CN1195485C - 稳定的含磨料的含水牙用过氧化物增白组合物 - Google Patents

Abstract

一种含有增白过氧化物的含磨料的含水增白组合物，它是化学及物理稳定的，并显示出提高的和迅速的增白牙齿和去除污垢的作用，它由水、煅烧氧化铝磨料和过氧化物的混合物组成。

Description

稳定的含磨料的含水牙用过氧化物增白组合物

                      发明背景

发明领域

总的来说，本发明涉及人牙齿增白用的、含有过氧化物的制剂，更具体地说，涉及一种稳定的牙用过氧化物组合物，当其应用于牙齿表面时，能同时起增白和去除牙齿污垢的作用。

在先技术

牙齿是由内部的牙本质层和外部坚硬的釉质层组成的，釉质层是牙齿的保护层。自然的牙釉质层是不透明的白色或浅灰白色，正是该釉质层会污染或变色。牙釉质层由羟基磷灰石矿物结晶组成，它们形成了稍微多孔的表面。人们相信，牙釉质层的这种多孔特性可使染色剂和脱色物质渗透进牙釉质并使牙齿变色。

一个人日常所遇到或接触的许多物质会使其牙齿“污染”或使牙齿的“白度”降低。特别是，人们所消费的食物、烟草产品和液体如茶和咖啡往往会对其牙齿染色。这些产品或物质容易蓄积在牙釉质层上，并在牙齿上形成一层薄膜。然后这些染色和脱色物质会渗透到釉质层中。这一问题是在许多年中逐渐发生的，但却使人的牙釉质出现显著的变色。

在市场上可得到家用无磨料凝胶组合物，它含有1-3％重量浓度的过氧化氢或过氧化脲，当其刷在牙齿上时，能起增白和去污垢作用。

使用这种过氧化物为主要组分的增白凝胶的缺点是，过氧化物成分在制备后较短的时间内就会分解，所有或实质量的可得到的氧随之损失，由此限制了这些产品作为牙齿增白组合物的功效。过氧化物如过氧化氢在保持过氧化物浓度方面是非常不稳定的，并且发现它们难以配制成具有足够储存期的水凝胶或糊剂，且当应用于牙齿时容易释放出氧。因此，在先技术，例如美国专利4,988,450和3,657,413中，在配制用于牙齿增白的含氧组合物时，是利用必须针对化学互作用进行了保护的无水粉末或无水糊剂或凝胶。使用这种无水产品的缺点在于，由于没有水，施用该产品容易使口腔组织干燥，导致刺激和组织损害。另外，由于配制无水产品时不存在水，该产品因加入的使产品增稠的胶凝剂的水合作用不充分而显示出不良的、经常是不可接受的流变性质。

用过氧化物配制的牙用增白产品通常不含磨料，因为这些物质会使过氧化物迅速活化分解，由此使氧增白剂过早释放。气体溢出是尤其不期望的，因为气体溢出会引起含有该牙用产品的包装管的膨胀和/或爆裂。已知填充了含有过氧化物和二氧化硅磨料的牙用产品的带盖包装管在填充后1天内爆炸。美国专利5,256,402中公开，当用氧化铝磨料代替二氧化硅时，该填充产品在填充的数天内装入了气泡。

使用配制成的不含磨料的增白产品的缺点是，除了稳定性问题以外，这些产品没有有效的去污垢作用。因此在牙用组合物中加入磨料或抛光剂以起到清除和物理擦洗牙齿外表面的作用。这种擦洗作用除去了牙齿上的膜状细菌和牙斑层，以及会引起不期望的变色的一些污垢和脱色颜料。这些磨料也会轻微摩擦牙齿，使牙齿抛光，以使牙釉质的外观更具光泽和视觉色泽更优。这种轻微的摩擦作用增强了被擦洗后的牙齿反射白光的能力，由此使其显得更明亮。

