DE2313914B2 - Verwendung eines Mittels zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne - Google Patents

Verwendung eines Mittels zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne

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DE2313914B2 DE2313914A DE2313914A DE2313914B2 DE 2313914 B2 DE2313914 B2 DE 2313914B2 DE 2313914 A DE2313914 A DE 2313914A DE 2313914 A DE2313914 A DE 2313914A DE 2313914 B2 DE2313914 B2 DE 2313914B2
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Description

Diese Erfindung betrifft die Verwendung eines in einer Verpackungseinheit konfektionierten, jedoch aus zwei räumlich getrennten Zusammensetzungen bestehenden Mittels zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne.
Von J. A. Head wurde im Jahre 1910 in Dent. Cosmos 52, 46, erstmals die Erweichung und Wiedererhärtung menschlichen Zahnschmelzes im einzelnen beschrieben. Ssither sind zahlreiche Untersuchungen über die Demineralisierung und Remineralisierung des Zahnschmelzes im Rahmen der Kariesforschung durchgeführt worden.
Unter Demineralisierung des Zahnschmelzes versteht man die Auflockerung des Schmeizgefüges und das Auftreten von Lücken zwischen den Kristallen. Eine solche Demineralisation tritt in der initialen Phase der Schmelzkaries auf, bevor eine Kavität zu erkennen ist. Es kommt zu einer Reduktion der Kristallgröße; die Kristalle werden von der Fläche her abgebaut. Bei weiterem Fortschreiten des kariösen Prozesses erfolgt eine starke Kristallzerstörung.
Bei der kariösen Demineralisation werden die Apatit-Kristalle abgebaut. Eine ausführliche Übersicht über den Stand der Forschung und das Problem der Mineralisation, Demineralisation und Renvneralisation des Zahnschmelzes findet sich bei H. Lenz, Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift, Band 24 (1969), S. 460-472.
Man hat nun versucht, durch künstliche Remineralisierung des Zahnschmelzes, d. h. durch Einlagerung von Calcium- und Phosphationen, das Fortschreiten der Karies aufzuhalten bzw. zu verhindern und durch Zuführung von Calcium- und Phosphalionen die im Zahnschmelz aufgetretene Demineralisation wieder rückgäng zu machen.
So wurde bereits vorgeschlagen, Calcium- und Phosphationen durch Zusatz verschiedener calcium- bzw. phosphathaltiger Verbindungen zur Nahrung dem menschlichen Zahnschmelz zuzuführen. Es sei in diesem Zusammenhang nur auf die grundlegende Bearbeitung von F. J. McCIure im Journal of Dental Research, Vol. 42 (1963), 693—99, verwiesen, worin festgestellt wird, daß Zahnkaries an Rauen durch Zusatz von verschiedenen anorganischen und organischen Phosphaten zur Nahrung reduziert wird.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Zahnpflegemitteln, die zur topischen Anwendung dienen, Calcium- und Phosphationen enthaltende Verbindungen zuzusetzen und üuf diese Weise eine Rcniincri'.lisieruniy des
Zahnschmalzes zu erreichen. Dabei konnten jedoch zufriedenstellende Ergebnisse, das heißt, eine hinreichende Remineralisierung des Zahnschmelzes durch Einlagerung von Calcium- und Phosphationen, ebensowenig erzielt werden wie beim ebenfalls vorbeschriebenen Einsatz von wasserunlöslichen Calciumphosphaten, beispielsweise Dicalciumphosphat (DE-OS 14 92 248), zum Beispiel in Kaugummi. Dies beruht vermutlich darauf, daß infolge der geringen Wasserlöslichkeit dieser Calciumphosphate und der dadurch bedingten ungenügenden Dissoziation Calcium- bzw. Phosphationen nicht in ausreichendem Umfang zur Verfügung stehen, um eine befriedigende Einlagerung dieser Ionen in den demineralisierten Zahnschmelz zu bewirken.
