DE3855140T2

DE3855140T2 - Desinfizierende Zusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE3855140T2
Application number: DE3855140T
Authority: DE
Inventors: Robert D Kross; Carol A Zamojcin
Original assignee: Alcide Corp
Current assignee: Alcide Corp
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: PH31413A; IE940719L; CA1337587C; DE3855140D1; DK201788A; IE881116L; MX171177B; AU623555B2; FI881720A0; DK173835B1; NZ224231A; JP2755596B2; DK201788D0; AU603203B2; PH25912A; ATE135581T1; EP0565134B1; ATE97546T1; JPS6456612A; DE3885785T2

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Zusammensetzungen zum Desinfizieren von Substraten sowie auf Verfahren zum Herstellen und Verwenden von solchen Zusammensetzungen. Weiterhin bezieht sich diese Erfindung auf desinfizierende Zusammensetzungen, die als Mundhygienezusammensetzungen wie etwa als Mundwasser, Zahnpasta, Pastille, Kaugummi oder dergleichen brauchbar sind.

Hintergrund der Erfindung

Der Ausdruck "Desinfektionsmittel" wird in dieser Beschreibung verwendet, um im weitesten Sinn jede Substanz oder Zusammensetzung einzuschließen, die desinfiziert, keimfrei macht, desodoriert, sterilisiert oder Keime abtötet.
Die Verwendung von Chlorverbindungen in verschiedenen Arten von Desinfektionszusammensetzungen ist wohlbekannt. Chlorverbindungen, die zur Verwendung in dieser Hinsicht vorgeschlagen worden sind, schließen z.B. Natriumhypochlorit, das im ersten Weltkrieg als Wundenspülmittel verwendet wurde, und chlorierte Phenole, wie m-Chlorphenol, ein. Diese Verbindungen haben im Vergleich zu nichtchlorierten Phenolen eine erhöhte bakterizide Wirkung und in einigen Fällen verringerte Toxizität. So hat m-Chlorphenol einen Phenolkoeffizienten von 5,8 (S. Aureus) bis 7,4 (B. Typhosus). Andere Chlorverbindungen, die in gewisser Weise als Desinfektionsmittel brauchbar sindf schließen z.B. Chlorgas selbst, Chlordioxid, Chloramin T, Calciumhypochlorit (ein Standard desinfektionsmittel für Schwimmbäder), Chlorpicrin (ein Larvenvertilgungsmittel), Chloroform (ein Ausräucherungsmittel), Chlordan (ein Insektizid) und Chlormycetin (ein Antibiotikum) ein.
Insbesondere Chlordioxid hat sich als besonders wirksames Desinfektionsmittel erwiesen. Diese Verbindung ist ziemlich vielseitig und ist lange Zeit als Bleichmittel verwendet worden, so etwa beim Oxydieren der natürlichen farbenden Stoffe, die in Baumwolle, Holzpulpe und anderem faserigen Cellulosematerial vorhanden sind. Obwohl es eine oxidierende Wirkung hat, läßt Chlordioxid bei solchen Anwendungen dennoch das faserige Material unbeschädigt.
Besonders brauchbare desinfizierende Zusammensetzungen, die chiorhaltige Verbindungen einsetzen, sind in den U.S.-Patenten Nr. 4,330,531 und 4,585,482 offenbart. Diese Zusammensetzungen umfassen Chloritsalze wie Natriumchlorit in Kombination mit schwachen organischen Säuren wie Milchsäure, um besonders wirksame Desinfektionszusammensetzungen zu ergeben. Diese Zusammensetzungen sind brauchbar bei der topischen Behandlung von Hautkrankheiten wie Akne und in Zahnpasten.
Eine besonders häufige Krankheit ist Mastitis in Milchviehherden. Mastitis ist eine hochinfektiöse Krankheit, welche die Rindereuter befällt. Die von dieser Krankheit herrührenden Verluste der Milcherzeugung sind schwindelerregend. Zum Beispiel werden allein in den Vereinigten Staaten diese Verluste auf Hunderte Millionen Dollar geschätzt. Mastitis verringert nicht nur die Produktionsleistung von Hochleistungstieren sondern verkürzt auch die Dauer ihres produktiven Lebens.
Es ist wohl bekannt, daß Mastitis von Tier zu Tier übertragen wird. Es ist auch nachgewiesen, daß der einzige Übertragungsweg der Krankheit über die Zitzenöffnung geht. Zu den Bedingungen, die hauptsächlich für das häufige Auftreten von Mastitis verantwortlich sind, gehören schlechte Euterhygiene und physische Beschädigung der Zitzen. Melker und Tierärzte haben lange nach einer pflegenden und schützenden Zusammensetzung gesucht, die wirtschaftlich ist und auch leicht angewendet werden kann. Eine Zusammensetzung, die den normalen Zustand des Euters und der Zitzen verbessern würde und auch zur Verhinderung oder wirksamen Verringerung des Auftretens von Mastitis beitragen würde, würde dazu dienen, wesentlich sowohl die Produktion als auch die Dauer des produktiven Lebens einer Milchviehherde zu erhöhen.
