CN101232862B - 牙齿增白用牙膏组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牙齿增白用牙膏组合物，即具有牙齿增白效果的牙膏组合物，更具体来说，本发明涉及一种包含过氧化氢和二氧化硅的牙膏组合物，所述过氧化氢用作为了增白效果而释放氧自由基的过氧化物，所述二氧化硅的金属离子含量较低，从而克服由于过氧化物的降解而释放出氧自由基所造成的长期贮存方面的困难以及不令人满意的牙齿增白效果，过氧化物的降解是由组合物中的其他成分释放出的金属离子造成的。本发明的牙膏组合物在贮存过程中不释放氧自由基，并因此具有优异的保存性和持续的牙齿增白效果。

Description

牙齿增白用牙膏组合物

技术领域

本发明涉及一种具有优异的牙齿增白效果和保存性的牙膏组合物，更具体来说，本发明涉及一种包含过氧化氢和纯化的二氧化硅的牙齿增白用牙膏组合物，所述过氧化氢作为与牙齿接触时能容易地被降解并释放出氧自由基的过氧化物，作为研磨剂的所述纯化的二氧化硅基本上不含金属离子。 

背景技术

通常将牙齿颜色改变分为内源性牙齿颜色改变和外源性牙齿颜色改变，内源性牙齿颜色改变是由于牙齿神经损伤、老化或诸如四环素等抗生素的过量服用，外源性牙齿颜色改变是由于烟草的烟碱或焦油、咖啡、茶等剩余物沉积在牙齿表面。 

为了增白并防止牙齿颜色改变，长期以来牙齿增白剂已为众人所知。市场上大多数的牙齿增白剂包含作为释放氧自由基的过氧化物的过氧化氢或过氧化脲。 

众所周知，过氧化物具有优异的牙齿增白效果。然而，过氧化物具有与其他牙膏成分相容性差以及长期贮存稳定性低的问题。 

研磨剂以简单的物理方式摩擦牙齿表面，从而使其洁白光滑。但是，反复摩擦导致牙齿的过度磨损，造成齿颈部磨损。而且，通常使用的研磨剂包含杂质、大量的包括铁(III)离子在内的过渡金属离子。大量的包括铁(III)离子在内的过渡金属离子作为催化剂降解包括过氧化氢在内的过氧化物。因此，过氧化物被迅速降解，并在牙膏产品中产生气体，因而在贮存和销售过程中含研磨剂的牙膏具有胀管和制剂离析的问题。 

为了克服上述问题，美国专利第5,085,853号公开了一种具有双室分配器的专门的牙膏容器，其中含有过氧化氢的凝胶和含有碳酸氢钠的牙 膏制剂被保存在分离的隔室内，当使用时再混合。设计这种专门的牙膏容器是为了以相互隔离的形式保存氧自由基供体和活化氧自由基供体的金属离子。然而，由于辅助物和设备的高成本、因容器体积增加而导致的不便以及两次填充成分的困难，这种容器的使用受到了限制。 

过氧化氢的胶囊化是一个可选方案。即，牙膏中含有胶囊化的过氧化氢，以防止过氧化氢与牙膏中的不相容成分反应，并且当胶囊因刷牙的物理冲击而破裂时，过氧化氢从破裂的胶囊中被释放出来。美国专利第4,980,154号公开了一种将胶囊化的过氧化氢用于牙膏的方法，其中所述胶囊是由乙基纤维素和已知为C-10的埃波纶(epolene)蜡制备的。然而，这种方法有这样的问题：除非被包衣(被胶囊化)的过氧化物在口腔内能迅速降解，否则过氧化物的效果下降；由于在现有技术下将过氧化氢完全封装几乎是不可能的，所以无法确保其随时间推移的稳定性。 

为了解决含有作为牙齿增白剂的过氧化物的增白牙膏组合物的上述问题，并通过抑制过氧化物的降解以防止氧自由基的释放而提供具有改善的保存性的增白牙膏组合物，本发明人进行了大量的研究。结果，本发明人制备了只含有与过氧化物相容的成分和纯化的研磨剂的牙齿增白用牙膏组合物。为了除去牙齿表面的残留物、牙斑和污染物，研磨剂是牙膏的基本成分。然而，常规研磨剂含有大量的金属杂质。因此，本发明的牙齿增白用牙膏组合物包含纯化的二氧化硅(即，经分离纯化步骤纯化的二氧化硅)，从而从根本上防止过氧化物的降解并因此具有改善的保存性。 

发明内容

[技术问题] 

