Formuliranje s CPC: naboj, pH in sestavine, ki jedo vašo aktivnost

Formula pravi0,1 % cetilpiridinijevega klorida. Potrdilo o originalnosti pravi, da je čistost večja ali enaka 99 %. Preskušanje izdaje uspešno. Šest mesecev pozneje stranka pošlje nazaj vzorec ustne vodice in vpraša, zakaj je prenehala delovati. Oznaka se ni spremenila. CPC se ni poslabšal. Nekaj ​​v formuli ga tiho žre že od prvega dne.

Ta članek govori o tem nečem. Večina formulatorjev veCetilpiridinijev klorid (CAS 123-03-5)je kationski antiseptik. Manj jih se zaveda, kako ozko je okno med "tehnično prisotnim" in "dejansko aktivnim". Razlika običajno ni v samem CNK. To je napolnjeno okolje okoli njega, pH, v katerem se nahaja, in pomožne snovi, ki se vežejo nanj, preden sploh doseže bakterijsko membrano. Alfa Chemical proizvajaCPC (CAS 123-03-5)v Zhengzhouju na Kitajskem za formulatorje ustne nege po vsem svetu.

Kationski problem

Protimikrobno delovanje CPC se začne z elektrostatiko. Molekula ima trajni pozitivni naboj na svojem piridinijevem dušiku. Površine bakterijskih celic nosijo neto negativni naboj iz teihojske kisline, lipopolisaharidov in membranskih fosfolipidov. Kation CPC se adsorbira na to površino, vstavi svojo cetilno verigo v lipidni dvosloj in poruši celovitost membrane. Celica pušča. Umre.

Ta mehanizem je hiter. A50 mg/100 ml raztopine CPC- koncentracija, uporabljena v komercialnih ustnih vodicah -, sterilizira vse testirane seve oralnih bakterij v eni minuti. pri3 mg/100 ml, sedem od desetih sevov uniči v treh minutah. Dejavnost ni obrobna. Ko CPC deluje, deluje hitro.

Težava je v tem, da skoraj vsaka druga sestavina zobne paste ali ustne vodice tekmuje za ista elektrostatična vezavna mesta. Anionske površinsko aktivne snovi, anionska zgoščevalca, fosfatne soli in nekateri abrazivi imajo negativen naboj. CPC ne razlikuje med bakterijsko membrano in sulfatno glavno skupino. Veže se na vse, kar je negativno nabito in je na voljo. Ko se veže na pomožno snov formulacije, ni več na voljo za protimikrobno delovanje.

SLS in netopni kompleks

Natrijev lavril sulfat (SLS)je najpogostejša površinsko aktivna snov v zobni pasti. Ko se CPC in SLS zmešata v vodni fazi, tvorita netopen kompleks. Kompleks ni majhna izguba. V tipični zobni pasti, ki vsebuje1–2 % SLS, lahko večina CPC postane neaktivna v nekaj urah po mešanju.

Mehanizem je preprost. SLS je anionska površinsko aktivna snov s sulfatno glavno skupino. CPC je kationska površinsko aktivna snov s piridinijevo glavno skupino. Nasprotno nabite površinsko aktivne snovi v vodi počnejo enako, kot počnejo nasprotno nabite površinsko aktivne snovi: združijo se, tvorijo ionske pare in se oborijo iz raztopine. Oborina je še vedno v epruveti. Samo ni ga več v slini.

Če izdelujete zobno pasto CPC in vaš površinsko aktivni sistem temelji na SLS-, je protimikrobna trditev ogrožena ne glede na koncentracijo CPC na etiketi. Edine zanesljive rešitve so:

• Zamenjajte SLS z ne-ionsko površinsko aktivno snovjo. Poloksamer 407, PEG-40 hidrogenirano ricinusovo olje, inpolisorbat 20se običajno uporabljajo s CPC brez izgube dejavnosti. Te površinsko aktivne snovi nimajo neto naboja in ne tekmujejo za vezavna mesta CPC.
• Kot primarno uporabite amfoterno površinsko aktivno snov. Kokamidopropil betainnosi pozitivne in negativne naboje, vendar se pri tipičnem pH formulacije obnaša kot zwitterion. Združljiv je s CPC na ravni praktične uporabe.
• Če o SLS ni-mogoče pogajati zaradi stroškov ali penjenja,sprejeti, da bo CPC premalo uspešen. Pristopi enkapsulacije obstajajo, vendar povečajo zapletenost obdelave in stroške, ki so le redko primerni za običajno ustno nego.

Ista logika velja za anionske zgoščevalce.Natrijeva karboksimetilceluloza (CMC)inkarbomervežejo CPC preko svojih karboksilatnih skupin.Ksantan gumiČeprav je manj anionsko, lahko še vedno deluje odvisno od pH in koncentracije. Ne-ionska zgoščevalca -hidroksietilceluloza, hidroksipropil metilcelulozaali modificiranih škrobov - se v celoti izognete težavi.

