WO1991009589A2 - Mouth and tooth care preparations - Google Patents
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- WO1991009589A2 WO1991009589A2 PCT/EP1990/002171 EP9002171W WO9109589A2 WO 1991009589 A2 WO1991009589 A2 WO 1991009589A2 EP 9002171 W EP9002171 W EP 9002171W WO 9109589 A2 WO9109589 A2 WO 9109589A2
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- A61Q11/00—Preparations for care of the teeth, of the oral cavity or of dentures; Dentifrices, e.g. toothpastes; Mouth rinses
Definitions
- the invention relates to oral and dental care products with improved activity against tooth decay by virtue of a content of an active ingredient which reduces the solubility of hydroxylapatite and inhibits crystal growth and the phosphate ion exchange of hydroxylapatite.
- Oral and dental care products are products that serve to clean and care for the teeth, the oral cavity and the throat.
- your job is to prevent dental diseases such as tooth decay and periodontal disease and to prevent the formation of tartar.
- water-soluble organic phosphates have a caries-prophylactic effect.
- mono- and disodium glycerophosphate, fructose-6-phosphate, sorbitol-6-phosphate, glucose-1-phosphate and glucose-6-phosphate have been proposed as additives to oral and dental care products.
- Salts of phosphoric acid esters of lactose and sucrose have also been described as cariostatic components. Although these products have a certain action which reduces the solubility of the hydroxyapatite and inhibits crystal growth, the effects are not sufficient for effective protection against demineralization of the tooth enamel.
- Phosphoric acid esters according to formula (I) are further understood to mean both the phosphoric acid esters of cycloalkane carboxylic acids according to formula (I) and the phosphoric acid esters of the cycloalkenecarboxylic acids mentioned and the salts of cycloalkane and cycloalkenecarboxylic acids mentioned.
- These compounds can be prepared from known polyhydroxycycloalkanoic or alkenecarboxylic acids.
- alkylene oxides with 2 to 5 carbon atoms i.e. ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide and pentene oxide
- ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide and pentene oxide are added to the polyhydroxycycloalkane or -alkenecarboxylic acids using processes known from the literature, i.e. using basic catalysts such as NaOH, KOH, Na methylate , Ca acetate or acidic catalysts such as boron trifluoride, antimony pentachloride, triethyloxonium fluoroborate or SnCl 4 .
- basic catalysts such as NaOH, KOH, Na methylate , Ca acetate
- acidic catalysts such as boron trifluoride, antimony pentachloride, triethyloxonium fluoroborate or SnCl 4 .
- no uniform products are obtained when n mol of alkylene oxide is added to
- the phosphorylation of the polyhydroxycycloalkane and alkenecarboxylic acids and their alkylene oxide addition products can be carried out, for example, by reaction with phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid with a high content of phosphorus pentoxide, e.g. by the method described in U.S. Patent 4,311,662.
- phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid with a high content of phosphorus pentoxide e.g. by the method described in U.S. Patent 4,311,662.
- both predominantly monophosphoric esters and predominantly those compounds can be prepared in which the majority of the OH groups of the polyhydroxycycloalkane or alkenecarboxylic acids are phosphorylated.
- a brief hydrolytic treatment in the acidic pH range is advantageous, since P-O-P bonds that are still present are split. This has an advantageous effect on the storage stability of the formulated products.
- Detailed synthesis instructions can be found in the examples.
- the products contain inorganic phosphates as a by-product, predominantly orthophosphate, which is not detrimental to the cariostatic activity of the products and can therefore remain in the product.
- the degree of phosphorylation PG i.e. the number of phosphorylated OH groups divided by the number of OH groups available for phosphorylation, can be determined from the analytical values for the content of inorganic phosphate and the total phosphate content as well as the amounts of substrate and phosphorylation agent used ( For example, phosphorus pentoxide) can be calculated
- the phosphoric acid esters of polyhydroxycycloalkane or alkenecarboxylic acids can be neutralized with inorganic or organic bases and in this way converted into physiologically compatible, water-soluble salts.
- Preferred alkyleneoxy groups (OC n H 2n ) are the ethyleneoxy and the propyleneoxy group.
- Preferred phosphoric acid esters according to formula (I) are the alkali metal salts, especially the sodium and potassium salts.
- the oral and dental care products according to the invention containing phosphoric acid esters of the formula (I) can be prepared in the various designs customary for such products, for example as mouthwashes, toothpastes or tooth powder.
- the content of phosphoric acid esters according to formula (I) should be in the range from 0.05 to 5.0% by weight of the preparation. However, amounts of 0.1-2% by weight are usually sufficient in toothpastes, tooth powders and tooth gels to achieve a significant caries-inhibiting effect. In mouthwashes to be used undiluted, sufficient effects can be achieved with 0.05-1.0% by weight, in mouthwashes that are diluted before use with higher concentrations in accordance with the intended dilution ratio.
- Oral and dental care products can also be prepared in the form of chewing gum, mouth lozenges and dental treatment ointments.
- Such oral care products which may be used several times a day and inevitably swallowed, may also contain the phosphoric acid esters of the formula (I). In these cases, however, the dosage should not exceed 1% by weight of the preparation.
- Particularly suitable cleaning bodies for the toothpastes according to the invention are, in particular, finely divided xerogel silicas, hydro gel silicas, precipitated silicas, aluminum oxide trihydrate and finely divided aluminum oxide or mixtures of these cleaning agents in amounts of 15-40% by weight of the toothpaste.
- Low molecular weight polyethylene glycols, glycerol, sorbitol or mixtures of these products in amounts of up to approx. 50% by weight are mainly suitable as humectants.
- the thickeners finely divided silica gels and hydrocolloids, such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl guar, hydroxyethyl starch, polyvinyl pyrrolidone, high molecular weight polyethylene glycol, plant gums such as tragacanth, agar-agar, carrageenan, gum arabic, xantham gum, and carboxyvinyl polymers (for example Carbopol (R ) Types).
- silica gels and hydrocolloids such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl guar, hydroxyethyl starch, polyvinyl pyrrolidone, high molecular weight polyethylene glycol, plant gums such as tragacanth, agar-agar, carrageenan, gum arabic, xantham gum, and carboxyvinyl polymers (for example Carbopol (R ) Types).
- anionic high-foaming surfactants such as, for example, linear sodium alkyl sulfates with 12-18 C atoms in the alkyl group, sodium salts of alkyl polyglycol ether sulfates with 12-16 C atoms in the linear alkyl group and 2-6 glycol ether groups in the molecule, of alkyl, (C 12-16 ) benzene sulfonate, linear alkane (C 12-18 ) sulfonates, sulfosuccinic acid monoalkyl (C 12-18 ) esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated fatty acid alkanolamides, sulfoacetic acid alkyl (C 12-18 ) esters, acyl sarcosides , Acyl taurides and acyl isethionates each containing 8-18 C atoms in the acyl group.
- anionic high-foaming surfactants such
- Nonionic surfactants are also suitable, for example oxyethylates of fatty acid mono- and diglycerides, fatty acid-sorbitan esters and ethylene oxide-propylene oxide block polymers.
- alkyl glycosides of the general formula RO- (G) x can also be used as nonionic surfactants, in which R is a primary straight-chain or aliphatic radical which has 10 to 22, preferably 12 to 18, C atoms and is methyl branched in the G position Is symbol that stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, and the degree of oligomerization x is between 1 and 10.
- R is a primary straight-chain or aliphatic radical which has 10 to 22, preferably 12 to 18, C atoms and is methyl branched in the G position Is symbol that stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, and the degree of oligomerization x is between 1 and 10.
- Other common toothpaste additives are:
- Anti-calculus agents e.g. Organophosphonates such as 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 1-phosphonopropane-1,2,3-tricarboxylic acid and others e.g. from US-PS 3,488,419, DE-OS 2224430 and DE-OS 2343 196 are known;
- caries-inhibiting substances such as Sodium fluoride, sodium monofluorophosphate, tin fluoride,
- Sweeteners such as Saccharin sodium, sodium cyclamate, aspartame, glycyrrhizin, glycyrrhetinic acid, sucrose, lactose, maltose, fructose,
- Flavors such as Peppermint oil, spearmint oil, eucalyptus oil, anise oil, fennel oil, caraway oil, menthyl acetate, cinnamaldehyde, anethole, vanillin, thymol and mixtures of these and other natural and synthetic flavors,
- Buffer substances such as primary, secondary or tertiary alkali phosphates or citric acid / sodium citrate, wound healing and anti-inflammatory substances such as allantoin, urea, azulene, chamomile active ingredients and acetylsalicylic acid derivatives.
