Wirkungsmechanismus von erosionsinhibierenden Sn/F-Zahnpasten im Schmelz: Effekte von Putzkörpern in experimentellen Formulierungen mit und ohne Chitosan : Eine Studie zur Zinnaufnahme und Ultrastruktur
Zinn und Chitosan haben gute antierosive Eigenschaften. Die Effekte von Zinn in Zahnpasten sind im Vergleich mit Mundspüllösungen jedoch deutlich geringer. Bei Zusatz von Chitosan konnten ermutigende Resultate erzielt werden. Zahnpasten sind komplexe Formulierungen. Wirkstoffe, Hilfsstoffe sowie Abrasiva können interagieren, über deren Einfluss bei Erosionen ist bislang nur sehr wenig bekannt. Die aktuelle Studie sollte zur Aufklärung des Wirkungsmechanismus beitragen und folgende Fragen untersuchen: Kommt es bei Sn2+-Zahnpasten zur Zinnaufnahme im Schmelz? Adsorbieren Abrasiva Zinn, verringert sich so die Verfügbarkeit von Zinn? Beeinflussen Abrasiva die Zinnaufnahme im Schmelz, welchen Einfluss haben sie auf die Ultrastruktur? Erhöht Chitosan die Aufnahme von Zinn in den Schmelz? Beeinflusst Chitosan die mögliche Zinnadsorption an Abrasiva? Verändert Chitosan die Effekte von Abrasiva auf die Ultrastruktur von Schmelz?In einer Vorgängerstudie zur erosionsinhibierenden Wirkung von experimentellen Zahnpastenformulierungen mit unterschiedlichen Abrasiva sowie Chitosan erfolgte die Proben-Herstellung und Versuchsdurchführung. Humane Schmelzproben (n=15/Gruppe) wurden periodisch demineralisiert (10 Tage, 0,5% Zitronensäure; 6x2 Min/Tag). 14 Gruppen wurden für 2x2 Min/Tag in Slurries getaucht. Weitere 14 Gruppen wurden zusätzlich während der Eintauchzeit in einem Zahnbürst-Simulator gebürstet (15 s). Die Negativ-Kontrolle wurde ausschließlich erodiert.Zu der Zahnpasten-Basisformulierung (3500 ppm Sn, 1400 ppm F, Basisgehalt Abrasiva), jeweils mit und ohne Chitosan, kamen differente Mengen Abrasiva (5, 10, 15, 20% Silika oder 20% Polyethylen). Ein Testprodukt enthielt nur Wirkstoffe, keine Abrasiva; die Placebo-Gruppe nur 20% Silika.Es wurde hier die Zinnmenge im Schmelz und auf Abrasiva untersucht (EDX-Analyse; Gew%). Externe Messungen (GABA International) zur Zinnverfügbarkeit in den Slurries sowie Substanzverlustwerte (Vorgängerstudie) kamen hinzu. Weiter erfolgten REM-Aufnahmen der Schmelzproben und Rauheitsmessungen.Nach allen Anwendungen zinnhaltiger Formulierungen konnte Zinn auf der Probenoberfläche nachgewiesen werden. Chitosan-Gruppen hatten signifikant höhere Zinnwerte (Slurry: 2,7 ± 0,5 - 3,7 ± 0,6 Gew%; mit Bürstbehandlung: 2,2 ± 0,3 3,3 ± 0,6 Gew%) als Gruppen ohne Chitosan (Slurry: 1,6 ± 0,3 1,7 ± 0,2 Gew%; mit Bürstbehandlung: 0,9 ± 0,2 1,8 ± 0,2 Gew%). Die Zinnaufnahme war unabhängig vom Abrasivatyp. Keine Abrasiva-Gruppen wiesen den höchsten Zinngehalt auf, und das mit bis zu dreifach höheren Werten (ohne Chitosan: Slurry 3,2 ± 0,7, mit Bürstbehandlung 3,1 ± 0,7 Gew%; mit Chitosan: Slurry 7,3 ± 0,8, mit Bürstbehandlung 8,6 ± 1,9 Gew%).Die Korrelation der Zinnwerte mit den Substanzverlustwerten der Vorgängerstudie ergab: Der Substanzverlust war umso geringer, je höher die Zinnaufnahme war. Dies war besonders deutlich in den Chitosan-Gruppen sowie bei Bürstbehandlung.Auf Silika-Abrasiva konnte erstmals adsorbiertes Zinn nachgewiesen werden, auf Polyethylen-Abrasiva nicht. Chitosan verringerte die Adsorption von Zinn nicht. Verschiedene Abrasiva-Konzentrationen und Chitosan-An/Abwesenheit hatten auf die mittlere Rautiefe und Ultrastruktur der Schmelzoberfläche keine Signifikanz.Es wurde bei Anwendung von Sn2+-Zahnpasten Zinn im Schmelz nachgewiesen, der Wirkungsmechanismus entspricht scheinbar dem von Sn2+-Mundspüllösungen. Abrasiva reduzieren die Zinnaufnahme deutlich. Zinn adsorbiert an Silikapartikel, damit reduziert sich dessen Verfügbarkeit, was die geringere Wirksamkeit im Vergleich zu Mundspüllösungen zum Teil erklären kann. Chitosan erhöht die Zinnaufnahme im Schmelz stark, jedoch nicht die Zinnverfügbarkeit in den Slurries. Anscheinend bildet Chitosan protektive Beschichtungen auf der Zahnoberfläche.Die qualitative sowie quantitative Analyse der Ultrastruktur der Schmelzproben ergab keine eindeutigen Zusammenhänge. Hier sind tiefergehende Studien mit verbesserten Untersuchungskriterien in Zukunft notwendig.
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