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包含熔融二氧化硅的口腔護理組合物.pdf

摘要
申請專利號:

CN200980146957.4

申請日:

2009.11.24

公開號:

CN102223917B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61Q 11/00申請日:20091124|||公開
IPC分類號: A61K8/25; A61K8/19; A61K8/20; A61K8/21; A61Q11/00 主分類號: A61K8/25
申請人: 寶潔公司
發明人: 阿里夫·阿里·拜格; 喬治·恩德爾·德克納; 伊恩·阿蘭·休斯; 埃里卡·瑪麗·金凱德
地址: 美國俄亥俄州
優先權: 2008.11.25 US 61/117,856
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 吳小明
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980146957.4

授權公告號:

102223917B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2011.11.30|||2011.10.19

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

包含熔融二氧化硅研磨劑和亞錫離子源的口腔護理組合物。

權利要求書

權利要求書
1.  一種口腔護理組合物,所述組合物包含熔融二氧化硅和亞錫離子源。

2.  如權利要求1所述的組合物,其中所述亞錫離子為亞錫鹽,所述亞錫鹽選自由下列組成的組:氟化亞錫、氯化亞錫、葡萄糖酸亞錫、乙酸亞錫、酒石酸亞錫、草酸亞錫、硫酸亞錫、檸檬酸亞錫、丙二酸亞錫、乳酸亞錫、磷酸亞錫、焦磷酸亞錫、溴化亞錫、碘化亞錫、以及它們的組合。

