тому подобное;
G. противодиарейные препараты, такие как лоперамид и тому подобное;
H. H2-антагонисты, такие как фамотидин, ранитидин и тому подобное; и
I. ингибиторы протонового насоса, такие как омепразол, лансопразол и тому подобное;
J. общие неизбирательные успокоительные средства для ЦНС, такие как алифатические спирты, барбитураты и тому подобное;
K. общие неизбирательные стимуляторы для ЦНС, такие как кофеин, никотин, стрихнин, пикротоксин, пентилентетразол и тому подобное;
L. лекарственные средства, избирательно изменяющие функцию ЦНС, такие как фенигидантоин, фенобарбитал, примидон, карбамазепин, этосуксимид, метсуксимид, фенсуксимид, триметадион, диазепам, бензодиазепины, фенацемид, фенетурид, ацетазоламид, сультиам, бромид и тому подобное;
M. антипаркинсонические лекарственные средства, такие как леводопа, амантадин и тому подобное;
N. наркотические анальгетики, такие как морфин, героин, гидроморфон, метопон, оксиморфон, леворфанол, кодеин, гидрокодон, ксикодон, налорфин, налоксон, налтрексон и тому подобное;
O. анальгетики-антипиретики, такие как салицилаты, фенилбутазон, индометацин, фенацетин и тому подобное;
P. психофармакологические лекарственные средства, такие как хлорпромазин, метотримепразин, галоперидол, клозапин, резерпин, имипрамин, транилципрамин, фенелзин, литий и тому подобное.
Количество лекарственного средства, которое можно использовать в пленках, может зависеть от дозы, необходимой для обеспечения эффективного количества лекарственного средства. В особенно предпочтительном варианте осуществления триклозан не используют, а основным антибактериальным средством является цинкосодержащее соединение.
В различных вариантах осуществления терапевтические средства, полезные по данному документу, включают средства против кариеса, средства против отложения зубного камня, средства против зубного налета, препараты против периодонтита, освежающие дыхание средства, средства против дурного запаха, отбеливающие средства, антибактериальные препараты, стероиды, противовоспалительные средства, витамины, белки, кондиционирующие средства, увлажнители, антиперспиранты, дезодоранты, анестетики, а также их смеси.
В некоторых вариантах осуществления, относящихся к гигиене полости рта, пленка или композиция для гигиены полости рта может содержать активное средство для гигиены полости рта, которое полезно для профилактики или лечения заболеваний или патологических состояний ротовой полости. Активные средства для гигиены полости рта, среди тех, которые полезны по настоящему документу, включают абразивы, средства против кариеса, средства против отложения зубного камня, средства против зубного налета, препараты против периодонтита, освежающие дыхание средства, средства против дурного запаха, десенсибилизирующие зубы средства, стимуляторы слюноотделения, отбеливающие средства, а также их сочетания. Активные материалы, среди тех, которые полезны по настоящему документу, описаны в патенте США 6596298, Leung et al.
Средства против отложения зубного камня среди тех, которые полезны по настоящему документу, включают двузамещенные и тетразамещенные пирофосфатные соли щелочных металлов, такие как Na4P2O7, K4P2O7, Na2K2P2O7, Na2H2P2O7 и K2H2P2O7; полифосфаты с длинной цепью, такие как гексаметафосфат натрия; и циклические фосфаты, такие как триметафосфат натрия. В некоторых технических решениях полифосфат представляет собой бета-фазу пирофосфата кальция, например, раскрытую в патенте США 6241974, выданном White, Jr. В некоторых вариантах осуществления пленка содержит средство против отложения зубного камня в концентрации примерно 15-20% по весу от пленки.
Средства, уменьшающие запах изо рта, полезные по настоящему документу, включают сероосаждающие средства. Такие сероосаждающие средства включают соли металлов, например, соль меди или соль цинка. Такие соли включают глюконат меди, цитрат цинка и глюконат цинка. Эти соли цинка можно использовать в сочетании или в дополнение к цинкосодержащим соединениям, заключенным в пленку. В различных вариантах осуществления пленка содержит сероосаждающие средства в концентрации от примерно 0,01 до примерно 30% по весу от пленки, от примерно 2% до примерно 2,5% по весу от пленки или от примерно 10% до примерно 20% по весу от пленки.
В некоторых вариантах осуществления пленка и/или пероральная композиция может содержать средство, стимулирующее слюноотделение («суккулент»). Такие средства включают те, которые описаны в патенте США № 4820506, выданном Kleinberg et al. В некоторых технических решениях средство, стимулирующее слюноотделение, может включать пищевую кислоту, такую как лимонная, молочная, яблочная, янтарная, аскорбиновая, адипиновая, фумаровая и винная кислоты. В различных вариантах осуществления пленка содержит средство, стимулирующее слюноотделение, в концентрации от примерно 0,01 до примерно 12% по весу от пленки, от примерно 1% до примерно 10% по весу от пленки или от примерно 2,5% до примерно 6% по весу от пленки. В некоторых вариантах осуществления средство, стимулирующее слюноотделение, можно использовать для уменьшения сухости во рту.
В некоторых вариантах осуществления, относящихся к гигиене полости рта, пленка содержит другие активные материалы, такие как антибактериальные средства, например, экстракт магнолии, триклозан, экстракт виноградных косточек, тимол, метилсалицилат, эвкалиптол, ментол, хмелевые кислоты, цетилпиридиния хлорид, (включая ЦПХ/Zn и ЦПХ+ферменты) и усниновую кислоту; противовоспалительные средства, такие как средства, освежающие дыхание (например, глюконат цинка, цитрат цинка, хлорит цинка и альфа-ионон); зубные десенсибилизаторы, такие как нитрат калия, десенсибилизирующие полимеры и десенсибилизирующие минералы; противовоспалительные средства, такие как экстракт магнолии, урсоловая кислота; алоэ, экстракт клюквы; витамины, такие как пантеон, ретинола пальмитат, фолиевая кислота, токоферола ацетат и витамин А; травы или травяные экстракты, такие как розмарин, орегано, ромашка аптечная, мята перечная, шалфей лекарственный или мирра; белки, такие как молочные белки и ферменты, например, продуцирующие перекись ферменты, амилаза, средства, разрушающие зубной налет, такие как папаин, глюкоамилаза, глюкозоксидаза, и ферменты «следующего поколения»; отбеливающие средства, такие как перекись водорода, перекись мочевины и фосфатные соли; лекарственные средства, такие как аспирин (ацетилсалициловая кислота), кофеин и бензокаин, пробиотики, абразивные материалы, такие как оксиды кремния (включая сильно очищающий оксид кремния); средства против кариеса, такие как соли олова (например, фторид олова) или аминофторид; ингибитор синтазы оксида азота, такой как гуанидиноэтилдисульфид; кальций; противоадгезивные ингредиенты, такие как полиумилфосфоновая кислота; консерванты, такие как Solbrol® (Bayer Chemicals AG); силиконы, соединения хлорофилла, средства против лейкоплакии, такие как бета-каротин; антиоксиданты, такие как витамин Е, а также их сочетания. В некоторых вариантах осуществления пленки содержат такие активные материалы в концентрации от примерно 0,01 до примерно 30% по весу от пленки, от примерно 2% до примерно 25% по весу от пленки или от примерно 10% до примерно 20% по весу от пленки.
В некоторых вариантах осуществления пленка и/или композиция для гигиены полости рта содержит консервант. Консервант можно добавлять в количестве от примерно 0,001 весовых % до примерно 5 весовых %, предпочтительно от примерно 0,01 весовых % до примерно 1 весового % от пленки. Неограничивающие примеры консервантов включают бензоат натрия и сорбат калия.
