Formulace s CPC: Náboj, pH a ingredience, které jedí vaše aktivní

Vzorec říká0,1% cetylpyridiniumchlorid. Certifikát pravosti říká, že čistota větší nebo rovna 99 %. Testování vydání prošlo. O šest měsíců později zákazník pošle zpět vzorek ústní vody a zeptá se, proč přestala fungovat. Štítek se nezměnil. CPC se nesnížila. Něco ve vzorci to tiše konzumuje od prvního dne.

Tento článek je o něčem takovém. Většina formulátorů víCetylpyridiniumchlorid (CAS 123-03-5)je kationtové antiseptikum. Málokdo si uvědomuje, jak úzké je okno mezi „technicky přítomným“ a „skutečně aktivním“. Rozdíl obvykle nespočívá v samotné CZP. Je to nábojové prostředí kolem něj, pH, ve kterém se nachází, a pomocné látky, které se na něj vážou dříve, než vůbec dosáhne bakteriální membrány. Alfa Chemical vyrábíCPC (CAS 123-03-5)v Zhengzhou v Číně pro výrobce ústní péče po celém světě.

Kationtový problém

Antimikrobiální účinek CPC začíná elektrostatikou. Molekula má na svém pyridiniovém dusíku trvalý kladný náboj. Povrchy bakteriálních buněk nesou čistý negativní náboj z teichoových kyselin, lipopolysacharidů a membránových fosfolipidů. Kation CPC se adsorbuje na tento povrch, vkládá svůj cetylový řetězec do lipidové dvojvrstvy a narušuje integritu membrány. Buňka prosakuje. To umírá.

Tento mechanismus je rychlý. A50 mg/100 ml roztoku CPC- koncentrace používaná v komerčních ústních vodách - sterilizuje všechny testované ústní bakteriální kmeny během jedné minuty. Na3 mg/100 ml, sedm z deseti kmenů je usmrceno během tří minut. Činnost není okrajová. Když CPC funguje, funguje rychle.

Problém je v tom, že téměř každá další složka v zubní pastě nebo ústní vodě soutěží o stejná elektrostatická vazebná místa. Aniontové povrchově aktivní látky, aniontová zahušťovadla, fosfátové soli a některá abraziva nesou negativní náboj. CPC nerozlišuje mezi bakteriální membránou a sulfátovou hlavní skupinou. Váže se na vše, co je záporně nabité a dostupné. Jakmile se naváže na pomocnou látku formulace, již není k dispozici pro antimikrobiální účinek.

SLS a nerozpustný komplex

Laurylsulfát sodný (SLS)je nejběžnější povrchově aktivní látkou v zubní pastě. Když se CPC a SLS smíchají ve vodné fázi, tvoří nerozpustný komplex. Komplex není menší ztráta. V typické zubní pastě obsahující1–2 % SLSvětšina CPC může být deaktivována během několika hodin po smíchání.

Mechanismus je přímočarý. SLS je aniontová povrchově aktivní látka se sulfátovou hlavní skupinou. CPC je kationtová povrchově aktivní látka s pyridiniovou hlavní skupinou. Opačně nabité povrchově aktivní látky ve vodě dělají to, co opačně nabité povrchově aktivní látky: spojují se, tvoří iontové páry a vysrážejí se z roztoku. Sraženina je stále ve zkumavce. Jen už to není ve slinách.

Pokud vyrábíte zubní pastu CPC a váš systém povrchově aktivních látek je založen na SLS-, je antimikrobiální tvrzení ohroženo bez ohledu na koncentraci CPC na štítku. Jediné spolehlivé opravy jsou:

• Nahraďte SLS -iontovou povrchově aktivní látkou. Poloxamer 407, PEG-40 hydrogenovaný ricinový olejapolysorbát 20se běžně používají s CPC bez ztráty aktivity. Tyto povrchově aktivní látky nemají žádný čistý náboj a nesoutěží o vazebná místa CPC.
• Jako primární použijte amfoterní povrchově aktivní látku. Kokamidopropylbetainnese kladný i záporný náboj, ale chová se jako zwitterion při typickém pH přípravku. Je kompatibilní s CPC na praktických úrovních použití.
• Pokud o SLS nelze-vyjednávat z důvodu ceny nebo pěny,souhlasit s tím, že CPC bude mít nižší výkon. Zapouzdřovací přístupy existují, ale zvyšují složitost zpracování a náklady, které se jen zřídkakdy vyčerpají u komoditní ústní péče.

Stejná logika platí pro aniontová zahušťovadla.Sodná sůl karboxymethylcelulózy (CMC)akarbomervázat CPC prostřednictvím svých karboxylátových skupin.Xanthanová gumai když je méně aniontový, může stále interagovat v závislosti na pH a koncentraci. Neiontová zahušťovadla -hydroxyethylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulózanebo modifikované škroby - se tomuto problému zcela vyhýbají.