Infektiöse Mastitis wird durch Mikroorganismen verursacht. Behandlungen des Standes der Technik wie die Verwendung von Sulfanilimid haben nur teilweise Erfolge bei der Bekämpfung der Krankheit gebracht, da solche Behandlungen nur gegen eine Art von Mikroorganismus, welcher Mastitis verursacht, aber nicht gegen andere Arten brauchbar sind. Da die Infektion gewöhnlich einen gemischten Charakter hat, folgt daraus, daß die Wirksamkeit von Medikamenten wie Sulfanilimid für alle praktischen Zwecke begrenzt ist.
Es ist auch vorgeschlagen worden, Penicillin zur Behandlung von Mastitis zu verwenden. Die Verwendung dieser Verbindung ist jedoch nicht erwünscht im Hinblick auf die hohen Kosten und die außerordentlichen Bedingungen, die zur Konservierung und Verwendung von Penicillin erforderlich sind.
Es ist im U.S.-Patent Nr. 3,222,252 vorgeschlagen worden, Mastitis mit einem Präparat zu behandeln, welches eine Mischung aus eßbaren, langsam trocknenden Ölen und schnell trocknenden Ölen zusammen mit einem Fettsäureester, einem hautberuhigenden Mittel, einem filmbildenden Mittel umfaßt. Es heißt, daß die Anwesenheit eines schnell trocknenden Öls in dem Präparat erforderlich ist, um die gewünschte filmbildende Eigenschaft zu ergeben. Größtenteils sind jedoch diese auf der Bildung eines Films basierenden Behandlungen von Mastitis erfolglos geblieben. Die Verwendung von bd und Peroxid in Verbindung mit Latexemulsionsfilmen hat zu anderen Problemen einschließlich einer Kontamination der Milch und Hautreizung geführt.
Obgleich Chlor freisetzende Verbindungen keimtötende und desodorierende Eigenschaften haben, macht ihr charakteristischer Geschmack und Geruch ihre Verwendung in Mundhygienezusammensetzungen wie Mundwässern unangenehm. Andere Mundhygienezusammensetzungen, von denen einige im Handel erhältlich sind, haben zwar einen angenehmen Geschmack, sind aber sowohl beim Verringern von Zahnbelag als auch bei der Bekämpfung von Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung unwirksam.
Die Suche nach neuen und verbesserten Mundhygienezusammensetzungen, die sowohl angenehm schmecken als auch wirksam sowohl Zahnbelag verringern als auch Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung bekämpfen, ist fortgesetzt worden. Diese Erfindung ist ein Ergebnis dieser Suche.
Die Verwendung von Zusammensetzungen, die Metallchlorit und eine schwache organische Säure wie Milchsäure umfassen, ist im U.S.-Patent Nr. 4,330,531 offenbart. Eine Chlordioxid freisetzende Verbindung bietet sich an, die Probleme, die mit der Verhinderung von Mastitis verbunden sind, wesentlich zu vermindern. Für diese Anwendung ist die Verwendung eines Geliermittels zum Erzeugen eines viskosen topischen Gels wesentlich. Die Viskosität wird benötigt für die geeignete Anhaftung an die Hautoberf läche während eines ausgedehnten Zeitraums.
Versuche in der Vergangenheit, ein brauchbares viskoses topisches Gel zu schaffen, welches Chlordioxid freisetzende Verbindungen enthält, sind nicht ganz erfolgreich gewesen.
Von den untersuchten Geliermitteln vereinigte keines die Eigenschaften, die für eine wesentliche Wirksamkeit erforderlich sind. Gele auf Kohlenhydratbasis verlieren ihre Viskosität bei höheren pH-Werten, da die alkalischen Chlorite die langen Polymerketten zerlegen. Anorganische Verdickungsmittel wie Bentonit-Tone nehmen an der Reaktion zwischen der Säure und Chlorit teil und neigen dazu, fädenziehende ungeeignete Gele zu bilden.
Die Suche nach einer viskosen topischen Gelzusammensetzung, die alkalische Chlorite zur Behandlung und Verhinderung von Krankheiten, Infektionen und Reizungen der Haut von Menschen und anderen Tieren aufnehmen kann, ist fortgesetzt worden. Diese Erfindung ist ein Ergebnis dieser Suche.

