CN101203204A

CN101203204A - 口腔卫生组合物

Info

Publication number: CN101203204A
Application number: CNA2006800221544A
Authority: CN
Inventors: L·T·坎汗
Original assignee: Psimedica Ltd
Current assignee: Psimedica Ltd
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: CA2606389A1; GB0508174D0; US8940278B2; AU2006238688A1; JP2008536906A; AU2006238688B2; US20090214451A1; CN101203204B; RU2434629C2; WO2006111761A1; KR20080008376A; EP1879546A1; RU2007143311A

Abstract

提供含硅研磨剂的适合用作洁齿剂组合物的口腔卫生组合物。

Description

口腔卫生组合物

发明领域

本发明涉及含硅的口腔卫生组合物。本发明也涉及使用这些组合物的治疗方法和它们的制备方法。

发明背景

熟知口腔卫生组合物适合用作洁齿剂组合物例如牙膏和漱口剂。为了控制牙齿的机械清洁和抛光，现代洁齿剂常包含磨料，和任选许多其它的普通成分，包括湿润剂、粘合剂、调味剂、着色剂、治疗成分或活性成分，例如氟化物源、流变控制剂、防腐剂和发泡剂或清洁剂。

在这样的洁牙制剂中磨料的主要作用是帮助从牙齿表面去除各种沉淀物，包括薄膜。薄膜紧密地粘附到牙齿，常包含有色物，造成不美观。

有效的洁牙制剂应该寻求最多地去除各种沉淀物，包括薄膜。优选磨料用于这样的制剂中，以便不损害齿龈，也不通过磨损硬牙组织或去除硬牙组织的矿物质而损害牙齿的硬组织。在牙膏中的磨料例如二氧化硅、磷酸钙、氧化铝或其它的固体颗粒，机械地从牙齿去除沉淀物和薄膜，从而导致牙膏的磨损性。

继续需要用于洁牙制剂例如牙膏的替代磨料，该磨料提供必需的清洁要求，包括去除薄膜和/或抑制牙垢，以及具有可接受的或改善的磨损性水平。至今已经证明要达到这个平衡具有挑战性。

本发明基于发现硅，特别是多孔硅可被用作口腔卫生组合物中的研磨剂，该口腔卫生组合物包括适合用作洁齿剂组合物的那些组合物。

发明概述

在本发明的第一方面，提供含微粒硅研磨剂的口腔卫生组合物，例如洁齿剂组合物。

任选硅研磨剂可负载一种或多种向牙齿和/或其它口腔表面控释的活性剂和/或非活性剂。

依照本发明的另一方面，提供依照本发明第一方面的所述口腔卫生组合物的制备方法，该方法包括将所述微粒硅研磨剂和口腔卫生组合物的其它组分共混。

依照本发明的另一方面，提供减少染色和/或牙菌斑和/或齿龈炎的方法，该方法包括将安全和有效量的依照本发明第一方面的组合物施用至牙齿和其它口腔表面。

依照本发明的另一方面，提供依照本发明第一方面的组合物在制备药用口腔卫生组合物例如洁齿剂组合物中的用途，该药用口腔卫生组合物用于减少牙菌斑和/或减少或抑制齿龈炎。

依照本发明的另一方面，提供减少染色的化妆方法，该方法包括将安全和有效量的依照本发明第一方面的组合物施用至牙齿和其它口腔表面。

依照本发明的另一方面，提供依照本发明第一方面的组合物，该组合物用于治疗和/或预防牙菌斑和/或齿龈炎。

发明详述

硅

当用于本文时，除非另作说明，术语″硅″是指元素硅。元素硅通常被描述为黑灰色。为免除疑问，和除非另作说明，元素硅不包括含硅的化合物如二氧化硅、硅酸盐或聚硅氧烷，尽管元素硅可与这些材料组合使用。

特别是，适用于本发明的硅研磨剂可选自非晶硅、单晶硅和多晶硅(包括纳米结晶硅，其粒度通常为1至100nm)和包括它们的组合。

优选可被称为″pSi″的多孔硅，和适用于本发明的任何上述类型的硅可多孔化。例如使用染色蚀刻方法可将硅表面多孔化，或例如使用阳极化技术将硅更充分地多孔化。

最优选，硅是可吸收性的。所述硅可作为研磨剂和/或用于活性剂和/或非活性剂的控释而存在。硅研磨剂可包含生物活性硅。

硅研磨剂的纯度可为约95-99.99999％，例如约96-99.9％。优选所谓的冶金级硅，该冶金级硅的纯度通常为约98-99.5％。

例如在PCT/GB96/01863中描述了半导体硅在生物应用中的用途，该专利的内容通过引用而整体结合到本文中。如其中所描述，通过在氢氟酸基溶液中部分电化学解离可使块晶硅多孔，如美国专利5,348,618所描述，该专利的内容通过引用而整体结合到本文中。该蚀刻方法产生的硅结构保留结晶度和初始块料的结晶方向。因此，所形成的多孔硅为结晶硅形式。广泛地讲，该方法涉及阳极化，例如电化学电池中的重硼掺杂的CZ硅晶片，该电化学电池包含含10％氢氟酸乙醇溶液的电解质。在强度为约50mA cm^-2的阳极化电流通过之后，产生多孔硅层，通过短时间内增加电流强度可将该多孔硅层与晶片分开。该效应为在多孔区和块晶区之间的界面上将硅溶解。PCT/GB02/03493和其中的参考文献也描述了制备硅颗粒的方法，所述方法适合制备用于本发明的硅，PCT/GB02/03493和其参考文献的内容通过引用而整体结合到本文中。

