CN102614090A

CN102614090A - 一种牙膏组合物

Info

Publication number: CN102614090A
Application number: CN2012101218743A
Authority: CN
Inventors: 陈崧
Original assignee: SUZHOU WEIDIKA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU WEIDIKA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明公开了一种牙膏组合物，包括研磨剂、增稠剂、保湿剂、粘接剂、表面活性剂、甜味剂、香料、防腐剂、水等，其特征在于， 还含有在可见光波长 400nm~800nm 辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质。本发明牙膏组合物对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用，适合光动力牙刷使用。

Description

一种牙膏组合物

技术领域

本发明涉及一种牙膏组合物，尤其是一种在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质的牙膏组合物。

背景技术

牙膏、牙粉是一种常见的日常生活用品，用来清洁口腔、美白牙齿或防止牙齿疾病。近年来随着人们生活水平的不断提高，健康意识也在不断的增强，对于口腔清洁用品也提出了更高的要求，除了清洁牙齿和预防牙齿疾病外，对于口腔的护理、保健功能及安全性也提出了更高的要求。因此开发，研制具有安全性、功能性的口腔保健清洁用品是发展的趋势。

从目前市面上的牙膏或牙粉的功能来看，通常是清洁牙齿、防止蛀牙、减少牙菌斑等一些功能，却没有“光物理、光化学”产生氧化还原反应促进牙齿美白、杀菌功能的牙膏、牙粉或各种型剂的口腔清洁用品。通俗的讲就是：通过各种波长的可见光对本发明所述的牙膏或牙粉进行照射，从而让牙膏或牙粉中的组合物发生“光物理、光化学”反应，促进牙齿的美白和对口腔中细菌进行杀灭的新科技仿生化保健美白牙膏或牙粉。

光动力美白牙齿技术在世界各国的美容医院，牙科诊所等医疗部门，得到广泛的使用。

牙齿美白的效果是明显的，相关医疗报道很多。本发明的目的是研制一款适合光动力牙刷使用的牙膏或牙粉。

发明内容

本发明目的是：提供一种含有在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质，适合光动力牙刷使用的牙膏组合物。

本发明的技术方案是：

一种牙膏组合物，包括研磨剂、增稠剂、保湿剂、粘接剂、表面活性剂、甜味剂、香料、防腐剂、水等，其特征在于，还含有在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质。

进一步的，所述在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质为染料敏化物键合敏化光催化剂。

进一步的，所述在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质仅为染料敏化物或者光催化剂。

进一步的，所述染料敏化物为过渡金属配位化合物、叶绿素、叶绿素衍生物、细菌叶绿素、细菌叶绿素衍生物、人工叶绿素、花青素、类胡萝卜素、花色素苷、花色素、叶黄素、香兰素、曙红、玫瑰红、赤鲜红、硫因、酞菁和菁类系列、卟啉或金属卟啉类化合物、钌的吡啶类络合物、细胞色素P450等至少其中的1种或2种以上的化合物，优选为叶绿素或叶绿素衍生物和叶黄素的混合物。

叶绿素或其衍生物可举例叶绿素铜钠盐、叶绿素铁钠盐、叶绿素铜钾盐、叶绿素锌钠盐、叶绿素镁钠盐、叶绿素铜钾钠盐等。优选叶绿素或其衍生物和叶黄素的混合物，因它们相混合后，蓝光区吸附更好，适合光动力牙刷进行光催化。