- alkylene oxides to the polyhydroxycycloalkane and -alkenecarboxylic acids was carried out by a process known from the literature by reaction in a pressure vessel in the presence of catalytically active amounts of sodium methylate at a temperature of 100-150 ° C.
- the products were characterized by determining the hydroxyl number (OHZ).
- the active substance content of the solutions was determined after the
- % Active ingredient 100% -% phosphate inorganic
- the effectiveness of the substances according to the invention is determined with regard to a) the reduction in hydroxylapatite solubility (ALR), b) the inhibition of hydroxylapatite crystal growth (KWI) and c) the inhibition of the hydroxylapatite-phosphate ion exchange capacity (PIA).
- hydroxylapatite powder (specific surface area 60 m 2 / g, from Merck) was placed in a reaction vessel thermostatted at 37 ° C. with 300 ml of demineralized water.
- the amount of 0.1 M lactic acid solution used for pH stabilization was obtained from a writer registered.
- the lactic acid consumption registered after 2 hours corresponded to the solubility of the untreated hydroxylapatite (Lu).
- the measurement was carried out analogously to a). Before the pH was adjusted, 6 mg of the active ingredient to be tested were dissolved.
- Precipitated silica 18% by weight
- Active ingredient 1 1.0% by weight
- Carboxymethyl cellulose 3 0.9% by weight
- Aromatic oils 1.0% by weight
- Aroma oil 0.3% by weight
- Sorbitol (70% aqueous solution) 8.0% by weight methyl p-hydroxybenzoate 0.16% by weight
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Abstract
Description
"Mund- und Zahnpfleqemittel" "Oral and dental care products"
Gegenstand der Erfindung sind Mund- und Zahnpflegemittel mit verbesserter Wirkung gegen Karies durch einen Gehalt an einem die Hydroxylapatitlöslichkeit reduzierenden, das Kristallwachstum und den Phosphationenaustausch von Hydroxylapatit hemmenden Wirkstoff.The invention relates to oral and dental care products with improved activity against tooth decay by virtue of a content of an active ingredient which reduces the solubility of hydroxylapatite and inhibits crystal growth and the phosphate ion exchange of hydroxylapatite.
Mund- und Zahnpflegemittel sind Produkte, die der Reinigung und Pflege der Zähne, der Mundhöhle und des Rachens dienen. Ihre Aufgabe ist neben der Beseitigung von Mundgeruch und des Zahnbelages die Vorbeugung vor Zahnerkrankungen wie Karies und Parodontose und die Verhinderung der Bildung von Zahnstein.Oral and dental care products are products that serve to clean and care for the teeth, the oral cavity and the throat. In addition to eliminating bad breath and dental plaque, your job is to prevent dental diseases such as tooth decay and periodontal disease and to prevent the formation of tartar.
Es ist bekannt, daß wasserlösliche organische Phosphate eine kariesprophylaktische Wirkung entfalten. Als Zusätze zu Mund- und Zahnpflegemitteln wurden z.B. Mono- und Dinatriumglycerophosphat, Fructose-6-phosphat, Sorbit-6-phosphat, Glucose-1-phosphat und Glucose-6-phosphat vorgeschlagen. Auch Salze von Phosphorsäureestern von Lactose und Saccharose sind als kariostatische Komponenten beschrieben worden. Diese Produkte weisen zwar eine gewisse, die Löslichkeit des Hydroxylapatits reduzierende und das Kristallwachstum inhibierende Wirkung auf, die Effekte sind jedoch für einen wirksamen Schutz gegen die Demineralisation des Zahnschmelzes nicht ausreichend. Weiterhin wurden in der DE-OS 34 39 094 Phosphorsäureestersalze von ethoxylierten Polyolen als kariesprophylaktische Wirkstoffe vorgeschlagen. Diese zeigen zwar eine deutlich höhere Wirkung; es besteht jedoch nach wie vor das Bedürfnis nach Substanzen mit verbesserter Wirkung, insbesondere in Hinblick auf die Reduktion der Hydroxylapatitlöslichkeit.It is known that water-soluble organic phosphates have a caries-prophylactic effect. For example, mono- and disodium glycerophosphate, fructose-6-phosphate, sorbitol-6-phosphate, glucose-1-phosphate and glucose-6-phosphate have been proposed as additives to oral and dental care products. Salts of phosphoric acid esters of lactose and sucrose have also been described as cariostatic components. Although these products have a certain action which reduces the solubility of the hydroxyapatite and inhibits crystal growth, the effects are not sufficient for effective protection against demineralization of the tooth enamel. Furthermore, DE-OS 34 39 094 phosphoric acid ester salts of ethoxylated polyols have been proposed as caries prophylactic agents. These show a significantly higher effect; however, there is still a need for substances with improved activity, particularly with a view to reducing the hydroxylapatite solubility.
Es wurde nun gefunden, daß Phosphorsäureester bestimmter Cycloalkan- und Cycloalkencarbonsäuren sowie deren physiologisch verträgliche wasserlösliche Salze eine gegenüber bekannten Wirkstoffen erheblich gesteigerte Wirkung im Hinblick auf die Senkung der Löslichkeit und die Inhibierung des Kristallwachstums von Hydroxylapatit und des Phosphationenaustausches zwischen Hydroxylapatit und Lösung aufweisen. Diese Produkte eignen sich daher als karieshemmende Wirkstoffe in Mund- und Zahnpflegemitteln.It has now been found that phosphoric acid esters of certain cycloalkane and cycloalkenecarboxylic acids and their physiologically compatible water-soluble salts have an action which is considerably increased in comparison with known active ingredients with regard to reducing the solubility and inhibiting the crystal growth of hydroxyapatite and the phosphate ion exchange between hydroxyapatite and solution. These products are therefore suitable as caries-inhibiting active ingredients in oral and dental care products.
Gegenstand der Erfindung sind daher Mund- und Zahnpflegemittel mit verbesserter Wirkung gegen Karies, die als Wirkstoff einen Phosphorsäureester einer Cycloalkancarbonsäure oder eines Salzes einer Cycloalkancarbonsäure der allgemeinen Formel (I)The invention therefore relates to oral and dental care products with improved activity against tooth decay, which as an active ingredient comprise a phosphoric acid ester of a cycloalkanecarboxylic acid or a salt of a cycloalkanecarboxylic acid of the general formula (I)
in der z eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist, die einzelnen Gruppen R unabhängig voneinander stehen für Wasserstoff oder -(OCnH2n)m OR2, wobei n eine ganze Zahl von 2 bis 5, m eine Zahl von 0 bis 8 und R2 Wasserstoff oder eine Gruppe -PO3M2 ist, und M steht für Was serstoff, ein Alkali- oder Erdalkalimetall ion, eine Ammoniumgruppe oder eine Mono-, Di- oder Trihydroxyalkylammoniumgruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe, wobei mindestens drei der Gruppen R stehen für -(OCnH2n)m-OR2 und mindestens eine Gruppe R2 = -PO3M2 im Molekül ist, und/oder einen Phosphorsäureester einer Cycloalkencarbonsäure oder eines Salzes einer Cycloalkencarbonsäure, der aus den Verbindungen gemäß Formel (I) formal entsteht durch Wegfall je eines Wasserstoffatoms an zwei benachbarten Kohlenstoffatomen und Ausbildung einer C=C-Doppelbindung zwischen diesen beiden Kohlenstoffatomen, enthalten.in which z is an integer from 4 to 7, the individual groups R independently of one another represent hydrogen or - (OC n H 2n ) m OR 2 , where n is an integer from 2 to 5, m is a number from 0 to 8 and R 2 is hydrogen or a group -PO 3 M 2 , and M stands for What serstoff, an alkali or alkaline earth metal ion, an ammonium group or a mono-, di- or trihydroxyalkylammonium group with 2-4 carbon atoms in the hydroxyalkyl group, at least three of the groups R being - (OC n H 2n ) m -OR 2 and at least a group R 2 = -PO 3 M 2 in the molecule, and / or a phosphoric acid ester of a cycloalkenecarboxylic acid or a salt of a cycloalkenecarboxylic acid, which formally arises from the compounds of the formula (I) by the elimination of one hydrogen atom on two adjacent carbon atoms and formation of one C = C double bond between these two carbon atoms.
