DE2727150C2

DE2727150C2 - Den pH-Wert in der Mundhöhle erhöhendes Präparat

Info

Publication number: DE2727150C2
Application number: DE2727150A
Authority: DE
Inventors: Israel Prof. Smithtown N.Y. Kleinberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-18
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1986-08-21
Also published as: GB1579974A; IE45390L; CA1086653A; LU77563A1; FR2362634A1; NZ184396A; DK270577A; US4154813A; AU2593377A; BE855658A; DE2727150A1; IT1078339B; IE45390B1; JPS6259093B2; AU515028B2; NL7706690A; ZA773318B; FR2362634B1; JPS5326331A

Description

gewonnen, deren Speichelfluß durch einen Paraffinblock angeregt wurde. Die Speichelproben können vor oder nach Entfernung der Sedimente zusammengegeben werden.

Das natürliche auftretende, wirksame oligomere Peptid im Speichel zeigt eine Glycin-Glycin-Lysin-Arginin-Anordnung mit Amino- und Carboxyl-Endgruppen. Diese Verbindung wurde mittels bekannter Verfahren synthetisch hergestellt; sie ist geeignet für die erfindungsgemäßen Zwecke und wurde insbesondere als Mittel zur Anhebung des pH-Wertes eingesetzt Da diese Verbindung natürlich auftritt, wird sie bevorzugt; oligomere Peptide mit zwei oder mehr Arginin-Einheiten können sich jedoch als noch wirksamer erweisen.

Das Arginin enthaltende Peptid dringt rasch in den Zahnbelag und in die Bakterien selbst ein. Das oligomere Peptid wird dort, geschützt vor Verdünnung, gelagert und bildet eine potentielle Quelle für alkalisches Material, das der durch Kohlehydrate ausgelösten Säurebildung entgegenwirken kann. Aufgrund dieser Lagerfähigkeit kann das erfindungsgemäß verwendete, den pH-Wert anhebende Polypeptid üblichen Zahnpflegemitteln, wie Zahnpasta, Zahnpulvern, Mundspülmitteln und dergl. zugesetzt werden. Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zahnmittels kann dieses also zum größten Teil aus einem Zahnpflegemittel bestehen.

Es wurde außerdem gefunden, daß das erfindungsgemäß verwendete oligomere Peptid selbst dann wirksam den pH-Wert anhebt, wenn es gleichzeitig mit Kohlehydraten, die durch die Bakterien des Zahnbelags in Säure umgewandelt werden, in den Mund gelangt. Setzt man also kohlehydrathaltigen Substanzen dieses Mittel zur Anhebung des pH-Wertes zu, so kann man wirkungsvoll die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers gegenüber Karies ergänzen.

Die erfindungsgemäß verwendeten oligomeren Peptide sind besonders geeignete Zusatzstoffe für Lebensmittel, da viele von ihnen — insbesondere die erfindungsgemäß bevorzugte Verbindung — natürlich auftreten. Sie sind wärmefest, geschmack- und geruchlos und in Mengen löslich, die über der wirksamen Menge liegen. Auch ist das Aussehen in der angewendeten Form zufriedenstellend. Nach einer speziellen Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung also zum größten Teil aus einem Lebensmittelprodukt.

Die im Munde von karies-anfälligen und karies-freien Personen herrschenden Unterschiede in den pH-Werten können auf ein Minimum reduziert werden, indem man den anfälligen Personen das erfindungsgemäße Mittel zur Anhebung des pH-Wertes zuführt. Die Wirkung hängt von der Menge des verwendeten oligomeren Arginin-Peptids ab und liegt zwischen etwa 0,05 und etwa 3 Millimol.

Von besonderem Interesse ist das Zusammenwirken des erfindungsgemäß verwendeten Mittels zur Anhebung des pH-Wertes und Fluoridionen. Durch kleinere Mengen an Fluoridionen, z. B. etwa 5 ppm, wird die Löslichkeit der Zähne allgemein reduziert. Außerdem inhibieren die Fluoridionen das Absinken des pH-Wertes, wenn dieser unter etwa 5 fällt. Etwa 5 ppm Fluorid bewirken, daß der pH-Wert bei hohen Zuckerkonzentrationen nicht auf 4,8 sinkt, sondern auf 5,1 gehalten wird. Dies ist etwa die oberste Grenze, bis zu der Fluoridionen allein den pH-Wert anheben können. Ist jedoch außerdem ein Mittel zur Anhebung des pH-Wertes anwesend, bleibt die Wirkung des Fluorid auf den pH-Wert bestehen, dieser kehrt darüberhinaus rascher wieder auf eine sichere Höhe zurück als in Abwesenheit dieses Mittels.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wurden folgende Versuche durchgeführt:

Für jeden Versuch wurden drei Teströhrchen (1Ox 75 mm) verwendet, die jeweils 0,2 ecm einer Lösung von 8,4 Millimol Glucose in Wasser enthielten. Weiterhin wurden in die Teströhrchen gegeben: Versuch I — 0,2 ecm gesammelte Speichelproben; Versuch II — 0,2 ecm einer Lösung, die 9,9 Millimol des oligomeren Peptids Glycin-Glycin-Arginin enthielt; Versuch III — 0,2 ecm einer Lösung, die 9,9 Millimol Arginin enthielt; Versuch IV — 0,2 ecm destilliertes Wasser.