В некоторых вариантах осуществления погружение цинкосодержащего соединения в пленочную матрицу, суспендированную в зубной косметике или другой композиции, изолирует эти средства от взаимодействия с реакционноспособными компонентами, присутствующими в композиции, так что средства остаются практически отделенными от реакционноспособных ингредиентов композиции в процессе производства и хранения, при том, что впоследствии высвобождаются из пленочной матрицы во время использования композиции. Изоляция не только позволяет избегать побочных реакций, которые могут возникать между цинкосодержащим соединением и другими компонентами, присутствующими в материале носителя, но и позволяет избегать растворения цинкосодержащего соединения и досрочного высвобождения ионов цинка, а также уменьшает вяжущий привкус, связанный с использованием цинкосодержащих соединений.
Композиции по настоящему изобретению содержат носитель, в который погружена пленка или фрагменты. При использовании в данном документе термин «носитель» означает любой материал или композицию, в которые пленка может быть погружена и которые подходят для введения или нанесения субъекту - человеку или животному, которым композицию вводят или наносят. При использовании в данном документе термин «погруженный» означает заключение пленки в носитель или суспендирование в нем. В различных вариантах осуществления, включающих множество фрагментов, такие фрагменты могут быть погружены путем заключения, суспендирования, диспергирования или другого распределения фрагментов в носителе. В различных вариантах осуществления фрагменты распределены практически равномерно по всему носителю. В других вариантах осуществления фрагменты не распределены равномерно в носителе. В некоторых вариантах осуществления распределение множества пленочных фрагментов в носителе практически изотропно. Композиции зубной косметики, которые содержат множество пленочных фрагментов, диспергированных или суспендированных в носителе, имеются в продаже под торговой маркой Max Fresh® или Max White®, от компании Colgate-Palmolive Company, New York, N. Y.
Пленка содержит цинкосодержащее соединение, являющееся источником ионов цинка. Обнаружено, что ионы цинка способствуют уменьшению гингивита, зубного налета, чувствительности и благоприятно влияют на свежесть дыхания. Однако многие цинкосодержащие соединения труднорастворимы и, следовательно, должны быть использованы в относительно больших количествах, чтобы обеспечивать эффективное количество ионов цинка. К сожалению, многие цинкосодержащие соединения также создают неприятный вяжущий привкус у потребителей, особенно при использовании в относительно высокой концентрации. Настоящее изобретение относится к механизму, который увеличивает количество доступных ионов цинка, что позволяет использовать более низкие концентрации пленки для достижения такого же или более выраженного положительного эффекта.
Присутствие цинкосодержащего соединения в пленке позволяет включать относительно нерастворимое соединение в средство зубной косметики. Механизм действия пленок в препаратах зубной косметики, как правило, основан на мукоадгезивности пленки и последующем сохранении пленок во рту, поскольку нерастворимость цинка предположительно будет ограничивать его полезность в течение 1-2 минут чистки зубов потребителем.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к полимерным матричным пленкам, содержащим один или несколько целлюлозных полимеров и коллоидные частицы. В некоторых вариантах осуществления коллоидные частицы присутствуют в количестве от 40% до 50% от сухого веса полимерной матричной пленки. В некоторых вариантах осуществления один или несколько целлюлозных полимеров составляют от 40% до 50% от сухого веса полимерной матричной пленки. В некоторых вариантах осуществления коллоидные частицы представляют собой частицы оксида цинка.
В некоторых вариантах осуществления коллоидные частицы включают нерастворимые в воде металлические соединения многовалентных металлов. В некоторых вариантах осуществления коллоидные частицы, подходящие для использования в композициях, описанных в данном документе, включают оксид кремния (SiO2), оксид молибдена (Mo2O3), оксид алюминия (Al2O3), оксид титана (TiO) или оксид циркония (ZrO2).
В других вариантах осуществления один или несколько целлюлозных полимеров и коллоидные частицы составляют от 80% до 95% от сухого веса полимерной матричной пленки.
В некоторых вариантах осуществления пленки по настоящему изобретению содержат менее 8% рапсового масла. В других вариантах осуществления пленки практически не содержат рапсовое масло.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой гидроксиалкилметилцеллюлозу. В других вариантах осуществления по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой гидроксипропилметилцеллюлозу (HPMC). В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой HPMC, и коллоидные частицы представляют собой частицы оксида цинка.
HPMC является предпочтительной полимерной основой для использования по настоящему изобретению и является основной полимерной системой, используемой в настоящее время в некоторых коммерчески доступных продуктах MaxFresh. HPMC представляет собой неионный полимер с длинной цепью, и его мукоадгезивные свойства связаны с образованием водородных связей с компонентами слизистой.
Даже при том, что HPMC обладает мукоадгезивными свойствами, она не считается одним из лучших мукоадгезивных полимеров (Majithiya, R., et. al.; Drug Delivery Technology; Vol. 8 (2008) 40-45). Согласно одной из гипотез, касающихся гидратации HPMC и ее влиянию на связывание, выделяют 3 стадии:
1. При низком содержании воды пленки начинают поглощать воду, чтобы произошло связывание.
2. При идеальном содержании воды пленки полностью гидратированы и имеет место максимальное связывание.
3. При более высоком содержании воды пленки становятся избыточно гидратированными и начинают растворяться.
Одна из гипотез, касающихся связывания оксида цинка, гласит, что нерастворимые в воде оксиды металлов (оксид цинка) усиливают биоадгезивные свойства полимеров (HPMC). Ионные взаимодействия происходят между частично ионизированными двухвалентными или трехвалентными катионами на поверхности металлических частиц с отрицательно заряженными цепями муцина (гликовещества). Смотри Vasir, J., et. al.; International Journal of Pharmaceutics; Vol. 255 (2003) 13-32; Jacob, J., et. al., патент США № 6123965, полное содержание которых включено в данный документ посредством ссылок. Считается, что эти взаимодействия помогают сделать пленки с ZnO мукоадгезивными в ротовой полости. Изменение полимерной системы и введение больших количеств цинкосодержащих соединений в пероральную композицию позволяет увеличивать количество цинка до уровней, которые соизмеримы с находящимися в настоящее время на рынке препаратами цитрата цинка, которые, как клинически доказано, обладают эффективностью против зубного налета и гингивита.
Пероральные композиции согласно предпочтительным вариантам осуществления содержат цинкосодержащее соединение в пленке, являющееся источником ионов цинка. Цинкосодержащее соединение может быть растворимым или умеренно растворимым соединением цинка с неорганическими или органическими противоионами. Примеры включают фторидные, хлоридные, хлорфторидные, ацетатные, гексафторцирконатные, сульфатные, тартратные, глюконатные, цитратные, лактатные, малатные, глицинатные, пирофосфатные, метафосфатные, оксалатные, фосфатные, карбонатные соли, а также оксиды цинка. Предпочтительно, цинкосодержащее соединение является оксидом цинка и используется в качестве замены для обычных антибактериальных средств, таких как триклозан.
Количество цинкосодержащего соединения, заключенного в пленку, может варьировать от 35% до 60% по весу, предпочтительно от примерно 40% до примерно 55% и наиболее предпочтительно примерно 50% по весу. Количество пленки, включенной в пероральную композицию, также может варьировать в пределах от примерно 0,1% до примерно 5,0%, более предпочтительно от примерно 0,25% до примерно 3,0% и наиболее предпочтительно от примерно 0,5% до примерно 2,0% по весу от массы композиции. Следовательно, количество цинкосодержащего соединения, используемого во всей пероральной композиции, может варьировать от примерно 0,5 до примерно 2,5 весовых %, исходя из общего веса композиции, как правило, от примерно 1 до примерно 2 весовых %, исходя из общего веса композиции для гигиены полости рта.