在多孔硅形成之后，可将多孔硅干燥。例如，可将多孔硅进行超临界干燥，如Canham在Nature，第368卷，第133-135页，(1994年)中所描述。另外，可使用表面张力比水低的液体如乙醇或戊烷将多孔硅冻干或风干，如Bellet和Canham在Adv.Mater，10，第487-490页，(1998年)中所描述。

为了产生适用于口腔卫生组合物的微粒形式的硅，可使硅经过粉碎。例如，可通过碾磨减少粒度，如Kerkar等，J.Am.Ceram.Soc，第73卷，第2879-2885页，(1990年)所描述。PCT/GB01/03633描述了制备微粒硅的其它方法，其中硅经过离心方法，或通过研磨硅粉末制备硅颗粒，该专利的内容通过引用而整体结合到本文中。可在结晶硅晶片之间研磨多孔硅粉末。因为多孔硅的硬度比块晶硅低，和结晶硅晶片具有超纯的、超光滑的表面，所以硅晶片/多孔硅粉末/硅晶片夹层是从例如通过阳极化得到的大得多的多孔硅颗粒中，获得例如1-10μm粒度的便利方法。

使用Malvern Instruments的Mastersizer型Malvern粒度分析仪，来测定硅颗粒的平均粒度(d₅₀/μm)。穿过透明元件(cell)发射氦氖气体激光光束，该元件包含悬浮在水溶液中的硅颗粒。撞到颗粒的光线以与粒度成反比的角度散射。光电探测器阵列在几个预定角度测量光的量。电信号与测量到的光通量值成比例，然后，对照由样品和水性分散体的折射率所定义的理论颗粒预测的散射图，通过微型计算机系统处理电信号，以测定硅的粒度分布。

优选微粒硅研磨剂的平均粒度，以使洁齿剂组合物的磨料和清洁特征平衡尽可能合理地有效，而不引起牙齿和/或齿龈的损害。通常d₅₀处于1至100μm范围内，优选处于10至50μm范围内。例如，d₅₀为约30μm。

当硅研磨剂包含多孔硅时，例如为了改善口腔卫生组合物中的多孔硅的稳定性，多孔硅的表面可适当改性。特别是，可将多孔硅的表面改性以使硅在碱性条件下更稳定。多孔硅的表面可包括由多孔硅的孔形成的外表面和/或内表面。因此可将多孔硅的表面改性以提供：硅烷表面；硅氧化物表面，其中通常可将多孔硅描述为被部分氧化；或可具有Si-O-C键和/或Si-C键的衍生化表面。

例如可通过染色蚀刻方法或阳极化方法，使用氢氟酸基溶液产生硅烷表面。可通过使硅颗粒经过化学氧化、光化学氧化或热氧化产生硅氧化物表面，例如在Properties of Porous Silicon(多孔硅的特性)(L.T.Canham编著，IEE 1997年)的5.3章中所描述。PCT/GB02/03731描述了多孔硅如何以多孔硅样品保留一些未氧化状态的多孔硅这样的方式被部分氧化，该专利的全部内容通过引用结合到本文中。例如，PCT/GB02/03731描述了如何在20％HF乙醇溶液中阳极化之后，在500℃时，在空气中通过热处理将阳极化的样品部分氧化以产生部分氧化的多孔硅样品。

在部分氧化之后，可将硅颗粒部分氧化，以具有相当于在约单层氧和厚度小于或等于约4.5nm的总氧化物之间，覆盖整个硅骨架的氧化物含量。多孔硅的氧与硅原子比在约0.04和2.0之间，和优选在0.60和1.5之间。氧化可发生在硅的孔内和/或外表面上。

衍生化多孔硅是至少在部分表面上具有共价键合单层的多孔硅。所述单层通常包含一种或多种有机基团，该有机基团通过氢硅烷化结合到多孔硅的至少部分表面。在PCT/GB00/01450中描述了衍生化多孔硅，该专利的内容通过引用而整体结合到本文中。PCT/GB00/01450描述了在Lewis酸存在时，使用例如氢硅烷化的方法使硅表面衍生化。在那种情况下，为了阻碍在表面的硅原子氧化进行衍生化，因此使硅稳定化。制备衍生化多孔硅的方法为技术人员已知，和例如由J.H.Song和M.J.Sailor在Inorg.Chem.，第21卷，第1-3期，第69-84页，1999年(Chemical Modification of Crystalline PorousSilicon Surfaces(结晶多孔硅表面的化学改性))描述。当需要增加硅的疏水性，因此降低它的润湿性时，可期望硅的衍生化。用一种或多种炔烃基团改性优选的衍生化表面。用乙炔气处理可获得炔烃衍生化的硅，如J.Salonen等，在Phys Stat.Solidi(a)，182，第123-126页，(2000年)″热碳化多孔硅表面的研究″和S.T.Lakshmikumar等，在Curr.Appl.Phys.3，第185-189页(2003年)中″通过乙炔低温光催化反应使多孔硅表面稳定化″所描述。

