Формулювання з CPC: заряд, рН та інгредієнти, які споживають вашу активність

Формула говорить0,1% цетилпіридинію хлориду. Сертифікат автентичності вказує, що чистота більше або дорівнює 99%. Тестування випуску пройдено. Через шість місяців клієнт повертає зразок рідини для полоскання рота та запитує, чому вона перестала працювати. Етикетка не змінилася. КПК не погіршився. Щось у формулі тихо поглинало його з першого дня.

Ця стаття про щось таке. Більшість виробників знаютьЦетилпіридинію хлорид (CAS 123-03-5)є катіонним антисептиком. Мало хто усвідомлює, наскільки вузьке вікно між «технічно присутнім» і «фактично активним». Різниця зазвичай полягає не в самій CPC. Це зарядове середовище навколо нього, рН, у якому він знаходиться, і допоміжні речовини, які зв’язуються з ним, перш ніж він досягне бактеріальної мембрани. Виробництво Альфа КемікалCPC (CAS 123-03-5)у Чженчжоу, Китай, для виробників засобів догляду за порожниною рота по всьому світу.

Катіонна проблема

Антимікробна дія CPC починається з електростатики. Молекула має постійний позитивний заряд на своєму піридинієвому азоті. Поверхні бактеріальних клітин несуть чистий негативний заряд від тейхоєвої кислоти, ліпополісахаридів і мембранних фосфоліпідів. Катіон CPC адсорбується на цій поверхні, вставляє свій цетильний ланцюг у ліпідний бішар і порушує цілісність мембрани. Осередок протікає. Воно вмирає.

Цей механізм швидкий. А50 мг/100 мл розчину CPC- концентрація, яка використовується в комерційних ополіскувачах для ротової порожнини -, стерилізує всі перевірені бактеріальні штами порожнини рота протягом однієї хвилини. на3 мг/100 мл, сім із десяти штамів гинуть протягом трьох хвилин. Діяльність не маргінальна. Коли CPC працює, він працює швидко.

Проблема полягає в тому, що майже кожен інший інгредієнт зубної пасти чи рідини для полоскання рота конкурує за ті самі електростатичні місця зв’язування. Аніонні поверхнево-активні речовини, аніонні загусники, фосфатні солі та деякі абразиви несуть негативний заряд. CPC не розрізняє бактеріальну мембрану та сульфатну головну групу. Він зв’язується з усім, що є негативно зарядженим і доступним. Після зв’язування з допоміжною речовиною препарату він більше не діє для антимікробної дії.

SLS і нерозчинний комплекс

Лаурилсульфат натрію (SLS)є найпоширенішою поверхнево-активною речовиною в зубній пасті. Коли CPC і SLS змішуються у водній фазі, вони утворюють нерозчинний комплекс. Комплекс не є малозначною втратою. У типовій зубній пасті міститься1–2% SLS, більша частина CPC може стати неактивною протягом кількох годин після змішування.

Механізм простий. SLS є аніонною поверхнево-активною речовиною з сульфатною головною групою. CPC є катіонною поверхнево-активною речовиною з піридинієвою головною групою. Протилежно заряджені поверхнево-активні речовини у воді роблять те ж саме, що й протилежно заряджені поверхнево-активні речовини: вони асоціюються, утворюють іонні пари та випадають в осад із розчину. Осад ще в пробірці. Його просто більше немає в слині.

Якщо ви створюєте зубну пасту CPC і ваша поверхнево-активна система заснована на SLS-, твердження про антимікробну дію буде скомпрометовано незалежно від концентрації CPC на етикетці. Єдині надійні виправлення:

• Замініть SLS на не-іонну поверхнево-активну речовину. Полоксамер 407, ПЕГ-40 гідрогенізована рицинова олія, іполісорбат 20зазвичай використовуються з CPC без втрати активності. Ці поверхнево-активні речовини не мають чистого заряду і не конкурують за сайти зв’язування CPC.
• В якості основного використовуйте амфотерну поверхнево-активну речовину. Кокамідопропілбетаїннесе як позитивні, так і негативні заряди, але поводиться як цвіттеріон за типового рН препарату. Він сумісний із CPC на рівнях практичного використання.
• Якщо SLS не-підлягає обговоренню через вартість або причини піноутворення,визнати, що КПК буде недостатньою. Існують підходи до інкапсуляції, але ускладнюють обробку та збільшують витрати, які рідко потрібні для звичайного догляду за порожниною рота.

Така ж логіка стосується аніонних загусників.Натрій карбоксиметилцелюлоза (CMC)ікарбомерзв'язують CPC через свої карбоксилатні групи.Ксантанова камедь, хоча менш аніонний, все ще може взаємодіяти залежно від рН і концентрації. Не-іонні загусники -гідроксіетилцелюлоза, гідроксипропілметилцелюлозаабо модифіковані крохмалі - повністю уникають проблеми.