В некоторых вариантах осуществления пленки дополнительно содержат один или несколько дополнительных компонентов, выбранных из группы, состоящей из диолов, сурфактантов, крахмалов, пигментов, красителей, ароматизаторов, подсластителей, отбеливающих средств, освежающих дыхание средств, абразивов, катионных профилактических и терапевтических средств, источников ионов фтора, источников ионов олова, средств, контролирующих отложение зубного камня, противомикробных препаратов, антиоксидантов, средств, стимулирующих слюноотделение, средств против зубного налета, противовоспалительных средств, Н2-антагонистов, десенсибилизирующих средств, питательных веществ и белков.
В некоторых вариантах осуществления пленки дополнительно содержат полисорбат 80 и/или пропиленгликоль. В некоторых вариантах осуществления пленки содержат от примерно 40% до примерно 50% HPMC: от примерно 40% до примерно 50% частиц оксида цинка; от примерно 7,5% до примерно 9% пропиленгликоля и от примерно 1,25% до 1,5% полисорбата 80.
Некоторые варианты осуществления относятся к способам получения пленок, описанных в данном документе, включающим этапы: получения суспензии, содержащей один или несколько целлюлозных полимеров и коллоидные частицы, распределения суспензии по поверхности, при этом образуется слой суспензии на поверхности, и высушивания слоя суспензии для удаления растворителя и получения полимерной матричной пленки. Некоторые варианты осуществления дополнительно включают этап нарезания или перфорации полимерной матричной пленки для получения пластинок или полосок пленки. Другие варианты осуществления относятся к композиции зубной косметики, содержащей перорально приемлемый наполнитель и любую из пленок, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления пленка находится в форме пластинок или полосок.
В некоторых вариантах осуществления цинкосодержащее соединение присутствует в форме частиц. В некоторых вариантах осуществления частицы имеют средний размер частиц от примерно 1 до примерно 1000 нм. В других вариантах осуществления частицы могут иметь средний размер частиц от примерно 1 мкм до примерно 850 нм, от примерно 50 мкм до примерно 150 нм, от примерно 15 нм до примерно 500 нм, от примерно 30 нм до примерно 250 нм и/или от примерно 5 мкм до примерно 100 нм.
В некоторых вариантах осуществления частицы являются не агрегированными. Не агрегированные означает, что частицы не собраны в кластер, имеющий размер более чем примерно 1 микрон, предпочтительно более чем примерно 950 нм или 850 нм. Однако в других вариантах осуществления частицы могут быть смешаны с агрегированными частицами и другими коллоидными частицами, которые имеют средний размер частиц более 1 микрона. В некоторых вариантах осуществления более 80% частиц являются не агрегированными. В некоторых вариантах осуществления более 90% частиц являются не агрегированными.
Ионы цинка поступают из цинкосодержащего соединения, присутствующего в пленке из композиции зубной косметики в эффективном количестве. Эффективное количество ионов цинка определяется как от по меньшей мере 1000 промилле ионов цинка, предпочтительно 2000 промилле, до 15000 промилле. Более предпочтительно, ионы цинка присутствуют в количестве от 3000 промилле до 13000 промилле и даже более предпочтительно от 4000 промилле до 10000 промилле. Это общее количество ионов цинка, которое присутствует в композициях для доставки на поверхность зубов.
Примерами подходящих цинкосодержащих соединений, которые служат источниками ионов цинка, являются оксид цинка, сульфат цинка, хлорид цинк, цитрат цинка, лактат цинка, глюконат цинка, малат цинка, тартрат цинка, карбонат цинка, фосфат цинка, а также другие соли, перечисленные в патенте США № 4022880.
Цинкосодержащее соединение можно вводить в пленку с помощью методов, известных в данной области. Например, цинкосодержащее соединение можно вводить в суспензию вместе с полимером или смесью полимеров, образующих пленку, в сочетании с такими добавками, как пропиленгликоль, полисорбат 80 (Tween 80), вода, ароматизаторы, красители и тому подобное, и высушивать суспензию для образования пленки. Другие способы получения пленки известны и описаны, например, в патенте США № 6669929 и публикации патентной заявки № 2003/0053962, полное содержание которых включено в данный документ посредством ссылок. Предпочтительно, если цинкосодержащее соединение представляет собой оксид цинка и присутствует в высушенной пленке в количестве примерно 50% по весу, исходя из общего веса пленки.
Физические характеристики пленки с относительно высокой концентрацией цинкосодержащих соединений можно изменять путем изменения различных параметров процесса пленкообразования. Эти параметры можно определять путем количественного выражения свойств пленки, как на этапе суспензии, так и на этапе высушенной пленки. На этапе суспензии взаимодействия между полимерами и другими ингредиентами пленки формируют структуру пленочной матрицы. Вязкоупругие свойства суспензии, такие как вязкость и модуль упругости (G'), позволяют характеризовать структуру полимера и технологичность суспензии. После обработки и высушивания суспензии может быть сформирован массив пленки, образующей полимерную матрицу. Механические свойства, такие как температура стеклования, прочность на разрыв и время растворения, можно использовать для определения стабильности пленки. Приводя в равновесие микроструктурные свойства, такие как полимерные взаимодействия, с макроструктурными свойствами пленки, такими как механические свойства, пленки можно лучше использовать в качестве платформы для доставки цинкосодержащих соединений.
Например, предпочтительно, если пленки способны растворяться в ротовой полости субъекта. Время растворения представляет собой количество времени, необходимое для растворения кусочка пленки в неподвижном объеме воды. Пленки с быстрым временем растворения иногда имеют низкую прочность на разрыв, поскольку они быстро распадаются. Вследствие этого, такие характеристики пленки, как прочность на разрыв и время растворения, можно адаптировать в процессе создания препарата, исходя из требований конечного продукта. Рядовой специалист в данной области понимает, что существует равновесие между этими двумя свойствами, позволяющее специально создавать надежную пленку, способную выдерживать обработку и все еще легко растворяющуюся во рту.
Например, авторы изобретения проводили эксперименты для определения влияния нагрузки цинка на полученную пленку. При более высоких концентрациях цинкосодержащего соединения структура полимера становится слишком жесткой и вязкоупругие свойства пленки (например, модуль упругости G') резко возрастают. Было установлено, что значение G' (дин/см2) резко возрастает при концентрации цинка выше 50% по весу, исходя из конечного веса пленки. Кроме того, авторы изобретения установили, что увеличение количества цинкосодержащего соединения выше 50% приводит к тому, что с суспензией становится трудно управляться, и она становится не такой текучей, как при более низких концентрациях. При нагрузке цинка выше 50% форма реологической кривой (скорость сдвига против вязкости) резко меняется, что указывает на доминирование взаимодействия между частицами ZnO, которое разрушает полимерную сетку.
Механические свойства полученной пленки также можно использовать для определения физической стабильности. Например, пленки, содержащие 50% оксида цинка по весу, имеют более высокие температуры стеклования, чем пленки, содержащие 30% оксида цинка по весу. Соответственно, пленки, содержащие повышенное количество цинкосодержащего соединения, были прочнее. Кроме того, динамический модуль упругости (E'), который измеряет жесткость пленки, указывает на то, что при увеличении количества ZnO от 30% до 50% прочность пленки также увеличивается. Более высокие значения E', определенные в приведенных ниже примерах, подтверждают этот вывод. Как правило, ZnO является наполнителем, который прилипает к полимеру в процессе, известном как пространственная стабилизация. При отсутствии ZnO движения полимера не ограничены, что может привести к косметической нестабильности, например, к скручиванию. При добавлении ZnO на полимерную сетку накладывается ограничение, приводящее к затвердеванию пленки. Однако добавление более 50% ZnO нарушает структуру полимера, в результате чего пленка становится хрупкой и трескается. Эти механические свойства коррелируют с другими физическими свойствами, поскольку увеличение содержания ZnO вплоть до 50% приводит к получению более жесткой, прочной и более стабильной пленки. Прочность на разрыв пленок с 50% оксидом цинка также была более высокой по сравнению с пленками, содержащими 30% оксида цинка.