依照多孔硅的孔隙率性质可将多孔硅细分。微孔硅包含直径小于2nm的孔；中孔硅包含直径为2至50nm的孔；和大孔硅包含直径大于50nm的孔。依照本发明的硅研磨剂可包含微孔的或中孔的多孔硅。

获得期望硬度的硅研磨剂的一种便利方法是控制硅的孔隙率。

熟知控制多孔硅孔隙率的方法。微孔硅和中孔硅可用于本发明的口腔卫生组合物。选择使用哪种多孔硅，在某种程度上取决于是否期望使用多孔硅作为活性剂或非活性剂的控释载体。通常依照本发明的多孔硅研磨剂的BET表面积可为100至700m²/g，例如200至500m²/g。通过BET氮吸附方法测定BET表面积，如Brunauer等，J.Am.Chem.Soc，60，309，1938年所描述。使用加速的表面积和孔隙率测定分析仪(ASAP 2400)(可得自Micromeritics Instrument公司，Norcross，乔治亚30093)进行BET测量。在测量之前，在350℃时将样品在真空下脱气最少2小时。一般孔隙率为至少约30％体积，例如至少约40％体积，例如至少约50％体积，例如至少约70％体积，例如至少约75％体积，例如约80％体积，和高达约85％体积或90％体积。对于主要用作磨料，孔隙率通常为约30-70％体积，优选约50-70％体积。也可以共混一部分具有不同孔隙率范围的多孔硅。例如，为了提供组合物，该组合物除提供可接受的磨料特性之外也控制调味剂的释放速率，那么一部分多孔硅颗粒可具有显著不同的孔隙率。例如，在需要调味剂初始突释的情况下，那么显著比例的硅颗粒的孔隙率可最好为至少约75％体积，例如至少约80％体积，和高达约85％体积或90％体积。通常较高孔隙率的硅的比例将处于约5-60％体积的范围内。

用于本发明的硅的Mohs硬度通常等于或大于约2，和可小于或等于约5。优选Mohs硬度为3至4。熟知对应于Mohs硬度标度的试验，其中硬度定义为该材料对另一种材料施加刮擦的能力。该标度为从1至10，数字较高表明硬度增加。

测定硬度的另一种熟知的方法是Vickers硬度试验。该试验通过从金字塔形金刚石压头的载荷下，产生的压痕尺寸计算而测定材料的硬度。Vickers试验采用的压头为其对侧面在顶部成136°角的正方形基金字塔。以最高达约120kg-力的载荷将金刚石压入材料表面，借助于校准的显微镜例如游丝显微镜测定压痕的尺寸(通常不大于0.5mm)。用以下公式计算Vickers数(HV)：

HV＝1.854(F/D2)

其中F为施加的载荷(kg-力)，D2为压痕的面积(mm²)。用于本发明的硅的Vickers硬度为例如通常大于1GPa，例如1至4GPa。优选，Vickers硬度小于4GPa或3GPa，例如1至2GPa。

一些类型的硅，特别是中孔硅是可吸收性的。可吸收性硅是当浸入模拟体液溶液例如小肠液时，过一段时间会溶解的硅。在体内，可吸收性硅的副产物为硅酸。用于依照本发明的口腔卫生制剂的硅磨料是可吸收性的，可负载一种或多种释放到牙齿和其它口腔表面的活性剂和/或非活性剂。例如，使用这种方法以可控的方式可释放任何一种或多种防牙垢剂、调味剂、消毒剂或氟化物。特别优选消毒剂例如氯己定的释放。可设计多孔硅以控制活性剂和/或非活性剂的释放动力学。可通过控制孔径尺寸、孔隙率水平和硅颗粒粒度中的一个或多个参数来获得这种控释。

可以多种方式将要释放的试剂负载到硅上。例如，可将一种或多种试剂沉淀到硅颗粒的表面上、掺入多孔硅的孔中或与硅的表面结合或缔合。

可将要释放的试剂溶解或悬浮在合适的溶剂中，在产生的溶液中将硅颗粒温育一段合适的时间。去除溶剂会导致试剂沉淀到硅颗粒的表面上。然而，如果颗粒包含多孔硅，活性剂或非活性剂的溶液将通过毛细管作用渗入多孔硅的孔，在去除溶剂之后，试剂会存在于孔中。