美国专利5,256,402中公开了一种含水含磨料牙膏组合物，它含有脲或过氧化氢化合物、碱性焦磷酸盐和焦磷酸钙磨料，其在活性氧浓度方面是稳定的。美国专利5,256,402中公开的含磨料的过氧化物口用组合物的缺点在于，尽管该过氧化物是稳定的，但当该产品在异常高温下经历延长的储存期时，需要更多的稳定性。

在1996年8月2日提交的共同待审专利申请08/692,841中，公开了一种含水含磨料牙用组合物，它是物理和化学稳定的，并且能起迅速增白牙齿和去污垢作用，它含有磷酸二钙磨料、过氧化物、含有聚乙二醇的保湿剂、金属离子络合剂、抗氧化剂和聚氧亚乙基-聚氧亚丙基嵌段共聚物胶凝剂，该牙用组合物的pH用缓冲剂调节至约5.8到约7.2的范围内。

尽管共同待审专利申请08/692,841的含磨料含水过氧化物牙用组合物能有效地增白牙齿，本领域中仍在继续寻找增白功效和稳定性更好的牙用组合物。

                         发明概述

根据本发明，现已发现一种含磨料的含水牙用过氧化物组合物，它是物理及化学稳定的，且能有效地迅速增白牙齿和去除污垢，它是利用煅烧氧化铝磨料、过氧化物和稳定剂得到的。

从上面所讨论的在先技术(美国专利5,256,402)中可知，含有过氧化物和氧化铝磨料的牙用组合物的稳定性差，而本发明的牙用组合物的稳定性是出乎意料的。

                     优选实施方案的说明

实施本发明的关键在于，在本发明的牙用组合物中用作磨料的氧化铝的形式是煅烧氧化铝，是一种通过将氢氧化铝煅烧成α-Al₂O₃而制成的氧化铝形式，它在1200℃以上的温度下是热力学稳定的。煅烧氧化铝磨料可自商业上购得。优选的煅烧氧化铝磨料是由AlcanChemicals出售的、名为Baco Aluminum Oxide的那种。

煅烧氧化铝磨料在本发明的增白组合物中的加入浓度约为1-30％重量，优选为约5-10％重量。

本发明组合物中的过氧化物成分的量应足以允许在从刷牙到其起增白作用的过程中释放足够的氧。一般而言，过氧化物在本发明组合物中的含量应使该组合物包含至少约0.5％的过氧化物。优选该过氧化物占该组合物重量的约0.5％到约10％。更优选该过氧化物占该组合物重量的约0.75％到约5％。用于制备本发明组合物的合适的过氧化物的实例包括金属过氧化物如过氧化钙，过氧化氢和有机过氧化物，包括过氧化脲、过氧化甘油、过氧化苯甲酰等等。优选的过氧化物是过氧化氢。

将用于制备本发明的增白组合物的过氧化物和煅烧氧化铝磨料溶解或悬浮于由水和保湿剂如聚乙二醇和甘油组成的载体中。水占本发明增白组合物的约7％至约40％重量，优选占约20％至约30％重量。

用以实施本发明的聚乙二醇的实例包括商标为Carbowax的聚乙二醇，它们是环氧乙烷的非离子聚合物，具有下列通式：HOCH₂(CH₂OCH₂)_nCH₂OH，其中n代表氧亚乙基的平均数。Carbowax聚乙二醇用代表平均分子量的数目来命名，如Carbowax 400、600、800、1000、2000。此处所用的聚乙二醇的分子量范围是从约200至约2000，优选约600，下文中称之为PEG 600。

本发明组合物中的聚乙二醇成分占该增白组合物的约10％至约30％重量，优选占约15％至约20％重量。

本发明的增白组合物中可以包括甘油，其含量为该增白组合物的0至约10％重量。已发现实质上超过10％(重量)的甘油浓度会导致该组合物的物理去稳定作用(液化)，因此应当避免甘油过量。