Композиции согласно вариантам осуществления можно описать как состоящие из двух фаз, при этом одна фаза представляет собой носитель, а вторая фаза представляет собой вышеуказанную пленку или фрагмент. Использующийся в данном документе термин «фаза» означает физическую фазу, как ее понимают в физике и науке о материалах, то есть часть материала, свойства и состав которого единообразны. Однако используемая по данному документу фаза может быть прерывистой, то есть фаза может включать множество отдельных компонентов. Например, считается, что множество фрагментов полимерной пленки одинакового состава составляют одну фазу. В некоторых вариантах осуществления пленочный фрагмент может быть полностью погружен в материал, представляющий собой первую фазу, либо полностью или частично экспонирован на поверхности первой фазы. Например, если композиция представляет собой зубную косметику, содержащую как гель, так и пленочные фрагменты, фрагмент пленки может быть полностью окружен гелем, либо частично или полностью экспонирован на поверхности геля. В некоторых вариантах осуществления композиции включают более двух фаз. Такие многофазные композиции включают те, которые содержат два носителя, каждый из которых добавляет фазу в композицию, в дополнение к пленочным фрагментам, описанным в данном документе. Другие многофазные композиции включают те, которые содержат один носитель и два или более множеств фрагментов, при этом множества фрагментов имеют отличающиеся составы.
В различных вариантах осуществления носитель представляет собой жидкость, полутвердое или твердое вещество. «Жидкость» может быть жидкостью с низкой или высокой вязкостью. Жидкость может быть такой жидкостью, что ее подвижность незначительна в условиях окружающей среды. Например, в данном документе мыло, такое как обычный кусок мыла для рук, может рассматриваться как жидкость. Жидкость может быть тиксотропной жидкостью. При использовании в данном документе термин «полутвердое вещество» может означать гель, коллоид или камедь. В данном документе полутвердые вещества и жидкости представляют собой текучие среды, различающиеся по вязкости: полутвердое вещество является текучей средой с высокой вязкостью, тогда как жидкость имеет низкую вязкость. Не существует четкого разграничения между этими двумя типами текучих сред. В некоторых вариантах осуществления полутвердое вещество может иметь настолько высокую вязкость, как тысячи мПа. Носители, среди тех, которые полезны по данному документу, включают жидкости, пасты, мази и гели и могут быть прозрачными, полупрозрачными или непрозрачными.
В некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению являются композициями для гигиены полости рта, подходящими для введения в ротовую полость. Такие композиции включают зубную косметику, жидкости для полоскания рта, зубные гели, пастилки, гранулы, смолы, пероральные полоски, мятные леденцы, жидкие зубные пасты, спреи, красящие гели, бальзамы для губ, отбеливающие полоски, полоски для освежения дыхания, жевательные резинки, а также их сочетания. Раскрытую в данном документе композицию для гигиены полости рта можно использовать, например, для профилактики кариеса, отбеливания, профилактики или уменьшения зубного налета, профилактики или уменьшения гингивита, контроля над отложением зубного камня, профилактики или уменьшения чувствительности зубов или профилактики или уменьшения несвежести дыхания и профилактики окрашивания зубов.
Конкретный состав носителя предпочтительно зависит от предусмотренного использования композиции. В различных вариантах осуществления носитель является водным, содержащим от примерно 5% до примерно 95% воды или от примерно 10% до примерно 70% воды. В других вариантах осуществления носитель является практически неводным. В носителе для зубной косметики содержание воды может быть от примерно 5% до примерно 70%, от примерно 10% до примерно 50% или от примерно 20% до примерно 40%. Если присутствие воды будет вызывать распад пленки, то особенно предпочтительно, чтобы высушенная пленка не содержала свободной воды, в ней количество воды составляло бы практически 0% или незначительное количество.
Носитель может содержать любой из множества материалов, включая эмульгаторы, загустители, наполнители и консерванты. В некоторых вариантах осуществления носитель может содержать функциональный или активный материал, такой как те, что описаны выше. В некоторых вариантах осуществления носитель содержит тот же функциональный материал, что и пленка.
В одном варианте осуществления носитель подходит для использования в качестве зубной косметики. В некоторых вариантах осуществления носитель содержит увлажнитель, такой как глицерин, сорбит или алкиленгликоль, например, полиэтиленгликоль или пропиленгликоль. В некоторых технических решениях носитель содержит увлажнитель в количестве от примерно 10% до примерно 80% по весу, или от примерно 20% до примерно 60% по весу от композиции. Композиции носителей среди тех, которые полезны по данному документу, раскрыты в патентах США 5695746, Garlick, Jr., et al., и 4839157, Mei-King Ng et al.
В различных вариантах осуществления зубной косметики носитель содержит загустители, желирующие компоненты или их сочетания. Загустители или желирующие компоненты, полезные по данному документу, включают неорганические природные или синтетические загустители или желирующие компоненты. В некоторых технических решениях носитель содержит загуститель и желирующий компонент в общей сложности от примерно 0,10% до примерно 15% по весу или от примерно 0,4% до примерно 10% по весу от композиции. Примеры загустителей и желирующих компонентов, полезных по данному документу, включают неорганические загущающие диоксиды кремния, такие как аморфный диоксид кремния, например, Zeodent® 165 (Huber Corporation), ирландский мох, йота-каррагинан, трагакантовая камедь или поливинилпирролидон. В некоторых вариантах осуществления носитель содержит полирующее средство, такое как диоксид кремния, кальцинированный оксид алюминия, бикарбонат натрия, карбонат кальция, дикальцийфосфат или пирофосфат кальция. В различных вариантах осуществления носитель может представлять собой визуально прозрачную композицию.
В различных вариантах осуществления зубной косметики с содержанием визуально прозрачного носителя композиция содержит по меньшей мере одно полирующее средство. Полирующие средства среди тех, которые полезны по данному документу, включают коллоидный диоксид кремния, такой как, например, Zeodent® 115 (Huber Corporation), и алюмосиликатные комплексы щелочных металлов (то есть, диоксид кремния с содержанием оксида алюминия). В некоторых технических решениях полирующее средство может иметь показатель преломления, близкий к таковому у желирующего компонента, соединенного с водой и/или увлажнителем. В различных вариантах осуществления носитель содержит полирующее средство в количестве от примерно 5% до примерно 70% по весу от композиции.
В некоторых препаратах зубной косметики носитель содержит сурфактант или смесь сурфактантов. Сурфактанты среди тех, которые полезны по данному документу, включают водорастворимые соли моносульфатов моноглицеридов по меньшей мере одной высшей жирной кислоты, например, натриевые соли моносульфатов моноглицеридов жирных кислот гидрогенизированного кокосового масла; кокамидопропилбетаин; высшие алкилсульфаты, такие как лаурилсульфат натрия; алкиларилсульфонаты, такие как додецилбензолсульфонат натрия; высшие алкилсульфоацетаты; лаурилсульфоацетат натрия; сложный эфир высшей жирной кислоты с 1,2-дигидроксипропансульфонатом; и практически насыщенные высшие алифатические ациламиды низшей алифатической аминокарбоновой кислоты, такие, которые имеют 12-16 атомов углерода в жирной кислоте, алкильные или ацильные радикалы, а также их смеси. Амиды могут представлять собой, например, N-лауроилсаркозин, и натриевые, калиевые и этаноламиновые соли N-лауроил-, N-миристоил- или N-пальмитоилсаркозина. В различных вариантах осуществления носитель содержит сурфактант в количестве от примерно 0,3% до примерно 5% по весу от композиции, или от примерно 0,5% до примерно 3% по весу от композиции.
