Formulácia s CPC: Náboj, pH a zložky, ktoré jedia váš aktívny

Vzorec hovorí0,1 % cetylpyridíniumchloridu. Certifikát pravosti hovorí, že čistota väčšia alebo rovná 99 %. Testovanie vydania prejde. O šesť mesiacov neskôr zákazník pošle vzorku ústnej vody a pýta sa, prečo prestala fungovať. Štítok sa nezmenil. CZK sa neznížila. Niečo vo vzorci to potichu konzumuje od prvého dňa.

O tom je tento článok. Väčšina formulátorov vieCetylpyridíniumchlorid (CAS 123-03-5)je katiónové antiseptikum. Menej si uvedomuje, aké úzke je okno medzi „technicky prítomným“ a „skutočne aktívnym“. Rozdiel zvyčajne nie je v samotnej CZK. Je to nábojové prostredie okolo neho, pH, v ktorom sa nachádza, a pomocné látky, ktoré sa naň viažu skôr, ako vôbec dosiahne bakteriálnu membránu. Alfa Chemical vyrábaCZK (CAS 123-03-5)v Zhengzhou v Číne pre formulátorov ústnej hygieny na celom svete.

Katiónový problém

Antimikrobiálny účinok CPC začína elektrostatikou. Molekula má na svojom pyridíniovom dusíku trvalý kladný náboj. Povrchy bakteriálnych buniek nesú čistý negatívny náboj z teichoových kyselín, lipopolysacharidov a membránových fosfolipidov. Katión CPC sa adsorbuje na tento povrch, vloží svoj cetylový reťazec do lipidovej dvojvrstvy a naruší integritu membrány. Bunka vyteká. Umiera.

Tento mechanizmus je rýchly. A50 mg/100 ml CPC roztoku- koncentrácia používaná v komerčných ústnych vodách - sterilizuje všetky testované ústne bakteriálne kmene do jednej minúty. O3 mg/100 ml, sedem z desiatich kmeňov je zabitých do troch minút. Činnosť nie je okrajová. Keď funguje CZK, funguje rýchlo.

Problém je v tom, že takmer každá iná zložka v zubnej paste alebo ústnej vode súťaží o rovnaké elektrostatické väzobné miesta. Aniónové povrchovo aktívne látky, aniónové zahusťovadlá, fosfátové soli a niektoré abrazíva nesú záporný náboj. CPC nerozlišuje medzi bakteriálnou membránou a sulfátovou hlavnou skupinou. Viaže sa na čokoľvek, čo je negatívne nabité a dostupné. Po naviazaní na pomocnú látku prípravku už nie je k dispozícii pre antimikrobiálny účinok.

SLS a nerozpustný komplex

Laurylsulfát sodný (SLS)je najbežnejšou povrchovo aktívnou látkou v zubných pastách. Keď sa CPC a SLS zmiešajú vo vodnej fáze, tvoria nerozpustný komplex. Komplex nie je menšou stratou. V typickej zubnej paste obsahujúcej1-2% SLSväčšina CPC sa môže stať neaktívnou v priebehu niekoľkých hodín po zmiešaní.

Mechanizmus je priamočiary. SLS je aniónová povrchovo aktívna látka so sulfátovou hlavnou skupinou. CPC je katiónová povrchovo aktívna látka s pyridíniovou hlavnou skupinou. Opačne nabité povrchovo aktívne látky vo vode robia to, čo robia opačne nabité povrchovo aktívne látky: spájajú sa, vytvárajú iónové páry a vyzrážajú sa z roztoku. Zrazenina je stále v skúmavke. Len to už nie je v slinách.

