ES2311516T3 - Uso de polifosfato como inhibidor de la erosion dental en composiciones acidas. - Google Patents
Uso de polifosfato como inhibidor de la erosion dental en composiciones acidas. Download PDFInfo
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Abstract
Uso de polifosfato, que es un polímero de fosfato en el que el número de grupos fosfato (n) es al menos 3, junto con calcio y/o un polímero modificador de la viscosidad, en la fabricación de una composición ácida administrable por vía oral que es un producto alimentario y en el que el pH efectivo de la composición está en el intervalo de 2,2 a 5,5, para la reducción de la erosión dental.
Description
Uso de polifosfato como inhibidor de la erosión
dental en composiciones ácidas.
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La presente invención se refiere al uso de
polifosfato junto con calcio y/o un polímero modificador de la
viscosidad en composiciones ácidas para usar como productos
alimentarios, en particular bebidas ácidas, y composiciones orales
de asistencia sanitaria, para aliviar o prevenir el daño dental
asociado con el consumo de ácidos, en concreto la erosión
dental.
La erosión dental describe la "pérdida de
tejido dental duro patológica, crónica, localizada, indolora por
ataque químico lejos de la superficie del diente por ácido y/o
quelación sin implicación bacteriana" (Imfeld, 1996, Eur J. Oral
Sci. 104, 151-155). Los ácidos que provocan la
erosión proceden de fuentes dietarias, ocupacionales o intrínsecas
y no son productos de la flora intraoral. Por lo tanto, la erosión
dental es una afección distinta y diferente de la caries dental con
distinta etiología. Con la tendencia hacia un aumento en la
frecuencia de comer y beber entre todos los grupos de edad es
probable que aumente la incidencia de la erosión dental. Cuando un
producto tal como una bebida se prepara de acuerdo con esta
invención, y se introduce en la cavidad oral para consumo o fines
de asistencia sanitaria, la disolución o retirada de calcio y
fosfato de los dientes por procedimientos químicos se reduce
significativamente.
Lussi et al (1995, Caries Res 29,
349-354) han asociado el pH y la acidez valorable de
una bebida con su potencial erosivo; cuanto mayor sea la
concentración de ácido en la bebida más dañina será para los
dientes. Análogamente un estudio en niños (Millward et al,
(1994) Int. J Paed. Dent. 4, 151-157), asocia la
presencia de erosión dental con el consumo de bebidas ácidas y
zumos de fruta.
El documento EP 551398 describe un procedimiento
para prevenir la erosión del esmalte dental consumiendo una bebida
ácida (que tiene un pH de menos de 5,5) que comprende del 0,02% al
0,15% de calcio en forma de un complejo citrato malato de calcio
que tiene una proporción molar de citrato a malato de 1:0,5 a
1:4,5.
El documento WO 97/30601 describe composiciones
líquidas basadas en ácido que tienen propiedades reducidas de
erosión dental que contienen un compuesto de calcio y un acidulante
en las que el calcio está presente en el intervalo de 0,3 a 0,80
mol por mol de acidulante y el pH de la composición es de 3,5 a
4,5.
El documento WO 00/13531 describe el uso de
materiales de tipo polímero modificador de la viscosidad, usados
habitualmente como agentes espesantes, estabilizadores y
emulsionantes, en composiciones ácidas para uso oral para aliviar o
inhibir el daño a los dientes asociado con el consumo de ácido.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de que una reducción efectivo de la erosión dental en
composiciones orales ácidas puede conseguirse mediante la adición
de polifosfato junto con calcio y/o un polímero modificador de la
viscosidad. Para los fines de esta invención, el polifosfato se
define como un polímero de fosfato en el que el número de grupos
fosfato en el polímero (n) es al menos 3 o preferiblemente al menos
4. La mejor práctica de la invención se consigue cuando n es igual
a o mayor de 4, adecuadamente igual a o mayor de 7 y
preferiblemente igual a o mayor de 12. Se ha descubierto que las
composiciones en las que la longitud de cadena media (n) es de
aproximadamente 12 a 28 son particularmente eficaces, por ejemplo
12, 17, 20, 21, 25 y 28.
Adicionalmente, se ha descubierto
sorprendentemente que el efecto inhibidor sobre la erosión dental
debido a ácido se potencia mediante la adición de polifosfato junto
con calcio o con un polímero modificador de la viscosidad como se
describe en el documento WO 00/13531. Se ha descubierto que dichas
combinaciones de polifosfato y calcio o polifosfato y un polímero
modificador de la viscosidad en una composición ácida para uso oral
reducen la pérdida de calcio y fosfato del esmalte dental en un
mayor grado que el conferido mediante la adición de calcio o
polímero modificador de la viscosidad solo. Las composiciones ácidas
para uso oral que son sabrosas, estables durante el almacenamiento
y eficaces para reducir la erosión dental debido a ácido pueden
formularse, en consecuencia, con menos calcio por mol de ácido y a
menores valores de pH que los descritos en el documento WO
97/30601.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona el uso de polifosfato junto con calcio y/o un polímero
modificador de la viscosidad como un inhibidor de la erosión dental
en un producto alimentario ácido.
