PL198920B1 - Kompozycja gumy do żucia - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja gumy do zucia zawieraj aca sciern a substancj e wype l- niaj ac a, która jest kapsu lkowana w sieciowanych mikrosferach alginianowych. PL PL PL PL

Description

W dotychczasowej wiedzy znane są kompozycje gumy do żucia zawierające substancje ścierne, które opisywano jako skuteczne do zahamowania lub zmniejszania kamienia nazębnego w jamie ustnej.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki numer 4 400 372 przedstawiono kompozycję gumy do żucia zawierającej podstawę gumy, co najmniej jedno źródło nie toksycznego kwasu i cząstki kalcynowanego kaolinu o średnicy około 2 μm, z których prawie wszystkie cząstki są o średnicy mniejszej niż około 20 μm. Jak opisano, kompozycja gumy do żucia, podczas przeżuwania, wykazuje działanie czyszczące wobec emalii zębnej i zmniejsza odtwarzanie się kamienia.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki numer 4 828 820 przedstawiono kompozycję gumy do żucia zdolną do usuwania kamienia nazębnego, która zawiera od 20% do 40% wagowych ścierającego węglanu wapniowego o szczególnym rozdrobnieniu.

Z kolei w światowym opisie patentowym numer WO 97/02009, przedstawiono kompozycję podstawy gumy, która obejmuje jednorodną mieszaninę elastomeru i krzemionki ścierającej, w której krzemionka ścierająca posiada średni rozmiar cząstek w zakresie od 1 do 8 μm.

Nieodłącznym powszechnym problemem związanym ze wszystkimi kompozycjami gum do żucia, zawierającymi substancje ścierające jest osiągnięcie skutecznego działania czyszczącego podczas przeżuwania, naturalnie zapobiegającego uszkodzeniu emalii zębów, a ponadto unikającego nieprzyjemnego wrażenia organoleptycznego piaszczystości.

Z tego powodu głównymi czynnikami branymi pod uwagę w tworzeniu kompozycji podstawy gumy do żucia i gumy do żucia są zwłaszcza rodzaj środka ścierającego, jego rozmiar cząstek i jego ilość włączana do gumy.

W celu rozwiązania tych problemów opracowano niniejszy wynalazek, którego przedmiotem jest guma do żucia zawierająca wypełniającą substancję ścierającą, która jest charakterystyczna tym, że wymieniona substancja ścierająca włączona jest w mikrosfery usieciowanego alginianu.

Dzięki temu mikrogranulki substancji ścierającej, osadzone w matrycowej substancji alginianowej, są szczególnie zabezpieczone w początkowym etapie przeżuwania gumy do żucia; tak więc, w tym początkowym etapie przeżuwania, nieprzyjemne wrażenie piaszczystości na podniebieniu jest zmniejszone; ponadto, ponieważ mikrosfery są względnie kruche, rozpadają się bezpośrednio pod wpływem kontaktu z zębami w czasie przeżuwania, uwalniając substancje ścierające, które mogą działać jako ścierające sposobem postępującym.

Przygotowanie i zastosowanie kapsułek opartych na hydrokoloidach i szczególnie na alginianach było już przedstawione w opisach patentowych, na przykład, kapsułkowanie aktywnych zasad, takich jak, słodzik, środki smakowo-zapachowe i leki, w celu zachowania przedłużonego i opóźnionego uwalniania tych aktywnych zasad.

W europejskim opisie patentowym numer EP A-0 202 819 przedstawiono system uwalniania dla gum do żucia, który obejmował umieszczenie nierozpuszczalnego składnika aktywnego w matrycy usieciowanego hydrokoloidu opartego na alginianach lub karaginianach wielowartościowych kationów.

Ten system uwalniania wykorzystuje się do kapsułkowania aktywnych składników, takich jak, w szczególności, olejki eteryczne, słodziki i leki. Jednakże, do tej pory nie przedstawiono żadnej możliwości i nawet mniej niż korzyści, kapsułkowania w alginiany substancji ścierających skutecznych do zapobiegania i usuwania kamienia nazębnego.