本发明的含磨料过氧化物组合物中，胶凝剂的量占该组合物的约10％至约25％重量，优选占约12％至约20％重量。合适的胶凝剂的实例包括聚氧亚乙基聚氧亚丙基嵌段共聚物，其具有通式：HO(C₂H₄O)_b(C₃H₆O)_a(C₂H₄O)_bH，其中a为整数，以使由(C₃H₆O)代表的疏水基的分子量为约2750至4000，b为整数，以使由(C₂H₄O)代表的亲水部分占该共聚物的约70-80％重量。该组合物的这些嵌段共聚物可以商标Pluronic F类型购得。

Pluronic F127，它的分子量范围为约9000至约14000，并含有70％的亲水性聚氧亚乙基部分，优选在本发明的实施中用作胶凝剂。

可以使用的胶凝剂的其他例子包括众所周知的极高分子量的羧乙烯基聚合物，是由B.F.Goodrich化学公司以商品名Carbopol出售的，以及羧基多亚甲基聚合物，其主要部分包含一个或多个α-、β-烯属不饱和羧酸，次要部分是聚链烯基聚醚或聚醇，即：共聚物或丙烯酸与约0.75％至约1.5％的聚烯丙基蔗糖交联。

在本发明的牙用组合物中，金属离子螯合剂和抗氧化剂(氧清除剂)稳定剂化合物的存在使得该含磨料过氧化物组合物具有化学稳定性。合适的金属离子螯合剂的实例包括碱金属锡酸盐如锡酸钠和锡酸钾，乙二胺四乙酸及其盐。用于实施本发明的抗氧剂的实例包括丁基化羟基甲苯(BHT)，去甲二氢愈创木酸，没食子酸丙酯和三羟基丁酰苯酮。金属离子螯合剂在本发明组合物中的浓度为约0.01％至约1％重量，抗氧化剂的浓度为约0.05％至约0.20％重量，优选为约0.02％至约0.05％重量。

在制备本发明的含磨料过氧化物组合物时，将该组合物的pH值调节到约3.0至约8，优选调节到约5至约7。

具有抗牙垢功效的焦磷酸盐如二碱金属或四碱金属焦磷酸盐如Na₄P₂O₇(TSPP)，K₄P₂O₇，Na₂K₂P₂O₇，Na₂H₂P₂O₇(SAPP)，和K₂H₂P₂O₇，它们在本发明组合物中的浓度可以是约0.5％至约8.0％重量，优选为约1.5％至3.5％重量。除了它们的抗牙垢功效外，焦磷酸盐还有充当补充金属离子络合剂的双重功能。

本发明的牙用组合物中还可加入具有抗龋功效的氟化物盐，它们的特性在于它们具有将氟离子释放到水中的能力，例如，氟化钠，氟化钾，氟硅酸钠，氟硅酸铵和一氟磷酸钠(NaMFP)。优选应用氟化物盐释放约10-1500ppm氟离子。

本发明的增白组合物中还包括表面活性剂，其用作增溶剂、分散剂、乳化剂和湿润剂，在增加存在的调味剂成分的溶解性方面尤其有效。可用于本发明实施的表面活性剂包括阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂如十二烷基硫酸钠和十二烷基磺乙酸钠，两性表面活性剂如椰油酰胺丙基甜菜碱。

调味剂成分占本发明牙用组合物的约0.5-5.0％重量。合适的调味成分是调味油，例如留兰香油、薄荷油、冬青油、薄荷醇、桉树脑、柠檬烯、薄荷酮和乙酸薄荷酯。

作为调味剂的补充，还优选使用甜味剂。合适的甜味剂是水溶性的，包括糖精钠、环己基氨基磺酸钠、木糖醇、阿司帕坦等，浓度为约0.01％至1.0％重量。优选糖精钠。

为了制备本发明的增白组合物，将水溶性盐如糖精钠和一氟磷酸钠(NaMFP)溶解于含有保湿剂如PEG 600和甘油的含水载体中。将该载体加热到约130-170℃，接着加入聚氧亚乙基-聚氧亚丙基嵌段共聚物胶凝剂，将各成分混合，直到形成凝胶相。将磨料化合物如焦磷酸钙加入该凝胶中并混合形成糊剂。当糊剂形成时将其冷却到约90-130°F，优选约100°F。然后将金属离子螯合剂、抗氧化剂、缓冲剂和过氧化物加入到该糊剂中，将各成分混合，得到均匀混合物。然后将调味剂和表面活性剂加入该混合物，得到最终的、本发明的牙用增白糊剂。

