Введение

Вещество для очистки и ухода за зубами

Зубная паста – это паста или гель, используемый с зубной щеткой для очистки и поддержания эстетики и здоровья зубов. Зубная паста применяется для поддержания гигиены полости рта: она является абразивным средством, помогающим удалять зубной налет и остатки пищи с зубов, способствует устранению неприятного запаха изо рта и доставляет активные ингредиенты (наиболее часто фтор) для профилактики кариеса и заболеваний десен (гингивита). В связи с различиями в составе и содержании фтора, не все зубные пасты одинаково эффективны в поддержании здоровья полости рта. Снижение заболеваемости кариесом в XX веке связывают с внедрением и регулярным использованием зубных паст, содержащих фтор, во всем мире. Большое количество зубной пасты, попавшей внутрь организма, может быть ядовитым. Зубная паста обычно бывает белого (иногда с цветными полосками или зеленоватым оттенком) и синего цвета.

Полезность

Зубные пасты обычно полезны для поддержания здоровья полости рта. Зубные пасты, содержащие фтор, эффективно предотвращают развитие кариеса. Зубные пасты также могут помочь контролировать и удалять зубной налет, способствуя здоровью десен. Систематический обзор 2016 года показал, что использование зубной пасты во время чистки зубов не обязательно влияет на степень удаления зубного налета. Однако, активные ингредиенты в составе зубных паст способны предотвращать заболевания зубов при регулярном применении.

Ингредиенты

Зубные пасты создаются из разнообразных компонентов, основными из которых являются абразивы, фторид и поверхностно-активное вещество.

Издевательные материалы

Абразивные вещества составляют 8–20% типичной зубной пасты. Удаление зубного налета препятствует накоплению зубного камня (калькула), помогая минимизировать риск заболеваний десен. Типичные абразивы включают частицы гидроксида алюминия (Al(OH)3), карбоната кальция (CaCO3), карбоната магния (MgCO3), бикарбоната натрия, различные фосфаты кальция, различные виды кремнезема и цеолитов, а также гидроксиапатит (Ca5(PO4)3OH). После принятия Закона о запрете микропластика в 2015 году использование микропластика в зубной пасте было прекращено в США. Однако с 2015 года индустрия перешла к использованию одобренного FDA "смываемого" металлизированного пластикового глиттера в качестве основного абразивного вещества. Некоторые марки содержат порошок белой слюды, который действует как мягкий абразив и придает пасте косметический блеск. Полировка зубов удаляет пятна с поверхности зубов, но не доказано, что она улучшает здоровье зубов сверх эффекта удаления зубного налета и зубного камня. Абразивы, как и полировочные пасты, используемые в стоматологических кабинетах, также вызывают небольшую эрозию эмали, которая называется "полирующим" эффектом. Абразивность зубной пасты определяется ее значением RDA. Зубные пасты со значением RDA выше 250 потенциально могут повредить поверхность зубов. Американский национальный институт стандартов и Американская стоматологическая ассоциация считают зубные пасты со значением RDA ниже 250 безопасными и эффективными для длительного использования.