Aufgaben und Zugammenfassung der Erfindung

Demgemäß ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angegebenen Probleme des Standes der Technik zu vermeiden oder wesentlich zu vermindern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Mundhygiene zusammensetzungen bereitzustellen, die angenehm schmecken und dennoch wirksam Zahnbelag verringern und Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung bekämpfen.
Eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Verfahren zum Herstellen dieser Mundhygienezusammensetzungen bereitzustellen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Zusammenfassung der Erfindung und Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem Aspekt eine desinfizierende Mundhygienezusammensetzung zum Verringern von Zahnbelag und zum Bekämpfen von Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung bereit. Diese Zusammensetzung umfaßt (a) einen Geschmacksstoff, der für Mundhygienezusammensetzung annehmbar ist, (b) eine wäßrige Lösung, die eine geeignete Menge einer Protonensäure enthält, und (c) eine Menge eines Metallchlorits, so daß die Chloritionenkonzentration in Form von chloriger Säure nicht mehr als etwa 15 Gew.-% der Gesamtmenge der Chloritionenkonzentration beträgt. Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen keine Milchsäure.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen dieser desinfizierenden Mundhygienezusammensetzungen bereit. Dieses Verfahren umfaßt das Vermischen von (a) einem Geschmacksstoff, der für Mundhygienezusammensetzung annehmbar ist, (b) etwa 0,03 bis etwa 0,3 Gew.-% einer Chlordioxid freisetzenden Verbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und (c) einer geeigneten Menge einer organischen Säure mit einem pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2. Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen keine Milchsäure.
Ein Verfahren zum Verringern von Zahnbelag im Mund umfaßt das Behandeln des Mundes mit einer Zusammensetzung, welche umfaßt: (a) einen Geschmacksstoff, der für Mundhygienezusammensetzung annehmbar ist, (b) etwa 0,03 bis etwa 0,3 Gew.-% einer Chlordioxid freisetzenden Verbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und (c) einer geeigneten Menge einer organischen Säure mit einem pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2. Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen keine Milchsäure.
Die desinfizierenden Zusammensetzungen dieser Erfindung desinfizieren durch eine chlorige Säure erzeugende Zusammensetzung. Die Zusammensetzung umfaßt einen Geschmacksstoff, eine geeignete Menge einer Carbonsäure und eine geeignete Menge eines Metallchlorits. Die Chloritionenkonzentration in Form von chloriger Säure beträgt nicht mehr als etwa 15 Gew.-% der Gesamtmenge der Chloritionenkonzentration.
Die Mundhygieneformulierungen dieser Erfindung enthalten niedrige Konzentrationen von chlorige Säure erzeugenden Verbindungen, welche als Munddesinfektionsmittel außerordentlich wirksam sind. Diese Zusammensetzungen ergeben wirksame Mundwässer, Zahnpasten und andere Munddesinfektionszusammensetzungen ohne den starken, charakteristischen unangenehmen Geschmack von Chlor.
Die Mundhygienezusammensetzungen dieser Erfindung umfassen einen Geschmacksstoff, der zur Verwendung in einer Mundhygienezusammensetzung geeignet ist, eine geeignete Menge einer Carbonsäure und eine geeignete Menge eines Metallchlorits. Die Konzentrationen von Chlorit und Säure sind relativ niedrig und sind so, daß die Menge an Chlorit in Form von chloriger Säure nicht mehr als etwa 15 Gew.-% der gesamten Chloritionenkonzentration in Lösung beträgt. Typischerweise beträgt die Menge des Chlorits in Form von chloriger Säure nicht mehr als etwa 10 Gew.-% der gesamten Chloritionenkonzentration in Lösung.
Der Gewichtsprozentsatz von Chlorit und chloriger Säure kann aus der Dissoziationskonstante von chloriger Säure und der Menge der Wasserstoffionen in Lösung, die durch die teilweise Dissoziation der Carbonsäure erzeugt wurde, berechnet werden. So kann die Wasserstoffionenkonzentration [H&spplus;] in einer Lösung der Carbonsäure HA mit bekannter molarer Konzentration, deren Dissoziationskonstante KA ist, gemäß folgender Beziehung berechnet werden:
KA = [H&spplus;] [A&supmin;]/[HA]
Die gleiche Beziehung kann angewandt werden, um die relativen Konzentrationen von Chlorit und chloriger Säure zu berechnen, wobei die Dissoziationskonstante für chlorige Säure 1,1 x 10&supmin;² ist. Das heißt:
wobei die Wasserstoffionenkonzentration [H&spplus;] die Menge ist, die bereits durch die Dissoziation der bekannten Menge der Carbonsäure HA, bestimmt wurde. Diese Berechnung ist Fachleuten wohlbekannt.
Die Mundhygienezusammensetzungen dieser Erfindung ergeben eine metastabile chlorige Säure-Zusammensetzung, die aus relativ kleinen Mengen Chlorit und Säure gebildet ist. Diese Zusammensetzung kann Chlordioxid über einen langen Zeitraum in Mengen erzeugen, die eine fortdauernde Wirksamkeit ergeben. Wenn Chlordioxid gebildet wird, wandelt sich durch Wechselwirkung mit Wasserstoffionen, die weiterhin durch Dissoziation der Carbonsäure erzeugt werden, weiteres Chlont in chlorige Säure um.
