Эколого-химическая характеристика зубных паст (на примере содержания кальция)

Калашникова Д.Н.

Основное назначение зубных паст заключается в поддержке и усилении очищающего действия зубной щетки, поэтому основу любой зубной пасты составляют пенообразователи (тензиды) и абразивные вещества. Абразивные вещества (до 40% объема зубной пасты) чистят и "полируют" поверхность зуба, способствуют снятию налета с эмали, предотвращая ее порчу микроорганизмами. Главным образом, это химически осажденный мел (карбонат кальция). Однако, его действие небезопасно для людей с чувствительной эмалью зубов или с оголенными шейками зубов, поэтому в большинстве современных паст используется "мягкий" абразив – производные кремния, гидроксид алюминия, отличающиеся щадящим действием на зубную эмаль [3].

Актуальность изучения абразивных свойств зубных паст определяется еще и тем, что абразивные вещества играют важную роль при удалении видимых областей окрашивания на зубах. Еще в 1943 г. Мейнли, занимавшийся исследованием этой проблемы, показал, что если микробную бляшку можно удалить с помощью зубной щетки и воды, то для удаления пелликулы необходимы абразивные вещества [1]. Цель работы – определение содержания кальция в некоторых видах зубных паст и выявление его роли как абразивного компонента. Данная цель реализуется в следующих задачах: 1) исследовать образцы зубных паст на содержание кальция; 2) классифицировать исследуемые зубные пасты по степени абразивности; 3) выявить эколого-химические свойства зубных паст.

Проблема: выбор зубных паст для разных типов зубов на основе анализа содержания кальция.

Гипотеза: изучение содержания абразивных веществ в зубных пастах позволяет прогнозировать их влияние на состояние зубов. Из зубной пасты доставляются кальций, фосфор и магний. Кальций и фосфор являются основными строительными элементами эмали зуба. Карбонат кальция традиционно включается в состав многих зубных паст. Он 18 выполняет в ней двойную роль: во-первых, создает щелочную среду, нейтрализующую бактериальные кислоты и кислоты пищи, тем самым препятствующую кислотной деминерализации ткани зуба, а во-вторых – восполняет дефицит вымывающегося в результате деминерализации эндогенного кальция [2].

Некариозные поражения зубов чаще всего связаны с нарушениями обмена кальция, возникающими при неблагоприятных воздействиях эндогенного характера (нарушения функции щитовидной, поджелудочной, половых желез, заболевания ЖКТ и др.), а также под влиянием внешних неблагоприятных воздействий (ионизирующее излучение, ежедневная длительная работа с компьютером, влияние производственных факторов: паров кислот, металлической пыли и др.), вызывающих заметную убыль минеральных компонентов в тканях зуба, ведущих в начале к функциональным нарушениям в виде повышенной чувствительности зубов, а затем к повреждениям в виде кариеса, эрозии, клиновидных дефектов, истираемости зубов. В связи с этим местное применение паст, содержащих фосфорно-кальциевые добавки, особенно при регулярной чистке зубов позволяет не только предупредить, но и в известной степени компенсировать потери при наличии заболевания [3].

Содержание кальция в зубных пастах определяли титриметрически. На аналитических весах брали точную навеску 0,3000±0,0002 г зубной пасты. Навеску зубной пасты смывали с часового стекла в коническую колбу на 250 мл, добавляли теплую дистиллированную воду до отметки 100 мл и растворяли образец в течение 20 минут при постоянном перемешивании. Далее цилиндром отмеряли 2-3 мл 10%-го раствора NаОН и добавляли его в колбу для создания рН=12, величину рН контролировали универсальной индикаторной бумагой. К полученному раствору на кончике шпателя прибавляли индикатор мурексид для получения розовой окраски раствора. Затем в бюретку заливали стандартный раствор С (1/2ЭДТА) 0,01М, доводили до нулевой отметки и титровали до перехода окраски из розовой в фиолетовую, устойчивую в течение 30 с. По окончании титрования рассчитывали массовую долю кальция в зубной пасте с учетом точной навески образца [4]. Аналогичным образом анализировали вторую навеску образца зубной пасты. Получив два результата, вычисляли среднее значение содержания кальция (%).