本发明的目的是通过采用纯化的二氧化硅而提供具有改善的保存性和稳定性的牙齿增白用牙膏组合物。 

本发明的另一个目的是通过采用合适量的过氧化物而提供具有改善的增白效果以及保存性的牙齿增白用牙膏组合物。 

[技术方案] 

为了达到上述目的，本发明提供一种牙齿增白用牙膏组合物，其特征在于所述牙膏组合物中包含经纯化而含有30ppm以下的作为金属杂质的铁离子的研磨剂，从而防止过氧化物被降解。 

基于所述组合物的总重量，本发明的牙膏组合物含有1重量％～9重量％的作为增白剂的过氧化物和5重量％～20重量％的作为研磨剂的纯化二氧化硅。 

下面将具体描述本发明。 

本发明的牙膏组合物包含作为氧自由基供体的过氧化物，所述过氧化物是选自过氧化氢、过氧化脲、过氧化钙、过氧化焦磷酸钠或过碳酸钠中的一种或多种物质，基于所述组合物的总重量，作为过氧化氢，为0.3重量％～3.5重量％。此外，所述组合物含有5重量％～20重量％的作为研磨剂的纯化的二氧化硅。 

在作为增白用牙膏组合物中的增白剂的过氧化物中，过氧化氢具有pH为1.8～3.5的高酸性。因此在酸性pH下它是稳定的，但其氧化效果优于增白效果。相反，在碱性pH下，过氧化氢的增白效果优于氧化效果，但可能降解为水和氢气，使其难以长期保存。为了解决这个问题，可以加入稳定剂，可被用于过氧化物的稳定剂的实例包括超缩合磷酸盐(ultracondensed phosphate)、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、羟乙基纤维素和烷基羧酸盐(alkyl carboxylate)。 

克服上述问题的另一种方法是将过氧化氢与另一种过氧化物的混合物加入到增白牙膏组合物中，从而抑制过氧化氢的降解并改善增白效果。具体来说，重量比为1∶1～2∶1的过氧化氢与过碳酸钠的混合物可有效抑制过氧化氢的降解并改善增白效果。 

本发明中所使用的纯化二氧化硅可以根据任何常规方法制得，以从矿物类无机粉末中除去杂质。例如，可以通过诸如酸浸析等化学方法去除杂质从而纯化二氧化硅。酸浸析是不仅被广泛用于从金属矿物中回收有用金属的技术，而且是被广泛用于从金属表面去除锈和从非金属矿物中去除铁的技术。浸析法中所用的酸可分为无机酸和有机酸，但由于无机酸比有机酸具有更快的浸出速度和反应速度，所以优选的是无机酸， 因而在大多数情况下都使用无机酸。具体来说，将二氧化硅粉末浸入无机酸溶液中并搅拌，从而除去杂质。用纯净水洗涤所述溶液以去除残留杂质和酸溶液。将所得物在高温下干燥一定的时间，然后用粉碎机进行粉碎，从而制造出纯化的二氧化硅研磨剂。 

本发明中所用的纯化二氧化硅含有50ppm以下，更优选为30ppm以下的作为金属杂质的铁。所述二氧化硅粉末的粒径为6μm～11μm，且直径为53μm以上的颗粒的含量为0.1％以下，在刷牙的过程中气味清新而无沙砾感。如果铁含量高于50ppm，则不能得到满意的效果。 

用于本发明的牙膏的其他成分没有特别限定，但优选的是使用几乎不含杂质并与过氧化物高度相容的成分，所述成分包括诸如甘油和聚乙二醇等润湿剂，诸如非离子增稠剂等增稠剂，例如poloxamer 407、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮。此外，可以包括少量使用的添加剂，例如甜味剂、pH调节剂、防腐剂、着色剂、黏合剂、发泡剂和香味剂。也可包括防龋剂、防结石剂和其他药用成分中的单独一种或其两种以上的混合物。例如，糖精钠、阿斯巴甜和甜菊苷可用作甜味剂。磷酸、柠檬酸、磷酸钠、磷酸三钠和柠檬酸钠可用作pH调节剂。对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲酸钠可用作防腐剂。氟化钠或单氟磷酸钠可用作防龋剂。焦磷酸钠、焦磷酸钾、氯化锌和柠檬酸锌可用作防结石剂。氨基己酸、羟基铝酸尿囊素(allantoinhydroxyaluminate)、氯己啶(chlorohexidine)、醋酸维生素E和盐酸吡多辛中的单独一种或其两种以上的混合物可用作药用成分。诸如月桂基硫酸钠、N-月桂酰基肌氨酸钠、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油和山梨聚糖脂肪酸酯等阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的单独一种或其两种以上的混合物可用作发泡剂。薄荷油、留兰香油、薄荷醇、茴香脑和丁子香酚可以以混合物的形式用作香味剂。 