3.  如上述任一項權利要求所述的組合物,其中亞錫離子的量為50ppm至15,000ppm。

4.  如上述任一項權利要求所述的組合物,其中在25C下貯藏兩周后,所述亞錫離子具有大于80%的相容性。

5.  如上述任一項權利要求所述的組合物,其中在使用前,所述亞錫離子具有大于80%的相容性。

6.  如上述任一項權利要求所述的組合物,其中在使用前,所述亞錫離子具有大于90%的相容性。

7.  如上述任一項權利要求所述的組合物,其中損失到熔融二氧化硅的所述亞錫為約5至約50ppm/1%載量的熔融二氧化硅。

8.  如上述任一項權利要求所述的組合物,所述組合物還包含螯合劑。

9.  如權利要求8所述的組合物,其中所述螯合劑選自聚合有機磷酸酯化合物,包括乙氧基化和非乙氧基化的磷酸或膦酸一烷基酯或二烷基酯。

10.  如上述任一項權利要求所述的組合物,所述組合物還包含一種或多種精油。

11.  如權利要求10所述的組合物,所述組合物包含兩種精油,其中所述第一種精油選自由下列組成的組:無環或不含環的結構,并且所述第二種精油選自包含環的結構。

12.  如上述任一項權利要求所述的組合物,所述組合物還包含凝膠網絡和/或過氧化物源。

13.  一種組合物,所述組合物包含熔融二氧化硅、亞錫離子源、一種或多種精油、和螯合劑。

14.  如上述任一項權利要求所述的組合物,所述組合物還包含鋅離子源和螯合劑。

15.  一種通過向受試者的口腔施用包含熔融二氧化硅和亞錫離子源的組合物來減輕牙斑、齦炎、敏感性、口腔惡臭、侵蝕、窩洞、牙結石、炎癥以及著色的方法。

說明書

說明書包含熔融二氧化硅的口腔護理組合物
發明領域
本發明涉及包含熔融二氧化硅和亞錫離子源的口腔組合物。
發明背景
有效的口腔組合物能夠通過除去牙齒色斑和拋光牙齒來保持和保護牙齒外觀。它還可清潔并且除去外部的碎屑,其能夠有助于預防蛀牙并且促進齒齦健康。
口腔組合物中的研磨劑有助于牙齒色斑所附著的牢固粘附的薄膜的移除。薄膜通常包含一個薄的非細胞糖蛋白-粘蛋白覆蓋層,其在牙齒清潔后的幾分鐘內就粘附在牙釉質上。存在于薄膜內的各種食物顏料的存在是大多數各種著色實例的原因。研磨劑可在對口腔組織(如牙質和釉質)磨損最小的同時除去薄膜。
除了清潔之外,還期望研磨劑體系提供牙齒表面的拋光,因為拋光過的表面可更加能抵抗不可取組分的異常沉積。可通過賦予牙齒拋光的特性而改善牙齒外觀,因為表面粗糙度即其拋光度影響光的反射和散射,這整體上與牙齒的目視外觀有關。表面粗糙度還影響牙齒感覺。例如,拋光過的牙齒具有清潔、光滑和滑溜的感覺。
許多潔牙劑組合物使用沉淀二氧化硅作為研磨劑。沉淀二氧化硅被記錄和描述在1982年7月20日授予Wason的美國專利4,340,583,1993年4月7日授予McKeown等人的歐洲專利535,943A1,1992年2月20日授予McKeown等人的PCT專利申請WO 92/02454,1997年2月18日授予的美國專利5,603,920和1998年2月10日授予的美國專利5,716,601(兩者均授予Rice),以及2004年5月25日授予White等人的美國專利6,740,311。
雖然提供了有效的牙齒清潔效果,但是口腔組合物中的沉淀二氧化硅可能表現出與關鍵性配方活性物質如亞錫離子的相容性問題。已經顯示,這些相容性問題與沉淀二氧化硅的表面特性如表面積、羥基數和孔隙率直接相關。
需要與亞錫離子具有良好相容性,同時向牙齒組織提供有效安全的清潔和拋光作用的研磨劑體系。此外,持續需要在低成本下能夠提供優異的清潔和打磨作用的研磨劑。本發明的熔融二氧化硅和亞錫組合物可提供這些優點中的一個或多個。因此,本發明還涉及口腔組合物和使用此類口腔組合物的方法,所述組合物可提供更好的亞錫穩定性。
發明概述
本發明的口腔護理組合物包含熔融二氧化硅和亞錫離子源。所述亞錫離子可來自氟化亞錫或來自亞錫鹽,所述亞錫鹽選自由下列組成的組:氯化亞錫、葡萄糖酸亞錫、乙酸亞錫、酒石酸亞錫、草酸亞錫、硫酸亞錫、檸檬酸亞錫、丙二酸亞錫、乳酸亞錫、磷酸亞錫、焦磷酸亞錫、溴化亞錫、碘化亞錫、以及它們的組合。亞錫離子的量可為約50ppm至約15,000ppm,或小于約10,000ppm。
在一個實施方案中,所述亞錫離子在25C下儲存兩周后或在使用前具有大于80%的相容性。在另一個實施方案中,25C下或使用前的所述相容性可大于90%。
包含熔融二氧化硅和亞錫離子源的口腔護理組合物還可包含螯合劑。所述螯合劑可選自聚合有機磷酸酯化合物,包括乙氧基化和非乙氧基化的磷酸或膦酸一烷基酯或二烷基酯。亞錫和熔融二氧化硅口腔組合物還可包含精油,如選自由下列組成的組的精油:無環或不含環的結構、含環的結構、以及它們的組合。亞錫和熔融二氧化硅口腔組合物還可包含凝膠網絡、過氧化物源、鋅離子源、或這些物質的組合。還公開了通過向受試者的口腔施用包含熔融二氧化硅和亞錫離子源的組合物而減輕牙斑、齦炎、敏感性、口腔惡臭、侵蝕、窩洞、牙結石、炎癥以及著色的方法。
圖1是各種熔融的和沉淀的二氧化硅的材料特性表。
圖2是熔融的和沉淀的二氧化硅的相容性數據表。
圖3(a)是基于氟化鈉的口腔護理組合物的配方表。
圖3(b)是圖3(a)組合物的PCR和RDA值表。
圖4(a)是基于氟化亞錫的口腔護理組合物的配方表。
圖4(b)是圖4(a)組合物的PCR和RDA值表。
圖5是熔融二氧化硅的清潔性和磨蝕度的表。
圖6(a)-(i)是沉淀的和熔融的二氧化硅圖像的SEM顯微照片。
圖7(a)是組合物的配方表。
圖7(b)是圖7(a)組合物的亞錫、鋅和氟化物的相容性表。
圖8是根據二氧化硅負載的亞錫相容性表。
圖9(a)是包含過氧化物和熔融的和沉淀的二氧化硅的組合物的配方表。
圖9(b)是圖9(a)組合物的過氧化物相容性表。
圖10(a)是包含熔融二氧化硅的配方組成表。
圖10(b)是圖10(a)組合物的清潔和美白性能表。
圖11(a)是包含熔融的和沉淀的二氧化硅的配方組成表。
圖11(b)是圖11(a)組合物的消費者感覺數據表。
圖12是附加的配方實例的表。
圖13(a)是配方實例的表。
圖13(b)是圖13(a)基于氟化鈉的組合物的PCR和RDA值表。
圖13(c)是配方實例的表。
圖13(d)是圖13(c)基于氟化亞錫的組合物的RDA值表。
盡管本說明書以特別指出并清楚地要求保護本發明的權利要求書作出結論,但據信通過以下說明可更好地理解本發明。
定義
如本文所用,術語“口部可接受的載體”是指能夠用于形成和/或將本發明的組合物以安全且有效的方式施用到口腔中的適宜載體或成分。此類載體可包括下列材料,如氟化物離子源、抗菌劑、抗牙結石劑、緩沖劑、其它研磨劑材料、過氧化物源、堿金屬碳酸氫鹽、增稠物質、濕潤劑、水、表面活性劑、二氧化鈦、調味劑體系、甜味劑、涼爽劑、木糖醇、著色劑、其它合適的物質、以及它們的混合物。
如本文所用,術語“包括(包含)”是指可添加除具體提及的那些之外的步驟和成分。該術語包括術語“由...組成”和“基本上由...組成”。本發明的組合物可包含、由和基本上由本文描述的必要元素和限制項以及本文描述的任一附加的或任選的成分、組分、步驟或限制項組成。
如本文所用,術語“有效量”是指化合物或組合物的量足以促成積極的有益效果,口腔健康有益效果,和/或足夠低的量以避免嚴重的副作用,即在技術人員的合理判斷范圍內提供合理的效險比。
如本文所用,術語“口腔組合物”是指如下的產品:所述產品在通常的使用過程中在口腔中保留足夠長的時間以接觸某些或全部的牙齒表面和/或口腔組織以用于口腔活性的目的。本發明的口腔組合物可以是各種形式的,包括牙膏、潔牙劑、牙膠、牙粉、片劑、漱口液、齦下凝膠、泡沫、墜子、口香糖、唇膏、海綿、牙線、拋光糊劑、凡士林凝膠、或義齒產品。還可將口腔組合物摻入到薄帶或薄膜上,以直接施用或粘附到口腔表面上,或摻入牙線中。
除非另外指明,如本文所用,術語“潔牙劑”是指被用于清潔口腔表面的糊劑、凝膠、粉末、片劑、或液體制劑。
如本文所用,術語“牙齒”是指自然牙齒以及人造牙齒或假牙。
如本文所用,術語“聚合物”應包括由一種類型單體的聚合反應制得的物質,或由兩種(即共聚物)或更多種類型單體的聚合反應制得的物質。
如本文所用,術語“水溶性”是指在本組合物中所述物質是溶于水的。一般來講,所述物質應該在25℃溶解,濃度按水溶劑的重量計為0.1%,優選1%,更優選5%,更優選15%。
如本文所用,術語“相”是指異質體系的物理上獨立的、均勻的部分。
如本文所用,術語“基本上非水合的”是指所述物質具有低的表面羥基數或者基本上不含表面羥基。其還可以指包含小于約5%的總水(游離的或/和結合的)的物質。
如本文所用,術語“大多數”是指較大的數或部分;超過總數一半的數。
如本文所用,術語“中值”是指分布上的中間值,有相等數目的值在其以上或以下。
除非另外指明,所有的百分比、份數和比率均按本發明組合物的總重量計。有關所列成分的所有重量均基于活性物質的含量,因此除非另外指明,不包括可能包含在市售原料中的溶劑或副產物。本文中,術語“重量百分比”可表示為“%重量”。
除非另外指明,本文所用的所有分子量為重量平均分子量,以克/摩爾表示。
熔融二氧化硅
熔融二氧化硅是高純度的非晶二氧化硅。其有時候被稱為熔融石英、玻璃質二氧化硅、二氧化硅玻璃、或石英玻璃。熔融二氧化硅是一類玻璃,其具有玻璃的特征,在其原子結構中缺少長程有序。但是熔融二氧化硅的光學和熱特性不同于其它玻璃的那些,因為熔融二氧化硅通常具有更高的強度、熱穩定性、以及紫外線透明性。由于這些原因,已知熔融二氧化硅被用于諸如半導體制造和實驗室設備等情形中。
本發明在口腔組合物中,尤其是在潔牙劑組合物中應用熔融二氧化硅。雖然許多當前的潔牙劑組合物使用二氧化硅作為增稠劑以及研磨劑,但是所使用的二氧化硅通常是沉淀二氧化硅。沉淀二氧化硅通過含水的沉淀或干燥方法制備。相比之下,熔融二氧化硅通常通過在非常高的溫度(約2000℃)下熔融高純度的二氧化硅沙子而制備。
圖1是各種類型的熔融二氧化硅的材料特性表。為了比較,還示出了某些沉淀二氧化硅的相同物理特性。示出了將熔融二氧化硅與沉淀二氧化硅區別的某些關鍵的材料特性,包括BET表面積、干燥失重、灼燒失量、硅烷醇密度、堆積密度、振實密度、吸油性、以及粒度分布。以下更詳細地討論了這些材料特性中的每一個。
將二氧化硅加熱至此類高溫的過程破壞了二氧化硅的多孔性和表面官能度。其產生非常硬并且對大多數物質惰性的二氧化硅。所述熔融過程還導致低的BET表面積,比沉淀二氧化硅的更低。熔融二氧化硅的BET表面積在約1m2/g至約50m2/g,約2m2/g至約20m2/g,約2m2/g至約9m2/g,以及約2m2/g至約5m2/g的范圍內。相比之下,沉淀二氧化硅通常具有介于30m2/g和80m2/g之間范圍內的BET表面積。BET表面積通過Brunaur等人J.Am.Chem.Soc.,60,309(1938)的BET氮吸附法測定。還參見2007年8月14日公布的授予Gallis的美國專利7,255,852
相對于其它類型的二氧化硅,熔融二氧化硅通常具有低的游離水或/和結合水的量。熔融二氧化硅中結合水和游離水的量通常小于約10%。熔融二氧化硅中結合水和游離水的量可小于約5%,或小于約3%。具有小于約5%的結合水和游離水的二氧化硅可被認為基本上是非水合的。通過求兩次測量-干燥失重(LOD)和灼燒失量(LOI)的總和能夠計算總的結合和游離的水。對于干燥失重,其首先進行,可將樣品在105℃下干燥兩小時,所損失的重量是游離水。對于灼燒失量,然后可將干燥過的樣品在1000℃下加熱一小時,所損失的重量為結合水。LOD和LOI的總和表示原始樣品中總的結合和游離的水。例如,根據所述的測試方法,熔融二氧化硅(Teco-Sil 44CSS)具有0.1%的干燥失重和2.2%的灼燒失量,總和為2.3%的總水。相比之下,典型的沉淀二氧化硅Z-119具有6.1%的干燥失重和5.1%的灼燒失量,總和為11.2%的總水。(對于另一種測試方法,參見美國藥典-國家處方集(USP-NF),通用章節731,“Loss on Drying”和USP-NF,通用章節733,“Loss on Ignition”。)
相對于沉淀二氧化硅,熔融二氧化硅具有低的表面羥基或硅烷醇基團數。表面羥基的計算能夠通過使用核磁共振譜(nmr)測量具體二氧化硅的硅烷醇密度而建立。硅烷醇是包含羥基取代基直接鍵合的硅原子的化合物。當對各種二氧化硅進行固體核磁共振分析時,硅信號通過由鄰近質子的能量傳遞而被增強。信號增強的量取決于硅原子與位于表面上或表面附近的羥基中存在的質子的接近度。因此,硅烷醇密度,規定為歸一化的硅烷醇信號強度(強度/g),是表面羥基濃度的量度。熔融二氧化硅的硅烷醇密度可小于約3000強度/g,在一些實施方案中小于約2000強度/g,并且通常小于約900強度/g。熔融二氧化硅可具有約10至約800的強度/g,并且通常約300至約700的強度/g。例如,一種熔融二氧化硅的樣品(Teco-Sil 44CSS)具有574強度/g的硅烷醇密度。一種典型的沉淀二氧化硅的測量值為3000強度/g以上,并且通常為3500強度/g以上。例如,Huber的Z-119的測量值為3716強度/g。硅烷醇密度測試方法采用具有交叉極化和魔角旋轉(5kHz)以及高功率門控質子去偶的固態NMR和具有Doty Scientific制造的7mm超聲雙通道探針的Varian Unity Plus-200波譜儀。弛豫延遲為4秒(s),并且接觸時間為3ms。掃描次數介于8,000和14,000之間,并且實驗時限為每個樣品10-14小時。就標稱化方法而言,稱量樣品,精確至0.1mg。以絕對強度模式繪制譜圖,并且以絕對強度模式獲得積分。通過以絕對強度模式繪圖并且對譜圖積分測得硅烷醇密度。
二氧化硅的表面反應性,相對的表面羥基數的反映,可通過二氧化硅從溶液吸收甲基紅的能力測定。這測量硅烷醇的相對數目。所述測試基于這樣的事實:甲基紅將選擇性地吸收在二氧化硅表面的反應性硅烷醇位點處。在一些實施方案中,在暴露于熔融二氧化硅中之后,甲基紅溶液可具有比暴露于典型的沉淀二氧化硅中溶液的吸收率更大的吸收率。這是因為熔融二氧化硅與甲基紅溶液的反應不像沉淀二氧化硅那樣多。通常,熔融二氧化硅將具有大于標準沉淀二氧化硅10%的甲基紅溶液吸收率,因為沉淀二氧化硅更易于與甲基紅溶液反應。可在470nm處測量吸光度。將十克0.001%的甲基紅的苯溶液添加到每份為0.1克的兩種二氧化硅樣品中,并且在磁力攪拌器上混合五分鐘。將所得漿液以12,000rpm離心五分鐘,然后測定每個樣品在470nm處的透光百分比并且取平均值。參見1974年11月1日Gary Kelm在Iler,Ralph K.的“The Colloid Chemistry of Silica and Silicates”(Cornell University Press,Ithaca,N.Y.,1955)中的“Improving the Cationic Compatibility of Silica Abrasives Through the Use of Topochemical Reactions”。
不受理論的約束,據信具有低的BET比表面積、低的孔隙率和低的表面羥基數的熔融二氧化硅比沉淀二氧化硅反應性更低。因此,所述熔融二氧化硅可吸附較少的其它組分,如調味劑、活性物質、或陽離子,導致這些其它組分更好的可利用性。例如,摻入熔融二氧化硅的牙粉對亞錫、氟化物、鋅、其它陽離子抗菌劑、和過氧化氫具有優異的穩定性和利用率。配制在潔牙劑組合物中的熔融二氧化硅可導致與陽離子或其它組分至少約50%、60%、70%、80%、或90%的相容性。所述陽離子可以是亞錫離子源。
在圖2中,示出了各種類型的熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅的亞錫和氟化物相容性。亞錫和氟化物相容性通過以下步驟測定:將15%的二氧化硅添加到包含0.6%葡萄糖酸鈉和0.454%氟化亞錫的山梨醇/水的混合物中并且混合好。然后將每份二氧化硅漿液樣品在40℃下靜置14天,然后分析亞錫和氟化物。在正常的刷牙條件下可溶解的亞錫和可溶解的鋅的濃度測量可以如下:制備水對潔牙劑(二氧化硅)比率為3∶1的漿液并且將其離心以分離出清澈的上清液層。將上清液稀釋在酸溶液(硝酸或鹽酸)中并且通過電感耦合等離子體光發射光譜分析。通過從初始值扣除所分析出的值計算相容性百分比。在正常的刷牙條件下可溶解的氟化物的濃度測量可以如下:制備水對潔牙劑(二氧化硅)比率為3∶1的漿液并且將其離心以分離出清澈的上清液層。所述上清液通過氟離子電極(在與TISAB緩沖液1∶1混合之后)分析氟化物,或者用氫氧化物溶液稀釋并且通過離子色譜法用電導檢測分析氟化物。通過從初始值扣除所分析出的值計算相容性百分比。一般來講,陽離子相容性可通過美國專利7,255,852中所公開的“%CPC相容性測試”測定。