Los polifosfatos para usar en la presente
invención serán materiales farmacéuticamente aceptables y
preferiblemente de calidad alimentaria adecuados para usar en
productos alimentarios. Un polifosfato preferido es polifosfato
sódico. Las concentraciones de polifosfato sódico para la mejor
práctica de la invención son de 0,005 g/l a por encima de 2 g/l,
adecuadamente de 0,01 g/l a 1,5 g/l, y preferiblemente de 0,01 g/l a
1 g/l. Aunque se ha observado un beneficio del uso de polifosfato a
concentraciones de hasta e incluyendo 3 g/l, se ha encontrado que
la inclusión de mayores cantidades de polifosfato para reducir el
beneficio, indicando que la concentración de polifosfato empleada
es un aspecto importante de la invención. El ácido polifosfórico
aplicado a una concentración molar equivalente a polifosfato sódico
puede usarse también, así como otras sales de ácido polifosfórico,
tales como sales de potasio, con la condición de que tengan la
solubilidad adecuada en aplicaciones ácidas. Pueden requerirse
ajustes apropiados a las cantidades dependiendo de la naturaleza del
contraión fosfato presente.
La invención es aplicable a todo producto
alimentario ácido. Estos incluyen bebidas ácidas, vinagres, salsas,
encurtidos, conservas, golosinas, comestibles, congelados tales como
polos y diversos productos ácidos tales como productos lácteos
ácidos.
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La invención es particularmente adecuada para
aplicación a diversos productos alimentarios sólidos,
semi-sólidos o líquidos, especialmente bebidas
ácidas. Estas incluyen bebidas alcohólicas y no alcohólicas sin gas
y carbonatadas, por ejemplo bebidas de frutas, sidras y vinos y en
particular bebidas dietéticas tales como zumo de grosella negra o
bebidas con vitaminas añadidas. La invención se extiende también a
concentrados y en formas en polvo para preparar bebidas ácidas, por
ejemplo por dilución o disolución en agua. En una realización
preferida, la composición ácida es una bebida lista para beber o
una bebida concentrada para dilución preparada a partir de un zumo
de fruta natural tal como zumo de grosella negra.
La invención se aplica a productos alimentarios
ácidos, especialmente bebidas, que contienen acidulantes naturales
y/o añadidos. La composición ácida puede contener ácidos orgánicos
y/o inorgánicos y puede complementarse con vitaminas tales como
ácido ascórbico. Los acidulantes preferidos incluyen ácidos potables
tales como ácido cítrico, málico, láctico, fosfórico, acético y
tartárico y mezclas de los mismos. La invención se aplica
ventajosamente a productos bebibles que contienen ácido cítrico
natural o añadido.
La concentración de acidulante en una
composición de acuerdo con la invención se determinará por el tipo
de producto, el pH efectivo deseado, las propiedades organolépticas
deseadas y la acidez de la fuente de ácido elegida. La acidez de
una composición puede expresarse en términos de acidez valorable que
es una medida del porcentaje en peso de ácido presente en una
solución según se calcula a partir del volumen de hidróxido sódico
requerido para neutralizar las especies ácidas presentes. En la
práctica, la acidez valorable se mide potenciométricamente con una
solución normalizada de hidróxido sódico de una concentración
conocida a una temperatura de 20 grados centígrados. Una bebida
típica tendrá una acidez valorable en el intervalo del 0,01 al 4%
p/p y una bebida basada en fruta lista para beber típica tendrá una
acidez valorable en el intervalo del 0,1 al 2% p/p. Típicamente, la
concentración de ácido en las composiciones de la invención, por
ejemplo la concentración de ácido en un producto basado en fruta
estará en el intervalo del 0,01% p/p al 4% p/p, adecuadamente en el
intervalo del 0,1% p/p al 2,5% p/p. Una bebida de fruta lista para
beber típica basada en ácido cítrico y/o málico como acidulante
tendrá una concentración de ácido en el intervalo de 0,01 hasta
mayor del 2% p/p, preferiblemente del 0,01 al 1,0% p/p de la
composición de bebida. En un concentrado para dilución, la
concentración típica de ácido cítrico/málico estará en el intervalo
del 0,1 al 4% p/p de la composición. Pueden usarse mezclas de
ácidos potables, por ejemplo mezclas de ácidos seleccionados entre
ácido cítrico, málico, fosfórico y láctico y otros excipientes de
calidad alimentaria adecuados conocidos en la técnica.
Los productos alimentarios tales como bebidas
pueden estar no edulcorados o edulcorados con azúcares naturales o
edulcorantes sintéticos tales como sacarina, aspartil fenil alanil
metil éster, u otros edulcorantes conocidos en la técnica. Las
composiciones pueden contener también otros aditivos convencionales
tales como benzoato sódico, ácido sórbico, metabisulfito sódico,
ácido ascórbico, aromatizantes, colorantes y dióxido de carbono.
La práctica de la invención no da lugar a
defectos de sabor. Sorprendentemente, se ha descubierto que el
potencial erosivo de las formulaciones ácidas puede minimizarse
mediante la adición de sales polifosfato a preparaciones ácidas a
valores bajos de pH y opcionalmente niveles bajos de calcio y/o un
polímero modificador de la viscosidad. Estas características dotan
a las preparaciones de parámetros organolépticos muy aceptables.
El pH efectivo de las composiciones para uso
oral de acuerdo con la invención variará de acuerdo con el tipo de
producto, contenido de ácido y propiedades organolépticas deseadas.
