CN101489521A - 制备用于口腔保健的易流动硝酸钾的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包含抗结块量的硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的易流动硝酸钾组合物。所述组合物用于口腔保健组合物，例如牙膏。所述组合物包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。所述口腔保健组合物包含口腔可接受的载体和硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的预制混合物。

Description

制备用于口腔保健的易流动硝酸钾的方法

发明背景

发明领域

本发明涉及包含抗结块量的磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的易流动硝酸钾组合物。所述组合物应用于口腔保健组合物，例如牙膏。

相关领域说明

本领域已知通过氢氧化钾和硝酸在水中的反应来制备硝酸钾。部分蒸发反应水，迫使所述物质在剩余母液中结晶。分离晶体，用三步法来干燥晶体，即通过真空、组合真空和60℃至70℃的热处理步骤，并在真空下将晶体冷却到低于30℃。

本领域存在的一个问题是存贮和载运硝酸钾晶体，因为它们在这样的贮存和载运过程中易于形成大的团块，导致消费者难以进行桶卸料操作。本领域已提出解决结块问题的方案。中国专利申请CN1467156教导了一种硝酸钾用防结块剂，其包含C₁₀-C₁₄烷基磺酸酯(1-90wt.％)、磷酸(1-75)和水(0-90)。通过在硝酸钾结晶之前加入抗结块剂、搅拌、将温度保持在60-100℃ 30-60分钟、冷却和结晶来制备所述抗结块硝酸钾。其优点是高性能、效果好、低成本和无环境污染。美国专利5,203,906(＝DE 68901948T2)涉及用于防止盐(例如硝酸钾)的固体沉降的抗结块组合物。SU585144、JP50104796和UD5286272教导了磷酸钾在含有硝酸钾的肥料中用作抗结块物质。

然而，这些目前工艺水平的抗结块方案并非一种克服硝酸钾的食品和药品应用的问题的选择，因为它们不符合欧洲药典和类似的世界规则。这样的符合是要求的，以将硝酸钾材料用于口腔保健应用，作为牙膏中的减敏剂。具体的要求是欧洲药典中所述的盐的中性pH性状。

现在发现，当硝酸钾与抗结块量的磷酸氢二钾和磷酸二氢钾混合时，可以保持易流动状态。也发现了，当根据本发明，用抗结块量的磷酸氢二钾和磷酸二氢钾预制硝酸钾时，口腔保健组合物例如牙膏具有更均匀分布的硝酸钾。所得的组合物满足欧洲药典的要求。

发明概述

本发明提供一种组合物，其包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。

本发明还提供一种口腔保健组合物，其包含口腔可接受的载体以及硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。

本发明进一步提供一种制备口腔保健组合物的方法，其包括将包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物的预制组合物与口腔可接受的载体组合。

本发明仍然进一步提供一种制备口腔保健组合物的方法，其包括将包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物的预制组合物与口腔可接受的载体组合。

发明描述

一种易流动、抗结块的硝酸钾组合物包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。所述组合物可以通过混合干燥的硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾而形成。

所述硝酸钾组分以约99wt.％或更多的量存在于所述组合物中。所述磷酸氢二钾组分通常以约0.13wt.％至约0.25wt.％的量存在于所述组合物中。所述磷酸二氢钾组分通常以约0.1wt.％至约0.19wt.％的量存在于所述组合物中。磷酸氢二钾和磷酸二氢钾必须与硝酸钾共存以达到中性pH。任何余量包括水。所述混合物的含水量为约0.0wt.％至约0.5wt.％。所述混合物总是具有中性pH值，因为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾形成缓冲剂，即便在加入一些酸或碱时，也能够将氢阳离子的浓度保持在同一水平。

本发明的口腔保健组合物包含口腔可接受的载体以及如上所述的硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。口腔可接受的载体通常包括水和/或乙醇，并且可以包括本领域已知的防龋剂、香料、甜味剂、抗微生物剂、表面活性剂、凝胶、乙醇、研磨剂、着色剂、防牙垢剂、防牙斑剂、抗结石剂、树胶、蜡、胶凝剂、湿润剂、抛光剂、稳定剂、防腐剂、氟化物离子(fluoride ion)源中的一种或多种。

在一种实施方案中，所述抗结块硝酸钾组合物可以所述口腔保健组合物重量的约0.25％至约10％、优选约2％至约10％、更优选约3％至约7％的量用于口腔保健组合物中。所述口腔保健组合物的水和/或乙醇含量可为约3至约80wt.％、更通常约3至约30wt.％，以得到乳脂状的、或者视觉上透明的或半透明的凝胶形式的牙膏。

