BR112016014504B1

BR112016014504B1 - Composição de cuidados orais

Info

Publication number: BR112016014504B1
Application number: BR112016014504-6A
Authority: BR
Inventors: Guisheng Pan; Suman Chopra
Original assignee: Colgate-Palmolive Company
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2021-12-07
Also published as: AU2014364415A1; CA2927246C; EP3082717B1; EP3084036A1; EP3583931A1; CN105829574A; US20220265535A1; CA2927403A1; EP3084037A1; IL245858B; PH12016501022A1; MX2016007600A; WO2015095608A1; EP3084036B1; RU2016127627A; CN106062248B; US20160338919A1; US11324678B2; MX367806B; CN106062248A

Abstract

composição de cuidados orais. a presente invenção refere-se a partículas de sílica tipo núcleo-casca, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica é gravada com silicato de metal, as partículas de sílica tipo núcleo-casca preparadas por: i) mistura de uma quantidade de partículas de sílica em água com uma quantidade de uma base, em que a base compreende um íon de metal monovalente, para produzir partículas de sílica tipo núcleo-casca, cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato de metal do íon monovalente; e ii) reação das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas na etapa i) com um sal de metal que compreende um segundo íon de metal, para formar partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendendo silicato do segundo íon de metal na superfície do núcleo de sílica .

Description

FUNDAMENTOS

[001] As partículas de sílica (SiO2) são comumente usadas como abrasivos e/ou espessantes em composições para cuidado oral geralmente sob a forma de sílica fumada ou sílica precipitada. Um dos benefícios do uso de sílica é o seu baixo custo. No entanto, a sílica tem uma utilidade limitada diante do seu efeito abrasivo e/ou espessante. Como resultado, outros agentes ativos devem ser adicionados a uma composição para cuidado oral para fornecer um efeito desejado (por exemplo, adição de um agente antibacteriano para fornecer um efeito antibacteriano, adição de agentes de controle de mal cheiro para o controle do mau cheiro). A necessidade de adicionar outros agentes ativos, não só levanta a possibilidade de que a composição para cuidado oral não irá atender a carga regulatória que pode surgir quando outros agentes ativos são usados, mas também aumenta a possibilidade de que a composição para cuidado oral não será desejável para o usuário da composição (por exemplo, a sensibilidade do usuário ao lauril sulfato de sódio (SLS), a aversão do usuário ao gosto de um composto de zinco, sabor salgado e problemas de cristalização com agentes de controle do tártaro atuais, etc.). Além disso, outros problemas podem surgir. Por exemplo, um problema comum com o uso de um agente antibacteriano é o desenvolvimento de resistência pelas bactérias ao agente.

[002] As partículas coloidais estruturadas com núcleo e camadas são conhecidas desde há várias décadas. O exemplo mais famoso é o Opal precioso de difração luz, que é formado lentamente em vários milhares de anos em ambientes naturais. Suas estruturas de núcleo-casca foram descobertas por microscópio eletrônico, em 1960. Várias partículas coloidais tipo núcleo-casca sintéticas foram feitas desde então. No entanto, a síntese de tais materiais de núcleo- casca é muitas vezes complexa, exigindo metodologias de revestimento de múltiplas etapas (Veja alele et al., "Nanoshell particles: synthesis, properties and applications", current science, vol. 91, no. 8, 25 de outubro de 2006). Portanto, embora a tecnologia de núcleo- casca seja conhecida há várias décadas, ela não foi ainda aplicada na indústria de dentifrício, provavelmente devido ao elevado custo de fabricação dos materiais abrasivos de CSS.

[003] Como consequência, ainda há uma necessidade na técnica para composições para cuidado oral com efeitos multifuncionais, mas com um mínimo de ingredientes necessários para alcançar os efeitos multifuncionais. Também existe ainda uma necessidade de desenvolver agentes antibacterianos adicionais e agentes de controle do mau cheiro adequados para uso em composições para cuidado oral.

[004] A halitose (mau hálito ou mal cheiro oral), é um problema comum que pode causar constrangimento e afetar a qualidade de vida. Muitas vezes as pessoas que sofrem de mau hálito continuam a ignorar isso. O mal cheiro oral é produzido por crescimento excessivo de micro-organismos orais que produzem compostos voláteis de enxofre ("VSC"), tais como sulfeto de hidrogênio, sulfeto de dimetila e metil mercaptano. O tratamento destina-se à redução de micro-organismos na cavidade oral, neutralizando os compostos de VSC ou mascarando os odores desagradáveis.

[005] A adição de agente ativo antibacteriano ou um agente ativo para neutralizar os compostos de VSC para uma composição para cuidado oral para fornecer efeitos de controle de mau cheiro levanta a possibilidade de que a composição para cuidado oral não se atenderá as cargas regulatórias que podem surgir quando são usados outros agentes ativos, e também aumenta a possibilidade de que a composição para cuidado oral não será desejável para o usuário da composição (por exemplo, devido ao sabor de zinco ou custos de agentes antibacterianos adicionais). A capacidade de fornecer uma propriedade antibacteriana a um componente, de outra forma já incluído nas composições para cuidado oral, tais como um abrasivo, fornecendo assim um componente multifuncional, seria de grande benefício.

[006] É bem conhecido que o zinco (Zn) pode matar as bactérias. Muitos compostos puros de Zn foram testados em várias formulações. A eficácia é controlada por dois números: (1) Zn total e (2) Zn2+ solúvel. O maior obstáculo é o típico sabor adstringente proveniente dos íons Zn2+, que é o principal fator para matar bactérias. Assim, os compostos de Zn menos solúveis são favorecidos.

[007] Portanto, ainda há uma necessidade na técnica para composições para cuidado oral com efeitos multifuncionais, mas com um mínimo de ingredientes necessários para alcançar os efeitos multifuncionais.

BREVE SUMÁRIO

[008] A presente invenção fornece partículas de sílica tipo núcleo-casca, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica, e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato de metal, em que o silicato de metal é um silicato de: i) um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, ou um íon de metal tetravalente, ou ii) um íon de metal monovalente e um ou mais de um de um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, e um íon de metal tetravalente.

[009] A presente invenção também fornece partículas de sílica tipo núcleo-casca, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica, e uma superfície do núcleo de sílica gravada com silicato de metal, as partículas de sílica tipo núcleo-casca preparadas por: i) mistura de uma quantidade de partículas de Sílica em água com uma quantidade de uma base, em que a base compreende um íon de metal monovalente, para produzir partículas de sílica tipo núcleo-casca, cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo de sílica, e uma superfície da sílica núcleo gravada com um silicato de íon de metal monovalente; e ii) reação das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas na etapa i) com um sal de metal que compreende um segundo íon de metal, de modo a formar partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendendo silicato do segundo íon de metal na superfície do núcleo de sílica.

[0010] As partículas de sílica tipo núcleo-casca são preparadas por gravação via corrosão direcionada de sílica (SiO2) com uma base para formar coloides estruturados de núcleo(sílca)-casa(silicato de metal). Por exemplo, utilizando NaOH como a base, os coloides estruturados de núcleo(SiO2)-casca(Na2SiO3) são formados. A reação é como segue:

[0011] As moléculas de Na2SiO3 (contribuindo 2 cargas negativas com 2 contraíons de Na+) na superfície da partícula de sílica tipo núcleo-casca coloidal são mostradas.

[0012] A superfície do núcleo de sílica é gravada com o silicato de metal. O termo "gravado" significa que uma superfície do núcleo de sílica é dissolvida, e silicato de metal é formado no topo do núcleo de sílica. O processo para fabricar as partículas de sílica tipo núcleo-casca compreende a gravação via corrosão direcionada da sílica inicial, a fim de formar o silicato de metal. A reação das partículas de sílica com uma base, causa uma redução no diâmetro das partículas de sílica de modo a formar um núcleo de sílica, e o silicato de metal é formado no topo do núcleo de sílica. As camadas de silicato de metal não são revestidas com camadas adicionais no topo da superfície original da sílica. Métodos de formação de partículas por meio de revestimento com sílica com silicato estão descritos na técnica anterior (por exemplo, Kalele et al., "Nanoshell particles: synthesis, properties and applications", current science, vol. 91, no. 8, 25 de outubro 2006.). No entanto, estes métodos de preparação de partículas de sílica/silicato são mais complexos e dispendiosos do que os métodos descritos no presente pedido.

[0013] A superfície das partículas de CSS formadas na etapa i) tem uma alta densidade de carga e é fortemente hidrofílica. Como consequência, na etapa ii) as partículas de sílica tipo núcleo-casca são complexadas com um segundo íon de metal, tal como um íon de zinco, em que o segundo íon de metal tipicamente desloca o primeiro íon de metal a partir da superfície de CSS, por exemplo, os íons de zinco deslocam os íons de sódio.

[0014] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um processo para a preparação das partículas de sílica tipo núcleo-casca, tal como definido acima, o processo compreendendo: i) mistura de uma quantidade de partículas de sílica em água com uma quantidade de uma base, em que a base compreende um primeiro íon de metal, para produzir partículas de sílica tipo núcleo-casca, cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato do primeiro íon de metal; e ii) reação das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas na etapa i) com um sal de metal que compreende um segundo íon de metal, para formar partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendendo silicato do segundo íon de metal em uma superfície do núcleo de sílica,

[0015] O CSS é preparado por gravação via corrosão direcionada de sílica com base que compreende um primeiro íon de metal, tal como NaOH, para formar partículas de núcleo(SiO2)-casca(partículas de silicato de metal, tais como núcleo(SiO2)-casca(Na2SiO3). O silicato sobre a superfície, tal como Na2SiO3 pode, em seguida, reagir com um segundo íon de metal, tal como o Zn2+ para formar novos abrasivos de CSS, como abrasivos de sílica núcleo(SiO2)- casca (ZnSiO3). Por reação de íons metálicos, tais como íons de zinco com a CSS, a quantidade de íons metálicos solúveis livres é reduzida. Quando as partículas de CSS de zinco são usadas em composições para cuidado oral, a redução em íons de zinco livres leva a uma melhoria no perfil de sabor das composições para cuidado oral, enquanto que ao mesmo tempo alcança um efeito antibacteriano e uma redução do mal cheiro oral do usuário.

[0016] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a uma partícula de sílica tipo núcleo-casca que pode ser obtida pelo processo tal como definido acima.

[0017] A presente invenção também se refere a um método para reduzir ou eliminar o mal cheiro da cavidade oral de um paciente com necessidade do mesmo, que compreende a aplicação às superfícies orais do paciente de uma composição para cuidado oral que compreende as partículas de sílica tipo núcleo-casca como acima definido.

[0018] Outro aspecto da invenção é uma composição para cuidado oral que compreende as partículas de sílica tipo núcleo-casca como definido acima para uso na redução ou eliminação de mal cheiro na cavidade oral de um paciente com necessidade do mesmo, cujo uso compreende a aplicação às superfícies orais do paciente da composição para cuidado oral.

[0019] Como usado ao longo do documento, faixas são usadas como abreviatura para descrever cada e todos os valores que se encontram dentro das faixas, e para descrever as subfaixas dentro da faixa. Qualquer valor dentro da faixa pode ser selecionado como o terminal superior da subfaixa. Qualquer valor dentro da faixa pode ser selecionado como o terminal inferior da subfaixa.

[0020] Além disso, todas as referências, livros, patentes e publicações de pedidos de patente aqui citadas são aqui incorporadas por referência na sua totalidade. No caso dentre um conflito em uma definição na presente divulgação e a de uma referência, livro, patente ou publicação do pedido de patente citada, a presente divulgação prevalece.

[0021] Salvo indicação em contrário, a referência à temperatura ambiente ou local refere-se a uma faixa de temperaturas de 20-25°C.

[0022] Referência a partículas de CSS de metal do Grupo I referem-se ao metal com carga +1 adequada para o metal, por exemplo, para Na-CSS, o Na é Na+, para K-CSS, o K é K+. A referência às partículas de CSS de metal com uma carga de 2+ ou superior é referida como M-CSS (por exemplo, Zn-CSS ou Ca-CSS), essa designação também inclui qualquer metal do Grupo I remanescente na superfície externa da partícula de CSS (por exemplo, uma partícula de Na-CSS sintetizada para produzir Zn-CSS também pode incluir Na+ na superfície externa, bem como Zn2+; também podem ser genericamente designadas como metal-M-CSS do Grupo I (por exemplo, Na-Zn-CSS).

[0023] Salvo indicação em contrário, todas as porcentagens e quantidades expressas aqui e em outros locais no relatório descritivo devem ser entendidas para se referir a porcentagens em peso com base no peso total da composição.

[0024] A frase "e/ou" como usado aqui, com a opção A e/ou opção B, por exemplo, abrange as modalidades individuais de (i) opção A; (ii) opção B; e (iii) opção A mais opção B.

[0025] Entende-se que, sempre que as modalidades são aqui descritas com a expressão "compreendendo", as modalidades de outra forma análogas descritas em termos de "que consiste em" e/ou “que consiste essencialmente em”, também são fornecidas.

[0026] Quando os aspectos ou modalidades da invenção são descritos em termos de um Grupo Markush ou outro agrupamento de alternativas, a presente invenção abrange não só a todo o grupo listado como um todo, mas cada um dos membros do grupo e todos os subgrupos possíveis do grupo principal, mas também o grupo principal na ausência de um ou mais dos membros do grupo. A presente invenção também prevê a exclusão explicita de um ou mais de qualquer um dos membros do grupo na invenção reivindicada.

[0027] Todas as combinações dos diferentes elementos aqui descritos estão dentro do escopo da invenção a menos que aqui indicado de outro modo ou de outro modo claramente contradito pelo contexto.

[0028] Outras áreas de aplicação da presente invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada fornecida a seguir. Deve ser entendido que a descrição detalhada e os exemplos específicos são destinados a fins de ilustração unicamente e não se destinam a limitar o escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A Figura 1 mostra uma vista esquemática de uma partícula de sílica tipo núcleo-casca de acordo com a presente invenção.

