УЛУЧШЕННАЯ ФЕРМЕНТОМ ПЛЕНКА ДЛЯ ОСВЕЖЕНИЯ ДЫХАНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A61K8/72 A61K8/66 A61Q11/02 

Данное изобретение относится к орально потребляемой пленке для высвобождения в ротовую полость веществ, освежающих дыхание, и, в частности, к потребляемой пленке, имеющей улучшенные характеристики освежения дыхания за счет наличия ферментов, включенных в пленку.

Дурной запах изо рта (Halitosis) - технический термин для обозначения неприятного запаха при дыхании - представляет собой нежелательное состояние. Неприятный запах изо рта появляется, когда бактерии ротовой полости разлагают протеины, частицы пищи и продукты распада слюны. Язык с его бороздками и обширной площадью поверхности сосочков задерживает значительные количества пищи и частиц, которые обеспечивают питанием и субстратом большую популяцию бактерий. В условиях низкого уровня кислорода бактерии образуют летучие соединения с неприятным запахом серы (VSC), такие как сероводород и метилмеркаптаны.

Бактерии благоденствуют на языке. Большей частью бактерии представляют собой часть защитного биологического покрытия, предоставляющего им защиту от большинства воздействий. Немногие люди чистят свой язык после чистки зубов, даже несмотря на то что было показано, что здесь могут быть обнаружены до 50 процентов бактерий ротовой полости. Дополнительно, для многих людей чистка или выскабливание языка затруднены из-за рвотного рефлекса. Таким образом, немеханическая очистка языка весьма желательна для тех, кто не может ее осуществлять при помощи механического приспособления.

В технологии известно использование потребляемых водорастворимых или диспергируемых в воде пленок, приспособленных к разрушению в ротовой полости, указанные пленки включают ароматические добавки для высвобождения добавок, освежающих дыхание, чтобы замаскировать или уменьшить неприятный запах при дыхании, вызванный бактериями. Например, заявка PCT WO 00/18365 раскрывает освежающую дыхание пленку, приспособленную к растворению в ротовой полости потребителя, пленка включает водорастворимый полимер, такой как пуллулон или гидроксиметилцеллюлоза, и эфирное масло, выбираемое из тимола, метилсалицилата, эвкалиптола и ментола.

В патенте США 4713243 раскрывается пленка, предназначенная для высвобождения лечебных добавок в ротовую полость, состоящая из водорастворимой полимерной матрицы из гидроксипропилцеллюлозы, гомополимера этиленоксида, пленка включает фармацевтически эффективное количество лекарственного средства для лечения периодонтита.

Патент США 5354551 раскрывает водорастворимую предварительно разделенную на разовые дозы пленку, содержащую традиционные компоненты зубной пасты и разработанную с разбухающими полимерами, такими как желатин или кукурузный крахмал, в качестве пленкообразующих агентов, которые расщепляются при применении в ротовой полости с высвобождением добавок, включенных в пленку.

Патент США 6177096 раскрывает композицию для использования в ротовой полости, включающую лечебные и/или освежающие дыхание добавки, изготовленную из водорастворимого полимера, такого как гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и полиспирт, такой как глицерин, полиэтиленгликоль.

Хотя водорастворимые применяемые пленки известного уровня техники обеспечивали полезные свойства для освежения дыхания, технология постоянно ищет пути для усиления этих полезных свойств.

В соответствии с настоящим изобретением раскрывается композиция орально потребляемой пленки для высвобождения в ротовую полость агентов, эффективных для уменьшения неприятного запаха при дыхании, где эффективность пленки в устранении неприятного запаха в значительной мере увеличена за счет включения фермента в матрицу пленки.

Ферменты представляют собой белки с четвертичной структурой, и их структура, функция и стабильность чувствительны к условиям обработки и химическим условиям, и они часто денатурируют в таких условиях как, например, повышенные температуры, что подразумевает температуры значительно выше 45°С. Таким образом, оказалось неожиданным, что фермент протеаза, включенный в матрицу пленки, приспособленной распадаться в условиях ротовой полости, сохраняет свою протеолитическую активность в ходе получения пленки при повышенных температурах и времени обработки, которые включает способ получения пленки.