Ak vyrábate zubnú pastu s CZK a váš systém povrchovo aktívnych látok je založený na SLS-, antimikrobiálne tvrdenie je ohrozené bez ohľadu na koncentráciu CZK na štítku. Jediné spoľahlivé opravy sú:

• Nahraďte SLS -iónovou povrchovo aktívnou látkou. Poloxamér 407, PEG-40 hydrogenovaný ricínový olejapolysorbát 20sa bežne používajú s CZK bez straty aktivity. Tieto povrchovo aktívne látky nemajú žiadny čistý náboj a nesúťažia o väzbové miesta CPC.
• Ako primárnu použite amfotérnu povrchovo aktívnu látku. Kokamidopropylbetaínnesie kladný aj záporný náboj, ale pri typickom pH prípravku sa správa ako zwitterión. Je kompatibilný s CPC na úrovniach praktického použitia.
• Ak o SLS nie je možné-vyjednávať z dôvodu ceny alebo peny,akceptovať, že CZK bude mať nedostatočnú výkonnosť. Existujú prístupy zapuzdrenia, ale zvyšujú zložitosť spracovania a náklady, ktoré sa len zriedka vyčleňujú z komoditnej ústnej starostlivosti.

Rovnaká logika platí pre aniónové zahusťovadlá.Sodná soľ karboxymetylcelulózy (CMC)akarbomérviažu CPC prostredníctvom svojich karboxylátových skupín.Xantánová guma, aj keď je menej aniónový, môže stále interagovať v závislosti od pH a koncentrácie. Ne-iónové zahusťovadlá -hydroxyetylcelulóza, hydroxypropylmetylcelulózaalebo modifikované škroby - sa tomuto problému úplne vyhnú.

Oxid kremičitý, uhličitan vápenatý a brúsna otázka

Na abrazívach záleží viac, ako väčšina formulátorov očakáva. Niektoré stupnehydratovaný oxid kremičitýauhličitan vápenatýadsorbujú CPC na povrch ich častíc, čím sa znižuje množstvo voľnej aktívnej látky vo vodnej fáze.

Nejde o jednotný problém. Výrobcovia oxidu kremičitého vyvinuli triedy s povrchovými úpravami, ktoré znižujú väzbu CPC. Zrážané kyseliny kremičité s povrchovou úpravou možno dosiahnuťhodnoty kompatibility CZK nad 85 – 90 %, čo znamená, že väčšina CPC zostáva v riešení bezplatná. Štandardné druhy oxidu kremičitého bez modifikácie naviažu väčšiu frakciu.

Brusivá na báze uhličitanu vápenatého-sú ťažším prípadom. Majú tendenciu posúvať pH formulácie nad 8, čo je mimo okna stability CPC, a ich povrchová chémia je reaktívnejšia voči katiónovým druhom. Ak je primárnou antimikrobiálnou aktívnou látkou CPC, takmer vždy je lepšou voľbou brúsny systém na báze oxidu kremičitého-.

pH: Dve obmedzenia, jedno okno

Užitočný rozsah pH CPC je úzky, pretože stabilita a aktivita ťahajú opačným smerom.

NižšiepH 5,0antimikrobiálna aktivita CPC klesá. Mechanizmus nie je úplne pochopený, ale praktické pozorovanie je konzistentné: kyslé podmienky znižujú rýchlosť a rozsah zabíjania baktérií.

VyššiepH 8,0klesá rozpustnosť CPC a zvyšuje sa riziko zrážania. Pri vysokom pH môže byť pyridíniový katión neutralizovaný hydroxidom, čím sa vytvorí voľná báza, ktorá je slabo -rozpustná vo vode. Akonáhle sa CPC vyzráža, je funkčne preč.

Optimálne okno jepH 5,5–7,5. Pre formulácie ústnej vody, acitrátový alebo fosfátový pufor s pH 6,0–6,5je štandardná prax. Fosfátové pufry majú ďalšiu výhodu: nezavádzajú multivalentné anióny, ktoré by mohli interagovať s CPC. Monovalentné kyslé systémy - kyselina fosforečná alebo kyselina chlorovodíková na úpravu pH - sú preferované pred viacmocnými kyselinami, ako je kyselina citrónová alebo EDTA, ktoré môžu chelátovať alebo viazať katiónové druhy.