[0030] A Figura 2 mostra uma vista esquemática de uma partícula de sílica tipo núcleo-casca, em que o silicato de metal é gravado em uma superfície interna de um núcleo de sílica.

[0031] A Figura 3 mostra uma vista esquemática de uma partícula de sílica tipo núcleo-casca que mostra os parâmetros usados no modelo de dispersão de luz descrito abaixo.

[0032] A Figura 4 mostra um gráfico da concentração de Zn2+ (em ppm) adicionado versus a concentração de Zn2+ detectada (em ppm) para Zn-CSS

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0033] A seguinte descrição da(s) modalidade(s) preferencial(is) é meramente exemplificadora por natureza e não tem de forma alguma a intenção de limitar a invenção, a sua aplicação ou usos.

Descrição das partículas de sílica tipo núcleo-casca

[0034] A presente invenção fornece partículas de sílica tipo núcleo-casca, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato de metal, em que o silicato de metal é um silicato de: i) um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, ou um íon de metal tetravalente, ou; ii) um íon de metal monovalente e um ou mais de um de um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente e um íon de metal tetravalente.

[0035] Tipicamente, o silicato de metal compreende um silicato de um íon de metal do Grupo 2, um íon de metal de transição, um íon de metal do Grupo 13, um íon de metal do Grupo 14, ou misturas dos mesmos. Opcionalmente, o silicato de metal compreende um silicato de Ca2+, Mg2+, Zn2+, Sr2+, Al3+, Zr4+, Ti4+, Fe3+, Fe2+, Mo2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Cu2+, Pd2+, Mo2+, Ru2+ ou misturas dos mesmos.

[0036] O silicato de metal pode compreender um íon monovalente e um ou mais de um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente e um íon de metal tetravalente. Estes tipos de partículas de CSS são tipicamente formados quando os íons monovalentes não são completamente substituídos por íons divalentes, trivalentes ou tetravalentes. O íon monovalente pode ser selecionado a partir de Na+ ou K+.

[0037] Opcionalmente, o silicato de metal compreende a fórmula M2SiO3.x H2O, em que M2 é um íon de metal divalente, e x é de 0 a 10. M2 pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em Zn, Ca, g, Sn, Sr e, opcionalmente, em que M2 é Zn.

[0038] A presente invenção também fornece partículas de sílica tipo núcleo-casca, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com silicato de metal, as partículas de sílica tipo núcleo-casca preparadas por: iii) mistura de uma quantidade de partículas de sílica em água com uma quantidade de uma base, em que a base compreende um íon de metal monovalente, para produzir partículas de sílica tipo núcleo-casca, cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato de íon de metal monovalente; e iv) reação das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas na etapa i) com um sal de metal que compreende um segundo íon de metal, para formar partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendendo silicato do segundo íon de metal na superfície do núcleo de sílica.

[0039] Deve-se compreender que o segundo íon de metal tipicamente desloca o íon de metal monovalente, a partir do silicato de metal sobre a superfície do núcleo de sílica. O íon de metal monovalente e o segundo íon de metal podem estar presentes no silicato em uma razão de peso de 1:1, 1:2, 1:3, ou 1:4 monovalente: segundo íon de metal no produto de CSS final do processo. Em uma outra modalidade substancialmente todo o íon de metal monovalente é deslocado.

[0040] Em uma modalidade preferencial, o íon de metal monovalente é um íon de metal do Grupo 1. Particularmente preferencial como o íon de metal monovalente é um íon de potássio ou íon de sódio.

[0041] A base não está especialmente limitada, desde que compreenda o íon de metal monovalente. A base é tipicamente uma base forte. A base pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, fosfato trissódico, fosfato dissódico, fosfato de potássio, fosfato dipotássico, pirofosfato tetrassódico e pirofosfato tetrapotássico. Hidróxido de sódio ou de potássio são bases preferenciais. A base pode ter um valor de pKb na faixa de 0,1 a 3. Por exemplo, hidróxido de sódio tem um pKb de 0,2, e o hidróxido de potássio tem um pKb de 0,5.

[0042] O segundo íon de metal não está especialmente limitado desde que possa deslocar o íon de metal monovalente a partir do silicato do íon de metal monovalente. O segundo íon de metal pode ser um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, um íon de metal tetravalente ou misturas dos mesmos. Com mais preferência, o segundo íon de metal é um íon de metal divalente. O segundo íon de metal pode ser um íon de metal do Grupo 2, um íon de metal de transição, um íon de metal do Grupo 13, ou um íon de metal do Grupo 14 misturas dos mesmos. De preferência, o segundo íon de metal é Ca2+, Mg2+, Zn2+, Sn2+, Sr2+, Al3+, Zr4+, Ti4+, Fe3+, Fe2+, Mo2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Cu2+, Pd2+, Mo2+, Ru2+ ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade particularmente preferencial, o segundo íon de metal é Zn2+.

[0043] Ao alterar os íons monovalentes e o segundo metal, as partículas de sílica tipo núcleo-casca com diferentes utilidades podem ser fornecidas. Por exemplo, Zn-CSS são úteis como agentes antibacterianos e agentes anti-mal cheiro, com um perfil de sabor que é melhor do que o perfil de sabor de sais de zinco, tais como ZnCl2. Os silicatos podem ser hidratados ou anidros.

[0044] Em uma modalidade, o silicato de íon de metal monovalente formado na etapa i) compreende a fórmula M12SiO3.x H2O, em que M1 é um íon de metal monovalente, opcionalmente, um íon de metal do Grupo I, e x é de 0 a 10. M1 é, de preferência, Na+ ou K+.

[0045] O silicato do segundo íon de metal formado na etapa ii) compreende, tipicamente, a fórmula M2SiO3.x H2O, em que M2 é um íon de metal divalente, e x é de 0 a 10. M2 é, de preferência, selecionado a partir grupo que consiste em Zn2+, Ca2+, Mg2+, Sn2+ e Sr2+.

[0046] A sílica é, de preferência, selecionada a partir do grupo que consiste em uma sílica precipitada, uma sílica fumada e uma sílica fundida.

Sílica fumada

[0047] A sílica pirogênica (às vezes chamada de sílica fumada ou sílica ativa) é uma forma coloidal ou de particulado muito fino de dióxido de silício. É preparada pela queima SiCl4 em uma chama de hidrocarbonetos rica em oxigênio para produzir uma "fumaça" de SiO2. As partículas de sílica fundem umas com as outras para formar agregados semelhantes a cadeia tridimensional ramificada.SiCh + 2 H, + O. -> SiO? + 4 HCL

Sílica precipitada

[0048] A sílica amorfa, sílica gel, é produzida pela acidificação de soluções de silicato de sódio. Um precipitado gelatinoso inicialmente formado é, em seguida, lavado e depois desidratado para produzir sílica microporosa incolor. A equação idealizada envolvendo um trissilicato e ácido sulfúrico é mostrada: Na2Si5O7 + II2SO4 -> 3 SiO2 + Na2SO4 + H>O

[0049] Na maioria dos silicatos, o átomo de Si mostra a coordenação tetraédrica, com 4 átomos de oxigênio em torno de um átomo central de Si. O exemplo mais comum é visto na forma cristalina de quartzo de sílica SiO2. Em cada uma das formas cristalinas mais termodinamicamente estáveis de sílica, em média, todos os 4 vértices (ou átomos de oxigênio) dos tetraedros de SiO4 são compartilhados com outros, produzindo a fórmula química líquida: SiO2. O SiO2 tem várias formas cristalinas (polimorfos) além de formas amorfas. Com a exceção de sílica fibrosa e stishovite, todas as formas cristalinas envolvem unidades de SiO4 tetraédricas ligadas entre si por vértices compartilhados em arranjos diferentes.

Silicato de Sódio

[0050] O silicato de sódio é o nome comum para os compostos com a fórmula Na2(SiO2)nO. Um membro bem conhecido desta série é metassilicato de sódio, Na2SiO3. Também são conhecidos como vidro de água (waterglass) ou vidro líquido, estes materiais estão disponíveis em solução aquosa e na forma sólida. O carbonato de sódio e dióxido de silício reagem quando fundidos para formar o silicato de sódio e dióxido de carbono:Na2CO3 + SiO2 -> Na2SiO3 + C02

[0051] O silicato de sódio anidro contém um ânion de cadeia polimérica composto de {SiO4} tetraédrica de canto compartilhado, e não um íon SiO32- discreto. Além da forma anidra, há hidratos com a fórmula Na2SiO3-nH2O (em que n = 5, 6, 8, 9) que contêm o ânion discreto, aproximadamente tetraédrico SiO2(OH)22- com água de hidratação. Por exemplo, o pentahidrato de silicato de sódio disponível comercialmente Na2SiO3.5H2O é formulado como Na2SiO2(OH)2.4H2O e o nona-hidrado Na2SiO3.9H2O é formulado como Na2SiO2(OH)2.8H2O.

[0052] Na indústria, os vários graus de silicato de sódio, são caracterizados pela sua razão em peso de SiO2: Na2O (razões em peso podem ser convertido em razões molares por multiplicação com 1,032), o que pode variar entre 2:1 e 3,75:1. Os graus com esta razão menor que 2,85:1 são denominados 'alcalinos'. Aqueles com maior razão de SiO2:Na2O são descritos como "neutro".

[0053] A sílica precipitada inclui, mas não se limita a Zeodeni® 114 e Zeodeni® 165 (partículas de sílica precipitadas produzida por J.M. Huber - sílica amorfa sintética), Syiodent® 783 produzidas pela W.R. Grace, Sorbosil® AC-43 produzidas pela Ineos (PQ Corp.)

[0054] A sílica pode ser uma sílica fumada, tal como Aerosil 200, produzida por Evonik.

[0055] Em uma outra modalidade, a sílica é uma sílica fundida, que inclui, mas não se limita a, CAB-O-SIL® HP-60, produzida pela Cabot Corporation, TECO-SIL® 10 e TECO-SIL® 44css, produzida pela C-E Minerais e Spheron PI 500 produzidas por Japonese Glass Co.

[0056] As partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção compreendem tipicamente uma pluralidade de monocamadas de silicato de metal. O número de camadas simples pode ser de 2 a 100, 2 a 40, 2 a 12 ou 12 a 40 camadas. A partícula pode compreender 2, 4, 16, 32 ou 36 monocamadas.

[0057] O sal de metal pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um acetato de metal, borato de metal, butirato de metal, carbonato de metal, haleto de metal, citrato de metal, formato de metal, gluconato de metal, glicerato de metal, glicolato de metal, lactato de metal, óxido de metal, fosfato de metal, picolinato de metal, proprionato de metal, salicilato de metal, silicato de metal, estearato de metal, tartarato de metal, undecilenato de metal e misturas dos mesmos. Em uma modalidade preferencial, o sal de metal é um haleto de metal. Com mais preferência, o haleto de metal é um cloreto de metal. Exemplos são ZnCl2, SnCl2, SrCl2, AICI3, FeCl3, TÍCI4 e ZrCl4. Em uma modalidade particularmente preferencial, o sal de metal é um sal de zinco. O sal de metal pode ser um sal de zinco selecionado do grupo que consiste em acetato de zinco, borato de zinco, butirato de zinco, carbonato de zinco, cloreto de zinco, citrato de zinco, formato de zinco, gluconato de zinco, glicerato de zinco, glicolato de zinco, lactato de zinco, óxido de zinco, fosfato de zinco, picolinato de zinco, propionato de zinco, salicilato de zinco, silicato de zinco, estearato de zinco, tartarato de zinco, undecilenato de zinco e misturas dos mesmos. O sal de zinco mais preferencial é o cloreto de zinco.

[0058] Em uma modalidade preferencial, o silicato do segundo íon de metal compreende ZnSiO3.xH2O, em que x é de 0 a 10.

[0059] Em uma modalidade, a superfície do núcleo de sílica é a superfície externa do núcleo de sílica. Em adição ou como uma alternativa, a superfície do núcleo de sílica pode ser uma superfície interna do núcleo de sílica.

[0060] O silicato do segundo íon de metal pode compreender, pelo menos, 30 % em peso, 40 % em peso 50 % peso 60 % peso, 70 % em peso, 80 % em peso ou 90 % em peso do silicato de metal total das partículas de CSS. De um modo preferencial, o silicato do segundo íon de metal compreende pelo menos 90 % em peso do silicato de metal total das partículas de CSS.

[0061] A profundidade externa de 10 nm de cada partícula pode compreender de 0,1 a 10 % em peso de silicato de metal. Em uma modalidade, a profundidade externa de 10 nm de cada partícula tem a fórmula geral:

em que O* é oxigênio sob a forma de silicato; N é um íon de metal monovalente; M é um íon de metal divalente; U é um íon de metal trivalente; V é um íon de metal tetravalente; p, o, n, m, u, v, h e q são as porcentagens atômicas de cada componente; e a carga total de cada partícula de sílica tipo núcleo-casca é zero.

[0062] A porcentagem atômica para cada componente, exceto H+ é tipicamente determinada por espectroscopia de elétrons para análise química (ESCA). Em um exemplo, utilizando os dados ESCA, os seguintes elementos foram detectados:

[0063] Ao definir a carga eléctrica total para zero pela adição de H+ e água, conclui-se que em uma modalidade, a profundidade externa de 10 nm de cada partícula pode ter a seguinte composição:

[0064] O valor de d(0,5) das partículas é tipicamente de 5 nm a 50 μm.

[0065] O valor de d(0,5) das partículas pode ser de 26 μm a 40 μm. As partículas tendo um valor de d(0,5) dentro desta faixa são geralmente opacas. As partículas translúcidas são aquelas que permitem a passagem de luz, apesar de não ser possível ver a imagem através das partículas. Estas se distinguem das composições transparentes que permitem a passagem de luz e uma imagem pode ser vista através da composição. Os métodos para determinar o tamanho de partícula são bem conhecidos na técnica. Por exemplo, o tamanho de partícula pode ser determinado com o uso de metodologias de dispersão de luz, tais como com o uso de Mastersizer 2000, 2000S Hidro, Malvern Instruments Limited.