Пленка по настоящему изобретению включает пищевую водорастворимую или разрушаемую пленку, содержащую фермент, действующий против неприятного запаха. Эта пленка может дополнительно включать воду, дополнительные агенты, образующие пленку, флаворанты, пластификаторы, другие агенты против неприятного запаха, эмульгаторы, красители, подсластители и ароматизаторы.

Ферменты

Ферменты, используемые в осуществлении настоящего изобретения, включают ферменты, полученные из продуктов природных плодов, хорошо известные белковые соединения класса протеаз, разрушающие или гидролизирующие белки (протеазы), другие используемые ферменты включают липазы (lapases), глюкоамилазы и карбогидразы.

Протеолитические ферменты получают из природных источников или за счет деятельности микроорганизмов, имеющих источник азота и источник углерода. Примеры протеолитических ферментов, используемых в способе настоящего изобретения, включают папаин, бромелайн, химотрипсин, фицин и алкалазу. Ферменты включают в композиции пленки по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5 мас.% и предпочтительно от примерно 0,2 до примерно 2 мас.%.

Папаин, получаемый из белесоватого латекса дерева папайи, представляет собой протеолитический фермент, предпочтительный для использования в способе по настоящему изобретению, и входит в состав матрицы пленки по настоящему изобретению в количестве от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% и предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 5 мас.%, такой папаин имеет активность от 150 до 939 MCU на миллиграмм, как определено по пробе на свертывание молока Biddle Sawyer Group (см. J.Biol.Chem., vol.121, pages 737-745).

Дополнительные ферменты, которые могут быть выгодно использованы в исполнении настоящего изобретения, включают белковые вещества класса протеаз, которые разрушают или гидролизуют белки (протеазы). Такие протеолитические ферменты получают из природных источников или за счет деятельности микроорганизмов, имеющих источник азота и источник углерода. Примеры альтернативных протеолитических ферментов, используемых в способе настоящего изобретения, включают бромелайн, химотрипсин, фицин и алкалазу.

Дополнительный фермент, который могут вводить в рецептуру индивидуально или в смеси с ферментом протеазы папаином, представляет глюкоамилаза. Глюкоамилаза представляет собой осахаривающую глюкоамилазу, получаемую из Aspergillus niger, культивируемого ферментацией. Этот фермент может гидролизовать как альфа-D-1,6-глюкозидные точки ветвления, так и альфа-1,4-глюкозидные связи глюкозилолигосахаридов. Продукт по настоящему изобретению содержит примерно от 0,001 до 2% карбогидразы и предпочтительно от примерно 0,01 до 0,55 мас.%. Дополнительные карбогидразы, используемые в соответствии с этим изобретением, представляют собой глюкоамилазу, альфа- и бета-амилазу, декстраназу и мутаназу.

Другие ферменты, которые можно использовать в исполнении настоящего изобретения, включают другие карбогидразы, такие как альфа-амилаза, бета-амилаза, декстраназа и мутаназа, и липазы, такие как растительная липаза, желудочная липаза, панкреатическая липаза, пектиназа, танназа лизоцим и сериновые протеазы.

Фермент липазу получают из селекционного штамма Aspergillus niger, проявляющего случайное расщепление жиров и масел в 1,3 положениях. Фермент имеет максимальную липолитическую активность в пробе с оливковым маслом при pH от 5,0 до 7,0. Фермент имеет измеренную активность 120000 единиц липазы на грамм. Липазу можно вводить в композицию зубной пасты в концентрации от примерно 0,010 до примерно 5,0 мас.% и предпочтительно от примерно 0,02 до примерно 0,10 мас.%.

Другие пригодные ферменты, которые может включать настоящее изобретение, включают лизоцим, получаемый из яичного белка, содержащего одну белковую цепь, сшитую четырьмя дисульфидными связями, имеющий молекулярную массу 14600 дальтон. Фермент может проявлять антибактериальные свойства, облегчая гидролиз стенок бактериальной клетки, гидролизуя гликозидную связь между углеродом 1 N-ацетилмурамовой кислоты и углеродом 4 N-ацетил-D-глюкозамина, in vivo эти два карбогидрата полимеризуются, образуя полисахарид клеточной стенки. Дополнительно пектиназа, фермент, присутствующий в большинстве растений, облегчает гидролиз полисахарида пектина в сахара и галактуроновую кислоту.