除了相容性和表面羥基的濃度之外,熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅之間還有許多其它的特征差異。例如,熔融二氧化硅更加致密并且空隙更少。熔融二氧化硅的堆積密度通常高于0.45g/ml,并且可以為約0.45g/ml至約0.80g/ml,而沉淀二氧化硅的堆積密度最多為約0.40g/ml。熔融二氧化硅的振實密度通常高于0.6g/ml,并且可以為約0.8g/ml至約1.30g/ml,而沉淀二氧化硅的振實密度最多為0.55g/ml。堆積密度和振實密度能夠通過按照USP-NF,通用章節616,“Bulk Density and Tapped Density”中的方法測量。就堆積密度而言,可使用方法1,在帶刻度的量筒中的測量;就振實密度而言,可按照方法2,其使用機械輕擊錘。堆積密度和振實密度表示顆粒(限制在給定空間中的許多顆粒)的質量對體積的比率,并且反映所捕獲的空氣、孔隙率、以及在給定空間中顆粒如何密接在一起。對于熔融二氧化硅,顆粒的真實或固有密度(單個顆粒的質量對體積的比率)為約2.1g/cm3至2.2g/cm3,而沉淀二氧化硅的真實或固有密度最多為約2.0g/cm3。類似地,熔融二氧化硅的比重可以為約2.1至2.2,而沉淀二氧化硅的比重最多可以為約2.0。在潔牙劑產品的制造期間,密度的差異可具有顯著影響,例如,其中熔融二氧化硅較高的密度減少或移除了脫氣的工序,其可導致更短的批循環時間。
熔融二氧化硅具有比較低的吸水率和吸油量,良好地與BET比表面積相關的測量值。熔融二氧化硅的吸水率,是指在保持粉末一致性的同時其能夠吸收的水的量,為小于約80g/100g,任選地小于約70g/100g,約60g/100g,或約50g/100g。熔融二氧化硅的吸水率甚至能夠更低,在小于約40g/100g,任選地小于約30g/100g的范圍內,并且可以為約2g/100g至約30g/100g。就沉淀二氧化硅而言,吸水率通常為約90g/100g。吸水率使用J.M Huber Corp.標準評定法S.E.M No.5,140(2004年8月10日)測量。熔融二氧化硅的吸油量小于約75ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅,并且可小于約60ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅。吸油量可在約10ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅至約50ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅的范圍內,并且其可理想地為約15ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅至約45ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g熔融二氧化硅。就沉淀二氧化硅而言,吸油量通常為約100ml鄰苯二甲酸二丁酯/100g沉淀二氧化硅。(吸油量根據2007年1月4日公布的美國專利申請2007/0001037A1中所述的方法測量。)
由于其比較低的吸水率,可在處理期間將熔融二氧化硅制備成漿液,最終允許更快的處理和更快的分批時間。一般來講,為了產生沉淀二氧化硅漿液通常將需要至少約50%的水。因此,在口腔組合物的制造中使用沉淀二氧化硅漿液將是不實用的。但是由于熔融二氧化硅的惰性或者孔隙的缺乏反映出熔融二氧化硅較低的吸水率,能夠制備熔融二氧化硅漿液,其中在一些實施方案中水的含量小于約30%,或者在一些實施方案中小于40%。一些實施方案可以是制備口腔護理組合物的方法,所述方法包括熔融二氧化硅漿液的添加。在一些實施方案中,熔融二氧化硅漿液包含粘結劑。這可有助于保持熔融二氧化硅懸浮在漿液中,尤其是如果有高的水量。其還可允許粘結劑有更多時間水合。在一些實施方案中,所述粘結劑選自由下列組成的組:羧乙烯基聚合物、角叉菜膠、羥乙基纖維素、纖維素醚的水溶性鹽(如羧甲基纖維素鈉)、交聯的羧甲基纖維素、羥乙基纖維素鈉、交聯淀粉、天然樹膠(如刺梧桐樹膠、黃原膠、阿拉伯樹膠、以及黃蓍膠)、硅酸鎂鋁、二氧化硅、烷基化的聚丙烯酸酯、烷基化的交聯聚丙烯酸酯、以及它們的混合物。可預先混合熔融二氧化硅漿液。在一些實施方案中,熔融二氧化硅漿液可以是可流動的或可泵抽的。在一些實施方案中,熔融二氧化硅漿液還可包含防腐劑,例如可以小于約1%使用苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸或對羥基苯甲酸酯。
熔融二氧化硅通常具有比沉淀二氧化硅小的多的電導率。電導率是溶解的電解質的間接量度,并且沉淀二氧化硅不能夠在不產生可溶解的電解質的情況下制得。因此沉淀二氧化硅在約900-1600微西門子/cm的范圍內(基于在去離子水中的5%分散體)的同時,熔融二氧化硅的測量值小于約10微西門子/cm(使用得自Thermo Electron Corporation的Orion 3 Star臺式電導率儀進行測量)。
熔融二氧化硅的pH可在約5至約8的范圍內,而沉淀二氧化硅的pH通常為約7至約8。pH根據2007年1月4日公布的美國專利申請2007/0001037A1測定。
折射率,光透射的一種量度,對于熔融二氧化硅通常比沉淀二氧化硅的高。放入山梨醇/水混合物中,熔融二氧化硅測得至少約1.45的折射率,而沉淀二氧化硅測量值為1.44至1.448。較高的折射率可允許透明凝膠的制備更加容易。折射率使用2006年5月25日公布的美國專利申請2006/0110307A1中所公開的方法測定。
熔融二氧化硅通常具有大于約6,大于約6.5,以及大于約7的莫氏硬度。沉淀二氧化硅沒有那么硬,通常具有5.5-6的莫氏硬度。
熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅之間的另一個區別是純度,其中熔融二氧化硅具有比沉淀二氧化硅更高的純度。熔融二氧化硅中二氧化硅的重量百分比可大于約97%,約97.5%,約98%,約98.5%,在一些實施方案中大于約99%,并且在一些實施方案中大于約99.5%。就沉淀二氧化硅而言,二氧化硅的重量百分比通常僅為約90%。這些純度測量包括水作為雜質,并且可使用先前所述的LOD和LOI方法計算。
取決于供應商,除水之外的雜質可包括金屬離子和鹽等等物質。一般來講,對于沉淀二氧化硅,除水之外的雜質主要是硫酸鈉。沉淀二氧化硅將通常具有約0.5%至2.0%的硫酸鈉。熔融二氧化硅通常不含任何硫酸鈉,或者具有小于0.4%的硫酸鈉。不包括水的純度水平可如下通過參照USP-NF“Dental Silica Silicon Monograph”測定:純度是試樣(二氧化硅)和硫酸鈉測試的相加結果。對于試樣—將約1g的硅膠轉移至稱過皮重的鉑皿中,在1000℃下灼燒1小時,在干燥器中冷卻,并且稱重。小心用水潤濕,并且以小增量添加約10mL的氫氟酸。在蒸汽浴上蒸發至干,并且冷卻。加入約10mL的氫氟酸和約0.5mL的硫酸,并且蒸發至干。緩慢升高溫度直至所有的酸已揮發,并且在1000℃下灼燒。在干燥器中冷卻,并且稱重。最終的重量和最初灼燒過的部分的重量之間的差值表示SiO2的重量。硫酸鈉—將約1g精確稱量過的牙用型二氧化硅轉移至鉑皿中,用數滴水潤濕,加入15mL高氯酸,并且將該器皿置于熱板上。加入10mL氫氟酸。加熱直至放出很多煙。加入5mL氫氟酸,并且再次加熱至很多煙。加入約5mL的硼酸溶液(1份溶于25份中),并且加熱至冒煙。冷卻,并且在10mL鹽酸的輔助下將殘余物轉移至400-mL的燒杯中。用水將體積調節至約300mL,并且在熱板上促使沸騰。加入20mL的熱的氯化鋇試液。將燒杯保持在熱板上2小時,使體積維持在200mL以上。在冷卻后,將沉淀和溶液轉移至干燥的、稱過皮重的0.8-μm孔隙的過濾坩堝中。用熱水洗滌過濾器和沉淀8次,在105℃干燥坩堝1小時,并且稱重。所述重量乘以0.6085為所取樣品量的硫酸鈉含量。發現不超過4.0%。還可通過標準分析技術如原子吸收光譜的使用或者通過元素分析測定純度。
熔融二氧化硅獨特的表面形態可導致更加有利的PCR/RDA比率。本發明的熔融二氧化硅的薄膜清潔比率(PCR),其是潔牙劑清潔特性的量度,在約70至約200的范圍內,并且優選在約80至約200的范圍內。所述具有創造性的二氧化硅的放射性牙質磨蝕度(RDA),其是熔融二氧化硅當摻入潔牙劑中時的磨蝕性的量度,小于約250,并且可在約100至約230的范圍內。
圖3(a)示出了基于氟化鈉的配方的組合物,其包含各種熔融的和沉淀的二氧化硅。圖3(b)示出了相應的PCR和RDA值。圖4(a)示出了基于氟化亞錫的配方的組合物,其包含各種熔融的和沉淀的二氧化硅。圖4(b)示出了相應的PCR和RDA值。所述PCR值通過“In Vitro Removal of Stain with Dentifrice,”G.K.Stookey等人,J.Dental Res.,61,1236-9,1982中所述的方法測定。所述RDA值根據由Hefferren在Journal of Dental Research,1976年7月-8月,第563-573頁中所示和Wason在美國專利4,340,583、4,420,312和4,421,527中所述的方法測定。RDA值還可通過ADA推薦的用于潔牙劑磨蝕度測定的程序測定。當摻入潔牙劑中時,熔融二氧化硅的PCR/RDA比率可大于1,表明所述潔牙劑提供有效的薄膜清潔而沒有太多的磨蝕度。PCR/RDA比率還可以為至少約0.5。PCR/RDA比率是粒度、形狀、質地、硬度、以及濃度的函數。
圖5是各種量的二氧化硅(熔融的和沉淀的兩種)的PCR和RDA數據表。其表明:與沉淀二氧化硅(Z119和Z109)相比,熔融二氧化硅(TS10和TS44CSS)能夠具有優異的清潔性能(PCR)。所述數據顯示具有5%熔融二氧化硅的口腔組合物可比具有10%沉淀二氧化硅的口腔組合物清潔得更好。此外,所述數據顯示熔融二氧化硅能夠提供這樣的清潔,同時仍在可接受的磨蝕度水平(RDA)內。
熔融二氧化硅顆粒的形狀可分為有角的或球形,或者各種形狀的組合,其取決于制造方法的類型。此外,還可將熔融二氧化硅碾碎以減小粒度。球形顆粒包括其中整個顆粒在形狀上大部分是圓形或橢圓形的任何顆粒。有角的顆粒包括非球形的任何顆粒,包括多面體形狀。有角的顆粒可具有一些圓形的邊緣,一些或全部是鋒利邊緣,一些或全部是鋸齒狀邊緣,或者組合。熔融二氧化硅的顆粒形狀能夠影響其磨蝕度。例如,在相同的粒度時,球形熔融二氧化硅可具有比有角的熔融二氧化硅更低的放射性牙質磨蝕度(RDA)。因此,有可能優化清潔性能而不增加磨蝕度。或者,又如,拋光糊劑或每周使用一次的糊劑可包含具有大粒度的有角的熔融二氧化硅。
包含球形熔融二氧化硅的組合物,即其中至少25%的熔融二氧化硅顆粒是球形的,具有某些優點。由于圓形邊緣,球形熔融二氧化硅可以是較低磨蝕度的。這是指能夠提高PCR對RDA的比率,同時仍提供良好的清潔。球形熔融二氧化硅還可以較高的含量使用,而不是太磨蝕性的。球形熔融二氧化硅還可與有角的熔融二氧化硅或者其中至少約25%的顆粒是有角的二氧化硅聯合使用。這能夠有助于降低成本,同時還遞送良好的清潔,同時具有可接受的磨蝕度。在具有有角的熔融二氧化硅和球形熔融二氧化硅兩者的實施方案中,有角的熔融二氧化硅的量可以為按所述組合物的重量計約1%至約10%。在其中至少25%的熔融二氧化硅顆粒是球形的一些實施方案中,RDA可小于150,在其它實施方案中小于120。在其中至少25%的熔融二氧化硅顆粒是球形的一些實施方案中,PCR對RDA的比率可以為至少約0.7,至少約0.8,至少約0.9,或者至少約1.0。在那些實施方案的一些中,熔融二氧化硅的中值粒度為約3.0微米至約15.0微米。
球形熔融二氧化硅的實例包括由Japanese Glass Company制造的Spheron P1500和Spheron N-2000R,以及Sun-Sil 130NP。
重要的是,熔融二氧化硅顆粒一般不像沉淀二氧化硅那樣形成許多聚集的簇,并且通常不像沉淀二氧化硅那樣容易地形成聚集的簇。在一些實施方案中,大部分熔融二氧化硅顆粒不形成聚集的簇。相比之下,沉淀二氧化硅一般形成不規則形狀的亞微米初級顆粒的聚集簇。可將沉淀二氧化硅處理或者涂覆,其可增加或者降低聚集的量。可使用掃描電鏡(SEM)測定熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅兩者的顆粒形狀。
圖6(a)-(i)是沉淀二氧化硅和熔融二氧化硅放大3000倍的SEM顯微照片。使用EMS575X Peltier冷卻濺射鍍膜儀將樣品用金濺射鍍膜。使用JEOL JSM-6100獲得樣品表面的SEM圖像。所述SEM以20kV,14mm WD,以及1500倍和3000倍的放大倍率操作。
沉淀二氧化硅Z-109和Z-119的顯微照片(a)和(b)示出了不規則形狀的-凝聚的顆粒。顆粒看起來是由松散地擠在一起的凝聚的更小顆粒制成的。顯微照片(c)和(d),其是熔融二氧化硅Spheron P1500和Spheron N-2000R,顯示出規則形狀的類球體顆粒。即,對于大多數,每個顆粒的形狀像球體。而顯微照片(e)、(f)、(g)、(h)和(i),其是熔融二氧化硅325F、RG5、RST 2500 DSO、Teco-Sil 44C和Teco-Sil 44CSS,顯示出不規則形狀的致密顆粒。一些顆粒可以是凝聚的,緊緊地擠在一起,而其它看起來由單一團塊組成。一般來講,最后這組熔融二氧化硅具有不規則形狀的顆粒,其具有清晰的和/或鋒利的邊緣,并且可被認為是有角的。
一般來講,可通過在約500℃下加熱這兩種組合物至灰燼并且比較所述樣品而將包含熔融二氧化硅的口腔組合物(例如潔牙劑)與僅包含沉淀二氧化硅的口腔組合物區別開。加熱至約500℃僅留下研磨劑,但是不足夠熱以分離掉羥基。可通過如上所述的BET表面積或SEM分析,或者通過XRD(x-射線散射技術)分析將熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅區別開。
當通過Malvern激光散射粒度分析法測定時,本發明的熔融二氧化硅的中值粒度可在約1微米至約20微米,約1微米至約15微米,約2微米至約12微米,約3微米至約10微米的范圍內。有角形狀的顆粒可具有約5至約10微米的粒度(中值D50)。優選的是D90(90%顆粒的平均尺寸)小于約50微米,小于約40微米,小于約30微米,或小于約25微米。低粒度的熔融二氧化硅可提供敏感有益效果,因為所述顆粒可堵住小導管的開口。粒度使用2007年1月4日公布的美國專利申請2007/0001037A1測定。
能夠通過材料的處理控制熔融二氧化硅顆粒的尺寸。沉淀二氧化硅將具有基于沉淀方法的尺寸。雖然某些沉淀二氧化硅的粒度與熔融二氧化硅的那些重疊,但是沉淀二氧化硅通常將具有更大的粒度。例如,沉淀二氧化硅Z-109和Z-119分別在約6微米至約12微米和約6微米至約14微米的范圍內。但是重要的是要注意如果例如熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅具有相同的粒度,那么熔融二氧化硅的BET表面積將通常仍比沉淀二氧化硅的BET表面積小的多,因為熔融二氧化硅顆粒缺乏孔隙。因此,具有與沉淀二氧化硅相似粒度的熔融二氧化硅將可與沉淀二氧化硅區別開,并且提供超過沉淀二氧化硅的改善的清潔和/或相容性。
在一些實施方案中,可使熔融二氧化硅的粒度為清潔最優化。在一些實施方案中,熔融二氧化硅的中值粒度可以為約3微米至約15微米,其中90%的顆粒具有約50微米或更小的粒度。在其它實施方案中,中值粒度可以為約5微米至約10微米,其中90%的顆粒具有約30微米或更小的粒度。在其它實施方案中,中值粒度可以為約5微米至10微米,其中90%的顆粒具有約15微米或更小的粒度。
熔融二氧化硅比沉淀二氧化硅更硬的事實有助于其更好清潔的性能。這意味著與沉淀二氧化硅相同粒度和相同量的熔融二氧化硅將比較起來清潔得更好。例如,當中值粒度和二氧化硅含量相同時,熔融二氧化硅組合物的PCR可比沉淀二氧化硅組合物的PCR大至少約10%。
熔融二氧化硅更好的清潔性能導致不同的配方可能性,一些使清潔最大化,一些改善清潔同時不增加磨蝕,一些改善清潔同時降低磨蝕,或者一些配方僅僅是更高的性價比的因為需要更少的研磨劑來遞送可接受的清潔。在一些實施方案中,包含熔融二氧化硅研磨劑的口腔護理組合物可具有至少約80,至少約100,或至少約120的PCR。在一些實施方案中,PCR對RDA的比率可以為至少約0.6,至少約0.7,至少約0.8,或至少約0.9。在一些實施方案中,所述組合物可包含按所述組合物的重量計小于約20%的熔融二氧化硅。在一些實施方案中,所述組合物可包含按所述組合物的重量計小于約15%的熔融二氧化硅,并且具有至少約100的PCR,或可包含按所述組合物的重量計小于約10%的熔融二氧化硅,并且具有至少約100的PCR。
在一些為改善的清潔而最優化的實施方案中,至少約80%的熔融二氧化硅顆粒可以是有角的。在其它實施方案中,所述組合物還可包含沉淀二氧化硅。還在其它實施方案中,所述組合物可包含凝膠網絡。在一些實施方案中,所述組合物可包含以下的一種或多種:防齲劑、抗蝕劑、抗菌劑、抗牙結石劑、抗敏劑、抗炎劑、抗斑劑、抗齦炎劑、抗臭劑、和/或抗著色劑。在一些實施方案中,所述組合物可包含附加的研磨劑材料,包括但不限于沉淀二氧化硅、碳酸鈣、磷酸二鈣二水合物、磷酸鈣、珍珠巖、浮石、焦磷酸鈣、納米金剛石、表面處理過的和脫過水的沉淀二氧化硅、以及它們的混合物。一些實施方案可以是通過使用口腔護理組合物清潔受試者的牙齒和口腔的方法,所述口腔護理組合物包含在口部可接受的載體中的熔融二氧化硅研磨劑,其中所述熔融二氧化硅研磨劑具有約3微米至約15微米的中值粒度,并且其中90%的所述顆粒具有約50微米或更小的粒度。