[0066] O valor de d(0,5) das partículas pode ser de 18 μm a 25 μ. As partículas tendo um valor de d(0,5) dentro desta faixa são geralmente opacas.

[0067] O valor de d(0,5) das partículas pode ser de 10 μm a 15 μm. As partículas tendo um valor de d(0,5) dentro desta faixa são geralmente opacas.

[0068] Em uma outra modalidade, o valor de d(0,5) das partículas de CSS pode ser de 5 μm a 15 μm.

[0069] Em uma outra modalidade, o valor de d(0,5) das partículas de CSS pode ser de 2,5 μm a 4,5 μm.

[0070] Em uma outra modalidade, o valor de d(0,5) das partículas de CSS pode ser de 5 nm a 20 nm.

[0071] Em outra modalidade, o valor de d(0,5) das partículas de CSS pode ser de 10 nm a 15 nm.

[0072] Em uma outra modalidade, o valor de d(0,5) das partículas pode ser de 5 nm a 12 nm.

[0073] O valor de d(0,5) ou d50 das partículas é o diâmetro (tipicamente em mícrons) que divide a distribuição com metade da população acima e metade abaixo deste diâmetro. O DV50 (ou Dv0,5) é a mediana para uma distribuição de volume, Dn50 é usado para distribuições numéricas, e Ds50 é usado para distribuições de superfície. No presente contexto, d(0,5) será usado para se referir ao tamanho médio de partículas para uma distribuição de volume (Dv0,5).

[0074] O valor de d(0,1) das partículas é o diâmetro que divide a distribuição com 10 % da população abaixo e 90 % acima deste diâmetro.

[0075] O valor de d(0,9) das partículas é o diâmetro que divide a distribuição com 90 % da população abaixo e 10 % acima deste diâmetro.

[0076] Um valor usado para descrever a largura de distribuição da distribuição de tamanho de partícula é a extensão: Extensão = (d(0,9)-d(0,1))/d(0,5)

[0077] A extensão das partículas de sílica tipo núcleo-casca de acordo com a presente invenção é tipicamente 1,5 a 3.

[0078] Em uma modalidade preferencial, o CSS tem um d(0,1) de entre 10 a 13 μm, um d(0,5) de 30 a 33 μm, e um d(0,9) de 61 a 64 μm.

[0079] Em uma outra modalidade preferencial, o CSS tem um d(0,1) de 6-9 μm, um d(0,5) de 18 a 21 μm, e um d(0,9) de 41 a 45 μm.

[0080] Em uma outra modalidade preferencial, o CSS tem um d(0,1) de 3 a 5 μm, um d(0,5) de 11 a 14 μm, e um d(0,9) de 33 a 36 μm.

[0081] Em modalidades preferenciais, o valor de d(0,5) das partículas de CSS é menor que o diâmetro médio de um túbulo de dentina humana. Isto permite que as partículas de CSS entrem nos túbulos da dentina, os quais podem estar expostos a danos para a camada de esmalte protetora. Em dentes humanos, o diâmetro médio dos túbulos da dentina perto da junção dentina-esmalte é 0,9 μm, a seção intermediária do túbulo da dentina tem um diâmetro de cerca de 1,2 μm e próximo da polpa do diâmetro é de cerca de 2,5 μm.

[0082] Em uma outra modalidade da invenção, uma fonte de sílica é selecionada para produzir partículas de CSS que se insere no túbulo da dentina (por exemplo, Aerosil® 200 - uma sílica fumada (sílica amorfa sintética) com um d(0,5) de 0,012 μm). Em uma outra modalidade da invenção, o valor de d(0,5) das partículas de CSS é menor que 0,9 μm. Em outra modalidade da invenção, a partícula de CSS tem um d(0,5) na faixa de 0,010 μm - menos que 0,9 μm. Em uma outra modalidade da invenção, as partículas de CSS da invenção também pode ligar, furos de bloco no esmalte.

[0083] As partículas de sílica tipo núcleo-casca podem compreender até 20 % em peso de metal total, de preferência, zinco.

[0084] As presentes partículas de sílica tipo núcleo- casca têm, surpreendentemente, alta densidade de carga de superfície e capacidade de troca de íons.

[0085] Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm uma densidade de carga de superfície de 0,5 a 4,5 meq/g de sílica. Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm densidade de carga de superfície de 2 a 3 meq/g de sílica. Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm uma densidade de carga de superfície 2,45 a 2,55 meq/g de sílica.

[0086] Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm uma carga, ou capacidade de troca iônica de, 0,05 a 0,1 C/cm2 de área superficial. Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm uma carga, ou a capacidade de troca iônica de,085 a 0,095 C/cm2 de área superficial. Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca têm uma carga, ou a capacidade de troca iônica de, 0,089 C/cm2 de área superficial.

[0087] Em uma modalidade de partículas de Zn-CSS, a quantidade de zinco adsorvido nas monocamadas da superfície das partículas é menor que 50 % da capacidade máxima de troca iônica da partícula para íons divalentes. Em uma modalidade, a quantidade de zinco adsorvido nas monocamadas da superfície das partículas é 30 a 35 % da capacidade máxima de troca iônica da partícula para íons divalentes. Em uma modalidade, a quantidade de zinco adsorvido nas monocamadas da superfície das partículas é de 33 % da capacidade máxima de troca iônica da partícula para íons divalentes.

Composições compreendendo partículas de sílica tipo núcleo-casca

[0088] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece uma composição compreendendo as partículas de sílica tipo núcleo-casca, tal como definido acima.

[0089] Em uma modalidade, a composição compreende de 0,0 a 0,5 % de íons metálicos solúveis em peso. Os íons metálicos solúveis podem ser íons de zinco. Uma das vantagens das composições de CSS da presente invenção é que as partículas de CSS complexam com íons de metal de tal modo que a concentração de íons metálicos livres na solução é baixa. As altas concentrações de íons metálicos livres, tais como os íons de zinco podem fornecer desvantagens, particularmente, em composições para cuidado oral. Por exemplo, uma alta concentração de íons de zinco solúveis pode levar um pobre perfil de sabor para a composição.

[0090] Em uma modalidade a composição é um pó abrasivo. As composições abrasivas em pó não compreendem umectantes.

[0091] A composição pode compreender as partículas de sílica tipo núcleo-casca, tal como definido acima e um veículo. Em uma modalidade preferencial, a composição é uma composição para cuidado oral e compreende, ainda, um veículo oralmente aceitável. Para as composições para cuidado oral o segundo íon de metal é, de preferência, o zinco. Tal como acima descrito, e em maior detalhe nos Exemplos abaixo, Zn-CSS fornece efeitos antibacterianos e anti-mau cheiro, e um perfil de sabor melhorado diante de sais de zinco tais como ZnCl2.

[0092] Em uma modalidade da composição, as partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendem uma faixa selecionada das faixas que consistem em 0,1 % a 35 % em peso, com base no peso da composição. Em uma outra modalidade da composição, as partículas de CSS estão presentes em uma quantidade de 0,1 % a 1 %. Em uma outra modalidade da composição, as partículas de CSS estão presentes em uma quantidade de 0,5 % em peso a 20 % em peso. Em outra modalidade da composição, as partículas de CSS estão presentes em uma quantidade de 1 % em peso a 10 % em peso.

[0093] Em uma modalidade, o sal de metal está presente na concentração de 0,01 a 3,0 % em peso da composição. Em uma modalidade, o sal de metal está presente de 0,01 a 1,5 % em peso da composição. Em uma modalidade, o sal de metal está presente de 0,01 a 1,0 % em peso. Em uma modalidade, o sal de metal está presente de 0,1 a 0,5 % em peso. Em uma modalidade, o sal de metal está presente a 0,1 %. Em uma modalidade, o sal de metal está presente a 1 % em peso ou a 2 % em peso. Em uma modalidade, o sal de metal é ZnCl2 em uma quantidade de 0,5 % a 2 % em peso da composição.

[0094] Em uma outra modalidade da invenção, a composição pode tomar qualquer forma de dosagem útil para a administração oral. Em uma modalidade, a composição é um sólido, uma pasta, um gel ou um líquido.

[0095] Exemplos ilustrativos destas incluem, mas não se limitam a, um dentifrício, por exemplo, uma pasta de dentes, gel dental, creme dental, ou pó dental; um bochecho, lavagem bucal, ou spray de boca; uma suspensão oral ou dentifrício líquido; uma goma ou outros produtos de confeitaria; uma pastilha; fio dental ou fita dental; uma pasta ou pó de profilaxia; uma tira de gel ou filme oral de monocamada ou multicamadas, por exemplo, tiras de dentes ou tiras de hálito, de preferência, usando um filme ou gel para consumo oral ou biodegradável; filme funcional ou flocos de gel ou mili-, micro- ou nanopartículas funcionais; uma composição formadora de filme que compreende pré-gel (is) ou pré-polímero(s), por exemplo, dentifrícios formadores de filme, tintas dentárias; um endurecedor de dente; ou um revestimento oral, por exemplo, ortodôntico, dispositivo ou implante.

[0096] Para dentifrícios sólidos, tais como pastas de dentes, a quantidade de água na composição é selecionada a partir de uma quantidade que consiste em menos que 10 % em peso, menos que 5 % em peso, menos que 1 % em peso, em cada uma destas quantidades, a faixa mais baixa para a quantidade de água é de 0 % ou não mais que 0,1 % de água.

[0097] Em uma modalidade de uma composição para cuidado oral, a composição compreende, ainda, um agente anti-mal cheiro adicional. Em uma modalidade, o composto anti-mal cheiro adicional é um agente controlador de odor conhecido. Além disso, outros compostos contendo metais, tais como os de cobre, estanho, bismuto, estrôncio; e suculentos ou outros ingredientes que aumentam o fluxo salivar, atuam eliminar odores, são úteis nas composições aqui descritas. Certos odores à base de citrinos fortes, complexos de absorção de odor, que aprisionam ou adsorvem moléculas de mal cheiro também são úteis nas composições reivindicadas. Por exemplo, Ordenone® tem a capacidade de encapsular moléculas de mal cheiro, tais como mercaptanos, sulfetos e aminas dentro da sua estrutura, tal como divulgado, por exemplo, na Patente US n° 6.664.254. Os ativos controladores de odor adequados incluem, mas não se limitam a, enzimas que podem interromper o processo pelo qual os odores são criados. Por exemplo, as enzimas de bloqueio de odor, tais como a arginina desiminase podem ser formuladas de forma eficaz nas composições da invenção. Além disso, as moléculas que inibem eficazmente a produção bacteriana de moléculas de mal cheiro podem ser usadas para controlar o odor, por exemplo, agentes que interferem com as enzimas bacterianas dessulfidrase cisteína e/ou metionina gama-liase. Agentes ativos controladores de odor adequados para o bloqueio de odor ou que atuam como bloqueadores de odor, incluem, mas não se limitam a, agentes que atuam por oxidação ou, de outra forma, quimicamente reagindo com moléculas de mal cheiro, incluindo peróxidos, percloritos, e moléculas reativas com ligações duplas ativadas.

[0098] Em uma outra modalidade da composição para cuidado oral, não há nenhum agente anti-mal cheiro adicional, exceto as partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção.

[0099] Em uma modalidade da composição compreendendo um veículo, o índice de refração das partículas de sílica tipo núcleo-casca está dentro de ± 0,1 unidades do índice de refração do veículo.

[00100] O veículo pode incluir, mas não se limita a água ou outros sistemas de solvente aquoso.

[00101] O veículo oralmente aceitável pode compreender adicionalmente um umectante. Os umectantes possíveis são o etanol, um álcool poli-hídrico, que inclui, mas não se limita a, glicerina, glicol, inositol, maltitoi, manitol, sorbitol, xilitol, propileno glicol, polipropileno glicol (PPG), polietileno glicol (PEG) e misturas dos mesmos, ou um sacarídeo, que inclui, mas não se limita a, frutose, glicose, sacarose e misturas de sacarídeos (por exemplo mel).

[00102] A composição para cuidado oral pode ainda compreender um agente antibacteriano, que não é a partícula de sílica de núcleo-casca da invenção. O agente antibacteriano pode ser triclosan (5-cloro-2-(2,4- diclorofenóxi)fenol); 8-hidroxiquinolina e os sais dos mesmos, fontes íons de zinco e de estanho, tais como citrato de zinco, sulfato de zinco, glicinato de zinco, citrato de zinco e sódio e pirofosfato estanoso; compostos de cobre (II) tais como cloreto de cobre (II), fluoreto, sulfato e hidróxido; ácido ftálico e sais dos mesmos, tais como magnésio ftalato de monopotássico; sanguinarina; compostos de amônio quaternário, tais como cloretos de alquil piridínio (por exemplo, cloreto de cetil piridínio (CPC), combinações de CPC com zinco e/ou enzimas, cloreto de tetradecil piridínio, e cloreto de n-tetradecil-4-etil piridínio); bisguanidas, tais como digluconato de clorexidina, hexetidina, octenidina, alexidina; compostos bisfenólicos halogenados, tais como 2,2'-metilenobis-(4- cloro-6-bromofenol); cloreto de benzalcônio; salicil anilida, brometo de domifeno; iodo; sulfonamidas; bisbiguanidas; fenólicos; derivados de piperidino tais como delmopinol e octapinol; extrato de magnólia; timol; eugenol; mentol; geraniol; carvacrol; citral; eucaliptol; catecol; 4-alilcatecol; hexil resorcinol; salicilato de metila; antibióticos tais como augmentina, amoxicilina, tetraciclina, doxiciclina, minociclina, metronidazol, neomicina, canamicina e clindamicina; ou misturas dos mesmos.

[00103] Em algumas modalidades, o agente antibacteriano está presente em uma concentração selecionada a partir do grupo que consiste em 0,001 % e 3 %, em peso, de 0,05 % a 2 % em peso, e 0,075 % a 1,5 %) em peso.

[00104] Em alternativa, não existe qualquer agente antibacteriano adicional, exceto as partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção.