In der DE-OS 14 92 247 ist ein Verfahren zum Wiederverhärten von Zahnschmelz beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Anwesenheit von Zähnen durch Umsetzen eines Gemisches aus einem wasserlöslichen Calciumsalz, einem wasserlöslichen Phosphatsalz und einem wasserlöslichen Fluoridsalz eine übersättigte Lösung eines Apatit-Materials erzeugt wird, die mit einer isotonischen Natriumchlorid-Lösung stabilisiert ist. Dieses Material soll in den demineralisierten Zahnschmelz eingebaut werden. Bei diesem Verfahren erfolgt keine echte Aufnahme von Calcium-, Phosphat- und Fluoridionen durch den Zahnschmelz und damit eine Remineralisierung des erweichten Zahnschmelzes, sondern es wird lediglich auf der Oberfläche des Zahnschmelzes ein Niederschlag von Fluorhydroxiapatit erzeugt. Darüber hinaus macht die notwendige Anwesenheit von Natriumchlorid die Herstellung eines Zahnpflegemittels, an das bekannterweise nicht nur therapeutische, das heißt kariesprophylaktische, sondern auch geschmackliche Anforderungen gestellt werden, ziemlich problematisch, da ein salziger Geschmack nur schwer überdeckt werden kann und solche Produkte für den Verbraucher ungeeignet erscheinen läßt.
In der genannten DE-OS wird zwar behauptet, daß die dort zum Einsatz gelangenden übersättigten Calciumphosphat-Lösungen zwei Wochen stabil seien; dies ist jedoch nicht der Fall, wie aus den eigenen Aussagen des Erfinders in einer der DE-OS sachlich entsprechenden wissenschaftlichen Arbeit in Archives of Oral Biology, 1964, S. 584-594, hervorgeht, wonach die Stabilität dieser Lösungen nur etwa 10 Stunden beträgt (vgl. S. 586, vorle'zter Absatz).
In dem komplexen Gemisch eines kommerziell anwendbaren Zahnpflegemittels.das mindestens 2 Jahre haltbar sein muß, ist eine vorzeitige Ausfällung von unlöslichem Calciumphosphat nicht zu vermeiden. Darüber hinaus ist auch die einschlägige Wirksamkeit der Mittel nach der DE-OS 14 92 247 nicht unter Beweis gestellt, da die dort beschriebenen Versuche lediglich in vitro an extrahierten Zähnen durchgeführt wurden und erst nach mehrstündiger Anv. endung eine Wirkung festgestellt werden konnte, die jedoch lediglich aus einer Härtesteigerung abgeleitet wird. Diese Versuchsmethodik und ihre Auswertung sind jedoch nach Auffassung der Fachwelt nicht geeignet, eine Remineralisierung des Zahnschmelzes schlüssig zu beweisen (vgl. Lenz, I. c, insbesondere S. 462 ff.); ein aussagekräftiger Wirkungsnachweis ist nur über die Kariesreduktion im Tierversuch oder im klinischen Test möglich.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Mittel zu schaffen, das zur Verwendung bei der Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung menschlicher Zähne geeignet ist und das in der Lage ist.
