Zinnfluorid – ein Multitalent in der täglichen Zahnpflege

Für die Marke Sensodyne werden seit 60 Jahren Zahnpasta-Formulierungen erforscht und entwickelt, die neben dem Schutz vor Karies auch Schutz vor Schmerzempfindlichkeit und Zahnfleischproblemen bieten. Von allen aktuell in Zahnpasten eingesetzten Fluoriden hat Zinnfluorid wohl die längste und bewegteste Geschichte: Die erste Fluorid-Zahnpasta, deren Wirkung im Schutz vor Karies in klinischen Studien erfolgreich demonstriert wurde, wurde Mitte der 1950er-Jahre in den USA auf den Markt gebracht.

Sie enthielt Zinnfluorid zum Schutz vor Karies, als Putzkörper wurde damals Calciumpyrophosphat verwendet. Seither wurde der kariesprophylaktische Effekt von Zinnfluorid in dutzenden weiteren Studien gezeigt [1].

Herausforderungen für die Zahnpasta-Entwicklung

Die Entwicklung stabiler Zahnpasten-Formulierungen ist ausgesprochen anspruchsvoll: Frühe Formulierungen mit Natriumfluorid und calciumhaltigen Putzkörpern wie Calciumcarbonat zeigten in klinischen Studien keinen Effekt auf die Entstehung von Karies. Als Grund dafür wird die Reaktion von Fluorid und Calcium zur Entstehung von inaktivem Calciumfluorid angenommen [1].

In den 1960er- und 1970er-Jahren wurden weitere Studien mit verschiedenen Putzkörpern durchgeführt, die mit Fluoridsalzen kompatibel waren. So wurde bis in die 1980er-Jahre das Zinnfluorid zu einem großen Teil wieder aus den Zahnpasten verdrängt und durch Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat ersetzt [1].

Zinnfluorid trat auch deshalb als Mittel der Wahl in den Hintergrund, weil frühe Zinnfluorid-Zahnpasten trotz ihrer bestätigten Fluoridwirkung zur Kariesprophylaxe verschiedene Nachteile hatten: Sie hatten keinen angenehmen Geschmack und begünstigten zudem Verfärbungen an den Zahnoberflächen [1]. Dennoch wurde die Forschung an Zinnfluorid weiter vorangetrieben, denn es war bereits bekannt, dass Zinnionen Eigenschaften besitzen, die sie zu einem vielversprechenden und vielseitigen Bestandteil von Zahnpasten machen können – allen voran ihre antibakterielle Aktivität und ihre Fähigkeit, mit Hydroxylapatit in Zahnschmelz und Dentin zu interagieren [1].

Die Reaktionsfreudigkeit der Zinnionen stellte die Zahnpasta-Entwicklung vor Herausforderungen. Oxidieren Zinnionen (von Sn2+ zu Sn4+), verlieren sie unter anderem ihre antimikrobielle Aktivität und können durch die Bildung von Zinn(IV)-sulfid oberflächliche Zahnverfärbungen hervorrufen. Kommen Zinnionen mit Wasser oder Speichel in Kontakt, bilden sie schwer lösliche Niederschläge.

Dies reduziert die Menge frei verfügbarer Zinnionen und damit die Effektivität der Zahnpasta [1]. Ziel der Formulierungsentwicklung ist es daher, dass möglichst viele Zinnionen (Sn2+) zum Zeitpunkt ihres Einsatzes im Mund bioverfügbar sind und nicht bereits in der Zahnpastatube mit anderen Stoffen reagieren und inaktive Komplexe bilden. Um Zinnionen zu stabilisieren, wurden verschiedene Ansätze erprobt: unter anderem die Senkung des pH-Wertes bei Zahnpasten auf Wasserbasis, der Zusatz weiterer Zinnsalze (z.B. Zinnchlorid) zur Aufrechterhaltung einer effektiven Zinnkonzentration sowie die Verwendung wasserfreier Formulierungen [1].