El uso de polifosfato de acuerdo con la invención se realizará de
forma práctica con control de pH y el pH efectivo será menor de o
igual a 5,5 y preferiblemente menor de o igual a 4,5. Un intervalo
típico de pH efectivo de composiciones es desde tan bajo como pH
2,2 a tan alto como pH 5,5, adecuadamente de pH 2,4 a pH 4,5,
preferiblemente de pH 2,4 a pH 4,0, y más preferiblemente de pH 2,7
a pH 4,0, especialmente para bebidas que contienen ácidos de
fruta.
El término pH efectivo se usa en el contexto de
la presente invención para referirse al pH de la composición cuando
está en forma líquida o al pH de la composición antes de la
solidificación (cuando la composición es un sólido o
semi-sólido preparado a través de una fase líquida
intermedia) o el pH de una composición sólida o
semi-sólida cuando se reconstituye o disuelve en un
líquido, por ejemplo agua. El término solidificación incluye el
tratamiento o suplementación de intermedios en fase líquida para
formar un sólido o semi-sólido.
Ventajosamente, el uso de polifosfato de acuerdo
con la invención se usa junto con el control del pH y/o adición de
calcio y/o adición de agentes modificadores de la viscosidad tales
como hidrocoloides.
El pH de la formulación puede ajustarse al
intervalo deseado mediante la adición de un compuesto alcalino
apropiado por ejemplo hidróxido sódico o una sal adecuada, por
ejemplo carbonato, bicarbonato, citrato, malato o lactato sódico.
Análogamente, los compuestos de potasio y calcio adecuados pueden
emplearse para este fin. Como alternativa, acidulantes por ejemplo
ácido cítrico, ácido málico, ácido láctico, ácido fosfórico o ácidos
minerales aprobados para uso alimentario pueden emplearse para
reducir el pH si así se desea.
Si se va a usar polifosfato junto con la adición
de calcio entonces la concentración de calcio usada variará de
acuerdo con la naturaleza y concentración de los ácidos y la
naturaleza y concentración del polifosfato presente. La solución de
ácido puede contener ácidos orgánicos y/o inorgánicos y puede
complementarse con vitaminas tales como ácido ascórbico. En una
bebida concentrada, a diluir con hasta cinco partes de agua antes
del consumo, la concentración de calcio puede variar desde 0,001 mol
por litro (40 ppm) hasta más de 0,05 mol por litro (2000 ppm). En
una bebida lista para beber la concentración de ión calcio puede
variar desde 0,0002 mol por litro (10 ppm) hasta más de 0,01 mol
por litro (400 ppm). En una forma líquida lista para usar el
intervalo preferido es desde 0,00125 hasta 0,0125 mol por litro (de
50 ppm a 500 ppm) de calcio, más preferiblemente desde 0,00125
hasta 0,01 mol por litro (de 50 ppm a 400 ppm), aún más
preferiblemente desde 0,00125 hasta 0,005 mol por litro (de 50 ppm
a 200 ppm). El contenido de calcio puede calcularse también en una
base molar respecto a la molaridad del acidulante. El calcio puede
estar presente en una cantidad de hasta 0,8 mol por mol de
acidulante. La proporción molar de calcio a ácido puede ser de 0,01
a 0,75, probablemente de 0,05 a 0,6, y típicamente de 0,1 a 0,5
para un producto de tipo bebida basada en fruta.
Los especialistas en la técnica entenderán que
la combinación de calcio y polifosfato en solución debe abordarse
con precaución para evitar la formación de brumas insolubles y
precipitados que pueden ocurrir a mayores niveles de calcio, aunque
la presencia de materia insoluble depende en un cierto grado de la
concentración y naturaleza de acidulante, la concentración y
naturaleza de la preparación de polifosfato y en particular del pH
de la solución.
Si se añade, el calcio puede añadirse como
cualquier sal conveniente tal como carbonato de calcio, hidróxido
de calcio, citrato de calcio, malato de calcio, lactato de calcio,
cloruro de calcio, fosfato de calcio, glicerofosfato de calcio o
formiato de calcio o cualquier otra sal para minimizar cualquier
contribución adversa al sabor de la composición.
En una realización de la invención
particularmente preferida, se usa polifosfato junto con un material
polimérico modificador de la viscosidad. Los materiales poliméricos
modificadores de la viscosidad para usar en la invención incluyen
un complejo de calidad alimentaria de estabilizadores de
polisacárido y agentes espesantes tales como alginatos, goma de
algarrobilla, goma de gelano, goma guar, goma arábiga, tragacanto,
carragenano, goma arábiga, goma de xantanos, pectinas, derivados de
celulosa tales como carboximetilcelulosa y otros materiales
poliméricos naturales o semi-sintéticos usados en el
campo de los productos alimentarios y otras composiciones para uso
oral, incluyendo mezclas de uno o más de los mismos. Un polímero
modificador de la viscosidad no polisacárido, sintético, adecuado
es polivinilpirrolidona (PVP).
Los materiales complejos de polisacárido
preferidos para usar en la invención incluyen alginatos, xantanos,
derivados de celulosa y pectinas. Las combinaciones de dichos
materiales con polifosfato son particularmente eficaces. La adición
de un complejo de polisacárido a las composiciones se ha demostrado
que les confiere un beneficio con respecto a la inhibición de la
erosión dental a concentraciones muy bajas. Por ejemplo, la
concentración de polisacárido requerida para la práctica de la
invención puede ser tan baja como el 0,005% p/v. El beneficio se ha
demostrado a concentraciones de hasta el 1,0% p/v y el límite
superior de la concentración es probable que pueda determinarse por
la viscosidad deseada de la composición. Para un polisacárido típico
tal como goma de xantano, la concentración requerida para la
práctica de la invención es adecuadamente del 0,005 al 0,1% p/v,
más preferiblemente del 0,01 al 0,05% p/v.