Silicijev dioksid, kalcijev karbonat in abrazivno vprašanje

Abrazivi so pomembnejši, kot večina formulatorjev pričakuje. Nekatere stopnjehidrirani silicijev dioksidinkalcijev karbonatadsorbirajo CPC na površino svojih delcev in tako zmanjšajo količino proste aktivne snovi v vodni fazi.

To ni enoten problem. Proizvajalci silicijevega dioksida so razvili vrste s površinsko obdelavo, ki zmanjšujejo vezavo CPC. Oborjeni silicijevi dioksidi s površinsko modifikacijo lahko dosežejoVrednosti združljivosti CPC nad 85–90 %, kar pomeni, da večina CPC ostane brezplačna v rešitvi. Standardne stopnje silicijevega dioksida brez modifikacije bodo vezale večjo frakcijo.

Abrazivi na osnovi-kalcijevega karbonata so težji primer. Ponavadi potisnejo pH formulacije nad 8, kar je zunaj okna stabilnosti CPC, njihova površinska kemija pa je bolj reaktivna proti kationskim vrstam. Če je CPC primarno protimikrobno sredstvo, je abrazivni sistem-na osnovi silicijevega dioksida skoraj vedno boljša izbira.

pH: dve omejitvi, eno okno

Uporabno območje pH CPC je ozko, ker stabilnost in aktivnost vlečeta v nasprotnih smereh.

SpodajpH 5,0protimikrobna aktivnost CPC upada. Mehanizem ni popolnoma razumljen, vendar je praktična ugotovitev dosledna: kisli pogoji zmanjšajo hitrost in obseg ubijanja bakterij.

zgorajpH 8,0, topnost CPC pade in tveganje padavin se poveča. Pri visokem pH se lahko piridinijev kation nevtralizira s hidroksidom, pri čemer nastane prosta baza, ki je slabo topna v vodi. Ko se CPC enkrat obori, je funkcionalno izginil.

Optimalno okno jepH 5,5–7,5. Za pripravke za izpiranje ust, acitratni ali fosfatni pufer pri pH 6,0–6,5je standardna praksa. Fosfatni pufri imajo dodatno prednost: ne vnašajo večvalentnih anionov, ki bi lahko vplivali na CPC. Sistemi monovalentnih kislin - fosforne kisline ali klorovodikove kisline za uravnavanje pH - imajo prednost pred večvalentnimi kislinami, kot sta citronska kislina ali EDTA, ki lahko kelirajo ali vežejo kationske vrste.

Pri zobni pasti pH pogosto narekuje abrazivni sistem. Abrazivi na osnovi-silicijevega dioksida omogočajo nevtralen pH. Kalcijev karbonat povzroči alkalni pH. Če formulacija zahteva kalcijev karbonat zaradi stroškov ali teksture, je CPC napačna protimikrobna učinkovina za ta sistem.

Cink: Edina ko-aktivna učinkovina, ki pomaga

Večina ko-dejavnikov ne naredi ničesar za CNK ali pa se vanj vmešava.Cinkje izjema.

Cinkove soli -cinkov klorid, cinkov laktat, cinkov citrat- deluje prek drugačnega mehanizma kot CNK. Cinkovi ioni zavirajo rast bakterij in neposredno nevtralizirajohlapne žveplove spojine (VSC), glavni vzrok neprijetnega vonja v ustih. CPC ubije bakterije in posredno zmanjša proizvodnjo VSC z zmanjšanjem populacije bakterij. V kombinaciji obe učinkovini obravnavata halitozo prek komplementarnih poti.

Sinergija je bila dokumentirana in vitro. protiAggregatibacter actinomycetemcomitans, ključni parodontalni patogen in proizvajalec VSC, je kombinacija CPC in ZnCl₂ pokazala sinergistično inhibicijo - učinek je bil večji od vsote posameznih aktivnosti. Klinično so ustne vodice, ki vsebujejo CPC in cinkov laktat, pokazale učinkovitost proti -smradu, ki presega tisto, kar katera koli učinkovina zagotavlja sama.

Opozorilo glede združljivosti: cinkove soli so kationske. Ne tekmujejo s CPC za anionska vezavna mesta na način, kot to počne SLS. Obe lahko sobivata v isti vodni fazi, ne da bi tvorila netopni kompleks.

Kaj ne pomaga

klorheksidin.Kombinacija CPC zklorheksidinnima protimikrobne koristi in povečuje tveganje za draženje sluznice. Oba aktivna ciljata na podobne mehanizme, njuna profila vsebine pa se ne dopolnjujeta. Če potrebujete učinkovitost-raven klorheksidina, uporabite klorheksidin. Če potrebujete toleranco-za raven klorheksidina, uporabite CPC. Z mešanjem dobite najslabše od obeh.

Anionski polimeri za nadzor zobnega kamna. Pirofosfatiinpolifosfatiso običajna sredstva proti- zobnemu kamnu in močni kelatorji. Lahko vežejo CPC in zmanjšajo njegovo razpoložljivost. Če sta potrebni trditvi proti-kantnemu in protimikrobnemu dejstvu, kombinacijo natančno preizkusite. Sredstvo proti -zobnemu kamnu morda porablja protimikrobno sredstvo.