in den Zahnschmelz menschlicher Zähne tatsächlich Calcium-, Phosphat- und gegebenenfalls Fluorionen einzulagern, wobei diese Behandlung auch für den Verbraucher leicht durchführbar ist und das angewendete Mittel in Geschmack und Aussehen im wesentlichen von den üblichen Zahnpflegemitteln nicht abweicht
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die Zähne mit einem Mittel in Berührung bringt, das in zwei nicht miteinander reagierenden Phasen vorliegt, wobei die eine Phase neben den üblichen Trägerstoffen mindestens eine wasserlösliche Calciumverbindung und die andere Phase mindestens ein wasserlösliches organisches und/oder anorganisches Phosphat und gegebenenfalls eine wasserlösliche Fluorverbindung enthält Auf diese Weise können die eine Remineralisierung bewirkenden Ionen nacheinander vom Zahnschmelz aufgenommen werden und bewirken durch ihre Reaktion eine Wiederverhärtung von demineralisierten Flächen im Zahnschmelz. Die Erfindung ist durch den Anspruch gekennzeichnet
Die erfindungsgemäße Anwendung des einzusetzenden Mittels kann entweder in altbekannten Applikationsformen erfolgen, z. B. in Lösung, Pasten- oder Gelform oder als Festsubstanz; Voraussetzung ist nur, daß die calciumhaltige von der phosphathaltigen Phase getrennt bleibt und das Mittel insgesamt in einer Verpackungseinheit konfektioniert ist
So kann beispielsweise, wenn das Präparat in Pastenform vorliegt, zunächst mit einer die wasserlösliche Calciumverbindung enthaltenden Phase geputzt und anschließend mit der das wasserlösliche Phosphat enthaltenden Phase nochmals geputzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Unterbringung der beiden getrennt zu haltenden Phasen in Zweikammertuben oder auch in Zweikammeraerosoldosen, wobei beide Phasen bei der Lagerung getrennt gehalten und auch getrennt voneinander abgegeben werden. Geeignete derartige Behältnisse sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Eine weitere Lösung ist die Einbringung der beiden Phasen in ein Zweischichtenmundwasser, einen Mehrschichtenkaugummi, in Mehrschichtendragees oder auch in Zweischichtenbonbons; auch eine Emulsion oder Dispersion, wo die Calciumverbindung bzw. das Phosphat in verschiedenen Phasen untergebracht wird, ist einsetzbar. Es ist auch möglich, das wasserlösliche Phosphat oder die wasserlösliche Calciumverbindung mit einem Überzug (das heißt also einzukapseln) zu versehen, der erst bei der Anwendung des Produktes durch Wärmeeinwirkung oder mechanische Einwirkung den Wirkstoff freigibt. Die Anwendung kann auch in der Form erfolgen, daß zuerst eine relativ hochkonzentrier te Lösung oder ein Gel der ein^n Verbindung auf die Zähne aufgepinseil wird, und danach die Aufbringung des zweiten Wirkstoffes erfolgt. Eine solche Behandlung, die beim Zahnarzt oder auch zu Hause durchgeführt werden kann, braucht bei geeigneter Wirkstoffkonzentnuion nur gelegentlich wiederholt zu werden.
In Tierversuchen wurde festgestellt, daß diese zweiphusigcn Präparate bei aufeinanderfolgender Anwendung gegenüber den bisher zur Remineralisicrung vorgeschlagenen, in einer Phase vorliegenden Präparaten eine wesentlich verbesserte kariesprophylaktische Wirksamkeit ergeben:
14 Tage alle Osborne-Mendel-Ratten wurden in ο Gruppen zu je 20 Tieren eingeteilt. Sie erhielten
während des 21 Tage dauernden Versuchs eine kariogene Diät (Stephanskost 580). Jeden Tag wurden den Tieren zweimal mit einer dem Rattenmaul angepaßten Bürste die Zähne mit folgenden Zusammensetzungen jeweils 4 Minuten geputzt (bei den aus 2 getrennten Zusammensetzungen bestehenden Mitteln würde jeweils 2 Minuten pro Zusammensetzung geputzt):
Gruppe 1: Placebopaste entsprechend Grundrezeptur
A (ohne Calciumgluconat, 38,4% H2O) Gruppe 2: Paste nach Grundrezeptur A Gruppe 3: Gelförmige Zahnpasta nach Grundrezeptur B (ohne NaF, 13,34% H2O) Gruppe 4: Pasta nach Grundrezeptur A,
enthaltend
5,6 Gew.-% Calciumgluconat,
0,85% Natriumglycerophosphat
0,50% KH2PO4, 0,70% Na2HPO4 · 2 H2O und
30,75% H2O
Gruppe 5: Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur A und anschließend gelförmige Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur B (ohne NaF, 2r> 13,34% H2O)
Gruppe 6: Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur A und anschließend gelförmige Zahnpasta entsprechend Grundrezeptur B (mit NaF)
jo Die Grundrezeptur A entsprach der Zahnpasta A, die Grundrezeptur B der gelförmigen Zahnpasta B in Beispiel 2.
Nach 21 Tagen wurden die Tiere getötet, und ihre Zähne im Hinblick auf die Zahl und Schwere der r> kariösen Läsionen nach bekannter Standardmethodik untersucht.
