Зубные пасты: состав и свойства

XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Зубные пасты: состав и свойства

Колесников М.А. 1
1Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения муниципального образования город Краснодар средней общеобразовательной школы № 49 Героя Советского Союза Михаила Вишневского
Колесникова В.А. 1
1пенсионер
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

С раннего детства родителя приучали меня чистить зубы. Сначала зубная паста была просто вкусной, и каждый раз, когда я ею чистил зубы, мне хотелось её проглотить, но мама и папа внимательно следили, чтобы я её сплевывал после чистки зубов. Родители старались объяснить мне тогда, почему нельзя глотать такую вкусную пасту, но их объяснения были тогда непонятны мне, а вопрос: «Почему нельзя глотать зубную пасту?» – так и остался вопросом. Я рос, менялась зубная паста, и у родителей я видел не один, а несколько разных тюбиков с зубной пастой. Накапливались и вопросы: «Для чего надо чистить зубы?», «Как работает зубная паста?», «Почему родители предлагают мне другую зубную пасту, если вдруг у меня начинает болеть зуб после съеденного мороженого?», «Почему у одних людей зубы белые, а у других желтоватые или даже коричневатые?» и др.

Необходимость получения ответов на накопившиеся вопросы определила актуальность настоящего исследования.

Ответы на некоторые из своих вопросов я получил, познакомившись с исследованиями, регулярно проводимыми по данной теме. Так, Институт Экотест (Германия) впервые в истории провел уникальную и масштабную экспертизу 400 зубных паст, продающихся на прилавках страны либо в интернет-магазинах, большая часть из которых знакома и российскому потребителю. Его результаты показали, что каждая вторая из протестированных образцов не получила одобрения [цит. по 2]. Результаты экспертизы Экотест заслуживают абсолютного доверия, поскольку не являются итогом опроса потребителей тех или иных брендов, а руководствуются лишь научно признанными фактами и актуальными требованиями.

Общество защиты прав потребителей «Росконтроль» решило выяснить: какие зубные пасты безопасны для нашего здоровья, а какие – не соответствуют принятым нормам [цит. по 4]. С этой целью была проведена экспертиза семи популярных марок зубных паст.

Свой рейтинг топ-10 лучших зубных паст 2021 составила газета «Комсомольская правда», обозначив плюсы и минусы каждой [5].

Проблема исследования: каковы состав и свойства зубных паст.

Цель исследования: обосновать необходимость использования зубной пасты для гигиены полости рта и сохранения здоровья зубов.

Задачи исследования

1. Изучить состав зубных паст, виды и их предназначения.

2. Основываясь на практическом исследовании, выявить влияние зубных паст или порошков на наши зубы.

3. Сделать выводы.

Предмет исследования: состав свойства зубных паст, используемых мной и моими родителями в повседневной жизни.

Гипотеза исследования: знание зависимости свойств зубной пасты от её состава позволит делать правильный выбор при её покупке, что обеспечит сохранность зубов.

Методы исследования

На различных этапах работы и при решении отдельных задач, поставленных в исследовании, использовался широкий набор методов: анализ научно-популярной литературы, методы наблюдения, методы тестирования, методы эксперимента.

Теоретическая значимость исследования: определение критериев выбора зубных паст с наилучшим химическим составом.

Практическая значимость: установление влияния различных зубных паст на состояние зубов человека.

Глава 1. ЗУБНЫЕ ПАСТЫ: СОСТАВ И СВОЙСТВА

1.1 Основные группы зубных паст

Зубная паста – это сложносоставная система, в формировании которой участвуют абразивные, увлажняющие, связующие, пенообразующие, поверхностно-активные компоненты, консерванты, вкусовые наполнители, вода и лечебно-профилактические элементы. Соотношение этих компонентов определяет свойства, назначение, механизм действия и эффективность паст.

Зубные пасты занимают очень важное место в индивидуальной профилактике стоматологических заболеваний, так как с их помощью происходит химическое очищение от зубов от налёта. Из предлагаемых наименований зубных паст сложно сделать правильный выбор, поэтому рекомендовать зубную пасту, необходимую в данный момент, может только врач-стоматолог, который наиболее точно определит, что именно вам нужно.

Назначением зубной пасты является очищение поверхности зубов, дёсен межзубных промежутков, языка от остатков пищи, зубного налёта, слизи, удаление зубной бляшки и препятствия микробному обсеменению за счёт непосредственного химического и опосредованного механического (посредством зубной щетки) воздействия.