Neu und daher ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind die Phosphorsäureester der Cycloalkan- und Cycloalkencarbonsäuren gemäß Formel (I) sowie deren Salze.New and therefore another object of the invention are the phosphoric acid esters of cycloalkanoic and cycloalkenecarboxylic acids according to formula (I) and their salts.
Unter Phosphorsäureestern gemäß Formel (I) sollen im weiteren sowohl die Phosphorsäureester der Cycloalkancarbonsäuren gemäß Formel (I) als auch die Phosphorsäureester der genannten Cycloalkencarbonsäuren sowie die genannten Salze der Cycloalkan- und Cycloalkencarbonsäuren verstanden werden.Phosphoric acid esters according to formula (I) are further understood to mean both the phosphoric acid esters of cycloalkane carboxylic acids according to formula (I) and the phosphoric acid esters of the cycloalkenecarboxylic acids mentioned and the salts of cycloalkane and cycloalkenecarboxylic acids mentioned.
Diese Verbindungen können ausgehend von den entsprechenden Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäuren nach bekannten Verfahren hergestellt werden.These compounds can be prepared from known polyhydroxycycloalkanoic or alkenecarboxylic acids.
So erfolgt die Anlagerung von Alkylenoxiden mit 2 - 5 C-Atomen, also Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Isobutylenoxyd und Pentenoxid an die Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäuren nach literaturbekannten Verfahren, also unter Verwendung von basischen Katalysatoren wie z.B. NaOH, KOH, Na-Methylat, Ca-acetat oder sauren Katalysatoren wie z.B. Bortrifluorid, Antimonpentachlorid, Triethyloxoniumfluorborat oder SnCl4. Wie dem Fachmann bekannt ist, werden bei der Anlagerung von n Mol Alkylenoxid an ein Substrat, das eine oder mehrere OH-Gruppen enthält, keine einheitlichen Produkte gewonnen. Vielmehr bilden sich bei Substraten mit einer OH-Gruppe Gemische aus Ausgangsverbindung und Anlagerungsprodukten mit 1, 2, ... n, (n+1), (n+2) .... Molekülen Alkylenoxid pro Molekül Substrat. Analog werden bei der Umsetzung von Alkylenoxiden mit Substraten, die mehrere OH-Gruppen besitzen, Gemische erhalten, die neben der Ausgangsverbindung Produkte enthalten, bei denen eine, zwei, .... oder alle OH-Gruppen mit einem oder mehreren Molekülen Alkylenoxid reagiert haben.For example, alkylene oxides with 2 to 5 carbon atoms, i.e. ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide and pentene oxide, are added to the polyhydroxycycloalkane or -alkenecarboxylic acids using processes known from the literature, i.e. using basic catalysts such as NaOH, KOH, Na methylate , Ca acetate or acidic catalysts such as boron trifluoride, antimony pentachloride, triethyloxonium fluoroborate or SnCl 4 . As is known to the person skilled in the art, no uniform products are obtained when n mol of alkylene oxide is added to a substrate which contains one or more OH groups. Rather, in the case of substrates with an OH group, mixtures of the starting compound and addition products with 1, 2, ... n, (n + 1), (n + 2) .... molecules of alkylene oxide are formed per molecule of substrate. Analogously, in the reaction of alkylene oxides with substrates which have several OH groups, mixtures are obtained which, in addition to the starting compound, contain products in which one, two, ... or all OH groups have reacted with one or more molecules of alkylene oxide .
Die Phosphorylierung der Polyhydroxycycloalkan- und -alkencarbonsäuren sowie ihrer Alkylenoxidanlagerungsprodukte kann beispielsweise durch Umsetzung mit Phosphorpentoxid oder Polyphosphorsäure mit einem hohen Gehalt an Phosphorpentoxid, z.B. nach dem in US-PS 4 ,311 , 662 beschriebenen Verfahren, durchgeführt werden. Durch Variation der eingesetzen Menge an Phosphorpentoxid können sowohl vorwiegend Monophosphorsäureester als auch überwiegend solche Verbindungen hergestellt werden, bei denen die Mehrzahl der OH-Gruppen der Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäuren phosphoryliert ist. Bei der Aufarbeitung ist dabei eine kurzzeitige hydrolytische Behandlung im sauren pH-Bereich vorteilhaft, da so noch vorliegende P-O-P-Bindungen gespalten werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Lagerstabilität der formulierten Produkte aus. Detaillierte Synthesevorschriften können dem Beispielen entnommen werden.The phosphorylation of the polyhydroxycycloalkane and alkenecarboxylic acids and their alkylene oxide addition products can be carried out, for example, by reaction with phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid with a high content of phosphorus pentoxide, e.g. by the method described in U.S. Patent 4,311,662. By varying the amount of phosphorus pentoxide used, both predominantly monophosphoric esters and predominantly those compounds can be prepared in which the majority of the OH groups of the polyhydroxycycloalkane or alkenecarboxylic acids are phosphorylated. During the work-up, a brief hydrolytic treatment in the acidic pH range is advantageous, since P-O-P bonds that are still present are split. This has an advantageous effect on the storage stability of the formulated products. Detailed synthesis instructions can be found in the examples.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, ein Molverhältnis von 0,5 bis 1,0 Mol P2O5 pro Hydroxyläquivalent der Polyhydroxycycloalkanoder -alkencarbonsäure oder des Alkoxylats einzusetzen. Es werden Produkte erhalten, deren Hydroxylgruppen zu 40 - 100 % in die Phos phorsäureestergruppe überführt sind. Obwohl auch Produkte, bei denen wenigstens eine der freien Hydroxylgruppen mit Phosphorsäure verestert ist, noch eine gute Wirksamkeit aufweisen, hat sich ein hoher Phosphatierungsgrad, also bevorzugt die Veresterung aller freien Hydroxylgruppen der Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäure oder des Alkoxylats als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Produkte enthalten neben den organischen Phosphorsäureestern als Nebenprodukt anorganische Phosphate, überwiegend Orthophosphat, das der kariostatischen Wirksamkeit der Produkte nicht abträglich ist und daher im Produkt verbleiben kann. Der Phosphorylierungsgrad PG , d. h. die Zahl der phosphorylierten OH-Gruppen dividiert durch die Zahl der für die Phosphorylierung zur Verfügung stehenden OH-Gruppen, kann aus den analytischen Werten für den Gehalt an anorganischem Phosphat und dem Gesamtphosphatgehalt sowie den eingesetzen Mengen an Substrat und Phosphorylierungsagens (beispielsweise Phosphorpentoxid) errechnet werden zuIt has proven to be advantageous to use a molar ratio of 0.5 to 1.0 mol of P 2 O 5 per hydroxyl equivalent of the polyhydroxycycloalkane or -alkenecarboxylic acid or of the alkoxylate. Products are obtained whose hydroxyl groups are 40-100% in the Phos phosphoric ester group are transferred. Although products in which at least one of the free hydroxyl groups is esterified with phosphoric acid still have a good activity, a high degree of phosphating, that is to say preferably the esterification of all free hydroxyl groups of the polyhydroxycycloalkane or alkenecarboxylic acid or of the alkoxylate, has proven to be particularly advantageous. In addition to the organic phosphoric acid esters, the products contain inorganic phosphates as a by-product, predominantly orthophosphate, which is not detrimental to the cariostatic activity of the products and can therefore remain in the product. The degree of phosphorylation PG, i.e. the number of phosphorylated OH groups divided by the number of OH groups available for phosphorylation, can be determined from the analytical values for the content of inorganic phosphate and the total phosphate content as well as the amounts of substrate and phosphorylation agent used ( For example, phosphorus pentoxide) can be calculated
wobei das Einsatzverhältnis EV definiert ist als Verhältnis von eingesetzter Stoffmenge P2O5 zur Zahl der Grammäquivalente des Substrats, bezogen auf die Hydroxylgruppen (Hydroxyläquivalente).where the use ratio EV is defined as the ratio of the amount of substance P 2 O 5 used to the number of gram equivalents of the substrate, based on the hydroxyl groups (hydroxyl equivalents).