[00105] Em uma modalidade a composição para cuidado oral compreende, ainda, uma fonte de íons metálicos solúveis. Os íons metálicos solúveis podem ser íons de zinco solúveis, tais como ZnCl2. Por exemplos, as partículas de CSS podem ser tratadas para remover os íons metálicos solúveis e, em seguida, uma fonte de íons metálicos solúveis é subsequentemente adicionada à composição de tal modo que a concentração de íons metálicos solúveis é controlada.

[00106] A composição pode ainda incluir agentes anticárie, agentes dessensibilizantes, modificadores de viscosidade, diluentes, surfactantes, emulsificantes, moduladores de espuma, agentes modificadores de pH, abrasivos, agentes de sensação na boca, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes, corantes, conservantes, aminoácidos, antioxidantes, agentes anticálculo, uma fonte de íons fluoreto, espessantes, um agente ativo para conservação ou tratamento de uma condição ou distúrbio de tecido duro ou mole da cavidade oral, agentes adesivos, um agente de branqueamento e combinações dos mesmos. Entende-se que, embora os atributos gerais de cada uma das categorias acima de materiais possam ser diferentes, podem haver alguns atributos comuns e qualquer material dado pode servir para vários propósitos dentro de duas ou mais de tais categorias de materiais. De preferência, o veículo é selecionado para a compatibilidade com outros ingredientes da composição.

[00107] Uma modalidade da composição compreende opcionalmente um aminoácido. Os aminoácidos adequados incluem, mas não se limitam a, arginina, cisteína, leucina, isoleucina, lisina, alanina, asparagina, aspartato, fenilalanina, glutamato, ácido glutâmico, treonina, glutamina, triptofano, glicina, valina, pralina, serina, tirosina e histidina, e uma combinação de dois ou mais dos mesmos. Os aminoácidos podem incluir as formas R- e L- e as formas de sal dos mesmos. Os aminoácidos (e as formas de sal dos mesmos) podem também incluir os derivados de éster de ácido e/ou de amida graxa do aminoácido (por exemplo cloridrato de etil lauril arginato (ELAH)).

[00108] Uma modalidade da composição opcionalmente compreende um antioxidante. Qualquer antioxidante oralmente aceitável pode ser usado, incluindo o hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), vitamina A, carotenoides, vitamina E, flavonoides, polifenóis, ácido ascórbico, antioxidantes à base de plantas, clorofila, melatonina e misturas dos mesmos.

[00109] Uma modalidade da composição opcionalmente compreende um agente anticálculo (controle do tártaro). Agentes anticálculo adequados incluem, sem limitação, fosfatos e polifosfatos (por exemplo, pirofosfatos), ácido poliamino propanossulfônico (AMPS), sais hexametafosfato, tri-hidrato de citrato de zinco, polipeptídeos, sulfonatos de poliolefinas, fosfatos de poliolefinas, difosfonatos. O agente anticálculo está presente em cerca de 0,1 % a cerca de 30 %. A composição oral pode incluir uma mistura de diferentes agentes anticálculo. Em uma modalidade preferencial, o pirofosfato de tetrassódio (TSPP) e tripolifosfato de sódio (STPP) são usados. O agente anticálculo compreende TSPP a cerca de 1 a 2 % e STPP a cerca de 7 % a cerca de 10 %.

[00110] Uma modalidade da composição compreende opcionalmente, pelo menos, uma fonte de íons fluoreto oralmente aceitável. Qualquer um conhecido ou a ser desenvolvido na técnica pode ser usado. As fontes adequadas de íons fluoreto incluem fluoreto, fluoreto estanoso, fluoreto de sódio, fluoreto de potássio, fluoreto de amina, fluoreto de amônio, monofluorofosfato estanoso, monofluorofosfato de sódio, monofluorofosfato de potássio, monofluorofosfato de amina, monofluorofosfato de amônio, fluorossilicato de estanho, fluorossilicato de sódio, fluorossilicato de potássio, fluorossilicato de amina, fluorossilicato de amônio e misturas dos mesmos. Um ou mais composto de liberação de íons fluoreto estão opcionalmente presentes em uma quantidade que fornece um total de cerca de 100 a cerca de 20.000 ppm, cerca de 200 a cerca de 5000 ppm, ou cerca de 500 a cerca de 2500 ppm, de íons fluoreto.

[00111] Uma modalidade da composição compreende, opcionalmente, vários ingredientes de dentifrício para ajustar a reologia e o aspecto da composição, tais como agentes ativos de superfície, agentes espessantes ou gelificantes, etc.

[00112] Uma modalidade da composição compreende opcionalmente um íon estanoso, ou uma fonte de íon estanoso. As fontes de íon estanoso adequadas incluem, sem limitação, fluoreto estanoso, outros haletos estanosos, tais como di-hidrato de cloreto estanoso, pirofosfato estanoso, sais de carboxilato estanoso orgânicos, tais como formato estanoso, acetato, gluconato, lactato, tartarato, oxalato, malonato e citrato, glióxido de etileno estanoso e semelhantes. Uma ou mais fontes de íon estanoso estão opcionalmente e ilustrativamente presentes em uma quantidade total de cerca de 0,01 % a cerca de 10 %, por exemplo, cerca de 0,1 % a cerca de 7 % ou cerca de 1 % a cerca de 5 %.

[00113] Uma modalidade da composição compreende, opcionalmente, um agente ativo de superfície (surfactante). Os surfactantes adequados incluem, sem limitação, sais solúveis em água de sulfatos de alquila C8-C20, monoglicerídeos sulfonados de ácidos graxos C8-C20, sarcosinatos, tauratos, lauril sulfato de sódio, cocoil monoglicerídeo sulfonato de sódio, lauril sarcosinato de sódio, lauril isoetionato de sódio, lauret carboxilato de sódio e dodecil benzenossulfonato de sódio, e cocoamidopropil betaína.

[00114] Uma modalidade da composição compreende opcionalmente um espessante. Qualquer agente espessante oralmente aceitável pode ser usado, incluindo, sem limitação, carbômeros, também conhecidos como polímeros de carboxivinila, carragenina, também conhecida como musgo irlandês e, mais particularmente, carragenano (iota- carragena), polietileno glicóis de alto peso molecular (tais como Carbowax®, disponível junto à The Dow Chemical Company), polímeros celulósico tais como hidroxietil celulose, carboximetil celulose (CMC) e seus sais dos mesmos, por exemplo, CMC de sódio, gomas naturais, tais como goma karaya, xantana, goma arável e tragacanto, silicato de alumínio e magnésio coloidal, e sílica coloidal e/ou fumada e misturas dos mesmos. Um ou mais agentes espessantes estão opcionalmente presentes em uma quantidade total de cerca de 0,1 % a cerca de 90 %, por exemplo, cerca de 1 % a cerca de 50 % ou cerca de 5 % a cerca de 35 %.

[00115] Uma modalidade da composição compreende, opcionalmente, aromatizantes, adoçantes, corantes, moduladores de espuma, agentes de sensação na boca e outros aditivos podem ser incluídos se desejado, na composição.

[00116] Uma modalidade da composição compreende, opcionalmente, um ou mais materiais ativos adicionais que são operáveis para a prevenção ou tratamento de uma condição ou distúrbio de tecido duro ou mole da cavidade oral, prevenção ou tratamento de um distúrbio ou condição fisiológica, ou para fornecer um benefício cosmético. Exemplos de tais ingredientes ativos adicionais compreendem um agente estimulante da saliva ou sialogogo, um agente antiplaca, um agente anti-inflamatório e/ou um agente dessensibilizantes.

[00117] Os agentes intensificadores de adesão podem também ser adicionados às composições para cuidado oral que incluem, mas não se limitam a, ceras, incluindo cera de abelha, óleo mineral, plastigel, (uma mistura de óleo mineral e polietileno), petrolato, petrolato branco, goma- laca, versagel (mistura de parafina líquida, copolímero hidrogenado de buteno/etileno/estireno) ceras de polietileno, ceras macrocristalina, poli-isobuteno, copolímeros de pirrolidona de polivinilo/acetato de vinila, e copolímeros de poliacrilato insolúveis.

[00118] Também eficazes como agentes intensificadores de adesão são polímeros hidrofílicos líquidos, incluindo glicóis de polietileno, polímeros não iônicos de óxido de etileno que possuem a fórmula geral: HOCH2(CH2OCH2)n1CH2OH em que n1 representa o número médio de grupos de oxietileno. Os polietileno glicóis, disponíveis junto à Dow Chemical são designados por um número tal como 200, 300, 400, 600, 2000, que representa o peso médio molecular do polímero aproximado, assim como um copolímero em bloco não iônico do óxido de etileno e óxido de propileno da fórmula:

. O copolímero em bloco é de preferência, escolhido (com respeito a a1, b1 e c1) de tal modo que o constituinte de óxido de etileno compreende de cerca de 65 a cerca de 75 %, em peso, da molécula de copolímero e o copolímero tem um peso molecular médio de cerca de 2.000 a cerca de 15.000 com o copolímero estando presente na composição de branqueamento de dente líquida em uma concentração tal que a composição é líquida à temperatura ambiente.

[00119] Um copolímero em bloco particularmente desejável para uso na prática da presente invenção é comercialmente disponível junto à BASF e designado Pluraflo LI220 (PEG/PPG 116/66) que tem um peso molecular médio de cerca de 9.800. O bloco de poli(óxido de etileno) hidrofílico responde por de cerca de 65 % em peso do polímero.

[00120] Os policarboxilatos aniônicos sintéticos também podem ser usados nas composições orais da presente invenção como um agente intensificador de eficácia de qualquer agente antibacteriano, antitártaro ou outro agente ativo da composição dentifrícia. Tais policarboxilatos aniônicos são geralmente usados sob a forma dos seus ácidos livres ou, de preferência, sais de amônio ou de metais alcalinos solúveis em água (por exemplo, de potássio e, de preferência, de sódio) parcialmente ou, com mais preferência, totalmente neutralizados. São preferenciais os copolímeros de 1:4 a 4:1 de anidrido maleico ou ácido com um outro monômero insaturado etilenicamente polimerizável, de preferência, metil vinil éter/anidrido maleico tendo um peso molecular (PM) de cerca de 30.000 a cerca de 1.800.000, com mais preferência, cerca de 30.000 a cerca de 700.000. Exemplos destes copolímeros estão disponíveis junto à GAP Corporation sob o nome comercial GANTREZ® (metil vinil éter/anidrido maleico), por exemplo, AN 139 (P.M. 500.000), AN 119 (P.M. 250.000); S-97 Grau farmacêutico (P.M. 700.000), AN 169 (P.M. 1.200.0001.800.000), e AN 179 (P.M. superior a 1.800.000); onde o copolímero preferencial é S-97 de Grau farmacêutico (P.M. 700.000).

[00121] Quando presentes, os policarboxilatos aniônicos são usados em quantidades eficazes para obter o melhoramento desejado da eficácia de qualquer um dentre um agente ativo antibacteriano, anti-tártaro ou outro agente ativo da composição oral. Geralmente, os policarboxilatos aniônicos estão presentes na composição oral, de cerca de 0,05 % a cerca de 4 %, em peso, de preferência, entre cerca de 0,5 % a cerca de 2,5 % em peso.

[00122] Os agentes intensificadores de adesão usados em composições de várias modalidades da invenção estão presentes em uma quantidade de cerca de 0 a cerca de 20 % em peso. De preferência, os agentes intensificadores de adesão estão presentes em uma quantidade de cerca de 2 a cerca de 15 % em peso.

[00123] Uma modalidade da composição compreende opcionalmente um agente de branqueamento que inclui, mas não se limita a, compostos de peróxido, tais como peróxido de hidrogênio, peróxidos de metais alcalinos e alcalino- terrosos, compostos de peróxido orgânicos, peroxiácidos, sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos, e misturas dos mesmos. Peróxidos de metais alcalinos e alcalino- terrosos incluem o peróxido de lítio, peróxido de potássio, peróxido de sódio, peróxido de magnésio, peróxido de cálcio, peróxido de bário, e misturas dos mesmos. Os compostos de peróxi orgânicos incluem peróxido de carbamida (também conhecido por peróxido de hidrogênio e ureia), peróxido de hidrogênio de glicerila, peróxidos de hidrogênio de alquila, peróxidos de dialquila, peroxiácidos de alquila, ésteres de peróxidos, peróxidos de diacila, peróxido de benzoíla e monoperoxiftalato, e misturas dos mesmos. Os peroxiácidos e seus sais incluem peroxiácidos orgânicos, tais como peroxiácidos de alquila, e monoperoxiftalato e misturas dos mesmos, bem como sais de peroxiácidos inorgânicos, tais como persulfato, diperssulfato, percarbonato, perfosfato, perborato e sais de persilicato de metais alcalinos e alcalino-terrosos, tais como lítio, potássio, sódio, magnésio, cálcio e bário, e misturas dos mesmos. Em várias modalidades, o composto de peróxido compreende peróxido de hidrogênio, peróxido de ureia, percarbonato de sódio e misturas dos mesmos.

[00124] Em algumas modalidades pode ser fornecido um agente de branqueamento não peróxido. Agentes de branqueamento entre os úteis para esta invenção incluem compostos não peróxi, tais como o dióxido, cloritos e hipocloritos de cloro. Cloretos e hipocloritos incluem os de metais alcalinos e alcalino-terrosos tais como lítio, potássio, sódio, magnésio, cálcio e bário. Agentes de branqueamento não peróxido incluem corantes, tais como dióxido de titânio e hidroxiapatita, pigmentos ou corantes. Em algumas modalidades o agente de branqueamento é separado do veículo aquoso. Em algumas modalidades o agente de branqueamento é separado do veículo aquoso por encapsulamento do agente de branqueamento.

[00125] Em uma modalidade da composição, a composição compreende cerca de 65 % - 99,9 % do veículo e ingredientes adicionais incluídos, isto é, um ou mais dos agentes anticárie, agentes dessensibilizantes, modificadores de viscosidade, diluentes, surfactantes, emulsificantes, moduladores de espuma, agentes de modificação de pH, abrasivos, agentes de sensação na boca, agentes edulcorantes, agentes de sabor, corantes, conservantes, aminoácidos, antioxidantes, agentes anticálculo, uma fonte de íons fluoreto, espessantes, um agente ativo para a prevenção ou tratamento de uma condição ou distúrbio do tecido duro ou mole da cavidade oral, um agente de branqueamento e combinações dos mesmos. Em uma outra modalidade da composição, a composição compreende cerca de 80 % - 99,5 % do veículo e outros ingredientes incluídos. Em uma outra modalidade da composição, a composição compreende cerca de 90 % - 99 % do veículo e ingredientes adicionais incluídos.