Visoke ravni etanola. Etanolse včasih uporablja za raztapljanje aromatičnih olj ali za dodajanje "zdravilnega" senzoričnega učinka. CPC je topen v etanolu, vendar lahko visoke koncentracije etanola dražijo ustno sluznico in ne izboljšajo učinkovitosti CPC. Če uporabljate etanol, naj bo pod nivojem, ki povzroča zbadanje, in preverite, ali CPC ostane v raztopini, potem ko etanol izhlapi iz ustne votline.

Uporabite ravni glede na vrsto izdelka

Ustna vodica. 0,05–0,1 % CPCje standardna. Klinična preskušanja pri0.045–0.065%so dokazali zmanjšanje plaka v25–35 % razponz minimalnim obarvanjem ali motnjami okusa. Na Kitajskem je predpisana omejitev za ustno vodico0.05%. Za izvozne trge potrdite lokalno omejitev, preden dokončate formulo.

Zobna pasta. 0,1–0,5 % CNK, pri čemer je pomembna dejanska količina brezplačnega (nevezanega) CNK. Če formula vsebuje SLS ali anionska zgoščevalca, označena koncentracija precenjuje efektivno koncentracijo.

Pastile in pršila za grlo.Tipično1,5 mg CPC na enoto. Oblika dostave omejuje čas zadrževanja, zato je izziv formulacije drugačen: ohranjanje razpoložljivosti CPC v trdni matrici ali matrici, ki jo je mogoče razpršiti, namesto v vodni raztopini.

Čistila za roke in nega kože.Do0,2 % CNK. Te formulacije se običajno izogibajo SLS zaradi združljivosti s kožo, kar mimogrede olajša združljivost s CPC.

Pravilo zaporedja, ki se izogne ​​večini težav

Pri razvoju izdelka za ustno nego,-ki temelji na CPC, vrstni red, v katerem zaklenete odločitve o formulaciji, določa, ali boste imeli težave z združljivostjo.

• Najprej zaklenite površinsko aktivni sistem.Če je površinsko aktivna snov anionska, nobeno uravnavanje pH ali prilagajanje koncentracije CPC ne bo povrnilo izgubljene aktivnosti. Izberite ne-ionsko ali amfoterno, preden v formulo vpišete kar koli drugega.
• Drugič zaklenite zgoščevalec.Povežite količino zgoščevalca s sistemom površinsko aktivne snovi. Ne-ionski zgoščevalci so varna privzeta uporaba.
• Zaklenite abrazivno tretjino.Silicijev dioksid z nizko vezavo na CPC ali razred silicijevega dioksida, posebej preizkušen za združljivost s CPC.
• Četrto zaklenite pH.TarčapH 6,0–6,5. Pufer s citratom ali fosfatom. Izogibajte se večvalentnim kislinam.
• Dodaj CNK nazadnje,pred-raztopljen v majhni količini prečiščene vode. Dodajanje CPC pozno v procesu mešanja zmanjša lokalizirano vezavo na zgoščevalce ali abrazive, preden so popolnoma hidrirani.

To zaporedje ni zagotovilo proti vsaki interakciji, vendar odpravlja najpogostejše načine napak. Naknadna vgradnja združljivosti v formulo, ki že vsebuje SLS, je draga in redko popolnoma uspešna.

Kaj vprašati dobavitelja

Če CPC nabavljate pri kitajskem proizvajalcu, pomembna tehnična vprašanja niso cena ali embalaža. Gre za podatke o seriji.

Vprašajte zatest s HPLC, ne razpon. Vprašajte zavsebnost vode. CPC monohidrat ima teoretično vsebnost vode okoli5.3%. Brezvodni CPC bo nižji. Oblika je pomembna za topnost in stabilnost. Vprašaj zaostanek pri sežiguintežke kovine. Ph. Eur. meja za težke kovine je20 ppm. Vprašajte, ali je bil material preizkušen glede združljivosti z običajnimi pomožnimi snovmi za ustno nego - teh podatkov ne bo imel vsak dobavitelj, vendar imajo tisti, ki razumejo izdelek.

Potrdilo o originalnosti mora vsebovati dejanske izmerjene vrednosti, ne specifikacij. Potrdilo o originalnosti, ki pravi "Večji ali enak 99 %" brez številke, je predloga in ne paketni zapis.

Nabava CPC pri Alfa Chemical

Zaloge Alfa ChemicalCetilpiridinijev klorid (CAS 123-03-5)iz Zhengzhou, Kitajska, kot bel kristalinični prah zVečji ali enak 99 % test s HPLC. Vsaka serija je odposlana s potrdilom o originalnosti-za serijo in varnostnim listom. Sorodni organski intermediati so navedeni podOrganska kemija. Za vprašanja o formulaciji ali zahteve za vzorce,kontaktirajte našo tehnično ekipo.