Anschließend wurden in jedes Röhrchen 0,2 ecm einer wäßrigen Suspension der im Mund auftretenden Bakterien (Verhältnis 50 :50) gegeben. Dann wurden die Röhrchen bei 37° C in ein Wasserbad gestellt. Die pH-Werte wurden nach 0 Minuten, d. h. nach Zugabe der Bakterien, sowie nach 15,30,45,60,90,120,180 und 240 Minuten bestimmt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Versuch I
Versuch II
Versuch III
Versuch IV

Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß Speichel und ein Arginin-Zusatz das Absinken des pH-Werte in Anwesenheit von Kohlehydraten verlangsamen. Es ist auch ersichtlich, daß ein Arginin enthaltendes oligomeres Peptid wirksamer ist als Arginin allein. Bei ähnlichen Experimenten wurde das Absinken des pH-Wertes von einem Arginin enthaltenden oligomeren Peptid wesentlich stärker beeinflußt als von Speichel oder Arginin allein, und außerdem stieg der pH-Wert wieder auf seinen ursprünglichen Stand oder höher.

Aus der Identifizierung des Faktors, der eine Anhebung des pH-Wertes bewirkt, ergeben sich zahlreiche andere Anwendungsgebiete, für die die Arginin enthaltenden oligomeren Peptide geeignet sein könnten. Sie können zur Regelung vieler Verfahren eingesetzt werden, bei denen Mikroorganismen eine Rolle spielen, z. B. bei der bakteriellen Fermentation, der Herstellung von Wein, Antibiotika oder Zitronensäure.

Zeit, Minuten	15	30	45	60	90	120	180	24C
0	6,2	5,9	6,1	6,3	6,4	6,5	6,6	6,6
7,4	6,8	6,6	6,4	6,6	6,6	6,7	7,2	7,6
7,4	5,8	5,4	5,2	4,9	5,0	5,0	5,3	5,8
7,3	5,8	5,2	4,9	4,7	4,6	4,5	4,5	4,5
7,3

Claims

Patentanspruch:

Den pH-Wert in der Mundhöhle erhöhendes Präparat, enthaltend als Wirkstoff etwa 0,05 bis etwa 3 Millimol eines oligomeren Peptides mit 2 bis 4 Aminosäureeinheiten, von denen wenigstens eine eine Arginin-Einheit ist, und gegebenenfalls eine gegen Karies wirksame Menge an Fluoridionen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf zwei allgemein anerkannten Feststellungen: Erstens ist das Auftreten von Karies wahrscheinlicher, wenn der pH-Wert des Mundes unter einen bestimmten kritischen Wert sinkt, wobei eine Abhängigkeit von der Resistenz des betreffenden Menschen und der Dauer, wie lange dieser kritische Wert unterschritten wird, besteht Zweitens wurde festgestellt, daß Speichel vor den erwähnten, Karies verursachenden Faktoren schützen kann, indem er unter anderem den oralen pH-Wert heraufsetzt

Es ist seit langem bekannt, daß durch die Anwesenheit von größeren Mengen an Kohlehydraten im Mund — insbesondere von Zucker — die Bedingungen begünstigt werden, unter denen der Zanbelag einen sauren pH-Wert zeigt Die Mikroflora des Zahnbelags bildet Säure aus exogenem oder endogenem Kohlehydrat. Es wurde beobachtet, daß sich diese Säureproduktion ausgleichen läßt, indem man alkalische Substanzen erzeugt, die die aus den Kohlehydraten entstandenen kariogenen Säuren neutralisieren und den pH-Wert der Zahnoberflächen wieder über den Wert hinaus ansteigen lassen, bei dem Karies auftritt.

In der US-PS 39 32 608 werden Lebensmittelprodukte beschrieben, die aufgrund eines Zusatzes von einem Alkalimetall-Lysinphosphat, einem Erdalkalimetall-Lysinphosphat oder den entsprechenden Diphosphaten einen kariostatischen Effekt aufweisen sollen. Eine Beeinflussung des pH-Wertes in der Mundhöhle des Verbrauchers ist dabei weder beschrieben noch glaubhaft gemacht worden.