Die Mundhygienezusammensetzungen dieser Erfindung unterscheiden sich deshalb von vielen Chlordioxid erzeugenden Zusammensetzungen des Standes der Technik, welche aus relativ hohen Konzentrationen von Chlorit und Säure bestehen. Chlordioxid enthaltende Zusammensetzungen des Standes der Technik wurden nicht als Mundwasser oder Zahnpasten verwendet und führen zu der raschen Umwandlung von chloriger Säure in Chlordioxid. Die Geschwindigkeit der Chlordioxidbildung hängt von der Summe des Quadrats der Konzentration von chloriger Säure und des Produkts der Konzentrationen von chloriger Säure und Chlorit gemäß der Gleichung ab:
siehe See Gordon; "the Chemistry of Chlorine Dioxide," Prog. Inorg. Chem. 15:201 (1972).
Somit hängt die Geschwindigkeit, mit der Chlordioxid gebildet wird, exponentiell von der Menge an Chloritionen, welche in chlorige Säure umgewandelt werden, und der vorhandenen Menge an Chloritionen ab.
In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung umfaßt die chlorige Säure erzeugende Zusammensetzung eine wäßrige Lösung, die im allgemeinen etwa 0,01 bis etwa 1, typischerweise etwa 0,02 bis etwa 0,5 und vorzugsweise etwa 0,03 bis etwa 0,3 Gew.-% Metallchlorit und eine geeignete Menge einer organischen Säure mit einem pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2 enthält. Der pH dieser Zusammensetzung beträgt im allgemeinen weniger als etwa 7, typischerweise von etwa 2,2 bis etwa 7,0.
In noch einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung können noch niedrigere Konzentrationen von Chlorit und Säure in der Zusammensetzung verwendet werden. Diese Zusammensetzungen umfassen eine wäßrige Lösung, die allgemein bis zu etwa 0,4 und typischerweise etwa 0,0001 bis etwa 0,03 Gew.-% Metallchlorit und eine geeignete Menge einer Säure mit einem pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2 enthält. Der pH der Zusammensetzung beträgt im allgemeinen weniger als etwa 7, typischerweise etwa 2,2 bis etwa 7,0.
In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist die Carbonsäure eine α-Hydroxycarbonsäure. In bevorzugten Ausführungsformen hat die α-Hydroxycarbonsäure die in Formel 1 in dieser Anmeldung gezeigte Struktur.
Gegebenenfalls können die Zusammensetzungen der Erfindung entweder eine geeignete Menge einer Verbindung, die vicinale Hydroxygruppen enthält, oder eine Menge eines wasserlöslichen Chlorids in einem signifikanten molaren Überschuß gegenüber dem Chlorit oder beides enthalten. Diese wahlweisen Bestandteile können die Bildung von Chlordioxid aus chloriger Säure erleichtern und sind somit in rasch desinfizierenden Zusammensetzungen nützlich, bei denen eine erhöhte Geschwindigkeit der Chlordioxidbildung erwünscht ist, wobei eine niedrige Konzentration von Chlorit und Säure beibehalten wird.
Das Metallchlorit, das in der vorliegenden Zusammensetzung brauchbar ist, kann allgemein als eine Chlordioxid freisetzende Verbindung beschrieben werden. Mit "Chlordioxid freisetzende Verbindung" ist jegliche Verbindung gemeint, die, wenn sie in geeigneter Weise behandelt wird, die Erzeugung von Chlordioxid infolge einer Änderung der Wertigkeitsstufe des Chloratoms von +3 zu +4 bewirkt. Wenngleich jegliche Chlordioxid freisetzende Verbindung verwendet werden kann, sind wasserlösliche Chlorite bevorzugt, weil sie leicht verfügbar und billig sind. Zu typischen wasserlöslichen Chloriten gehören Metallchlorite wie Alkalimetalichlorite und Erdalkalimetallchlorite. Natriumchlorit und Kaliumchlorit sind bevorzugt. Natriumchlorit ist besonders bevorzugt.
Zu den Geschmacksstoffen, die in den Zusammensetzungen dieser Erfindung brauchbar sind, gehören jegliche Geschmacksstoffe oder Gemische aus Geschmacksstoffen, die in Mundhygienezusammensetzungen annehmbar sind. Solche Geschmacksstoffe sind Fachleuten wohlbekannt und zu ihnen gehören l-Carvon (Minzegeschmack), Pfefferminzöl, Aspartame, Saccharin, Wintergrünöl, Zimtöl, Nelkenöl, Menthol, Thymol, Eukalyptöl, Sassafrasöl, Anisöl, Dextrose und Levulose und andere Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannte Geschmacksstoffe.
Der Ausdruck "Mundhygienezusammensetzung" soll jede Zusammensetzung umfassen, die im Mund zur Förderung der Mundhygiene verwendet wird. Diese Zusammensetzungen können in Form eines Mundwassers, einer Zahnpasta, eines Kaugummis, einer Pastille oder dergleichen vorliegen.
Diese Zusammensetzungen können in Form von wäßrigen Lösungen, wie in einer Mundwasserzusammensetzung, Gelen, wie in Zahnpasta oder Zahnpflegezusammensetzungen, Feststoffen, wie in Pastillen, oder mit Füllstoffen kombiniert, wie in einer Kaugummizusammensetzung, vorliegen.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können andere Zusätze, wie Chelatbildner (z.B. Na&sub4;EDTA) oder Konservierungsmittel (z.B. Natriumbenzoat), enthalten. Die Beschaffenheit und Menge der anderen Zusätze hängt von der Art der Mundhygienezusammensetzung und ihrem Einsatzzweck ab. Solche Zusätze sind Fachleuten wohlbekannt. Geeignete Penetriermittel, Adstringentien, Desodorantien und andere therapeutische oder vorbeugende Verbindungen können hinzugefügt werden. Zahnpflegemittel oder Zahnpastazusammensetzungen gemäß der Erfindung können auch Benetzungsmittel bzw. Feuchthaltemittel, Bindemittel, schaumerzeugende Mittel (sudsing agents), Schleif- und Poliermaterialien und Verdickungsmittel enthalten.