Las pectinas preferidas son en particular
pectinas de metoxi alto y bajo, pectinas de éster bajo y pectinas
amidadas o parcialmente amidadas. Los alginatos adecuados incluyen
productos de alginato de baja, media y alta viscosidad disponibles
en el mercado. Por ejemplo, alginato de propilenglicol y alginato
sódico de baja viscosidad comercializados con los nombres
comerciales Kelcoloid LVF y Manucol LF de Monsanto; alginato sódico
de viscosidad media comercializado con el nombre comercial Manucol
DH de Monsanto; y alginato de propilenglicol de alta viscosidad
comercializado con el nombre comercial Kelcoloid HVF de Monsanto.
Los xantanos adecuados incluyen un intervalo de productos
disponibles en Monsanto con los nombres comerciales Keltrol T,
Keltrol RD, Keltrol TF, Keltrol SF y Keltrol BT. Las pectinas
adecuadas incluyen pectinas de metoxi alto tales como Unipectina
QC40 disponible en SKW Biosystems; pectinas de éster bajo tal como
productos comercializados con los nombres comerciales GENU LM 22 CG
y GENU LM 12 CG, pectinas de éster bajo parcialmente amidadas tales
como productos comercializados con los nombres comerciales GENU LM
101 AS y GENU LM 102 AS, y pectinas de éster bajo amidadas tales
como el producto comercializado con el nombre comercial GENU LM 104
AS FS, todos los cuales productos de pectina están disponibles en
Hercules Ltd.
Los productos alimentarios que contienen
polifosfato junto con calcio y/o un polímero modificador de la
viscosidad para usar de acuerdo con la presente invención pueden
contener también magnesio u otros iones como adyuvantes para la
remineralización. Puede contener también una cantidad efectivo de
ácido málico o sales potables del mismo para mantener la
solubilidad del calcio (cuando se añade) para prevenir o minimizar
la precipitación de sales de calcio insolubles. El ácido málico
añadido puede proporcionar tan poco como el 10% de la acidez total
de la bebida, proporcionando el resto de la acidez por otros ácidos,
preferiblemente presentes de forma natural, tales como ácido
cítrico, o ácido ascórbico.
En una realización preferida, la composición
ácida es una bebida concentrada preparada a partir de un zumo de
fruta natural, tal como zumo de grosella negra, por ejemplo un
jarabe concentrado aromatizado. El polifosfato puede añadirse al
concentrado, especialmente cuando la bebida se vende al consumidor
en forma de un concentrado para dilución antes de beber, o cuando
se diluye el jarabe concentrado para la preparación de un
concentrado diluido "listo para beber". Opcionalmente el
producto contiene niveles reducidos de azúcar o carbohidrato o es
de tipo de bajas calorías que contiene edulcorantes intensos.
Las bebidas pueden prepararse mezclando los
ingredientes de acuerdo con procedimientos convencionales. Los
ingredientes sólidos pueden disolverse en agua o en agua caliente si
se requiere antes de la adición a los otros componentes.
Típicamente, las bebidas se pasteurizan antes de llenar las
botellas, latas u otros envases o se "pasteurizan dentro del
envase" después del llenado.
En un aspecto adicional, la invención
proporciona el uso de polifosfato, que adecuadamente es un polímero
de fosfato en el que el número de grupos fosfato (n) es al menos 3,
preferiblemente al menos 7 y más preferiblemente al menos 12, como
un inhibidor de la erosión dental, junto con calcio y/o un polímero
modificador de la viscosidad, en la fabricación de un producto
alimentario ácido.
Los siguientes ejemplos son ilustrativos de la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se prepararon soluciones de ensayo disolviendo
los ingredientes en agua como se describe en la Tabla. Para
soluciones de ensayo que contienen polifosfato sódico, la longitud
de cadena media (n) del polímero de polifosfato usado fue de 17.
Todas las soluciones se prepararon dando un pH de 3,0 y una acidez
valorable del 0,5% p/v CAMH (ácido cítrico monohidrato). Cuando se
añadió calcio, la proporción molar de calcio : ácido cítrico usada
era de aproximadamente 0,08. El efecto erosivo de las soluciones se
evaluó usando ensayos de planimetría in vitro en los que
secciones planas de esmalte dental se expusieron a soluciones de
ensayo a una temperatura de 37ºC durante 4 horas. El procedimiento
de medida se ha descrito en Davis y Winter 1977, British Dental
Journal 143, 116-119. El efecto erosivo se evaluó
por medida física de la profundidad del esmalte (en micrómetros)
perdida durante el procedimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Mientras que una solución de control, que
representa una composición de bebida típica con respecto a la
concentración de ácido y pH, que comprende ácido cítrico al 0,5%,
pH 3,0 dio como resultado una pérdida de al menos 40 micrómetros de
esmalte, una solución de ensayo a la que se había añadido 0,5 g/l de
polifosfato sódico dio como resultado una pérdida de
aproximadamente 20 micrómetros de esmalte demostrando una reducción
sustancial sobre el efecto erosivo. Mientras que una solución
adicional que comprende ácido cítrico al 0,5%, 80 ppm de calcio, pH
3,0 dio como resultado una pérdida de al menos 40 micrómetros de
esmalte, la adición de 0,5 g/l de polifosfato sódico a la solución
dio como resultado una pérdida de aproximadamente 6 micrómetros de
esmalte demostrando una reducción más sustancial sobre el efecto
erosivo en presencia de una pequeña cantidad de calcio. El uso de
0,25 g/l de polifosfato sódico también fue efectivo. El uso de 1 g/l
de polifosfato sódico también fue efectivo. El uso de 3 g/l de
polifosfato sódico fue menos efectivo. Mientras que una solución que
comprende ácido cítrico al 0,5%, pH 3,0 dio como resultado una
pérdida de al menos 40 micrómetros de esmalte y la adición de goma
de xantano al 0,05% a la solución ácida dio como resultado la
pérdida de 5,6 micrómetros de esmalte, la adición de 0,5 g/l de
polifosfato sódico y goma de xantano al 0,05% a la solución ácida
dio como resultado una pérdida de solo aproximadamente 1,2
micrómetros de esmalte demostrando una reducción altamente
sustancial sobre el efecto erosivo incluso en ausencia de
calcio.