Зубные пасты подразделяются на две основные группы [6]: гигиенические и лечебно-профилактические (Рисунок 1).

Первая группа относится к первому поколению зубных паст с наиболее простой структурой. Их основная задача – очищение зубов от налёта и дезодорирование рта, причём последнее свойство достаточно слабо выражено.

В состав зубных паст второго поколения введены один – два лечебно-профилактических компонента. Они обладают также способностью оказывать противокариесное, противовоспалительное или дезинфицирующее воздействие, но, тем не менее, по структуре они значительно более простые по сравнению с последующими поколениями, поэтому объединены под условным названием «простые зубные пасты».

Рисунок 1 – Основные группы зубных паст

1.2 Виды зубных паст и их составляющие

Детские зубные пасты

От взрослых они отличаются меньшей концентрацией активных компонентов, низкой абразивностью, а также вкусом. Мятный вкус, которому отдают предпочтение взрослые, у детей часто вызывает рвотный рефлекс, поэтому в детских зубных пастах чаще используют нейтральные или фруктовые ароматизаторы [3].

Детские зубные пасты подразделяются на две группы:

1) для детей до шести лет, в которых концентрация фторида понижена;

2) для детей от 6 до 12–14 лет, в которых концентрация фторида приближена к взрослой зубной пасте, а абразивность сохраняется пониженной.

Противокариесные зубные пасты [3]

В профилактике кариеса самым эффективным агентом считается ион фтора. Его носителем, как правило, является NaF (натрия фторид) или NaMFP (натрия монофторфосфат). Часто фториды используются в сочетании с соединениями кальция. Этот препарат способствует повышению минерализующих свойств слюны. В названии таких зубных паст часто присутствует слово «комплекс».

Также существуют пасты с кальцием, но без фтора. Они подходят людям, живущим в регионах эндемического флюороза, там, где в питьевой воде переизбыток фтора.

Противовоспалительные зубные пасты [3]

Часто в зубных пастах «для дёсен» используется хлоргексидин. К сожалению, злоупотребление этим препаратом может приводить к изменению цвета зубов и нарушениям вкусовой чувствительности.

Одним из популярных противовоспалительных элементов, который применяется практически всеми производителями зубных паст, является триклозан. Основной эффект триклозана связан с предотвращением и лечением воспалительных заболеваний пародонта. Триклозан хорошо совместим с другими ингредиентами зубных паст. Триклозан не является аллергеном.

Другая группа противовоспалительных зубных паст – пасты с эфирными маслами и экстрактами трав. Эти компоненты могут обладать антисептическими, кровоостанавливающими, антиоксидантными свойствами, улучшать тканевое дыхание и обмен, стимулировать иммунные, защитные реакции, способствовать регенерации тканей. Список таких зубных паст довольно обширный.

Применение ламинарии в составе зубной пасты является одной из наиболее успешных отечественных разработок. Продукты переработки ламинарии показали высокие иммуномодулирующие и репаративные свойства. У ламинарии такая высокая иммуноактивность, что её используют даже в онкологии и ревматоидных артритов.

Зубная паста может содержать экстракт крапивы. Считается, что в присутствии крапивы другие активные вещества проникают глубже в ткани пародонта (тоже нет аналогов на западе).

Отбеливающие зубные пасты [3]

Все отбеливающие зубные пасты можно разделить на две группы:

1. Зубные пасты, содержащие отбеливающие химические вещества, например, перекисные соединение, кислоты или ферменты. Такие пасты очень дорогие и их мало на рынке.

2. Зубные пасты, обеспечивающие качественное удаление поверхностных красителей и полирующий эффект за счёт повышения абразивности. Эти пасты не действуют при хорошей гигиене: если на зубах нет налёта и тёмный цвет – это цвет самой эмали, то абразивная паста не поможет. Какой смысл чистить чистые зубы? Такие пасты хороши, например, для курильщиков.

Тем, кто страдает заболеваниями пародонта, такие пасты лучше не применять. Они также противопоказаны лицам с гиперчувствительностью и патологической стираемостью.

Зубные пасты для чувствительных зубов [3]

Обычно это пасты со сниженной абразивностью и с активными ингредиентами, снижающими чувствительность зубов.

В основном это соли: нитрат калия, хлорид калия, хлорид стронция. Ион фторида в больших количествах также может снижать чувствительность зубов.

Долго использовать пасты для чувствительных зубов не рекомендуется. Во-первых, они низко активны, то есть неэффективно отчищает зубы.
Во-вторых, снижая чувствительность они могут маскировать симптомы стоматологических заболеваний.