Durch die vorliegende Erfindung soll nun die Möglichkeit geschaffen werden, die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers gegenüber Karies zu verbessern, die durch kariogene, die Zähne angreifende Säuren hervorgerufen wird. Weiterhin soll die natürliche Schutzfunktion des Speichels ersetzt oder ergänzt werden, wenn diese durch eine Atrophie der Speicherdrüsen oder durch andere Schaden, die die Speichelabsonderung oder den vom Speichel ausgeübten Schutz beeinträchtigen, gestört ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Ersatzes oder einer Ergänzung für den vor Karies schützenden Teil des Speichels.

Weiterhin soll das Auftreten von Karies bei anfälligen Personen herabgesetzt oder vermieden werden, indem man geeignete, den pH-Wert regelnde Verbindungen oder Vorläufer dieser Verbindungen zuführt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein den pH-Wert in der Mundhöhle erhöhendes Präparat, das als Wirkstoff etwa 0,05 bis etwa 3 Millimol eines oligomeren Peptides mit 2 bis 4 Aminosäureeinheiten, von denen wenigstens eine eine Arginineinheit ist, und gegebenenfalls eine gegen Karies wirksame Menge an Fluoridionen enthält.

Es wurde beobachtet, daß Zahnbelag »plaque«, d. h. das fest an den Zahnoberflächen haftende, schwammige, organische Material, Moleküle von bestimmte; Größe und Form in seine Matrix aufnimmt. Die Oligomeren von Peptiden gehören zu den Verbindungen, die in den Zahnbelag eindringen können. Es hat sich gezeigt, daß diese Verbindungen in die im Mund anwesenden Bakerien eindringen können. Es wurde weiter gefunden, daß das Material, das am wirkungsvollsten der durch große Mengen an Kohlehydraten, insbesondere Zucker, gebildeten Säure entgegenwirkt, die Aminosäure Arginin ist. Überraschenderweise wurde auch gefunden, daß ein oligomeres Peptid mit 2 bis 4 Aminosäure-Einheiten, von denen eine oder mehrere aus Arginin bestehen, den pH-Wert

des Mundes sogar noch wirksamer auf einen nicht-kariösen Wert anheben kann. S

Die durch einen sauren pH-Wert verursachte Karies tritt praktisch ausschließlich dann auf, wenn genügend

lange ein pH-Wert von etwa 5 oder 5,1 vorliegt; nur in ganz seltenen Fällen ist das Auftreten von Karies bei

einem pH-Wert von 6,1 oder mehr zu beobachten. [

Wii.'lange der Zahnschmelz einem pH-Wert von weniger als etwa 5 ausgesetzt sein muß, ist zwar von Mensch ζ

zu Mensch verschieden, aber es konnten doch gewisse allgemein gültige Regeln festgestellt werden.

Es kann von zwei Wirkungsarten ausgegangen werden. Im ersten Falle wird der Mund einer begrenzten Menge an fermentierbarem Kohlehydrat — im allgemeinen Zucker — ausgesetzt, und die Bakterien im Zahnbelag wandeln das Kohlehydrat in Säuren um, vorwiegend in Essigsäure, Milchsäure und Propionsäure. Der pH-Wert sinkt in dem Maße, in dem die genannten Säuren gebildet werden, während gleichzeitig eine langsame, entgegenwirkende Erzeugung alkalischer Amine stattfindet, indem bestimmte Peptide oder Proteine Aminosäuren abgeben, die durch andere orale Bakterien decarboxyliert werden. Diese beide, gegeneinander wirkenden Reaktionen treten mit solchen Geschwindigkeiten auf, daß im allgemeinen innerhalb von etwa 5 bis 15 Minuten der für Karies günstige pH-Wert erreicht ist, wenn nicht ein den pH-Wert anhebender Faktor, wie Arginin und seine Vorläufer, anwesend ist, auf den die oralen Bakterien so einwirken, daß das Absinken des pH-Wertes verlangsamt und innerhalb von etwa 45 Minuten bis 1 Stunde — abhängig von dem jeweiligen Mund — wieder ein normaler pH-Wert erzielt wird.

Im zweiten Falle sind größere Mengen an fermentierbaren Kohlehydraten über längere Zeiträume vorhanden. Hierbei sinkt der pH-Wert des Mundes unter 5, und die Zähne werden nach etwa 15 Minuten von Karies angegriffen. Der niedrige pH-Wert bleibt solange bestehen, wie ein Überschuß an fermentierbaren Kohlehydraten verfügbar ist, und dies kann 2 Stunden oder länger dauern. Dabei treten wesentlich stärkere Karies-bildende Bedingungen auf, aber die Dauer des Angriffs ist kürzer, wenn ein Faktor oder Mittel zur Anhebung des pH-Wertes anwesend ist.

Mit Speichelproben wurden Versuche in vitro durchgeführt. Die Speichelproben wurden von Spendern