Zahnpflege Modul Anmerkungen. Poliere deine Chemiekenntnisse auf. Die grundlegenden Bestandteile von Zahnpasten. Anmerkungen für Lehrende

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1 Anmerkungen für Lehrende Poliere deine Chemiekenntnisse auf Die grundlegenden Bestandteile von Zahnpasten Auch wenn die genauen Formeln der unterschiedlichen Zahnpastamarken meist geheim sind, beinhalten doch die meisten Zahnpasten die gleichen grundlegenden Inhaltsstoffe. Dazu gehören: Fluorid: Der wahrscheinlich wichtigste Inhaltsstoff von Zahnpasten ist Fluorid. Fluorid dringt in den Zahnschmelz ein und macht dadurch unsere Zähne widerstandsfähiger gegen Säuren, die durch Plaque-Bakterien entstehen, aber auch gegen Säuren aus Fruchtsäften, Limonaden (sowohl normale als auch Diätlimonaden) und unterschiedlichen Lebensmitteln. Natriumfluorid (NaF), Zinnfluorid (SnCl 2 ) und Natriummonofluorphosphat (Na 2 PO 3 F) sind die am häufigsten verwendeten Fluoridquellen. Das Monofluorphosphat-Ion bildet Fluoridionen durch eine Hydrolysereaktion (Muhler, 1980): PO 3 F H 2 O H 3 PO 4 + HF + 2OH HF + H 2 O H 3 O + + F (Anmerkung: Die diversen Phosphor-Anionen, H 2 PO 4 -, HPO 4 2- und PO 4 3- existieren auch im Gleichgewicht.) Das Fluorid-Ion wirkt auf den grundlegenden Bestandteil des Zahnschmelzes, Hydroxylapatit, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH, indem es das Hydroxil-Ion OH - ersetzt. Auf diese Weise wird das Hydroxylapatit teilweise durch das härtere, dem Fluor ähnliche Fluorapatit ersetzt (Banks, 1990): CA 5 (PO 4 ) 3 OH + F Ca 5 (PO 4 ) 3 F + OH - Zinnfluorid hat gegenüber Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat zusätzlich noch den Vorteil, dass das Zinn (II) mit kariösem und Karies-gefährdetem Zahnschmelz reagiert. Für mehr Informationen über Fluoride und Zahngesundheit sei auf das Buch von Muhler und Hine (1959) verwiesen. Abrasiva: Abrasiva verleihen der Zahnpasta ihre Reinigungsstärke. Sie entfernen Verunreinigungen und Plaque und polieren die Zähne. Gewöhnliche Abrasiva enthalten Kalziumphosphat,

2 Aluminiumoxid, Kalziumkarbonat und Siliziumdioxid. Zahnpasta sollte abrasiv genug sein, um Plaque und Verunreinigungen zu entfernen, dabei jedoch den Zahnschmelz nicht zu schädigen. Detergenzien: Detergenzien sind für die uns so vertraute Schaumbildung beim Zähneputzen verantwortlich. Der Schaum sorgt dafür, dass die Zahnpasta in unserem Mund bleibt und während dem Putzen nicht austropft. SLS (Natriumlaurylsulfat) ist das am häufigsten verwendete Detergens. Unglücklicherweise werden SLS und andere Detergenzien teilweise mit der Entstehung von Mundgeschwüren bei empfindlichen Personen in Verbindung gebracht. Das Vorhandensein von übel schmeckenden Detergenzien erfordert die Verwendung von starken Aromastoffen, um den üblen Geschmack zu überdecken. Feuchthaltemittel: Feuchthaltemittel verleihen Zahnpasten ihre Textur und halten sie feucht, um das Austrocknen der Zahnpasta zu verhindern. Häufig verwendete Feuchthaltemittel sind Glyzerin, Sorbitol und Wasser. Xylitol ist ein seltener verwendetes, aber hochwertigeres Feuchthaltemittel, das außerdem die karieshemmende Wirkung des Fluorids unterstützt. Verdickungsmittel: Verdickungsmittel tragen auch zur Textur der Zahnpasta bei und sind dafür verantwortlich wie "dickflüssig" eine Zahnpasta ist. Die am häufigsten verwendeten Verdickungsmittel sind Carrageen, Cellulosegummi und Xanthangummi. Konservierungsstoffe: Konservierungsstoffe verhindern die Entwicklung von Mikroorganismen in der Zahnpasta. Dank ihnen ist es nicht notwendig, Zahnpasta im Kühlschrank aufzubewahren. Zu den häufigsten Konservierungsstoffen gehören Natriumbenzoat, Methylparaben und Ethylparaben. Aromen: Aromen werden zugesetzt, um den Geschmack der Zahnpasta zu verbessern. Vielleicht habt ihr bereits bemerkt, dass Zahnpasten sehr intensiv im Geschmack sind. Dies ist notwendig, um den scheußlichen Geschmack der meisten Detergenzien, insbesondere SLS, zu überdecken. Süßungsmittel: Auch Süßungsmittel verbessern den Geschmack der Zahnpasta. Die meisten Süßungsmittel in Zahnpasten sind künstlicher Art und haben fast keine Auswirkungen auf die Bildung von Karies. Saccharin ist ein häufiges Süßungsmittel in Zahnpasten. Farbstoffe: Manche Zahnpasten würden geradezu ekelerregend aussehen, wenn sie keine Farbstoffe enthielten. Farbstoffe sorgen für die schönen Farben in der Zahnpasta. Künstliche Färbemittel