现已确定，当使用焦磷酸盐来制备本发明的增白组合物时，应避免在130°F以上的温度下使这些盐溶解于含水载体中，因为这样的温度条件会使焦磷酸盐的溶解浓度超过该盐的溶解度容量，从而形成过量盐的过饱和状况。在较低的室温条件下储存时，该过量焦磷酸盐从该增白组合物基质中结晶出来，形成不溶的固体物质，其是化妆品上不可接受的，并具有进一步促进化学不稳定的缺点。

因此在实施本发明时优选的是，在制备该增白组合物的过程中，当该增白制剂中欲包括焦磷酸盐时，加入到该组合物中的任何焦磷酸盐都先在不高于100°F的温度下与保湿剂预混合，并将该预混物加入到该组合物基质中。

下列实施例进一步阐述了本发明，但本发明并不限于此。除非另有说明，否则本文以及所附的权利要求书中提到的所有含量和比例均为重量。

                          实施例1

制备定义为“组合物A”的、本发明的含有煅烧氧化铝的含磨料增白过氧化物。为了进行对比，用与组合物A相同的方式，制备对照增白过氧化物牙用组合物(组合物B)，不过它不含作为磨料的煅烧氧化铝。下表I中记录了组合物A和B的成分。

表I
			组合物A-B
成分	组合物A(重量％)	组合物B(重量％)
			水	24.28	25.64
PEG 600	17.42	17.42
			甘油	7.42	7.42
TSPP	2.00	2.00
			Pluronic F-127	15.00	15.00
煅烧氧化铝	10	0
			焦磷酸钙	15.00	25.00
Na MFP	0.76	0.76
			糖精	0.50	0.50
磷酸	1.000	0.50
			含有锡酸钠的H2O2(35％)	4.29	3.43
调味剂	1.50	1.50
			BHT	0.03	0.03
SLS	0.80	0.8
			pH	7.02	6.70

按以下方法制备组合物A和B：将TSPP分散于PEG 600和甘油的混合物中，边搅拌边加热至130°F。向该混合物中加入水，并将各成分混合约5分钟。加入糖精和一氟磷酸钠(NaMFP)，所得混合物搅拌10分钟，接着加入Pluronic F127，并在130°F下搅拌20分钟。然后该混合物脱气5分钟，加入焦磷酸钙，所得糊剂在真空下高速混合15分钟。将事先与H₂O₂预混合的锡酸钠加入到该糊剂中，在真空下进一步高速混合10分钟。然后将事先与调味油预混合的BHT加入到该糊剂中，并在真空下混合5分钟。然后在真空下低速加入十二烷基硫酸钠(SLS)5分钟。需要时，加入磷酸将该组合物的pH调节至所需程度。

测定组合物A和B的化学稳定性：先在升高的温度105°F，120°F下分析该组合物的活性氧(AO)，然后将该组合物储存6周，并再次分析该牙用组合物的AO。分析结果总结于下表II中。

表II
							组合物稳定性
	起始AO％		6周@    AO％		回收AO％
							组合物	105°F	120°F	105°F	120°F	105°F	120°F
A	1.49	1.49	1.40	1.31	94.0	87.9
							B	1.19	1.19	1.06	1.01	89.0	84.9