进一步的，所述光催化剂为半导体氧化物、硫化物、偶氮化合物、羰基化合物、氯化物、感光色素等至少其中的1种或2种以上的化合物；优选为半导体氧化物。

进一步的，所述半导体氧化物为二氧化钛(TiO2)，氧化锌(ZnO)，氧化锡(SnO2)，二氧化锆(ZrO2)等的一种或几种组合物，优选为二氧化钛或其衍生物。

二氧化钛或其衍生物作为本发明光催化剂的首选成分，是因为其氧化能力强，化学性质稳定、无毒。

本发明所述的优选半导体氧化物：二氧化钛(TiO2)，氧化锌(ZnO)，氧化锡(SnO2)，二氧化锆(ZrO2)等多种氧化物半导体需具备在可见光波长在400nm～800nm照射下能发生氧化还原反应，可以通过以下5种措施达到：①贵金属沉积(Au、Pt、Pd、Ag、Ru、Rh、Cu、Fe、Co、Ni等)，②离子掺杂(是采用高温焙烧或辅助沉积等方法，通过反应将特定的离子转入半导体晶格结构之中。可举出金属离子Ag<+>、Cu<2+>、Ni<2+>、Pb<2+>、Bi<3+>、非金属N、B、S、C、F、Cl、Br、I、B等单组分掺杂)，③染料光敏化，④复合半导体(以浸渍法或混合溶胶法把2种或2种以上的半导体进行复合，也就是一种材料对另一种材料的修饰，可举出CDS-TiO2、Bi2S3-TiO2、PbS-TiO2、Ag2S-TiO2、MoS2-TiO2、WS2-TiO2、CdSe-TiO2、WO3-TiO2、SnO2-TiO2、Cu2O-TiO2、Bi2O3-TiO2、ZnMn2O4-TiO2、ZrO2-TiO2、ZnO-TiO2、Fe2O3-TiO2等；2种以上半导体复合可举出WS2-TiO2和Mo S2-TiO2进行复合等)，⑤离子注入(利用高能电子束辐照技术，在氧化半导体表面沉积Ag、Pt、Pd、Au、V、Cr、Fe等贵金属纳米颗粒所得半导体化合物)。

进一步的，所述二氧化钛或其衍生物作为光催化剂有锐钛型和金红石型，优选为锐钛型。

进一步的，所述光催化剂所选用的化合物的尺寸优选为纳米级尺寸。

进一步的，所述在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质首选为叶绿素或其衍生物敏化二氧化钛。

进一步的，还含有过氧化钙、过氧化氢、过氧化脲等其中任意的1种。这几种物质作为牙膏辅助成分，按需要适量添加。因它们和水的接触后能生成活性氧，可以进一步提高光催化杀菌美白牙齿的效果。该辅助成分可以根据牙膏功能需要添加或不添加。

本发明所述叶绿素或其衍生物敏化二氧化钛作为在可见光辐射下能发生氧化还原反应具有杀菌、美白牙齿功能的原理是：

半导体表面键合光敏染料，可以改善半导体的光吸收性质和表面电子性质，是制造高效率、宽响应、高灵敏度的新型光物理、光化学的化合物。

二氧化钛作为一种光催化剂，在光照下能引起氧化还原反应，生成超氧阴离子(O2～(·-))和氢氧化物等活性氧。这些氧化物可分解其周围的有机物，并能破坏细菌细胞中的蛋白质，杀死细菌和病毒等微生物。通过和叶绿素或其衍生物敏化，进一步拓宽了二氧化钛(TiO2)的可见光波长响应范围，提高其光催化的效率。因此叶绿素或其衍生物敏化二氧化钛，在双重物质功能结合的条件下，将叶绿素或其衍生物敏化二氧化钛之成分作为牙膏或牙粉的组合物，则对口腔中的细菌具有更高的杀灭效果，对牙齿上的色素、菌斑沉积能进一步的发生氧化还原反应，色素菌斑逐渐脱落，具有洁白牙齿的功效。

半导体纳米TiO2光催化的基本原理可用如下反应式表示：

光催化反应可以分为两类“降低能垒”(down hil1)和“升高能垒”(up hil1)反应。光催化氧化降解有机物属于降低能垒反应，此类反应的ΔG＜0，反应过程不可逆，这类反应中在光催化剂的作用下引发生成O2-、HO2、OH·、和H+等活性基团。水分解生成H2和O2则是高能垒反应，该类反应的ΔG＞0(ΔG＝237kJ/mo1)，此类反应将光能转化为化学能。

由于叶绿素或其衍生物作为染料分子吸收光由基态变为激发态，激发态很容易发射电子，由于染料激发态与纳米二氧化钛导带的能级差，电子注入纳米二氧化钛导带，染料基态空缺电子处马上由包含氧化还原系统的电解质施与的电子填充，而氧化还原电解质所失去的电子由注入对电极的电子所补充，从而形成整个光生电子的循环回路。