Содовые зубные пасты

Это особая группа зубных паст, которые содержат пищевую соду (от 7 до 10 %). Её свойства:

- повышая очищающие свойства пасты, не является абразивом;

- создаёт слабую щелочную среду в полости рта примерно на 20 минут после чистки зубов;

- антисептическое действие вызывает гибель микробов, ответственных за возникновение кариеса;

- создаёт гипертоническую среду, в результате чего снимает оттёк с десен.

1.3 Факторы, формирующие качество средств гигиены полости рта

В состав зубных паст входят основные компоненты: абразив, связующие, увлажняющие и поверхностно-активные вещества, а также дополнительные компоненты: ароматические, красящие, вкусовые, лечебно-профилактические и полезные добавки, а также консерванты (Таблица 1).

Таблица 1 – Компоненты зубных паст и их функции

Компонент

Выполняемые функции

Ингредиенты

Абразив

- очищение,

- полирование зубной эмали

Химически осажденный мел, дикальцийфосфат, гидроскид алюминия, бентадит, диоксид кремния

Связующие вещества

- влияют на структуру зубных паст,

- придают устойчивость,

Натуральные: альгинат натрия, каррагинат натрия,

Продолжение таблицы 1

Компонент

Выполняемые функции

Ингредиенты

 

- обуславливают консистенцию.

натрийкарбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилированные эфиры целлюлозы

Увлажняющие вещества

- сохраняют структуру зубных паст,

- понижают температуру замерзания,

- придают пластичность,

- повышают стабильность пенообразования,

- задерживают влагу,

- предотвращают высыхание.

Глицерин, сорбит, ксилит, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль.

Поверхностно-активные вещества

- диспергируют (дисперги́рование – от лат. dispersio – рассеяние) твердые частицы абразива,

- предотвращают образование конгломератов,

- улучшают смачивание и пенообразование зубных паст,

- очищающие свойства.

Лаурисульфат натрия, лаурилсаркозинат натрия, натриевая соль тауридалауриловой кислоты

Глава 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Оборудование: химическая посуда: стаканы, воронки, стеклянные палочки, фильтрованная бумага.

Для проведения эксперимента было использовано 8 белых куриных яиц.

Реактивы: дистиллированная вода, 9% раствор уксуса, газированная вода, натуральный кофе. Растворы соляной кислоты (HCl), нитрат серебра (AgNO3), карбонат калия (K2CO3), зубные пасты.

Методика исследования:

1. 3 см зубной пасты растворили в 50 мл воды.

2. Исследовали способность к пенообразованию: фильтровали, засекая время фильтрации; в фильтре определяли наличие ионов ,, .

3. Моделировали влияние кофе, газированной воды и кислотной среды на защищенную и незащищенную яичную скорлупу, обрабатывали зубной пастой половину куриного яйца и опускали в каждую из сред; сравнили состав зубных паст по упаковке.

Результаты эксперимента:

Из полученных результатов мы видим, что зубная паста Образца 1 имеет самую хорошую растворимость, среднее пенообразование и медленную фильтрацию.

Из литературных данных было установлено, что яичная скорлупа содержит, в основном, карбонат кальция, а мелкоизмельченный зуб имеет набор межплоскостных расстояний близкий к гидроксиапатиту.

Однако, как гидроксиапатит, так и карбонат кальция вступают в реакцию с кислотой. На этом факте и основано разрушение эмали зуба.

Несмотря на то, что в зубных пастах Образец 1, Образец 2, Образец 3, Образец 4 указывалось содержание фтора, действие которого направлено на укрепление зубной эмали в результате замещения гидроксильных групп на фтор, образуя фторапатит, который превосходит и по прочности и по кислотоустойчивости гидроксиапатит, не все они проявляли устойчивость к действию кислоты. Наиболее подвержены разрушению оказались необработанный образец, а также образец, обработанный зубной пастой лесной бальзам.

Наилучшую защиту проявила паста Образец 1: даже по истечении трёх суток заметных изменений толщины скорлупы не наблюдалось. По истечении 168 часов все образцы растворились в уксусной кислоте, за исключением образца, обработанного Образцом 1, что говорит о неоспоримом преимуществе этой зубной пасты в вопросе защиты от воздействия кислой среды.

Визуальное определение окраски скорлупы показало, что уже через 20 минут после погружения в раствор кофе и газированную воду скорлупа приобретает жёлто-коричневый цвет. Интенсивность окраски увеличивалась с увеличением времени прибывания образца в растворе. Исключение составила зубная паста Образца 1, которая «продлила жизнь белизне зубов» до трёх часов.