Кремнезем, карбонат кальцію та абразивне питання

Абразиви важливіші, ніж очікує більшість виробників. Деякі сортигідратований кремнеземікарбонат кальціюадсорбують CPC на поверхні своїх частинок, зменшуючи кількість вільної активної речовини у водній фазі.

Це не єдина проблема. Виробники кремнезему розробили сорти з обробкою поверхні, яка зменшує зв’язування CPC. Осаджений кремнезем з модифікацією поверхні може досягтиЗначення сумісності CPC понад 85–90%, тобто більша частина CPC залишається безкоштовною у рішенні. Стандартні марки кремнезему без модифікації зв’яжуть більшу фракцію.

Абразиви на основі-карбонату кальцію є складнішим випадком. Вони, як правило, підвищують рН препарату вище 8, що знаходиться за межами вікна стабільності CPC, а хімічний склад їхньої поверхні є більш реактивним щодо катіонних сполук. Якщо CPC є основною антимікробною активністю, абразивна система-на основі кремнезему майже завжди є кращим вибором.

pH: два обмеження, одне вікно

Корисний діапазон рН CPC вузький, оскільки стабільність і активність тягнуть у протилежних напрямках.

НижчеpH 5,0, антимікробна активність КПК знижується. Механізм не до кінця вивчений, але практичні спостереження є послідовними: кислі умови зменшують швидкість і ступінь знищення бактерій.

вищеpH 8,0, розчинність CPC падає, а ризик осадження зростає. При високому рН катіон піридинію може нейтралізуватися гідроксидом, утворюючи вільну основу, яка погано-розчинна у воді. Коли CPC випадає в осад, він функціонально зникає.

Оптимальним є вікноpH 5,5–7,5. Для ополіскувачів ротової порожнини, aцитратний або фосфатний буфер з рН 6,0–6,5це стандартна практика. Фосфатні буфери мають додаткову перевагу: вони не вводять багатовалентні аніони, які могли б взаємодіяти з CPC. Одновалентні кислотні системи - фосфорна кислота або соляна кислота для регулювання pH - є кращими перед багатовалентними кислотами, такими як лимонна кислота або EDTA, які можуть хелатувати або зв’язувати катіонні сполуки.

Для зубної пасти рН часто визначається абразивною системою. Абразиви на основі-кремнезему забезпечують нейтральний pH. Карбонат кальцію підвищує лужний pH. Якщо рецептура потребує карбонату кальцію з причин вартості або текстури, CPC є неправильним антимікробним активним речовиною для цієї системи.

Цинк: єдина ко-активна речовина, яка допомагає

Більшість ко-активів або нічого не роблять для CPC, або заважають їй.Цинкє винятком.

Солі цинку -хлорид цинку, лактат цинку, цитрат цинку- працюють за іншим механізмом, ніж CPC. Іони цинку пригнічують ріст бактерій і безпосередньо нейтралізуютьлетючі сполуки сірки (ВСС), основна причина неприємного запаху з рота. CPC вбиває бактерії та опосередковано зменшує виробництво VSC, зменшуючи популяцію бактерій. У поєднанні два активних компоненти усувають неприємний запах з рота за допомогою взаємодоповнюючих шляхів.

Синергію було задокументовано in vitro. ПротиAggregatibacter actinomycetemcomitans, основного пародонтального патогена та виробника VSC, комбінація CPC і ZnCl₂ показала синергетичне інгібування - ефект був більшим, ніж сума окремих дій. Клінічно ополіскувачі для ротової порожнини, що містять як CPC, так і лактат цинку, показали ефективність проти-неприємного запаху, яка перевищує ефективність будь-якої активної речовини окремо.

Застереження щодо сумісності: солі цинку є катіонними. Вони не конкурують з CPC за сайти аніонного зв’язування, як це робить SLS. Вони можуть співіснувати в одній водній фазі, не утворюючи нерозчинного комплексу.

Що не допомагає

Хлоргексидин.Поєднання КПК зхлоргексидинуне забезпечує антимікробної користі та підвищує ризик подразнення слизової оболонки. Два активи націлені на схожі механізми, і їхні профілі сутності не доповнюють один одного. Якщо вам потрібна ефективність-рівня хлоргексидину, використовуйте хлоргексидин. Якщо вам потрібна переносимість-рівня хлоргексидину, використовуйте CPC. Змішуючи їх, ви отримуєте найгірше з обох.