Dabei ergaben sich_ für die einzelnen Gruppen folgende Mittelwerte (X):
Gruppe X
1 29,7 ±0,6
2 26,6 ±0,7
3 27,0 ±0,7
4 28,8 ±0,8
5 24,8 ±0,7
6 24,3 ±0,6
Die Resultate zeigen den deutlich verbesserten remineralisierenden Effekt der erfindungsgemäßen, in zwei voneinander getrennten Phasen vorliegenden Mittel, ausgedrückt durch ihre hohe antikariöse Wirksamkeit, gegenüber den bekannten, in einer gemeinsamen Phase vorliegenden Zusammensetzungen.
Als Calciumverbindung können in den erfindungsgemäß verwendeten Präparaten prinzipiell alle wasserlöslichen, toxikologisch unbedenklichen Calciumverbindungen eingesetzt werden. Als wasserlöslich wird eine Verbindung angesehen, von der mindestens 0,25 Gramm in 100 ecm H2O bei 200C löslich sind.
Geeignete wasserlösliche Calciumverbindungen sind beispielsweise
Calciumchlorid, Calciumnitrat,
Calciumacetat, Calciumgluconat,
Calciumbenzoat, Calciumeitrat,
Calciumformiat, Calciumfuinarat,
Calciumlactat, Calciumbutyrat und
Calciumisobutyrat,
Calciummalat Calciummaleat
Calciumpropionat Calciumvalerat
oder auch Gemische von wasserlöslichen Calciumverbindungen. In den erfindungsgemäß verwendeten Mitteln zur Remineralisierung menschlichen Zahnschmelzes sollen etwa mindestens 50 ppm Calciumioner. anwesend sein; die obere Grenze liegt bei etwa 35 000 ppm Calciumionen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete wasserlösliche anorganische Phosphate sind beispielsweise die Alkali- oder Ammoniumsalze der Orthophosphorsäure wie Kalium-, Natrium- oder Ammoniumorthophosphat wasserlösliche Alkalimeta- oder -polyphosphate oder Gemische der genannten Substanzen.
Wasserlösliche organische Phosphate sind insbesondere Zuckerester der Orthophosphorsäure oder Ester aus Phosphorsäure und mehrwertigen Alkoholen. Beispielhaft seien Fructosephosphat, Sorbitphosphat Glucosephosphat Saccharosephosphat, Glycerophosphat Mannitphosphat sowie Inositphosphat und deren wasserlösliche Salze genannt. Die Konzentration der PO4-Ionen liegt bei vorzugsweise etwa 50 bis 40 000 ppm; die Wasserlöslichkeit ist wie bei den Calciumverbindungen definiert.
Vorzugsweise werden in dem erf ir. dungsgemäß verwendeten Mittel zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung von menschlichen Zähnen auch wasserlösliche Fluorverbindungen, deren kariesprophylaktische Wirksamkeit seit langem als gesichert gilt, zum Einsatz gebracht.
Diese Verbindungen finden sich vorzugsweise in der phosphathaltigen Phase, um die Bildung von schwerlöslichem Calciumfluorid zu vermeiden.
Geeignete Fluorverbindungen, deren bevorzugter Konzentrationsbereich bei etwa 0,01 bis 5,0 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung liegt, sind die Alkalifluoride wie Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniumfluorid, Zinnfluorid, Indiumfluorid, Zirkoniumfluorid, Kupferfluorid, Nickelfluorid, Palladiumfluorid, Fluorzirkonate wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumfluorzirkonat oder Zinnfluorzirkonat, Fluorsilikate, Fluorborate, Fluorstannite oder Fluorphosphate, insbesondere Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniummonofluorphosphat oder Aluminiummonofluorphosphat. Auch organische Fluoride wie die bekannten Aminfluoride eignen sich zum Einsatz in den erfindungsgemäß verwendeten Mitteln mit remineralisierenden Eigenschaften.