Матрица пленки

Агенты, образующие водорастворимую или разрушаемую пленку, используемые для образования матрицы пленки по настоящему изобретению, включают водорастворимые полимеры, такие как поливинилпирролидон, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксиалкилцеллюлозы, такие как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, поливиниловый спирт, альгинат натрия, гуаровая смола, ксантановая смола, а также разрушаемые водой полимеры, такие как полиакрилаты, карбоксивинилсополимеры, метилметакрилатсополимеры и полиакриловую кислоту. Маловязкий полимер гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), имеющая вязкость в диапазоне от примерно 1 до примерно 40 миллипаскаль секунд (мПа·с), определяемую у 2 мас.% водного раствора HPMC при 20°С, при использовании трубчатого вискозиметра Уббелоде, представляет собой предпочтительный материал матрицы пленки. Предпочтительно HPMC имеет вязкость от примерно 3 до примерно 20 мПа·с при 20°С, такая HMPC коммерчески доступна от Dow Chemical Company под торговым наименованием Methocel E5 Premium LV. Methocel E5 Premium LV представляет собой маловязкую HMPC фармацевтической чистоты, имеющую 29,1% замещенных метоксильных групп и 9% замещенных гидроксипропильных групп. Это белый или беловатый свободно сыпучий сухой порошок. Он имеет вязкость от 5,1 до мПа·с, измеренную при 20°С, при использовании трубчатого вискозиметра Уббелоде в виде 2 мас.% водного раствора.

Гидроксиалкилметилцеллюлозу вводят в композицию пленки в количествах в диапазоне от примерно 10 до примерно 60 мас.% и предпочтительно от примерно 15 до примерно 40 мас.%.

В качестве модификаторов структуры для увеличения жесткости гидроксиалкилметилцеллюлозных полимерных пленок по настоящему изобретению в особенности пригодны диспергируемые в холодной воде набухающие физически модифицированные и предварительно желированные крахмалы. Для получения таких продуктов крахмала гранулированный крахмал варят в присутствии воды и, возможно, органического растворителя при температуре не выше, чем на 10°С выше, чем температура желатинизации. Полученный крахмал затем сушат.

Предварительно желированный кукурузный крахмал коммерчески доступен. Предпочтительный крахмал доступен под торговой маркой Cerestar Polar Tex-Instant 12640 от Cerestar Company. Этот крахмал Cerestar представляет собой предварительно желированный, стабилизированный и сшитый низкозастывающий кукурузный крахмал. Он без труда диспергируется и набухает в холодной воде. В сухом виде он представляет собой белый свободно сыпучий порошок со средним размером частиц не более 180 микрометров и 85% частиц меньше 75 микрометров. Его насыпная плотность составляет 44 фунта/фут³.

Предварительно желированный крахмал можно вводить в матрицу пленки в количестве в диапазоне от примерно 5 до примерно 50 мас.% и предпочтительно от примерно 10 до примерно 35 мас.%.

Эмульгаторы

Эмульгирующие агенты вводят в компоненты матрицы пленки для обеспечения гомогенной дисперсии компонентов. Примеры пригодных эмульгаторов включают продукты конденсации этиленоксида с жирными кислотами, жирными спиртами, многоатомными спиртами (например, сорбитмоностеарат, сорбитолеат), алкилфенолами (например, Tergitol) и полипропиленоксидом или полиоксибутиленом (например, Pluronics); аминоксидами, такими как диметилкокаминоксид, диметиллауриламиноксид и кокоалкилдиметиламиноксид, эфиры полиоксиэтиленовой жирной кислоты, такие как Tween 40 и Tween 80 (Hercules), эфиры глицерина и жирных кислот (например, Arlacel 186). Эмульгирующий агент вводят в композицию матрицы пленки по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,1 до примерно 3 мас.% и предпочтительно от примерно 0,2 до примерно 1,0 мас.%.