在一些實施方案中,可減小熔融二氧化硅的粒度以集中在拋光和抗敏感有益效果上。在一些實施方案中,所述熔融二氧化硅可具有約0.25微米至約5.0微米,約2.0微米至約4.0微米,或約1.0微米至約2.5微米的中值粒度。在一些實施方案中,10%的熔融二氧化硅顆粒可具有約2.0微米或更小的粒度。在一些實施方案中,90%的熔融二氧化硅顆粒可具有約4.0微米或更小的粒度。在一些實施方案中,顆粒可具有不大于哺乳動物的牙本質小管的平均直徑的中值粒度,使得一個或多個顆粒能夠被容納到小管中,從而實現感覺到的牙齒敏感性的降低或消除。牙本質小管是跨越整個牙質厚度的結構,并且由于牙質形成機制而形成。從牙質的外表面至接近牙髓的區域,這些小管沿著S-形的通道。小管的直徑和密度在接近牙髓處最大。從內部至最外表面逐漸變細,它們在接近牙髓處具有2.5微米的直徑,在牙質的中間具有1.2微米的直徑,而在牙本質-釉質連接處具有0.9微米的直徑。它們的密度在接近牙髓處為59,000至76,000/平方毫米,然而該密度僅為釉質附近的一半。
為了增強小粒度的抗敏感有益效果,組合物還可包含附加的抗敏劑,例如小管封閉劑和/或脫敏劑。小管封閉劑可選自由下列組成的組:亞錫離子源、鍶離子源、鈣離子源、磷離子源、鋁離子源、鎂離子源、氨基酸、生物玻璃、納米顆粒、聚羧酸酯、Gantrez、以及它們的混合物。所述氨基酸可以是堿性氨基酸,并且堿性氨基酸可以是精氨酸。納米顆粒可選自由下列組成的組:納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米金屬氧化物、以及它們的混合物。所述脫敏劑可以是鉀鹽,其選自由下列組成的組:氟化鉀、檸檬酸鉀、硝酸鉀、氯化鉀、以及它們的混合物。一些實施方案可以是通過對有需要的受試者使用包含熔融二氧化硅的口腔護理組合物而減少牙齒敏感性的方法,其中所述熔融二氧化硅具有0.25微米至約5.0微米的中值粒度。一些實施方案可以是通過對受試者使用包含熔融二氧化硅的口腔護理組合物而拋光牙齒的方法,其中所述熔融二氧化硅具有0.25微米至約5.0微米的中值粒度。
在其它實施方案中,粒度可相對較大以成為拋光糊劑或一些其它的非每日使用的糊劑的一部分。在一些實施方案中,所述熔融二氧化硅可具有至少約7微米的中值粒度,并且其中所述組合物具有至少約100的PCR。在其它實施方案中,中值粒度可以為約7微米至約20微米。在一些實施方案中,其中中值粒度至少為約7微米,可使用附加的研磨劑,其選自由下列組成的組:浮石、珍珠巖、沉淀二氧化硅、碳酸鈣、稻殼二氧化硅、硅膠、礬土、磷酸鹽(包括正磷酸鹽、聚偏磷酸鹽、焦磷酸鹽)、其它無機顆粒、以及它們的混合物。在具有較大粒度的實施方案中,所述熔融二氧化硅可以為按所述組合物的重量計約1%至約10%。一些實施方案可基本上不含表面活性劑、氟化物、或任何口腔護理活性物質。一些實施方案可具有調味劑。一些實施方案是通過包含口腔護理組合物清潔和拋光牙釉質的方法,其中所述中值粒度為至少約7微米并且所述組合物具有至少約100的PCR。
熔融二氧化硅可通過在2000℃下將二氧化硅(石英或沙子)熔融而制備。在冷卻成錠或粒料之后,將所述材料磨碎。碾磨技術不同,但一些實例包括噴射研磨、錘磨、或球磨。球磨可導致所述顆粒有更圓的邊緣,而噴射研磨可導致更鋒利或有角的邊緣。熔融二氧化硅可通過1991年Mehrotra和Barker的美國專利5,004,488中所公開的方法制備。熔融二氧化硅還可通常使用連續火焰水解法由富含硅的化學前體制備,所述方法涉及硅的化學氣化,該氣體氧化至二氧化硅,以及所得粉劑的熱熔融。該方法能夠制備球形的熔融二氧化硅,但是可能更加昂貴。雖然沉淀二氧化硅的制備是化學方法,但是熔融二氧化硅的制備是自然的方法。熔融二氧化硅的制備產生較少的廢棄物并且提供更好的持續有益效果。
在本發明的一些實施方案中,可以有多種類型的熔融二氧化硅。例如,熔融二氧化硅可通過在甚至更高的溫度如4000℃下熔融二氧化硅而制備。此類熔融二氧化硅可具有不同的粒度或表面形態,但是由于較低的表面羥基濃度和/或低的BET比表面積,仍保持上述有益效果(包括低反應性)。
沉淀的或水合的二氧化硅可通過使用氫氧化鈉溶解二氧化硅(沙子)并且通過添加硫酸而沉淀來制備。在洗滌和干燥之后,然后將所述材料碾磨。此類沉淀二氧化硅可通過2004年White的美國專利6,740,311中所公開的方法制備。沉淀的和其它的二氧化硅更詳細地描述在“Handbook of Porous Solids”,Ferdi Schuth、Kenneth S.W.Sing和Jens Weitkamp編輯,第4.7.1.1.1章(稱為“Formation of Silica Sols,Gels,and Powders”)和“Cosmetic Properties and Structure of Fine-Particle Synthetic Precipitated Silicas”,S.K.Wason,Journal of Soc.Cosmetic Chem.,第29卷,(1978年),第497-521頁中。
用于本發明中的熔融二氧化硅的量可以為約1%、2%、5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%至約5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、或70%、或它們的任何組合。本發明的熔融二氧化硅可單獨使用或與其它研磨劑一起使用。一種組合物可包含一種以上類型的熔融二氧化硅。可與熔融二氧化硅一起使用的一種類型的研磨劑是沉淀二氧化硅。本文所述的組合物中總的研磨劑含量按所述組合物的重量計一般為約5%至約70%。優選地,潔牙劑組合物包含按所述組合物的重量計約5%至約50%的總研磨劑。對于熔融二氧化硅與沉淀二氧化硅的組合,熔融二氧化硅可以為按所述總研磨劑的重量計約1%至約99%。所述一種或多種沉淀二氧化硅可以為按所述總研磨劑的重量計約1%至約99%。在一些實施方案中,可使用少量的熔融二氧化硅,約1%至約10%,或約2%至約5%。
熔融二氧化硅可與無機顆粒聯合使用,所述無機顆粒已用非離子表面活性劑如乙氧基化的和非乙氧基化的脂肪醇、脂肪酸和酯處理過。此類非離子表面活性劑的一個實例是PEG 40氫化蓖麻油。一般來講,本發明的口腔護理組合物可與附加的研磨劑材料一起使用,例如一種或多種選自由下列組成的組的研磨劑材料:沉淀二氧化硅、碳酸鈣、稻殼二氧化硅、硅膠、鋁、硅酸鋁、磷酸鹽(包括正磷酸鹽、聚偏磷酸鹽、焦磷酸鹽)、其它無機顆粒、磷酸二鈣二水合物、磷酸鈣、珍珠巖、浮石、焦磷酸鈣、納米金剛石、表面處理過的和脫過水的沉淀二氧化硅、以及它們的混合物。
在一些實施方案中,其它研磨劑對熔融二氧化硅的比率大于約2∶1,在一些實施方案中,大于約10∶1。在一些實施方案中,所述比率為約1∶1。在一些實施方案中,熔融二氧化硅的量按所述組合物的重量計為約1%至約10%。在一些實施方案中,熔融二氧化硅的量按所述研磨劑組合的重量計為約2%至約25%。在一個實施方案中,其它的研磨劑為碳酸鈣。在一些實施方案中,碳酸鈣的量按所述組合物的重量計為約20%至約60%。在一些實施方案中,碳酸鈣的量按所述組合物的重量計為約20%至約60%。在另一個實施方案中,附加的研磨劑可包括至少一種沉淀二氧化硅。所述沉淀二氧化硅研磨劑可占按所述組合的重量的約5%至約40%。研磨劑組合中熔融二氧化硅的量可占按所述組合的重量的約1%至約10%。在一些實施方案中,包含研磨劑組合的組合物可具有至少約80、約100、或約120的PCR,或者小于約150或小于約200的RDA。
為了進一步增加組合物中的陽離子可利用性,本發明的熔融二氧化硅可與處理過的沉淀二氧化硅聯合使用,如表面-改性過的沉淀二氧化硅、脫過水的沉淀二氧化硅經、或者具有降低的孔隙率、減少的表面羥基、或者小的表面積的沉淀二氧化硅,其具有比常規的沉淀二氧化硅更好的陽離子相容性。但是要強調的是這些具體的沉淀二氧化硅是表面處理過的,以試圖減少表面羥基并且改善特性如低的孔隙率或陽離子相容性,但是它們仍被稱作沉淀二氧化硅。(參見例如US 7,255,852、US 7,438,895、WO 9323007、以及WO 9406868。)即它們是通過濕法生產的二氧化硅。水在制造過程期間添加,然后在稍晚的時候除去。那甚至對于可加熱至非常高的溫度以試圖除去羥基的沉淀二氧化硅仍然如此。相比之下,熔融二氧化硅,雖然其可以,但是不必被表面處理或者一點都不處理。熔融二氧化硅不用任何水制造,而是僅通過加熱。這種加熱方法能夠比大多數沉淀方法更有效地減少表面羥基。
其它研磨劑材料拋光物質可包括硅膠、稻殼二氧化硅、礬土、磷酸鹽(包括正磷酸鹽、聚偏磷酸鹽、以及焦磷酸鹽)、以及它們的混合物。具體的實例包括二堿式磷酸鈣二水合物、焦磷酸鈣、磷酸三鈣、聚偏磷酸鈣、不溶性聚偏磷酸鈉、水合氧化鋁、β-焦磷酸鈣、碳酸鈣、以及樹脂研磨劑材料如脲和甲醛的顆粒狀縮合產物,以及其它物質如由Cooley等人在1962年12月25日公布的美國專利3,070,510中所公開的。
所述研磨劑可以是沉淀二氧化硅或硅膠,如1970年3月2日公布的Pader等人的美國專利3,538,230以及1975年1月21日公布的DiGiulio的美國專利3,862,307中所述的二氧化硅干凝膠。實例是以商品名“Syloid”由W.R.Grace&Company,Davison Chemical Division所售的二氧化硅干凝膠。還有沉淀二氧化硅材料,如以商品名“Zeodent”由J.M.Huber Corporation所售的那些,尤其是具有命名“Zeodent 109”(Z-109)和“Zeodent 119”(Z-119)的二氧化硅。可商購獲得的并且比得上Z-109和Z-119的其它沉淀二氧化硅包括例如Tixosil 63、Tixosil 73和Tixosil 103(全部由Rhodia制造),Huber二氧化硅Z-103、Z-113和Z-124,OSCDA(由Taiwan的OSC制造),以及ABSIL-200和ABSIL-HC(由Madhu Silica制造)。在這些可商購獲得的沉淀二氧化硅中,Tixosil 73是與Z-119最相似的。本發明的沉淀二氧化硅研磨劑可與熔融二氧化硅和其它研磨劑聯合使用。
可與本發明的熔融二氧化硅混合的沉淀二氧化硅牙用研磨劑的類型更詳細地描述在1982年7月29日公布的Wason的美國專利4,340,583中。沉淀二氧化硅研磨劑還描述在Rice的美國專利5,589,160;5,603,920;5,651,958;5,658,553;以及5,716,601中。
一種合適類型的熔融二氧化硅是Teco-Sil 44CSS,其得自C-E Minerals Products。也得自C-E Minerals Products的是命名為Teco-Sil 44C、Teco-SilT10和TecoSpere A的熔融二氧化硅。其它合適的熔融二氧化硅包括得自Jiangsu Kaida Silica的R61000,和得自JGC,Japanese Glass Company的Spheron N-2000R和Spheron P1500。其它包括得自Lianyungang Ristar Electronic Materials的RST 2500、RG 1500和RG 5,得自Adamatech的SO-C5和SO-C4,得自Tatsumori的Fuserex AS-1,得自Denki Kagaku Kogyou的FS 30和FS-2DC,得自Minco的Min-Sil 325F,和得自Sunjin的Sunsil-130NP,以及得自Shin-Etsu的熔融二氧化硅。
某些類型的熔融二氧化硅的CAS號為60676-86-0。二氧化硅水合物的CAS號為7631-86-9。熔融二氧化硅的INCI名稱為“熔融二氧化硅”,而沉淀二氧化硅的INCI名稱為“二氧化硅水合物”。本發明的二氧化硅不包括硅酸鹽,并且本發明的熔融二氧化硅不包括熔融的硅酸鹽。
亞錫離子
本發明的口腔組合物包含亞錫離子源。如前面所述,熔融二氧化硅的一個優點是其與其它材料的相容性,尤其是反應性的并且能夠釋放功效的材料。亞錫離子被認為是反應性的,因此亞錫離子與熔融二氧化硅的使用可具有一些重要的有益效果。由于與沉淀二氧化硅和其它傳統研磨劑相比,熔融二氧化硅與亞錫的反應沒有那樣多,因此能夠使用較少的亞錫而獲得相同的功效或甚至更大的功效。已報道亞錫可具有潛在的美學負面效果,例如令人不悅的或強烈的味道、澀味、色斑、或其它負面的美學效果,這使得含亞錫的口腔組合物不太受消費者歡迎。因此,使用較低量的亞錫可能是優選的。此外,使用較少的亞錫獲得(與包含沉淀二氧化硅的制劑)相同或相似的功效是節約成本的,并且可具有更好的美觀性和較少的色斑。作為另外一種選擇,如果像傳統使用的那樣使用相同量的亞錫,那么所述亞錫將具有更高的功效,因為可有更多的亞錫用來提供有益效果。因為熔融二氧化硅比傳統的研磨劑如沉淀二氧化硅稍微更硬,所以熔融二氧化硅還可除去更多的色斑和/或清潔得更好。還已發現包含亞錫的制劑可提高牙齒的強度。因此,包含亞錫的制劑可具有比不含亞錫的類似制劑更低的RDA分數。較低的RDA分數可提供更好的PCR對RDA比率,因為熔融二氧化硅是良好的清潔研磨劑并且亞錫提供更強的牙齒。由熔融二氧化硅和亞錫的組合所提供的協同作用為消費者提供高效的、高清潔性的制劑。
熔融二氧化硅和亞錫離子之間的協同作用能夠在用于消費者的口腔組合物中提供許多有益效果。低BET表面積、低表面羥基數、和低熔融二氧化硅孔隙率使得它成為適用于包含亞錫的組合物中的研磨劑。
可以從氟化亞錫和/或其它的亞錫鹽中提供亞錫離子。已發現,氟化亞錫有助于減輕齦炎、牙斑、敏感性、侵蝕、炎癥,并且有助于改善呼吸有益效果。潔牙劑組合物中提供的亞錫離子將為使用所述潔牙劑組合物的受試者提供功效。雖然功效能包括不同于減輕齦炎的有益效果,但是其被定義為就地牙斑代謝的明顯減少量。提供該功效的制劑通常包括由氟化亞錫和/或其它的亞錫鹽提供的亞錫含量,亞錫離子在總組合物中的含量在約50ppm至約15,000ppm的范圍內。亞錫離子以約1,000ppm至約10,000ppm的量存在,在一個實施方案中為約3,000ppm至約7,500ppm。其它的亞錫鹽包括有機的羧酸亞錫,如乙酸亞錫、葡萄糖酸亞錫、草酸亞錫、丙二酸亞錫、檸檬酸亞錫、乙二醇亞錫、甲酸亞錫、硫酸亞錫、乳酸亞錫、酒石酸亞錫等等。其它的亞錫離子源包括亞錫鹵化物,如氯化亞錫、溴化亞錫、碘化亞錫和氯化亞錫二氫化物。在一個實施方案中,所述亞錫離子源是氟化亞錫,在另一個實施方案中為氯化亞錫脫水物或三水合物、或者葡萄糖酸亞錫。組合的亞錫鹽的可以按所述口腔護理組合物的重量計約0.001%至約11%的量存在。亞錫鹽的含量按所述口腔護理組合物的重量計在一個實施方案中可為約0.01%至約7%,在另一個實施方案中為約0.1%至約5%,而在另一個實施方案中為約1.5%至約3%。口部可接受的載體
用于本發明組合物的組分的載體可以是適用于口腔中的任何口部可接受的載體。所述載體可包含合適的美容和/或治療活性物質。此類活性物質包括通常認為可安全用于口腔中并且可為口腔的整體外觀和/或健康提供改變的任何物質,包括但不限于抗牙結石劑、氟化物離子源、亞錫離子源、美白劑、抗微生物劑、抗臭劑、抗敏劑、抗蝕劑、抗齲齒劑、抗牙斑劑、抗炎劑、營養物質、抗氧化劑、抗病毒劑、止痛劑和麻醉劑、H-2拮抗劑、以及它們的混合物。當存在時,美容和/或治療活性物質在口腔護理組合物中的含量按所述口腔護理組合物的重量計在一個實施方案中為約0.001%至約90%,在另一個實施方案中為約0.01%至約50%,并且在另一個實施方案中為約0.1%至約30%。
活性物質
熔融二氧化硅的一個優點是其與其它材料的相容性,尤其是反應性的并且能夠釋放功效如活性物質的材料。由于當與沉淀二氧化硅和其它傳統的研磨劑相比時,熔融二氧化硅與活性物質的反應沒有那樣多,所以能夠使用更少的活性物質而具有相同的功效。如果活性物質具有任何潛在的美學負面效果如令人不悅的或強烈的味道、澀味、色斑、或其它負面的美學效果,那么較低量的活性物質可能是優選的。此外,為相同或相似的功效而使用較少的活性物質是節約成本的。作為另外一種選擇,如果像傳統使用的那樣使用相同量的活性物質,那么所述活性物質將具有更高的功效,因為可有更多的活性物質用來提供有益效果。因為熔融二氧化硅比傳統的研磨劑如沉淀二氧化硅稍微更硬,所以熔融二氧化硅還可除去更多的色斑和/或清潔得更好。
活性物質包括但不限于抗菌活性物質、抗牙斑劑、防齲劑、抗敏劑、防侵蝕劑、氧化劑、抗炎劑、抗牙結石、營養物質、抗氧化劑、止痛劑、麻醉劑、H-1和H-2拮抗劑、抗病毒活性物質、以及它們的組合。材料或成分可被歸為不止一種類型的材料。例如抗氧化劑也可以是抗斑和抗菌活性物質。適宜活性物質的實例包括氟化亞錫、氟化鈉、精油、磷酸一烷基酯、過氧化氫、CPC、氯己定、三氯生、以及它們的組合。以下是可用于本發明中的活性物質的非限制性列表。
氟離子
本發明可包含安全且有效量的氟化合物。在25℃下氟離子以足夠量存在以在所述組合物中提供氟離子濃度,和/或在一個實施方案中能夠使用的含量按重量計為約0.0025%至約5.0%,在另一個實施方案中按重量計為約0.005%至約2.0%以提供防齲齒效果。多種產生氟化物離子的物質可用作本發明組合物中可溶性氟化物的來源。產生氟化物離子的適宜物質的實例公開在美國專利3,535,421和3,678,154中。代表性的氟化物離子源包括:氟化亞錫、氟化鈉、氟化鉀、氟化胺、單氟磷酸鈉、氟化鋅等等。在一個實施方案中,所述潔牙劑組合物包含氟化亞錫或氟化鈉、以及它們的混合物。