Die genannten Mittel können die in Zahn- und Mundpflegemitteln üblichen Stoffe enthalten. Als solche seien insbesondere Geschmacks- und Aromaxtoffe wie beispielsweise Menthol und dessen Ester, beispielsweise 1-Menthyl-äthylcarbonat, Pfefferminzöl oder Eukalyptusöl, oberflächenaktive Substanzen, Adstringentien und Konservierungsmittel genannt.
Liegen eine oder beide Phasen des erfindungsgemäß verwendeten Mittels in Pastenform vor, so enthalten diese Pasten üblicherweise die bekannten, polierend wirkenden Substanzen.
Es ist selbstverständlich auch möglich, eine oder beide Phasen in Form eines transparenten Gels herzustellen, wobei als Gelbildner neben den bekannten Verdikkungsmitteln, beispielsweise den Alkalisalzen der Polyacrylsäure, auch vorzugsweise dehydratisierte SiIiciumdioxidgele mit einer Teilchengröße von etwa 2 bis *7(\ KA't\rrr\n nnH pinpr cnf»-7ificr*h*»n OK^rflänh*» vrvn f>tu/a
^b ^i Λ W Λ 1 ■** ^mF ■ ■ *Λ 4 ■ *ί τ W 11 ■ ^ 4 k^ U W ** 4 ■ i *J^^ i ■ ^ ■ ■ \*^ ' '\ ■ ■ ■ u ^ i · ^ · *J · · w L · · H 200 bis 900 m2/g Verwendung Finden können.
In den folgenden Beispielen werden einige beispielhafte Ausführungsformen für ein erfindungsgemiß in zwei aufeinanderfolgend zur Anwendung gelangenden Phasen vorliegenden, in einer Verpackungseinheit konfektionierten Mitteis zur Remineralisierung bzw. der Verhinderung der Demineralisierung des menschlichen Zahnschmelzes gegeben:
Beispiel 1
In eine Zweikammertube wurden in jeweils eine
Kammer zwei Zahnpasten der Zusammensetzung A und B gefüllt Die beiden Pasten sind völlig getrennt voneinander gelagert Die Zusammensetzung der
ι s Pasten in Gew.-% ist wie folgt:
Zahnpasta B
A _
20
Calciumchlorid <» ? H2O
1,80 1,00
Dinatriumhydrogenphosphat 0,35
Phytinsäure 0.22
Natriumfluorid 1,40
35 Carboxymethylcellulose 1.40 0,10
Benzoesäure 0,10 0.10
Saccharinnatrium 0,10 1.50
Aromastoffe 1.50 2,50
Polyglykol 600 2.50 10.00
jo Sorbit, 70%ig 10,00 10,00
Glycerin 10,00 38,00
Polymethylmethacrylatpulver 38,00 34,83
Wasser 34,60
Beispiel 2
Es wurden zwei in einer Verpackungseinheit konfektionierte Pasten hergestellt, von denen die Paste A aus einer üblichen Pastengrundlage bestand und eine Calciumverbindung enthielt. Zum Unterschied dazu liegt Paste B, die wasserlösliche Phosphate enthält, als transparentes Gel vor.
Zunächst werden die Zähne mit Paste A. anschließend mit Paste B geputzt.