Die Phosphorsäureester der Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäuren können nach der Veresterung mit anorganischen oder organischen Basen neutralisiert und auf diese Weise in physiologisch verträgliche, wasserlösliche Salze überführt werden.After esterification, the phosphoric acid esters of polyhydroxycycloalkane or alkenecarboxylic acids can be neutralized with inorganic or organic bases and in this way converted into physiologically compatible, water-soluble salts.
Bevorzugte Phosphorsäureester gemäß Formel (I) sind Verbindungen, bei denen z = 4 oder 5 ist, die sich also vom Cyclopentan, Cyclo- penten, Cyclohexan oder vom Cyclohexen ableiten. Besonders bevorzugt sind die Cyclohexen- und die Cyclohexan-Abkömmlinge. Ganz besonders bevorzugte Verbindungen stellen die Derivate der 1,3,4,5-Tetrahydroxy-cyclohexancarbonsäure-(1) (Chinasäure) und der 3,4,5-Trihydroxy-cyclohexen-(l)-carbonsäure-(l) (Shikimisäure) dar.Preferred phosphoric acid esters according to formula (I) are compounds in which z = 4 or 5, which are derived from cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane or from cyclohexene. The cyclohexene and cyclohexane derivatives are particularly preferred. Very particularly preferred compounds are the derivatives of 1,3,4,5-tetrahydroxy-cyclohexane carboxylic acid (1) (quinic acid) and 3,4,5-trihydroxy cyclohexene (l) carboxylic acid (1) (shikimic acid). represents.
Weiterhin bevorzugt sind solche Verbindungen gemäß Formel (I), die zumindest eine Gruppe -(OCnH2n)m- enthalten. Bevorzugte Alkylen- oxygruppen (OCnH2n) sind die Ethylenoxy- und die Propylenoxy-Gruppe.Preference is furthermore given to compounds of the formula (I) which contain at least one group - (OC n H 2n ) m -. Preferred alkyleneoxy groups (OC n H 2n ) are the ethyleneoxy and the propyleneoxy group.
Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen, die durch Anlagerung von 1-4 Mol Ethylenoxid oder Propylenoxid an die jeweilige Polyhydroxycycloalkan- oder -alkencarbonsäure hergestellt werden.Compounds which are prepared by adding 1-4 mol of ethylene oxide or propylene oxide to the particular polyhydroxycycloalkane or -alkenecarboxylic acid are particularly preferred.
Bevorzugte Phosphorsäureester gemäß Formel (I) sind die Alkalimetallsalze, insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze.Preferred phosphoric acid esters according to formula (I) are the alkali metal salts, especially the sodium and potassium salts.
Die erfindungsgemäßen Mund- und Zahnpflegemittel mit einem Gehalt an Phosphorsäureestern gemäß Formel (I) können in den verschiedenen für solche Produkte üblichen Ausführungen, z.B. als Mundwässer, Zahnpasten oder Zahnpulver zubereitet werden. Der Gehalt an Phosphorsäureestern gemäß Formel (I) sollte im Bereich von 0,05 - 5,0 Gew.-% der Zubereitung liegen. Zur Erzielung einer signifikanten karieshemmenden Wirkung sind jedoch in Zahnpasten, Zahnpulvern und Zahngelen Mengen von 0,1 - 2 Gew.-% meist ausreichend. In unverdünnt anzuwendenden Mundwässern können mit 0,05 - 1,0 Gew.-%, in Mundwässern, die vor der Anwendung verdünnt werden, mit entsprechend dem vorgesehenen Verdünnungsverhältnis höheren Konzentrationen ausreichende Effekte erzielt werden. Mund- und Zahnpflegemittel können darüber hinaus auch in der Form von Kaugummi, Mundpastillen und Zahnbehandlungssalben zubereitet werden. Solche Mundpflegemittel, die gegebenenfalls mehrmals täglich angewandt und zwangsläufig verschluckt werden, können ebenfalls die Phosphorsäureester gemäß Formel (I) enthalten. In diesen Fällen sollte die Dosierung jedoch nicht über 1 Gew.% der Zubereitung hinausgehen.The oral and dental care products according to the invention containing phosphoric acid esters of the formula (I) can be prepared in the various designs customary for such products, for example as mouthwashes, toothpastes or tooth powder. The content of phosphoric acid esters according to formula (I) should be in the range from 0.05 to 5.0% by weight of the preparation. However, amounts of 0.1-2% by weight are usually sufficient in toothpastes, tooth powders and tooth gels to achieve a significant caries-inhibiting effect. In mouthwashes to be used undiluted, sufficient effects can be achieved with 0.05-1.0% by weight, in mouthwashes that are diluted before use with higher concentrations in accordance with the intended dilution ratio. Oral and dental care products can also be prepared in the form of chewing gum, mouth lozenges and dental treatment ointments. Such oral care products, which may be used several times a day and inevitably swallowed, may also contain the phosphoric acid esters of the formula (I). In these cases, however, the dosage should not exceed 1% by weight of the preparation.
Neben den Phosphorsäureestern können die erfindungsgemäßen Mund- und Zahnpflegemittel, die für die jeweilige Zubereitungsform üblichen Träger- und Zusatzmittel enthalten. In Mundwässern ist eine Kombination mit den wäßrig-alkoholischen Lösungen von ätherischen Ölen, Emulgatoren, adstringierenden und tonisierenden Drogenauszügen, zahnsteinhemmenden und antibakteriellen Zusätzen und Ge- schmackskorrigentien ohne weiteres möglich. Auch oberflächenaktive Substanzen, z.B. anionische, nichtionische, zwitterionische und ampholytische Tenside können in den üblichen Mengen zugesetzt werden.In addition to the phosphoric acid esters, the oral and dental care compositions according to the invention can contain the carriers and additives customary for the particular preparation. In mouthwashes, a combination with the aqueous-alcoholic solutions of essential oils, emulsifiers, astringent and toning drug extracts, tartar-inhibiting and antibacterial additives and taste corrections is easily possible. Also surface-active substances, e.g. Anionic, nonionic, zwitterionic and ampholytic surfactants can be added in the usual amounts.
Unter Zahnpasten oder Zahncremes werden im allgemeinen gelförmige oder pastöse Zubereitungen aus Wasser, Verdickungsmitteln, Feuchthaltemitteln, Schleif- oder Putzkörpern, Tensiden, Süßungsmitteln, Aromastoffen, deodorierenden Wirkstoffen sowie Wirkstoffen gegen Mund- und Zahnerkrankungen verstanden. In die erfindungsgemäßen Zahnpasten können alle üblichen Putzkörper, wie z.B. Kreide, Dicalciumphosphat, unlösliches Natriummetaphosphat, Aluminiumsilikate, Calciumpyrophosphat, feinteilige Kunstharze, Kieselsäuren, Aluminiumoxid und Aluminiumoxidtrihydrat eingesetzt werden.Toothpastes or toothpastes are generally understood to mean gel-like or pasty preparations made from water, thickeners, humectants, abrasive or cleaning bodies, surfactants, sweeteners, flavorings, deodorising active substances and active substances against mouth and tooth diseases. All of the usual cleaning materials, such as Chalk, dicalcium phosphate, insoluble sodium metaphosphate, aluminum silicates, calcium pyrophosphate, finely divided synthetic resins, silicas, aluminum oxide and aluminum oxide trihydrate can be used.