calcio.
La longitud de cadena del polímero de
polifosfato sorprendentemente es un aspecto importante de la
invención. Se prepararon soluciones que contenían aproximadamente
concentraciones molares equivalentes de grupos fosfato. Mientras
que una solución que comprendía ácido cítrico al 0,5%, 80 ppm de
calcio, pH 3,0 dio como resultado una pérdida de al menos 40
micrómetros de esmalte, la adición de 0,65 g/l de fosfato sódico
(n=1) a la solución dio como resultado una pérdida de
aproximadamente 33 micrómetros de esmalte. Cuando la fuente de
fosfato usada era pirofosfato sódico (n=2) la pérdida se estimó que
era de aproximadamente 29 micrómetros de esmalte y cuando se empleó
trifosfato sódico (n=3) la pérdida era de aproximadamente 20
micrómetros de esmalte. Esto contrasta con una pérdida de solo
aproximadamente 6 micrómetros de esmalte cuando se usaron 0,5 g/l de
polifosfato sódico
(n = 17).
(n = 17).
\newpage
Ejemplo
2
A. Se prepararon soluciones que contenían
aproximadamente concentraciones molares equivalentes de grupos
fosfato disueltos en ácido cítrico monohidrato al 0,3% p/v (CAMH),
pH 3,4. El pH se ajustó mediante la adición de NaOH según fue
necesario. Los materiales procedían como se ha detallado en el
Ejemplo 1. Además el polifosfato sódico n\approx4, 7, 28 era de
Chemische Fabrik Budenheim, Budenheim, Alemania, y el polifosfato
sódico n\approx12, 21, 25 era de Rhodia Ltd. Widnes, Cheshire,
RU. Las muestras de esmalte se pusieron en las soluciones con
agitación a 37ºC durante 4 horas y la cantidad de esmalte perdida
desde la superficie durante este tiempo se midió por perfilometría
como se ha descrito anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Mientras que una solución que comprende ácido
cítrico al 0,3%, pH 3,4 dio como resultado una pérdida de
aproximadamente 42 micrómetros de esmalte, la adición de
aproximadamente 0,5 g/l de polifosfato sódico a la solución dio como
resultado una reducción significativa en la pérdida de esmalte
cuando la longitud de cadena media del polifosfato era de 7 o
mayor.
\vskip1.000000\baselineskip
B. La investigación se realizó en presencia de
80 ppm de calcio y se obtuvieron los siguientes datos. Se añadió
calcio en forma de carbonato de calcio.
Mientras que una solución que comprende ácido
cítrico monohidrato al 0,3%, pH 3,4 y 80 ppm calcio dio como
resultado una pérdida de aproximadamente 43 micrómetros de esmalte,
la adición de aproximadamente 0,5 g/l de polifosfato sódico a la
solución dio como resultado una reducción significativa de la
pérdida de esmalte cuando la longitud de cadena media del
polifosfato era de 4 o mayor.
\vskip1.000000\baselineskip
C. La investigación se repitió con las
condiciones alteradas a CAMH al 0,5% p/v, pH 3,0 con 80 ppm calcio
más el compuesto de fosfato especificado. El polifosfato sódico con
n\approx12 procedía adicionalmente de Albright y Wilson UK Ltd,
Oldbury, UK y el polifosfato sódico con n\approx20 de Rhodia
Ltd.
Mientras que una solución que comprende ácido
cítrico al 0,5%, pH 3,0 y 80 ppm de calcio dio como resultado una
pérdida de aproximadamente 41 micrómetros de esmalte durante una
incubación de 4 horas, la adición de aproximadamente 0,5 g/l de
polifosfato sódico a la solución dio como resultado una reducción
sustancial en la pérdida de esmalte cuando la longitud de cadena
media del polifosfato era mayor de 7.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
La concentración de polifosfato aplicada en el
uso de la invención es un aspecto especialmente importante. En las
siguientes demostraciones se usó un polifosfato sódico con una
longitud de cadena media de 25 unidades fosfato (Calgon 696, Rhodia
Ltd). El acidulante empleado era ácido cítrico monohidrato al 0,3%
p/v. El ácido cítrico es uno de los acidulantes alimentarios usados
más habitualmente. El ajuste del pH cuando fue necesario se
consiguió mediante la adición de NaOH. Usando el método del Ejemplo
1, muestras de esmalte dental humano se expusieron a soluciones
ácidas al pH dado en presencia de diversas cantidades de polifosfato
sódico.