Oxid křemičitý, uhličitan vápenatý a abrazivní otázka

Na brusivech záleží více, než většina formulátorů očekává. Některé stupněhydratovaný oxid křemičitýauhličitan vápenatýadsorbují CPC na jejich povrchy částic a snižují množství volné aktivní látky ve vodné fázi.

Nejedná se o jednotný problém. Výrobci oxidu křemičitého vyvinuli třídy s povrchovými úpravami, které snižují vazbu CPC. Srážené kyseliny křemičité s povrchovou úpravou lze dosáhnouthodnoty kompatibility CPC nad 85–90 %, což znamená, že většina CPC zůstává v řešení zdarma. Standardní třídy oxidu křemičitého bez modifikace vážou větší frakci.

Brusné prostředky na bázi uhličitanu vápenatého-jsou tvrdším případem. Mají tendenci tlačit pH formulace nad 8, což je mimo okno stability CPC, a jejich povrchová chemie je reaktivnější vůči kationtovým látkám. Pokud je primární antimikrobiální aktivní látka CPC, je téměř vždy lepší volbou brusný systém na bázi oxidu křemičitého-.

pH: Dvě omezení, jedno okno

Užitečný rozsah pH CPC je úzký, protože stabilita a aktivita působí opačným směrem.

NížepH 5,0antimikrobiální aktivita CPC klesá. Mechanismus není zcela objasněn, ale praktické pozorování je konzistentní: kyselé podmínky snižují rychlost a rozsah zabíjení bakterií.

VýšepH 8,0klesá rozpustnost CPC a zvyšuje se riziko srážení. Při vysokém pH může být pyridiniový kationt neutralizován hydroxidem, čímž se vytvoří volná báze, která je špatně -rozpustná ve vodě. Jakmile se CPC vysráží, je funkčně pryč.

Optimální okno jepH 5,5–7,5. Pro formulace ústních vod acitrátový nebo fosfátový pufr o pH 6,0–6,5je standardní praxe. Fosfátové pufry mají další výhodu: nezavádějí multivalentní anionty, které by mohly interagovat s CPC. Systémy monovalentních kyselin - kyselina fosforečná nebo kyselina chlorovodíková pro úpravu pH - jsou preferovány před vícemocnými kyselinami, jako je kyselina citrónová nebo EDTA, které mohou chelatovat nebo vázat kationtové druhy.

U zubní pasty je pH často diktováno abrazivním systémem. Brusiva na-křemičité bázi umožňují neutrální pH. Uhličitan vápenatý vynucuje alkalické pH. Pokud formulace vyžaduje uhličitan vápenatý z důvodů ceny nebo textury, CPC je pro tento systém nesprávná antimikrobiální aktivní látka.

Zinc: The One Co-Active, která pomáhá

Většina-spoluaktivních buď pro CPC nic nedělá, nebo do ní zasahuje.Zinekje výjimkou.

Zinečnaté soli -chlorid zinečnatý, laktát zinečnatý, citrát zinečnatý- fungují prostřednictvím jiného mechanismu než CPC. Ionty zinku inhibují růst bakterií a přímo neutralizujítěkavé sloučeniny síry (VSC), primární příčina zápachu z úst. CPC zabíjí bakterie a snižuje produkci VSC nepřímo snížením bakteriální populace. Když jsou tyto dvě aktivní látky kombinovány, řeší halitózu prostřednictvím komplementárních drah.

Synergie byla dokumentována in vitro. ProtiAgregatibacter aktinomycetemcomitans, klíčový parodontální patogen a producent VSC, kombinace CPC a ZnCl₂ vykazovala synergickou inhibici - účinek byl větší než součet jednotlivých aktivit. Klinicky ústní vody obsahující CPC i laktát zinečnatý prokázaly proti-zápachovou účinnost, která přesahuje to, co každá aktivní látka dodává samostatně.

Upozornění na kompatibilitu: soli zinku jsou kationtové. Nesoutěží s CPC o aniontová vazebná místa jako SLS. Tyto dva mohou koexistovat ve stejné vodné fázi, aniž by tvořily nerozpustný komplex.

Co nepomáhá

Chlorhexidin.Kombinace CPC schlorhexidinnenabízí žádný antimikrobiální přínos a zvyšuje riziko podráždění sliznic. Tyto dvě aktivní látky se zaměřují na podobné mechanismy a jejich profily substantivity se vzájemně nedoplňují. Pokud potřebujete úroveň účinnosti chlorhexidinu-, použijte chlorhexidin. Pokud potřebujete úroveň snášenlivosti chlorhexidinu-, použijte CPC. Jejich smícháním získáte to nejhorší z obou.

Aniontové polymery pro kontrolu zubního kamene. Pyrofosfátyapolyfosfátyjsou běžné prostředky proti zubnímu kameni a silné chelátory. Mohou vázat CPC a snížit její dostupnost. Pokud jsou vyžadována tvrzení proti zubnímu kameni a antimikrobiální látky, pečlivě otestujte kombinaci. Činidlo proti zubnímu kameni může spotřebovávat antimikrobiální látku.