Для провидения достоверных выводов были проведены три серии опытов.

Эксперименты показали, что куриные яйца, обработанные разными видами зубных паст, вели себя по-разному по отношению к уксусной кислоте. При нахождении в растворе уксусной кислоте контрольное яйцо и яйца, обработанные пастами Образец 1, Образец 2, Образец 3, Образец 4, покрылись множеством пузырьков.

По истечении 24 часов выдержки яиц в растворе уксусной кислоте наблюдались следующие изменения:

1. Скорлупа контрольного яйца приобрела рельеф, на ней возникли большие углубления, она стала рыхлой, появились полупрозрачные пятна.

2. От пасты Образца 1 появились небольшие полосы, пятна не появились.

3. От воздействия пасты Образец 4 появилась рыхлость, сильный рельеф не обнаружен.

4. Яйца, обработанные зубными пастами Образца 2 и Образца 3, не имели видимых изменений.

Выводы: скорлупа яиц, обработанная зубной пастой Образца 1,Образца 2 и Образца 3, разбивалась хорошо. Небольшие отличия имели контрольное яйцо и яйца, обработанные пастами Образца 2 и Образца 3: их скорлупа разбивалась при небольшом усилии. А для того, чтобы разбить скорлупу яйца, обработанного зубной пастой Образца 1, потребовалось приложить значительные усилия.

Таким образом, в результате серии опытов я пришёл к следующим выводам:

1. Зубная паста Образца 2 имеет хорошее пенообразование и большую скорость фильтрования раствора. Эти свойства могут оказывать отрицательное воздействие на защитный эффект самой зубной пасты.

2. Защита яичной скорлупы от газированной воды и кофе оказалась наилучшей после обработки зубной пастой Образца 1: скорлупа меньше всего изменила окраску.

3. От действия кислотной среды, кофе и газированной воды лучше всего защищает паста Образец 1. Эта зубная паста является, по нашим исследованиям, лучшей.

4. Зубная паста Образца 4 не защищает от кислой среды.

5. Не удалось обнаружить ионы фтора во фторсодержащей зубной пасте Образца 3.

6. Также мы обнаружили, что описание состава зубных паст имеется не на всех упаковках. На тюбике пасты Образца 4 мы не обнаружили состав, он присутствовал только на коробке от пасты. На упаковках Образца 1 состав указан на английском языке. Только на тюбиках зубных паст Образца 2 и Образца 3 состав был указан на русском языке.

Вывод

Зубные пасты сложные многокомпонентные системы из различных химических веществ. Их можно классифицировать на две группы: гигиенические и лечебно-профилактические.

При покупке зубной пасты стоит обратить внимание на следующее:

1. Паста как для взрослых, так и для детей должна содержать фториды.

2. При выборе зубной пасты следует отказаться от пасты, содержащей триклозан и лаурилсульфат натрия.

3. Надо быть внимательными при выборе отбеливающей зубной пасты, поскольку чаще всего они абразивные.

4. В целях правильного подбора зубной пасты лучше обратиться за помощью к стоматологу.

Список использованных источников и литературы

1. Артеменко А. И. Органическая химия. – Москва : КНОРУС, 2018. – 536 с.

2. Какой должна быть зубная паста: о самой крупной экспертизе зубных паст // Интернет-магазин Startsmile: официальный сайт. – Режим доступа: https://startsmileshop.ru/blog/vybiraem/kakoy-dolzhna-byt-zubnaya-pasta/.

3. Кекало Е. А. Зубные пасты (обзор). Часть V. Типы паст. Часто задаваемые вопросы // Медикус.ру. – Режим доступа: http://www.medicus.ru/dental-hygienist/patient/zubnye-pasty-obzor-chast-v-tipy-past-chasto-zadavaemye-voprosy-30506.phtml

4. Левчук Д. А. Лучшая зубная паста – тестирование от Росконтроль // Центр эстетической стоматологии Deva-Dent: официальный сайт. – Режим доступа: https://deva-dent.ru/blog/luchshaya-zubnaya-pasta-testirovanie-ot-roskontrol.

5. Лучшие зубные пасты 2021 // Газета «Комсомольская правда»: официальный сайт – Режим доступа: https://www.kp.ru/putevoditel/zdorove/luchshie-zubnye-pasty/.

6. Улитовский С. Б. Индивидуальная гигиена полости рта. – Москва.:МЕДпресс информ, 2005. – 192 c.

Просмотров работы: 16