[有益效果] 

为了稳定用作增白剂的过氧化物，本发明的牙齿增白用牙膏采用纯化的二氧化硅，因此能稳定牙膏制剂中的过氧化氢，从而在牙膏的使用过程中保持过氧化氢的稳定，而没有氧自由基的降解，并提供优异的牙齿增白效果。 

具体实施方式

参考下述实施例和对比实施例对本发明进行更具体的解释，但不应将这些实施例解释为以任何方式限制本发明的范围。考虑到此公开内容，可以理解的是，本领域技术人员在不背离本发明精神的情况下可以做各种修改，这些修改也在本发明的范围内。 

[制备例1]纯化的二氧化硅的制备 

制备含0.5重量％盐酸的溶液，并以1∶4的重量比将二氧化硅(铁含量：140ppm)与所述溶液混合。然后，将混合物搅拌一小时，从而除去二氧化硅中所含的金属成分。将二氧化硅与盐酸溶液的混合物在1,500rpm离心分离5分钟以使二氧化硅沉淀。以1∶1的比例将沉淀的二氧化硅与纯净水混合，并将混合物搅拌10分钟以除去残留的金属成分。用纯净水重复洗涤3～4次。离心后，将沉淀的二氧化硅在105℃干燥3天，然后进行研磨以得到纯化的二氧化硅(铁含量：23ppm)。本发明所用的纯化的二氧化硅包含50ppm以下，更优选为30ppm以下的作为杂质的铁。 

为了分析铁的总含量，将样品进行下述预处理。将1g样品放入微波消解用容器中，向其中加入4ml硝酸和4ml氢氟酸。将混合物放置于室温中直至反应结束。将容器装配到微波消解装置中以进行样品的降解。样品降解完成后，将样品放置于室温中直至其冷却。样品完全冷却后，在过滤的同时将样品转移到50ml的烧瓶中，并向其中加入超纯水直到刻度线。将所得的溶液用作测试溶液。 

用AAS(原子吸收光谱)测定上述制备的样品和标准溶液中的铁含量。首先，将标定为1,000mg/kg Fe的标准溶液稀释，配制出至少三种不同浓度的标准溶液。用AAS测定标准溶液的光密度以制作校准曲线。用AAS测定测试溶液的光密度，从而测定出测试溶液中的Fe含量。 

[制备例2] 

根据常规方法用下述表1中所列的增白牙膏组成制备牙膏。如表1所示，配方1和3～6包含制备例1中所制备的纯化的二氧化硅，比较配方1包含未纯化的二氧化硅。 

[表1] 

成分	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5	配方6	比较配 方1
								Poloxamer 407	22	22	22	22	22	22	22
甘油	10	10	10	10	10	10	10
								锡酸钠	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
月桂基磺酸钠	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
								香味剂	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
糖精钠	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
								过氧化氢(35％)	2.15	2.15	2.15	2.15	2.15	2.15	2.15
过碳酸钠	-	-	-	-	-	0.50	-
								未纯化的二氧化硅(140ppm Fe)	-	-	-	-	-	-	10
纯化的二氧化硅(23ppm Fe)	10	-	5	20	30	10	-
								磷酸	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
纯净水	约100	约100	约100	约100	约100	约100	约100

[实验例1]产品稳定性的评价 

为了比较表1所列的各组合物的保存性，测定了过氧化氢的残留量以确定氧自由基的稳定性，并观察了保留在试管中的产物的状态。所得结果列于表2。 

测试方法

精确地取出2g样品并溶解在50ml的0.25mol/L的硫酸中。然后，将10ml异丙醇加入其中，从而形成混合物。用0.1mol/L的Ce(SO₄)₂·2(NH₄)₂SO₄溶液将所述混合物滴定至浅黄色，从而得到残留过氧化氢(H₂O₂：34.01)或其他过氧化物的过氧化氢的被还原量。 

1ml的0.1mol/L Ce(SO₄)₂·2(NH₄)₂SO₄溶液＝1.701mg H₂O₂

[表2] 