所述口腔組合物的pH可以為約3至約10。通常通過工業上已知的方法以漿液pH測定pH。根據口腔組合物中所使用的活性物質,可能需要不同的pH。對于包含氟化物的制劑,可能期望具有比典型的潔牙劑略低的pH。具有沉淀二氧化硅和氟化物的典型口腔組合物具有足夠高的pH,以便所述配方中的氟化物不會形成氟硅酸鹽并且然后與沉淀二氧化硅上的羥基反應。由于熔融二氧化硅上的羥基數比沉淀二氧化硅上的羥基數少,這不是問題并且具有熔融二氧化硅的口腔組合物的pH能夠更低。
包含熔融二氧化硅和氟化物的組合物可具有小于約6.0或小于約5.5的pH。pH可小于約5.2或約5.0。可能期望具有約3.5至約5或約2.4至約4.8的pH。pH可低于5.5以允許攝取更高的氟化物,因為可獲得更多的氟化物。所述低的pH可有助于調理牙齒表面以接受更多的氟化物。對于包含過氧化物和熔融二氧化硅的制劑,pH可小于5.5或小于4.5。具有過氧化物和熔融二氧化硅的一種制劑可以為約3.5至約4.0。對于包含熔融二氧化硅、亞錫和氟化物的制劑,可能期望具有小于5.0的pH。小于5.0的pH可使得更多的SnF3亞錫物質能夠形成。
抗牙結石劑
本發明的潔牙劑組合物還可包含抗牙結石劑,在一個實施方案中,所述抗牙結石劑可按所述口腔護理組合物的重量計以約0.05%至約50%存在,在另一個實施方案中為約0.05%至約25%,而在另一個實施方案中為約0.1%至約15%。所述抗牙結石劑可選自由下列組成的組:多磷酸酯(包括焦磷酸酯)及其鹽;聚氨基丙磺酸(AMPS)及其鹽;聚烯烴磺酸酯及其鹽;聚乙烯基磷酸酯及其鹽;聚烯烴磷酸酯及其鹽;二膦酸酯及其鹽;膦酰基烷酸及其鹽;聚膦酸酯及其鹽;聚乙烯基膦酸酯及其鹽;聚烯烴膦酸酯及其鹽;多肽;以及它們的混合物;聚羧酸酯及其鹽;羧基取代的聚合物;以及它們的混合物。在一個實施方案中,本文所采用的聚合的聚羧酸酯包括美國專利5032386中所述的那些。可商購獲得的這些聚合物的一個實例是得自International Speciality Products(ISP)的Gantrez。在一個實施方案中,所述鹽是堿金屬鹽或銨鹽。多磷酸鹽通常用作它們全部或部分被中和的水溶性的堿金屬鹽如鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、以及它們的混合物。所述無機多磷酸鹽包括堿金屬(例如鈉)的三聚磷酸鹽、四聚磷酸鹽、二烷基金屬(例如二鈉)二酸、三烷基金屬(例如三鈉鹽)單酸、磷酸氫鉀、磷酸氫鈉、和堿金屬(例如鈉)的六偏磷酸鹽、以及它們的混合物。比四聚磷酸鹽大的多磷酸鹽通常以無定形玻璃質材料出現。在一個實施方案中,多磷酸鹽是由FMC Corporation制造的那些,其商品名為Sodaphos(n≈6)、Hexaphos(n≈13)、和Glass H(n≈21,六偏磷酸鈉)、以及它們的混合物。用于本發明的焦磷酸鹽包括堿金屬焦磷酸鹽,焦磷酸二、三和一鉀或鈉,二堿金屬焦磷酸鹽,四堿金屬焦磷酸鹽,以及它們的混合物。在一個實施方案中,焦磷酸鹽選自由下列組成的組:焦磷酸三鈉、焦磷酸二氫二鈉(Na2H2P2O7)、焦磷酸二鉀、焦磷酸四鈉(Na4P2O7)、焦磷酸四鉀(K4P2O7)、以及它們的混合物。聚烯烴磺酸酯(鹽)包括其中烯烴基團包含2個或多個碳原子的那些、及它們的鹽。聚烯烴膦酸酯包括其中烯烴基團包含2個多個碳原子的那些。聚乙烯膦酸酯包括聚乙烯膦酸。二膦酸酯及其鹽包括偶氮環烷-2,2-二膦酸及其鹽、偶氮環烷-2,2-二膦酸及其鹽的離子、氮雜環己烷-2,2-二膦酸、氮雜環戊烷-2,2-二膦酸、N-甲基-氮雜環戊烷-2,3-二膦酸、EHDP(乙烷-1-羥基-1,1,-二膦酸)、AHP(氮雜環庚烷-2,2-二膦酸)、乙烷-1-氨基-1,1-二膦酸鹽、二氯甲烷-二膦酸鹽等等。膦酰基烷羧酸或它們的堿金屬鹽包括PPTA(膦酰基丙烷三羧酸)、PBTA(膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸),分別為酸或堿金屬鹽。聚烯烴磷酸酯包括其中烯烴基團包含2個或多個碳原子的那些。多肽包括聚天冬氨酸和聚谷氨酸。
美白劑
本發明的潔牙劑組合物中可包含美白劑作為活性物質。適用于美白的活性物質選自由下列物質組成的組:堿金屬和堿土金屬過氧化物,金屬亞氯酸鹽,包括一水合物和四水合物的過硼酸鹽,過磷酸鹽,過碳酸鹽,過氧酸和過硫酸鹽,如過硫酸銨、鉀、鈉和鋰,以及它們的組合。適宜的過氧化物化合物包括過氧化氫、過氧化尿素、過氧化鈣、過氧化脲、過氧化鎂、過氧化鋅、過氧化鍶、以及它們的混合物。在一個實施方案中,過氧化物是過氧化脲。適合的金屬亞氯酸鹽包括亞氯酸鈣、亞氯酸鋇、亞氯酸鎂、亞氯酸鋰、亞氯酸鈉和亞氯酸鉀。附加的美白活性物質可以是次氯酸鹽和二氧化氯。在一個實施方案中,亞氯酸鹽是亞氯酸鈉。在另一個實施方案中,過碳酸鹽是過碳酸鈉。在一個實施方案中,過硫酸鹽是過硫酸氫鉀。這些物質的含量分別取決于可得到的氧或氯,以使所述分子能夠提供著色斑漂白作用。美白劑的含量按所述口腔護理組合物的重量計在一個實施方案中可為約0.01%至約40%,在另一個實施方案中為約0.1%至約20%,在另一個實施方案中為約0.5%至約10%,而在另一個實施方案中為約4%至約7%。
氧化劑
本發明的組合物可包含氧化劑,如過氧化物源。過氧化物源可包括過氧化氫、過氧化鈣、過氧化脲、或它們的混合物。在一些實施方案中,所述過氧化物源是過氧化氫。其它過氧化物活性物質能夠包括當與水混合時產生過氧化氫的那些,如過碳酸鹽,例如過碳酸鈉。在某些實施方案中,所述過氧化物源可在與亞錫離子源相同的相中。在一些實施方案中,所述組合物包含按所述口腔組合物的重量計約0.01%至約20%的過氧化物源,在其它實施方案中約0.1%至約5%,在某些實施方案中約0.2%至約3%,而在另一個實施方案中約0.3%至約2.0%的過氧化物源。過氧化物源可以游離的離子、鹽、絡合的、或膠囊包封的提供。希望所述組合物中的過氧化物是穩定的。當通過循環色斑測試或其它相關的方法測定時,所述過氧化物可提供色斑的減少。
除了以下詳述的任選成分之外,某些增稠劑和調味劑還提供與氧化劑如過氧化物更好的相容性。例如,在一些實施方案中,優選的增稠劑可以是交聯的聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、烷基化的聚丙烯酸酯、烷基化的交聯聚丙烯酸酯、聚合的烷基化的聚醚、卡波姆、烷基化的卡波姆、凝膠網絡、非離子聚合物增稠劑、Sepinov EMT 10(Seppic-羥基乙基丙烯酸酯/丙烯酰二甲基牛磺酸鈉共聚物)、Pure Thix 1450、1442、HH(PEG 180月桂基聚氧乙烯醚-50/TMMP或聚醚1-Rockwood Specialties)、Structure 2001(Akzo-丙烯酸酯/硬脂基聚氧乙烯醚-20衣康酸酯共聚物)、Structure 3001(Akzo-丙烯酸酯/十六烷基聚氧乙烯醚-20衣康酸酯共聚物)、Aculyn 28(Dow Chemical/Rohm and Haas-丙烯酸酯/山崳醇聚醚-25甲基丙烯酸酯共聚物)、Genopur 3500D(Clariant)、Aculyn 33(Dow Chemical/Rohm and Haas-丙烯酸酯共聚物)、Aculyn 22(Dow Chemical/Rohm and Haas-丙烯酸酯/硬脂基聚氧乙烯醚-20甲基丙烯酸酯共聚物)、Aculyn 46(Dow Chemical/Rohm and Haas-PEG-150/硬脂醇/SMDI共聚物)、A500(交聯的羧甲基纖維素-Hercules)、Structure XL(羥丙基淀粉磷酸酯-National Starch)、以及它們的混合物。
其它合適的增稠劑可包括聚合的磺酸如Aristoflex AVC、AVS、BLV和HMB(Clariant,丙烯酰二甲基牛磺酸酯聚合物、共聚物和交聯聚合物)、Diaformer(Clariant,胺氧化物甲基丙烯酸酯共聚物)、Genapol(Clariant,脂肪醇聚二醇醚和烷基化的聚二醇乙氧基化的脂肪醇)、脂肪醇、乙氧基化的脂肪醇、高分子量的非離子表面活性劑如BRIJ 721(Croda)、以及它們的混合物。
尤其與過氧化物相容的合適調味劑體系包括美國專利申請2007/0231278中所述的那些。在一個實施方案中,所述調味劑體系包含與至少一種第二涼爽劑連同所選擇傳統調味劑一起組合的薄荷醇,所述調味劑組分已發現在過氧化物的存在下是相對穩定的。本文中“穩定”是指調味劑特性或特征在產品有效期內不會顯著改變或者是一致的。
本發明的組合物可包含按重量計約0.04%至1.5%的總涼爽劑(薄荷醇+第二涼爽劑),其中有至少約0.015%的薄荷醇。通常,薄荷醇在最終組合物中的含量在約0.015%至約1.0%的范圍內,而第二涼爽劑的含量在約0.01%至約0.5%的范圍內。優選地,總涼爽劑的含量在約0.03%至約0.6%的范圍內。
與薄荷醇一起使用的適宜的第二涼爽劑或涼爽劑包括多種物質,例如羧酰胺、縮酮、二醇、薄荷酯以及它們的混合物。本發明組合物中第二涼爽劑的實例是對薄荷烷羧酰胺試劑如N-乙基-對-薄荷烷-3-羧酰胺(商業上被稱為“WS-3”)、N,2,3-三甲基-2-異丙基丁酰胺(被稱為“WS-23”)、以及在諸如WS-5、WS-11、WS-14和WS-30等系列中的其它物質。附加的合適涼爽劑包括由制造的被稱為TK-10的3-1-薄荷氧基丙烷-1,2-二醇;被稱為MGA的薄荷酮甘油縮酮;薄荷酯,如乙酸薄荷酯、乙酰乙酸薄荷酯、被稱為Frescolat的由Haarmann and Reimer提供的乳酸薄荷酯、和以商品名Physcool得自V.Mane的琥珀酸單薄荷酯。本文所用術語薄荷醇和薄荷基包括這些化合物的右旋和左旋異構體、以及它們的外消旋混合物。TK-10描述于1984年7月10日公布的Amano等人的美國專利4,459,425中。WS-3和其它試劑描述于1979年1月23日公布的Watson等人的美國專利4,136,163中。
已發現,在過氧化物存在下較穩定的傳統調味劑組分包括水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸丁酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、氨茴酸甲酯、乙酸異戊酯、丁酸異戊酯、己酸烯丙酯、丁子香酚、桉葉油素、百里酚、肉桂醇、肉桂醛、辛醇、辛醛、癸醇、癸醛、苯乙醇、芐醇、苯甲醛、α-萜品醇、里哪醇、檸檬烯、檸檬醛、香草醛、乙基香草醛、丙烯基乙基愈創木酚、麥芽酚、乙基麥芽酚、洋茉莉醛、茴香腦、二氫茴香腦、香芹酮、酮、薄荷酮、β-大馬烯酮、紫羅蘭酮、γ-癸內酯、γ-壬內酯、γ-十一烷酸內酯、4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、以及它們的混合物。一般來講,適宜的調味劑是包含不易被過氧化物氧化的結構特征和官能團的那些。這些包括飽和的或包含穩定芳環或酯基的調味劑化合物的衍生物。可經歷某些氧化或降解反應卻不會導致調味特性或特征顯著變化的調味化合物也是適宜的。調味劑通常以按所述組合物的重量計約0.001%至約5%的含量用于該組合物中。
在一些實施方案中,所述組合物的pH可以為約3.5至約5.5,其能夠為氧化劑提供額外的穩定性。在一些實施方案中,所述組合物還可包含亞錫離子源。在一些實施方案中,本發明可提供通過對受試者的口腔施用包含熔融二氧化硅和過氧化物的組合物而減輕牙斑、齦炎、敏感、口腔惡臭、侵蝕、窩洞、牙結石、以及著色的方法。在一些實施方案中,本發明提供通過對受試者的口腔首先施用不含過氧化物的組合物,然后施用包含熔融二氧化硅和過氧化物的組合物而減輕牙斑、齦炎、敏感、口腔惡臭、侵蝕、窩洞、牙結石、以及著色的方法。在一些實施方案中,所述組合物可以是單相的。在一些實施方案中,所述組合物可包含氧化劑和一種或多種氟化物離子源、鋅離子源、鈣離子源、磷酸根離子源、鉀離子源、鍶離子源、鋁離子源、鎂離子源、或它們的組合。在一些實施方案中,所述組合物可包含氧化劑和螯合劑,所述螯合劑選自由下列組成的組:聚磷酸酯、聚羧酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚合的聚醚、聚合的烷基磷酸酯、甲基乙烯基醚和馬來酸酐的共聚物、聚膦酸酯、以及它們的混合物。在一些實施方案中,所述組合物可包含氧化劑和口腔護理活性物質,所述口腔護理活性物質選自由下列組成的組:抗菌劑、抗牙斑劑、抗炎劑、防齲劑、抗牙結石劑、抗蝕劑、抗臭劑、抗敏劑、營養物質、止痛劑、麻醉劑、H-1和H-2拮抗劑、抗病毒活性物質、以及它們的組合。在一些實施方案中,所述抗菌劑可選自由下列組成的組:西吡氯銨、氯己定、雙辛氫啶、三氯生、金屬離子、精油、以及它們的混合物。
抗菌劑
抗微生物劑可包含在本發明的潔牙劑組合物中。此類試劑可包括但不限于陽離子抗菌劑,如氯己定、阿來西定、合克替啶、苯扎氯銨(benzylkonium chloride)、溴化度米芬、西吡氯銨(CPC)、氯化十四烷基吡啶(TPC)、氯化N-十四烷基-4-乙基吡啶(TDEPC)、癸雙辛胺啶、二雙胍、鋅或亞錫離子試劑、柚子提取物、以及它們的混合物。其他抗菌劑和抗微生物劑包括但不限于通常稱為三氯生的5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚;8-羥基喹啉及其鹽;銅II化合物,包括但不限于氯化銅(II)、硫酸銅(II)、乙酸銅(II)、氟化銅(II)和氫氧化銅(II);鄰苯二甲酸及其鹽,包括但不限于美國專利4,994,262中公開的那些,包括鄰苯二甲酸鎂單鉀;血根堿;N-水楊酰苯胺;碘;磺酰胺;酚;地莫匹醇、辛哌乙醇和其它哌啶子基衍生物;煙酸制劑;制霉菌素;蘋果提取物;百里香油;百里酚;抗生素諸如沃格孟汀、阿莫西林、四環素、強力霉素、米諾環素、甲硝唑、新霉素、卡那霉素、西吡氯銨和克林霉素;上述物質的類似物和鹽;水楊酸甲酯;過氧化氫;亞氯酸金屬鹽;吡咯烷酮乙基椰油酰精氨酸酯;月桂酰乙基精氨酸酯單鹽酸鹽;所有上述物質的混合物。在另一個實施方案中,所述組合物包含酚類抗微生物化合物和它們的混合物。抗微生物組分的含量為按所述口腔護理組合物的重量計約0.001%至約20%。在另一個實施方案中,抗微生物劑的含量通常為按本發明口腔護理組合物的重量計約0.1%至約5%。
其它抗微生物劑可以是,但不限于,精油。精油是揮發性的芳族油,其可以是合成的或者可通過蒸餾、壓榨或萃取來源于植物,并且通常具有它們所得自的植物的氣味或風味。有用的精油可提供防腐活性。這些精油中的一些還用作調味劑。有用的精油包括但不限于檸檬醛、百里酚、薄荷醇、水楊酸甲酯(冬青油)、桉葉油素、香芹酚、樟腦、對丙烯基茴香醚、香芹酮、丁子香酚、異丁子香酚、檸檬烯、osimen、正癸醇、香茅精油、α-salpineol、乙酸甲酯、香茅醇乙酸酯、甲基丁子香酚、桉油醇、里哪醇、乙基里哪醇、黃樟素香草醛、留蘭香油、薄荷油、檸檬油、橙油、鼠尾草油、迷迭香油、肉桂油、甘椒樹油、月桂葉油、松葉油、香葉醇、馬鞭草烯酮、茴香油、月桂油、苯甲醛、香檸檬油、苦杏仁、氯代百里酚、肉桂醛、香茅油、丁香油、煤焦油、桉樹油、愈創木酚、環庚三烯酚酮衍生物如扁柏油酚、薰衣草油、芥菜油、苯酚、水楊酸苯酯、松油、松針油、黃樟油、寬葉熏衣草油、蘇合香脂、百里香油、吐魯香脂、松節油、丁香油、以及它們的組合。在一個實施方案中,所述精油選自百里酚、水楊酸甲酯、桉葉油素、薄荷醇、以及它們的組合。
在本發明一個實施方案中,提供了口腔護理組合物,所述組合物包含天然存在的調味劑成分或包含此類調味劑成分的精油(EO)的共混物,所述共混物表現出優異的抗微生物活性并且包含至少兩種組分,選自無環的或不含環的結構的第一組分(如檸檬醛、橙花醛、香葉醛、香葉醇和橙花醇)和選自包含環的結構或環狀結構的第二組分(如桉葉油素、丁子香酚和香芹酚)。可使用精油提供以上調味劑成分,包括檸檬香草、柑橘類(橙、檸檬、酸橙)、香茅、老鸛草、玫瑰、桉樹、牛至、月桂樹和丁香的油。然而,可能更可取的是以單獨的或純化過的化學物質提供調味劑成分,而不是通過添加天然的油或提取物以組合物提供,因為這些來源可包含其它組分,其可能與所述組合物的其它組分在一起不穩定或者可能引入與所期望的風味特性不相容的味道,導致較少被接受的產品(從影響器官的觀點來看)。可用于本文的高度優選的是已純化或濃縮以主要包含所需組分的天然的油或提取物。
所述共混物優選包含3、4、5或更多種以上組分。就抗微生物功效而言,將更多種不同的組分混合在一起,可獲得更大的協同作用,只要所述共混物包含至少一種無環結構和一種環結構。一種優選的共混物包含至少兩種環結構或至少兩種無環結構。例如,包含兩種無環結構(來自檸檬醛的橙花醛和香葉醛)和丁子香酚作為環結構的共混物由于其抗口腔細菌的功效是高度優選的。另一種優選的共混物包含三種無環結構(香葉醇、橙花醛和香葉醛)和兩種環結構(丁子香酚和桉葉油素)。此類共混物實例更詳細地論述在公布的美國專利申請2008/0253976A1中。
其它抗菌劑可以是堿性氨基酸和鹽。其它實施方案可包含精氨酸。
抗牙斑劑