Флаворанты

Для получения пленки по настоящему изобретению могут использоваться флаворанты, включая известные в данной области, такие как природные и искусственные ароматизаторы. Эти флаворанты можно выбирать из синтетических ароматических масел и ароматических соединений и/или масел, масляных смол и экстрактов из растений, листьев, цветов, плодов и т.д. и их комбинаций. Примеры ароматических масел включают масло мяты курчавой, коричное масло, масло мяты перечной, гвоздичное масло, лавровое масло, тимьяновое масло, масло хвои кедра, масло мускатного ореха, масло шалфея и масло горького миндаля. Эти флаворанты могут быть использованы сами по себе или в смесях. Обычно используемые флаворанты включают мятную, такую как перечная мята, искусственную ваниль, производные корицы и разнообразные ароматы фруктов, применяемые сами по себе или в смеси. Как правило, может быть использована любая ароматическая или пищевая добавка, такая как описанные в Chemicals Used in Food Processing, публикация 1274 National Academy of Sciences, страницы 63-258. Количество используемого флаворанта, естественно, зависит от предпочтения таких факторов как тип аромата, индивидуальный аромат и необходимая сила.

Как правило, флаворант вводят в пленку по настоящему изобретению в количестве в диапазоне от примерно 2,0 до примерно 30 мас.% и предпочтительно от примерно 6 до 25 мас.%.

Подсластители, используемые в исполнении настоящего изобретения, включают как природные, так и искусственные подсластители. Пригодные подсластители включают водорастворимые подслащивающие агенты, такие как моносахариды, дисахариды и полисахариды, такие как ксилоза, рибоза, глюкоза (декстроза), манноза, галактоза, фруктоза (левулоза), сахароза (сахар), мальтоза, водорастворимые искусственные подсластители, такие как соли сахарина, т.е. натриевая или кальциевая соли сахарина, подсластители на основе цикламатных солей дипептида, такие как подсластители на основе L-аспарагиновой кислоты, такие как метиловый эфир L-аспартил-L-фенилаланина (аспартам) и сукралоза.

Как правило, эффективное количество подсластителя, которое используют для обеспечения уровня сладости, необходимого для определенной композиции, будет варьировать в зависимости от выбранного подсластителя. Это количество будет составлять, как правило, от примерно 0,01 до примерно 2 мас.% композиции.

Композиции по настоящему изобретению могут также содержать красители или пигменты. Красители используют в количествах, эффективных для получения требуемой окраски, и они включают природные пищевые красители и краски, пригодные для пищевого, медикаментозного и косметического применения. Такие красители известны как FD&C красители и органические пигменты. Материалы, пригодные для перечисленного спектра использования, предпочтительно водорастворимые и включают FD&C Blue №2, который представляет собой двунатриевую соль 5,5-индиготиндисульфоновой кислоты. Сходным образом, краситель, известный как Green №3, включает 15-трифенилметановый краситель и представляет собой мононатриевую соль 4-[4-N-этил-п-сульфобензиламино)дифенилметилен]-[1-N-этил-N-сульфонийбензил)-2,5-циклогексадиенимина]. Полный список всех FD&C и D&C красителей и соответствующих им химических соединений можно найти в Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, том 5, страницы 857-884, текст которой включен здесь в качестве ссылки.

В композицию пленки по изобретению можно вводить агенты, известные активностью в отношении неприятного запаха, включая глюконат цинка, цитрат цинка и/или альфа-ионон. Функция этих агентов состоит в содействии уменьшению неприятного запаха изо рта, и они работают в комбинации с ферментами для уменьшения летучих бактериальных соединений серы, вызывающих запах. Эти агенты можно вводить в матрицу пленки по настоящему изобретению в концентрации от примерно 0,1 до примерно 2,0 мас.% и предпочтительно от примерно 0,15 до 0,5 мас.%.

При изготовлении композиции пленки согласно настоящему изобретению, водорастворимый или диспергируемый в воде образующий пленку агент, такой как гидроксиалкилметилцеллюлоза, растворяют в подходящем растворителе, таком как вода, нагретая до от примерно 60 до примерно 71°С, для образования образующей пленку композиции. Затем необязательно последовательно добавляют второй агент, образующий пленку, такой как крахмал, подсластитель, поверхностно-активное вещество, флаворант и соединение фермента с получением дисперсии компонентов пленки.