[00126] A descrição dos ingredientes opcionais acima também se destina a incluir qualquer combinação de ingredientes.

Processo de produzir partículas de sílica tipo núcleo- casca

[00127] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um processo para produzir as partículas de sílica tipo núcleo-casca como definido acima, o processo compreendendo: i) mistura de uma quantidade de partículas de sílica em água com uma quantidade de uma base, em que a base compreende um primeiro íon de metal, para produzir partículas de sílica tipo núcleo-casca, cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo de sílica e uma superfície do núcleo de sílica gravada com um silicato do primeiro íon de metal; e ii) reação das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas na etapa i) com um sal de metal que compreende um segundo íon de metal para formar partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendendo silicato do segundo íon de metal em uma superfície do núcleo de sílica.

[00128] Etapa i) da intervenção pode compreender a mistura de uma quantidade de partículas de SiO2 em água com uma quantidade de NaOH na forma sólida ou aquosa, com ou sem um umectante, para produzir a partícula de sílica tipo núcleo-casca. O hidróxido de sódio reage com a superfície da partícula de SiO2 para gravar uma casca de camadas(s) de Na2SiO3 como segue:

[00129] Como pode ser visto a partir do esquema de reação, nenhum NaOH vai resultar em alteração para a sílica, ao passo que no outro extremo, a reação completa com 2 moles de NaOH por 1 mol de sílica irá resultar na conversão completa em Na2SiO3. Em ordem, para se obter as partículas tipo núcleo-carga da invenção, o processo de reação deve ser controlado de modo a não conseguir a conversão completa em Na2SiO3.

[00130] O processo para fabricar as partículas de sílica tipo núcleo-carga compreende a gravação por corrosão direcionada da sílica original, a fim de formar camadas de silicato de metal, isto é, camadas de silicato de metal não são camadas adicionais revestidas na parte superior da superfície da sílica.

[00131] Como as ligações covalentes da rede S1O2 são transformadas em ligações iônicas entre Na+ e SiO32+, a superfície torna-se polarizada e absorve água e o umectante para produzir a partícula de sílica tipo núcleo-carga.

[00132] À medida que a reação prossegue, as partículas de sílica tipo núcleo-carga podem também se tornar menos transparente e mais opaco, e o pH da solução de reação diminui.

[00133] A sílica tipo núcleo-carga tem propriedades adesivas quando parcialmente secas, por exemplo, por secagem ao ar.

[00134] Tipicamente, o segundo íon de metal desloca o primeiro íon de metal a partir do silicato de metal sobre a superfície do núcleo de sílica. Em uma modalidade, substancialmente todo o primeiro íon de metal é deslocado.

[00135] O primeiro íon de metal é tipicamente um íon monovalente, de preferência, um íon de metal do Grupo 1.

[00136] Em uma modalidade, a sílica usada pode ser qualquer sílica abrasiva. A sílica pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em uma sílica precipitada, uma sílica fumada e uma sílica fundida.

[00137] A sílica precipitada inclui, mas não se limita a, Zeodent® 114 e Zeodent® 165 (partículas de sílica precipitadas produzidas por J. M. Huber - designação química: sílica amorfa sintética), Sylodent ® 783 produzido por W.R. Grace, Sorbosil® AC-43 produzido por Ineos (PQ Corp.)

[00138] A sílica pode ser uma sílica fumada, tal como Aerosil 200, produzido por Evonik.

[00139] Em uma outra modalidade, a sílica é uma sílica fundida, que inclui, mas não se limita a, CAB-O-SIL® HP-60, produzido por Cabot Corporation, TECO-SIL® 10 e TECO-SIL® 44css, produzido por C-E Minerais e Spheron P1500 produzido por Japonese Glass Co.

[00140] As sílicas adequadas para uso na invenção também incluem sílicas coloidais (sílicas espessaas), tais como aerogéis Syloid 244 e 266 (disponíveis junto à W.R. Grace Company), Aerosil (disponível junto à DeGussa Co.) e sílicas pirogênicas vendida sob o nome comercial Cab-O-Sils (disponível junto à Cabot Corporation), Tixosii 333 e Tixosil 43B (disponível junto à Rhodia Ltda.), Zeodent 165 (disponível a partir de J. M. Huber Corporation).

[00141] Outras sílicas adequadas para uso na presente invenção incluem abrasivos de sílica que por sua vez incluem géis de sílica e sílicas amorfas precipitadas. Estas sílicas são as partículas/particulados coloidais tendo um tamanho médio de partícula variando de cerca de 3 mícrons a cerca de 12 mícrons e, com mais preferência, entre cerca de 5 a cerca de 10 mícrons e uma faixa de pH de 4 a 10, de preferência, de 6 a 9, quando medido como uma suspensão a 5 % em peso. Abrasivos de sílica Ilustrativos úteis na prática da presente invenção são comercializados sob a designação comercial Sylodent XWA por Davison Chemical Division de W.R. Grace & Co., Baltimore, Md. 21203. Sylodent 650 XWA, um hidrogel de sílica composto de partículas de sílica coloidal tendo um teor de água de 29 % em peso que responde por cerca de 7 a cerca de 10 mícrons de diâmetro.

[00142] Outros tipos de abrasivos de sílica adequados para uso na presente invenção incluem sílicas precipitadas que possuem um tamanho médio de partícula de cerca de 20 mícrons, tal como Zeodent 115, comercializado por J.M. Huber Chemicals Division, Havre de Grace, Md. 21078, ou Sylodent 783 comercializado pela Davison Chemical Division de W.R. Grace & Company.

[00143] A base pode ser em forma sólida ou aquosa. A base é, de preferência, selecionada do Grupo que consiste em hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, hidróxido de bário, hidróxido de amônio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, fosfato trissódico, fosfato dissódico, fosfato de potássio, fosfato de dipotássio, pirofosfato tetrassódico e pirofosfato tetrapotássico, silicato de sódio e silicato de potássio. Uma base particularmente preferencial é o hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, com mais preferência, uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 50 % ou 45 % de hidróxido de potássio.

[00144] O processo pode ser realizado a uma temperatura na faixa de 17°C a 90°C. Em uma modalidade o processo é realizado à temperatura ambiente. A temperatura ambiente, por vezes, referida como a temperatura local é tipicamente de 20 a 26°C, e é a temperatura alcançada quando nenhum aquecimento externo da mistura da reação é usado. Em uma outra modalidade o processo é realizado a uma temperatura dentre 70 a 90°C. Ao preparar as partículas de sílica tipo núcleo-casca a uma escala industrial, o misturador usado para misturar os reagentes, tais como um misturador de Lee (Lee Industries), de preferência, não é aquecido.

[00145] Em uma modalidade, a base é hidróxido de sódio e o processo é realizado a uma temperatura dentre 70 a 90°C. Em uma outra modalidade, a base é hidróxido de potássio e o processo é realizado à temperatura ambiente. Esta modalidade é vantajosa porque o uso do hidróxido de potássio mais reativo significa que o aquecimento não é necessário.

[00146] A formação das partículas de sílica tipo núcleo-casca é geralmente completa após um período de tempo de 2 horas.

[00147] A razão em peso da quantidade de base para a quantidade de partículas de sílica pode ser de 1:1 a 1:20. A razão em peso da quantidade de base para a quantidade de partículas de sílica pode ser de 1:1 a 1:6, opcionalmente, cerca de 1:4.

[00148] A turvação das partículas de sílica tipo núcleo-casca é reduzida através do aumento da razão em peso da quantidade de base para a quantidade de partículas de sílica.

[00149] Uma profundidade média de 1 a 15 nm de sílica pode ser removida a partir da superfície da partícula de sílica, para formar o núcleo de sílica, e o silicato de metal é formado no topo do núcleo de sílica. A profundidade média de sílica removida aumenta tipicamente à medida que a razão em peso da quantidade de base para a quantidade de partículas de sílica aumenta. O d(0,5) do núcleo de sílica pode ser de 1 a 15 nm menor que o d(0,5) das partículas de sílica do material de partida. O d(0,5) do núcleo de sílica pode ser de cerca de 2 nm menor que a d(0,5) das partículas de sílica do material de partida. O diâmetro das partículas de d(0,5) do núcleo de sílica pode ser de cerca de 6 nm menor que o d(0,5) das partículas de sílica do material de partida. Há uma maior redução percentual no diâmetro de partícula para as partículas de sílica rígidas, tais como sílica fumada do que para partículas de sílica porosa como a sílica de alta limpeza. Por exemplo, para a sílica fumada a porcentagem de redução de diâmetro de partícula (d(0,5)) pode ser de aproximadamente 15 %, enquanto que para a sílica de alta limpeza porosa, a porcentagem de redução do diâmetro de partícula (d(0,5)) pode ser aproximadamente 0,06 %.

[00150] O segundo íon de metal pode ser um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, um íon de metal tetravalente ou misturas dos mesmos. O segundo íon de metal pode ser um íon de metal do Grupo 2, um íon de metal de transição, um íon de metal do Grupo 13, ou um íon de metal do Grupo 14 misturas dos mesmos. De preferência, o segundo íon de metal é Ca2+, Mg2+, Zn2+, Sr2+, Al3+, Zr4+, Ti4+, Fe3+, Fe2+, Mo2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Cu2+, Pd2+, Mo2+, Ru2+ ou misturas dos mesmos.

[00151] O sal de metal pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um acetato de metal, borato de metal, butirato de metal, carbonato de metal, haleto de metal, citrato de metal, formato de metal, gluconato de metal, glicerato de metal, glicolato de metal, lactato de metal, óxido de metal, fosfato de metal, picolinato de metal, proprionato de metal, salicilato de metal, silicato de metal, estearato de metal, tartarato de metal, undecilenato de metal e misturas dos mesmos. O sal de metal pode ser um cloreto de metal. O sal de metal é, de preferência, um sal de zinco. O sal de zinco pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em acetato de zinco, borato de zinco, butirato de zinco, carbonato de zinco, cloreto de zinco, citrato de zinco, formato de zinco, gluconato de zinco, glicerato zinco, glicolato de zinco, lactato de zinco, óxido de zinco, fosfato de zinco, picolinato de zinco, propionato de zinco, salicilato de zinco, silicato de zinco, estearato de zinco, tartarato de zinco, undecilenato de zinco e misturas dos mesmos. Em uma modalidade preferencial, o sal de zinco é cloreto de zinco.

[00152] Em uma modalidade o silicato do segundo íon de metal compreende ZnSiO3.xH2O, em que x é de 0 a 10.

[00153] Em uma modalidade, a etapa i) ocorre na presença de um umectante. A razão em peso da quantidade de umectante para água pode ser selecionada a partir de um Grupo que consiste em razões de 4:1 a 1:4; 3:1 a 1:3; 2:1 a 1:2; e 5:3 a 3:5. Em geral, o uso de um umectante no processo de reação permite o uso de temperaturas mais altas dentro das faixas descritas acima.

[00154] A formação das partículas de sílica tipo núcleo-carga da presente invenção descritas acima pode ser realizada através da manipulação da quantidade de base usada, da quantidade de umectante usada, da quantidade de sal de metal usada, e variando a temperatura da reação.

[00155] Em uma modalidade, o ponto final do processo resulta quando o valor de d(0,5) das partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas pelo processo é de pelo menos 5 % maior em diâmetro do que o valor de d(0,5) do material de partida de sílica (SiO2). Em uma outra modalidade, a partícula de sílica tipo núcleo-carga tem diâmetro de 5 % a 10 % maior que o diâmetro médio das partículas do material de partida de sílica.

[00156] Um versado na técnica pode determinar quando as partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção foram obtidas por vários meios, além de amostrar a mistura de reação e testar as partículas de sílica tipo núcleo-casca formadas até as partículas de CSS com as propriedades requeridas em termos de composição de partículas, formação da camada e de densidade de carga terem sido formadas.

[00157] A formação das partículas tipo núcleo-carga pode ser monitorada determinando o pH da mistura de reação. Em uma modalidade, a etapa i) é completa quando o pH da mistura de reação diminui em pelo menos 0,5 unidades de pH da mistura inicial dos reagentes. Em uma outra modalidade, a etapa i) é completa quando o pH da mistura de reação diminui em pelo menos 0,8 unidades do pH da mistura inicial dos reagentes. Tipicamente, a etapa i) é completa quando o pH da mistura de reação é cerca de 11. Tipicamente, a etapa ii) é completa quando o pH da mistura de reação é de 9 a 10. O processo pode compreender ainda uma etapa iii) após a etapa ii) de ajustar o pH da mistura de reação de 7 para 8. O pH da mistura de reação é ajustado tipicamente com o uso de ácido. O ácido pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido málico e ácido láctico. O ácido fosfórico é preferencial porque ele tem sabor residual mínimo.

[00158] Em uma modalidade do processo da invenção, os íons metálicos solúveis podem ser removidos após a etapa ii) ou após a etapa iii). Os íons metálicos solúveis podem ser removidos por filtração das partículas de sílica tipo núcleo-casca para remover os reagentes e formar as partículas de sílica tipo núcleo-casca sólidas e, subsequentemente, lavar as partículas de sílica tipo núcleo-casca com água deionizada. As partículas de sílica tipo núcleo-carga podem ser subsequentemente secas por aquecimento, secagem por pulverização ou secagem por congelação. As partículas de sílica tipo núcleo-carga formadas podem compreender de 0,0 a 0,5 % em peso de íons metálicos solúveis. Os íons metálicos solúveis são, de preferência, íons de zinco solúveis. Como discutido acima, uma baixa concentração de íons metálicos solúveis, isto é, uma baixa concentração de íons metálicos livres tais como os íons zinco, que podem formar o complexo com o CSS, pode ser usada para preparar composições para cuidado oral com um perfil de sabor melhorado.