Vysoká hladina etanolu. Ethanolse někdy používá k solubilizaci aromatických olejů nebo k přidání "léčebného" senzorického účinku. CPC je rozpustný v ethanolu, ale vysoké koncentrace ethanolu mohou dráždit sliznici úst a nezlepšují výkon CPC. Pokud používáte ethanol, udržujte jej pod úrovní, která způsobuje štípání, a ověřte, že CPC zůstává v roztoku po odpaření etanolu z ústní dutiny.

Použijte úrovně podle typu produktu

Ústní voda. 0,05–0,1 % CPCje standardní. Klinické zkoušky na0.045–0.065%prokázali redukci plaku vRozsah 25–35 %.s minimálním zabarvením nebo narušením chuti. V Číně je regulační limit pro ústní vodu0.05%. U exportních trhů potvrďte místní limit před dokončením vzorce.

Zubní pasta. 0,1–0,5 % CPC, přičemž skutečná výše bezplatné (nevázané) CPC je číslo, na kterém záleží. Pokud přípravek obsahuje SLS nebo aniontová zahušťovadla, uvedená koncentrace převyšuje účinnou koncentraci.

Pastilky a spreje do krku.Obvykle1,5 mg CPC na jednotku. Formát podávání omezuje dobu zdržení, takže výzva k formulaci je jiná: udržení dostupnosti CPC v pevné nebo rozprašovatelné matrici spíše než ve vodném roztoku.

Čisticí prostředky na ruce a péče o pleť.Až do0,2 % CPC. Tyto formulace se obvykle vyhýbají SLS z důvodů kožní kompatibility, což mimochodem usnadňuje kompatibilitu CPC.

Sekvenční pravidlo, které zabrání většině problémů

Při vývoji produktu ústní péče-založeného na CPC určuje pořadí, ve kterém zamykáte rozhodnutí o složení, zda budete mít problém s kompatibilitou.

• Nejprve uzamkněte systém povrchově aktivních látek.Je-li povrchově aktivní látka aniontová, žádné ladění pH nebo úprava koncentrace CPC neobnoví ztracenou aktivitu. Než do vzorce napíšete cokoli jiného, ​​vyberte neiontové nebo amfoterní.
• Zamkněte zahušťovadlo.Přizpůsobte náplň zahušťovadla systému povrchově aktivních látek. Bezpečným výchozím nastavením jsou neiontová zahušťovadla.
• Zajistěte brusnou třetinu.Oxid křemičitý s nízkou vazbou CPC nebo oxid křemičitý speciálně testovaný na kompatibilitu s CPC.
• Zamkněte pH čtvrté.CílpH 6,0–6,5. Pufr s citrátem nebo fosfátem. Vyhněte se vícemocným kyselinám.
• Přidat CPC jako poslední,předem-rozpuštěné v malém množství čištěné vody. Přidání CPC pozdě v procesu míchání minimalizuje lokalizované vázání na zahušťovadla nebo abraziva před jejich úplnou hydratací.

Tato sekvence není zárukou proti každé interakci, ale eliminuje nejběžnější způsoby selhání. Dodatečná montáž kompatibility do vzorce, který již obsahuje SLS, je nákladná a málokdy plně úspěšná.

Na co se zeptat dodavatele

Pokud získáváte CPC od čínského výrobce, technické otázky, na kterých záleží, se netýkají ceny nebo balení. Týkají se údajů o šarži.

Požádejte ostanovení pomocí HPLC, ne rozsah. Požádejte oobsah vody. Monohydrát CPC má teoretický obsah vody kolem5.3%. Bezvodá CPC bude nižší. Forma je důležitá pro rozpustnost a stabilitu. Požádejte ozbytky při zapáleníatěžkých kovů. The Ph. Eur. limit pro těžké kovy je20 ppm. Zeptejte se, zda byl materiál testován na kompatibilitu s běžnými pomocnými látkami pro péči o ústní dutinu - ne každý dodavatel bude mít tyto údaje, ale ti, kteří je mají, jsou ti, kteří produktu rozumí.

Certifikát pravosti by měl obsahovat skutečné naměřené hodnoty, nikoli specifikace. Certifikát pravosti, který říká „Větší nebo rovno 99 %“ bez čísla, je šablona, ​​nikoli záznam o dávce.

Získávání CPC od Alfa Chemical

Dodávky Alfa ChemicalCetylpyridiniumchlorid (CAS 123-03-5)z Zhengzhou, Čína, jako bílý krystalický prášek sVětší nebo rovno 99% stanovení pomocí HPLC. Každá šarže je dodávána se specifickým-COA a SDS. Související organické meziprodukty jsou uvedeny nížeOrganická chemie. Pro otázky ohledně formulace nebo žádosti o vzorky,kontaktujte náš technický tým.