Bevorzugt geeignete Putzkörper für die erfindungsgemäßen Zahnpasten sind vor allem feinteilige Xerogel-Kieselsäuren, Hydro gelkieselsäuren, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid-trihydrat und feinteil iges Aluminiumoxid oder Mischungen dieser Putzkörper in Mengen von 15 - 40 Gew.-% der Zahnpaste. Als Feuchthaltemittel kommen vorwiegend niedermolekulare Polyethylenglykole, Glycerin, Sorbit oder Mischungen dieser Produkte in Mengen bis ca. 50 Gew.-% in Frage. Unter den bekannten Verdickungsmitteln sind die verdickenden, feinteiligen Gelkieselsäuren und Hydrokolloide, wie z.B. Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylguar, Hydroxyethylstärke, Polyvinylpyrrolidon, hochmolekulares Polyethylenglykol, Pflanzengumme wie Traganth, Agar-Agar, Carragheenan, Gummiarabicum, Xantham-Gum und Carboxyvinylpolymere (z.B. Carbopol(R)-Typen) geeignet.Particularly suitable cleaning bodies for the toothpastes according to the invention are, in particular, finely divided xerogel silicas, hydro gel silicas, precipitated silicas, aluminum oxide trihydrate and finely divided aluminum oxide or mixtures of these cleaning agents in amounts of 15-40% by weight of the toothpaste. Low molecular weight polyethylene glycols, glycerol, sorbitol or mixtures of these products in amounts of up to approx. 50% by weight are mainly suitable as humectants. Among the known thickening agents, the thickeners, finely divided silica gels and hydrocolloids, such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl guar, hydroxyethyl starch, polyvinyl pyrrolidone, high molecular weight polyethylene glycol, plant gums such as tragacanth, agar-agar, carrageenan, gum arabic, xantham gum, and carboxyvinyl polymers (for example Carbopol (R ) Types).
Weiterhin können oberflächenaktive Stoffe, bevorzugt anionische schaumstarke Tenside, wie z.B. lineare Natriumalkylsulfate mit 12 - 18 C-Atomen in der Alkylgruppe, Natriumsalze von Alkylpolyglykolethersulfaten mit 12 - 16 C-Atomen in der linearen Alkylgruppe und 2 - 6 Glykolethergruppen im Molekül, von Alkyl- (C12-16)-benzolsulfonat, linearen Alkan-(C12-18)-sulfonaten, Sulfobernsteinsäuremonoalkyl-(C12-18)-estern, sulfatierten Fettsäuremonoglyceriden, sulfatierten Fettsäurealkanolamiden, Sulfoessigsäurealkyl-(C12-18)-estern, Acylsarkosiden, Acyltauriden und Acylisethionaten mit jeweils 8 - 18 C-Atomen in der Acylgruppe enthalten sein. Auch nichtionische Tenside sind geeignet, z.B. Oxethylate von Fettsäuremono- und -diglyceriden, Fettsäure-Sorbitanestern und Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymerisate. Außerdem können als nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel R-O-(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 10 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18, C-Atomen bedeutet, G ein Symbol ist, das für eine Glykose-Einheit mit 5 oder 6 C-Atomen steht, und der Oligomerisierungsgrad x zwischen 1 und 10 liegt. Weitere übliche Zahnpastazusätze sind:Surface-active substances, preferably anionic high-foaming surfactants, such as, for example, linear sodium alkyl sulfates with 12-18 C atoms in the alkyl group, sodium salts of alkyl polyglycol ether sulfates with 12-16 C atoms in the linear alkyl group and 2-6 glycol ether groups in the molecule, of alkyl, (C 12-16 ) benzene sulfonate, linear alkane (C 12-18 ) sulfonates, sulfosuccinic acid monoalkyl (C 12-18 ) esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated fatty acid alkanolamides, sulfoacetic acid alkyl (C 12-18 ) esters, acyl sarcosides , Acyl taurides and acyl isethionates each containing 8-18 C atoms in the acyl group. Nonionic surfactants are also suitable, for example oxyethylates of fatty acid mono- and diglycerides, fatty acid-sorbitan esters and ethylene oxide-propylene oxide block polymers. In addition, alkyl glycosides of the general formula RO- (G) x can also be used as nonionic surfactants, in which R is a primary straight-chain or aliphatic radical which has 10 to 22, preferably 12 to 18, C atoms and is methyl branched in the G position Is symbol that stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, and the degree of oligomerization x is between 1 and 10. Other common toothpaste additives are:
Konservierungsmittel und antimikrobielle Stoffe wie z.B. p-Hydroxybenzoesäuremethyl-, -ethyl- oder -propylester, Natriumsorbat, Natriumbenzoat, Bromchlorophen, Phenylsalicylsäureester, Thymol usw.Preservatives and antimicrobial substances such as p-Hydroxybenzoic acid methyl, ethyl or propyl ester, sodium sorbate, sodium benzoate, bromochlorophene, phenylsalicylic acid ester, thymol etc.
Antizahnsteinwirkstoffe, z.B. Organophosphonate wie 1-Hydroxyethan-1.1-diphosphonsäure, 1-Phosphonopropan-1,2,3-tricarbonsäure und andere, die z.B. aus US-PS 3,488,419, DE-OS 2224430 und DE-OS 2343 196 bekannt sind;Anti-calculus agents, e.g. Organophosphonates such as 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 1-phosphonopropane-1,2,3-tricarboxylic acid and others e.g. from US-PS 3,488,419, DE-OS 2224430 and DE-OS 2343 196 are known;
andere karieshemmende Stoffe wie z.B. Natriumfluorid, Natriummonofluorphosphat, Zinnfluorid,other caries-inhibiting substances such as Sodium fluoride, sodium monofluorophosphate, tin fluoride,
Süßungsmittel wie z.B. Saccharin-Natrium, Natrium-Cyclamat, Aspartam, Glycyrrhizin, Glycyrrhetinsäure, Sucrose, Lactose, Maltose, Fructose,Sweeteners such as Saccharin sodium, sodium cyclamate, aspartame, glycyrrhizin, glycyrrhetinic acid, sucrose, lactose, maltose, fructose,
Aromen wie z.B. Pfefferminzöl, Krauseminzöl, Eukalyptusöl, Anisöl, Fenchelöl, Kümmelöl, Menthylacetat, Zimtaldehyd, Anethol, Vanillin, Thymol sowie Mischungen dieser und anderer natürlicher und synthetischer Aromen,Flavors such as Peppermint oil, spearmint oil, eucalyptus oil, anise oil, fennel oil, caraway oil, menthyl acetate, cinnamaldehyde, anethole, vanillin, thymol and mixtures of these and other natural and synthetic flavors,
Pigmente wie z.B. TitandioxidPigments such as Titanium dioxide
FarbstoffeDyes
Puffersubstanzen wie z.B. primäre, sekundäre oder tertiäre Alkaliphosphate oder Citronensäure/Natriumcitrat, wundheilende und entzündungshemmende Stoffe wie z.B. Allantoin, Harnstoff, Azulen, Kamillewirkstoffe und Acetylsalicylsäurederivate.Buffer substances such as primary, secondary or tertiary alkali phosphates or citric acid / sodium citrate, wound healing and anti-inflammatory substances such as allantoin, urea, azulene, chamomile active ingredients and acetylsalicylic acid derivatives.