在粉碎(例如研磨)、加工之前和/或之后，可将要释放的试剂负载到硅上。

存在于口腔卫生组合物，更特别是依照本发明的洁齿剂组合物中的磨料总量为约5-50％重量，优选为约20-40％重量。当洁齿剂组合物为牙粉时，那么磨料的量可高于和多达95％重量。磨料可包含除了依照本发明的硅研磨剂以外的磨料，或在洁齿剂组合物中硅研磨剂可组成所有的或基本上所有的磨料。

在依照本发明的口腔卫生组合物中使用硅也可赋予口腔卫生组合物以视觉上吸引人的外观，该视觉上吸引人的外观可包括闪光或闪烁外观。例如，PCT/GB01/03633描述了包含多层的镜(mirror)在皮肤病用组合物中的用途，该多层镜又包含一种或多种结晶硅、多孔硅、非晶硅和多晶硅，该专利的内容通过引用而整体结合到本文中。通过使用镜，反射不同波长的光，可实现组合物的特定色彩。这可通过在低孔隙率层和高孔隙率层之间，改变含多孔硅的相邻层的孔隙率来实现。通常低孔隙率层的孔隙率可为最高达约65％体积，例如约25％体积至65％体积，高孔隙率层的孔隙率为至少约60％体积，例如约60％体积至95％体积。每层可包含大于10层或大于100层，或大于200层或大于或等于400层。形成镜的每一层具有与其相邻的一个或多个层不同的折射率，以使相连接的层形成Bragg层叠镜。特别是，可将闪光或闪烁外观应用到凝胶剂，通常本质上半透明的那些凝胶剂。

生物活性

生物活性材料与活组织高度相容，通过引起特定的生物反应能够与组织形成结合。生物活性材料也可称为表面活性生物材料。生物活性硅包含纳米结构，这样的纳米结构包括：(i)微孔硅、中孔硅，其中任一种都可为单晶硅、多晶硅或非晶硅；(ii)具有纳米尺寸颗粒的多晶硅；(iii)可为无定形的或结晶的硅纳米颗粒。优选，对于用作生物活性材料，所述硅研磨剂是多微孔的。

虽然不希望受特定的理论束缚，但相信依照本发明生物活性硅的使用在原位产生硅酸，所述硅酸促进牙齿再矿化。生物活性硅可包含另外的组分例如钙和/或磷酸盐和/或氟化物源，以辅助例如再矿化过程。这包括表面下牙釉质的再矿化和/或牙质中的矿化小管，因此抵制齿龋和/或超敏反应。本领域熟知合适的钙、磷酸盐和氟化物化合物。可存在至少约10ppm的钙离子，上限为约35,000ppm。磷酸根离子的浓度可通常为约250至40,000ppm。

洁齿剂组合物

当用于本文时，″洁齿剂组合物″包括牙膏、牙粉、预防打磨膏(prophylaxis paste)、锭剂、糖锭剂、夹心糖(bon-bon)、树胶或口凝胶。口凝胶可为适用于多级变白系统的类型。其中依照本发明使用了微粒硅磨料的洁齿剂组合物将包含普通技术人员熟知的成分；这些成分可广泛地表征为活性剂和非活性剂。活性剂包括防龋剂例如氟化物、抗菌剂、减感剂、防牙垢剂(或防牙结石剂)和增白剂。非活性成分一般包括水(以使能够形成水相)、清洁剂、表面活性剂或发泡剂、增稠剂或胶凝剂、粘合剂、增效剂、保留水分的湿润剂、调味剂、甜味剂和着色剂、防腐剂和任选除本发明的硅磨料之外的用于清洁和抛光的其它磨料。

水相

所述洁齿剂组合物通常包含水相，该水相包含湿润剂。水的量可占约1％至约90％重量，优选约10％至约60％重量。优选水是去离子水，不含有机杂质。

可使用用于洁齿剂组合物的任何已知的湿润剂。合适的实例包括山梨糖醇、甘油、木糖醇、丙二醇。湿润剂的量通常占洁齿剂组合物约5％至85％重量。

防龋剂

依照本发明的洁齿剂组合物可包含防龋剂，例如氟离子源。氟离子源应足以供应约25ppm至5000ppm的氟离子，例如约525至1450ppm。防龋剂的合适实例包括一种或多种无机盐例如可溶性碱金属盐，包括氟化钠、氟化钾、氟硅酸铵、氟硅酸钠、一氟磷酸钠和锡的氟化物例如氟化亚锡。

防牙垢剂

任何已知的防牙垢剂均可用于依照本发明的洁齿剂组合物。防牙垢剂的合适的实例包括焦磷酸盐，例如二碱金属焦磷酸盐或四碱金属焦磷酸盐、长链多磷酸盐例如六偏磷酸钠和环磷酸盐例如三偏磷酸钠。这些防牙垢剂包括在洁齿剂组合物中，浓度为约1％至约5％重量。

抗菌剂

任何已知的抗菌剂均可用于本发明的组合物。例如，这些抗菌剂包括非阳离子抗菌剂例如卤代二苯醚，优选的实例为三氯生(2，4，4′-三氯-2′-羟基二苯醚)。抗菌剂的量可占洁齿剂组合物约0.1％至1.0％重量，例如约0.3％重量。

