Состав зубных паст

Зубная паста – представляет собой сложносоставное средство, при производстве которого применяются пенообразующие, увлажняющие, абразивные, связующие вещества, компоненты поверхностно-активного действия (ПАВ), вкусовые добавки, вода, элементы лечебно-профилактического свойства, а также консерванты. Именно соотношение данных компонентов и является определяющим фактором для потребительских свойств, назначения, механизма действия и эффективности зубных паст.

Итак, разберем по порядку то, из чего состоит стандартная зубная паста:
• Полирующее средство (обычно оно составляет от 20 и до 40 процентов от общего объема пасты). Нетрудно догадаться, что оно предназначено, прежде всего, для удаления налета на зубах и всяческих остатков пищи, служащих прекрасным рассадником для бактерий, а также их последующей полировки. Если поверхность зубов гладкая, то к ней гораздо труднее будет прикрепляться веществам, из которых потом, под воздействием бактерий может формироваться вредоносный мягкий зубной налет. На сегодняшний день имеется достаточное количество веществ, которые используют в пастах в качестве абразивно-полирующих наполнителей. Причем, степень абразивного эффекта, прежде всего, определяется размером частиц, из которых состоит полирующий компонент зубной пасты. Понятно, что чем они крупнее, тем сильнее будут абразивные свойства пасты. И наоборот, чем мельче эти частицы, тем мягче будут эти свойства. Исходя из этих свойств, и выпускаются разные типы зубных паст, для разных категорий потребителей. На противоположных «полюсах» спектра находятся пасты типа «Smokers» – жесткий абразивный эффект, и «Sensitive» – легкий абразивный эффект. Однако, в основной массе выпускаемых промышленностью зубных паст для взрослых используются абразивные наполнители средней степени абразивности, и лишь только в пастах, предназначенных для детей используется мягкий абразив, который обладает невысокой степенью эффективности. Это связано с тем фактом, что эмаль детских зубов мягче, чем зубная эмаль взрослых людей, поэтому детям не рекомендуется применять зубные пасты, предназначенные для взрослых (как видите, это полностью противоречит мифу о зубной пасте для всей семьи).
• К абразивным наполнителям относятся следующие вещества: карбонат кальция (обыкновенный мел), гидроокись алюминия AL(OH)3, хлорид натрия (поваренная соль), бикарбонат натрия, безводный дикальцийфосфат, моногидрат дикальцийфосфата, пирофосфат кальция, метафосфат натрия нерастворимый, трикальцийфосфат, дигидрат дикальцийфосфат, бентониты (в натриевой форме), силикат циркония, двуокиси кремния, а также различные полимерные соединения метилметакрилата.

В производстве зубных паст чаще всего используется не одно из вышеперечисленных веществ, а несколько различных абразивных компонентов: это необходимо для повышения потребительских свойств зубной пасты. Вот несколько примеров подобных сочетаний: мел вместе с гидроокисью алюминия, мел в сочетании с дикальцийфосфатом, или, например, мел вместе с окисью кремния и др. Подобное разнообразие веществ применяемых в зубных пастах в качестве абразивных наполнителей, вытекает из их физико-химическими свойств, таких, например как, уровень pH, твердость, или уровень дисперсности. Что в свою очередь, оказывает влияние на щелочность зубных паст, в составе которых они находятся, а также на их истирающую способность. Разумеется, важную роль здесь играет и их химическая индифферентность к другим составляющим зубных паст, а также их особенности при контакте с твердыми тканями зубов, также способность адсорбировать (впитывать) ароматические отдушки, вкупе со способностью смачиваться раствором гелеобразующего вещества (чаще всего такой раствор делается водно-глицериновым).

Давайте поподробнее остановимся на том, что представляет собой химически осажденный мел или CaCO3, входящий в подавляющее большинство зубных паст:

Мел, применяемый в зубных пастах подразделяется по своей степени дисперсности по размеру частиц на:
• ультратонкий – менее 0,1 мкм;
• тонкий: 0,1-1 мкм;
• средний: 1,0- 5 мкм;
• крупный: свыше 5 мкм;