\vskip1.000000\baselineskip
En estas condiciones muy agresivas donde la
ausencia de polifosfato dio como resultado una pérdida excesiva de
esmalte la inclusión de polifosfato redujo sustancialmente la
pérdida de esmalte. En términos generales, aumentar la cantidad de
polifosfato conduce a reducciones en la pérdida de esmalte. Sin
embargo, la inclusión de mayores cantidades de polifosfato invertía
la tendencia y daba como resultado un aumento de la pérdida de
esmalte.
En estas condiciones en las que la ausencia de
polifosfato dio como resultado una pérdida sustancial de esmalte la
inclusión de polifosfato redujo la pérdida de esmalte. En términos
generales, aumentar la cantidad de polifosfato era beneficioso y
conducía a reducciones en la pérdida de esmalte. De nuevo, la
inclusión de mayores cantidades de polifosfato invertía la
tendencia y daba como resultado un aumento de la pérdida de
esmalte.
En estas condiciones en las que la ausencia de
polifosfato dio como resultado una pérdida sustancial de esmalte la
inclusión de polifosfato redujo la pérdida de esmalte. En términos
generales, aumentar la cantidad de polifosfato era beneficioso y
conducía a reducciones en la pérdida de esmalte a niveles muy bajos.
De nuevo, la inclusión de mayores cantidades de polifosfato
invertía la tendencia y daba como resultado un aumento de la pérdida
de esmalte.
Ejemplo
4
La invención se aplicó ventajosamente a un
amplio intervalo de valores de pH y concentraciones de ácido. Las
soluciones se fabricaron a la potencia dada de ácido cítrico
monohidrato y polifosfato sódico con una longitud de cadena
polimérica media de 25 (Rhodia Ltd) y se ajustaron al pH concreto
con NaOH según fue necesario. Las soluciones se evaluaron después
para sus propiedades erosivas como se describe en el Ejemplo 1.
En todos los casos la inclusión de polifosfato
sódico produjo una disminución significativa en la erosividad de la
solución ácida. Las observaciones se extienden adicionalmente en el
Ejemplo 6.
Ejemplo
5
La invención se aplicó ventajosamente a reducir
la erosividad de los acidulantes distintos de ácido cítrico. Las
soluciones se fabricaron a la potencia dada de ácido
D,L-málico (Aldrich Chemical Co Ltd) o ácido
L-láctico (BDH Merck Ltd) incluyendo polifosfato
sódico con una longitud de cadena polimérica media de 25 (Rhodia
Ltd) y se ajustó al pH concreto con NaOH según fue necesario. Las
soluciones se evaluaron después para sus propiedades erosivas como
se describe en el Ejemplo 1.
La inclusión de polifosfato sódico dio como
resultado una disminución significativa en la erosividad de las
soluciones ácidas. La aplicabilidad a ácido fosfórico se describe en
otro ejemplo que ilustra la reducción en la erosividad de
formulaciones de cola.
Ejemplo
6
La co-administración de
polifosfato sódico con un polímero modificador de la viscosidad tal
como una goma alimentaria dio como resultado una reducción
potenciada de la erosión del esmalte como se ilustra mediante los
resultados de los siguientes experimentos. Se fabricaron soluciones
a la potencia dada de ácido cítrico monohidrato, hidrocoloide
alimentario y polifosfato sódico con una longitud de cadena
polimérica media de 25 (Rhodia Ltd). Las soluciones se ajustaron al
pH concreto con NaOH según fue necesario. Las soluciones se
evaluaron después para sus propiedades erosivas como se describe en
el Ejemplo 1. Los suministradores de hidrocoloides alimentarios
fueron Monsanto/Kelco Biopolimers (goma de xantano, "Keltrol
RD"), Hercules (carboximetilcelulosa, "Blanose"), ISP
Alginates UK Ltd. Tadworth, Surrey (alginato de propilenglicol,
"Manucol ester M"), Hercules (metoxipectina alta y baja,
pectinas "Genu").
Mientras una solución de ácido cítrico
monohidrato al 0,3% erosionaba un valor medio de 43,6 micrómetros de
esmalte de las muestras de esmalte de ensayo la
co-administración de polifosfato y goma de xantano
dio como resultado una pérdida de solo 1,36 micrómetros de
esmalte.
En estas condiciones especialmente agresivas de
pH y concentración de ácido, la condición de control (solo ácido)
superó la capacidad del perfilómetro para medir el grado de erosión.
La adición de goma de xantano al 0,05% p/v redujo la erosión
considerablemente aunque la co-administración de
goma de xantano y 0,1 g/l de polifosfato sódico redujo
adicionalmente la erosión en un grado significativo.
El siguiente experimento se realizó a pH 3,2 con
ácido cítrico monohidrato al 0,3% p/v. Los datos se proporcionan
tanto en presencia como en ausencia de la concentración dada de
polifosfato sódico.
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\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
En todos los casos, la
co-administración de hidrocoloide alimentario con
polifosfato sódico dio como resultado una reducción potenciada en
el grado de erosión del esmalte dental respeto al observado con goma
sola.