有报道说叶绿素敏化TiO2的光合效率比单纯TiO2光催化效率增加30％以上，鉴于纳米氧化钛的光催化作用，报道推测钠米氧化钛之所以能提高光合效率，可能与叶绿体光能的吸收、光电转换、光合放氧及光合磷酸化速率等光反应活性有密切关系。

叶绿素吸收光能对口腔中的水份进行光水解作用，生成氢气和氧气，其反应式为2H20→4H++4e-+O2↑。二氧化钛在光能作用下，纳米催化层产生的电子与附在表面的氧气起还原反应后，产生大量氧负离子，能进一步的对口腔起保健作用。

本发明所述的在可见光辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质成分的牙膏、牙粉，此时可以配合牙膏组合物通常使用的各种任意成份。作为可以配合的其他成分，有研磨剂、增稠剂(保湿剂)、粘接剂、表面活性剂、甜味剂、香料、防腐剂等。这些其他成分由于作为必要的成分及其配合量依剂型不同而不同。故其成分及配合量的选择在与以往的场合同样地进行的同时，必须不影响本发明效果的范围内进行。

作为研磨剂，可举出磷酸氢钙(2水和物或无水物)、磷酸二氢钙、碳酸钙、焦磷酸钙、氢氧化铝、氧化铝、碳酸镁、磷酸镁、不溶性便磷酸钠、不溶性便磷酸钾、氧化钛、二氧化桂、含水硅酸、水合硅石、硅酸钛、硅酸锆、合成树脂类研磨剂等等，但从效果方面考虑优选水合硅石类研磨剂。研磨剂的配合量在作为代表剂型的牙膏的场合可以为组合物总量的5％～80％，优选10％～50％。

此外，除了上述不溶性材料外，也可以配合一般牙膏使用的药效成分、着色剂、香料成分、其他的赋形剂。其中，着色剂优选氧化钛、群青、普鲁士蓝、氧化铁红、云母钛、色淀染料等的水不溶性的着色剂。

另外，作为清洗助剂，也可以按有效量配合焦磷氢酸盐、三聚磷酸盐等的聚磷酸盐，或碳酸氢钠、碳酸钠等碱剂，柠檬酸、苹果酸、酒石酸、抗坏血酸、乳酸、醋酸等的有机酸及其盐。

作为粘接剂。可举出角插藻胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素、---乙基纤维素钠、褐藻酸钠、咕吨胶、西黄蓍胶、刺梧酮树胶、阿拉伯树脂、槐豆胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧乙烯基聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮、卡泊波树脂、硅胶、铝硅胶、增稠性二氧化硅、维格姆凝胶(VEEGUM)、人造硅酸镁锂(Laponite)、黄原胶等(配合量通常0.1～5.0％)。

作为粘稠剂，有甘油、山梨糖醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、木糖醇、麦牙糖醇、乳牙醇等(配合量通常1～80％)

作为表面活性剂，可配合阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂，可举出月桂基硫酸钠、用桂醇硫酸酯钠、肉豆蔻基硫酸钠、N-月桂酰肌氨酸钠、N-肉豆蔻酰肌氨酸钠、十二烷基笨磺酸钠、氢化椰子油脂肪酸单甘油单硫酸钠、月桂基磺基乙酸钠、a-烯烃磺酸钠，N-棕榈酰谷氨酸钠等的N-酰基谷氨酸盐、N-甲基-N-酰基牛磺酸钠等的N-酰基牛磺酸盐等。作为非离子表面活性剂，可举出蔗糖脂肪酯、麦芽糖脂肪酸酯等的蔗糖脂肪酸酯、麦芽糖醇脂肪酸酯、乳糖醇脂肪酸酯等的糖醇脂肪酸酯、烷基醇酰胺、聚氧己烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯等的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化篦麻油等的聚氧乙烯脂肪酸酯、月桂酸单乙醇酰胺或二乙醇酰胺等的脂肪酸二乙醇酰胺、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯聚痒丙烯脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、普路罗尼克(Pluronic)等。另外，作为两性离子表面活性剂，可举出椰油酰胺丙基甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑鎓甜菜碱、N-月桂基二氨乙基甘氨酸、N-肉豆蔻基二氨乙基甘氨酸等的N-烷基二氨乙基甘氨酸或N-烷基-1-羟乙基咪唑啉甜菜碱钠等。这些表面活性剂既可以单独使用，也可以将2种或以上并用。