Die Menge der Chlordioxid freisetzenden Verbindung, die in dieser Zusammensetzung verwendet werden kann, kann allgemein etwa 0,01 % bis etwa 1%, typischerweise etwa 0,02% bis etwa 0,05% und vorzugsweise etwa 0,03% bis etwa 0,3%, bezogen auf das Gewicht, der gesamten Zusammensetzung (einschließlich des Anwendungsmediums), betragen.
Bei höheren Chloritionengehalten als etwa 0,5% kann die Konzentration der chlorigen Säure, die beim Vermischen mit einer Carbonsäure gebildet wird, über derjenigen liegen, die zur Bildung einer metastabilen Lösung von chloriger Säure erforderlich ist. Diese höheren Konzentrationen von chloriger Säure würden dazu führen, daß Chlordioxid durch den Abbau von chloriger Säure mit einer zu hohen Geschwindigkeit gebildet wird.
Jede Säure mit niedriger Toxizität kann in den Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden, so lange die oben beschriebenen Chloritionenkonzentrationsgrenzen und das Ausmaß der Umwandlung in chlorige Säure eingehalten werden. Vorzugsweise werden Carbonsäuren verwendet. Zu bevorzugten Carbonsäuren gehören Citronensäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Salicylsäure und Kohlensäure oder andere strukturell ähnliche Säuren, wie sie in Formel (1) nachstehend beschrieben sind: Formel I
R und R können gleich oder verschieden sein und können ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl, -CH&sub2;COOH, -CH&sub2;0H, -CHOHCOOH und -CH&sub2;C&sub6;H&sub5;.
Der pK dieser Carbonsäuren kann im allgemeinen etwa 2,8 bis etwa 4,2 und vorzugsweise etwa 3,0 bis etwa 4,0 betragen.
Die Menge der in diesen Zusammensetzungen verwendeten Carbonsäure sollte ausreichend sein, um den pH der Zusammensetzung auf weniger als etwa 7, typischerweise etwa 2,5 bis etwa 6, und vorzugsweise etwa 3,0 bis etwa 5,0 zu senken. Darüber hinaus kann diese Menge im allgemeinen etwa 0,01% bis etwa 3%, typischerweise etwa 0,5% bis etwa 2% und vorzugsweise etwa 0,1% bis etwa 1%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung (einschließlich des Anwendungsmediums), betragen.
Die in dieser Erfindung brauchbare Menge des Geschmacksstoffs kann in weiten Grenzen schwanken, im allgemeinen beträgt sie aber etwa 0,01 bis etwa 5, typischerweise etwa 0,02 bis etwa 2 und vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Eine geeignete Menge einer vicinalen Dihydroxy- oder Polyhydroxyverbindung kann ebenfalls zu den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugegeben werden. Die Verwendung solcher Zusammensetzungen macht es möglich, erfindungsgemäße Zusammensetzungen herzustellen, die in höheren pH-Bereichen rascher wirken. Die Verwendung dieser vicinalen Dihydroxyoder Polyhydroxyverbindungen gestattet auch die Verwendung von erf indungsgemäßen Zusammensetzungen, die eine Säurekonzentration enthalten, die viel niedriger ist als diejenige, die notwendig ist, wenn die vicinale Polyhydroxyverbindung, welche mindestens zwei vicinale Hydroxygruppen umfaßt, nicht vorhanden ist.
Vicinale Polyhydroxyverbindungen, welche mindestens zwei vicinale Hydroxygruppen enthalten, sind Fachleuten wohlbekannt und zu ihnen gehören Dextrose und andere Zucker, Glycerin, Sorbitol und Inositole. In anderen Ausführungsformen können Zucker mit vicinalen Hydroxygruppen in cis- Konfiguration, wie Galactose, Mannose und Ribose verwendet werden.
Die Verwendung solcher vicinaler Polyhydroxyverbindungen, insbesondere derjenigen mit cis-vicinalen Hydroxygruppen, in Verbindung mit der Chlordioxid freisetzenden Verbindung und Carbonsäure, führt zu einer synergistischen Zusammensetzung. Die vicinale Dihydroxy- oder Polyhydroxyverbindung katalysiert die Bildung von Chlordioxid aus chloriger Säure. Zum Beispiel wird die Bildungsgeschwindigkeit der aktiven Chlordioxideinheit unter Verwendung einer Zusammensetzung, die Natriumchlorit und Mandelsäure umfaßt, durch die Zugabe einer relativ unbedeutenden Menge einer vicinalen Polyhydroxyverbindung wesentlich erhöht. So erhöht die Verwendung von nur 0,1% Ribose in der Zusammensetzung die Bildungsgeschwindigkeit der aktiven Einheit wesentlich im Vergleich zu einer Zusammensetzung, die nur Natriumchlorit und eine der vorstehend erörterten organischen Säuren enthält.