Zinnfluorid bei schmerzempfindlichen Zähnen

Wasserfreie Formulierungen gewährleisten, dass die Bildung schwer löslicher Niederschläge erst bei Kontakt mit dem Speichel bei der unmittelbaren Anwendung passiert. Diese anorganischen Niederschläge, die unter anderem aus Zinnhydroxyphosphat und Zinnfluorophosphat bestehen, können sich auf Zahnschmelz und Dentin absetzen und bedecken in vitro schon nach einmaliger Anwendung einer Zahnpasta mit Zinnfluorid freiliegendes Dentin [1,2]. Eine auf diese Weise gebildete robuste Schutzschicht über freiliegendem Dentin, beispielsweise an freiliegenden Zahnhälsen, kann bei regelmäßiger zweimal täglicher Anwendung Schmerzempfindlichkeit reduzieren und vorbeugen, indem sie die Weiterleitung von schmerzauslösenden Reizen an den Zahnnerv blockiert.

Wie gut Zahnpasten mit 0,454 % Zinnfluorid (entspricht 1.100 ppm Fluorid) vor Schmerzempfindlichkeit schützen, wurde unter anderem in 2 klinischen Studien an insgesamt 232 Patienten mit Dentinhypersensibilität gezeigt: Über eine Zeitspanne von 8 Wochen wurde bei 2 x täglicher Anwendung einer Zinnfluorid-Zahnpasta die Schmerzempfindlichkeit der Patienten im Vergleich zu einer Zahnpasta ohne Zinnfluorid signifikant reduziert [3,4]. Der Aufbau der Schutzwirkung erfolgt graduell und die Anwendung der Zahnpasten sollte langfristig erfolgen, um kontinuierlich vor Schmerzempfindlichkeit zu schützen, anstatt sie nur temporär zu reduzieren. Da Zahnpasten mit Zinnfluorid nicht nur vor Schmerzempfindlichkeit schützen, sondern auch antibakterielle und kariesprotektive Eigenschaften haben, sind sie für die dauerhafte tägliche Pflege schmerzempfindlicher Zähne besonders geeignet.

Doch auch zur akuten Behandlung von Dentinhypersensibilität eignen sich Formulierungen mit Zinnfluorid. Die Zahnpasta (Sensodyne DIRECT) kann für eine sofortige Linderung der Schmerzempfindlichkeit mit der Fingerspitze direkt auf den freiliegenden Zahnhals aufgetragen und einmassiert werden. Diese schnelle Wirkung wurde in klinischen Studien an betroffenen Patienten bestätigt [5].

Zinnfluorid bei Zahnfleischproblemen

Nicht nur Patienten mit Dentinhypersensibilität, sondern auch Patienten mit Zahnfleischproblemen können von der Anwendung einer Zinnfluorid-Zahnpasta profitieren: Die antimikrobiellen Eigenschaften von Zinnfluorid können zur Plaque-Kontrolle – besonders an Stellen, die mit der Zahnbürste schwierig zu erreichen sind – beitragen und so zusammen mit der mechanischen Reinigung vor Gingivitis schützen [6,7]. Die positiven Auswirkungen einer Zahnpasta mit 0,454 % Zinnfluorid auf die Zahnfleischgesundheit (gemessen als Blutungsindex, Anteil blutender Stellen, Plaque-Index und modifizierter Gingivaindex) wurden unter anderem in zwei klinischen Studien an Patienten mit Gingivitis über die Dauer von 24 Wochen belegt [6,7].

Oberflächliche Zahnverfärbungen begrenzen

Um die Reinigungsleistung der Zahnpasten zu optimieren, werden bei Sensodyne-Zahnpasten mit Zinnfluorid besonders effektive Silica-Putzkörper verwendet und mit einem Polyphosphat (Natriumtripolyphosphat, STP) kombiniert; so entstehen Zahnpasten mit hoher Reinigungskraft und dennoch moderatem RDA-Wert. Klinische Studien mit diesen Formulierungen haben gezeigt, dass diese Strategie zur Abwendung von Verfärbungen durch Zinnverbindungen funktioniert. Bei zweimal täglicher Anwendung einer Zinnfluorid-Zahnpasta, die 5 % STP und Silica-Putzkörper enthält, entstanden über einen Anwendungszeitraum von 8 bzw. 24 Wochen ebenso wenige oberflächliche Verfärbungen wie mit einer Vergleichszahnpasta ohne Zinnfluorid [8,9].

Für interessierte Leser steht ein neues Studienbooklet zur Verfügung mit dem Titel: „Die Wissenschaft hinter Sensodyne“. Auf 56 Seiten sind die wichtigsten Untersuchungen aus der Sensodyne-Forschung (klinische Studien und Laborstudien) zusammengefasst.

Zu finden auf Health Partner Portal unter https://www.gskhealthpartner.com/de-de/patient-care-resources/