表II中记录的数据表明，本发明的含有煅烧氧化铝磨料的牙用过氧化物组合物(组合物A)的稳定性在105°F下、6周后为94％，大于在120°F下6周后的87％，这表明，该牙用组合物是相当稳定的，甚至比不含煅烧氧化铝的类似牙用组合物(组合物B)具有更高的稳定性。

为了测试组合物A的增白效能，让牛牙在四天内断续接触含有细粒速溶咖啡、速溶茶、胃粘蛋白、酪蛋白胰酶、大豆内汤、和藤黄八迭球菌turtox(一种产色微生物)的染色肉汤，从而使牛牙染色。选择用于测试的染色后的牛牙标本显示出相同的变色量。然后将所选的标本用1∶1的牙膏/水浆液刷200下。用Minolta精密计时计在刷牙前后测得的L值的升高来确定增白效能。L是眼睛对光亮和黑暗的反映的量度。然后计算出L的变化值(ΔL)。ΔL值越高，牙齿显得越白。

为了进行对比，除用组合物B代替组合物A之外，重复进行该实施例的增白评估过程。

利用染色的牛牙标本进行的刷牙研究的结果显示于表III中。

表III
		组合物	ΔL(±标准偏差)
A	17.2±3.9
		B	11.3±4.5

表III中的数据表明，在去除牙齿上的污垢方面，含有煅烧氧化铝的本发明的牙用组合物(组合物A)比不含煅烧氧化铝的对照组合物B实质更有效(52％)，结果是统计学上显著的，可信度为95％。

Claims (10)

1、一种含水牙用增白组合物，它是化学稳定的，并具有增白牙齿和去除牙齿污垢的作用，它包含含有水、保湿剂的载体、煅烧氧化铝磨料、过氧化物、金属离子螯合剂和抗氧化剂，过氧化物在该组合物中的浓度为该组合物重量的0.5％至10％，煅烧氧化铝在该组合物中的浓度为该组合物重量的1至30％，金属离子螯合剂在该组合物中的浓度为该组合物重量的0.01％至1％和抗氧化剂的浓度为该组合物重量的0.02％至0.20％，该组合物的pH值为3.0至8。

2、如权利要求1所述的组合物，其中过氧化物是过氧化氢。

3、如权利要求1所述的组合物，其中金属离子螯合剂选自锡酸钾、锡酸钠、乙二胺四乙酸及其盐和抗氧化剂选自丁基化羟基甲苯、去甲二氢愈创木酸、没食子酸丙酯和三羟基丁酰苯酮。

4、如权利要求1所述的组合物，其中抗氧化剂的浓度为该组合物重量的0.02％至0.05％。

5、如权利要求1所述的组合物，其中水在该组合物中的浓度为7至40％重量。

6、一种增白牙齿的非疾病治疗目的的方法，它包含制备一种含水的牙用增白组合物，该组合物包含含有水、保湿剂的载体、煅烧氧化铝磨料、过氧化物、金属离子螯合剂和抗氧化剂，且是化学稳定的；然后将该组合物施用于被污染的牙齿，以起增白牙齿和去除牙齿污垢的作用，过氧化物在该混合物中的浓度为该组合物重量的0.5％至10％，煅烧氧化铝磨料在该组合物中的浓度为该组合物重量的1至30％，金属离子螯合剂在该组合物中的浓度为该组合物重量的0.01％至1％和抗氧化剂的浓度为该组合物重量的0.02％至0.20％，该组合物的pH值为3.0至8。

7、如权利要求6所述的方法，其中过氧化物是过氧化氢。

8、如权利要求6所述的方法，其中金属离子螯合剂选自锡酸钾、锡酸钠、乙二胺四乙酸及其盐和抗氧化剂选自丁基化羟基甲苯、去甲二氢愈创木酸、没食子酸丙酯和三羟基丁酰苯酮。

9、如权利要求6所述的方法，其中抗氧化剂的浓度为该组合物重量的0.02％至0.05％。

10、如权利要求6所述的方法，其中水在该组合物中的浓度为7至40％重量。