适当的防龋剂不排他地包括各式各样的产生氟化物离子的物质，作为可溶氟化物的来源。适当的产生氟化物离子的物质的实例见于美国专利3,535,421和3,678,154。用于本发明的优选的氟化物离子源包括氟化钠、氟化亚锡、氟化钾、氟化亚锡钾、氟化铟、氟化锌、氟化铵、单氟磷酸钠和氯氟化亚锡及其混合物。特别优选氟化亚锡和氟化钠。优选地，所述口腔保健组合物具有约50ppm至10,000ppm、更优选约100至3000ppm的氟化物离子。

适当的增香剂包括冬青油、薄荷油、留兰香油、黄樟油、鼠尾草油、桉树油、马郁兰油、肉桂油、柠檬油、橙油和丁香油。优选地，所述口腔保健组合物中增香剂的量为约0.3wt.％至约1.2wt.％。

可用于所述口腔保健组合物的甜味剂包括蔗糖、糖精、右旋糖、乳糖、麦芽糖、左旋糖、天冬甜素、D-色氨酸(tryptopnan)、二氢查耳酮、乙酰舒泛和环己烷氨基磺酸钠。通常，用于所述口腔保健组合物的增香剂的量为约0.01wt.％至2wt.％，并且甜味剂的量为所述口腔保健组合物的重量的约0.05wt.％至约2wt.％。

常见的表面活性剂包括美国专利3,959,458和3,937,807更加全面地描述的类型的阴离子、非离子、阳离子、两性离子和两性表面活性剂。阴离子表面活性剂包括烷基具有10至18个碳原子的烷基硫酸酯的水溶性盐和具有10至18个碳原子的脂肪酸的磺化单酸甘油酯的水溶性盐。十二烷基硫酸钠和椰子单酸甘油酯磺酸钠是这种类型的阴离子表面活性剂的实例。也可以使用阴离子表面活性剂的混合物。可用于本发明的非离子型表面活性剂可以通过环氧烷基与有机疏水化合物的缩合而制备，所述有机疏水化合物在性质上可以是脂族的或烷芳族的。适当的非离子型表面活性剂的实例包括Pluronics、烷基酚的聚环氧乙烷缩合物、来自环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物的缩合的产物、脂族醇的环氧乙烷缩合物、长链叔胺氧化物、长链叔膦氧化物、长链二烷基亚砜和所述物质的混合物。可用于本发明口腔保健组合物的两性离子表面活性剂可以是脂族季铵、磷鎓和锍化合物的衍生物，其中脂族基可以是直链的或支链的，并且其中脂族取代基中的一个含有约8至18个碳原子，而一个含有阴离子水溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。可用于本发明的口腔保健组合物的阳离子表面活性剂可以是具有一条含有约8至约18个碳原子的长烷基链的季铵化合物，例如十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基氯化吡啶鎓；十六烷基三甲基溴化铵、二-异丁基苯氧基乙氧基乙基-二甲基苄基氯化铵、椰子烷基三甲基亚硝酸铵、十六烷基氟化吡啶鎓等。可用的季铵氟化物描述于美国专利3,535,421。可用于本发明的两性表面活性剂可以是脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中所述脂族基可以是直链或者支链的，并且其中所述脂族取代基中的一个含有约8至约18个碳原子，而一个含有阴离子水溶性基团，例如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或者膦酸根。所述表面活性剂可以所述口腔保健组合物总重量的0.1％至6％的量存在于本发明的口腔保健组合物中。

可用于本发明的实施中的凝结剂包括蜡和胶凝剂。适当的蜡是无毒的，并且硬度值为约0至约65(ASTM Test D1321-65)、优选约0至5。适当的蜡的实例包括巴西棕榈蜡、小烛树蜡、精炼褐煤蜡、蓖麻蜡、石蜡、不定形蜡和桂实蜡。优选的蜡的熔点在70℉以上。可用于本发明的具有这些性质的蜡披露于Soap & Chem.Specialties，33卷，141页(1957)。也参见Industrial Waxes，I和II卷，H.Bennett，ChemicalPublishing Co.，Inc.，New York，1963，讨论了蜡及其性质。