其它研磨剂

在依照本发明的洁齿剂组合物的制备中，微粒硅可作为单独的磨料使用或与其它已知的洁齿剂磨料或抛光剂组合使用。市购磨料可与硅组合使用，并包括二氧化硅、硅酸铝、煅烧的氧化铝、偏磷酸钠、偏磷酸钾、碳酸钙、磷酸钙例如磷酸三钙和脱水磷酸二钙、硅酸铝、膨润土或其它含硅材料或其组合。

调味剂

本发明的洁齿剂组合物也可包含调味剂。合适的实例包括精油例如留兰香油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁香油、鼠尾草油、桉树油、牛至油、肉桂油、柠檬油、酸橙油、葡萄柚油和橙油。其它的实例包括调味的醛、酯和醇。进一步的实例包括薄荷醇、香芹酮和茴香脑。

增稠剂

增稠剂的量可占洁齿剂组合物约0.1％至约10％重量，优选约0.5％至约4％重量。

用于本发明组合物的增稠剂包括天然的和合成的树胶和胶体，其实例包括黄原胶、角叉菜胶、羧甲基纤维素钠、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基丙基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素。合适的增稠剂也包括无机增稠剂例如无定形二氧化硅化合物，包括胶体二氧化硅化合物。

表面活性剂

可将表面活性剂用于本发明的组合物，以实现增强预防作用和使洁齿剂组合物在化妆上更可接受。表面活性剂的量通常占依照本发明的洁齿剂组合物约0.1％至约5％重量，优选约0.5％至约2％重量。依照本发明的洁齿剂组合物可包含一种或多种表面活性剂，该表面活性剂可选自阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂。表面活性剂优选为清洁剂材料，该清洁剂材料赋予组合物以清洁和发泡的性质。表面活性剂的合适实例为普通技术人员熟知，并包括高级脂肪酸甘油单酯单硫酸酯的水溶性盐，例如氢化椰子油脂肪酸的单硫酸化甘油单酯的钠盐；高级烷基硫酸盐例如月桂基硫酸钠；烷基芳基磺酸盐例如十二烷基苯磺酸钠；高级烷基磺基乙酸盐，月桂基磺基乙酸钠；1，2-二羟基丙磺酸盐的高级脂肪酸酯；和低级脂族氨基羧酸化合物的基本上饱和的高级脂肪酰胺，例如在脂肪酸、烷基或酰基中具有12至16个碳的那些化合物。进一步的实例包括N-月桂酰基肌氨酸以及N-月桂酰基肌氨酸、N-肉豆蔻酰基肌氨酸或N-棕榈酰基肌氨酸的钠盐、钾盐和乙醇胺盐。

增效剂

一种或多种在洁齿剂组合物中用作任何抗菌剂、防牙垢剂或其它活性剂的增效剂也可包括在洁齿剂组合物中。合适的增效剂的实例包括合成的阴离子多羧酸盐。可以下列形式使用这样的阴离子多羧酸盐：它们的游离酸或部分中和的或更优选完全中和的水溶性碱金属(例如钾和优选钠)盐或铵盐。优选为马来酸酐或马来酸与另一种可聚合烯属不饱和单体的1∶4至4∶1共聚物，优选甲基乙烯基醚/马来酸酐的分子量(M.W.)为约30,000至约1,800,000。

当存在时，以有效获得对洁齿剂组合物中任何抗菌剂、防牙垢剂或其它活性剂功效的期望增强作用的量，使用增效剂例如阴离子多羧酸盐。一般阴离子多羧酸盐占洁齿剂组合物约0.05％重量至约4％重量，优选约0.5％重量至约2.5％重量。

其它组分

可将各种其它材料掺入本发明的洁齿剂组合物中，包括：防腐剂；聚硅氧烷；减感剂，例如硝酸钾；增白剂，例如过氧化氢、过氧化钙和过氧化脲；和叶绿素化合物。一些牙膏包括碳酸氢盐以降低牙菌斑的酸度。当存在时，以对期望的性质和特性基本上不产生不利影响的量，将这些添加剂掺入洁齿剂组合物中。

洁齿剂组合物的制备

制备依照本发明的洁齿剂组合物的合适方法包括真空下使用高剪切混合系统。一般洁齿剂的制备为本领域所熟知。美国专利3980767、美国专利3996863、美国专利4358437和美国专利4328205描述了制备洁齿剂组合物的合适的方法，这些专利的内容通过引用而整体结合到本文中。