3 werden verwendet, um Zahnpasten rot, grün oder blau zu machen. Titandioxid wird manchmal verwendet, um Zahnpasten eine weiße Farbe zu verleihen. Mehr Informationen findet ihr unter den folgenden Internetadressen (zuletzt eingesehen am 3. August 2007): Typische Inhaltsstoffe von Fluoridzahnpasten (aus: Newburn, 1972) Art des Inhaltsstoffes Inhaltsstoff (%) in Zahnpasta Marke A Marke B Marke C Therapeutikum SnF2 (0,4) Na 2 PO 3 F (0,76) NaF (0,21) Abrasivum Ca 2 P 2 O 7 (39) (NaPO 3 ) x (41,8) Ca 2 P 2 O 7 (40) Sn 2 P 2 O 7 (1) CaHPO 4 (5) Feuchthaltemittel Glyzerin (10) Glyzerin (12,8) Sorbitol (30) Sorbitol (20) Sorbitol (14) Wasser (25) (21,1) (26,1) Detergenzien (4,6) Natriumlaurylsulfat (1,5) Natriummonoglycerolsulfonat & Natriumalkylsulfat (1) Andere -- --(4) --(2,7) Ein aktueller Artikel behandelt Fluoride in Zahnpasten (Rakita, 2004). Unten folgen einige Informationen aus diesem Artikel. Was ist Fluorid? Fluor ist das 17.-häufigste Element in der Erdkruste und kommt in Form von Fluorid-Ionen in allen Gewässern, einschließlich der Ozeane, vor. Fluorid für die Verwendung in der Zahnpflege wird aus zwei Hauptquellen gewonnen: aus Produkten, die in ihren Formeln Fluorid enthalten (topisch), und Fluoride, die vom Körper durch behandeltes Wasser oder andere Quellen aufgenommen werden (systemisch). Topische Fluoride stärken die Zähn und machen sie resistenter gegen Karies. Topische