Die erfindungsgemäßen Mund- und Zahnpflegemittel haben aufgrund des Zusatzes von Phosphorsäureestern gemäß Formel (I) nicht nur eine karieshemmende Wirksamkeit, sondern wirken auch der Bildung von Zahnstein erfolgreich entgegen. Due to the addition of phosphoric acid esters according to formula (I), the oral and dental care products according to the invention not only have a caries-inhibiting activity, but also successfully counteract the formation of tartar.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
1. Herstellungsbeispiele1. Manufacturing examples
1.1 Allgemeine Herstellungsvorschriften1.1 General manufacturing regulations
a) Alkoxylierung der Polyhydroxycycloalkan- und -alkencarbonsäurena) Alkoxylation of the polyhydroxycycloalkane and alkenecarboxylic acids
Die Anlagerung der Alkylenoxide an die Polyhydroxycycloalkan- und -alkencarbonsäuren erfolgte nach literaturbekanntem Verfahren durch Umsetzung im Druckgefäß in Gegenwart von kataly- tisch wirkenden Mengen Natriummethylat bei einer Temperatur von 100 - 150°C. Die Produkte wurden durch die Bestimmung der Hydroxylzahl (OHZ) charakterisiert.The addition of the alkylene oxides to the polyhydroxycycloalkane and -alkenecarboxylic acids was carried out by a process known from the literature by reaction in a pressure vessel in the presence of catalytically active amounts of sodium methylate at a temperature of 100-150 ° C. The products were characterized by determining the hydroxyl number (OHZ).
b) Phosphorylierungb) phosphorylation
Zu 169 g (1 Mol P2O5) Polyphosphorsäure (P2O5-Gehalt 84 Gew.-%) wurde unter Rühren bei 70°C 1 Hydroxyläquivalent der Polyhydroxycycloalkancarbonsäure, Polyhydroxycycloalkencarbon- säure oder des entsprechenden, nach a) hergestellten Alkoxy- lates langsam zugesetzt. Nach beendeter Zugabe wurde die Temperatur langsam auf 95 - 110°C erhöht und die Reaktionsmischung etwa 3 - 5 Stunden unter Rühren bei dieser Temperatur belassen. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch mit 250 ml Wasser versetzt und 30 Minuten zum Sieden erhitzt. Danach wurde die braungefärbte Lösung mit 10 g Aktivkohle behandelt, filtriert, abgekühlt und durch Zugabe von 50 %iger Natronlauge auf pH=7 eingestellt.To 169 g (1 mol P 2 O 5 ) polyphosphoric acid (P 2 O 5 content 84% by weight) was added 1 hydroxyl equivalent of polyhydroxycycloalkane carboxylic acid, polyhydroxycycloalkenecarboxylic acid or the corresponding alkoxy- prepared according to a) with stirring at 70 ° C. lates slowly added. After the addition had ended, the temperature was slowly raised to 95-110 ° C. and the reaction mixture was left at this temperature for about 3-5 hours with stirring. The reaction mixture was then mixed with 250 ml of water and heated to boiling for 30 minutes. The brown-colored solution was then treated with 10 g of activated carbon, filtered, cooled and adjusted to pH = 7 by adding 50% sodium hydroxide solution.
Der Wirkstoffgehalt der Lösungen wurde nach der Bestimmung desThe active substance content of the solutions was determined after the
Wassergehalts ermittelt zuWater content determined too
% Wirkstoff = 100% - % Phosphatanorganisch % Active ingredient = 100% -% phosphate inorganic
1.2 Herstellung des Natriumsalzes von phosphorylierter Chinasäure (Umsetzung mit EV=1) (Wirkstoff 1)1.2 Preparation of the sodium salt of phosphorylated quinic acid (reaction with EV = 1) (active ingredient 1)
Zu 126,8 g Polyphosphorsäure (84 % P2O5) wurden bei einer Temperatur von ca. 70°C 36,3 g (0,189 mol) Chinasäure in kleinen Portionen zugegeben. Nach einer weiteren Reaktionszeit von 4 Stunden bei 100-110°C wurde das erhaltene Harz mit 250 ml Wasser versetzt und die Lösung noch 30 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Dann wurde die hellgelbe Lösung mit 221,1 g 50%iger Natronlauge von einem pH-Wert von 0,12 auf einen pH-Wert von 6,87 eingestellt, im Wasserstrahlvakuum eingedampft und getrocknet. Es verblieb ein Rückstand von 269 g mit folgenden Daten:36.3 g (0.189 mol) of quinic acid were added in small portions to 126.8 g of polyphosphoric acid (84% P 2 O 5 ) at a temperature of about 70 ° C. After a further reaction time of 4 hours at 100-110 ° C., the resin obtained was mixed with 250 ml of water and the solution was heated to boiling under reflux for a further 30 minutes. Then the pale yellow solution was adjusted from 22.1.1 g to a pH of 6.87 with 221.1 g of 50% sodium hydroxide solution, evaporated in a water jet vacuum and dried. A residue of 269 g remained with the following data:
Gesamtphosphatgehalt: 19,0 %Total phosphate content: 19.0%
Gehalt an anorganischem Phosphat: 14,4 %Inorganic phosphate content: 14.4%
Phosphorylierungsgrad: 0,48Degree of phosphorylation: 0.48
Wassergehalt: 16,5 %Water content: 16.5%
Wirkstoffgehalt: 27,8 % 1.3 Herstellung des Natriumsalzes von phosphorylierter, ethoxylierter(2 EO) Chinasäure (Umsetzung mit EV=1) (Wirkstoff 2)Active substance content: 27.8% 1.3 Preparation of the sodium salt of phosphorylated, ethoxylated (2 EO) quinic acid (reaction with EV = 1) (active ingredient 2)
38,4 g (0,2 Mol) Chinasäure wurden in einem Autoklaven bei ca. 5 bar und einer Temperatur von 100°C mit 17,6 g (0,4 Mol) Ethylenoxid in Anwesenheit von 1 g Bortrifluorid-ethyletherat umgesetzt. Es wurden 33,5 g eines braunen Harzes erhalten.38.4 g (0.2 mol) of quinic acid were reacted in an autoclave at approx. 5 bar and a temperature of 100 ° C. with 17.6 g (0.4 mol) of ethylene oxide in the presence of 1 g of boron trifluoride ethyl etherate. 33.5 g of a brown resin were obtained.
Zu 34,0 g Polyphosphorsäure (84 % P2O5) wurden bei einer Temperatur von ca. 70°C 14,0 g (0,05 Mol) der ethoxylierten Chinasäure in kleinen Portionen zugegeben. Nach einer weiteren Reaktionszeit von 4 Stunden bei 100-110°C wurde das erhaltene Harz mit 250 ml Wasser versetzt, die dunkelbraune Lösung noch 30 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt und heiß mit Aktivkohle behandelt. Die dann hellgelbe Lösung wurde mit 50%iger Natronlauge von einem pH-Wert von 0,7 auf einen pH-Wert von 6,89 eingestellt und 11 Stunden im Wasserstrahlvakuum abdestilliert. Es verblieb ein Rückstand von 61 g eines hellen Harzes mit folgenden Daten:14.0 g (0.05 mol) of the ethoxylated quinic acid were added in small portions to 34.0 g of polyphosphoric acid (84% P 2 O 5 ) at a temperature of about 70 ° C. After a further reaction time of 4 hours at 100-110 ° C, the resin obtained was mixed with 250 ml of water, the dark brown solution was refluxed for 30 minutes and treated hot with activated carbon. The then light yellow solution was adjusted with 50% sodium hydroxide solution from a pH value of 0.7 to a pH value of 6.89 and distilled off in a water jet vacuum for 11 hours. A residue of 61 g of a light resin remained with the following data:
Gesamtphosphatgehalt: 20,2 %Total phosphate content: 20.2%
Gehalt an anorganischem Phosphat: 15,2 %Inorganic phosphate content: 15.2%
Phosphorylierungsgrad: 0,50Degree of phosphorylation: 0.50
Wassergehalt: 9,3 %Water content: 9.3%
Wirkstoffgehalt: 41,2 %Active substance content: 41.2%
1.4 Herstellung des Natriumsalzes von phosphorylierter, ethoxy- lierter(4 E0) Chinasäure (Umsetzung mit EV=1) (Wirkstoff 3)1.4 Production of the sodium salt of phosphorylated, ethoxylated (4 E0) quinic acid (reaction with EV = 1) (active ingredient 3)