Настоящее изобретение также относится к способам получения носителя для зубной косметики. В одном варианте осуществления воду и по меньшей мере один увлажнитель диспергируют в подходящем смесителе до тех пор, пока не образуется первая гомогенная гелевая фаза. В первую гомогенную гелевую фазу добавляют полирующее средство. Первую гомогенную гелевую фазу и полирующее средство смешивают до тех пор, пока не образуется вторая гомогенная гелевая фаза. Во вторую гомогенную гелевую фазу добавляют загуститель, ароматизатор и сурфактанты. Эти ингредиенты смешивают на большой скорости в вакууме порядка 20-100 мм рт.ст.
Композиции по настоящему изобретению предпочтительно стабильны при нормальных условиях хранения. При использовании в данном документе термин «стабильны» означает отсутствие существенного отрицательного влияния на одну, и предпочтительно все характеристики композиции, такие как внешний вид, запах, реология и химический состав композиции. Предпочтительно, стабильность настоящих композиций включает композиционную и физическую стабильность пленки (включая фрагменты, при наличии) в композиции. В различных вариантах осуществления композиция, содержащая пленку, стабильна во время хранения при температуре окружающей среды в течение по меньшей мере примерно двух лет. Понятно, однако, что в некоторых вариантах осуществления стабильная в другом случае пленка может разрушаться в процессе использования (как описано выше), например, в процессе чистки зубов при помощи композиции зубной косметики.
В некоторых вариантах осуществления композиция может содержать в дополнение к пленочным фрагментам, описанным в данном документе, два или более носителей, каждый из которых добавляет фазу в композицию. Такая композиция может быть устойчивой к просачиванию красителя. Например, композиция может содержать пленочные фрагменты и зубную косметику с цветными полосками, как, например, описано в патенте США 6315986, Wong et al. В некоторых вариантах осуществления пленочные фрагменты могут быть другого цвета(ов), чем полоска(ки) для повышения эстетической привлекательности.
Варианты осуществления также относятся к способам получения композиций, содержащих пленку, погруженную в носитель. В различных вариантах осуществления множество фрагментов скомбинированы с носителем. В некоторых технических решениях носитель и множество фрагментов можно смешивать. В некоторых технических решениях смешивание может включать медленное перемешивание. В одном предпочтительном варианте осуществления способ получения композиции, содержащей носитель с множеством распределенных в нем пластинчатых фрагментов, включает:
(a) получение носителя;
(b) добавление пластинчатых фрагментов пленки, содержащих относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения, к носителю для образования смеси; и
(c) гомогенизацию смеси.
Используемый в данном документе термин «гомогенизация» означает смешивание фрагментов и носителя таким образом, чтобы добиться практически однородного распределения фрагментов в носителе. Следует отметить, однако, что в результате композиция по-прежнему сохраняет двухфазовую характеристику композиции. Гомогенизацию можно проводить с использованием любого из множества обычных гомогенизаторов.
В другом способе пленку добавляют к компоненту носителя (например, к увлажнителю для зубной косметики). Затем можно получать оставшийся носитель и после этого добавлять к носителю смесь с пленкой.
Некоторые варианты осуществления, описанные в данном документе, также относятся к способам введения цинкосодержащего соединения субъекту - человеку или животному. При использовании в данном документе термин «введение» означает любой способ, с помощью которого композицию наносят или вводят субъекту. В различных вариантах осуществления введение бывает местным, когда композицию наносят на внешнюю поверхность субъекта, например, на поверхность ротовой полости (например, на зубы, десны и язык). Конкретный маршрут и способ введения, разумеется, будет зависеть от планируемого использования композиции.
В различных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способам введения цинкосодержащего соединения субъекту - человеку или животному, нуждающемуся в этом, включающим местное нанесение указанному субъекту композиции, содержащей пленку, погруженную в носитель, при этом пленка содержит относительно высокую концентрацию цинкосодержащего соединения. В одном варианте осуществления способ дополнительно включает разрушение пленки после местного нанесения пленки. Такое разрушение можно осуществлять любым из множества способов, включая химические и/или механические способы. Химические способы включают разрушение пленки в результате контакта с водой или материалом, находящимся в зоне введения (например, слюной при нанесении в ротовую полость). Физические способы включают размешивание, растирание и сдвигающие усилия, возникающие в результате приложения физической энергии к композиции в процессе ее использования (например, чистка зубов при применении зубной косметики).
В различных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способам лечения патологического состояния ротовой полости. При использовании в данном документе словосочетание «патологическое состояние ротовой полости» означает любое заболевание или патологическое состояние, которое можно предотвращать или лечить путем введения композиции в ротовую полость, включая заболевания или патологические состояния зубов, слизистой оболочки полости рта, десен и языка. Такие патологические состояния включают кариес, гингивит, периодонтит, и косметические патологические состояния, такие как пожелтение зубов и неприятный запах.
Описанные в данном документе варианты осуществления можно лучше понять, обратившись к следующим, неограничивающим примерам.
Примеры
Пример 1
Данный пример иллюстрирует различные способы получения полимерных пленок, содержащих различные количества оксида цинка. Доступный в настоящее время коммерческий пленочный продукт, содержащий 30% по весу оксида цинка (коммерчески доступный в препаратах MaxFresh Nite®, поставщик Colgate-Palmolive Company, New York, NY), также приведен ниже в таблице 1.
| Таблица 1 Формула пленки с 30% оксида цинка |
||
| Исходные материалы | Суспензия, весовые % | Сухой вес, % |
| Вода | 71,16 | -- |
| Methocel E5 | 10,3 | 35,714 |
| Methocel E50 | 3,1 | 10,749 |
| Оксид цинка | 8,76 | 30,374 |
| Пропиленгликоль | 6,18 | 21,429 |
| Tween 80 | 0,5 | 1,734 |
| Таблица 2 Формула пленки с 40% оксида цинка |
||
| Исходные материалы | Суспензия, весовые % | Сухой вес, % |
| Вода | 69,57 | -- |
| Methocel E5 | 9,36 | 30,759 |
| Methocel E50 | 2,82 | 9,267 |
| Оксид цинка | 12,2 | 40,092 |
| Пропиленгликоль | 5,6 | 18,403 |
| Tween 80 | 0,45 | 1,479 |
| Таблица 3 Формула пленки с 50% оксида цинка |
||
| Исходные материалы | Суспензия, весовые % | Сухой вес, % |
| Вода | 66,52 | -- |
| Methocel E5 | 8,58 | 25,627 |
| Methocel E50 | 2,58 | 7,706 |
| Оксид цинка | 16,74 | 50,0 |
| Пропиленгликоль | 5,16 | 15,412 |
| Tween 80 | 0,42 | 1,254 |
| Таблица 4 Формула пленки с 60% оксида цинка |
||
| Исходные материалы | Суспензия, весовые % | Сухой вес, % |
| Вода | 49,72 | -- |
| Methocel E5 | 10,3 | 20,485 |
| Methocel E50 | 3,1 | 6,165 |
| Оксид цинка | 30,2 | 60,064 |
| Пропиленгликоль | 6,18 | 12,291 |
| Tween 80 | 0,5 | 0,994 |
Было обнаружено, что препарат пленки с 60% оксида цинка был ненадежным и слишком хрупким для получения полезной пленки. Эта неподходящая пленка была явно видна во время процесса высушивания пленки, когда пленка потрескалась. Хотя такую пленку можно использовать для создания подходящей композиции для гигиены полости рта, предпочтительно не использовать пленку с коммерческой целью, так как ее физические характеристики будут затруднять ее обработку в промышленном масштабе. Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют, как различные количества оксида цинка в суспензии влияют на пленкообразующие свойства, а также на свойства полученной пленки.