Формула для расчета:

С(1/2 ЭДТА) - концентрация стандартного раствора ЭДТА, моль/л; V (ЭДТА) - объем титранта, пошедшего на титрование данной навески, мл; Мэ (Са) - молярная масса эквивалента кальция, г/моль; m - масса точной навески образца зубной пасты, г.

Содержание кальция мы определили в 13 образцах зубных паст. Результаты исследований приведены в таблице 1.

19 Таблица 1

Содержание кальция в зубных пастах

Выявлено, что содержание кальция в зубных пастах различно. Среднее содержание кальция в зубных пастах (до 1%): «Colgate Herbal», «Лесная», «Aquarelle классик», «Фтородент», «Silca Family». И высокое содержание кальция в зубных пастах (от 1-1,6%): «Новый жемчуг кальций», «Знахарь». На диаграмме представлены зубные пасты по степени абразивности, которая определяется количеством карбоната кальция. Все исследованные пасты были разделены на три группы: пасты с низкой степенью абразивности («LACALUT фитоформула», «Blend-a-med», «32 целебные травы отбеливание», «Blendax», «32 норма мята», «Toothpaste»), пасты с умеренной степенью абразивности («Colgate Herbal», «Лесная», «Aquarelle классик», «Фтородент», «Silca Family») и пасты с высокой степенью абразивности («Новый жемчуг кальций», «Знахарь»).

Рис. 1. Степень абразивности зубных паст

Пасты с пониженными абразивными свойствами рекомендуется использовать для гиперчувствительных зубов, при заболеваниях пародонта, сопровождающихся выраженным оголением шеек и корней зубов, при низкой плотности твердых тканей зубов. Зубные пасты с умеренной степенью абразивности рекомендуется использовать для основной массы населения. Пасты с повышенными полирующими свойствами и агрессивной абразивностью предназначены для повышенного и более эффективного удаления налета. Их частое использование может привести к патологической стираемости эмали и другим видам патологии. Ими не рекомендуется пользоваться ежедневно.

Важнейшей задачей зубных паст также является препятствие процессам деминерализации и активизация процессов реминерализации. Деминерализацией называют процесс потери тканью зуба его важнейших неорганических компонентов: кальция и фосфора. Из этих компонентов строится минеральный скелет зуба, состоящий из фосфата кальция, содержащего гидроксидные группы. Подобная структура называется оксиапатитом. Вымывание кислотой, образующейся в результате жизнедеятельности бактерий, фосфора и кальция ведет к разрушению структуры оксиапатита, образованию полостей и развитию кариеса. Реминерализацией называют процесс восполнения кальция в составе зубной эмали. Реминерализирующий потенциал пасты повышается благодаря содержанию в ее составе ксилита, который способствует включению кальция в эмаль зубов и снижает кариесогенный потенциал микрофлоры [5]. Таким образом, роль абразивно-полирующего компонента зубных паст достаточно велика, поэтому необходимо знать основные абразивы и их роль в сложносоставляющих структурах современных зубных паст для выбора пасты, подходящей состоянию зубов человека. Для этого можно использовать выведенную нами в данном исследовании классификацию зубных паст по степени абразивности.

Список литературы

1. С. Циммер. Какие зубные пасты я рекомендую?//Ортодент-Инфо. – 1998. - № 2. – С. 14-17.

2. С.Б. Улитовский. Абразивные свойства зубных паст и их роль в гигиене полости рта//Dent Inform. – 1999. - № 7. – С. 25-27. 3. Ю.А. Федоров, В.А. Дрожжина. Зубные пасты как средство защиты от кариеса//Новое в стоматологии. – 1997. - №10. – С. 60.

4. А.В. Бабков, В.А. Попков, В.А. Пузаков. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов – М.: Высш. шк., 2001.-237с. 5. С.Б. Улитовский. Средства индивидуальной гигиены полости рта: порошки, пасты, гели зубные. – СПб.: Изд-во «Человек», 2002. – С. 152-160.