Die Pasten A und B weisen folgende Zusammensetzung auf:
Zahnpasta A:
Calciumgluconat 5.60 Gew.-%
Carboxymethylcellulose 1,70 Gew.-%
Methyl-p-hydroxybenzoat 0.12 Gew.-°/o
n-Propyl-p-hydroxybenzoat 0,03 Gew.-%
Saccharinnatrium 0,05 Gew.-%
Aromastoffe 1.50Gew.-%
Natriumlaurylsulfoacetat 1,70 Gew.-%
Paraffinöl 1,50 Gew.-%
Sorbit, 70°/oig 20,00 Gew.-%
Polymethylmethacrylatpulver 35,00 Gew.-%
Wasser 32,80 Gew.-%
Gelförmige Zahnpasta B:
Natriumglycerophosphat
Kaliumdihydrogenphosphat
Dinatriumhydrogenphosphat
Natriumfluorid
Caragheenat
Äthyl-p-hydroxybenzoat
0,85 Gew.-% 0,50 Gew.-% 0,70 Gew.-°/o 0,22 Gew.-% 0,30 Gew.-% 0.15Gew.-% nns Cipw -%
Aromastoffe
Farbstoff (L-Rot 3, Amaranth)
Natriumlaurylsulfat
Glycerin
gefällte Kieselsäure
Wasser
l,10Gew.-%
0,01 Gew.-°/o
2,00 Gew.-%
60,00 Gew.-%
21,00 Gew.-%
13,12Gew.-%
Beispiel 3
Es wurden zwei in einer Verpackungseinheit konfektionierte Mundwasser zur aufeinanderfolgenden Mundspülung hergestellt, die folgende Zusammensetzung (Angaben in Gew.-%) aufwiesen:
Mundwasser A 1,10 Mundwasser B 0,70
Calciumchlorid, wasserfrei 0,01 KH2PO4 0,90
Saccharinnatrium 0,05 Na2HPO4 · 2 H2O 0,01
Aromastoffe 0,10 Saccharinnatrium 0,05
Emulgator 5.00 Aromastoffe 0,10
Glycerin 7.00 Emulgator 5,00
Äthanol, cone. 86,74 Glycerin 7,00
Wasser Äthanol, cone. 86,24
Wasser
Beispiel 4
Ein Zweischichtkaugummi wurde folgendermaßen hergestellt:
In jeweils 24,75 (Gew.-%) einer üblichen Gummibase wurden jeweils
1,60 Spearmintöl/Menthol, 0,50 Glycerin,
16,80 Glucose,
54,50
bzw.
54,33 Sorbit,
1,85CaCI2 · 2 H2O bzw. ein Gemisch aus 0,65Na2HPO4 · 2 H2O,
0,55 K H2PO4 und
0,82 Natriumglycerophosphat
gemischt, die jeweilige Masse gut verknetet, in Streifen gewalzt, die zwei Streifen durch Druckausübung miteinander vereinigt, so daß ein Zweischichtenstrung entsteht, in Segmente geschnitten und verpackt.
Beispiel 5 In eine Bonbonmasse, bestehend aus
13,00 Gew.-% Gummi arabicum 13,00Gew.-% Gelatine
21,00 Gew.-% Sorbit, gepulvert
0,05 Gew.-% Saccharinnatrium
Lebensmittelfarbstoff
Fruchtessenz und
0,01 Gew.-%
0,50 Gew.-%
49,94 Gew.-%
bzw.
51,47 Gew.-%
Wasser
wurden ein nal 2,50 Gew.-% Calciumgluconat und in jo einem getrennten Ansatz
0,32Gew.-% Na2HPO4
0,35Gew.-% KH?PO4und
0,30 Gew.-% Natriumglycerophosphat
π eingearbeitet und in üblicher Weise gegebenenfalls verschiedenfarbige Bonbons ausgeformt. Jeweils zwei Bonbons mit verschiedenem Wirkstoffgehalt wurden zu einem »Bonbonpaar« verpackt.
Es ist auch möglich, feste Präparate wie Kaugummi, Bonbons oder Dragees mit mehr als zwei Schichten in der Weise herzustellen, daß in jede Schicht alternierend eine Calcium- bzw. Phosphat- und gegebenenfalls eine Fluorverbindung eingearbeitet wird, so daß beim Kauen bzw. Lutschen jeweils abwechselnd Calcium- bzw.
4·ί Phosphat- und gegebenenfalls Fluorionen abgegeben werden.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verwendung eines ir einer Verpackungseinheit konfektionierten, aus zwei räumlich getrennten Zusammensetzungen bestehenden Mittels, von denen die eine Phase mindestens eine wasserlösliche Calciumverbindung in einer Konzentration von 50 bis 35 000 ppm Calciumioaen und die andere Phase mindestens ein wasserlösliches organisches und/oder anorganisches Phosphat in einer Konzentration von 50 bis 40 000 ppm Phosphationen und gegebenenfalls eine wasserlösliche Fluorverbindung enthält, zur aufeinanderfolgenden Anwendung zum Remineralisieren bzw. Verhindern der Demineralisierung menschlicher Zähne.
    ίο
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