Фториды

Фтор в различных формах является наиболее популярным и эффективным активным ингредиентом в зубной пасте для профилактики кариеса, а также для уменьшения гингивита. Некоторые зубные пасты, содержащие фторид олова, также содержат компоненты, способствующие более эффективному удалению пятен и зубного камня. Систематический обзор показал, что стабилизированные зубные пасты, содержащие фторид олова, оказывают положительное влияние на снижение зубного налета, гингивита и окрашивания, с заметным уменьшением зубного камня и неприятного запаха изо рта по сравнению с другими зубными пастами. Кроме того, многочисленные клинические исследования продемонстрировали, что зубные пасты с хелатным фторидом олова обладают превосходной защитой от эрозии эмали и чувствительности дентина по сравнению с другими фторированными и не фторированными зубными пастами. Большая часть зубной пасты, продаваемой в Соединенных Штатах, содержит от 1000 до 1100 частей на миллион фтора. В европейских странах, таких как Великобритания или Греция, содержание фтора часто выше: содержание фторида натрия 0,312% мас./мас. (1450 ppm фтора) или содержание фторида олова 0,454% мас./мас. (1100 ppm фтора) является распространенным. Согласно обзору Кокрана 2019 года, все эти концентрации, вероятно, предотвращают развитие кариеса. Обзор клинических исследований 2006 года показал наличие доказательств эффективности 0,30% триклозана в снижении зубного налета и гингивита. Другой обзор Кокрана в 2013 году выявил, что триклозан обеспечивает снижение зубного налета на 22%, а при гингивите – уменьшение кровоточивости десен на 48%. Однако недостаточно доказательств, подтверждающих разницу в борьбе с периодонтитом, и не было выявлено каких-либо вредных эффектов, связанных с использованием зубной пасты с триклозаном в течение более 3 лет. Доказательства, касающиеся зубного налета и гингивита, были признаны умеренного качества, в то время как для периодонтита – низкого качества. В последнее время триклозан был исключен из состава известных зубных паст, что, вероятно, связано с опасениями по поводу неблагоприятных эффектов, связанных с воздействием триклозана. Использование триклозана в косметике положительно коррелирует с уровнем триклозана в тканях человека, плазме и грудном молоке, и считается, что он может оказывать нейротоксическое воздействие. Для подтверждения этих опасений необходимы долгосрочные исследования. Хлоргексидин – еще одно антимикробное средство, используемое в зубных пастах, однако чаще его добавляют в ополаскиватели для полости рта. Лаурилсульфат натрия, пенообразователь, является распространенным ингредиентом зубной пасты, который также обладает некоторыми антимикробными свойствами. На рынке также представлено множество коммерческих продуктов, содержащих различные эфирные масла, растительные ингредиенты (например, ромашка, ним, хитозан, алоэ вера) и натуральные или растительные экстракты (например, хинокитиол). Производители утверждают, что эти ингредиенты помогают бороться с зубным налетом, неприятным запахом изо рта и предотвращают заболевания десен. Систематический мета-анализ 2020 года показал, что травяные зубные пасты столь же эффективны, как и не травяные зубные пасты в снижении зубного налета при более коротком периоде наблюдения (4 недели). Однако эти данные получены из исследований низкого качества. Ион олова, обычно добавляемый в зубные пасты в виде фторида олова или хлорида олова, обладает антибактериальным действием в полости рта. Исследования показали, что зубная паста, содержащая фторид олова, ингибирует образование внеклеточного полисахарида (EPS) в многовидовом биопленке в большей степени, чем зубная паста, содержащая фторид натрия. Считается, что это способствует снижению зубного налета и гингивита при использовании зубных паст, содержащих фторид олова, по сравнению с другими зубными пастами, что подтверждено многочисленными клиническими испытаниями. Однако этот процесс может быть усилен различными агентами реминерализации. Фтор способствует реминерализации, но ограничивается биодоступным кальцием. Казеинфосфопептид-стабилизированный аморфный фосфат кальция (CPP-ACP) – ингредиент зубной пасты, содержащий биодоступный кальций, который широко изучался как наиболее клинически эффективный агент реминерализации, усиливающий действие слюны и фтора. Пептидные системы, нанокристаллы гидроксиапатита и различные фосфаты кальция рекомендованы в качестве агентов реминерализации, однако для подтверждения их эффективности требуются дополнительные клинические данные. Хлорид стронция или нитрат калия добавляются в некоторые зубные пасты для снижения чувствительности. Два систематических мета-анализа показали, что зубные пасты, содержащие аргинин и фосфат кальция натрия (CSPS), также эффективны в облегчении гиперчувствительности дентина соответственно. Другое рандомизированное клиническое исследование выявило превосходный эффект при комбинированном применении обеих формул. Полифосфат натрия добавляется для минимизации образования зубного камня. Ополаскиватель для полости рта с хлоргексидином популярен благодаря его положительному эффекту на контроль зубного налета и гингивита, однако систематический обзор, посвященный изучению эффектов зубных паст с хлоргексидином, выявил недостаточно доказательств для подтверждения его использования, а также наблюдалось изменение цвета поверхности зубов как побочный эффект, который считается негативным фактором, способным повлиять на приверженность пациентов к лечению. Гидроксид натрия, также известный как каустическая сода, указан в качестве неактивного ингредиента в некоторых зубных пастах, например, Colgate Total.

Ксилит

В систематическом обзоре сообщалось, что два из десяти исследований, выполненных одними и теми же авторами на одной и той же группе пациентов, показали, что зубные пасты с ксилитом в составе более эффективно предотвращают развитие кариеса постоянных зубов у детей, чем зубные пасты, содержащие только фтор. Кроме того, не было выявлено никаких вредных эффектов от использования ксилита. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для оценки эффективности зубных паст, содержащих ксилит, поскольку имеющиеся исследования характеризуются низким качеством и высоким риском систематической ошибки.