Пример 2
Данный пример иллюстрирует влияние частиц ZnO на реологические свойства пленочных суспензий. Пленочные суспензии получали, варьируя концентрацию ZnO и деионизированной воды, тогда как количества HPMC, пропиленгликоля и полисорбата 80 не меняли. Количество ZnO в суспензиях было основано на концентрациях 0%, 30%, 40%, 45,5%, 50%, 55% и 60% ZnO в сухой пленке. Состав суспензий приведен в таблице 5.
| Таблица 5 | ||||||||
| Ингредиенты | Поставщик | ZnO в сухой пленке | ||||||
| 0% | 30% | 40% | 45,5% | 50% | 55% | 60% | ||
| HPMC E5 | Dow Chemical | 8,57 | 8,57 | 8,57 | 8,57 | 8,57 | 8,57 | 8,57 |
| HPMC E50 | Dow Chemical | 4,29 | 4,29 | 4,29 | 4,29 | 4,29 | 4,29 | 4,29 |
| Оксид цинка (AZO 66USP) |
US Zinc | 0,00 | 6,68 | 10,39 | 12,99 | 15,58 | 19,05 | 23,37 |
| Пропиленгликоль | Univar | 2,34 | 2,34 | 2,34 | 2,34 | 2,34 | 2,34 | 2,34 |
| Полисорбат 80 | Croda | 0,39 | 0,39 | 0,39 | 0,39 | 0,39 | 0,39 | 0,39 |
| Вода (д/и) | --- | 84,42 | 77,74 | 74,03 | 71,43 | 68,83 | 65,37 | 61,04 |
| Всего (%) | --- | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Суспензии получали, нагревая деионизированную воду до температуры примерно 80°C. В стакан добавляли примерно половину количества воды для формулы. Затем добавляли HPMC E5 и смешивали подвесным миксером до увлажнения полимера. Затем добавляли HPMC E50 и суспензию перемешивали в течение 20 мин, периодически соскребая со стенок миксера, чтобы обеспечить полное включение полимера. Затем добавляли порошок ZnO вместе с оставшимся количеством воды. После 15 мин перемешивания добавляли пропиленгликоль и полисорбат 80. Суспензия была окончательно готова через дополнительные 20 мин перемешивания. Перед проведением реологических экспериментов пузырьки воздуха в суспензиях удаляли перемешиванием с помощью мешалки SpeedMixer DAC 150 FVZ в течение 5 мин при 1800 об/мин.
Реологические измерения проводили с использованием реометра AR2000ex от компании TA Instruments с конической геометрией DIN концентрических цилиндров. Вязкоупругие свойства, такие как модуль упругости (G') и модуль потерь (G"), получали из экспериментов по напряжению развертки. Для измерений напряжения развертки угловую частоту поддерживали на уровне 1 Гц, тогда как напряжение варьировали от 0,1 до 500%. Показатели вязкости получали из экспериментов со стационарным потоком, которые проводили, варьируя скорость сдвига от 100 до 0,1 с-1. Эффект модуля упругости (G') пленочных суспензий в зависимости от концентрации оксида цинка представлен на фигуре 1. Влияние концентрации ионов цинка на вязкость в зависимости от скорости сдвига представлено на фигуре 2.
В дополнение к G' использовали зависимость профиля вязкости от скорости сдвига для количественной оценки влияния концентрации ZnO на текучесть и, в конечном итоге, технологичность суспензий. В целом, по мере увеличения концентрации ZnO вязкость также увеличивается (фигура 2). При концентрациях ZnO вплоть до 40% формы профилей вязкости похожи и они характерны для полуразбавленного раствора. В этих суспензиях полимер-полимерные взаимодействия являются доминантными и частицы играют меньшую роль; вследствие этого, суспензии являются жидкоподобными и очень текучими. При нагрузке от 45,5 до 50% ZnO форма реологической кривой изменяется незначительно и наблюдается увеличение вязкоупругости. Это увеличение вязкости происходит в основном за счет взаимодействий ZnO-полимер и, в частности, в результате ограничивающего влияния, которое коллоидные частицы оказывают на полимерные цепи. При нагрузке выше 50% ZnO профили вязкости резко меняются, что указывает на доминирование взаимодействий между частицами ZnO, которые разрушают полимерную сетку.
При добавлении возрастающего количества ZnO увеличение G' означает укрепление структурной сетки пленки. Однако при нагрузке выше 50% ZnO структура полимера становится слишком жесткой, о чем свидетельствует резкое увеличение G', для сохранения целостности пленки. Зависимость профиля вязкости от скорости сдвига использовали для количественной оценки влияния концентрации ZnO на текучесть и, в конечном итоге, технологичность суспензий. В целом, по мере увеличения концентрации ZnO вязкость также увеличивается.
При концентрациях ZnO вплоть до 40% формы реологических кривых, представленных на фигуре 2, похожи и они характерны для полуразбавленного раствора. В этих суспензиях полимер-полимерные взаимодействия являются доминантными. При нагрузке от 45,5 до 50% ZnO форма реологической кривой изменяется незначительно, демонстрируя возрастающее влияние взаимодействий ZnO-полимер. Однако при нагрузке выше 50% ZnO кривые резко изменяются, указывая на доминирование взаимодействий между частицами ZnO, которые разрушают полимерную сетку. Кроме того, вязкость суспензий с нагрузкой выше 50% ZnO очень высока, что ограничивает производственную технологичность. Вследствие этого, исходя из вязкоупругих свойств, нагрузка в 50% ZnO, очевидно, является предпочтительной концентрацией для обеспечения текучести и структурной целостности, необходимых для переработки в устойчивую пленку.
Пример 3
Так же, как реологию можно использовать для характеристики суспензий, которые являются предшественниками пленок, механические свойства самих пленок можно измерять с помощью динамического механического анализатора для определения физической стабильности различных пленок. В этом эксперименте протестированные пленки были пленкой, содержащей 30% по весу оксида цинка, и пленкой, содержащей 50% по весу оксида цинка. Исходя из температуры стеклования (Tg), которая представляет собой температуру, при которой пленка размягчается, пленка с 50% ZnO оказалась более прочной, чем пленка с 30% ZnO, за счет более высокой Tg (таблица 6).
| Таблица 6 Tg и E' (при 1 Гц) для пленок с 30% и 50% ZnO |
||
| Пленка | Tg (°C) | E'(МПа) при 1 Гц |
| Zn30 | -55,6 | 1300 |
| Zn50 | -32,1 | 1800 |
Кроме того, динамический модуль упругости (E'), который измеряет жесткость пленки, указывает на то, что при увеличении содержания ZnO с 30% до 50% прочность пленки также увеличивается. Более высокое значение E' подтверждает этот вывод. Как правило, ZnO является наполнителем, который прилипает к полимеру в процессе, известном как пространственная стабилизация. При отсутствии ZnO движения полимера не ограничены, что может привести к косметической нестабильности, например, к скручиванию. При добавлении ZnO на полимерную сетку накладывается ограничение, приводящее к затвердеванию пленки. Однако добавление более 50% ZnO нарушает структуру полимера, в результате чего пленка становится хрупкой и трескается. Эти механические свойства коррелируют с другими физическими свойствами, поскольку увеличение содержания ZnO вплоть до 50% приводит к получению более жесткой, прочной и более стабильной пленки.