Mit anderen Worten kann eine Zusammensetzung, welche die vicinale Polyhydroxyverbindung enthält, hergestellt werden, die im wesentlichen die gleiche anfängliche keimtötende Wirksamkeit in einem festgelegten Zeitraum hat wie eine Zusammensetzung, welche die vicinale Polyhydroxyverbindung nicht enthält, obwohl die Zusammensetzung, welche die Polyhydroxyverbindung enthält, wesentlich weniger organische Säure und Natriumchlorit enthält. Eine solche Aktivierung des Systems führt jedoch zu einem rascheren Verbrauch des Chloritions in der Zusammensetzung, so daß die keimtötende Wirkung in einem späteren Zeitraum geringer wäre. Die vicinalen Polyhydroxyverbindungen können in der Zusammensetzung auch einem weiteren Zweck dienen, insofern sie als Süßungsmittel wirken oder die Löslichkeit der Geschmacksstoffe erhöhen können.
Die Menge der vicinalen Polyhydroxyverbindung, die mindestens zwei vicinale Hydroxygruppen enthält, kann in weiten Grenzen schwanken, aber in der vorliegenden Erfindung werden im allgemeinen weniger als etwa 20%, typischerweise etwa 0,1% bis etwa 10% und vorzugsweise etwa 0,2% bis etwa 5%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung, verwendet.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Zusammensetzung einen großen Überschuß an Chloridionen in Form eines Alkalioder Erdalkalimetallsalzes enthalten. Der Überschuß kann ein etwa 10-facher bis etwa 100-facher Überschuß, bezogen auf das Gewicht, der Chloridionen gegenüber der Chloritionengesamtkonzentration sein. Große Überschüsse von Chloridionen in sauren Lösungen (unterhalb eines pH-Werts von etwa 7) führen zu einer beschleunigten Zersetzung des Chloritions über die Bildung von chloriger Säure unter Bildung von Chlordioxid. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in welcher eine rasche Desinfektion erforderlich ist, enthält die Zusammensetzung sowohl einen hohen Überschuß an Chloridionen als auch eine ausreichende Menge einer vicinalen Polyhydroxyverbindung, welche mindestens zwei vicinale Hydroxygruppen umfaßt.
Die Chlordioxid freisetzende Verbindung wird im allgemeinen vor der Verwendung von der organischen Säure getrennt gehalten, um eine vorzeitige Reaktion der Bestandteile zu vermeiden. Der Geschmacksstoff kann entweder mit der organischen Säure oder der Chlordioxid freisetzenden Verbindung oder mit beiden vereinigt werden, bevor diese zusammengemischt werden.
Die Mundhygienezusammensetzungen dieser Erfindung führen zu verbesserten bakteriziden, fungiziden, viruziden und Geschmackseigenschaften gegenüber gegenwärtig verfügbaren handelsüblichen Mundhygienezusammensetzungen und unterstützen die Verringerung von Zahnbelag.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen von desinfizierenden Mundhygienezusammensetzungen bereit. Dieses Verfahren umfaßt das Vermischen von: (a) einem Geschmacksstoff, der für Mundhygienezusammensetzung annehmbar ist, (b) etwa 0,03 Gew.-% bis etwa 0,3 Gew.-% einer Chlordioxid freisetzenden Verbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und (c) einer geeigneten Menge einer organischen Säure, die einen pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2 hat. Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen keine Milchsäure.
Durch Behandeln des Mundes mit einer Mundhygienezusammensetzung kann Zahnbelag verringert werden und Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung bekämpft werden. Die Zusammensetzung umfaßt (a) einen Geschmacksstoff, der zur Verwendung im Mund annehmbar ist (b) etwa 0,03 bis 0,3 einer Chlordioxid freisetzenden Verbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und (c) eine geeignete Menge einer or ganischen Säure mit einem pK von etwa 2,8 bis etwa 4,2. Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen keine Milchsäure.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentsätze in den Beispielen sowie in der Beschreibung und den Ansprüchen auf das Gewicht. BEISPIEL I
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Zahnpastazusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es wird eine aus zwei Teilen bestehende desinfizierende Zahnpastazusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, die eine erste Grundlagenpaste oder ein Grundlagengel und eine zweite Aktivatorpaste oder ein Aktivatorgel umfaßt.
Die Formulierungen der beiden Zahnpastateile auf einer Gewichtsprozent/Gewichtsprozent-Basis sind wie folgt: ZAHNPASTA Grundlage % Gew./Gew. Poly(sulfonsäure) [16% wäßrige Feststoffe] Natriumhydroxid, 1N Bentonit Natriumlaurylsulfat Titandioxid amorphes Siliciumdioxid Natriumchlorit Wasser Aktivator Glycerin Magnesiumaluminiumsilicat Hydroxyethylcellulose Äpfelsäure Geschmacksstoff, Wintergrün FD&C Blue # 1 (0,5%ige Lösung) Natriumbenzoat Natriumsaccharin Wasser q.s
Der pH der Zusammensetzung, die sich aus dem Gemisch von im wesentlichen gleichen Teilen der Grundlagen- und Aktivatorgele der vorstehenden Formulierung ergibt, beträgt etwa 4, 15.
Das Grundlagengel und das Aktivatorgel werden vorzugsweise vor der Verwendung getrennt gelagert, Z.B. in einer Zweikammertube. Die zwei Gele werden vorzugsweise unmittelbar vor der Verwendung in im wesentlichen gleichen Mengen vermischt und das Gemisch wird in der üblichen Weise als Zahnpasta verwendet. Alternativ dazu werden im wesentlichen gleiche Teile der Gele in den Mund gegeben und durch das Bürsten vermischt, wenn die Person seine bzw. ihre Zähne putzt.