表面活性剂的配合量可以为组合物总量的0.001～10％、优选0.01～5％特别优选0.1～2％。

作为甜味剂，有糖精钠、甜菊苷、甜叶菊提取物、对甲氧基肉桂醛、新橙皮苷基氢化查耳酮、紫苏糖、甘草皂苷、索马金(Somatine)、天冬氨酰苯基丙氨酸甲酯等，可以按有效量进行配合。

作为香料，可举出薄荷醇、茴香醇、香芹酮、丁子香酚、柠檬烯、正癸醇、香茅醇、a-萜品醇、香茅醇乙酸酯、桉油脑、芳樟醇、乙基芳樟醇、香兰醛、百里香酚、留蓝香油、薄荷油、柠檬油、橙皮油、鼠尾草油、迷迭香油、肉桂油、多香果油、桂叶油、紫苏子油、冬青油、丁子香油或桉叶油等，可以按有效量进行配合。

作为防腐剂，除各种对羟基苯甲酸酯外可按有效量配合苯甲酸钠、三氯森等的非离子性抗菌剂、氯化苄乙氧铵、氯化十六烷基吡啶鎓等的阳离子性抗菌剂、精油成分等。

作为有效成分，可以配合葡聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、变位酶等的酶、一氟磷酸钠等的碱金属一氟磷酸盐、氯化钠、氟化亚锡等的氟化物、止血环酸一氨基乙酸、氯羟基铝尿囊素、甘菊环、甘草酸盐、甘草酸、氯化钠、维生素C、维生素E、绿茶提取物等的抗炎剂、铜叶绿素、葡糖酸铜、氯化十六烷基吡啶鎓、氯化苄烷铵、三氯森、日扁柏醇、盐酸溶菌酶等的杀菌剂、聚磷酸盐类的防牙石剂、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮等的除烟油剂、乳酸铝、硝酸甲等的防知觉过敏剂。根据各种牙膏的组合物的成分，按照有效量进行配合。

本发明所述的可见光波长在400nm～800nm照射下能发生氧化还原反应的物质成分的牙膏组合物，可配合上述成分，可以按照剂型采用通常方法进行调剂。

另外，装牙膏组合物的容器的材质没有特殊限制，可以使用通常牙膏组合物所使用的容器，具体地，可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等的塑料容器，复合(AL(铝)一塑料)容器、金属容器等。

本发明的优点是：

本发明牙膏组合物含有在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质，对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用，适合光动力牙刷使用。

具体实施方式

实施例：本发明不受下面所列举的实施例所限制

实施例1：

制备方法：根据工艺配方，按通常牙膏制备工艺方法：先将香料，活性添加剂，稳定剂，糖精在预溶锅或预混锅中用去离子水溶解至均匀，加入制膏锅，再将液料储罐中的液料分别计量加入制膏锅，再加在可见光波长400nm～800nm辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质的胶体，如本实施例1的叶绿素铜钠敏化纳米二氧化钛，然后加入组合物中的其他粉料；粉料添加完毕后，再添加香料，进行刮板搅拌，均质搅拌，研磨；因在捏和，研磨过程中，膏料会产生气泡，故需要同时进行抽真空，直至真空度达-0.09Mpa为止，时间约为50分钟。捏和作用使膏料充分混合均匀，研磨目的使膏料细腻。捏和，研磨结束后，打出少量的膏体进行检验，合格后，再打入膏体储存锅进行陈化，使物料自然冷却至常温，同时使物料充分膨胀形成均相的粘喝体，提高物料的弹性，陈化时间约为120分钟。然后进行灭菌、分装，即成成品。本发明所述的牙膏或牙粉的制备工艺不受此工艺限制。