57,7 g (0,30 Mol) Chinasäure wurden in einem Autoklaven bei ca. 5 bar und einer Temperatur von 105 °C mit 52,9 g (1,2 Mol) Ethylenoxid in Anwesenheit von 1 g Bortrifluorid-ethyletherat umgesetzt. Es wurden 104,8 g eines braunen Harzes erhalten. Zu 67,1 g Polyphosphorsäure (84 % P2O5) wurden bei einer Temperatur von ca. 70°C 36,8 g (0,1 Mol) der ethoxylierten Chinasäure in kleinen Portionen zugegeben. Nach einer weiteren Reaktionszeit von 4 Stunden bei 100-110°C wurde das erhaltene Harz mit 250 ml Wasser versetzt und die schwarze Lösung noch 30 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Dann wurde die Lösung mit 120,0 g 50%iger Natronlauge von einem pH-Wert von 0,48 auf einen pH-Wert von 6,86 eingestellt, im Wasserstrahlvakuum eingedampft und getrocknet. Es verblieb ein Rückstand von 68,0 g hellgrauer Kristalle mit folgenden Daten:57.7 g (0.30 mol) of quinic acid were reacted in an autoclave at approx. 5 bar and a temperature of 105 ° C. with 52.9 g (1.2 mol) of ethylene oxide in the presence of 1 g of boron trifluoride ethyl etherate. 104.8 g of a brown resin were obtained. 36.8 g (0.1 mol) of the ethoxylated quinic acid were added in small portions to 67.1 g of polyphosphoric acid (84% P 2 O 5 ) at a temperature of about 70 ° C. After a further reaction time of 4 hours at 100-110 ° C, the resin obtained was mixed with 250 ml of water and the black solution was heated to reflux for a further 30 minutes. The solution was then adjusted from pH 0.48 to pH 6.86 with 120.0 g of 50% sodium hydroxide solution, evaporated in a water jet vacuum and dried. A residue of 68.0 g of light gray crystals remained with the following data:
Gesamtphosphatgehalt: 18,5 %Total phosphate content: 18.5%
Gehalt an anorganischem Phosphat: 12,2 % Phosphorylierungsgrad: 0,68Inorganic phosphate content: 12.2% degree of phosphorylation: 0.68
Wassergehalt: 6,7 %Water content: 6.7%
Wirkstoffgehalt: 46 %Active substance content: 46%
1.5 Herstellung des Natriumsalzes von phosphorylierter Shikimisäure (Umsetzung mit EV=1) (Wirkstoff 4)1.5 Preparation of the sodium salt of phosphorylated shikimic acid (reaction with EV = 1) (active ingredient 4)
Zu 25,4 g Polyphosphorsäure (84 % P2O5) wurden bei einer Temperatur von ca. 70°C 8,7 g (0,05 mol) Shikimisäure in solchen Portionen zugegeben, daß der jeweilige Temperaturanstieg bei der Reaktion auf 80-85°C begrenzt war. Nach einer weiteren Reaktionszeit von 4 Stunden bei 100-110°C wurde das erhaltene braune, gut rührbare Gemisch mit 100 ml Wasser aufgenommen, die Lösung noch 30 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt und anschließend heiß mit Aktiv-Kohle behandelt. Die erhaltene hellgelbe Lösung wurde mit 48,4 g 50%iger Natronlauge von einem pH-Wert von 0,63 auf einen pH-Wert von 6,97 eingestellt, im Wasserstrahlvakuum eingedampft und getrocknet. Es verblieb ein Rückstand von 49,1 g eines grauen Feststoffes mit folgenden Daten:8.7 g (0.05 mol) of shikimic acid were added to 25.4 g of polyphosphoric acid (84% P 2 O 5 ) at a temperature of about 70 ° C. in such portions that the respective temperature increase in the reaction to 80- 85 ° C was limited. After a further reaction time of 4 hours at 100-110 ° C., the brown, easily stirrable mixture obtained was taken up in 100 ml of water, the solution was refluxed for a further 30 minutes and then treated hot with activated carbon. The light yellow solution obtained was treated with 48.4 g of 50% sodium hydroxide solution from a pH of 0.63 to a pH of 6.97 adjusted, evaporated in a water jet vacuum and dried. A residue of 49.1 g of a gray solid remained with the following data:
Gesamtphosphatgehalt: 19,2 %Total phosphate content: 19.2%
Gehalt an anorganischem Phosphat: 14,2 %Inorganic phosphate content: 14.2%
Phosphorylierungsgrad: 0,52Degree of phosphorylation: 0.52
Wassergehalt: 5,4 %Water content: 5.4%
Wirkstoffgehalt: 35,0 %Active substance content: 35.0%
2. Bestimmung der Wirksamkeit der Substanzen2. Determination of the effectiveness of the substances
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Substanzen wird bestimmt in Hinblick auf a) die Reduktion der Hydroxylapatitlöslichkeit (ALR), b) die Inhibierung des Hydroxylapatit-Kristallwachstums (KWI) und c) die Hemmung der Hydroxylapatit-Phosphationen-Austauschfähigkeit (PIA).The effectiveness of the substances according to the invention is determined with regard to a) the reduction in hydroxylapatite solubility (ALR), b) the inhibition of hydroxylapatite crystal growth (KWI) and c) the inhibition of the hydroxylapatite-phosphate ion exchange capacity (PIA).
2.1 Bestimmung der Reduktion der Hydroxylapatitlöslichkeit (ALR)2.1 Determination of the Reduction in Hydroxyapatite Solubility (ALR)
a) Blindversucha) Blind test
In ein bei 37 °C thermostatisiertes Reaktionsgefäß mit 300 ml entsalztem Wasser wurden 0,5 g Hydroxylapatitpulver (spez. Oberfläche 60 m2/g, Fa. Merck) gegeben. Der pH-Wert der Suspension wurde mittels einer automatischen Bürette, mit der Milchsäurelösung zugegeben werden kann, auf einen konstanten Wert von pH = 5 gehalten. Die zur pH-Stabilisierung verbrauchte Menge 0,1 m Milchsäurelösung wurde von einem Schreiber registriert. Der nach 2 Stunden registrierte Verbrauch an Milchsäure entsprach der Löslichkeit des unbehandelten Hydroxylapatit (Lu).0.5 g of hydroxylapatite powder (specific surface area 60 m 2 / g, from Merck) was placed in a reaction vessel thermostatted at 37 ° C. with 300 ml of demineralized water. The pH of the suspension was kept at a constant pH = 5 by means of an automatic burette with which lactic acid solution can be added. The amount of 0.1 M lactic acid solution used for pH stabilization was obtained from a writer registered. The lactic acid consumption registered after 2 hours corresponded to the solubility of the untreated hydroxylapatite (Lu).
b) Messungb) measurement
Die Messung wurde analog a) durchgeführt. Vor Zugabe des Hydroxylapatitpulvers wurden 30 mg des zu prüfenden Wirkstoffs aufgelöst. Der nach 2 Stunden registrierte Verbrauch an Milchsäure ensprach der Löslichkeit des behandelten Apatitpulvers (Lb).The measurement was carried out analogously to a). Before the addition of the hydroxyapatite powder, 30 mg of the active ingredient to be tested were dissolved. The consumption of lactic acid registered after 2 hours corresponded to the solubility of the treated apatite powder (Lb).
Die Reduktion der Hydroxylapatitlöslichkeit durch den Wirkstoff berechnet sich nachThe reduction in hydroxylapatite solubility by the active ingredient is calculated
ALR [%] = (Lu-Lb)/Lu * 100%ALR [%] = (Lu-Lb) / Lu * 100%
Die Ergebnisse der Messungen (ALR) sind in der Tabelle I aufgeführt.The results of the measurements (ALR) are listed in Table I.
2.2 Bestimmung der Inhibierung des Kristallwachstums von Hydroxylapatit (KWI)2.2 Determination of the Inhibition of the Crystal Growth of Hydroxyapatite (KWI)
a) Blindversucha) Blind test
In einem Reaktionsgefäß wurden 400 ml einer 0,0008 molaren Lösung von KH2PO4 und 45 ml einer 0,012 molaren Lösung von CaCl2 vorgelegt. Diese Lösung wurde durch Titration mit einer 0,05 molaren Lösung von KOH auf einen pH-Wert von 7,4 eingestellt. Nach Erhalt eines über mindestens 30 Minuten stabilen pH-Wertes wurden 100 mg Hydroxylapatitpulver (spez. Oberfläche 60 m2/g, Fa. Merck) zugegeben. Der pH-Wert der Suspension wurde mittels einer automatischen Bürette, mit der 0,05 m KOH-Lösung zugegeben werden kann, auf einem konstanten Wert von 7,4 gehalten. Die zur pH-Wert-Statisierung verbrauchte Menge 0,05 m KOH-Lösung wurde von einem Schreiber registriert. Der nach 2 Stunden registrierte Verbrauch an KOH-Lösung (Ku) entsprach der Bildung von Hydroxylapatit (Wachstum der Kristalle der Suspension). b) Messung400 ml of a 0.0008 molar solution of KH 2 PO 4 and 45 ml of a 0.012 molar solution of CaCl 2 were placed in a reaction vessel. This solution was adjusted to a pH of 7.4 by titration with a 0.05 molar solution of KOH. After obtaining a stable pH value for at least 30 minutes, 100 mg of hydroxyapatite powder (specific surface 60 m 2 / g, Merck) added. The pH of the suspension was kept at a constant 7.4 by means of an automatic burette, with which 0.05 m KOH solution can be added. The amount of 0.05 m KOH solution consumed for pH statization was recorded by a writer. The consumption of KOH solution (Ku) registered after 2 hours corresponded to the formation of hydroxylapatite (growth of the crystals of the suspension). b) measurement
Die Messung wurde analog a) durchgeführt. Vor Einstellung des pH-Werts wurden 6 mg des zu prüfenden Wirkstoffs aufgelöst.The measurement was carried out analogously to a). Before the pH was adjusted, 6 mg of the active ingredient to be tested were dissolved.