Суспензию наносят на освобождаемую подложку и сушат. Материал подложки должен иметь поверхностное натяжение, позволяющее раствору пленки равномерно распределяться по ширине предназначенной подложки, не пропитывая ее, с образованием деструктивных связей между пленкой и несущей подложкой. Примеры подходящих материалов подложки включают стекло, нержавеющую сталь, Teflon и бумагу, пропитанную полиэтиленом. Высушивание пленки может проходить при повышенных температурах, пропусканием через зонную сушилку со скоростью примерно 20-30 дюймов/мин при температуре в диапазоне, например, от 70 до 120°С при использовании сушильного шкафа, терминального элеватора, вакуумной сушилки или любого другого оборудования для сушки с продолжительностью обработки, не оказывающей негативного влияния на компоненты, из которых состоит пленка.

Для обеспечения стабильности фермента во время получения пленки и защиты четвертичной белковой структуры фермента фермент предварительно диспергируют в гидрофобном разбавителе или диспергирующем веществе, таком как растительное масло, включая масло канолы, кукурузное масло, арахисовое масло, полиэтиленгликоль или силиконовое масло, для обеспечения защитного экрана для фермента в ходе способа производства.

Окончательно формованную пленку разделяют на единичные дозы вырубной штамповкой или продольной резкой в сочетании с вырубной штамповкой. Сегментированная пленка имеет ширину и длину полоски, примерно соответствующую размеру почтовой марки, главным образом от примерно 12 до примерно 30 миллиметров в ширину и от примерно 20 до 50 миллиметров в длину. Пленка имеет толщину в диапазоне от примерно 15 до примерно 80 микрометров и предпочтительно примерно от 40 до 60 микрометров.

Пленку формируют и сортируют по размерам для помещения в ротовую полость. Пленка эластична и прилипает к ротовой поверхности, обычно к небу или языку, и быстро растворяется, обычно менее чем за 25-60 секунд.

Настоящее изобретение проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1

Пленку для освежения дыхания, обозначаемую как композиция А, изготовляли при использовании компонентов, перечисленных в таблице I ниже. При изготовлении пленки компонент НМРС полимера (Methocel E5LV) добавляли при температуре от 70 до 90°С к половине используемого количества деионизированной воды и раствор перемешивали в течение 20 минут при низких скоростях при использовании мешалки IKA Labortechnik Model RW20DZMixer. Затем добавляли оставшееся количество воды, поддерживаемое при комнатной температуре (21°С), и продолжали перемешивание в течение 40 минут. К этому раствору добавляли компонент кукурузного крахмала (Cerestar Polar Tex Instant 12640) и смесь перемешивали еще 20 минут, пока крахмал не диспергировался полностью и не была образована гомогенная смесь. К этой смеси добавляли сукралозу и перемешивали в течение 10 минут, после чего добавляли эмульгатор Tween 80 и перемешивали еще 5 минут. После этого флаворант тщательно перемешивали еще 30 минут с образованием суспензии эмульсии, к которой в конечной стадии медленно добавляли фермент папаин, диспергированный в масле канолы, до равномерной дисперсии в суспензии компонентов пленки. Затем эмульсию наносили на подложку из бумаги с полиэтиленовым покрытием и пропускали через 6-зонную печь со скоростью 20-30 дюймов/мин и сушили при 115°С с образованием твердой тонкой (толщиной 40 мкм) прозрачной пленки.

Таблица IКомпонентыКомпозиция А (мас.%)Вода78,75НРМС8,55Кукурузный крахмал4,00Флаворант6,00Tween 800,50Каноловое масло1,00Сукралоза0,20Папаин1,00

Клинические испытания на людях установили, что композиция пленки А существенно уменьшала уровень видов бактерий, ответственных за наличие неприятного запаха, на поверхности языка в течение до 60 минут после применения при сравнении с идентичными композициями без фермента папаина.