实施例2和实施例3：

制备方法同实施例1；

实施例4-实施例7：采用的是通过金属沉积、离子掺杂、多种半导体复合的方法制得的氧化物半导体作为光催化剂。

成分	实施例4/份数	实施例5/份数	实施例6/份数	实施例7/份数
					水	适量	适量	适量	适量
羧甲基纤维素钠	0.60
					海藻酸钠		0.60
λ-角叉菜胶			0.60
					黄原胶				0.60
负载银纳米二氧化钛	3
					氮掺杂二氧化钛化合物		3
WS2-TiO2和MoS2-TiO2化合物			3
					N3敏化钠米二氧化钛				3
山梨醇70％	25	25	25	25
					甘油	10.00	10.00	10.00	10.00
氢氧化钠	0.10	0.10	0.10	0.10
					糖精钠	0.20	0.20	0.20	0.20
氟化钠	0.20	0.20	0.2	0.20
					甲基乙烯醚/马来酐基共聚物	1.00	1.00	1.00	1.00
二氧化钛	0.10	0.10	0.10	0.10
					水合硅石	20.00	20.00	20.00	20.00
硅氧烷二氧化物	5.50	5.50	5.50	5.50
					食用香料	1.00	1.00	1.00	1.00
焦磷酸四钠	1.00	1.00	1.00	1.00

磷酸五钠	1.20	1.20	1.20	1.20
					月桂醇硫酸酯钠	1.15	1.15	1.15	1.15
椰油酰胺丙基甜菜碱	0.30	0.30	0.30	0.30

制备方法同实施例1。

Claims

1. 一种牙膏组合物，包括研磨剂、增稠剂、保湿剂、粘接剂、表面活性剂、甜味剂、香料、防腐剂、水等，其特征在于，还含有在可见光波长400nm~800nm辐射下能发生氧化还原反应对牙齿和口腔具有杀菌、美白作用的物质。

2. 根据权利要求1所述的牙膏组合物，其特征在于，所述在可见光波长400nm~800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质为染料敏化物键合敏化光催化剂。

3. 根据权利要求1所述的牙膏组合物，其特征在于，所述在可见光波长400nm~800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质仅为染料敏化物或者光催化剂。

4. 根据权利要求2或3所述的牙膏组合物，其特征在于，所述染料敏化物为过渡金属配位化合物、叶绿素、叶绿素衍生物、细菌叶绿素、细菌叶绿素衍生物、人工叶绿素、花青素、类胡萝卜素、花色素苷、花色素、叶黄素、香兰素、曙红、玫瑰红、赤鲜红、硫因、酞菁和菁类系列、卟啉或金属卟啉类化合物、钌的吡啶类络合物、细胞色素P450等至少其中的1种或2种以上的化合物，优选为叶绿素或叶绿素衍生物和叶黄素的混合物。

5. 根据权利要求2或3所述的牙膏组合物，其特征在于，所述光催化剂为半导体氧化物、硫化物、偶氮化合物、羰基化合物、氯化物、感光色素等至少其中的1种或2种以上的化合物；优选为半导体氧化物。

6. 根据权利要求5所述的牙膏组合物，其特征在于，所述半导体氧化物为二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2)等的一种或几种组合物，优选为二氧化钛或其衍生物。

7. 根据权利要求5所述的牙膏组合物，其特征在于，所述二氧化钛或其衍生物作为光催化剂有锐钛型和金红石型，优选为锐钛型。

8. 根据权利要求5所述的牙膏组合物，其特征在于，所述光催化剂所选用的化合物的尺寸优选为纳米级尺寸。

9. 根据权利要求2、4和6所述的牙膏组合物，其特征在于，所述在可见光波长400nm~800nm辐射下能发生氧化还原反应的物质首选为叶绿素或其衍生物敏化二氧化钛。

10. 根据权利要求1所述的牙膏组合物，其特征在于，还含有过氧化钙、过氧化氢、过氧化脲等其中任意的1种。