用于牙膏载体的胶凝剂是本领域公知的。这些通常是在水或水性介质中可溶或可膨胀的高分子聚合物(例如树胶或其他的增稠剂)。适当的胶凝剂或者增稠剂是形成稳定的、坚固的凝胶的那些，所述凝胶是无毒的，足够硬，从而在洁牙剂中混合或从牙膏管中挤出时经得起常规的剪切应力；足够易碎以在使用时分解成较小的粒子，不带给口不良印象；浅色的；在味道上无害；并且与牙膏成分相容。可用于形成颜料粒子的团块的胶凝剂包括羧甲基纤维素钠、黄蓍树胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、藻酸钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、角叉菜和其他多糖，聚乙烯基吡咯烷酮琼脂、木薯淀粉、微晶纤维素、复合硅酸铝镁和高分子量羧乙烯基聚合物。在本发明的实施中所用的增稠剂的量优选地足以赋予所述混合物糊状稠度、形体和非粘性，这是传统牙齿膏剂或者牙膏的特性。众所周知，牙膏可以从普通的可收缩的牙膏管中挤出，以形成相当的厚度(例如约3/8英寸)的带状物，如果静置，基本上在一分钟或更长时间保持其原始厚度(并且在牙刷毛的末端静置类似的时期也基本上不会穿透牙刷毛)；但是优选地在例如用手指轻触时基本上不提供对刷或者变形的阻力；并且其几乎没有黏着性，因为将手指从所述带状物拉开时，其不易形成线。所述增稠剂的比例通常为所述口腔保健组合物的约0.5至2％，例如约0.8至1.5％。

用于口腔保健组合物的可用的稳定剂包括磷酸二钙二水合物和焦磷酸钙。制备磷酸二钙二水合物及其稳定化的方法的说明参见美国专利3,169,096。另参见Balsam和Sagarin编辑的＂Cosmetic Science＂Vol.1pub.1972(Wiley Interscience)，477-479页。

所述口腔保健组合物的可用的防腐剂可以是苯甲酸钠、羟苯甲酸甲酯、羟苯甲酸丙酯、硝酸苯汞、亚硫酸氢钠、EDTA钙二钠、氯丁醇及其混合物，基于所述口腔保健组合物的总重量，防腐剂的量为约0.5至约15wt.％。

适当的抗微生物剂包括醇、甲醛制剂和释放甲醛的化合物、次氯化物(hypochloride)物质、碘制剂、水银制剂和酚类化合物例如卤化二苯醚、卤化水杨酰苯胺、安息香酸酯、卤化N-碳酰苯胺、苯酚及其类似物、单烷基，多烷基和芳烷基卤代酚、间苯二酚及其衍生物、双酚化合物；N¹-(4-氯苄基)-N⁵-(2，4-二氯苄基)缩二胍、对氯苯基缩二胍、4-氯二苯甲基缩二胍、4-氯二苯甲基脒基脲、N-3过氧化二月桂酰(laurox)丙基-N⁵-对氯苄基缩二胍、1-(月桂基二甲基铵)-8-(对氯苄基二甲基铵)辛烷二氯化物、5，6-二氯-2-胍基苯并咪唑、N¹-对氯苯基-N⁵-月桂基缩二胍、5-氨基-1，3-双(2-乙基己基)-5-甲基六氢嘧啶十六烷基吡啶鎓氯化物及其无毒酸加成盐，特别是氟化物和二氢氟化物。1，6-二(对氯苯基缩二胍己烷)是特别优选的。这些剂可以所述口腔保健组合物的约0.01至10wt.％的量使用。

所述口腔保健组合物可以含有着色剂，例如食品级颜料或者染料。颜料粒子必须是相当地颜色牢固的，即，必须在水存在时不浸出显著量的颜色。因此，在本发明的实施中，水溶性染料本身并非优选的。水溶性染料可用于制备不会淋色的颜料粒子。其他可用于制备有色口腔保健组合物的颜料粒子包括例如无毒的不溶于水的无机颜料，例如氧化铬绿、炭黑、群青蓝和群青粉红和氧化铁；染色的纤维素粒子，例如染色棉绒和染色木浆；以及通过在氧化铝上扩展的FD & C水溶性染料的钙盐或者铝盐制备的水不溶性染料色淀，例如FD&CGreen #1色淀、FD & C Blue #2色淀和FD & C Yellow#5色淀。颜料粒子平均粒度可以是约5至约490微米、优选10至约200微米。较大的粒子趋向于在口中感觉砂粒质的，并且陷入牙齿之间。例如可以通过使用校准的目镜通过显微测量来确定本文中所称的粒度。所述颜料粒子可以占所述口腔保健组合物总重量的约10％至约50％。优选，所述颜料的浓度为口腔保健组合物总重量的约30％至约50％。