Пример 4
Прочность на разрыв и время растворения являются физическими характеристиками, которые описывают свойства и надежность пленки. В таблице 7 представлены физические свойства, измеренные для пленки, содержащей 30% по весу оксида цинка (Zn30), и пленки, содержащей 50% по весу оксида цинка (Zn50).
| Таблица 7 | ||
| Тест | Пленка Zn30 | Пленка Zn50 |
| Толщина* | 0,00138 д | 0,00105 д |
| Прочность на разрыв | 3,348 фунтов на квадратный дюйм | 4,127 фунтов на квадратный дюйм |
| Время растворения | 26 сек | 34 сек |
| *Основная характеристика пленок, которая может влиять на прочность на разрыв и время растворения. |
Эти результаты являются приемлемыми, исходя из равновесия, которое существует между прочностью на разрыв и временем растворения, для создания надежной пленки, способной выдерживать обработку и все еще легко растворяться во рту.
Пример 5
Проводили эксперименты по поглощению цинка, чтобы сравнить количество цинка, доставляемое к искусственному мягкому субстрату, используя одинаковое количество пленок с различными нагрузками оксида цинка в зубной пасте. Пленки (Zn30 и Zn50) вводили в основу для зубной пасты MaxFresh Nite. Эксперименты включали сравнение:
1. Zn30 и Zn50 при концентрации пленки 0,2%;
2. сравнение пленки Zn50 с эквивалентным количеством порошка ZnO; и
3. Zn50 при различных концентрациях пленки.
Некоторые параметры для тестирования в экспериментах оставались постоянными. Они включали:
- инкубацию Vitro-Skin в течение 1 часа;
- растворение 1:2 зубной пасты в деионизированной воде;
- два промывания по 5 мл деионизированной воды в течение 10 секунд.
1. Zn30 и Zn50 при концентрации пленки 0,2%
Образцы зубной пасты были получены от разработчиков продуктов для экспертизы. Пленки Zn30 и Zn50 тестировали при концентрациях пленок 0,2% с использованием в качестве положительного контроля пленки MaxFresh Nite и в качестве отрицательного контроля пленки MaxFresh. Результаты поглощения цинка приведены в таблице 8.
| Таблица 8 | ||
| образец | промилле | мкг/см2* |
| 0,2% пленка MaxFresh (контроль) |
0 | 0,0 |
| 0,2% пленка Zn30 | 12,7 | 35,3 |
| 0,2% пленка Zn50 | 23,6 | 65,6 |
| 0,5% пленка Zn30 (MaxFresh Nite) |
29,8 | 82,8 |
| * Разведение образца по площади субстрата. |
Результаты ясно показывают, что в два раза больше цинка доставляется из пленки Zn50 по сравнению с Zn30 при той же концентрации пленки. При сравнении Zn30 с Zn50, связывание было аналогичным при том, что Zn50 доставляла больше цинка. Это может быть связано с высокой степенью нагрузки пленки Zn50.
Одна из гипотез, касающихся связывания оксида цинка, гласит, что нерастворимые в воде оксиды металлов (оксид цинка) усиливают биоадгезивные свойства полимеров (HPMC). Ионные взаимодействия происходят между частично ионизированными двухвалентными или трехвалентными катионами на поверхности металлических частиц с отрицательно заряженными цепями муцина (гликовещества). Эти взаимодействия помогают сделать пленки с ZnO мукоадгезивными в ротовой полости.
2. Сравнение пленки с ZnO с эквивалентным количеством порошка ZnO
Проводили эксперимент, чтобы проанализировать количество цинка, доставляемое из пленок с ZnO в зубной пасте, в сравнении с такой же концентрацией порошка ZnO в зубной пасте. Образцы тестировали, и результаты поглощения цинка приведены в таблице 9.
| Таблица 9 | ||
| образец | промилле | мкг/см2 |
| 0,3% пленка Zn50 | 32,15 | 89,3 |
| 0,15% порошок ZnO | 2,05 | 5,7 |
| 2,0% пленка Zn50 | 337 | 936,1 |
| 1,0% порошок ZnO | 59,7 | 21,5 |
Данные, представленные в таблице 9, демонстрируют, что больше цинка доставляется из пленки с ZnO, чем из его эквивалентного количества в порошке ZnO. Как при высоком, так и при низком содержании ZnO, в 15 раз больше цинка доставляется из пленки, чем из порошка ZnO. Не намереваясь быть связанными какой-либо теорией процесса, авторы изобретения считают, что пленка может выступать в качестве системы доставки для отложения большего количества цинка на мягком субстрате.
3. Zn50 при различных концентрациях пленки
Проводили эксперимент, чтобы проанализировать различные концентрации пленки для пленок Zn50 в зубной пасте с целью определения зависимости от дозы. Протестированные образцы и результаты поглощения цинка приведены в таблице 10.
| Таблица 10 | ||
| образец | промилле | мкг/см2 |
| 0,2% Zn50 | 23,6 | 65,6 |
| 0,3% Zn50 | 32,15 | 89,3 |
| 0,5% Zn50 | 59,75 | 166,0 |
| 1,0% Zn50 | 165,5 | 459,7 |
| 2,0% Zn50 | 337 | 936,1 |
Как показано в таблице 10, увеличение концентрации пленки в зубной пасте действительно увеличивает количество Zn, доставляемое в мягкий субстрат. Также наблюдали увеличение связывания с увеличением концентрации пленки. Метод изучения поглощения цинка позволяет рассчитать количество цинка, доставляемое к мягкому субстрату. Vitro-Skin использовали в качестве модельного субстрата, потому что он имитирует человеческую кожу. Результаты поглощения цинка свидетельствуют, что увеличение пленочной концентрации пленок Zn50 увеличивает поглощение цинка. Кроме того, пленки выступают в качестве средства доставки для отложения большего количества цинка на субстрат по сравнению с его эквивалентом в форме порошка.
Пример 6
Проводили лабораторный тест с полосками пленок Zn30 и Zn50 и контрольной мятной пленкой MaxFresh, чтобы определить уменьшение VSC (летучие серные соединения) за ночь. Результаты данного лабораторного теста приведены в таблице 11 (ниже). Результаты VSC за ночь свидетельствовали, что пленка с Zn50 при пленочных концентрациях 0,2% и 0,5% приводила к большему снижению VSC по сравнению с такими же количествами пленки Zn30. Это показывает, что можно добиться большего снижения VSC с теми же концентрациями пленок, если повысить нагрузку активного вещества в пленке.
| Таблица 11 | |
| Образец полоски | % снижения |
| 0,2% Мятн. | 1,85 |
| 0,2% Zn30 | 12,15 |
| 0,2% Zn50 | 26,39 |
| 0,5% Zn30 | 22,19 |
| 0,5% Zn50 | 54,19 |
Другой лабораторный тест проводили, чтобы проверить уменьшение VSC от фольговых препаратов зубных паст. Протестированными образцами были: обычная зубная паста MaxFresh, 0,2% пленки Zn50 в ЗП, 0,2% пленки Zn30 в ЗП, Crest + Scope, Close Up, Aqua Fresh и Total. Результаты данного лабораторного теста приведены в таблице 12 (ниже). Исходя из этих результатов, при том, что обе формулы пленок с оксидом цинка показали хорошие результаты по сравнению со стандартными формулами для свежести дыхания, результаты для пленки с высокой нагрузкой оксида цинка (Zn50) были лучше, чем для Zn30 при той же концентрации.
| Таблица 12 | |
| образец | % снижения |
| Обычная MF | 4,5 |
| MF+0,2% Zn50 | 70,7 |
| MF+0,2% Zn30 | 42,5 |
| Crest+Scope | 7,2 |
| Close Up | 7,5 |
| Aqua Fresh | 10,1 |
| Total | 95 |
Пример 7
Проводили клинический тест для оценки снижения общего количества культивируемых бактерий при использовании пленки с высокой нагрузкой оксида цинка (50%) в концентрации 0,2% по сравнению с пастой MaxFresh с мятной пленкой. Результаты клинического теста приведены в таблице 13 (ниже). Результаты свидетельствуют о том, что пленка с высокой нагрузкой оксида цинка (50%) эффективна для снижения количества бактерий через 2 часа, 4 часа и в течение ночи даже при относительно низких дозах.