Der nach 2 Stunden registrierte Verbrauch an 0,05 m KOH-Lösung (Kb) entsprach der Bildung von Hydroxylapatit (Wachstum der Kristalle in der Suspension) unter dem Einfluß des Wirkstoffs.The consumption of 0.05 m KOH solution (Kb) registered after 2 hours corresponded to the formation of hydroxylapatite (growth of the crystals in the suspension) under the influence of the active ingredient.
Die Inhibierung des Kristallwachstums durch den Wirkstoff berechnet sich nachThe inhibition of crystal growth by the active ingredient is calculated
KWI [%] = (Ku-Kb)/Ku * 100%KWI [%] = (Ku-Kb) / Ku * 100%
Die Ergebnisse der Messungen (KWI) sind in Tabelle I aufgeführt. The results of the measurements (KWI) are listed in Table I.
2.3 Bestimmung der Hemmung der Phosphationenaustauschfähigkeit von Hydroxylapatit (PIA).2.3 Determination of the Inhibition of the Phosphate Ion Exchange Ability of Hydroxyapatite (PIA).
a) Blindversucha) Blind test
In ein Schüttelgefäß mit 250 ml eines mit Hydroxylapatit gesättigten Barbituratpuffers (pH = 7) wurde 1 g Hydroxylapatit (spez. Oberfläche 60 m2/g, Fa. Merck) gegeben. Die Suspension wurde anschließend 3 Tage bei 20°C zur Gleichgewichtseinstellung geschüttelt. Dann wurde 1 ml einer Na2HPO4-Lösung in Barbituratpuffer mit einer 32P-Aktivität von 10 μCi (1 mCi Na2HPO4 (Aktivität 200 Ci/Mol) in 100 ml Barbituratpuffer) zugegeben. Nach 3 Stunden wurde eine Probe gezogen, über ein Membranfilter filtriert und die Restaktivität A3n bestimmt. Die Hemmung der Phosphationen-Austauschfähigkeit des unbehandelten Hydroxylapatits1 g of hydroxylapatite (specific surface area 60 m 2 / g, from Merck) was placed in a shaking vessel with 250 ml of a barbiturate buffer saturated with hydroxylapatite (pH = 7). The suspension was then shaken for 3 days at 20 ° C. to establish equilibrium. Then 1 ml of a Na 2 HPO 4 solution in barbiturate buffer with a 32 P activity of 10 μCi (1 mCi Na 2 HPO 4 (activity 200 Ci / mol) in 100 ml barbiturate buffer) was added. After 3 hours a sample was taken, filtered through a membrane filter and the residual activity A 3n was determined. The inhibition of the phosphate ion exchange ability of the untreated hydroxyapatite
PIA [%] = (A3h/10μCi) * 100%PIA [%] = (A 3h / 10μCi) * 100%
betrug 20 %.was 20%.
b) Vorbehandlung des Hydroxylapatits mit Wirkstoffenb) pretreatment of the hydroxyapatite with active substances
400 mg des Wirkstoffs, gelöst in 10 ml Wasser, wurden mit 3 g Hydroxylapatitpulver (spez. Oberfläche 60 m2/g, Fa. Merck) und 20 ml eines mit Hydroxylapatit gesättigten Barbituratpuffers (pH = 7) 24 Stunden geschüttelt. Dann wurde der Hydroxylapatit über ein Membranfilter abfiltriert und 2 Stunden bei 50°C getrocknet. Messung400 mg of the active ingredient, dissolved in 10 ml of water, were shaken for 24 hours with 3 g of hydroxyapatite powder (specific surface area 60 m 2 / g, from Merck) and 20 ml of a barbiturate buffer saturated with hydroxylapatite (pH = 7). Then the hydroxyapatite was filtered off through a membrane filter and dried at 50 ° C. for 2 hours. Measurement
1 g des vorbehandelten Hydroxylapatits wurde in gleicher Weise wie unter a) angegeben untersucht. Aus dem Aktivitätsverlust der Lösung des vorbehandelten Hydroxylapatits wurde die Hemmung der Phosphationenaustauschfähigkeit PIA wie folgt berechnet.1 g of the pretreated hydroxyapatite was examined in the same way as indicated under a). From the loss of activity of the solution of the pretreated hydroxyapatite, the inhibition of the phosphate ion exchange ability PIA was calculated as follows.
PIA [%] = (A3h/10μCi) * 100%PIA [%] = (A 3 h / 10μCi) * 100%
Die Ergebnisse der Messungen (PIA) sind in Tabelle I aufgeführt. The results of the measurements (PIA) are shown in Table I.
3. Anwendungsbeispiele3. Examples of use
3.1 Zahnpasta3.1 toothpaste
Fällungskieselsäure 1) 18 Gew.%Precipitated silica 1) 18% by weight
Verdickungskieselsäure(pyrogen)2) 0,8 Gew.%Thickening silica (pyrogenic) 2) 0.8% by weight
Wirkstoff 1 1.0 Gew.%Active ingredient 1 1.0% by weight
Sorbit 17,5 Gew.%Sorbitol 17.5% by weight
Glycerin 17,5 Gew.%Glycerin 17.5% by weight
Carboxymethylcellulose3) 0,9 Gew.%Carboxymethyl cellulose 3) 0.9% by weight
Natrium-Laurylsulfat4) 2,0 Gew.%Sodium lauryl sulfate 4) 2.0% by weight
Natriumfluorid 0,22 Gew.%Sodium fluoride 0.22% by weight
Saccharin-Natrium 0,2 Gew.%Saccharin sodium 0.2% by weight
Aromaöle 1,0 Gew.%Aromatic oils 1.0% by weight
Wasser, Konservierungsmittel ad 100 Gew.%Water, preservative ad 100 wt.%
3.2 Mundwasser3.2 mouthwash
Ethylalkohol (96 Vol%) 10 Gew.%Ethyl alcohol (96% by volume) 10% by weight
Polyoxyethylensorbitanmonolaurat5) 0,4 Gew.%Polyoxyethylene sorbitan monolaurate 5 ) 0.4% by weight
Aromaöl 0,3 Gew.%Aroma oil 0.3% by weight
Sorbit (70 %ige wässr. Lsg.) 8,0 Gew.% p-Hydroxybenzoesäure-methylester 0,16 Gew.%Sorbitol (70% aqueous solution) 8.0% by weight methyl p-hydroxybenzoate 0.16% by weight
Wirkstoff 2 0,1 Gew.%Active ingredient 2 0.1% by weight
Saccharin-Natrium 0,1 Gew.%Saccharin sodium 0.1% by weight
Wasser, Farbstoffe ad 100 Gew.% 1) Sident(R)12DS, Fa. DegussaWater, dyes to 100% by weight 1) Sident (R) 12DS, from Degussa
2) Aerosil(R)200, Fa. Degussa2) Aerosil (R) 200, from Degussa
3) Relatin(R)l00 S8, Fa. Henkel KGaA3) Relatin (R) 100 S8, from Henkel KGaA
4) Texapon K1296, Fa. Henkel KGaA 4) Texapon K1296, from Henkel KGaA
5) Tween(R)20, Atlas Chemie 5) Tween (R) 20, Atlas Chemie
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