本發明的潔牙劑組合物可包含抗牙斑劑,如亞錫鹽、銅鹽、鍶鹽、鎂鹽、羧化的聚合物的共聚物如Gantrez或聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。所述聚二甲基硅氧烷共聚多元醇選自C12-C20烷基聚二甲基硅氧烷共聚多元醇及其混合物。在一個實施方案中,所述聚二甲基硅氧烷共聚多元醇為以商品名Abil EM90銷售的鯨蠟基聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。在一個實施方案中,所述聚二甲基硅氧烷共聚多元醇可以按所述口腔護理組合物的重量計約0.001%至約25%的含量存在,在另一個實施方案中為約0.01%至約5%,并且在另一個實施方案中為約0.1%至約1.5%。
抗炎劑
本發明的潔牙劑組合物中也可存在抗炎劑。這種試劑可包括但不限于非甾族抗炎劑(NSAID)昔康、水楊酸酯、丙酸、乙酸和芬那酯。所述NSAID包括但不限于酮咯酸、氟比洛芬、布洛芬、萘普生、吲哚美辛、雙氯芬酸、依托度酸、吲哚美辛、舒林酸、托美丁、酮洛芬、非諾洛芬、吡羅昔康、萘丁美酮、阿斯匹林、二氟尼柳、甲氯芬那酸鹽、甲芬那酸、羥基保泰松、保泰松和醋氨酚。NSAID諸如酮咯酸的使用受美國專利5,626,838權利要求書的保護。其中公開了通過向口腔或口咽局部施用有效量的NSAID而預防和/或治療口腔或口咽中原發性和復發性的鱗狀細胞癌的方法。適宜的甾族抗炎劑包括皮質類固醇,例如氟輕松和氫化可的松。
營養物質
營養物質可改善口腔病癥并且可被包含在本發明的潔牙劑組合物中。營養物包括礦物質、維生素、口服營養增補劑、腸內營養增補劑、以及它們的混合物。有用的礦物質包括鈣、磷、鋅、錳、鉀、以及它們的混合物。維生素可與礦物質一起使用或單獨使用。適宜的維生素包括維生素C和D、硫胺素、核黃素、泛酸鈣、煙酸、葉酸、煙酰胺、吡哆素、氰鈷維生素、對氨基苯甲酸、生物類黃酮、以及它們的混合物。口服營養補充劑包括氨基酸、抗脂肪肝劑、魚油、以及它們的混合物。氨基酸包括但不限于L-色氨酸、L-賴氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、左旋肉毒堿或L-肉毒堿、以及它們的混合物。抗脂肪肝劑包括但不限于膽堿、肌醇、甜菜堿、亞油酸、亞麻酸、以及它們的混合物。魚油含有大量ω-3(N-3)多不飽和脂肪酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。腸內營養補充劑包括但不限于蛋白質產品、葡萄糖聚合物、玉米油、紅花油、中鏈甘油三酯。礦物質、維生素、口服營養補充劑和腸內營養補充劑更詳細地描述于“Drug Facts and Comparisons(loose leaf drug information service)”,Wolters Kluer Company,St.Louis,Mo.,1997年,第3-17和54-57頁中。
抗氧化劑
通常認為抗氧化劑在潔牙劑組合物中是有用的。抗氧化劑公開于教科書中,例如Cadenas和Packer的The Handbook of Antioxidants(抗氧化劑手冊),1996,Marcel Dekker,Inc.版權所有。可用于本發明組合物中的抗氧化劑包括但不限于,維生素E、抗壞血酸、尿酸、類胡蘿卜素、維生素A、類黃酮和多酚、草本植物抗氧化劑、褪黑激素、氨基吲哚、硫辛酸、以及它們的混合物。
止痛劑和麻醉劑
止痛劑或脫敏劑也可存在于本發明的潔牙劑組合物中。止痛藥是這樣的活性劑,其在沒有妨礙知覺或改變其它感覺形態的情況下,通過在中樞起作用以增加痛苦閾值而減輕痛苦。該類型的物質可以包括但不限于:氯化鍶;硝酸鉀;氟化鈉;硝酸鈉;乙酰苯胺;非那西汀;醋托芬;塞奧芬;螺朵林;阿司匹林;可待因;蒂巴因;左嗎啡;氫嗎啡酮;羥嗎啡酮;苯唑星;芬太尼;丁丙諾啡;布托啡諾;環丁甲羥氫嗎啡;戊唑辛;天然草藥諸如五倍子;細辛;蓽澄茄素;高良姜;黃芩;兩面針;和白芷。也可存在麻醉劑或局麻劑,如對乙酰氨基酚、水楊酸鈉、水楊酸三乙醇胺、利多卡因和苯佐卡因。這些止痛活性物質詳細地描述于Kirk-Othmer的“Encyclopedia of Chemical Technology”,第四版,第2卷,Wiley-Interscience Publishers(1992年),第729-737頁中。
H-1和H-2拮抗劑和抗病毒活性物質
本發明還可任選地包含選擇性的H-1和H-2拮抗劑,其包括美國專利5,294,433中所公開的化合物。可用于本發明組合物中的抗病毒活性物質包括任何已知的常規用于治療病毒感染的活性物質。此類抗病毒活性物質公開在“Drug Facts and Comparisons”,Wolters Kluer Company,1997,第402(a)-407(z)頁中。具體實例包括1998年5月5日所公開的美國專利5,747,070中所公開的抗病毒活性物質。所述專利公開了亞錫鹽控制病毒的使用。亞錫鹽和其它抗病毒活性物質詳細地公開在Kirk&Othmer的“Encyclopedia of Chemical Technology”第三版,第23卷,Wiley-lnterscience Publishers(1982年),第42-71頁中。可用于本發明中的亞錫鹽將包括有機的羧酸亞錫和無機的鹵化亞錫。如果氟化亞錫被使用,則其通常只與另一亞錫鹵化物或一種或多種亞錫羧酸鹽或另一種治療劑組合使用。
螯合劑
本發明的組合物可任選地包含螯合試劑,也稱作螯合劑或多價螯合劑,其中的許多還具有抗牙結石活性或牙齒親和活性。口腔護理產品中螯合劑的使用對于它們絡合鈣(如細菌的細胞壁中所存在的)的能力是有利的。螯合劑也可通過從鈣橋中除去鈣而破壞牙斑,所述鈣橋有助于保持生物質完整。螯合劑也具有與金屬離子復合的能力,因此有助于預防它們對產品穩定性或外觀的不利影響。螯合如鐵或銅的離子有助于延遲成品氧化變質。
此外,螯合劑能夠在原理上通過結合到牙齒表面從而取代掉顏色本體或發色團而除去色斑。這些螯合劑的保持力還能夠防止色斑形成,這應歸于對牙齒表面上顏色本體結合位點的破壞。
因此,螯合劑能夠有助于減輕色斑并且改善清潔。螯合劑可有助于改善清潔,因為熔融二氧化硅和研磨劑以機械機理清潔而螯合劑可有助于提供化學清潔。因為熔融二氧化硅是良好的機械清潔劑,可能有更多的色斑被除去,所以可能期望螯合劑保持、懸浮、或絡合色斑,使得其不能夠給牙齒表面重新著色。此外,螯合劑可覆蓋牙齒表面以有助于防止新的色斑。
可期望向包含陽離子抗菌劑的制劑添加螯合劑。可期望向包含亞錫的制劑添加螯合劑。所述螯合劑能夠有助于穩定亞錫,并且保持較高量的亞錫利用率。螯合劑可用于亞錫制劑中,所述制劑具有約4.0以上的pH。在一些制劑中,亞錫可在不需要螯合劑下穩定,因為亞錫與熔融二氧化硅一起比與沉淀二氧化硅一起更加穩定。
合適的螯合劑包括可溶解的磷酸鹽化合物,如肌醇六磷酸和具有兩個或更多個磷酸根基團的直鏈多磷酸鹽,包括三聚磷酸鹽、四聚磷酸鹽和六偏磷酸鹽等等。優選的多磷酸鹽是具有的磷酸根基團數n平均為約6至約21的那些,如商業上稱為Sodaphos(n≈6)、Hexaphos(n≈13)、以及Glass H(n≈21)的那些。除了多磷酸鹽以外或者為了替代多磷酸鹽,還可使用其它多磷酸化的化合物,具體地講為多磷酸化肌醇化合物如植酸、肌醇五(磷酸二氫酯)、肌醇四(磷酸二氫酯)、肌醇三(磷酸二氫酯),以及它們的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽。本文優選的是植酸以及它的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽,植酸還被稱為肌醇1,2,3,4,5,6-六(磷酸二氫酯)或肌醇六磷酸。本文中,術語“肌醇六磷酸”包括植酸和它的鹽以及其它多磷酸化肌醇化合物。所述組合物中螯合劑的量將取決于所使用的螯合劑,并且通常將為至少約0.1%至約20%,優選約0.5%至約10%,并且更優選約1.0%至約7%。
由于它們結合、增溶和傳輸鈣的能力還可用于本文的其它磷酸鹽化合物是用作牙齒親和劑的上述表面活性的有機磷酸酯化合物,包括有機磷酸單酯、二酯或三酯。
用于控制牙斑、牙結石和色斑的具有螯合特性的其它合適的試劑包括授予Widder等人的美國專利3,678,154、授予White,Jr.的美國專利5,338,537和授予Zerby等人的美國專利5,451中所述的聚膦酸酯;授予Francis的美國專利3,737,533中的羰基二膦酸酯;1989年7月11日授予Pyrz等人的美國專利4,847,070和1987年4月28日授予Benedict等人的美國專利4,661,341中的丙烯酸聚合物或共聚物;1988年10月4日公布的授予Pera的美國專利4,775,525中的藻酸鈉;授予Pink等人的GB 741,315、WO 99/12517和美國專利5,538,714中的聚乙烯基吡咯烷酮;以及授予Venema等人的美國專利5,670,138和授予Lion Corporation的日本專利公布2000-0633250中的乙烯基吡咯烷酮與羧酸酯的共聚物。
還適用于本發明的其它螯合劑是陰離子聚合的聚羧酸酯。這些物質是本領域眾所周知的,它們以其游離酸或部分中和或優選完全中和的水溶性堿金屬(例如鉀,并且優選鈉)鹽或銨鹽的形式應用。實例是馬來酸酐或馬來酸與另一種可聚合的烯鍵式不飽和單體(優選甲基乙烯基醚(甲氧基乙烯))的1∶4至4∶1的共聚物,所述共聚物具有約30,000至約1,000,000的分子量(M.W.)。這些共聚物可以例如GantrezAN 139(M.W.500,000)、AN 119(M.W.250,000)和S-97藥品等級(M.W.70,000)從GAF Chemicals Corporation獲得。
其它有效的聚合聚羧酸酯包括馬來酸酐與丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮或乙烯的1∶1共聚物,后者可以商品名例如Monsanto EMA No.1103,MW 10,000和EMA Grade 61獲得,以及丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯、異丁基乙烯基醚或N-乙烯基-2-吡咯烷酮的1∶1共聚物。
其它起作用的聚合的聚羧酸酯公開于1979年2月6日授予Gaffar的美國專利4,138,477和1980年1月15日授予Gaffar等人的美國專利4,183,914中,并且包括馬來酸酐與苯乙烯、異丁烯或乙基乙烯基醚的共聚物;聚丙烯酸、聚衣康酸和聚馬來酸;以及商品名為Uniroyal ND-2的M.W.低達1,000的磺基丙烯酸低聚物。
其它合適的螯合劑包括授予Smitherman的美國專利5,015,467和兩者都授予Lukacovic的美國專利5,849,271和5,622,689中所述的聚羧酸及其鹽;如酒石酸、檸檬酸、葡萄糖酸、蘋果酸;琥珀酸、二琥珀酸及其鹽,如葡萄糖酸和檸檬酸的鈉鹽或鉀鹽;檸檬酸/檸檬酸堿金屬鹽組合;酒石酸二鈉;酒石酸二鉀;酒石酸鉀鈉;酒石酸氫鈉;酒石酸氫鉀;酸或鹽形式的酒石酸鈉單琥珀酸酯、酒石酸鉀二琥珀酸酯、以及它們的混合物。在一些實施方案中,可以有螯合劑的混合物或組合。
牙齒親和劑
本發明可包含牙齒親和劑。為了本專利申請的目的,牙齒親和劑也被包含作為螯合劑。合適的試劑可以是聚合的表面活性劑(PMSA),包括聚電解質,更具體地講陰離子聚合物。所述PMSA包含陰離子基團,例如磷酸根、膦酸根、羧酸根、或它們的混合物,因此具有與陽離子或帶正電的物質相互作用的能力。“礦物質”描述詞旨在表明,聚合物的表面活性或親和性是針對礦物質表面的,例如牙齒中的磷酸鈣礦物質。
PMSA可用于本發明組合物中,因為它們許多的有益效果如色斑防護。據信,所述PMSA提供防色斑有益效果,因為它們對礦物質或牙齒表面具有反應性或親和性,導致不期望被吸附的薄膜蛋白質部分解吸,具體地講是與染污牙齒的粘色本體、牙結石生長以及吸引不可取微生物有關的那些。這些PMSA在牙齒上的保持力還可防止色斑形成,這應歸于對牙齒表面上顏色本體結合位點的破壞。
據信,聚合物表面活性劑結合口腔護理產品中促生色斑成分例如亞錫離子和陽離子抗微生物劑的能力也是有益的。所述PMSA還將提供牙齒表面調理效果,其在表面熱力學性質和表面薄膜性質方面產生所期望的功效,在漱洗或刷洗期間并且最重要的是在漱洗或刷洗之后賦予改善的清潔感美觀性。當被包含在口腔組合物中時,還期待這些試劑中的許多提供牙垢控制有益效果,從而為消費者在牙齒外觀和它們的觸感方面提供改善。
所述PMSA包括對牙齒表面具有強親和力、在牙齒表面沉積成聚合物層或覆蓋層并且產生所需表面改性效果的任何試劑。此類聚合物的適宜實例是聚電解質,諸如縮合的磷酸化聚合物;聚膦酸鹽;包含磷酸根或膦酸根的單體或聚合物與其它單體諸如烯鍵式不飽和單體和氨基酸或與其它聚合物的共聚物,所述其它聚合物如蛋白質、多肽、多糖、聚(丙烯酸酯)、聚(丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸酯)、聚(乙基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸羥烷酯)、聚(乙烯醇)、聚(馬來酸酐)、聚(馬來酸酯)、聚(酰胺)、聚(乙烯胺)、聚(乙二醇)、聚(丙二醇)、聚(乙酸乙烯酯)和聚(乙烯基芐基氯);聚羧酸鹽和羧基取代的聚合物;以及它們的混合物。合適的聚合的礦物質表面活性劑包括全部授予Degenhardt等人的美國專利5,292,501;5,213,789;5,093,170;5,009,882;以及4,939,284中所述的羧基取代的醇聚合物;和授予Benedict等人的美國專利5,011,913中的二膦酸酯衍生的聚合物;合成的陰離子聚合物,包括例如授予Gaffar等人的美國專利4,627,977中所述的聚丙烯酸鹽和馬來酸酐或馬來酸與甲基乙烯基醚的共聚物(例如Gantrez)。優選的聚合物是二膦酸酯改性的聚丙烯酸。具有活性的聚合物必須具有足夠的表面結合特性以將薄膜蛋白質解吸并保持附著于牙釉質表面上。對于牙齒表面,具有末端或側鏈磷酸根或膦酸根官能團的聚合物是優選的,雖然具有礦物質結合活性的其它聚合物可根據吸附親和力來證明有效性。
包含膦酸根的合適的聚合物礦物質表面活性劑的其它實例包括授予Degenhardt等人的US 4,877,603中作為抗牙結石劑公開的偕二膦酸鹽聚合物;適用于洗滌劑和清潔組合物中的授予Dursch等人的US 4,749,758中和GB 1,290,724中(兩者均轉讓給Hoechst)所公開的包含膦酸酯基團的共聚物;以及授予Zakikhani等人的US 5,980,776和授予Davis等人的US6,071,434中所公開的用于包括積垢和侵蝕抑制、涂層、粘固劑和離子交換樹脂應用的共聚物和共調聚物。其它聚合物包括GB1,290,724中公開的乙烯基磷酸和丙烯酸及其鹽的水溶性共聚物,其中所述共聚物包含按重量計約10%至約90%的乙烯基磷酸和按重量計約90%至約10%的丙烯酸,更具體地講,其中所述共聚物具有的乙烯基磷酸與丙烯酸的重量比率為70%的乙烯基磷酸比30%的丙烯酸;50%的乙烯基磷酸比50%的丙烯酸;或30%乙烯基磷酸比70%丙烯酸。其它適宜的聚合物包括由Zakikhani和Davis所公開的水溶性聚合物,其通過二膦酸酯或聚膦酸酯單體與至少一種具有不飽和C=C鍵的其它化合物(例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體)的共聚而制得,所述二膦酸酯或聚膦酸酯單體具有一個或多個不飽和的C=C鍵(如亞乙烯基-1,1-二膦酸和2-(羥基氧膦基)亞乙基-1,1-二膦酸)。合適的聚合物包括二膦酸酯/丙烯酸酯聚合物,其由Rhodia以商品名ITC 1087(平均分子量為3000至60,000)和Polymer 1154(平均分子量為6000至55,000)提供。
優選的PMSA在口腔護理組合物的其它組分如氟離子和金屬離子的存在下是穩定的。還優選的是在高水含量的制劑中具有有限水解度的聚合物,由此可得到簡單的單相潔牙劑或漱口水制劑。如果所述PMSA不具有這些穩定特性,一種選擇是雙相制劑,其中使聚合物礦物質表面活性劑與氟化物或其它不相容的組分分開。另一種選擇是配制非水性的、基本非水性的或具有有限量水的組合物,以將PMSA與其它組分間的反應最小化。
一種優選的PMSA為多磷酸鹽。盡管存在一些環狀聚磷酸鹽衍生物,但通常認為聚磷酸鹽由主要以線性構型排列的兩個或多個磷酸鹽分子組成。盡管焦磷酸鹽(n=2)從技術上說是多磷酸鹽,但是所期望的多磷酸鹽是具有約三個或更多個磷酸根基團的那些,以使得有效濃度的表面吸附產生足夠的未結合的磷酸根官能團,這增強了表面的陰離子表面電荷以及親水特性。其中所期望的無機磷酸鹽包括三聚磷酸鹽、四聚磷酸鹽和六偏磷酸鹽。比四聚磷酸鹽大的多磷酸鹽通常以無定形玻璃質材料出現。本發明組合物中優選的是具有下式的直鏈多磷酸鹽:
XO(XPO3)nX
其中X為鈉、鉀或銨,并且n平均為約3至約125。優選的多磷酸鹽是n平均為約6至約21的那些,如商品名為Sodaphos(n≈6)、Hexaphos(n≈13)、和Glass H(n≈21)并且由FMC Corporation和Astaris生產的那些。這些多磷酸鹽可以單獨使用或者組合使用。多磷酸鹽易于在酸性pH,尤其是在pH 5以下水解于高含水量制劑中。因此,優選使用較長鏈多磷酸鹽,具體地講是平均鏈長為約21的Glass H。據信此類較長鏈多磷酸鹽在經歷水解時,生成較短鏈多磷酸鹽,其仍可有效地沉積在牙齒上,并且提供防斑有益效果。