如表2所示，经证实，包含纯化的二氧化硅的配方1和3～6的牙膏以及既不包含纯化的二氧化硅也不包含未纯化的二氧化硅的配方2与比较配方1的牙膏相比具有更好的稳定性。 

[实验例2]磨损性的感官测试 

进行感官测试以评价配方1～6和比较配方1的牙膏的磨损性。 

具体来说，将配方1～6和比较配方1的牙膏涂在牙刷上，其中每个牙刷用1g唾液润湿，分给30个受试者。受试者刷牙3分钟。用水漱口五次后，让受试者根据5分等级评价磨损性。关于磨损性的感官测试结果列于表3中。 

[表3] 

磨损性指标(5分等  级)	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5	配方6	比较配方1
								刷牙后	2.9	1.1	2.3	3.4	4.8	2.8	2.8

评价基准：很强5，强4，中等3，弱2，很弱1 

如表3所示，不含研磨剂的配方2的牙膏显示出弱磨损性，而含30重量％的纯化的二氧化硅作为研磨剂的配方5的牙膏显示出很强的磨损性。因此，推断出研磨剂的含量优选为5重量％～20重量％。 

[实验例3]牙齿增白效果的体内测定 

为了调查本发明的牙膏的牙齿增白效果，选择150名健康的男性和女性作为受试者来测定使用牙膏前后的牙齿颜色。 

通过SHADEEYE-EX(SHOFU CO.LTD.，日本)来测量受试者原来的牙齿颜色。将SHADEEYE-EX末端垂直放置在位于近远中径(mesio-distaldiameter)中间、上颌左侧的中心门牙的颊颈区的上部2mm处的牙齿表面上，仔细照射该牙齿表面而不要照射出去，从而测定并收集基线值(第一标准值)。然后，让受试者用配方1～6和比较配方1的牙膏刷牙，每天三次，持续2个月。在实验期间，根据各自的饮食习惯摄取食物，但在测定牙齿颜色的当天，咖啡、可乐和烟草是禁止的。使用配方1～6和比较配方1的牙膏两个月后，测定了色度(第二测定值)。所得结果列于表4和表5中。 

[表4]使用本发明的牙膏两个月后的牙齿颜色变化 

	基线平均值	2个月后的平均值
			比较配方1	7.90	7.32
配方1	7.89	6.15
			配方6	7.87	6.14

[表5]使用本发明的牙膏两个月后的牙齿增白效果 

	变好	相同	变差
				比较配方1	18(36％)	32(64％)	0(0％)
配方1	34(68％)	16(32％)	0(0％)
				配方6	35(70％)	15(30％)	0(0％)

如表4和表5所示，与比较配方1的牙膏相比，配方1～6的牙膏显示出优异的牙齿增白效果，这是由于配方1～6中的过氧化氢更加稳定。 

[工业实用性] 

本发明提供一种包含过氧化氢和纯化的二氧化硅的牙齿增白用牙膏组合物，所述过氧化氢作为与牙齿接触时能容易地被降解并释放出氧自由基的过氧化物，作为研磨剂的所述纯化的二氧化硅基本上不含金属离子，从而使所述牙膏组合物具有优异的牙齿增白效果和保存性。 

Claims (5)

1.一种具有改善的保存性的增白牙膏组合物，其特征在于所述牙膏组合物基于所述组合物的总重量含有0.3重量％～3.5重量％的过氧化氢和5重量％～20重量％的纯化的二氧化硅，其中所述纯化的二氧化硅包含50ppm以下的铁(III)，其中用包含下述步骤的方法制备所述纯化的二氧化硅：a)通过搅拌将二氧化硅与0.5重量％的HCl溶液以1∶2～1∶6的重量比混合，并将所述混合物离心；b)通过搅拌将在步骤a)中沉淀出的二氧化硅与纯净水以1∶0.5～1∶8的重量比混合，并洗涤所述混合物；和c)将在步骤b)中沉淀出的二氧化硅干燥并研磨，从而得到纯化的二氧化硅。

2.如权利要求1所述的组合物，所述组合物包含选自由润湿剂、增稠剂、甜味剂、pH调节剂、防腐剂、着色剂、黏合剂、发泡剂、香味剂、防龋剂、防结石剂和药用成分所组成的组中的一种或多种成分。

3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于所述组合物包含过氧化氢稳定剂，所述过氧化氢稳定剂选自由超缩合磷酸盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、羟乙基纤维素和烷基羧酸盐组成的组。

4.如权利要求3所述的牙膏组合物，其中所述纯化的二氧化硅的平均粒径为6μm～11μm，并且具有0.1％以下的最大粒径为53μm以上的颗粒。

5.如权利要求4所述的组合物，其中将过氧化氢和过碳酸钠以1∶1～2∶1的重量比混合以改善牙齿增白效果。