例如，为了制备依照本发明的典型洁齿剂组合物，可在搅拌下在常规混合器中，将湿润剂分散于水中。将有机增稠剂与湿润剂的分散体以及以下的组分混合：任何增效剂；任何盐，包括防龋剂例如氟化钠；和任何甜味剂。搅拌产生的混合物直到形成均匀的凝胶相。可将一种或多种颜料例如二氧化钛与凝胶相，以及用来调节pH需要的任何酸或碱混合。将这些成分混合直到获得同质相。然后将混合物转移至高速/真空搅拌机，其中可将另外的增稠剂和表面活性剂成分与混合物组合。可将任何磨料包括硅磨料与混合物，以及用于组合物的其它磨料组合。可将任何不溶于水的抗菌剂例如三氯生溶解于包括在洁齿剂组合物中的调味油中，将所产生的溶液以及表面活性剂与混合物组合，然后在约20至50mmHg的真空下，将该组合物高速混合约5至30分钟。产生的产物通常为均匀的、半固体可挤出糊或凝胶物。

洁齿剂组合物的pH通常使硅在相当长的时期内，不会溶于组合物中，并因此提供可接受的有效期。洁齿剂组合物的pH通常小于或等于约9，优选特别是对于不是粉末例如牙膏的组合物，pH小于或等于约7。pH的下限通常可为约3.5或约4。特别是当洁齿剂组合物为凝胶例如用于多级变白系统的那些凝胶时，pH可为约3.5或约4。

依照美国牙科协会推荐的方法，通过测得的放射性牙质磨损(RDA)值，可测定包含硅研磨剂的本发明洁齿剂组合物的磨蚀度，如Hefferren，J.Dental Research，第55卷(第4期)，第563-573页，(1976年)和美国专利4,340,583、美国专利4,420,312和美国专利4,421,527中所述，其内容通过引用而整体结合到本文中。在该方法中，用中子流照射萃取的人牙，并使萃取的人牙经过标准洗刷规范。将从牙根的牙质去除的放射性磷32用作所测试的洁齿剂的磨损指标。也测定在15ml的0.5％羧甲基纤维素钠水溶液中包含10g焦磷酸钙的参照浆液，任意地将该混合物的RDA取作100。将要测试的洁齿剂组合物制备成与焦磷酸盐同样浓度的悬浮液，并经过同样的洗刷规范。依照本发明的洁齿剂组合物的RDA可处于约10至150范围内，优选小于约100和最优选小于约70。

本发明洁齿剂组合物的表层清洁比例(PCR)是洁齿剂清洁特性的衡量指标，一般为约20至150，优选大于约50。

可通过Stookey等，J.Dental Research，第61卷(第11期)，第1236-9页，(1982年)描述的试验，测定PCR清洁值。通过将包埋在树脂中的10mm²牛釉质样品染色，来体外评估清洁作用，该树脂用酸蚀刻以加快染色的积累和粘附。用培养液来实现染色，该培养液通过以下方法制备：将茶叶、咖啡和细磨的胃粘蛋白，溶解于包含24小时藤黄八叠球菌turtox培养物的灭菌胰胨豆胨培养液中。在染色之后，将样品安装在装备了软尼龙牙刷的V-8交叉洗刷机上，在釉质表面上调节至150g张力。然后用要测试的洁齿剂组合物和焦磷酸钙标准品刷样品，该焦磷酸钙标准品在50ml的0.5％羧甲基纤维素钠水溶液中包含10g的焦磷酸钙。用由在40g去离子水中的25g牙膏组成的洁齿剂浆液刷样品400次(strokes)。用Pennwalt轻石粉清洗样品，直到染色被去除。为了测定在刷前和后样品的颜色，使用Minolta色度计使用标准Commission Internationale de I′Eclairage(CIE)L^*a^*b^*标度，进行反射比的测量。

以PCR/RDA的比率度量依照本发明的洁齿剂组合物的清洁效率，其可处于约0.5至约2.0范围内，优选大于约1.0，和更优选大于约1.5。

附图简述

现在将参考附图，仅作为实例而非限制性描述本发明的实施方案，其中：

图1a为用未改进的市购牙膏刷后，人前磨牙粗糙牙冠区域的SEM图象(300×)；

图1b为显示于图1a中区域的EDX图谱(15keV光束，放大300倍)；

图1c为聚焦到图1a中圆形颗粒之一上的EDX图谱(15keV光束，放大37000倍)；

图2为显示于图1a中相同牙冠的高度多孔区域的SEM图象(500×)；

图3a为用依照本发明的牙膏刷后，人牙齿粗糙区域的SEM图象(300×)；

图3b为显示于图3a中区域的EDX图谱(15keV光束，放大300倍)；

图3c为显示于图3a中角形颗粒的SEM图象(4,500×)；

图3d为与无孔二氧化硅标准品相比，显示于图3c中颗粒的EDX图谱(5keV光束，放大23000倍)；

图4a为暴露于未处理块硅粉末溶液中的人牙釉质多孔化部分的SEM图象(1000×)；

图4b为显示于图4a中区域的EDX图谱(5keV光束，放大17000倍)；

图4c为暴露于经HF处理的块硅粉末溶液中的人牙齿相对光滑区域的SEM图象(330×)；

图4d为图4c中的SEM图象，但放大2000×；

图5为在16℃和24℃时，保留在中孔硅样品中的油(％)对时间(min)的图。

实施例

现在将参考以下的实施例，仅作为实例来描述本发明的实施方案。

实施例1：在洁齿剂组合物中的化学稳定性

将涂有中孔硅层(650nm厚，70％体积的孔隙率)的块硅晶片切成片段，在18℃时将该片段的一半浸入pH为6.1、6.7和9.1的牙膏中，持续两天。结果表明，中孔硅在pH为6.1的牙膏中最稳定，在pH为9.1的牙膏中稳定最差。在pH 6.1时，几乎没有或没有发生中孔硅的氧化和/或侵蚀。