4 Fluoride finden sich in Zahnpasten und Mundspülungen und werden bei professionellen Fluoridtherapien verwendet. Der signifikante Rückgang von Karies seit den 60er Jahren wird der weit verbreiteten öffentlichen Akzeptanz von fluoridhaltigen Zahnpasten zugeschrieben. Andere Fluoridquellen für den täglichen Gebrauch sind Mundspülungen, die man rezeptfrei oder auf Rezept kaufen kann. Die ADA empfiehlt die Verwendung von Fluoridspülungen, nicht jedoch für Kinder unter sechs Jahren, da diese die Spülung verschlucken können. ZahnärztInnen und ZahnhygienikerInnen können ihren Patienten Fluoridbehandlungen als Teil der routinemäßigen Zahnpflege geben. Die Fluoride in professionell angewandten Gels, Schaumpräparaten und Spülungen sind stärker konzentriert als jene in Produkten für den Gebrauch zu Hause. Es ist deshalb auch nicht so oft notwendig, sie zu verwenden. Normalerweise wird Fluorid zu Zahnpasten für den Gebrauch zu Hause in einer Konzentration von 1000 ppm hinzugefügt, auch wenn das Trinkwasser bereits Fluorid enthält. Nachdem die Fluorid- Zusatzstoffe als aktive Inhaltsstoffe betrachtet werden, wird ihre Verwendung in Zahnpasten in den USA durch die FDA (Food and Drug Administration) reguliert. Derzeit genehmigt die FDA die Verwendung von drei Fluoridquellen: Natriumfluorid, Zinnfluorid und Natriummonofluorophosphat. Um in Zahnpflegeprodukten (Zahnpasta, Mundspülung und professionelle topische Fluoridbehandlungen) verwendet zu werden, müssen die Bestandteile den Standards des USamerikanischen Arzneibuchs entsprechen. Hersteller solcher Fluoride werden von der FDA regelmäßig inspiziert und evaluiert (12, 13). Kurze Geschichte der Zahnpasta und Zahnbürste Zahnpasta und Zahnbürsten gibt es bereits seit vielen Jahrhunderten. Bereits 500 v. Chr. wurde Zahnpasta in China und Indien verwendet. Moderne Zahnpasten wurden im 19. Jahrhundert entwickelt und verbesserten sich schnell. Ein Zahnarzt namens Peabody war 1824 der erste, der Seife zur Zahnpasta hinzufügte. In den 1850er Jahren fügte John Harris Kreide als Zusatzmittel hinzu begann Colgate mit der Produktion von wohlriechender Zahnpasta im Glas füllte Washington Sheffield in Connecticut Zahnpasta erstmals in Tuben ab - das Produkt hieß "Dr. Sheffield's Creme Dentifrice" wurde dann auch Colgate-Zahnpasta in Tuben abgefüllt. Durch die Fortschritte in der Verwendung von synthetischen Detergenzien (nach dem 2. Weltkrieg) konnte die Seife in der Zahnpasta durch Emulgatoren wie zum Beispiel Natriumlaurylsulfat und Natriumricinoleat ersetzt werden. Aber auch die Geschichte der Zahnbürste reicht weit zurück. In frühen Zivilisationen putzte man sich die Zähne mit Schweineborsten. Im antiken China wurden natürliche Bürsten aus Borsten erfunden. In Europa setzten sich französische Zahnärzte ab dem 17. und 18. Jahrhundert für die Verwendung

5 von Zahnbürsten ein. Die erste massenhaft produzierte Zahnbürste stammte von William Addis of Clerkenwald und wurde in England hergestellt. Das erste amerikanische Patent auf eine Zahnbürste kam von H. N. Wadsworth und die Massenproduktion von Zahnbürsten in Amerika begann etwa Die Florence Manufacturing Company in Massachusetts stellte eine der ersten amerikanischen Zahnbürsten her, die "Pro-phy-lac-tic brush", und sie war auch die erste Firma, die in Schachteln verpackte Zahnbürsten verkaufte. Die ersten Bürsten mit Nylonbürsten wurden 1938 eingeführt wurde in der Schweiz die erste wirklich elektrische Zahnbürste erfunden. Die Firma Squibb vermarktete dann 1960 als erste eine elektrische Zahnbürste mit dem Namen Broxodent in den Vereinigten Staaten brachte General Electric die erste wieder aufladbare kabellose Zahnbürste auf den Markt. Interplak war die erste elektrische Zahnbürste mit rotierenden Borsten für den Heimgebrauch, und wurde 1987 eingeführt. Bibliografie Banks, A. (1990). Fluorine. Journal of Chemical Education, 67, 373. Muhler, J.C. (1980). Fluoridated water. Journal of Chemical Education, 57, 496. Muhler, J.C. & Hine, M. K. (1959). Fluoride and dental health, the pharmacology and toxicology of fluorine. Bloomington, IN: Indiana University Press. Newburn, E. (ed.)(1972). Fluorides and Dental Caries, 2. Aufl.; Chas. C. Thomas: Springfield, IL. Rakita, P. E. (2004). Rakita Dentifrice Fluoride. Journal of Chemical Education, 81,