Фторид

Фторированная зубная паста может быть остро токсичной при проглатывании в больших количествах, однако случаи этого крайне редки и возникают при длительном и чрезмерном использовании зубной пасты (то есть нескольких тюбиков в неделю). Приблизительно 15 мг/кг массы тела – это острая смертельная доза, хотя даже такое небольшое количество, как 5 мг/кг, может быть смертельным для некоторых детей. Риск, связанный с использованием фторида, достаточно низок, поэтому рекомендуется использовать зубную пасту полной концентрации (1350–1500 ppm фторида) для всех возрастов. Тем не менее, для маленьких детей используют меньшие объемы, например, небольшое количество пасты размером с рисовое зернышко до трех лет. Мировое негодование вынудило китайские власти запретить использование диэтиленгликоля в зубной пасте.

Триклозан

Согласно сообщениям, триклозан, активный ингредиент многих зубных паст, может вступать в реакцию с хлором в водопроводной воде с образованием хлороформа. Исследование на животных показало, что это вещество может нарушать гормональную регуляцию, а многочисленные лабораторные исследования подтвердили, что бактерии способны вырабатывать устойчивость к триклозану, что, в свою очередь, может способствовать развитию устойчивости к антибиотикам.

Полиэтиленгликоль PEG

ПЭГ – распространенный ингредиент в некоторых составах зубных паст; это гидрофильный полимер, который действует как диспергатор в зубных пастах. Он также используется во многих косметических и фармацевтических составах, например: в мазях, осмотических слабительных средствах, некоторых нестероидных противовоспалительных препаратах, других лекарственных средствах и бытовой химии. Однако с 1977 года было зарегистрировано 37 случаев гиперчувствительности к веществам, содержащим ПЭГ (как немедленной, так и замедленной), что указывает на их потенциальную, но пока не выявленную аллергенность. Лаурилсульфат натрия (SLS) предположительно может повышать частоту возникновения язв во рту у некоторых людей, поскольку он способен высушивать защитный слой слизистой оболочки полости рта, что приводит к повреждению underlying тканей. В исследованиях, проведенных в университете Осло при изучении рецидивирующих афтозных язв, было установлено, что SLS оказывает денатурирующее действие на слой орального муцина, проявляя высокую аффинность к белкам и тем самым увеличивая проницаемость эпителия. В двойном слепом перекрестном исследовании было показано, что частота возникновения афтозных язв значительно выше у пациентов, чистивших зубы зубной пастой с SLS, по сравнению с пациентами, использовавшими зубную пасту без моющих средств. Кроме того, пациенты с оральным лихенпланусом, избегавшие зубной пасты, содержащей SLS, отмечали улучшение состояния.

Изменение вкусового восприятия

Известно, что апельсиновый сок и другие фруктовые соки приобретают неприятный вкус, если их употреблять вскоре после чистки зубов пастой. Лаурилсульфат натрия, используемый в качестве поверхностно-активного вещества в зубной пасте, изменяет восприятие вкуса. Он способен разрушать фосфолипиды, которые подавляют вкусовые рецепторы, отвечающие за восприятие сладости, из-за чего пища кажется горькой. В отличие от этого, яблоки, как правило, кажутся более вкусными после использования зубной пасты. Вопрос о том, является ли причиной горького вкуса апельсинового сока фторид олова или лаурилсульфат натрия, остается открытым, и предполагается, что ментол, добавляемый для придания вкуса, также может влиять на восприятие вкуса, связываясь с холодовыми рецепторами языка.

Отбеливающие зубные пасты

Многие зубные пасты заявляют об отбеливающем эффекте. Абразия – основной механизм удаления пятен, и это справедливо как для паст, позиционируемых как отбеливающие, так и для обычных. Недавний систематический обзор 2017 года показал, что почти все зубные пасты, разработанные специально для отбеливания зубов, эффективно уменьшают поверхностные пятна, независимо от наличия или отсутствия химического отбеливающего компонента. Однако процесс отбеливания может необратимо снизить прочность зубов, так как он удаляет защитный внешний слой эмали.

Травяные и натуральные зубные пасты

Травяные зубные пасты предлагаются потребителям, стремящимся избежать некоторых искусственных ингредиентов, часто содержащихся в обычных зубных пастах. Состав так называемых натуральных зубных паст сильно варьируется, но часто включает пищевую соду, алоэ вера, масло эвкалипта, мирру, ромашку, календулу, ним, дерево для изготовления зубных щеток, растительные экстракты (например, экстракт клубники) и эфирные масла. Многие травяные зубные пасты не содержат фторидов или лаурилсульфата натрия. Уголь также добавляется в состав зубных паст, однако нет данных, подтверждающих его безопасность и эффективность, и Американская стоматологическая ассоциация не рекомендует его применение.