還可用作牙齒親和劑的是非聚合的磷酸酯化合物,具體地講,多磷酸化肌醇化合物如植酸、肌醇五(磷酸二氫酯);肌醇四(磷酸二氫酯)、肌醇三(磷酸二氫酯),以及它們的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽。本文優選的是植酸以及它的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽,植酸還被稱為肌醇1,2,3,4,5,6-六(磷酸二氫酯)或肌醇六磷酸。本文中,術語“肌醇六磷酸”包括植酸和它的鹽以及其它多磷酸化肌醇化合物。
可用作牙齒親和劑的其它表面活性的磷酸酯化合物包括有機磷酸酯如磷酸單酯、二酯或三酯,如公布為US20080247973A1的共同轉讓的專利申請中所述的。實例包括磷酸單烷基酯、磷酸二烷基酯和磷酸三烷基酯以及磷酸烷基(多)烷氧基酯,如磷酸十二烷基酯、磷酸月桂基酯;月桂基聚氧乙烯醚-1磷酸酯;月桂基聚氧乙烯醚-3磷酸酯;月桂基聚氧乙烯醚-9磷酸酯;二月桂基聚氧乙烯醚-10磷酸酯;三月桂基聚氧乙烯醚-4磷酸酯;C12-18 PEG-9磷酸酯及其鹽。許多可從供應商處商購獲得,所述供應商包括Croda;Rhodia;Nikkol Chemical;Sunjin;Alzo;Huntsman Chemical;Clariant和Cognis。某些優選的試劑是聚合的,例如包含重復的烷氧基作為聚合部分的那些,具體地講包含3個或更多個乙氧基、丙氧基、異丙氧基或丁氧基的那些。
其它適宜的聚合有機磷酸酯試劑包括葡聚糖磷酸酯、多葡糖苷磷酸酯、烷基多葡糖苷磷酸酯、聚甘油基磷酸酯、烷基聚甘油基磷酸酯、聚醚磷酸酯、和烷氧基化多元醇磷酸酯。某些具體的實例是PEG磷酸酯、PPG磷酸酯、烷基PPG磷酸酯、PEG/PPG磷酸酯、烷基PEG/PPG磷酸酯、PEG/PPG/PEG磷酸酯、雙丙二醇磷酸酯、PEG甘油基磷酸酯、PBG(聚丁二醇)磷酸酯、PEG環糊精磷酸酯、PEG脫水山梨糖醇磷酸酯、PEG烷基脫水山梨糖醇磷酸酯、和PEG甲基葡糖苷磷酸酯。
附加的合適的非聚合磷酸酯包括烷基單甘油酯磷酸酯、烷基脫水山梨糖醇磷酸酯、烷基甲基葡糖苷磷酸酯、烷基蔗糖磷酸酯。
其它有用的牙齒親和劑包括用羧酸基團官能化的硅氧烷聚合物,如兩者都轉讓給The Procter&Gamble Co.的美國專利7,025,950和7,166,235中所公開的。這些聚合物包含疏水性的硅氧烷主鏈和包含羧基的陰離子側基部分,并且具有由基于水性的制劑或由基本上基于非水性的制劑沉積到表面上、以在處理過的表面上形成基本上疏水的涂層的能力。據信,羧基官能化的硅氧烷聚合物將它們自身連結到極性表面上并且通過靜電相互作用在其上形成涂層,即在羧基側基與牙齒中存在的鈣離子之間形成絡合物。因此羧基起到將硅氧烷聚合物主鏈錨定到表面上的作用,從而將其改性為疏水性的,然后向那表面賦予多種最終使用有益效果如易清潔性、色斑移除和防護、美白等。羧基官能化的硅氧烷聚合物還用來增強活性試劑在表面上的沉積并且改善這些活性物質在處理過的表面上的保持力和功效。
還用作牙齒親和劑的是水溶性或水分散性的聚合試劑,其通過乙烯基吡咯烷酮(VP)單體的一種或混合物與烯基羧酸酯(AC)單體(具體地講,共同轉讓的美國專利6,682,722中所述的飽和的直鏈-或支鏈的C1-C19烷基羧酸的C2-C12烯基酯)的一種或混合物共聚而制備。實例包括乙烯基吡咯烷酮與乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、或丁酸乙烯酯中的一種或混合物的共聚物。優選的聚合物具有在約1,000至約1,000,000,優選10,000至200,000,甚至更優選30,000至100,000范圍內的平均分子量。
牙齒親和劑的量將通常為按所述總口腔組合物的重量計約0.1%至約35%。在潔牙劑中,所述量優選為約2%至約30%,更優選約5%至約25%,并且最優選約6%至約20%。在漱口水組合物中,牙齒親和劑的量優選為約0.1%至5%,并且更優選約0.5%至約3%。
附加活性物質
適用于本發明的附加活性物質可包括但不限于胰島素、甾體化合物、草本植物和其它植物來源的藥物。另外,也可包括本領域中已知的抗齦炎劑或齒齦護理劑。可任選地包含向牙齒賦予清潔感的組分。這些組分可以包括例如碳酸氫鈉或Glass-H。同樣,據認為為了獲得最佳的效果,將這些上述指定的活性劑以一定的治療形式組合起來,也許是有用的。因此,例如抗微生物劑和抗炎劑可組合在一個潔牙劑組合物中以提供組合的功效。
要使用的任選試劑包括此類已知的物質,如合成的陰離子聚合物,包括聚丙烯酸酯以及馬來酸酐或馬來酸與甲基乙烯基醚的共聚物(例如Gantrez)(例如美國專利4,627,977中所述),以及例如聚氨基丙磺酸(AMPS)、檸檬酸鋅三水合物、多磷酸鹽(例如三聚磷酸鹽;六偏磷酸鹽)、二膦酸鹽(例如EHDP;AHP)、多肽(如聚天冬氨酸和聚麩胺酸)、以及它們的混合物。此外,所述潔牙劑組合物可包含聚合物載體,如美國專利6,682,722和6,589,512,以及美國專利申請10/424,640和10/430,617中所述的那些。
其它任選成分
緩沖劑
所述潔牙劑組合物可包含緩沖劑。如本文所用,緩沖劑是指能夠用來將潔牙劑組合物的pH調節至約pH 3.0至約pH 10的范圍內的試劑。所述緩沖劑包括堿金屬氫氧化物、氫氧化銨、有機銨化合物、碳酸鹽、倍半碳酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、咪唑、以及它們的混合物。具體的緩沖劑包括磷酸一鈉、磷酸三鈉、苯甲酸鈉、苯甲酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、堿金屬碳酸鹽、碳酸鈉、咪唑、焦磷酸鹽、葡萄糖酸鈉、乳酸、乳酸鈉、檸檬酸、以及檸檬酸鈉。緩沖劑的用量按所述潔牙劑組合物的重量計為約0.1%至約30%,優選約0.1%至約10%,且更優選約0.3%至約3%。
著色劑
著色劑也可加入到本發明的組合物中。著色劑可以是水溶液的形式,優選為含1%著色劑的水溶液。還可使用顏料、珠光劑、填料粉末、滑石、云母、碳酸鎂、碳酸鈣、氯氧化鉍、氧化鋅以及其它能夠使潔牙劑組合物產生視覺變化的物質。有色溶液和其它試劑一般構成所述組合物的重量的約0.01%至約5%。二氧化鈦也可加入到本組合物中。二氧化鈦是能給組合物增加不透明性的白色粉末。二氧化鈦的含量按所述組合物的重量計一般為約0.25%至約5%。
調味劑
適宜的調味劑組分包括冬青油、丁香芽油、薄荷醇、對丙烯基茴香醚、水楊酸甲酯、桉葉油素、桂皮、乙酸1-薄荷基酯、鼠尾草、丁子香酚、歐芹油、烷酮、α-紫羅蘭酮、甘牛至草、檸檬、橙、丙烯基乙基愈創木酚、肉桂、香草醛、乙基香草醛、天芥菜精、4-順式-庚烯醛、丁二酮、對叔丁基苯乙酸甲酯、蔓越莓、巧克力、綠茶、以及它們的混合物。還可包括精油作為調味劑并且是以上在抗菌劑的討論中所述的。清涼劑也可以是調味劑組合物的一部分。適用于本組合物的涼味劑包括對孟烷氨基甲酰制劑,如N-乙基-對薄荷基-3-甲酰胺(已知商品名為WS-3,WS-23,WS-5)、MGA、TK-10、Physcool、以及它們的混合物。當使用所述口腔組合物時,可用流涎劑、加溫劑、麻木劑、和其它任選物質遞送信號。由于沉淀二氧化硅的相互作用,調味劑組分可被捕獲或乳化,結果消失以便不被使用者察覺到。相比之下,熔融二氧化硅缺乏相互作用,可影響必須添加以實現顯著效果的調味劑組分的量。在一些實施方案中,當實現相同的調味效力時,按所述組合物的重量計存在的調味劑的量可小于相比較的沉淀二氧化硅制劑約10%,約20%,或約50%。
風味油一般以按所述口腔護理組合物的重量計約0.001%至約5%的量用于口腔護理組合物中。調味劑組合物優選含量按重量計為約0.01%至約4%,更優選約0.1%至約3%,更優選約0.5%至約2%。
類似地,涼爽劑在本發明組合物中所吸收的量不是很多,意味著所述涼爽劑可持續更長時間,或者可以更少的量使用。也可吸收較少的精油,以便可使用較少的量來實現相同的效果。熔融二氧化硅可不像沉淀二氧化硅那樣附著到味覺感受器上,意味著味覺感受器可更加能觸及到調味劑。
其它美學有益效果對使用者可以是明顯的,例如清潔口腔體驗和增強的甜味或涼爽感覺。改善的光滑、清潔的口感可有助于更少感覺到口干,并且熔融二氧化硅改善的清潔可有助于除去粘蛋白層并且增加潮濕感。另一種消費者美學有益效果可以是改善的將口腔組合物沖洗出口腔,因為當使用者刷牙時,惰性的熔融二氧化硅顆粒不結塊,而是保持分散。還有的另一個潛在的有益效果是改善的起泡。又是因為熔融二氧化硅比沉淀二氧化硅的反應性更小,表面活性劑更加可用,并且可得到改善的起泡。
一些實施方案可包含TRPV1激活因子,瞬時感受器電位香草酸受體1激活因子,其是優先表達在小直徑的感覺神經元上的配體-門控性、非選擇性陽離子通道并且檢測有毒物質以及其它物質。通過添加TRPV1激活因子至具有味道不好的組分的口腔護理組合物中,所述組合物的使用者可經歷改善的超過無TRPV1激活因子的口腔護理組合物的味道。因此,TRPV1激活因子用來抵消與口腔護理組合物中所使用的許多組分相關的不良味道。這些激活因子不僅可抵消不良味道,而且還可通過限制口腔感覺干燥的能力而降低干燥感。在一個實施方案中,TRPV1激活因子包含香草基丁基醚、姜油酮、辣椒堿、辣椒素酯、姜烯酚、姜醇、胡椒堿、或它們的組合。在一個實施方案中,將按所述口腔護理組合物的重量計約0.0001%至約0.25%的量添加TRPV1激活因子。
甜味劑
可將甜味劑加入到組合物中。這些包括諸如以下物質的甜味劑:糖精、右旋糖、蔗糖、乳糖、木糖醇、麥芽糖、左旋糖、天冬甜素、環己氨基磺酸鈉、D-色氨酸、二氫查耳酮、丁磺氨、三氯蔗糖、紐甜、以及它們的混合物。還可將多種著色劑摻入到本發明中。甜味劑通常以按所述組合物的重量計約0.005%至約5%的含量用于口腔組合物中。
增稠劑
可利用附加的增稠劑,如聚合物增稠劑。適宜的增稠劑是羧乙烯基聚合物、角叉菜膠、羥乙基纖維素、合成鋰皂石以及纖維素醚的水溶性鹽,如羧甲基纖維素鈉和羧甲基羥乙基纖維素鈉。也可使用天然樹膠如刺梧桐樹膠、黃原膠、阿拉伯樹膠和黃蓍膠。膠態硅酸鎂鋁或細分的二氧化硅可用作部分增稠劑,以進一步改善紋理。其它增稠劑可包括烷基化的聚丙烯酸酯、烷基化的交聯聚丙烯酸酯、或凝膠網絡。增稠劑可包括聚合的聚醚化合物,例如以含1至約18個碳原子的烷基或酰基封端的聚氧化乙烯或聚氧化丙烯(M.W.300至1,000,000)。
一類適宜的增稠劑或膠凝劑包括丙烯酸與季戊四醇烷基醚或蔗糖烷基醚交聯的一類均聚物或卡波姆。卡波姆可以Carbopol系列從B.F.Goodrich商購獲得。丙烯酸聚合物尤其包括Carbopol 934、940、941、956、以及它們的混合物。
丙交酯和乙交酯單體的共聚物,所述共聚物具有在約1,000至約120,000(數均)范圍內的分子量,所述共聚物可用于將活性物質遞送至牙周腔洞中或牙周腔洞周圍作為“齦下凝膠載體”。這些聚合物描述于美國專利5,198,220;5,242,910;和4,443,430中。
由于沉淀二氧化硅與其它制劑組分的相互作用,沉淀二氧化硅能夠隨時間而影響組合物的流變性。然而,由于熔融二氧化硅缺乏與其它制劑組分的相互作用,其對流變性的影響很小。這意味著用熔融二氧化硅配制的口腔護理組合物隨時間更加穩定,除了別的以外,其能夠允許更好的清潔和更好的可預測性。因此,在一些實施方案中,增稠劑、組合和量可能與傳統潔牙劑的那些完全不同。在本發明中,增稠劑可以按所述總口腔組合物的重量計約0%至約15%、或約0.01%至約10%的量使用,在另一個實施方案中,為約0.1%至約5%。
在本發明的一些實施方案中,所述組合物可包含選自天然來源和合成來源的增稠劑。在一些實施方案中,所述增稠劑可選自由下列組成的組:粘土、合成鋰皂石、以及它們的混合物。在一些實施方案中,所述還可包含選自由下列組成的組的增稠劑:羧乙烯基聚合物、角叉菜膠、羥乙基纖維素、纖維素醚的水溶性鹽(如羧甲基纖維素鈉)、交聯的羧甲基纖維素、羥乙基纖維素鈉、交聯淀粉、天然樹膠(如刺梧桐樹膠、黃原膠、阿拉伯樹膠、以及黃蓍膠)、硅酸鎂鋁、二氧化硅、烷基化的聚丙烯酸酯、烷基化的交聯聚丙烯酸酯、以及它們的混合物。
其它可能的增稠劑包括卡波姆、疏水改性的卡波姆、羧甲基纖維素、鯨蠟醇/硬脂醇、藻酸鈉、結冷膠、酰化的結冷膠、羥丙基淀粉磷酸鈉、微晶纖維素、微纖維質的纖維素、交聯的聚乙烯基吡咯烷酮、鯨蠟基羥乙基纖維素、交聯的丙烯酰甲基丙磺酸鈉、以及它們的共聚物和混合物。
在其制備時的所述組合物的粘度可仍然是所述組合物的粘度,或者換句話說,所述組合物可具有穩定的粘度。對于被認為是穩定的粘度,所述粘度通常在30天后改變不超過約5%。在一些實施方案中,所述組合物的粘度在約30天后改變不超過約5%,在約30天后改變不超過約10%,在約30天后改變不超過約20%,或者在約90天后改變不超過約50%。因為隨時間粘度不穩定的問題在具有低水量的制劑中更加顯著,在一些實施方案中,本發明的組合物可包含小于約20%的總水,或小于約10%的總水。
凝膠網絡
凝膠網絡能夠用于口腔組合物中。凝膠網絡能夠用來結構化口腔組合物,或者有助于遞送活性物質、調味劑、或其它反應性的材料。可使用凝膠網絡來結構化,意味著對于熔融二氧化硅口腔組合物,通過自身或者與其它增稠劑或結構化試劑組合來增稠或提供期望的流變性。凝膠網絡組合物具有對熔融二氧化硅可能有利的流變性,因為熔融二氧化硅比口腔組合物中的一些其它的研磨劑或材料更加致密。因為熔融二氧化硅更重或更加致密,其可比其它密度更小的材料更加容易地落出或掉出所述組合物或溶液。這可能在用水稀釋組合物時發生。例如,當使用潔牙劑刷牙時,其在口中時用水稀釋。包含有助于結構化潔牙劑的凝膠網絡的潔牙劑的稀釋液流變性可比用聚合的或更典型的增稠物質結構化的潔牙劑更高。較高的稀釋液流變性在保持熔融二氧化硅懸浮并且使熔融二氧化硅更完全地參與到清潔過程中方面是有益的。如果一旦稀釋,材料如研磨劑不懸浮或保持在組合物中清潔功效如薄膜清潔比率可降低。此外,由于懸浮更多的研磨劑或熔融二氧化硅,所以口腔組合物可總體上包含較少的研磨劑,因為更多的研磨劑能夠參與到清潔中。圖13示出了與未用凝膠網絡結構化但用典型的聚合物粘結劑增稠的組合物相比,用凝膠網絡結構化的組合物的PCR和RDA數據。如圖所示,當凝膠網絡用于包含15%熔融二氧化硅的制劑中時,PCR分數從92.5增加至127.56和從95.44增加至121.04。這種大于約10%、約15%、約20%、或約25%的PCR增加可歸因于凝膠網絡在清潔期間懸浮更多的熔融二氧化硅的能力。雖然清潔分數增加,但是磨蝕度仍在可接受的范圍內。
本發明的口腔組合物可包含分散的凝膠網絡。如本文所用,術語“凝膠網絡”是指層狀或多孔的固體結晶相,其包含至少一種脂族兩親物、至少一種表面活性劑、以及一種溶劑。所述層狀或多孔的相包含兩個層,其由包含脂族兩親物和第二表面活性劑的第一層和包含溶劑的第二層交替組成。為了層狀結晶相的形成,脂族兩親物和第二表面活性劑必須分散在溶劑中。如本文所用,術語“固體結晶”是指層狀或多孔相的結構,其在低于凝膠網絡中包含一種或多種脂族兩親物的層的鏈熔融溫度的溫度下形成。適用于本發明中的凝膠網絡更詳細地描述在US 2008/0081023A1中,其描述了材料、制備方法、以及凝膠網絡的使用。此外,US2009/0246151A1還描述了凝膠網絡和制備包含凝膠網絡的組合物的方法。
口腔組合物中的凝膠網絡能夠用來結構化口腔組合物。由凝膠網絡提供的結構化通過增稠口腔組合物提供期望的流變性或粘度。結構化能夠在不需要聚合增稠劑下進行,然而,聚合物增稠劑或其它試劑可被額外用于凝膠網絡以結構化口腔組合物。因為熔融二氧化硅不提供任何的或者像典型的沉淀二氧化硅那樣多的增稠,口腔組合物的增稠可更多地受益于用于結構化口腔組合物的凝膠網絡。熔融二氧化硅對口腔組合物的粘度或增稠具有小的或沒有影響還可提供這樣的有益效果:能夠配制具有凝膠網絡或其它增稠體系的口腔組合物,然后添加如所期望的那么多的熔融二氧化硅,而不需要像如果調節沉淀二氧化硅的量將需要的那樣重新調節增稠劑的含量。
本發明的凝膠網絡組分包含至少一種脂族兩親物。如本文所用,“脂族兩親物”是指具有疏水性尾基和使所述化合物不溶解(互溶)于水的親水性頭基的化合物,其中所述化合物在所述口腔組合物的pH下還具有凈電中性。所述脂族兩親物能夠選自由下列組成的組:脂肪醇、烷氧基化的脂肪醇、脂肪酚、烷氧基化的脂肪酚、脂肪酰胺、烷氧基化的脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪烷基酰胺基烷基胺、脂族烷氧基化的胺、脂族氨基甲酸酯、脂肪胺氧化物、脂肪酸、烷氧基化的脂肪酸、脂族二酯、脂族脫水山梨糖醇酯、脂族糖酯、甲基葡糖苷酯、脂族乙二醇酯、甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯、聚甘油脂肪族酯、烷基甘油基醚、丙二醇脂肪酸酯、膽固醇、神經酰胺、脂族硅酮蠟、脂族葡萄糖酰胺、磷脂、以及它們的組合。合適的脂族兩親物包括鯨蠟醇和硬脂醇的組合。