[00159] A formação das partículas tipo núcleo-carga pode também ser monitorada por determinação da condutividade da mistura de reação. O ponto final do processo resulta quando a condutividade da mistura de reação diminui por, pelo menos, 250 micro Siemens/cm (μS/cm), devido à transferência de cargas elétricas de íons altamente móveis (NaOH) para a superfície de sílica muito menos móvel (mobilidade ~ 0). Em ainda outra modalidade, o ponto final do processo resulta quando a condutividade da mistura de reação diminui por 250 - 400 μS/cm. Tipicamente, as partículas de sílica tipo núcleo-casca são formadas quando a condutividade da mistura de reação diminui por, pelo menos, 2 miliSiemens/cm (mS/cm). Geralmente, as partículas de sílica tipo núcleo-casca são formadas quando a condutividade da mistura de reação reduz em pelo menos 5 mS/cm.

[00160] Em uma modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção são formadas quando, pelo menos, 1-6 % de cada um dos materiais de partida das partículas de sílica foi gravado com uma ou mais camadas de silicato. Em outra modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-carga da invenção são formadas, quando pelo menos 2,5 - 5 % de cada um dos materiais de partida das partículas de sílica foi gravado com uma ou mais camadas de Na2SiO3. Em uma outra modalidade, as partículas de sílica tipo núcleo-casca da presente invenção são formadas quando, pelo menos, 3,5-4 % de cada um dos materiais de partida das partículas de sílica foi gravado com uma ou mais camadas de silicato.

[00161] Em uma modalidade da invenção, o íon de metal divalente, trivalente ou tetravalente desloca 10 % - 90 % do íon de metal monovalente do metal-CSS do Grupo I. Em uma outra modalidade da invenção, o íon de metal divalente, trivalente ou tetravalente desloca 20 % - 80 % do íon de metal monovalente do metal-CSS do Grupo I. Em uma modalidade da invenção, o íon de metal divalente, trivalente ou tetravalente desloca 25 % - 65 % do íon de metal monovalente do metal-CSS do Grupo I.

[00162] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece uma partícula de sílica tipo núcleo-casca que pode ser obtida por um processo tal como definido acima.

Método de uso das composições com composições para cuidado oral compreendendo CSS

[00163] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um método para reduzir ou eliminar o mal cheiro da cavidade oral de um paciente com necessidade do mesmo que compreende a aplicação, para as superfícies orais do paciente de uma composição para cuidado oral tal como definida acima.

[00164] Em uma modalidade do método, o paciente é um mamífero, que inclui, mas não se limita a, humanos e animais (por exemplo, cães, gatos, cavalos, gado, ovelhas, lhamas, etc).

[00165] Outro aspecto da invenção é uma composição para cuidado oral tal como definida acima para uso na redução ou eliminação de mal cheiro na cavidade oral de um paciente com necessidade do mesmo, cujo uso compreende a aplicação às superfícies orais do paciente da composição para cuidado oral.

[00166] As modalidades da presente invenção são ainda descritas nos exemplos que seguem. Os exemplos são meramente ilustrativos e não limitam de qualquer forma o escopo da invenção conforme descrita e reivindicada.

EXEMPLOS Exemplo 1

[00167] A composição mostrada na Tabela 1 foi usada para produzir as partículas de sílica tipo núcleo-casca da etapa i) Zeodent® 114 e Zeodent® 165 são partículas de sílica precipitadas produzidas por J. M. Huber (sílica amorfa sintética).Tabela 1: Ingredientes usados no Exemplo 1

[00168] NaOH sólido foi primeiro dissolvido em água. Separadamente, o sorbitol e as partículas de sílica (Zeodent® 114 e Zeodent® 165) foram misturadas em um recipiente de Ross durante quinze minutos, e a solução aquosa de NaOH foi adicionada. A dispersão resultante foi agitada à temperatura ambiente de um dia para o outro, tempo durante o qual o pH caiu 10,71 para 9,74. As partículas de sílica tipo núcleo-casca obtidas tinham aparência semiopaca. Quando estas partículas foram secas durante cerca de dez minutos à temperatura ambiente, elas adquiriram propriedades adesivas.

Exemplo 2

[00169] As partículas tipo núcleo-carga foram comparadas com outras partículas à base de sílica. As composições usadas são apresentadas na Tabela 2.Tabela 2: Ingredientes usados no Exemplo 2

[00170] Sem se pretender se ater à teoria, acredita-se que as partículas produzidas no Controle #1 não têm propriedades adesivas devido à falta de umectante (por exemplo, sorbitol) para manter a água sobre as partículas de sílica, uma condição preferencial para ionizar SiO2.

[00171] Sem pretender se ater à teoria, as partículas produzidas no Controle #2 também não têm propriedades adesivas, pois não havia NaOH para converter algumas das SiO2 em camadas de Na2SiO3 cobrindo o núcleo SiO2 restante, em contraste, as partículas de sílica tipo núcleo-casca produzidas no Exemplo 2 tinham propriedades adesivas semelhantes às do Exemplo 1 acima. Estas comparações mostram que o NaOH é necessário, e água e/ou umectante é/são preferenciais para obter as partículas tipo núcleo- carga da invenção.

Exemplo 3

[00172] Em um outro exemplo comparativo, a glicerina foi substituída por sorbitol como o componente umectante, e em duas diferentes razões em peso em relação a água. As composições preparadas são mostradas na Tabela 3. O controle #3 é semelhante ao do Exemplo 1, mas usa glicerina em vez de sorbitol como umectante e 8 g de NaOH a 50 % em vez de 4 g de NaOH sólido.Tabela 3: Ingredientes e Respectivos Pesos usados no Controle #3 e Exemplo 3.

[00173] Sem pretender se ater à teoria, as partículas produzidas no Controle #3 não têm propriedades adesivas provavelmente porque havia uma quantidade insuficiente de água para converter SiO2 em Na2SiO3. Em contraste, as partículas de sílica tipo núcleo-casca produzidas no Exemplo 3 tinham propriedades adesivas.

Exemplo 4

[00174] Reação de abrasivos de SiO2 com solução de NaOH para criar partículas tipo núcleo-casca.

[00175] A reação é:

[00176] NaOH a 0,8 % (solução a 50 %) foi usado em coloides de sílica claros (ver Tabela 4). Quando NaOH reage com o excesso de SiO2, o pH irá além de 11, em seguida, se reduz gradualmente para abaixo de 10,0 (para aplicação de pasta de dente, é necessária uma faixa de pH entre 6 e 10). O tempo de transição é 6 a 24 horas à temperatura ambiente, mas pode ser muito mais curto, por aquecimento a uma temperatura superior, tal como 75°C. O que está acontecendo em tais coloides de NaOH + SiO2? As propriedades ópticas dos coloides se alteram durante a reação, de transparentes para semiopacos.Tabela 4: Produção de coloides de sílica tipo núcleo- casca (coloides de modelo)

[00177] A aparência óptica se altera devido ao índice de refração se alterado na casca. Isto faz sentido, porque SiO2 é conhecido por ser capaz de reagir com NaOH (ou Na2CO3 ou outras bases fortes) formando Na2SiO3, e o índice de refração correspondente para SiO2 (1,44-1,45) torna-se sem correspondência de modo que a transparência desaparece.

[00178] Os presentes inventores postularam que o produto de NaOH + SiO2 é Na2SiO3 hidratado (índice de refração é mais baixo do que SiO2, ou nD < 1,44). Para confirmar esta hipótese, um índice de refração maior de sorbitol sem cristalização (índice de refração = 1,4551,465) foi usado para aumentar o índice de refração da solução aquosa (partículas de sílica circundantes) para coincidir com o índice de refração da sílica tipo núcleo- casca. O mesmo não retorna para um coloide completamente transparente. Este simples experimento evidência que a casca consiste em Na2SiO3 hidratado de baixo índice de refração que é fixo no núcleo sílica. Os inventores identificaram um modelo físico para dispersão de luz de partículas esféricas não porosas rígidas concêntricas para explicar porque os coloides se tornam opacos a partir de reagentes transparentes.

Exemplo 5 Modelo físico para dispersão de luz das partículas tipo núcleo-casca (concêntricas)

[00179] Este modelo é baseado no "Light Scattering by Small Particles", H. C. van de Hulst de 2003, páginas 6777.

[00180] A intensidade de dispersão é proporcional à constante dielétrica, α.Para partículas esféricas simples:

onde: • m = np/nm, onde np e nm são os índices de refração das partículas e do meio aquoso ao redor das partículas (água + sorbitol + sais) • a é o raio da partícula Para uma partícula concêntrica, como mostrado na Figura 3: Para a partícula de núcleo, nl é o índice de refração, qa é o raio (q é a razão entre o núcleo e a casca). Para a casca, n2 é o índice de refração, a é o raio Onde os índices de refração (n) são definidos como a seguir: N = n1 para 0 < r < qa N = n2 para qa < r < a N = n1 para r > a (ar para este caso)

[00181] A constante dielétrica para tal partícula de núcleo-casca (concêntrica) é: (depende apenas de 4 parâmetros somente: n1, n2, e q, a)

[00182] Podemos ver a constante dielétrico ou a intensidade de dispersão de luz é diferente para partículas esféricas e concêntricas simples.

Exemplo 6 Análise Polarização e Mid IR

[00183] A espectroscopia de Mid IR foi usada para confirmar a presença de silicato presente na camada de sílica tipo núcleo-casca. Em todas as medições, um acessório de três ATR de (multi) reflexão (Relectância Atenuada Total) foi usado para aumentar o espectro de absorção das amostras. Estes acessórios permitem que a luz penetre somente de 1-2 mícrons amostra intensificando, assim, o sinal a partir dos componentes da superfície em comparação com a matriz volumosa. Para intensificar ainda mais o sinal a ruído, 32 varrimentos foram medidos e calculados para cada medição.

[00184] A impressão digital de Mid IR de sílica e silicato são bastante diferentes e bem resolvidas. A sílica pura é característica de ter uma vibração de SiO simétrica perto de 1074 cm-1 e uma banda de, aproximadamente, 960 cm-1 devido à vibração de estiramento das ligações de SiOH(1). Os silicatos, por outro lado, têm uma vibração de ombro assimétrica proeminente entre 1200 cm-1 e 1100 cm-1. Além disso, um forte estiramento assimétrico, deslocado da sílica encontra-se perto de 1000 cm-1.

[00185] A impressão digital espectral de ATR da pasta de sílica tipo núcleo-casca é grandemente influenciada por efeitos de índice de refração que podem ser grandes para absorções inerentemente fortes como estiramento de Si-O em sílica e silicatos. Na transmissão da banda Si-O está perto de 1100 cm-1, mas em ATR é tipicamente cerca de 1060 cm-1. Também as bandas não são totalmente simétrica. Devido a estas serem pastas a absorção é ampla e contém potencialmente ambos materiais amorfos/cristalinos.

[00186] Além das medições de ATR regulares, um acessório de polarização foi adicionado para intensificar a nossa compreensão e confirmação de que uma espécie de silicato de superfície estava presente. A vantagem das medições de polarização é que elas dão informações adicionais sobre a estrutura molecular de uma amostra no que se refere à cristalinidade ou orientação molecular. Nesta aplicação, à medida que o plano de luz polarizada orienta ao longo do plano da amostra, a razão de sílica para silicato deve mudar. Os ângulos de polarização testados foram: 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 graus. A relação espectral de silicato (1022 cm-1) para sílica (1074 cm-1) foi calculada para demonstrar a presença de silicato na casca. A Tabela 5 mostra os resultados desta análise. Tabela 5

[00187] A análise mostra uma concentração ótima de silicato a 0 graus, quando o plano de luz polarizada é posicionado o que sugere que a alteração de momento de dipolo do silicato está localizada horizontal à superfície de ATR.

Exemplo 7 Gravação por corrosão direcionada de sílica por NaOH

[00188] CSS pode ser produzido a partir de qualquer tipo de material de sílica, por exemplo, partículas rígidas como sílica fumada, ou partículas porosas como abrasivos de sílica dentários amorfos: sílica Zeodent 105 de alta limpeza; sílica semelhante a Zeodent 114, ou sílica semelhante a Zeodent 165 de espessamento.

[00189] A quantidade de sílica gravada depende da área específica de BET das partículas de sílica - as partículas com uma área superficial maior serão gravadas menos profunda. A quantidade da gravação com corrosão direcionada também depende da razão de sílica para a base. Verificou-se que quando a razão em peso de sílica Zeodent 105 versus 50 % de solução de NaOH = 2,02 (ponto final), toda sílica se dissolve. Quando fazemos pastas de dente de Na-CSS, 20 % de sílica de alta de limpeza (Zeodent 105) e 4,5 % de NaOH a 50 % foram usados. Assim, a razão de SiO2: 50 % de NaOH = 4,44:1. Uma vez dissolvido SiO2: 50 % de NaOH 2,02:1, de modo que o restante de SiO2 de NaOH (50 %) = (4,44-2,02):1 = 2,42:l após reação. Assim, o restante SiO2 versus SiO2 inicial = 2,42/4,44 = 54,55 %, ou alteração de volume (ΔV/V) =54,55 % - 100 % = 45,45 %. Observe que o ponto final para dissolver todo o material de sílica pode variar de SiO2 para SiO2 (sílicas diferentes podem ter diferentes pontos de extremidade, de modo que, por exemplo, o ponto final para a sílica coloidal fumada pode não ser 2,02:1).

Exemplo 8 Cálculo da área superficial específica de BET

[00190] O cálculo para todas as partículas de SiO2 (incluindo as partículas rígidas e porosas) foi feito usando área superficial específica de BET (S/W). Para a sílica de alta limpeza (por exemplo, Zeodent 105, S/W = 35 m2/g e densidade d = 2,2 g/cm3), a alteração de diâmetro de partícula (ΔX) é dada pela seguinte fórmula:

Exemplo 9 Cálculo do Diâmetro da Partícula

[00191] Este cálculo é útil para partículas monodispersas, rígidas, esféricas. Uma vez que a área superficial externa da partícula é muito pequena (em comparação com partículas microporosas), as partículas rígidas serão gravadas muito mais relativamente (porcentagem mais alta).