Правительственное регулирование

В Соединенных Штатах зубная паста регулируется Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) как косметическое средство, за исключением ингредиентов, предназначенных для медицинского применения, таких как фторид, которые регулируются как лекарственные препараты. Для законной продажи лекарственных препаратов в США необходимы научные исследования и одобрение FDA, в то время как косметические ингредиенты не требуют предварительного одобрения, за исключением красителей. FDA устанавливает требования к маркировке и запрещает использование определенных ингредиентов.

Паста для зубов с полосками

Полосатую зубную пасту изобрел Леонард Мараффино в 1955 году. Патент (патент США, выданный в 1957 году) впоследствии был продан компании Unilever, которая начала продавать новинку под брендом Stripe в начале 1960-х годов. За этим последовало представление бренда Signal в Европе в 1965 году (патент Великобритании 813 514). Хотя Stripe первоначально добился большого успеха, он больше никогда не достиг 8% доли рынка, которую завоевал во время своего второго года продаж. Конструкция Мараффино, которая до сих пор используется для одноцветных полос, проста. Основной материал, как правило, белый, находится у горлышка тюбика зубной пасты и составляет большую его часть. От сопла к нему спускается тонкая трубка, через которую будет поступать этот материал-носитель. Материал полосы (в случае Stripe – красный) заполняет пространство между материалом-носителем и верхней частью тюбика. Эти два материала не находятся в отдельных камерах, но они достаточно вязкие, чтобы не смешиваться. При сдавливании тюбика зубной пасты основной материал выдавливается по тонкой трубке к соплу. Одновременно давление, оказываемое на основной материал, передается на материал полосы, который через небольшие отверстия (в стенке трубки) выдавливается на основной материал-носитель по мере его прохождения через эти отверстия. В 1990 году компания Colgate Palmolive получила патент (USPTO) на двухцветные полосы. В этой конструкции внутренняя трубка окружена конусообразным пластиковым защитным элементом примерно на половине ее длины. Между защитным элементом и концом сопла тюбика находится пространство для материала одного цвета, который выходит через отверстия в трубке. С другой стороны защитного элемента находится пространство для материала второй полосы, имеющего собственный набор отверстий. В 2016 году компания Colgate Palmolive получила патент (USPTO) на подходящие виды разноцветных зубных паст, которые можно непосредственно заполнять в тюбики для получения полосатой смеси без каких-либо отдельных камер. Это потребовало корректировки свойств различных компонентов (реологии) для того, чтобы полосы формировались при сдавливании тюбика. Полосатую зубную пасту не следует путать со слоистой зубной пастой. Для слоистой зубной пасты требуется многокамерная конструкция (например, USPTO), при которой из сопла выдавливаются два или три слоя. Эта схема, как и схема дозирующих насосов (USPTO), более сложна (и, следовательно, дороже в производстве), чем конструкции Мараффино или Colgate. Знаменитое изображение зубной пасты в форме волны, лежащей на зубной щетке, называется "ноддл".

Первые зубные пасты

С 5000 года до н.э. египтяне изготавливали зубной порошок, состоявший из порошкообразного пепла копыт крупного рогатого скота, мирры, измельченных и обожженных яичных скорлуп и пемзы. Греки, а затем римляне, усовершенствовали рецепты, добавляя абразивные вещества, такие как измельченные кости и раковины устриц. В IX веке иракский музыкант и знаток этикета Зирьяб изобрел тип зубной пасты, которую он популяризировал по всей исламской Испании. Точный состав этой зубной пасты неизвестен, но сообщалось, что она была одновременно "эффективной и приятной на вкус". Неизвестно, использовались ли эти ранние зубные пасты самостоятельно, натирались ли ими зубы тряпками или применялись с ранними зубными щетками, такими как прутики дерева нима и мисвак. В период Эдо в Японии, в издании "Хика ракуё" (1769) изобретателя Хираги Генная содержалась реклама "Сосекико" – "зубной пасты в коробке". Зубные пасты или порошки получили широкое распространение в XIX веке.

Зубная порошка

Зубной порошок для использования с зубными щетками получил широкое распространение в XIX веке в Великобритании. Большинство из них делали дома, используя в качестве ингредиентов мел, измельченный кирпич или соль. В 1866 году в "Домашней энциклопедии" рекомендовали использовать порошкообразный уголь и предупреждали, что многие запатентованные зубные порошки, продаваемые в коммерческой продаже, приносили больше вреда, чем пользы. Компания Arm & Hammer продавала зубной порошок на основе пищевой соды в Соединенных Штатах примерно до 2000 года, а в настоящее время компания Colgate продает зубной порошок в Индии и других странах.