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Ejemplo
7
La co-administración de
polifosfato sódico con calcio dio como resultado una reducción
potenciada de la erosión del esmalte como se ilustra mediante los
resultados de los siguientes experimentos. La proporción molar de
calcio a ácido cítrico empleada era de 0,14 (con 80 ppm de calcio),
0,175 (con 100 ppm de calcio) y 0,35 (con 200 ppm de calcio). Las
soluciones se fabricaron con ácido cítrico monohidrato al 0,3% p/v,
se añadió calcio (BDH Merck) en forma de carbonato de calcio y
polifosfato sódico con una longitud de cadena polimérica media de
25 (Rhodia Ltd). Las soluciones se ajustaron al pH concreto con NaOH
o ácido sulfúrico según fue necesario. Las soluciones se evaluaron
después para sus propiedades erosivas como se describe en el Ejemplo
1.
\vskip1.000000\baselineskip
Análogamente otros experimentos evaluaron la
influencia de calcio cuando la longitud de cadena media de
polifosfato sódico empleada era de 4,7 y 28, a pH 3,4 con ácido
cítrico monohidrato al 0,3% p/v. Los suministradores de polifosfato
sódico eran como se han dado en el Ejemplo 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una bebida concentrada usando los
siguientes ingredientes:
El concentrado está destinado a diluirlo con 4
partes de agua antes de su consumo. El concentrado tenía un pH de
aproximadamente 3,75 y contenía 400 ppm de calcio. El concentrado
tenía una turbidez muy ligera que podría enmascararse fácilmente
con agentes colorantes y de nebulización conocidos en la
técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
La co-administración de
polifosfato sódico con un polímero modificador de la viscosidad tal
como una goma alimentaria y calcio dio como resultado una reducción
potenciada de la erosión del esmalte como se ilustra mediante los
resultados de los siguientes experimentos. Se prepararon soluciones
con ácido cítrico monohidrato al 0,3% p/v, goma de xantano (Kelco),
calcio (añadido en forma de carbonato de calcio) y polifosfato
sódico con una longitud de cadena polimérica media de 25 (Rhodia
Ltd). Las soluciones se ajustaron al pH concreto con NaOH o ácido
sulfúrico según fue necesario. Las soluciones se evaluaron después
para sus propiedades erosivas como se describe en el Ejemplo 1. Las
proporciones molares de calcio a ácido empleadas variaban de 0,14 a
0,35.
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\vskip1.000000\baselineskip
Como puede observarse la
co-administración de polifosfato, goma alimentaria y
calcio dio como resultado niveles excepcionalmente bajos de erosión
en el ensayo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
9
Los siguientes concentrados de bebida de fruta
para dilución se prepararon usando los siguiente ingredientes. Se
añadió polifosfato sódico como el ingrediente final cuando fuera
aplicable. En cada caso, la bebida concentrada se ajustó a un pH de
3,2.
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\vskip1.000000\baselineskip
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La siguiente tabla resume las características
analíticas de las bebidas de fruta.
La erosividad de las bebidas se evaluó usando el
procedimiento descrito en el Ejemplo 1 después de la dilución de
una parte con cuatro partes iguales de un agua mineral (Volvic,
Danone Group Ltd). Mientras que la bebida de control sin la adición
de goma de xantano retiró 41 micrómetros de esmalte en 4 horas, la
bebida que incluía polifosfato sódico (n\approx25, Rhodia Ltd)
retiró 7 micrómetros pero la bebida con la misma cantidad de
polifosfato y la adición de goma de xantano solo retiró 1 micrómetro
de esmalte demostrando la utilidad de la invención. Todas las
bebidas tenían características organolépticas excelentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
10
Una formulación experimental de bebida deportiva
se preparó con la siguiente lista de ingredientes con y sin la
adición de polifosfato sódico (n\approx25, Rhodia Ltd).
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Mientras que la formulación de control sin
polifosfato sódico dio como resultado la pérdida de 60 micrómetros
de esmalte después de una incubación de 4 horas con esmalte a 37ºC,
la formulación de ensayo sólo retiró 2,6 micrómetros de esmalte,
demostrando la utilidad de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
11
Una formulación de bebida deportiva en polvo se
preparó de acuerdo con la siguiente lista de ingredientes que se
mezclan en seco típicamente usando una mezcladora de cinta hasta que
se obtiene una mezcla homogénea. El producto se llena después en
envases apropiados tales como sellos, tarros o bidones.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 100 g del polvo en agua hasta un
volumen final de 1 litro para preparar una bebida deportiva de
naranja. La bebida tenía un pH de aproximadamente 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
12
El zumo de naranja se ha evaluado por sus
propiedades erosivas in situ. Véase, por ejemplo West et
al "A procedure to measure clinical erosion: the effect of
orange juice consumption on erosion of enamel" Journal of
Dentistry (1998) Vol 26 pág. 329 - 335 y Hughes et al.
"Development and evaluation of a low erosive blackcurrant juice
drink in vitro and in situ 1. Comparison with orange
juice". Journal of Dentistry (1999) Vol 27 pág 285 - 289 y se
descubrió que era moderadamente erosivo. La erosividad de un zumo de
naranja comercial (Gerber Soft Bebidas, Somerset, UK) se redujo
mediante la adición de 0,1 g/l de polifosfato sódico (n\approx25,
Rhodia Ltd.). Este ejemplo de zumo de naranja puro (diluido a partir
de zumo de naranja concentrado) se caracterizó y contenía 120 mg/l
de calcio, tenía un pH de 3,8 y un valor de acidez valorable de 0,7%
p/p de CAMH. Una muestra sin la adición de polifosfato sódico
retiró 21,3 micrómetros de esmalte mientras que con la adición de
polifosfato sódico sólo se retiraron 1,6 micrómetros.