实施例2：在人唾液中的化学稳定性

在早上，从年龄在20和50之间的10个健康成人志愿者收集人唾液。每个志愿者用自来水漱口，吞咽，等待约30秒钟，然后将唾液吐入收集容器中。在26℃时，合并液体的pH为7.5+/-0.1。然后将含0.63μm+/-0.02μm厚的中孔(约69％体积)硅层的晶片片段在2ml唾液等分试样中，在37℃时温育从20分钟至5小时范围的时间。为了测定片段厚度的变化，在暴露于唾液之后，拍摄中孔层的横截面SEM图象。在20分钟之后，厚度减小至0.61μm；在2小时之后，厚度减小至0.59μm；在5小时之后，厚度减小至0.58μm。

实施例3：粘附至口腔表面

选取20-24mm长的人前磨牙，用有和没有10％重量的中孔硅闪光颗粒的ColgateTotal牙膏(使用之前pH为6.7)刷该前磨牙1分钟。由完全多孔硅膜制备这些颗粒。通过在甲醇/40％重量的HF(1∶1体积)的电解质中将5-15毫欧姆硅晶片阳极化而制作所述膜。在计算机控制下，在20mA/cm^-2(9秒周期)和125mA/cm^-2(4.5秒周期)之间调节电流强度，在其间有1秒周期不施加电流。重复一百次，产生已调节孔隙率的鲜明有色分层结构。通过施加最后的电流脉冲165mA/cm^-2持续30秒完成膜从下面的无孔晶片上的分离。然后通过使用研棒和研钵将风干的膜机械压碎成为闪光粉末，随后无需进行分类或筛分即可使用。在将牙齿表面用水冲洗5分钟后，进行手工刷。图1a显示在用未改进的牙膏刷后牙冠表面粗糙区域的300×图象。有低密度的圆形水合二氧化硅颗粒存在于釉质表面上。图1b中的相关EDX图谱(15keV光束，放大300倍)，显示Si弱峰和磷酸钙主峰，这是羟基磷灰石的特征峰。图1c显示聚焦在图1a中圆形颗粒之一上的EDX图谱(15keV光束，放大37000倍)；图2显示相同牙冠的高度多孔区域，其中显示有在刷后部分包埋在釉质孔的较高密度二氧化硅颗粒。图3a显示经过相似的刷，但这次用改进的牙膏，不同牙齿粗糙区域的300×图象。然后冲洗，在水冲洗后的釉质表面上，圆形颗粒和角形颗粒仍然明显。当与图1a相比时，图3b显示的相关EDX图谱(15keV光束，放大300倍)表明存在显著较高水平的硅。图3c显示来自图3a的角形颗粒的4,500×图象。它的角形与它是断裂的多孔硅相一致。图3d中的相关EDX图谱(5keV光束，放大23000倍)表明多孔硅颗粒被重度氧化和/或水合。图3d中的″角形颗粒″图谱，由于Si和O的存在而显示主峰，由于C、Na和Cl的存在而显示次峰(在″SiO₂标准品″图谱中不明显)。

实施例4：粘附至口腔表面(表面化学)

测试含和不含天然氧化物表面的冶金级无孔块硅颗粒粘附到口腔表面的能力。联合使用Malvern Instruments Mastersizer 2000与HydroG散射装置和应用Mle散射理论的5.22版软件，来测定粒度分布。体积加权的平均颗粒直径为24μm，d₁₀为2.6μm(即10％体积的颗粒具有小于2.6μm的直径)和d₉₀为56μm。检测小至0.2μm和大至150μm的颗粒。微粉化的冶金级硅样品在HF和乙醇的1∶1体积的混合物中蚀刻15分钟。过滤之后，粉末在Shel Lab真空烘箱中在32℃干燥过夜。将两批100mg作为标准的(即未处理的)块硅粉末和HF处理的块硅粉末分别加入到2ml新鲜的人唾液等分试样中。然后将人前磨牙浸入到两个搅拌下的溶液中，持续10分钟。在取出之后，将牙齿冲洗5秒钟。图4a显示暴露于作为标准的、未处理的粉末溶液中的釉质多孔化部分的1000×图象。图4b中的相关EDX图谱(5keV光束，放大17000倍)说明该颗粒在本质上是无孔的，因为氧信号弱。图4c显示暴露于HF处理的粉末中的牙齿相对光滑区域的330×图象。有较少的微粒粘附，但图4d中的较高放大倍数的图象显示亚微颗粒基本上均匀的覆盖。相关EDX图谱显示硅信号和氧信号弱。