BEISPIEL II

Dieses Beispiel erläutert die Eigenschaften von Zusammensetzungen, die Hydroxyethylcellulose als Geliermittel für Natriumchlorit bei der Herstellung einer Endzusammensetzung, die Natriumchlorit und Milchsäure umfaßt, verwenden.
Beispiel 1 wird wiederholt, aber es wird Hydroxyethylcellulose mit einem Gehalt von 2% anstelle des Polysulfonsäuresalzes verwendet, wobei das Natriumhydroxid ausgeschlossen wird. Dieses Gel hat über einen für den Handel annehmbaren Zeitraum keine Lagerstabilität. Das Cellulosegeliermittel depolymerisiert und verliert seine Viskosität.

BEISPIEL III

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines Mundwassers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine erste Lösung wird hergestellt durch Auflösen von 0,4 Gramm Natriumchlorit für technische Zwecke, 0,17 Gramm pulverisierte Na&sub4;EDTA 4H&sub2;O, 0,5 Gramm l-Carvon (Minzegeschmack) und der geeigneten Menge eines gelben Lebensmittelfarbstoffs in 500 Milliliter wäßriger Lösung. Eine zweite Lösung wird hergestellt durch Auflösen von 1,375 Gramm wasserfreier Citronensäure und der geeigneten Menge von FD&C Blue #1 in einer 500 Milliliter-Charge einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Glycerinlösung.
Die zwei Lösungen werden, vorzugsweise unmittelbar vor der Verwendung, in im wesentlichen gleichen Mengen vermischt und das Gemisch wird in der üblichen Weise als Mundwasser verwendet.

BEISPIEL IV

Dieses Beispiel erläutert ebenfalls die Herstellung eines Mundwassers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es wird eine erste wäßrige Lösung von 0,25% Natriumchlorit und 0,10% NAOH in entionisiertem Wasser hergestellt.
Eine zweite wäßrige Aktivatorlösung wird hergestellt aus 0,75% Äpfelsäure, 10,00% Glycerin USP, 0,05% Natriumbenzoat, 0,50% Equal (Aspartame, das mit Dextrose- und Maisstärkezuckersirup-Feststoffen verdünnt ist), 0,03% FD&C Blue #1 (0,3%ige Lösung) und 0,40% Wintergrüngeschmack (BBA), in entionisiertem Wasser.
Die zwei Lösungen werden vorzugsweise unmittelbar vor der Verwendung in im wesentlichen gleichen Mengen vermischt und das Gemisch wird in der üblichen Weise als Mundwasser verwendet.

BEISPIEL V

Dieses Beispiel veranschaulicht die Fähigkeit einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Zahnbelag zu verringern und Zahnfleischentzündung und Wurzelhautentzündung zu bekämpfen.
Erfindungsgemäße Mundwasserzusammensetzungen wurden in einem fünftägigen Zahnbelagsverringerungstest mit dreifachem Wechsel verwendet. In diesem Test wurden 18 Personen in drei Gruppen von jeweils sechs Personen eingeteilt. Die Zähne jeder Person wurden unmittelbar vor dem Beginn jedes 5-Tage- Zeitraums abgeschabt, so daß sie frei von Zahnbelag waren.
Jede Gruppe wurde drei 5-Tage-Zeiträumen einer Behandlung mit den folgenden Formulierungen unterzogen: (a) Placebo, (b) geringwirksame Mundwasserformulierung und (c) hochwirksame Mundwasserformulierung. Die Abfolge der Behandlungen pro Gruppe wurde durch den Zufall bestimmt. Während des 5- Tage-Zeitraums spülten die Personen mit der Formulierung zweimal täglich, d.h. am Morgen und am Nachmittag. Die Personen putzten ihre Zähne nicht und führten auch keine anderen Mundhygienemaßnahmen durch. Das gleiche Behandlungsverfahren wurde bei allen drei Formulierungen befolgt. Nach jedem 5-Tage-Zeitraum wurden die Zahnbelagwerte durch einen modifizierten Quigley-Hein-Index bestimmt.
Das Placebo war so formuliert, daß es im wesentlichen die gleiche wahrgenommene Acidität wie die anderen beiden Formulierungen hatte. Die Placebo-Formulierung umfaßte eine wäßrige Lösung von 0,27% Citronensäure, 0,08% Natriumchlorid, 0,5% l-Carvon, 0,09% FD&C Green #3 (5000 ppm-Lösung), 0,03% FD&C Yellow #5 (5000 ppm-Lösung) und 5,0% Glycerin.
Die Zusammensetzungen wurden in zwei Teilen, A und B formuliert. Gleiche Volumina der beiden Teile wurden unmittelbar vor dem Spülen vermischt. Die prozentualen Zusammensetzungen der Teile A und B der hochwirksamen und geringwirksamen Formulierungen waren wie folgt: Bestandteil hohe Wirksamkeit geringe Wirksamkeit Teil A Natriumchlorit (79%) l-Carvon FD&C Green #3 (5000 ppm-Lösung) 1 N Natriumhydroxid Teil B Äpfelsäure Natriumbenzoat Glycerin FD&C Yellow #5 (5000 ppm-Lösung)
Die unten aufgeführten durchschnittlichen Zahnbelagwerte der Personen zeigen, daß die Mundwasserzusammensetzungen dieser Erfindung eine wesentliche Verringerung des Zahnbelags bewirkten. Wert (Durchschnitt) % Verringerung Placebo geringe Wirksamkeit hohe Wirksamkeit