[00192] Para uma sílica fumada de 12 nm (por exemplo, Aeorsil 200), se dV/V = - 0,4545, assumindo a mesma razão de alteração de volume relativa que a sílica de alta limpeza (por exemplo, Zeodent 105), a alteração do diâmetro da partícula ΔD) = -0,1515 X 12 nm = - 1,8 nm. Esta alteração no diâmetro (-1,8 nm a partir de uma sílica de 12 nm) é proporcionalmente maior que a sílica de alta limpeza (-0,590 μm de uma sílica de 10 μm = 5,9 %).

Exemplo 10 Modelo para o número de camadas de Na2SiO3 sobre a superfície de sílica com o uso de dados de ESCA

[00193] Os raios-X de ESCA (XPS ou fotoespectroscopia raios-X) pode penetrar abaixo a partir da superfície a 10 nm de profundidade. 1 camada de sílica ou Na2SiO3 é de cerca de 1 Â (0,1 nm) . Para a molécula de Na2SiO3: Na/Si = 2:l. Assim, para 100 monocamadas, Na/Si = 0,02:l. Mas a partir dos dados de ESCA: Na/Si = 0,084:1. Portanto, há 0,084/0,02=4,2 ~ 4 camadas de Na2SiO3.

[00194] Modelo para número de camadas de Na2 SiO3 sobrea a superfície de sílica com o uso de Espectroscopia de Raman

Exemplo 12

[00195] As receitas de coloides de Zn-CSS estão apresentadas na Tabela 6: Tabela 6: Receitas de coloide de Zn-CSS e sabor

[00196] O pH da mistura de reação inicialmente salta para aproximadamente 12 e, à medida que a reação continua, o pH desce para um pH de 9,5. Para uma reação à temperatura ambiente, tais alterações de pH precisam de 24 horas; para uma temperatura de reação de 75°C, a reação leva aproximadamente 2 horas para terminar.

[00197] A partir da Tabela 6, para a amostra A9 (controle positivo) com 10.000 ppm ZnCl2 adicionado, porque nenhuma sílica tipo núcleo-casca foi formada (nenhuma NaOH foi usado), a concentração de ZnCl2 solúvel era muito alta (5628 ppm) e o teste de sabor falhou. Para as amostras A7Z4 e #18, NaOH a 0,8 % foi usado para produzir sílica tipo núcleo-casca e o ZnCl2 solúvel diminuiu significativamente para 167 ppm e 398 ppm, respectivamente. Ambas as amostras passaram no teste de gosto. Acredita-se que isso ocorre devido às concentrações mais baixas de zinco solúvel. O sabor de A7Z4 e #18 foi o mesmo que para o controle negativo com sílica tipo núcleo-casca, mas sem ZnCl2 (o comentário do testador é citado como "gosto bom sem gosto metálico perceptível e adstringência").

Exemplo 13

[00198] Para isolar o abrasivo de Zn-CSS, filtramos a solução coloidal usando papel de filtro e lavamos o Zn- CSS sólido molhado com água para remover o Zn++ solúvel:Tabela 7: Isolamento de Zn-CSS abrasive

[00199] Procedimento de Síntese: Adiciona-se água e NaOH a 50 % em um recipiente de reação. Mantém-se a agitação com um agitador mecânico (cerca de 200 RPM). Aquece-se a solução aquosa com banho de vapor de água acima de 100°C para controlar a temperatura a 80-90°C. Adicionar sílica em pó de alta limpeza Zeodent 105 na solução lentamente. Continuar a agitação; reagir durante 4 horas para produzir coloides de Na+ -CSS a cerca de 85°C Dissolver ZnCl2 em 1000 cc de água quente (75°C). Adicionar esta solução de ZnCl2 na suspensão coloidal acima lentamente com agitação. Deixa-se reagir durante 1 hora a cerca de 85°C. Parar o aquecimento e resfriar à temperatura ambiente. Manter agitação de um dia para o outro. Usar papel de filtro para filtrar os coloides acima com vácuo. Coleta-se o líquido filtrado. Medir o pH (6,287) e a condutividade (91,0 mS/cm). Medir o Zn++ solúvel por tira de teste EMD Quant® Zn++ (20-50 ppm de Zn++). Lavar o Zn++ - CSS sólido úmido usando água para remover o Zn++ solúvel. Medir o Zn++ solúvel até [Zn++] = 0 ppm. Secar o Zn++ -CSS sólido a 110°C de um dia para o outro. Calcular o rendimento (101,97 %), cujo rendimento foi ligeiramente superior a 100 % porque havia alguma umidade de água no sólido sem evaporação completa durante a secagem. Medir o Zn total (14,32 %) pelo método de absorção atômica, que é próximo ao nível de Zn total teórico (13,04 %).

[00200] O teor de zinco total pode ser ajustado alterando a razão de SiO2 versus NaOH a 50 %. Um exemplo é mostrado na Tabela 8:Tabela 8: Formulação para maximizar o nível de total Zn

[00201] Nesta receita, SiO2 é controlado ligeiramente em excesso em comparação com NaOH a 50 % em termos do número de mol es. Após a reação durante 4 horas a 85°C, a suspensão coloidal opaca inicial tornou-se completamente transparente. Para descobrir por que, o Zn total foi determinado por absorção atômica (17,63 %), que foi um pouco menor que o Zn total teórico (21,81 %) calculado a partir da receita acima. Isto indica que a maior parte da sílica reagiu com NaOH, o restante de sílica formou partículas de núcleo de sílica de tamanho menor, resultando na formação de suspensão de Zn++-CSS transparente (partículas menores dispersam menos a luz). Acredita-se que essas partículas coloidais pequenas podem ser tão pequenas comas partículas de sílica fumada comercial (5-50 nm). Em teoria, o Zn total máximo na concentração de Zn ++ - CSS deve ser menor que o teor de Zn em ZnSiO3 puro (46,22 %). Assim, a espessura da casca ou Zn% pode ser controlada ajustando a razão de SiO2 versus NaOH.

Exemplo 14 Análise de ESCA de Pó de Sílica tipo núcleo casca (Zn ~ CSS)

[00202] ESCA (espectroscopia de elétrons, para análise química) foi usada para determinar a composição da superfície dos pós de Zn-CSS, preparados como descrito acima. ESCA apenas analisa a 10 nm do exterior da superfície da amostra, por isso, o método ideal para a detecção de Zn e silicato na superfície dos materiais em pó. As amostras analisadas incluem tanto # 93B quanto # 94, a quais foram preparadas utilizando a maior razão de NaOH/SiO2. Ambos os materiais foram analisados tal como preparados. Os dados da composição de superfície de ESCA para os pós de Zn-CSS são apresentados na Tabela 9. Tabela 9: Análise de ESCA de Zn-CSS

[00203] Os dados revelam que uma concentração significativa de Zn está presente na superfície de ambos os materiais de Zn-CSS. Além disso, um pico de oxigênio, que é característico de silicato (OsiO3) também foi observado nos dados. Este pico não é observado para SiO2. Assim, a detecção de Zn e a presença do pico OsiO3 sugerem a formação de silicato de Zn na superfície da sílica. Além disso, a concentração de Zn foi maior para a amostra # 94 do que para # 93B, confirmando que a quantidade de Zn de superfície pode ser controlada pelo procedimento de preparação de Zn-CSS. Outra evidência para a formação de silicato na superfície das amostras é aparente nas razões atômicas de Si/O e nas posições dos picos de Si para as duas amostras. As razões de Si/O para ambas as amostras têm diminuído em relação ao padrão de sílica e aproximaram-se para a referência de silicato de sódio. Além disso, o pico Si se deslocou para longe daquele para sílica e em direção ao do silicato. Estes dados são indicativos da presença tanto do silicato quanto da sílica nos materiais. O sódio também foi detectado nas superfícies de ambas as amostras de Zn-CSS, indicando que o silicato de Na também está provavelmente presente nos materiais. As concentrações de Na foram mais baixas do que aquelas para o Zn, no entanto. Finalmente, uma baixa quantidade de Cl para ambos os materiais também foi observada, provavelmente refletindo a presença de um composto de cloreto de hidróxi Zn de baixa solubilidade como uma impureza.

Exemplo 15 Síntese de coloides de Zn-CSS com secagem por congelação

[00204] A Tabela 10 mostra uma receita de síntese para Zn-CSS. Para isolar o Zn-CSS abrasivo, a solução coloidal foi filtrada usando papel de filtro, e o Zn-CSS sólido molhado foi lavado com água para remover o Zn2+ solúvel.Tabela 10: Síntese de coloide de Zn-CSS

[00205] Procedimento de Síntese: Adicionar água e NaOH a 50 % em um recipiente de reação. Manter a agitação com um agitador mecânico (cerca de 200 RPM); aquecer a solução aquosa com banho de vapor água acima de 100°C para controlar a temperatura a 80-90°C; adicionar sílica em pó de alta limpeza Zeodent 105 na solução lentamente. Manter a agitação; reagir durante 4 horas para produzir coloides de Na + -CSS a cerca de 85°C; diluir o coloide com 1000 cc de água quente (75°C) para uma melhor mistura antes da adição de solução ZnCl2; dissolver ZnCl2 em 1000 cc de água quente (75°C). Adicionar esta solução de ZnCl2 na suspensão coloidal acima lentamente com agitação. Deixar reagir durante 1 hora a cerca 85°C; parar o aquecimento e resfriar à temperatura ambiente. Manter agitação de um dia para o outro; usar papel de filtro para filtrar os coloides acima com vácuo. Coletar o líquido filtrado. Medir o pH (6,566) e condutividade (63,8 mS/cm). Medir Zn++ solúvel (como está, sem diluição) por tira de teste Zn++ (cerca de 20ppm); lavar o Zn++ - CSS sólido úmido com água para remover o Zn++ solúvel; secar o coloide de Zn++ -CSS para obter Zn-CSS seco abrasivo por congelação a seco ou secagem por pulverização; calcular o rendimento (perto de 100 %), cujo rendimento foi ligeiramente superior a 100 % porque havia alguma umidade de água no sólido sem evaporação completa durante a secagem.

Procedimento de secagem por Congelação:

[00206] O coloide filtrado é então misturado com água Dl, a razão em massa entre a água e Zn-CSS é cerca de 1:1. Congelar a mistura até que se torne sólida. Ligar o secador de congelação para resfriar a câmara. Quando a temperatura da câmara desce para -47°C, carregar a amostra congelada para a câmara e ligar a vácuo. O pó de Zn-CSS seco foi quantificado depois. Zn2+ Solúvel = 0,018 % ou 180ppm no sólido. Zn total = 11,48 %. O teor de Zn total teórico é 13,04 %. Água residual no sólido = 11 %

Exemplo 16

[00207] ESCA (espectroscopia de elétrons, para análise química) foi usada para determinar a composição da superfície dos pós de Zn-CSS preparados como descrito acima. ESCA apenas analisa a 10 nm do exterior da superfície da amostra, por isso, é o método ideal para a detecção de Zn e de silicato sobre a superfície de materiais em pó. Os dados da composição de superfície de ESCA para os pós de Zn-CSS são mostrados na Tabela 11.Tabela 11: Dados de ESCA para composições de Zn-CSS abrasive

[00208] Os dados revelam que uma concentração significativa de Zn está presente na superfície do material de Na-ZnCSS seco por congelação. Além disso, um pico de oxigênio, que é característico de silicato (OSiO3) também foi observado nos dados. Este pico não é observado para SiO2. Assim, a detecção de Zn e a presença do pico de OSiO3 sugerem a formação silicato de Zn na superfície da sílica. O sódio também foi detectado na superfície da amostra de Na-ZnCSS seca por congelação, indicando que o silicato de Na também está provavelmente presentes no material. Como pode ser visto na Tabela 10, as composições atômicas (principalmente os teores totais de Zn e Na) de um sólido de Na-Zn-CSS (# 114) secas por secagem por congelação são muito semelhantes ao sólido Na-Zn-CSS (# 93B) seco por aquecimento a 110°C no forno. Assim, o processo de secagem por congelação foi bem-sucedido com base nos dados analíticos (níveis de água residual e Zn total) e dados de ESCA.

Exemplo 17 Controle de Mal cheiro da pasta de dente

[00209] Para a pasta de dente sem CSS, normalmente a pasta de dente é feita à temperatura ambiente, se forem usados polímeros de goma xantana/CMC, porque solução de goma de polímero pode se formar à temperatura ambiente. Para produzir pastas de dente com controle de tártaro Zn2+ -CSS (Tabela 12), primeiramente fizemos a sílica tipo núcleo-casca SiO2/Na2SiO3 por aquecimento de água, NaOH, glicerina e sílica a 80-90°C durante 4 horas.