Ejemplo
13
Las bebidas de cola basadas en ácido fosfórico
se sitúan también dentro del alcance de la invención. Una cola
normal y una cola dieta, preparadas a partir de materiales
comerciales suministrado por Quest Ltd, se fabricaron usando los
siguientes ingredientes, con y sin la adición de 0,2 g/l de
polifosfato sódico (n\approx25, Rhodia Ltd.). El pH de las
bebidas era de aproximadamente 2,8 (cola normal) y 3,4 (cola dieta).
Estas se evaluaron para erosividad como en el procedimiento
descrito anteriormente.
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\newpage
Los productos de ensayo y control tenían las
siguientes características analíticas:
\vskip1.000000\baselineskip
Mientras que el control de cola con contenido
completo de azúcar retiraba 42,9 micrómetros de esmalte en 4 horas
la formulación complementada con polifosfato sódico retiró solo 10,5
micrómetros. Análogamente, el control de cola dieta retiró 27,6
micrómetros de esmalte en 4 horas. Sin embargo, la formulación
complementada con polifosfato sódico retiró solo 6 micrómetros.
Estos dos ejemplos demuestran la reducción sustancial en el poder
erosivo que puede conseguirse usando la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
14
Los especialistas en la técnica de la
fabricación de bebidas entenderán que la invención puede aplicarse a
diversas bebidas, tanto edulcoradas como no edulcoradas, de un
contenido calorífico bajo o convencional preparadas con
edulcorantes artificiales o edulcorantes de carbohidrato. A modo de
ejemplo se preparó una limonada de acuerdo con la siguiente lista
de ingredientes.
\vskip1.000000\baselineskip
El producto acabado se preparó mezclando una
parte de jarabe con cuatro partes de agua carbonatada y tenía un pH
de aproximadamente 3,4. Opcionalmente, el jarabe puede contener
hidrocoloides alimentarios, por ejemplo 1 gramo por litro de goma
de xantano.
Las golosinas ácidas pueden ser erosivas; por
ejemplo, véase Lussi et al, "Erosion on abraded dental hard
tissues by acid lozenges: an in situ study" Clin Oral
Invest (1997) 1: 191 - 194. Los formatos sólidos, tales como
golosinas ácidas pueden hacerse menos erosivos por aplicación de la
invención. Se preparó una pastilla de acuerdo con la
siguiente
lista.
lista.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Hervir la mezcla anterior hasta que se consigue
un valor de 80 grados brix, retirar 260 g, enfriar a 100ºC y añadir
a la mezcla de gelatina disuelta detallada a continuación. Mezclar
minuciosamente.
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\vskip1.000000\baselineskip
Depositar en moldes de almidón. Poner los moldes
llenos en un horno de bizcochos a 50ºC durante 2 horas. Retirar las
pastillas de los moldes cuando estén frías. Pueden prepararse
fácilmente ejemplos similares por sustitución de los azúcares
sacarosa/glucosa entre una selección de azúcares de potencial
cariogénico reducido tales como alcoholes de azúcar, trehalosa y
diversos agentes edulcorantes/volumétricos conocidos en la
técnica.
\newpage
Ejemplo
16
Se preparó una solución mezclando los siguientes
ingredientes:
La solución tenía un pH de aproximadamente 3,4.
La solución puede solidificarse por congelación, preferiblemente a
temperaturas de aproximadamente menos 20ºC.
Claims (11)
1. Uso de polifosfato, que es un polímero de
fosfato en el que el número de grupos fosfato (n) es al menos 3,
junto con calcio y/o un polímero modificador de la viscosidad, en la
fabricación de una composición ácida administrable por vía oral que
es un producto alimentario y en el que el pH efectivo de la
composición está en el intervalo de 2,2 a 5,5, para la reducción de
la erosión dental.
2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 en el
que el número de grupos fosfato (n) es al menos 7.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2 en el
que el número de grupos fosfato (n) es al menos 12.
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 2 en el
que el polifosfato es polifosfato sódico que tiene un número medio
de grupos fosfato (n) en el intervalo de 7 a 30.
5. Uso de acuerdo con la reivindicación 4 en el
que la concentración de polifosfato en la composición ácida,
expresada como la concentración de polifosfato sódico, está en el
intervalo de 0,005 a 3,0 g/l.
6. Uso de acuerdo con la reivindicación 5 en el
que la concentración de polifosfato en la composición ácida,
expresada como la concentración de polifosfato sódico, está en el
intervalo de 0,01 a 1,5 g/l.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 en el
que la composición es un líquido, sólido o
semi-sólido.
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 en el
que la composición ácida es una bebida, un líquido o sólido
concentrado para la preparación de una bebida, o un producto de
confitería.
9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8 en el
que la composición es una bebida y tiene un índice de acidez en el
intervalo del 0,01 al 4,0% p/p.
10. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 o
cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que la
composición ácida contiene un compuesto de calcio, de manera que el
calcio está presente en la composición en una cantidad de hasta 0,8
mol por mol de ácido.
11. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 o
cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que la
composición contiene un polímero modificador de la viscosidad que es
un alginato, un xantano, un derivado de celulosa o una pectina.
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