Jak wspomniano, mikrosfery alginianu stosowane według niniejszego wynalazku typowo posiadają matrycę alginianową, w której rozproszone są granulki substancji ścierającej; jednakże rozważa się również, w zakresie definicji mikrosfery, że granulki substancji ścierającej są powleczone warstewką alginianu.

Mikrosfery korzystnie są rozmiaru, wyrażonego jako równoważna średnia średnicy, w zakresie pomiędzy 0,6 i 1,5 mm; korzystnym jest jednakże, aby takie mikrosfery posiadały względnie wąską krzywą rozkładu rozmiaru cząstek, na przykład, równoważną średnią średnicę w zakresie od 1,000 do 1,200 Lim.

Względna proporcja granulowanej substancji ścierającej w odniesieniu do alginianu jest korzystnie pomiędzy 80-99% wagowych substancji ścierającej i odpowiednio, 20-1% wagowych alginianu.

PL 198 920 B1

W mikrosferach mogą jednakż e być kapsułkowane mniejsze odsetki składników aktywnych, w szczególności, substancji smakowo-zapachowych, substancji barwiących i aktywnych cząstek do higieny i leczenia zębów, których procenty wagowe, w odniesieniu do 100 części wagowych alginianu i mikrogranulek, ogólnie nie przekraczają wartoś ci pomię dzy 0,1% i 1% wagowy.

Granulowane substancje ścierające włączone do mikrosfer są typowymi substancjami wypełniającymi, takimi jak, na przykład, krzemiany ścierające, talk, kaolin, węglan wapniowy, ale mogą także obejmować inne stałe substancje ścierające obejmujące substancje organiczne, które wykazują działanie wspomagające mechanicznie usuwanie kamienia nazębnego, w takim zakresie, w jakim takie substancje są dopuszczone do włączania do gum do żucia przez obowiązujące prawo.

Typowo, cząstki substancji ścierającej posiadają równoważną średnią średnicę w zakresie od 2 do 100 μm, korzystnie wartości od 4 do 60 μm i najbardziej korzystnie pomiędzy 6 i 10 μm.

Korzystnym typem substancji stosowanej jako wypełniacz ścierający w formulacjach past do zębów jest krzemionka ścierająca.

Można także stosować mieszaniny substancji ścierających, takie jak, na przykład, cząstki zawierające rdzeń z węglanu wapnia i powłokę krzemionkową, co przedstawiono w światowym opisie patentowym numer WO 97/39728 lub mieszaniny krzemionka-węglan wapnia, krzemionka-talk-węglan wapnia, krzemionka-talk lub węglan wapnia-talk.

Sposoby wytwarzania mikrosfer alginianowych znane są per se i opierają się na właściwościach użytkowych alginianów, które są rozpuszczalne w wodzie jako kationy jednowartościowe, takie jak, sodu i potasu, tym samym wchodzą w reakcje substytucji jonowej z kationami wielowartościowymi tworząc żel, który - jeśli substytucja jest całkowita - tworzy usieciowany osad nierozpuszczalny w wodzie.

W zakresie niniejszego wynalazku jony wapniowe są wykorzystywane jako kationy wielowartościowe, które są dodawane do wodnego roztworu alginianu w postaci soli (szczególnie alginianu sodu) rozpuszczalnego w wodzie.

Tak więc, na przykład, przygotowanie mikrosfer obejmuje wprowadzenie do wodnego roztworu chlorku wapniowego, wodnego roztworu alginianu sodu, zawierającego zdyspergowaną lub zawieszoną, obojętną substancję ścierającą i możliwe cząstki jednego lub wielu aktywnych składników, który może być rozpuszczone lub zawieszone lub zdyspergowane w roztworze alginianu.

Środek barwiący wybrany spośród tych dopuszczonych do stosowania przez prawo żywnościowe, można włączać do wodnego roztworu chlorku wapniowego lub do roztworu alginianu sodowego w celu włączenia do mikrosfer i otrzymania mikrosfer barwnych. W szczególności, wodny roztwór alginianu zawierający nierozpuszczalną w wodzie substancję ścierającą jest podawany przez dyszę do wodnego roztworu chlorku wapniowego, w tym czasie kontroluje się szybkość dodawania i stan wymieszania w celu otrzymania mikrosfer o pożądanym rozmiarze cząstek.