[00210] Em seguida, adicionamos ZnCl2 que vai levar o pH 9-10 e, em seguida, neutralizamos ainda mais o pH a 7-8 usando ácidos tais como H3PO4, ácido cítrico, ou ácido láctico. O restante da síntese é o mesmo que para a pasta de dentes sem CSS normal.Tabela 12: Receitas de pasta de dente: pasta de dente de Zn2+ -CSS (contendo 1 % e 2 % ZnCl2) versus pasta de dente sem CSS

[00211] Procedimento de síntese de pasta de dente Zn2+ -CSS: Preparar solução aquosa de sacarídeo e flúor. Preparar solução de CMC/goma xantana/PEG 600. Colocar a solução de sacarídeo/fluoreto, solução de goma e coloides Zn2+ -CSS no recipiente de Ross. Adicionar sílica de espessamento (Zeodent 165) e corante azul. Misturar durante 30 min sob vácuo total e alta velocidade. Adicionar SLS e sabor. Misturar durante 10 min sob vácuo completo

[00212] ZnCl2 é ácido e, portanto, o uso de mais de ZnCl2 irá requerer menos ácido para neutralizar o pH a 7 - 8. Os ácidos neutralizantes têm diferentes sabores residuais após escovação. Ácido cítrico tem um forte sabor residual ácido e o ácido láctico tem um gosto leitoso. H3PO4 tem gosto semelhante ao de refrigerantes, como soda e é o melhor ácido para usar com pouco sabor residual negativo. No entanto, H3PO4 pode potencialmente capturar o Zn2+ da superfície da partícula Zn2+-CSS porque o Zn3(PO4)2 resultante é menos solúvel que ZnSiO3. Este processo pode ser monitorado pela medição da concentração de Zn2+ solúvel (em ppm), utilizando tiras de teste EMD Quan® Zn2+ (adquirido junto à VWR co.) cuja faixa de medição é de 0 a 50 ppm. A pasta de dente é diluída a 10 % em água e o teor de Zn2 a 10 % é medido pelo o papel de teste de Zn2+. Se a Zn2+ a 10 % = 0 ppm, H3PO4 pode quelar o íon Zn2+ a partir de partículas Zn-CSS durante o envelhecimento. Para a pasta de dentes de ZnCl2 acima, Zn2+ a 10 % ^0 (4-10ppm para pastas de dente de ZnCl2 a 1 % e cerca de 20 ppm para pastas de dente ZnCl2 a 2 %).

[00213] É possível controlar a concentração de Zn2+ solúvel, independentemente, a partir da concentração de Zn total. Nós isolamos o Zn2+ -CSS abrasivo sólido. Podemos preparar Zn2+ solúvel zero ppm usando este Zn2+ -CSS abrasivo sólido que pode ser obtido por filtração da mistura de reação (água, NaOH, SiO2, e ZnCl2), porque o Zn2+ -CSS sólido resultante pode ser lavado para remover o Zn2+ solúvel por água. Encontramos a concentração de Zn2+ solúvel de zero ppm usando tiras de teste Zn2+ quando tal Zn2+-CSS sólido filtrado/lavado foi usado para produzir pasta de dentes. Para um desempenho ideal do mau cheiro, podemos controlar a concentração de Zn2+ solúvel por adição de certa quantidade de ZnC12 solúvel para a pasta de dente de Zn2+ -CSS sólido.

Exemplo 18

[00214] Absorção de Zn2+ por CSS

[00215] Nós projetamos um método de teste de absorção de Langmuir para determinar quanto Zn2+ pode ser absorvido pelas pastas de dente Na+-CSS: 1) Pesar 9 amostras com 100 g de pasta de dente de Na+-CSS para cada amostra; 2) Pesar 9 diferentes quantidades de ZnCl2. Dissolver cada amostra ZnCl2 em pó na quantidade exata de água; 3) Adicionar solução aquosa de ZnCl2 a cada amostra de pasta de dente; 4) Analisar Zn2+ solúvel por absorção atômica 5) Plotar a concentração de Zn2+ adicionado (em ppm) versus a concentração de Zn2+ detectado (em ppm). Comparar a curva em relação à linha reta teórica (linha pontilhada, veja a Figura 4). A diferença é a quantidade de Zn2+ absorvida pelas partículas de CSS na pasta de dente. Quanto maior a diferença, maior a capacidade de quelação de Zn2+ para a pasta de dente de Na+-CSS. Tabela 13: absorção de Zn2+: pastas de dente de Zn-CSS (TP) com NaOH a 2 % (50 %) e ZnCl2 a 1 %.

[00216] A Figura 4 mostra a plotagem para absorção Zn2+. Podemos ver que a pasta de dente de ZnCl2 a 1 % pode quelar mais Zn2+ e a concentração de Zn2+ solúvel é relativamente pequena (abaixo de 400 ppm), quando ZnCl2 < 2 % (total Zn ^ l%) . Assim, podemos controlar Zn2+ solúvel próximo de zero quando Zn total < l%. Muito ZnCl2 (> 2 %) adicionado in situ irá causar um problema de sabor. No entanto, se mais Zn total é necessário, sem um problema de sabor negativo, que pode concentrar o nível de Zn no abrasivo (sólido Zn-CSS) tão alta como 17 %, filtrando a mistura de reação de água, NaOH, SiO2 e ZnCl2 e usando tais Zn-CSS abrasivos para produzir a pasta de dente, em um processo de duas etapas em vez de um processo in situ de única etapa.

Exemplo 19 Análise de ESCA de sílica tipo núcleo-casca (CSS) em pó extraída a partir de pasta de dente

[00217] ESCA (espectroscopia de elétrons, para análise química) foi usada para determinar a composição da superfície de pós de sílica/Zn-CSS extraídos de três pastas de dentes diferentes. Duas das formulações de pastas de dente foram neutralizadas com H3PO4, enquanto uma usou ácido cítrico. ESCA apenas analisa a 10 nm do exterior da superfície da amostra, por isso, é o método ideal para a detecção de Zn na superfície dos materiais de sílica extraídos. A sílica foi extraída das pastas por diluição com água deionizada. Seis diluições sucessivas foram feitas para remover a sílica a partir das pastas e eliminar quaisquer componentes solúveis em água a partir das amostras. Os dados da composição da superfície de ESCA para os pós de CSS são mostrados na Tabela 14.

[00218] Após a adição de íon de zinco para as partículas de sílica tipo núcleo-casca, a densidade de carga de superfície do complexo das partículas de sílica tipo núcleo-casca e íon de zinco foi calculada:Tabela 14: Cálculo da densidade de carga de superfície e capacidade de troca iônica

[00219] Tendo em conta a quantidade de composição de Zn2+, e o tamanho médio de partículas, em uma composição que compreende 22 % de partículas de CSS de 10 μm diâmetro médio (d(0,5)) com uma forma substancialmente esférica, um valor de 1,75 x 1012 carga/partícula foi calculado, ou 0,00252 mol/g de sílica que é 2,52 meq/g de sílica. O ajuste do tamanho de partícula irá alterar a quantidade de carga de superfície por partícula. Como consequência, a carga preferencial pode ser selecionada.

Exemplo 20

[00220] Mal cheiro: CSS compreendendo -Zn (ver figura 1 para a estrutura da partícula tipo núcleo-casca.) Pode reduzir muito o mal cheiro comparável a uma pasta de dente contendo triclosan (antibacteriana), mas, surpreendentemente, sem sabor de Zn2+ metálico. A cromatografia gasosa (GC) foi usada para determinar a quantidade de redução de compostos voláteis de enxofre (VSC) que são indicativos de mal cheiro. As amostras do espaço livre foram injetadas no GC para análise. As amostras de pasta de dente de teste foram feitas em uma suspensão de 1:2 de pasta e água. 40 μl da suspensão foram diretamente adicionados a um frasco contendo 3 ml de espaço de topo de solução de compostos voláteis de enxofre regulares (VSC) (85 % de saliva, 10 % de água e 5 % de FTG). Os frascos foram então tapados e incubados a 37 graus de um dia para o outro em um banho de água com agitação. Todas as formulações de teste continham SLS (laurel sulfato de sódio) a 2 %. Tabela 15: Reduç ão em compostos sulfurados voláteis (CSV) por CSS e um complexo de CSS com zinco.

[00221] Embora o CSS sozinho fosse capaz de reduzir bactérias viáveis a partir do teste de Resazurina, a atividade não foi tão eficaz como com os complexos de íons CSS e de zinco em concentrações mais altas (ou seja, 1 % ou 2 %), que foram de aproximadamente tão eficazes como a pasta de dentes contendo triclosan (antibacterianos); fornecendo, assim, uma alternativa viável ao uso de triclosan na pasta de dente.

[00222] Além disso, os complexos de íons de zinco e CSS em concentrações mais altas (isto é, 1 % ou 2 %) eram aproximadamente comparáveis com a pasta de dentes sem CSS contendo 1 % ou 2 % de ZnCl2 mas que tinham sabor muito forte adstringente de Zn2+.

[00223] A eficácia dos complexos de íons de CSS e zinco (de 1 % ou 2 %), para reduzir VSCs foi surpreendente, uma vez que um teste de comparação de atividade antibacteriana mostrou que o uso de menor quantidade de ZnCl2 (ou não utilizando ZnCl2 no todo) resultará em uma melhor atividade antibacteriana.

[00224] A Tabela 16 mostra o resultado dos experimentos para determinar a atividade antibacteriana de partículas Zn-CSS. A pasta de dente que compreende partículas de Zn-CSS foi diluída a 1:1, 1:25 e 1:100 com caldo de soja tríptica (TSB) e o efeito das 3 composições sobre a viabilidade celular bacteriana foi determinado. Os resultados mostram que os coloides de Zn-CSS têm um efeito antibacteriano em 1:1, 1:25 e 1:100 diluições, o que demonstra que as partículas de CSS podem ser usadas como agentes antibacterianos não apenas em pasta de dentes, mas também em composições diluídas tais como antissépticos bucais. Tabela 16

Exemplo 22 Redução do Mal cheiro por Zn-CSS

[00225] As composições de Zn-CSS foram comparadas com uma pasta de dentes contendo triclosan, 1 % de ZnCl2 e 2 % de ZnCl2 pelos seus efeitos sobre a redução do mal cheiro. 40 μl de CSS foram adicionados a 3 g de saliva. Tabela 17:

[00226] Pode ser observado a partir da Tabela 17 que Zn-CSS fornece a redução do mal cheiro que é comparável à pasta de dente contendo triclosan ou ZnCl2.

[00227] De modo a verificar se houve um benefício adicional relacionado com o uso de complexos de CSS e íon de zinco, as composições de pasta de dentes com diferentes níveis de ZnCl2 foram feitas e testadas quanto à quantidade de zinco solúvel. Tabela 18: Zn2+ Solúvel (ppm) para pastas de dentes com diferentes níveis de Zn2+.

[00228] Como pode ser visto a partir da Tabela 18, a quantidade de Zn2+ presente na pasta de dentes de ZnCl2 1 % resultou na presença de zinco solúvel em água em uma quantidade de 5000 ppm. Dada a presença de zinco e a adstringência conhecida (mau gosto) de zinco, os complexos da invenção foram capazes de evitar este problema de adstringência por quelação do íon de zinco com a partícula de CSS (ver também a Fig. 1). As quantidades de zinco solúvel nos complexos contendo CSS descritos na Tabela 18 acima foram confirmadas por um testador que era incapaz de detectar o sabor indesejável zinco.

[00229] Assim, as novas partículas de CSS da invenção possuem vantagens importantes em relação aos agentes antibacterianos/anti-mal cheiro atuais para composições para cuidado oral. Especificamente, elas fornecem um agente antibacteriano alternativo, que é útil, pois sabe-se que os indivíduos podem desenvolver resistência a compostos antibacterianos. Além disso, as novas partículas de CSS fornecem um perfil de sabor melhorado em relação aos agentes antibacterianos tais como cloreto de zinco.

[00230] Como os versados na técnica apreciarão, numerosas alterações e modificações podem ser feitas às modalidades aqui descritas sem se distanciarem do espírito da invenção. Pretende-se que todas estas variações se insiram no escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Composição de cuidados orais, caracterizada pelo fato de que compreende partículas de sílica tipo núcleo- casca e um veículo oralmente aceitável, em que cada partícula de sílica tipo núcleo-casca compreende um núcleo de sílica, e um silicato de metal formado no topo do núcleo de sílica, em que o silicato de metal formado no topo do núcleo de sílica compreende (i) Zn2+, e (ii) e um íon de metal monovalente e (iii) um ou mais íon(s) de metal adicional(is) selecionado(s) de um grupo que consiste em um íon de metal divalente, um íon de metal trivalente, e um íon de metal tetravalente.

2. Composição de cuidados orais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o íon monovalente é Na+ ou K+.

3. Composição de cuidados orais, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a sílica é selecionada a partir de sílica precipitada, uma sílica fumada e uma sílica fundida.

4. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o silicato do Zn2+ compreende pelo menos 90% em peso do total de silicato de metal das partículas de sílica tipo núcleo-casca.

5. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a profundidade externa de 10 nm de cada partícula compreende de 0,1 a 10% em peso do silicato de metal.

6. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a profundidade externa de 10 nm de cada partícula possui a seguinte composição (SÍO2) 26,52 [O*7,35Na3,i8Zn4,65Cl1,49H3,7 31]’3,77H2O.

7. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o valor d(0,5) das partículas é de 5 nm a 50 μm.

8. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que as partículas de sílica tipo núcleo-casca compreendem até 20% em peso do metal total.

9. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o íon de metal divalente, trivalente ou tetravalente deslocou uma faixa de 10 % - 90 %, 20 % - 80 % ou 25 % - 65 % do íon de metal monovalente da sílica tipo núcleo-casca de metal do Grupo 1.

10. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a composição de cuidados orais está na forma de um sólido, pasta, composição em gel ou composição líquida.

11. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o veículo oralmente aceitável é água e/ou em que o veículo oralmente aceitável compreende ainda um umectante.

12. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição de cuidados orais compreende ainda um agente antibacteriano.

13. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a composição de cuidados orais compreende ainda halogênios de estanho, citrato de zinco, sulfato de zinco, glicinato de zinco, citrato de zinco de sódio, pirofosfato estanoso; hidróxido de cobre (II), cloreto, fluoreto e sulfato; ou magnésio ftalato de monopotássico .

14. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que a composição de cuidados orais inclui ainda agentes anticárie, agentes dessensibilizantes, modificadores de viscosidade, diluentes, surfactantes, emulsificantes, moduladores de espuma, agentes de modificação de pH, abrasivos, agentes de sensação na boca, agentes edulcorantes, agentes de sabor, corantes, conservantes, aminoácidos, antioxidantes, agentes anticálculo, uma fonte de íons fluoreto, espessantes, um agente ativo para a prevenção ou tratamento de uma condição ou distúrbio do tecido duro ou mole da cavidade oral, um agente de branqueamento e combinações dos mesmos.

15. Composição de cuidados orais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de ser para uso e um método para a redução ou eliminação de mal cheiro da cavidade oral de um paciente com necessidade do mesmo, em que o método compreende aplicar às superfícies orais do paciente a composição de cuidados orais.