所述凝膠網絡還包含表面活性劑。一種或多種表面活性劑與脂族兩親物和口腔載體組合以形成本發明的凝膠網絡。所述表面活性劑通常是水溶性的或者可混溶于溶劑或口腔載體中。合適的表面活性劑包括陰離子、兩性離子、兩性、陽離子和非離子表面活性劑。在一個實施方案中,陰離子表面活性劑如月桂基硫酸鈉是優選的。所述表面活性劑可以是一種以上的類型的表面活性劑如陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的組合。所述凝膠網絡可能還將包含溶劑,如水或其它合適的溶劑。溶劑和表面活性劑一起有助于脂族兩親物的溶脹。這繼而導致凝膠網絡的形成和穩定。除了形成凝膠網絡之外,溶劑還能夠有助于防止潔牙劑組合物在暴露于空氣中之后變硬并且在口腔中提供潮濕感。如本文所用,溶劑是指能夠用于本發明的凝膠網絡之中或者與水結合用于本發明的凝膠網絡形成中的合適溶劑。用于本發明組合物的合適溶劑包括水、可食用的多元醇如甘油、二甘油、三甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇、赤蘚醇、聚乙二醇、丙二醇、以及它們的組合。山梨醇、甘油、水以及它們的組合是優選的溶劑。
為了形成凝膠網絡,所述口腔組合物可按所述口腔組合物的重量計以約0.05%至約30%,優選約0.1%至約20%,并且更優選約0.5%至約10%的量包含脂族兩親物。將基于凝膠網絡的形成和口腔制劑的組成選擇脂族兩親物的量。例如,包含低水量的口腔組合物可需要約1%的脂族兩親物,而具有高水量的口腔組合物可需要6%或更多的脂族兩親物。成凝膠網絡所需的表面活性劑和溶劑的量也將基于所選擇的材料、凝膠網絡的功能、以及脂族兩親物的量而變化。作為凝膠網絡相的一部分的表面活性劑的量按所述口腔組合物的重量計通常為約0.01%至約15%,優選約0.1%至約10%,并且更優選約0.3%至約5%。在一些實施方案中,利用稀釋過的表面活性劑的水溶液。在一個實施方案中,基于口腔組合物中期望的起泡水平和由表面活性劑造成的刺激選擇表面活性劑的量。當根據本發明與脂族兩親物和表面活性劑組合時,所述溶劑可以適于獲得凝膠網絡的量存在。所述口腔組合物可包含按所述口腔組合物的重量計至少約0.05%的溶劑。所述溶劑可以約0.1%至約99%,約0.5%至約95%,以及約1%至約90%的量存在于所述口腔組合物中。
濕潤劑
濕潤劑可有助于避免所述潔牙劑組合物在暴露于空氣之后硬化,并且可在口中提供潮濕感。可將濕潤劑或附加溶劑加入所述口腔載體相中。本發明組合物的適合濕潤劑包括水、可食用的多元醇如甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、和它們的組合。山梨醇、甘油、水以及它們的組合是優選的濕潤劑。所述濕潤劑的含量為約0.1%至約99%,約0.5%至約95%,和約1%至約90%。
表面活性劑
可將表面活性劑加入到潔牙劑組合物中。表面活性劑還通常被稱為起泡劑,它可有助于潔牙劑組合物清潔或起泡。合適的表面活性劑為那些在整個寬pH值范圍內具有適度穩定性和泡沫的物質。表面活性劑可以是陰離子的、非離子的、兩性的、兩性離子的、陽離子的、或它們的混合物。
可用于本發明的陰離子表面活性劑的實例包括烷基中含有8至20個碳原子的烷基硫酸的水溶性鹽(如烷基硫酸鈉)和含有8至20個碳原子的脂肪酸的磺化單酸甘油酯的水溶性鹽。這類陰離子表面活性劑的實例是月桂基硫酸鈉(SLS)和椰子基單酸甘油酯磺酸鈉。其它合適的陰離子表面活性劑的實例為肌氨酸鹽如月桂酰肌氨酸鈉、牛磺酸鹽、月桂基磺基乙酸鈉、月桂酰羥乙基磺酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚羧酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉。也可使用陰離子表面活性劑的混合物。許多適宜的陰離子表面活性劑由Agricola等人公開于1976年5月25日公布的美國專利3,959,458中。在一些實施方案中,所述口腔護理組合物可以約0.025%至約9%的含量包含陰離子表面活性劑,在一些實施方案中為約0.05%至約5%,并且在其它實施方案中為約0.1%至約1%。
另一類合適的表面活性劑是選自由下列組成的組的表面活性劑:肌氨酸鹽表面活性劑、羥乙基磺酸鹽表面活性劑和牛磺酸鹽表面活性劑。優選可用于本文的是這些表面活性劑的堿金屬或銨鹽,如下列鈉鹽和鉀鹽:月桂酰肌氨酸鹽、肉豆寇酰肌氨酸鹽、棕櫚酰肌氨酸鹽、硬脂酰肌氨酸鹽和油酰肌氨酸鹽。所述肌氨酸鹽表面活性劑在本發明組合物中按所述總組合物的重量計可為約0.1%至約2.5%,或約0.5%至約2%。
可用于本發明中的陽離子表面活性劑包括具有一條包含約8至18個碳原子的長烷基鏈的脂族季銨化合物衍生物,諸如月桂基三甲基氯化銨;氯化十六烷基吡啶十六烷基三甲基溴化銨、二異丁基苯氧乙基二甲基芐基氯化銨、椰子烷基三甲基亞硝酸銨;氟化十六烷基吡啶等。優選的化合物是1970年10月20日授予Briner等人的美國專利3,535,421中所述的季銨氟化物,其中所述季銨氟化物具有洗滌劑特性。在本文所公開的組合物中,某些陽離子表面活性劑也可用作殺菌劑。
可用于本發明組合物中的非離子表面活性劑包括由烯化氧基團(本身親水的)與本身可為脂族或烷基芳族的有機疏水化合物縮合而產生的化合物。合適的非離子表面活性劑的實例包括聚丙二醇與環氧乙烷的加聚物(Pluronics)、烷基酚的聚環氧乙烷縮合物、衍生自環氧乙烷與環氧丙烷和1,2-乙二胺的反應產物的縮合的產物、脂族醇的環氧乙烷縮合物、酸、和酯、長鏈叔胺氧化物、長鏈叔膦氧化物、長鏈二烷基亞砜,以及這些物質的混合物。
用于本發明中的兩性離子的合成表面活性劑包括脂族季銨、和锍化合物的衍生物,其中所述脂族基團可以是直鏈或支鏈的,并且其中一個脂族取代基包含約8至18個碳原子,并且一個脂族取代基包含陰離子水增溶基團,例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
適宜的甜菜堿表面活性劑公開于1993年1月19日公布的授予Polefka等人的美國專利5,180,577中。典型的烷基二甲基甜菜堿包括癸基甜菜堿或2-(N-癸基-N,N-二甲基胺)乙酸酯、椰油基甜菜堿或2-(N-椰油基-N,N-二甲基胺)乙酸酯、十四烷基甜菜堿、棕櫚基甜菜堿、月桂基甜菜堿、鯨蠟基甜菜堿、硬脂基甜菜堿等等。酰氨基甜菜堿的實例有椰油酰氨基乙基甜菜堿、椰油酰氨基丙基甜菜堿、月桂酰氨基丙基甜菜堿等。選擇的甜菜堿優選為椰油酰氨基丙基甜菜堿,并且更優選為月桂酰氨基丙基甜菜堿。
沉淀二氧化硅趨于減少口腔組合物的起泡。相比之下,具有低反應性的熔融二氧化硅不抑制起泡,或者不抑制起泡至沉淀二氧化硅的程度。與表面活性劑組分干擾的缺乏能夠影響所使用的表面活性劑的量,其繼而可影響其它變量。例如,如果需要較少的表面活性劑來實現消費者可接受的起泡,這可減少刺激(已知的SLS的消費者負面影響),或者可降低組合物pH,其可允許更好的氟化物攝取。
在一些實施方案中,添加聚合的礦物質表面活性劑以減輕這些化合物負面的美學效果。所述聚合礦物質表面活性劑可以是有機磷酸酯聚合物,其在一些實施方案中是磷酸烷基酯或其鹽、乙氧基化磷酸烷基酯及其鹽、或非乙氧基化磷酸烷基酯、或磷酸烷基酯或其鹽的混合物。在一些實施方案中,所述聚合的礦物質表面活性劑可以是聚羧酸酯或聚磷酸酯或聚羧酸酯的共聚物如Gantrez。
在一些實施方案中,所述組合物可包含熔融二氧化硅并且基本上不含SLS。基本上不含是指按所述組合物的重量計小于約.01%。在一些實施方案中,所述組合物還可包含除SLS之外的表面活性劑,其選自由下列組成的組:非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、以及它們的混合物。在一些實施方案中,所述組合物還可包含螯合劑。在一些實施方案中,所述表面活性劑可以是兩性表面活性劑,例如甜菜堿。在一些實施方案中,所述組合物可具有至少約80的PCR。在一些實施方案中,所述表面活性劑可至少存在約50%。在一些實施方案中,所述組成;組合物具有按所述組合物的重量計小于3%的表面活性劑。在一些實施方案中,所述組合物還可包含過氧化物源和/或酶。一些實施方案可以是通過向受試者的口腔施用包含熔融二氧化硅的口腔組合物治療口干病癥的方法,其中所述組合物基本上不含月桂基硫酸鈉。
使用方法
本發明還涉及清潔和拋光牙齒的方法。本發明的使用方法包括將受試者的牙釉質表面和口腔粘膜與本發明的口腔組合物接觸。處理方法可以是用潔牙劑刷洗,或用潔牙劑漿液或漱口水漱洗。其它方法包括將局部用的口腔凝膠、口噴劑、牙膏、潔牙劑、牙膠、牙粉、片劑、齦下凝膠、泡沫、墜子、口香糖、唇膏、海綿、牙線、凡士林凝膠、或義齒產品或其它形式與受試者的牙齒和口腔粘膜接觸。根據所述實施方案,所述口腔組合物可像牙膏那樣頻繁使用,或者可較不頻繁地使用,例如每周一次,或者由專業人員以拋光糊劑或其它加強處理劑的形式使用。
附加數據
圖7-13在熔融二氧化硅的材料特性,以及其與其它口腔護理組合物組分的相容性,以及它的清潔能力方面提供了更詳細的數據。
圖7(a)和7(b)是配方組成和相應的亞錫、鋅和氟化物相容性數據。圖7(a)示出了口腔護理組合物,包含沉淀二氧化硅的配方A和包含熔融二氧化硅的配方B。圖7(b)示出了配方A和B兩者在25℃和40℃下在2周、1個月和2個月之后的相容性數據,以%相容性給出。圖7中的數據顯示熔融二氧化硅組合物提供優異的穩定性和與亞錫、鋅和氟化物的相容性。
可能期望使口腔組合物含有鋅鹽,其中所述組合物在25℃下貯藏兩周后具有大于約82%、85%、87%或90%的鋅利用率。可能期望直至消費者使用之前仍有82%、85%、87%或90%的利用率。因此,利用率可在使用之前測定。在使用之前可指產品已制備、包裝、并且分發至商店或消費者,但是在消費者已使用產品之前。在該期間的貯藏條件和溫度將變化。
可能期望使口腔組合物含有氟離子,其中所述組合物在25℃下貯藏兩周后具有大于約88%、90%、91%、92%、93%、或94%的氟利用率。還可期望氟利用率在使用之前保持大于約88%、90%、91%、92%、93%、或94%。對于某些制劑,氟利用率在使用之前可保持大于95%。
可能期望使口腔組合物含有亞錫鹽,其中所述組合物在25℃下貯藏兩周后具有大于約55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、或90%的亞錫相容性或利用率。還可期望亞錫相容性或利用率在使用之前保持大于約55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、或90%。在一些組合物中,亞錫利用率或相容性可以為至少約92%。對于具有亞錫的熔融二氧化硅制劑,亞錫相容性將通常比具有類似量的沉淀二氧化硅和亞錫的制劑高約20%至約50%,約25%至約45%,或約30%至約40%。
圖8示出了為載量函數的亞錫相容性。沉淀二氧化硅的量越大,游離或可利用的亞錫量就越小。所述表格表明損失到沉淀二氧化硅(Z-119)的亞錫為0.0081g/g的Z-119(或80ppm/1%Z-119載量)。相比之下,損失到熔融二氧化硅的亞錫為0.001g/g的Tecosil 44CSS(或10ppm/1%Tecosil44CSS載量)。在一些實施方案中,取決于表面積,損失到熔融二氧化硅的亞錫為約5至約50ppm/1%載量的熔融二氧化硅,約7至約30ppm/1%載量的熔融二氧化硅,約8至約20ppm/1%載量的熔融二氧化硅,或約10至約15ppm/1%載量的熔融二氧化硅。
圖9(a)和9(b)是包含過氧化物的組合物和相容性數據。圖9(a)示出了具有各種沉淀二氧化硅和熔融二氧化硅的包含過氧化物的組合物。圖9(b)示出了所述組合物在40℃下初始、6天后、以及13天后的過氧化物相容性。所述數據顯示熔融二氧化硅具有超過沉淀二氧化硅的優異的過氧化物相容性。在一些實施方案中,過氧化物相容性在40℃下在約13天后為至少約50%,至少約60%,至少約70%,至少約80%,或至少約85%。所述另一條途徑,在一些實施方案中,在40℃下在約13天后,可保留至少約50%、60%、70%、或85%的過氧化物或氧化劑。
樣品制備的方法如下:將18g過氧化物凝膠粘結劑轉移到塑料容器中;用刮刀徹底混合2g二氧化硅;測量混合物的pH;將混合物分成兩等份,并且將一份置于25℃下而另一份置于40℃下;將樣品置于25℃和40℃下的穩定性試驗箱中。樣品分析如下:取初始樣品用于過氧化物分析;在5天和12天時從穩定性試驗箱取出樣品,并且使其平衡1天;從每份混合物取出0.2g樣品,并且將剩余的樣品放回穩定性試驗箱中;如下進行過氧化物分析:稱0.2000g(+/-0.0200g)過氧化物凝膠到250mL塑料燒杯中;加入攪拌棒和100ml的0.04N H2SO4,用石蠟膜覆蓋,攪拌至少10分鐘;加入25mL 10%KI溶液和3滴鉬酸銨,并且再攪拌3-20分鐘;通過用0.1N的硫代硫酸鈉自動滴定分析。相容性定義為在40℃下13天之后過氧化物百分數除以初始過氧化物百分數,然后乘以100。本領域的技術人員已知的是置于40℃下的產品表示延長的儲存壽命。即,例如在40℃下一個月將粗略地近似為在室溫下八個月。
圖10(a)示出了配方A-E,它們是包含熔融二氧化硅和過氧化物的口腔護理組合物。圖10(b)示出了與具有熔融二氧化硅但不具有過氧化物的配方(配方F)和既不具有熔融二氧化硅又不具有過氧化物的配方(佳潔士齲齒預防牙膏)相比,圖10(a)中的具有熔融二氧化硅和過氧化物的兩種組合物在給定的刷牙次數之后牛牙釉質樣品白度(ΔL)的變化。所述數據表明熔融二氧化硅和過氧化物的組合遞送優異的清潔和美白。在一些實施方案中,ΔL在50次時可大于約4.5,在100次時大于約6.0,在200次時大于約9.0,或者在400次時大于約15.0。在一些實施方案中,ΔL可比佳潔士齲齒預防牙膏大約50%至約100%。所述方法如下:將牛牙釉質基質按照由G.K.Stookey等人,J.Dental Res.,61,1236-9,1982所述的常規PCR規程安裝并且染色。為每種處理成分分出6個薄片的組,其中每組具有大約相同的基線L值。制備處理糊劑的1∶3漿液,并且用刷牙期間運用的150克校準過的力將染過色的牛牙釉質基質刷50、100、200和400次。在用每個刷牙次數刷牙之后,將所述基質成像并且分析L值。L值的變化如下計算:ΔL=L刷牙后-L刷牙前并且使用LSD統計比較。
圖11(a)示出了包含沉淀二氧化硅或熔融二氧化硅的潔牙劑組合物配方,而圖11(b)示出了相應的消費者感覺數據。消費者感覺測試在九個受試者中進行,所述受試者用每種產品刷牙兩次,并且通過對調味劑表現和口腔感覺相關的問題的書面問卷提供反饋。詢問受試者以提供關于他們在使用期間、使用后立即和使用產品后15分鐘的反饋。如圖11(b)中所示,一般來講,當與配方A中使用的沉淀二氧化硅相比,包含熔融二氧化硅的組合物提供優異的調味劑強度、清新感、光滑牙齒感覺、以及清潔的口腔。
圖12示出了附加的包含熔融二氧化硅的口腔護理組合物的示例性配方。所述配方包括包含凝膠網絡的組合物,熔融二氧化硅與沉淀二氧化硅的組合和熔融二氧化硅與碳酸鈣的組合,不含SLS的組合物,以及可用作拋光糊劑或基于非每日使用的組合物。
圖13(a)示出了基于氟化鈉的組合物,其中配方A和B包含具有傳統增稠劑的沉淀二氧化硅,配方C和D包含具有傳統增稠劑的熔融二氧化硅,而配方E和F包含具有凝膠網絡的熔融二氧化硅。圖13(b)是圖13(a)的基于氟化鈉的組合物的RDA和PCR值的表,其表明熔融二氧化硅的使用改善了組合物的清潔能力,并且凝膠網絡的使用甚至更多地改善了組合物的清潔能力,同時全部仍具有可接受的磨蝕度。圖13(c)示出了與圖13(a)類似的實施方案中基于氟化亞錫的組合物。圖13(d)示出了圖13(c)組合物相應的RDA值,表明亞錫的使用可降低磨蝕度,其示出了通過亞錫制劑的潛在的牙齒增強。
非限制性實施例
在以下實施例中示出的潔牙劑組合物闡明了本發明的潔牙劑組合物的具體實施方案,但是并不旨在將其限制。在不脫離本發明的實質和范圍的前提下,技術人員能夠進行其它的更改。
實施例I:A-D是包含熔融二氧化硅的典型的口腔組合物。配方B示出了熔融二氧化硅和沉淀二氧化硅的組合,而配方D示出了熔融二氧化硅和碳酸鈣的組合:


實施例II:A-F是具有陽離子抗微生物劑的包含熔融二氧化硅的典型口腔組合物:


不應將本文所公開的量綱和值理解為對所引用精確值的嚴格限制。相反,除非另外指明,每個這樣的量綱旨在表示所引用的值和圍繞該值功能上等同的范圍。例如,所公開的量綱“40mm”旨在表示“約40mm”。
在發明詳述中引用的所有文件都在相關部分中以引用方式并入本文。對任何文獻的引用均不應解釋為承認其是關于本發明的現有技術。當該書面文件中術語的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中術語的任何任何含義或定義矛盾時,應當服從在該書面文件中賦予該術語的含義或定義。
盡管已經舉例說明和描述了本發明的具體實施方案,但是對于本領域技術人員來說顯而易見的是,在不脫離本發明實質和范圍的情況下可以做出各種改變和變型。因此,權利要求書意欲包括在本發明范圍內的所有這樣的改變和變型。

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包含 熔融 二氧化硅 口腔 護理 組合
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