Оценка количества бактерий, ответственных за неприятный запах, определяли in situ при исследовании микрофлоры языка. Композицию пленки испытывали на способность сокращать микрофлору на нижней части языка, в особенности видов, ответственных за образование H₂S. Для исследования требовались испытуемые для получения мазка с одной стороны нижней части языка для сбора бактерий при исходном состоянии и с другой стороны нижней части языка через 1 час после первого применения на язык пленки композиции А в течение времени, достаточного для растворения и разрушения пленки. Собранные образцы высеивали на чашки на агаровую среду с ацетатом свинца для отбора H₂S-образующих бактерий, а также на кровяную агаровую среду для определения общего уровня бактерий, присутствующих на языке, и инкубировали в анаэробных условиях при 37°С. Через 72 часа пересчитывали число колониеобразующих единиц (КОЕ) H₂S-образующих бактерий и общее число бактериальных колониеобразующих единиц. Среднее число колониеобразующих единиц использовали для расчета процента сокращения от исходного состояния.

Результаты in vivo исследования микрофлоры языка представлены в таблице II ниже. В целях сравнения порядок осуществления примера 1 повторяли с тем исключением, что использовали композицию пленки, в значительной степени идентичную композиции А (обозначаемую композиция В), за исключением того, что в композиции пленки не присутствовал папаин. Эффективность композиции В против неприятного запаха также оценивали по анализу микрофлоры, используемому для оценки композиции А. Эти результаты также представлены в таблице II.

Таблица IIИсходное состояние (среднее КОЕ)1 час после применения пленки (среднее КОЕ)% сокращенияКомпозицияБактерии языка, вызывающие неприятный запахБактерии языка, всегоБактерии языка, вызывающие неприятный запахБактерии языка, всегоБактерии языка, вызывающие неприятный запахБактерии языка, всегоА4,5·10⁵8,2·10⁵6,9·10⁴8,9·Ч10⁴84,789,2В1,1·10⁵2,1·10⁵2,2·10⁵4,7·10⁵Бактериальный ростБактериальный рост

Результаты, представленные в таблице II, показывают, что содержащая папаин композиция А по настоящему изобретению неожиданно обеспечивает существенное сокращение числа бактерий на языке по сравнению со сравнительной пленкой композиции В, которая не содержала фермента папаина.

Также в клинических исследованиях дыхания/летучих соединений серы (VSC) при использовании тех же испытуемых, которые участвовали в исследовании микрофлоры языка, было обнаружено, что композиция пленки А по настоящему изобретению контролирует образование VSC. Запах при дыхании исследовали при использовании Halimeter^TM при исходном состоянии и через 1 час после применения пленки на язык. Результаты, представленные в таблице III, согласуются с данными, представленными в таблице II, показывая большее сокращение выдыхаемых VSC, ответственных за неприятный запах изо рта, по сравнению с пленкой сравнения композиции В, в которой фермент папаин не присутствовал в пленке.

Таблица III
Клиническое изучение, касающееся уменьшения неприятного запахаКомпозицияИсходное состояние VSC в ч/млрд*1 час после применения пленки VSC в ч/млрд% сокращения неприятного запахаА39029028,0В5204907,0* ч/млрд = частей на миллиард.

Изобретение касается пленки для уменьшения неприятного запаха изо рта, предназначенной для орального потребления, которая растворяется или диспергирует при введении в полость рта, и включает фермент, действующий против неприятного запаха, и гомогенную смесь полимера, образующего диспергируемую в воде пленку. Изобретение обеспечивает пленку для устранения неприятного запаха изо рта при дыхании, обладающую увеличенной эффективностью. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Пленка для уменьшения неприятного запаха изо рта, предназначенная для орального потребления, включающая

а. фермент, действующий против неприятного запаха, выбранный из фермента протеазы или папаина, который присутствует в пленке в концентрации от примерно 0,1 до примерно 5 мас.%;

b. пленкообразующий полимер, который выбирают из водорастворимого и диспергируемого в воде полимера, и

с. по крайней мере, один агент, выбранный из гидрофобного разбавителя или гидрофобного диспергирующего агента;

причем пленка растворяется или диспергирует при введении в полость рта.