Аніонні полімери для контролю зубного каменю. Пірофосфатиіполіфосфатиє поширеними засобами проти-зубного каменю та сильними хелаторами. Вони можуть зв'язати CPC і зменшити його доступність. Якщо потрібні як анти-засоби, так і антимікробні засоби, ретельно перевірте комбінацію. Засіб проти-зубного каменю може споживати антимікробний засіб.

Високий рівень етанолу. Етаноліноді використовується для розчинення ароматичних олій або для додання «лікувального» сенсорного ефекту. CPC розчиняється в етанолі, але високі концентрації етанолу можуть подразнювати слизову оболонку порожнини рота і не покращують ефективність CPC. Якщо використовується етанол, тримайте його нижче рівня, який викликає печіння, і переконайтеся, що CPC залишається в розчині після того, як етанол випарується з ротової порожнини.

Використовуйте рівні за типом продукту

Ополіскувач ротової порожнини. 0,05–0,1% CPCє стандартним. Клінічні випробування при0.045–0.065%продемонстрували зменшення нальоту на25–35% діапазонз мінімальним фарбуванням або порушенням смаку. У Китаї встановлено нормативний ліміт для полоскання рота0.05%. Для експортних ринків підтвердьте місцевий ліміт, перш ніж завершувати формулу.

Зубна паста. 0,1–0,5% CPC, де фактична сума безкоштовної (незв’язаної) CPC є числом, яке має значення. Якщо формула містить SLS або аніонні загусники, позначена концентрація перевищує ефективну концентрацію.

Пастилки та спреї для горла.Типово1,5 мг CPC на одиницю. Формат доставки обмежує час перебування, тому проблема формулювання інша: підтримувати доступність CPC у твердій або розпилюваній матриці, а не у водному розчині.

Засоби для чищення рук і догляду за шкірою.До0,2% CPC. Ці формули зазвичай не містять SLS з причин сумісності зі шкірою, що, до речі, полегшує сумісність з CPC.

Правило послідовності, яке дозволяє уникнути більшості проблем

Під час розробки продукту для догляду за порожниною рота-на основі CPC порядок, у якому ви блокуєте рішення про склад, визначає, чи виникнуть у вас проблеми сумісності.

• Спочатку заблокуйте систему ПАР.Якщо поверхнево-активна речовина є аніонною, ніякі налаштування рН або коригування концентрації CPC не відновлять втрачену активність. Виберіть не-іонний або амфотерний, перш ніж писати щось інше у формулу.
• Заблокуйте згущувач другим.Установіть відповідність заряду згущувача до системи ПАР. Не-іонні загусники є безпечними за умовчанням.
• Зафіксуйте третину абразиву.Кремнезем із низьким зв’язуванням CPC або сорт кремнезему, спеціально перевірений на сумісність із CPC.
• Зафіксуйте pH четвертий.ЦільоваpH 6,0–6,5. Буфер з цитратом або фосфатом. Уникайте багатовалентних кислот.
• Додати CPC останнім,попередньо- розчиняють у невеликій кількості очищеної води. Додавання CPC на пізній стадії процесу змішування мінімізує локалізоване зв’язування загусників або абразивів до їх повної гідратації.

Ця послідовність не є гарантією проти будь-якої взаємодії, але вона усуває найпоширеніші режими відмови. Переналаштування сумісності у формулу, яка вже містить SLS, є дорогим і рідко повністю успішним.

Що запитати у постачальника

Якщо ви купуєте CPC від китайського виробника, важливі технічні питання стосуються не ціни чи упаковки. Вони стосуються даних партії.

Запитуйтеаналіз за допомогою ВЕРХ, а не діапазон. Запитуйтевміст води. CPC моногідрат має теоретичний вміст води близько5.3%. Безводний CPC буде читатися нижче. Форма має значення для розчинності та стабільності. Запитуватизалишок при спалюваннііважкі метали. Ph. Eur. обмеження для важких металів20 ppm. Запитайте, чи пройшов матеріал перевірку на сумісність із звичайними допоміжними речовинами для догляду за порожниною рота - не кожен постачальник матиме ці дані, але ті, хто має, це ті, хто розуміє продукт.

Сертифікат автентичності повинен містити фактичні виміряні значення, а не специфікації. Сертифікат автентичності, у якому написано «Більше або дорівнює 99%» без номера, є шаблоном, а не пакетним записом.

Отримання CPC від Alfa Chemical

Поставки Alfa ChemicalЦетилпіридинію хлорид (CAS 123-03-5)з Чженчжоу, Китай, у вигляді білого кристалічного порошку зБільше або дорівнює 99% аналіз за допомогою ВЕРХ. Кожна партія постачається з-сертифікатом автентичності та паспортом безпеки. Відповідні органічні проміжні продукти перераховані нижчеОрганічна хімія. Для запитань щодо формулювання або запитів зразків,зверніться до нашої технічної команди.