本发明中构思使用的典型研磨剂或者抛光剂可以是不过度研磨牙齿的任何物质。这些可以是水溶性的物质，例如碳酸氢钠，或者不溶于水的物质，条件是它们不除去牙齿物质，而是从牙齿上除去牙釉质上的沉积物并抛光牙齿。这些包括例如碳酸氢钠、碳酸钙、偏磷酸钠、偏磷酸钾、正磷酸二钙二水合物、焦磷酸钙、磷酸三钙、聚偏磷酸钙、不可溶的聚偏磷酸钠、水合氧化铝、磷酸钙二水合物、无水磷酸二钙、正磷酸镁、磷酸三镁、三水合氧化铝、硅酸铝、硅酸锆、煅烧氧化铝、膨润土、硅胶、胶体二氧化硅、复合无定形碱金属铝硅酸盐及其混合物，和树脂质研磨材料，例如尿素和甲醛的微粒缩合产物，及其他，例如美国专利3,070,510中所披露。另外其他适当的抛光剂材料包括美国专利4,070,510中所述的微粒热固性树脂，例如三聚氰胺-甲醛、酚-醛和脲-醛、以及交联的聚环氧化物和聚酯。也可以使用研磨剂的混合物。各种类型的二氧化硅牙齿研磨剂可以提供优越的洁牙以及抛光性能而不会过度地研磨牙釉质的独特的益处。本发明所用的研磨抛光物质的平均粒度通常为约0.1至30微米、优选5-15微米。所述二氧化硅研磨剂可以是沉淀的二氧化硅或者硅胶，如美国专利3,538,230、3,862,307和4,340,583所描述的二氧化硅干凝胶。本发明中所述的组合物中的研磨剂的量为所述口腔保健组合物重量的约6％至约35％、优选约15％至约25％。

适当的防牙垢剂非排他性地包括碱金属多磷酸盐或者膦酰防牙垢剂。所述多磷酸盐可以是多种水溶性多磷酸盐，包括碱金属焦磷酸盐，例如焦磷酸四钾、焦磷酸三钠、焦磷酸二钾、焦磷酸四钠和焦磷酸二钠，优选钠盐。三聚磷酸盐及其他多磷酸盐例如六偏磷酸盐可以至少部分替代所述焦磷酸盐。焦磷酸盐被认为作为防牙垢剂是优异的，有助于使牙齿减敏。最优选的焦磷酸盐是焦磷酸四钠，然而至少可以部分地使用相应的焦磷酸四钾、或者焦磷酸三、二和单钠和钾。所述防牙垢剂可以是膦酰化合物，例如氮杂环烷-2，2-二膦酸、优选氮杂环庚烷-2，2-二膦酸、膦酰丙烷三羧酸、膦酰丁烷-1，2，4-三羧酸和乙烷二羟基二膦酸及其水溶性盐。所述防牙垢剂以防牙垢有效量应用，通常为所述口腔保健组合物重量的约0.1至10％，优选约0.8至7％。

适当的抗结石剂可以是已知的美国专利3,488,419中描述的含磷抗结石剂，例如乙烷-1-羟基-1，1-二膦酸二钠。适当的防牙斑剂包括双缩二胍化合物，例如cholorhexidine(1，6-双[N⁵-对氯苯基-N¹-缩二胍]己烷)、其可溶性和不溶性盐及相关物质，例如美国专利3,934,002和3,937,807中所述的1，2-双(N⁵-对三氟甲基苯基-N¹-缩二胍基)乙烷。

所述口腔保健组合物的湿润剂组分起到防止所述牙膏组合物在暴露于空气时硬化的作用。用于本发明的适当的湿润剂包括可食多元醇，例如甘油、山梨醇、木糖醇、丙三醇、聚乙二醇、丙二醇和聚丙二醇。所述聚乙二醇湿润剂的分子量的正常范围是200至1,000、优选400至600或者800，例如约600。所述湿润剂的含量通常为本发明的口腔保健组合物重量的约10％至约80％、优选约20％至约70％、更优选约30％至65％。

发现当用抗结块量的磷酸氢二钾和磷酸二氢钾预制硝酸钾时，所述口腔保健组合物例如牙膏具有更均匀分布的硝酸钾。

当本发明的口腔保健组合物为牙膏组合物的形式时，以常规的方式使用。将所述牙膏组合物或者其浆刷在牙齿表面上，随后冲洗去。在以常规的方式使用本发明的牙膏时，糊状物或者浆通常接触牙齿表面至少约30秒。更优选地，所述糊状物或者浆接触牙齿表面至少约60秒。