Mikrosfery alginianu wapnia, wytwarzane tym sposobem, włączają do swojego wnętrza obojętną substancję i/lub cząstki aktywnego składnika obecne w dwóch roztworach, które są mieszane. W celu rozpoczęcia i przyspieszenia sieciowania alginianu można rozważać dodawanie kwasu jako środka inicjującego sieciowanie alginianu.

Aktywny składnik, który można dodawać do roztworu alginianu w celu kapsułkowania mikrosfer obejmuje w szczególności jony fluorowe w postaci soli fluorowej dopuszczonej do stosowania w farmacji, soli fosforowej i wapniowej, sole lub fosfor i wapń wiążą w stabilny lub metastabilny sposób fosfoproteiny, takie jak, na przykład, te obecne w zhydrolizowanej kazeinie, jak również substancje barwiące, które - korzystnie - odpowiadają środkom barwiącym obecnym w rozpuszczalnej w wodzie części gumy do żucia.

Ponadto, jako składniki aktywne można włączać, integratory pokarmowe, witaminy i słodziki intensywne.

Zgodnie ze sposobem przygotowania mikrosfer, są one odzyskiwane z masy reakcyjnej za pomocą sączenia i następnie przemywane wodą i suszone do odpowiedniej zawartości wody; korzystna zawartość wody waha się w zakresie od 0,1% do 5% wagowych - w odniesieniu do masy mikrosfer, gdyż przy takiej zawartości wody odkryto, że mikrosfery są wystarczająco trwałe aby pozostać nienaruszone w czasie mechanicznego przemywania koniecznego w celu wytwarzania gumy do żucia, ale jednocześnie odpowiednio kruche, że w czasie przeżuwania rozpadają się one na powierzchni zębów, biorąc udział w mechanicznym usuwaniu kamienia nazębnego i uwalniając pożądane składniki aktywne na powierzchni zębów.

PL 198 920 B1

Otrzymane w ten sposób mikrosfery, korzystnie posiadają podaną powyżej zawartość wody, są włączane do kompozycji gumy do żucia typowo w stężeniach od 1% do 10% wagowych, w odniesieniu do całkowitej masy kompozycji lub korzystnie, pomiędzy 3% i 5% wagowych.

Sposób otrzymywania gumy do żucia oparty jest na metodach tradycyjnych wykorzystujących powszechnie dostępne podstawy gum.

Typowo, wykorzystywana podstawa gumy zawiera:

- od 5% do 50% wagowych naturalnie występujących syntetycznych elastomerów, szczególnie poliizobutylenu, kopolimeru izobutylenowo-izoprenowego i butadienowo-styrenowego;

- od 5% do 60% wagowych żywicy aktywnej, jako elastomerowy ś rodek uplastyczniający, obejmujący żywice politerpenowe, estry kalafonii i polioctan winylu o wysokiej lub niskiej masie cząsteczkowej;

- od 5% do 40% ś rodków zmiękczających (zmiękczaczy) wybranych spośród wosków mikrokrystalicznych, uwodornionych lub częściowo uwodornionych olejów roślinnych i ich mieszanin;

- od 1% do 15% wagowych emulgatorów, takich jak, lecytyna, octany i trójoctany mono- i diglicerydów oraz

- ewentualnie od 0% do 60% wagowych wypeł niaczy wybranych z wypeł niaczy tradycyjnie stosowanych do przygotowania podstawy gumy.

Guma do żucia może być przygotowana sposobem tradycyjnym, polegającym na mieszaniu podstawy gumy z mikrosferami alginianowymi, wypełniaczem, słodzikami, środkami smakowozapachowymi i ponadto słodzikami o wysokiej lub niskiej intensywności i ewentualnie środkami uplastyczniającymi. Korzystnie, kompozycje gumy do żucia wykazują zawartość wody nie większą niż 5% wagowych.