V prípade zubnej pasty je pH často diktované abrazívnym systémom. Brúsivá na báze kremíka-umožňujú neutrálne pH. Uhličitan vápenatý vyvoláva zásadité pH. Ak formulácia vyžaduje uhličitan vápenatý z dôvodov nákladov alebo textúry, CPC je nesprávna antimikrobiálna aktívna látka pre tento systém.

Zinok: Jediný spolu{0}}aktívny, ktorý pomáha

Väčšina-spoluaktívnych buď nerobí pre CZK nič, alebo do nej zasahuje.Zinokje výnimkou.

Zinočnaté soli -chlorid zinočnatý, laktát zinočnatý, citrát zinočnatý- fungujú prostredníctvom iného mechanizmu ako CZK. Ióny zinku inhibujú rast baktérií a priamo neutralizujúprchavé zlúčeniny síry (VSC), primárna príčina zápachu z úst. CPC zabíja baktérie a znižuje produkciu VSC nepriamo znížením populácie baktérií. Keď sa skombinujú, tieto dve aktívne látky riešia halitózu prostredníctvom komplementárnych dráh.

Synergia bola zdokumentovaná in vitro. ProtiAgregatibacter aktinomycetemcomitans, kľúčový parodontálny patogén a producent VSC, kombinácia CPC a ZnCl₂ vykazovala synergickú inhibíciu - účinok bol väčší ako súčet jednotlivých aktivít. Klinicky preukázali ústne vody obsahujúce CPC aj laktát zinku proti-zápachovú účinnosť, ktorá prevyšuje to, čo každá aktívna látka poskytuje samostatne.

Upozornenie na kompatibilitu: soli zinku sú katiónové. Nesúťažia s CPC o aniónové väzbové miesta tak, ako to robí SLS. Tieto dve látky môžu koexistovať v rovnakej vodnej fáze bez vytvorenia nerozpustného komplexu.

Čo nepomôže

chlórhexidín.Kombinácia CZK schlórhexidínneponúka žiadny antimikrobiálny prínos a zvyšuje riziko podráždenia slizníc. Tieto dve aktívne látky sa zameriavajú na podobné mechanizmy a ich profily substantivity sa navzájom nedoplňujú. Ak potrebujete úroveň účinnosti chlórhexidínu-, použite chlórhexidín. Ak potrebujete úroveň znášanlivosti chlórhexidínu-, použite CZK. Ich zmiešaním získate to najhoršie z oboch.

Aniónové polyméry na kontrolu zubného kameňa. Pyrofosfátyapolyfosfátysú bežné činidlá proti zubnému kameňu a silné chelátory. Môžu viazať CPC a znižovať jej dostupnosť. Ak sa vyžadujú tvrdenia proti zubnému kameňu a antimikrobiálne látky, dôkladne otestujte kombináciu. Prostriedok proti zubnému kameňu môže konzumovať antimikrobiálne činidlo.

Vysoké hladiny etanolu. Etanolsa niekedy používa na solubilizáciu aromatických olejov alebo na pridanie "liečivého" senzorického účinku. CPC je rozpustný v etanole, ale vysoké koncentrácie etanolu môžu dráždiť ústnu sliznicu a nezlepšujú výkon CPC. Ak sa používa etanol, udržujte ho pod úrovňou, ktorá spôsobuje štípanie, a overte, či CPC zostáva v roztoku po odparení etanolu z ústnej dutiny.

Použite úrovne podľa typu produktu

Ústna voda. 0,05 – 0,1 % CZKje štandardná. Klinické skúšky pri0.045–0.065%preukázali redukciu plaku vRozsah 25-35%.s minimálnym zafarbením alebo narušením chuti. V Číne je regulačný limit pre ústnu vodu0.05%. Pre exportné trhy potvrďte miestny limit pred dokončením vzorca.

Zubná pasta. 0,1 – 0,5 % CZK, pričom skutočná výška bezplatnej (neviazanej) CZK je číslo, na ktorom záleží. Ak prípravok obsahuje SLS alebo aniónové zahusťovadlá, označená koncentrácia prevyšuje účinnú koncentráciu.