Он может представлять собой:
• A) кальцит: вещество, структурно состоящее из бесцветных кристаллов - ромбоэдров с гексагональной (восьмиугольной) решеткой; B) арагонит состоящий из прозрачных бесцветных кристаллов игольчатой формы; C) ватерит, состоящий из сферолитов, которые не образуют кристаллов геометрически правильной формы. В зубных пастах чаще всего используется арагонит или отдельно или вместе с кальцитом, так как эти вещества лучше других способствуют образованию стабильной при хранении кремообразной массы.
• Увлажняющие вещества (увлажнители), являются важными составляющими зубных паст, потому, что они мешают испарению влаги, чем немало способствуют поддержанию единообразной консистенции пасты, что в свою очередь помогает выдавливанию ее из тюбика без усилий. В качестве увлажнителей, чаще всего используется сорбитол или глицерол.
• Связующее вещество, обычно занимает от 1 до 5 процентов от объема зубной пасты. Оно необходимо для удержания всех составных компонентов пасты вместе, предотвращая их расслоение. В качестве связующих веществ применяются различные смолы, выделяемые из морских водорослей, а также деревьев или растений.
• Пенообразующее вещество (детергент) обычно занимает 1-2 процента. Их задача образовывать пену и снижать поверхностное натяжение раствора, в результате чего существенно облегчается сама процедура чистки зубов. Здесь, чаще всего применяется лаурилсульфаты натрия.
• Консерванты (препараты антимикробного действия) предназначены в первую очередь не для подавления микрофлоры ротовой полости, а добавляются в состав зубных паст, чтобы обеспечить ее стерильность, т.е. блокировать развитие микрофлоры в самой зубной пасте во время транспортировки, хранении или использовании. Для этого используется этиловый спирт, формальдегид, различные бензоаты.
• Вкусовые наполнители применяются в пастах для снятия эффекта неприятного вкуса отдельных веществ, входящих в её состав. Они придают пасте приятный вкус. Для этого используется ментол, различные сорта мяты, анис, эвкалипт, ванилин, а также, не стимулирующие развитие кариеса подсластители типа сахарина. Причем стоит добавить, что некоторые составляющие паст могут выполнять несколько функций – выступая одновременно в роли, например подсластителя и вкусовой «отдушки».
• Вода это один из главных компонентов, зубной пасты. Она связывает вместе все другие составляющие. Она занимает обычно 20-30 процентов от объема пасты. В производстве используется как дистиллированная, ионизированная, так и деионизированная, очищенная.
• Лечебно-профилактические компоненты – это те добавки, которые делают гигиеническую пасту лечебно-профилактическим средством. Если паста содержит фтористые компоненты, то данная паста имеет противокариесные свойства. Если антисептические: типа триклозана, цетилпиридиумхлорида, хлоргексидина, то паста может иметь противовоспалительные, антиплаковые, противопародонтозные свойства. Наличие в составе пасты экстрактов или масел различных растений и трав может свидетельствовать о том, что паста предназначена в качестве средства лечения или профилактики заболеваний пародонта. Для зубов с повышенной чувствительностью в состав добавляется гидроксиапатит.
• Гелеобразующие вещества. Как известно – такие свойства гелевых паст, как вязкость и пластичность определяются наличием в их составе так называемых гидроколлоидов. В пастах применяются как натуральные, так и искусственные гидроколлоиды. Гидроколлоиды, извлекаемые из морских водорослей относятся к натуральным: это, прежде всего, каррагенат и альгинат натрия. В некоторых случаях применяются выделенные из соков и плодов растительные вещества типа камеди или пектина.
• Из красных водорослей производят каррагенат, отрицательным качеством, которого является его относительно высокая стоимость. Однако, каррагенат обеспечивает неразрушаемость гелей в контакте с одновалентными и поливалентными металлами, которые в результате становятся эластичными, а беспорядочные полисахаридные цепочки формируют аккуратные спирали, после и линейные структуры.
• Камедь представляет собой смолы растительного происхождения, имеющих в своем составе кальциевые магниевые соли и полисахариды.
• К гидроколлоидам синтетического происхождения относят: натрийкарбоксиметилцеллюлозу (Na-КМЦ), оксиэтилцеллюлозу и проч.
• Различные ПАВы или поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества, которые используются при производстве зубных паст, должны быть безвредными для здоровья, не оказывать аллергического или раздражающего воздействия, а также не оказывать негативного влияния на вкусовые качества пасты. Кроме того ПАВы должны обладать стабилизирующими, смачивающими и пенообразующими свойствами. В качестве ПАВ применяются: лаурилсульфат натрия; натрийлауроилсаркозинат; натриевая соль таурида жирной кислоты ; ализариновое масло и другие.
• Ферменты. В последние несколько десятилетий в состав зубных паст стали добавляться ферменты, такие как: лизоцим гидрохлорида, который подавляет жизнедеятельность восьми видов различных бактерий. Вырабатываемый из поджелудочных желез животных панкреатин, который гидролизует белковые комплексы. Трипсин, действующий аналогично панкреатину. Декстраназу, представляющую собой грибковую культуру, которая расщепляет декстран. Декстраназа воздействует на (α 1 6) – глюкозидные связи, которая подавляет действие микроорганизмов. Мутаназу, представляющую собой грибковую культуру, расщепляющую декстран, оказывая воздействие на (α 1 3) – глюкозидные связи.
• Витамины, которые вводятся в настоящее время при производстве в состав зубных паст с лечебно-профилактическими целями. Чаще всего применяются водорастворимые витамины, в том числе: B3, B6, РР, С, К. Ученые установили оптимальное содержание витаминов в составе зубных паст: витамина С– 0,5 до 2.0 процентов; витамина К от 0,2 до 0,4 процента; витамина B3 должно быть в пределах от 1 до 3 процентов; витамина B6 от 0,1 до 4,5 процентов; витамина РР от 0,5 до 1,5 процента. Известно, что витамины лучше сохраняют активность, если паста обладает слабощелочной или даже PH нейтральной средой.