P r z y k ł a d 1

Sporządza się wodny roztwór alginianu sodu zawierający od 1% do 10% wagowych aliginianu, w szczególnych przypadkach, 5% wagowych alginianu sodu. Do tego roztworu dodaje się cząstki krzemionki (Syloid AL1 P.P.®, Grace Company) o rozmiarze cząstek w zakresie od 6,0 do 7,6 μm, w ilości około 40% wagowych w odniesieniu do masy wodnego roztworu. Zawiesinę roztworów alginianu i krzemionki, doprowadzoną przez mieszanie do jednorodności, wkrapla się przez dyszę, do wodnego roztworu chlorku wapnia o stężeniu 1% wagowego, w czasie ciągłego, wolnego mieszania. Pod wpływem kontaktu z chlorkiem wapnia krople alginianu sodu - zawierające we wnętrzu krzemionkę - przekształcają się w krople alginianu wapnia, który zamyka we wnętrzu krzemionkę. Po około pięciu minutach supernatant dekantuje się z wydzielonych mikrosfer, mikrosfery sączy się przez filtr sitowy o rozmiarze oczka 1 mesh. Mikrosfery przemywa się na filtrze niewielką ilością wody i suszy w piecu pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 50°C do zawartości wody około 3%-5% wagowych.

P r z y k ł a d 2

Postępuje się sposobem opisanym w przykładzie 1, stosując zamiast krzemionki węglan wapnia i talk, odpowiednio o rozmiarach cząstek odpowiadających rozmiarowi cząstek krzemionki stosowanej w opisanym przykładzie.

P r z y k ł a d 3

Postępując sposobem opisanym w przykładzie 1, dodaje się spożywczy środek barwiący do krzemionki w stężeniach w zakresie od 0,1% do 10% w odniesieniu do masy wodnego roztworu alginianu; sposobem opisanym w przykładzie 1 otrzymuje się barwne mikrosfery.

P r z y k ł a d 4

Sposobem opisanym w przykładzie 1, do roztworu alginianu sodu dodaje się aktywny składnik zawierający fluorek potasu w ilości od około 0,1% do 10% wagowych w odniesieniu do masy wodnego roztworu alginianu.

Mikrosfery otrzymane sposobem opisanym w powyższych przykładach wykorzystywane są do wytwarzania gumy do żucia zawierającej od 15% do 50% wagowych podstawy gumy, od około 20% do około 60% słodzików wypełniających, 0,5% - 15% środków uplastyczniających i od 1% do 10% mikrosfer alginianowych zawierających, ponadto, środki smakowo-zapachowe i słodziki, korzystnie o wysokiej intensywności.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kompozycja gumy do żucia obejmująca ścierną substancję wypełniającą, znamienna tym, że ścierna substancja wypełniająca jest wybrana z grupy zawierającej ścierną krzemionkę, węglan wapnia, talk, kaolin i ich mieszaniny i jest kapsułkowana w mikrosferach usieciowanego alginianu.
2. 2. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, znamienna tym, że mikrosfery posiadają równoważną średnią średnicę w zakresie od 0,6 do 1,5 mm.
3. 3. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, znamienna tym, że mikrosfery posiadają równoważną średnią średnicę w zakresie od 1 do 1,2 mm.
4. 4. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że mikrosfery obecne są w ilości od 1% do 10% wagowych w odniesieniu do masy gumy do żucia.
5. 5. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, znamienna tym, że wypełniająca substancja ścierna występuje w postaci cząstek o wymiarach, wyrażonych jako równoważna średnia średnica, w zakresie od 2 do 100 μ m.
6. 6. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 5, znamienna tym, że wypełniająca substancja ścierna posiada cząstki o wymiarach w zakresie od 6 do 10 μm.
7. 7. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, znamienna tym, że mikrosfery zawierają od 80% do 99% wagowych wypełniającej substancji ściernej.
8. 8. Kompozycja gumy do żucia według zastrz. 1, znamienna tym, że mikrosfery zawierają dodatkowo składniki wybrane z środków smakowo-zapachowych, słodzików, aktywnych składników i ich mieszanin.