Pastilky a spreje do krku.Typicky1,5 mg CPC na jednotku. Formát podávania obmedzuje dobu zotrvania, takže výzva formulácie je iná: udržanie dostupnosti CPC v pevnej alebo rozprašovateľnej matrici, a nie vo vodnom roztoku.

Čistiace prostriedky na ruky a starostlivosť o pokožku.Až do0,2 % CZK. Tieto formulácie sa zvyčajne vyhýbajú SLS z dôvodov kompatibility s pokožkou, čo mimochodom uľahčuje kompatibilitu CPC.

Pravidlo poradia, ktoré zabráni väčšine problémov

Pri vývoji produktu ústnej hygieny-založeného na CZK určuje poradie, v ktorom uzamknete rozhodnutia o zložení, či budete mať problém s kompatibilitou.

• Najskôr uzamknite systém povrchovo aktívnych látok.Ak je povrchovo aktívna látka aniónová, žiadne ladenie pH alebo úprava koncentrácie CPC neobnoví stratenú aktivitu. Skôr než do vzorca napíšete čokoľvek iné, vyberte neiónové alebo amfotérne.
• Ako druhé uzamknite zahusťovadlo.Prispôsobte náplň zahusťovadla systému povrchovo aktívnej látky. Bezpečným predvoleným nastavením sú neiónové zahusťovadlá.
• Zamknite brúsnu tretinu.Oxid kremičitý s nízkou väzbou CPC alebo oxid kremičitý špecificky testovaný na kompatibilitu CPC.
• Štvrté uzamknite pH.CieľpH 6,0–6,5. Pufr s citrátom alebo fosfátom. Vyhnite sa viacmocným kyselinám.
• Pridať CPC ako poslednú,vopred-rozpustené v malom množstve čistenej vody. Pridanie CPC neskoro v procese miešania minimalizuje lokalizovanú väzbu na zahusťovadlá alebo abrazíva predtým, ako sú úplne hydratované.

Táto postupnosť nie je zárukou proti každej interakcii, ale eliminuje najbežnejšie režimy porúch. Dodatočná montáž kompatibility do receptúry, ktorá už obsahuje SLS, je drahá a zriedka úplne úspešná.

Čo sa opýtať dodávateľa

Ak získavate CZK od čínskeho výrobcu, technické otázky, na ktorých záleží, sa netýkajú ceny alebo balenia. Týkajú sa údajov o šarži.

Požiadajte oanalýza pomocou HPLC, nie rozsah. Požiadajte oobsah vody. Monohydrát CPC má teoretický obsah vody okolo5.3%. Bezvodá CZK sa zobrazí nižšie. Forma je dôležitá pre rozpustnosť a stabilitu. Požiadajte ozvyšky pri zapáleníaťažké kovy. Ph. Eur. limit pre ťažké kovy je20 ppm. Opýtajte sa, či bol materiál testovaný na kompatibilitu s bežnými pomocnými látkami na starostlivosť o ústnu dutinu - nie každý dodávateľ bude mať tieto údaje, ale tí, ktorí ich majú, sú tí, ktorí rozumejú produktu.

Certifikát pravosti by mal obsahovať skutočné namerané hodnoty, nie špecifikácie. Certifikát pravosti, ktorý hovorí „Väčší alebo rovný 99 %“ bez čísla, je šablóna, nie záznam o dávke.

Získavanie CPC od Alfa Chemical

Dodávky Alfa ChemicalCetylpyridíniumchlorid (CAS 123-03-5)z Zhengzhou, Čína, ako biely kryštalický prášok sVäčšie alebo rovné 99 % stanovenia pomocou HPLC. Každá šarža sa dodáva s pravopisom-špecifickým pre šaržu a SDS. Príbuzné organické medziprodukty sú uvedené nižšieOrganická chémia. Pre otázky týkajúce sa formulácie alebo žiadosti o vzorky,kontaktujte náš technický tím.