实施例5：调味剂的控释

将涂有中孔层(10.9μm厚)的块硅晶片片段负载薄荷油，在16℃和24℃时，随着挥发性油慢慢地从孔中蒸发，使用重量分析技术监测它的重量。Brumhead等在Electrochimica Acta，第38卷，第191-197页，(1993年)″阳极化的硅中孔成核和增长的重量分析″中描述了合适的重量分析技术。对来源于140厚度和74％孔隙率的硅膜的中孔颗粒进行了比较。结果显示于图5。在进一步的实验中，机械筛分高孔隙率(82％体积)的中孔硅颗粒，以使颗粒直径为75-100μm。对抛光的硅晶片，使用具有硬级尼龙刷的商品牙刷，用力刷这些颗粒。在刷后，大多数颗粒的直径小于50μm，相当比例颗粒的直径低于15μm。

Claims

1.一种口腔卫生组合物，所述组合物包含微粒硅研磨剂。

2.权利要求1的口腔卫生组合物，其中所述硅选自一种或多种以下的硅：非晶硅；单晶硅；和多晶硅。

3.权利要求1或2的口腔卫生组合物，其中所述硅为多孔硅。

4.权利要求3的口腔卫生组合物，其中所述多孔硅的BET表面积为100-700m²/g。

5.权利要求4的口腔卫生组合物，其中所述多孔硅的BET表面积为200-500m²/g。

6.权利要求3-5中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅为微孔硅或中孔硅。

7.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅为可吸收性硅。

8.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅的纯度为约96-99.9％。

9.权利要求3-8中任一项的口腔卫生组合物，其中所述多孔硅包含表面改性的多孔硅或基本上由表面改性的多孔硅组成。

10.权利要求9的口腔卫生组合物，其中所述表面改性的多孔硅包含或基本上由一种或多种以下的多孔硅组成：衍生化多孔硅、部分氧化的多孔硅、具有硅烷表面的改性多孔硅。

11.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅研磨剂的平均粒度(d₅₀)为约1-100μm。

12.权利要求11的口腔卫生组合物，其中d₅₀为约10-50μm。

13.权利要求12的口腔卫生组合物，其中d₅₀为约30μm。

14.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述微粒硅研磨剂的Vickers硬度为约1-4GPa。

15.权利要求14的口腔卫生组合物，其中所述Vickers硬度为约1-2GPa。

16.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅研磨剂负载用于释放到牙齿和/或其它口腔表面的至少一种活性和/或非活性成分。

17.权利要求16的口腔卫生组合物，其中所述活性和/或非活性成分选自任何一种或多种以下的成分：防牙垢剂、调味剂、消毒剂、防龋剂。

18.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述微粒硅研磨剂的量占该口腔卫生组合物约5-50％重量。

19.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅研磨剂包含生物活性硅。

20.权利要求19的口腔卫生组合物，其中所述生物活性硅负载钙和/或磷酸盐。

21.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，所述口腔卫生组合物为洁齿剂组合物。

22.权利要求21的口腔卫生组合物，其中所述洁齿剂组合物选自牙膏、牙粉、预防打磨膏、锭剂、糖锭剂、夹心糖、树胶或口凝胶。

23.权利要求22的口腔卫生组合物，所述口腔卫生组合物为牙膏。

24.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中所述硅研磨剂至少部分以镜的形式存在，各镜包含多个层，和其中每层包含多孔硅。

25.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，所述口腔卫生组合物的pH小于或等于约7。

26.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，所述口腔卫生组合物的RDA为约10-150。

27.权利要求26的口腔卫生组合物，其中所述RDA小于约100。

28.前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物，其中PCR为约20-150。

29.权利要求28的口腔卫生组合物，其中所述PCR大于约50。

30.一种制备前述权利要求中任一项的口腔卫生组合物的方法，所述方法包括将微粒硅研磨剂和所述口腔卫生组合物的其它组分共混。

31.权利要求30的制备方法，其中所述其它组分选自一种或多种以下的组分：水、湿润剂、防龋剂、防牙垢剂、抗菌剂、其它研磨剂、调味剂、增稠剂、表面活性剂、增效剂、防腐剂、聚硅氧烷、减感剂、增白剂、酸度调节剂、颜料。

32.一种减少染色和/或牙菌斑和/或齿龈炎的方法，所述方法包括将安全和有效量的权利要求1-29中任一项的口腔卫生组合物施用至牙齿和其它口腔表面。

33.权利要求1-29中任一项的组合物在制备药用口腔卫生组合物中的用途，所述药用口腔卫生组合物用于减少牙菌斑和/或减少或抑制齿龈炎。

34.一种减少染色的化妆方法，所述方法包括将安全和有效量的权利要求1-29中任一项的组合物施用至牙齿和其它口腔表面。

35.权利要求1-29中任一项的口腔卫生组合物，所述组合物用于牙菌斑和/或齿龈炎的治疗和/或预防。