BEISPIEL VI

Es wurde die mikrobicide Wirksamkeit des hochwirksamen Mundwassers (0,32% Natriumchlorit - Teil A; 0,75% Äpfelsäur - Teil B) in Beispiel V gegenüber der von 0,2% Chlorhexidindigluconat bestimmt. Die 0,2% Chlorhexidindigluconatlösung ist der empfohlene Standard zur Bewertung anderer Keimtötungsmittel für die Mundhygiene. Das eingesetzte Verfahren beruhte auf dem Verfahren im FDA OTC Oral Health Care Monograph (Federal Register, Band 47, Nr. 101, 25. Mai 1982, Seiten 22890-22900). Die Testorganismen waren:
Candida albicans ATCC 18804 (American Type Culture Collection, Rockville, Md.)
Actinobacillus actinomycetemcomitans Forsyth Clinic Isolate # Y4
Streptococcus mutans ATCC 25175.
Die Mikroorganismen wurden in Hirn-Herz-Infusion (Brain Heart Infusion) gezüchtet und an zwei aufeinanderfolgenden Tagen bei 37ºC in Subkultur gehalten. Zwei Milliliter einer 50:50 Mischung jedes Testorganismus in sterilem fötalen Kälberserum wurde zu acht Milliliter der Mundwasserformulierung zugegeben und Dreifach-Aliquots der beimpften Testformulierung wurden nach 30 und 60 Sekunden für die Subkultur entnommen. C. albicans wurde aerob gezüchtet und subkultiviert; alle anderen Organismen anaerob. Die hochwirksamen Testlösungen wurden zuerst in flüssigem Thioglycolat-Medium neutralisiert und weiterhin in dem Plattenzähl-Agar neutralisiert. Die Chlorhexidindigluconat-Kontrollösungen wurden nur in dem Auszähl-Agar neutralisiert. Die erhaltenen Ergebnisse waren wie folgt: Formulierung Test-organismus durchschnittliche logarithmische Verringerung der Mirkoben hochwirksame Formulierung Chlorhexidin-digluconat C. albicans Actinobacillus Strep. mutans
* Mittelwert von drei Ergebnissen.
Die hochwirksame Formulierung weist eine mikrobizide Wirkung auf, die gleich oder größer ist als die von Chlorhexidindigluconat mit einem Gehalt von 0,2%.
Diese Angaben über die mikrobizide Wirkung weisen eindeutig darauf hin, daß diese Formulierungen nicht nur bei der Verringerung der Zahnbelagbildung hilfreich sind, sondern auch das Entstehen und die Schwere einer Zahnfleischentzündung und anderer damit verbundener Erkrankungen des Mundes, wie Wurzelhautentzündung, welche zu einem möglichen Zahnverlust führen könnte, hemmen würde.

Claims

1. Zusammensetzung zum Desinfizieren eines Substrats, umfassend zwei Teile, worin der erste Teil eine wäßrige Lösung oder ein Gel, enthaltend eine geeignete Menge einer Protonensäure, umfaßt; und worin der zweite Teil eine wäßrige Lösung oder ein Gel, enthaltend ein Metallchlorit, umfaßt, so daß, wenn die Teile kombiniert werden, die Chloritionenkonzentration in Form von chloriger Säure nicht mehr als 15 Gew.-% der Gesamtmenge der Chloritionenkonzentration beträgt, mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung im wesentlichen keine Milchsäure enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,01 bis 0,5 Gew.-% Metallchlorit, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,03 bis 0,3 Gew.-% Metalichlorit, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,02 bis 0,05 Gew.-% Metalichlorit, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Metallchlorit Natriumchlorit ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,01 bis 3 Gew.-% Protonensäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,5 bis 2 Gew.-% Protonensäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung 0,1 bis 1 Gew.-% Protonensäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Protonensäure eine organische Säure mit einem pK von 2,8 bis 4,2 ist, worin der pH der Zusammensetzung 2,2 bis 7,0 beträgt.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, worin die organische Säure gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Citronensäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Salicylsäure und Kohlensäure.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche weiterhin einen Geschmacksstoff umfaßt.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, worin der Geschmacksstoff gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus l-Carvon, Aspartame, Saccharin, Pfefferminzöl, Wintergrünöl, Zimtöl, Nelkenöl, Menthol, Thymol oder Eukalyptol.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend mindestens einen 10-fachen molaren Überschuß eines wasserlöslichen Chloridions, bezogen auf die Gesamtkonzentration des Chioritions.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Verbindung, die mindestens zwei vicinale Hydroxygruppen enthält.

15. Verfahren zum Herstellen einer desinfizierenden Zusammensetzung, umfassend das Vermischen von zwei Teilen,