Все оценки поглощения цинка свидетельствовали о том, что больше цинка доставляется из пленок Zn50, чем из Zn30 или порошковых эквивалентов ZnO. Это означает, что не только больше цинка может быть доставлено из пленок с высокой нагрузкой для усиления эффективности, но также требуется меньшее количество пленки, что может снизить стоимость конечного продукта.
| Таблица 13 Снижение общего количества культивируемых слюнных бактерий, log (КОЕ) |
|||||||
| тестируемый продукт | PIM № | 2 ч | SE 2 ч | 4 ч | SE 4 ч | в течение ночи | SE в течение ночи |
| MaxFresh (1450 промилле NaF) | 417248 | 0,475 | 0,106 | 0,224 | 0,111 | 0,1019 | 0,0756 |
| Зубная паста с 0,2% полосок с ZnO (1450 промилле NaF) | 422915 | 0,812 | 0,105 | 0,551 | 0,105 | 0,26 | 0,0955 |
Пример 8
Вязкость суспензий с нагрузкой выше 50% ZnO очень высока, что ограничивает технологичность производства и приводит к получению очень хрупких пленок с небольшой гибкостью. Вследствие этого, исходя из вязкоупругих свойств, можно определить оптимальную пленочную композицию для обеспечения текучести и структурной целостности, необходимых для обработки стабильной пленки. Фактически, нагрузка частицами в пределах 0-40% приведет к получению очень гибкой пленки, нагрузка в пределах 40-50 приведет к получению полугибкой пленки, а нагрузка >50% приведет к получению очень жесткой, ломкой пленки. Предполагаемые диапазоны для G' и вязкости (полученные при 0,3 с-1) для различных суспензий приведены в таблице 14 (ниже).
| Таблица 14 | ||
| Концентрация ZnO (%) | G' (дин/см2) | Вязкость (пуаз) (при 0,3 с-1) |
| 0-40 | 48-223 | 70-183 |
| 40-50 | 223-550 | 183-450 |
| >50 | 550-2300 | 450-1500 |
Полное содержание каждого из патентов, патентных заявок и опубликованных литературных источников (включая книги), упомянутых в данном документе, включено в данный документ посредством ссылок.
Как понятно специалисту в данной области, могут быть сделаны многочисленные изменения и модификации вариантов осуществления, описанных в данном документе, без отхода от сущности изобретения. Предполагается, что все такие вариации находятся в пределах прилагаемой формулы изобретения.
1. Композиция для гигиены полости рта, содержащая:
пленку, погруженную в носитель, где указанная пленка содержит цинкосодержащее соединение в количестве от примерно 35 до примерно 60% по весу от пленки,
где цинкосодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из оксида цинка, сульфата цинка, хлорида цинка, цитрата цинка, лактата цинка, глюконата цинка, малата цинка, тартрата цинка, карбоната цинка, фосфата цинка, а также смеси двух или более из них, и цинкосодержащее соединение составляет от примерно 0,5 до примерно 2,5% по весу от композиции для гигиены полости рта.
2. Композиция по п.1, в которой указанная пленка содержит от примерно 40 до примерно 55% цинкосодержащего соединения.
3. Композиция по п.2, в которой указанная пленка содержит примерно 50% цинкосодержащего соединения.
4. Композиция по п.1, в которой указанное цинкосодержащее соединение представляет собой оксид цинка или цитрат цинка.
5. Композиция по п.4, в которой указанное цинкосодержащее соединение представляет собой оксид цинка.
6. Композиция по п.1, в которой указанная пленка составляет от примерно 0,1 до примерно 5% по весу от композиции для гигиены полости рта.
7. Композиция по п.6, в которой указанная пленка составляет от примерно 0,25 до примерно 3% по весу от композиции для гигиены полости рта.
8. Композиция по п.7, в которой указанная пленка составляет от примерно 0,5 до примерно 2% по весу от композиции для гигиены полости рта.
9. Композиция по п.1, в которой цинкосодержащее соединение составляет от примерно 1 до примерно 2% по весу от композиции для гигиены полости рта.
10. Композиция по п.1, в которой пленка содержит смесь гидроксипропилметилцеллюлоз, каждая из которых имеет отличающийся молекулярный вес.
11. Композиция по п.1, где композиция для гигиены полости рта представлена в форме средства для ухода за зубами.
12. Композиция по п.1, в которой пленка содержит менее 8% рапсового масла.
13. Композиция по п.1, в которой пленка, по существу, не содержит рапсовое масло.
14. Полимерная матричная пленка, содержащая:
один или несколько целлюлозных полимеров и коллоидные частицы;
в которой один или несколько целлюлозных полимеров составляют от 40 до 50% от сухого веса полимерной матричной пленки, и цинкосодержащее соединение присутствует в количестве от примерно 35 до примерно 60% по весу от пленки, где цинкосодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из оксида цинка, сульфата цинка, хлорида цинка, цитрата цинка, лактата цинка, глюконата цинка, малата цинка, тартрата цинка, карбоната цинка, фосфата цинка, а также смеси двух или более из них, при этом 40-50% цинкосодержащих частиц от сухого веса полимерной матричной пленки представляют собой коллоидные частицы оксида цинка, имеющие средний размер частиц от примерно 5 до примерно 200 нм.
15. Пленка по п.14, в которой один или несколько целлюлозных полимеров и коллоидные частицы составляют от 80 до 95% от сухого веса полимерной матричной пленки.
16. Пленка по п.14, дополнительно содержащая менее 8% рапсового масла.
17. Пленка по п.14, по существу, не содержащая рапсовое масло.
18. Пленка по п.14, в которой по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой гидроксиалкилметилцеллюлозу.
19. Пленка по п.18, в которой по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой гидроксипропилметилцеллюлозу.
20. Пленка по п.14, дополнительно содержащая один или несколько дополнительных компонентов, выбранных из группы, состоящей из диолов, сурфактантов, крахмалов, пигментов, красителей, ароматизаторов, подсластителей, отбеливающих средств, освежающих дыхание средств, абразивов, катионных профилактических и терапевтических средств, источников ионов фтора, источников ионов олова, средств, контролирующих отложение зубного камня, противомикробных препаратов, антиоксидантов, средств, стимулирующих слюноотделение, средств против зубного налета, противовоспалительных средств, Н2-антагонистов, десенсибилизирующих средств, питательных веществ и белков.
21. Пленка по п.14, в которой по меньшей мере один из одного или нескольких целлюлозных полимеров представляет собой гидроксипропилметилцеллюлозу и коллоидные частицы представляют собой частицы оксида цинка.
22. Пленка по п.21, дополнительно содержащая полисорбат 80 и/или пропиленгликоль.
23. Пленка по п.22, содержащая примерно 40-50% гидроксипропилметилцеллюлозы, 40-50% частиц оксида цинка, 7,5-9% пропиленгликоля и 1,25-1,5% полисорбата 80.