以下非限制性实施例用于说明本发明。

实施例

为制备4000kg易流动硝酸钾，将3900l 45wt.％的氢氧化钾溶液泵入含35001去离子水的容器。加入3500l 60％硝酸，同时保持温度低于85℃。将pH值调整到1-2之后，加入10l过氧化氢。使反应完成，同时搅拌所述溶液一小时。在下一步，用45％氢氧化钾溶液将pH调整到pH7-8。使用去离子水将所述溶液中硝酸钾含量调整到大约30％。所述溶液的温度为35-45℃，然后使用0.6微米膜滤器进行过滤。然后，通过使用真空并保持温度在50℃从所述溶液蒸发7000l水。蒸发残余水，达到温度低于25℃。然后使用离心机进一步降低含水量。通过在真空下转筒式干燥机中保持温度60-70℃干燥所述材料来达到最终的含水量。加入0.13wt.％K₂HPO₄和0.1wt.％KH₂PO₄。然后使用转筒式干燥机通过操作另外3小时来均匀化所述材料。通过5mm网筛将所述易流动材料填入袋中。

尽管已经参照优选实施方案具体显示并描述了本发明，本领域普通技术人员应容易理解，不偏离本发明的精神和范围，可以做出各种变化和修改。意图在于将权利要求解释为覆盖所披露的实施方案、如上所探讨的那些可选实施方案以及其所有等价实施方案。

Claims (21)

1.一种组合物，所述组合物包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。

2.权利要求1的组合物，所述组合物包含约99wt.％或更多的硝酸钾。

3.权利要求1的组合物，所述组合物包含约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾。

4.权利要求1的组合物，所述组合物包含约0.1wt.％至约0.19wt.％的磷酸二氢钾。

5.权利要求1的组合物，所述组合物包含约99wt.％或更多的硝酸钾、约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾和约0.1wt.％至约0.19wt.％的磷酸二氢钾。

6.一种口腔保健组合物，所述组合物包含口腔可接受的载体和硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。

7.权利要求6的口腔保健组合物，其中所述混合物包含所述混合物重量的约99wt.％或更多的硝酸钾。

8.权利要求6的口腔保健组合物，其中所述混合物包含所述混合物重量的约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾。

9.权利要求6的口腔保健组合物，其中所述混合物包含所述混合物重量的约0.1wt.％至约0.19wt.％的磷酸二氢钾。

10.权利要求6的口腔保健组合物，其中所述混合物包含所述混合物重量的约99wt.％或更多的硝酸钾、所述混合物重量的约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾和所述混合物重量的约0.1wt.％至约0.19

wt.％的磷酸二氢钾。

11.权利要求6的口腔保健组合物，其中所述口腔可接受的载体包括防龋剂、香料、甜味剂、抗微生物剂、表面活性剂、凝胶、碳酸氢钠、乙醇、研磨剂、增稠剂、防牙垢剂、树胶、碱金属羧甲基纤维素、胶凝剂、湿润剂、抛光剂、稳定剂、防腐剂、氟化物离子源和水溶性氟化物中的一种或多种。

12.权利要求6的口腔保健组合物，所述组合物为牙膏。

13.权利要求11的口腔保健组合物，所述组合物为牙膏。

14.一种用于制备组合物的方法，所述方法包括将硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾进行干混。

15.权利要求14的方法，所述方法包括混合约99wt.％或更多的硝酸钾。

16.权利要求14的方法，所述方法包括混合约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾。

17.权利要求14的方法，所述方法包括混合约0.1wt.％至约0.19wt.％的磷酸二氢钾。

18.权利要求15的方法，所述方法包括混合约99wt.％或更多的硝酸钾、约0.13wt.％至约0.25wt.％的磷酸氢二钾和约0.1wt.％至约0.19wt.％的磷酸二氢钾。

19.一种制备口腔保健组合物的方法，所述方法包括将包含硝酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物的预制组合物与口腔可接受的载体组合。

20.权利要求19的方法，其中所述口腔可接受的载体包括水、防龋剂、香料、甜味剂、抗微生物剂、表面活性剂、凝胶、乙醇、研磨剂、着色剂、防牙垢剂、防牙斑剂、抗结石剂、树胶、蜡、胶凝剂、湿润剂、抛光剂、稳定剂、防腐剂、氟化物离子源中的一种或多种。