Современная зубная паста

В XVIII веке в американской и британской рецептуре зубной пасты использовался обожжённый хлеб. Другая формула, созданная примерно в это же время, включала драконью кровь (смолу), корицу и обожжённый квасцы. В 1873 году компания Colgate начала массовое производство ароматической зубной пасты в банках. К 1900 году для использования с зубными щётками рекомендовалась паста из перекиси водорода и пищевой соды. Готовые зубные пасты впервые появились на рынке в XIX веке, но не превзошли популярность зубного порошка до Первой мировой войны. Вместе с Уиллоуби Д. Миллером, Ньюэлл Силл Дженкинс разработал первую зубную пасту, содержащую дезинфицирующие средства, под брендом Kolynos. Название является комбинацией двух греческих слов, означающих «украшающий» и «предотвращающий болезни». Многочисленные попытки фармацевтов в Европе организовать производство зубной пасты оказались экономически невыгодными. После возвращения в США он продолжил эксперименты с Гарри Уордом Футом (1875–1942), профессором химии в Шеффилдской химической лаборатории Йельского университета. После 17 лет разработки Kolynos и клинических испытаний, Дженкинс вышел на пенсию и передал производство и дистрибуцию своему сыну Леонарду А. Дженкинсу, который вывел на рынок первые тюбики с зубной пастой 13 апреля 1908 года. В течение нескольких лет компания расширилась в Северной Америке, Латинской Америке, Европе и на Дальнем Востоке. В 1909 году в Лондоне было открыто представительство. В 1937 году Kolynos производилась в 22 странах и продавалась в 88 странах. Kolynos продавалась преимущественно в Южной Америке и Венгрии. В 1995 году компания Colgate Palmolive приобрела American Home Products за один миллиард долларов США. Фторид впервые был добавлен в зубные пасты в 1890-х годах. Tanagra, содержащая фторид кальция в качестве активного ингредиента, продавалась компанией Karl F. Toellner из Бремена (Германия) на основе ранних работ химика Альберта Денингера. Аналогичное изобретение Роя Кросса из Канзас-Сити (штат Миссури) первоначально подверглось критике со стороны Американской стоматологической ассоциации (ADA) в 1937 году. Фторидные зубные пасты, разработанные в 1950-х годах, получили одобрение ADA. Для разработки первой одобренной ADA фторидной зубной пасты, компания Procter & Gamble начала исследовательскую программу в начале 1940-х годов. В 1950 году Procter & Gamble создала совместную исследовательскую группу под руководством Джозефа К. Мюллера в Университете Индианы для изучения новой зубной пасты с фторидом. В 1955 году Crest от Procter & Gamble выпустила свою первую клинически доказанную зубную пасту, содержащую фторид. 1 августа 1960 года ADA сообщила, что «Crest доказала свою эффективность как антикариозное (предотвращающее кариес) средство для ухода за полостью рта, которое может быть особенно ценным при использовании в рамках добросовестной программы гигиены полости рта и регулярного профессионального ухода». В 1980 году японская компания Sangi Co., Ltd. выпустила APADENT, первую в мире реминерализующую зубную пасту, использующую наноформу гидроксиапатита, основного компонента зубной эмали, вместо фторида для реминерализации областей потери минералов под поверхностью зубной эмали (начальные кариозные поражения). После многих лет лабораторных экспериментов и полевых испытаний, её гидроксиапатитный ингредиент был одобрен японским Министерством здравоохранения в 1993 году в качестве активного антикариозного агента и получил название «Медицинский гидроксиапатит», чтобы отличить его от других форм гидроксиапатита, используемых в зубной пасте, таких как абразивы. В 2006 году в Европе появилась BioRepair – первая европейская зубная паста, содержащая синтетический гидроксиапатит в качестве альтернативы фториду для реминерализации и восстановления зубной эмали. «Биомиметический гидроксиапатит» предназначен для защиты зубов путем создания нового слоя синтетической эмали вокруг зуба, а не укрепления существующего слоя фторидом, который химически превращает его во фторапатит.

Распределение

Зубная паста обычно выдавливается из складной тубы или с помощью более жесткого насоса. Было разработано несколько традиционных и инновационных конструкций дозаторов. Дозатор должен соответствовать реологическим свойствам зубной пасты. В 1880 году доктор Вашингтон Шеффилд из Нью-Лондона, штат Коннектикут, начал выпускать зубную пасту в складной тубе под названием «Крем для зубов доктора Шеффилда». Его вдохновила поездка его сына в Париж, где он увидел, как художники используют краску из туб. В 1896 году компания Colgate & Company в Йорке начала выпускать зубной крем в складных тубах, имитирующих конструкцию Шеффилда. Первые складные тубы для зубной пасты изготавливались из свинца.