CN108366954A - 包含过氧化物复合物和过碳酸盐的牙齿美白组合物 - Google Patents
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Abstract
本文公开了牙齿美白组合物,其包含含有过氧化氢和N‑乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%。本文还公开了用于美白牙齿表面的方法,其包括施加如本文公开的牙齿美白组合物,以及公开了用于制备牙齿美白组合物的方法。
Description
背景技术
在哺乳动物中,牙齿包括内牙本质层和外硬牙釉质层,所述外硬牙釉质层是牙齿的保护层。牙齿的牙釉质层生来是不透明的白色或稍微灰白色。正是所述牙釉质层可以被着色或脱色。牙齿的牙釉质层由在某种程度上产生多孔表面的羟基磷灰石矿物晶体组成。这些羟基磷灰石晶体形成细微的六角形棒条体或棱柱体来组成牙釉质表面。因此,牙釉质层的表面在棱柱体之间存在细微空间或气孔。据信牙釉质层的此多孔性质允许着色剂和脱色物质渗入牙釉质并使牙齿脱色。这些残留物质可占据细微空间并最终改变牙齿的颜色。
人们每天碰到或接触的许多物质可能使其牙齿着色或减小其牙齿的洁白度。具体地说,一个人摄入的食物、烟草产品和流体易于使其牙齿着色。这些产品或物质易于积累在牙齿的牙釉质层上并且在牙齿上形成菌膜。
这些着色和脱色物质然后可以渗入牙釉质层。此问题在许多年内逐渐发生,但致使人们牙齿的牙釉质明显变色。只要脱色的牙齿仍然健康并且不造成任何健康风险或问题,美白脱色的牙齿的产品或物质将是有利的。目前可用于使牙齿美白的产品和物质可包含各种不同的成分,但是主要活性成分是配制到液体、膏剂或凝胶载体中的过氧化物试剂。
重要的是消费者在家或私下使用的牙齿美白产品是安全的并且是容易使用的并且在其零售架上保存期间以及在消费者使用时间段内是稳定的,并且保持其美白功效。
本领域需要可提供牙齿表面上的良好过氧化物保持、增强的美白功效和稳定制剂的改进的牙齿美白组合物。
发明内容
本文公开了包含过氧化物复合物和过碳酸钠的牙齿美白组合物。在某些实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物包含含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%,诸如按重量计约4.5%。
在本文公开的牙齿美白组合物的某些示例性实施方案中,所述过碳酸钠的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%,诸如按重量计约2%。在某些实施方案中,所述至少一种疏水性载体选自聚硅氧烷聚合物,例如像聚二甲基硅氧烷,并且在某些示例性实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物具有在约10,000cps至约900,000cps范围内的粘度,所述粘度在Brookfield粘度计上在25℃下测量。
本文还公开了美白牙齿表面的方法,所述方法包括:使牙齿表面与牙齿美白组合物接触足以实现对牙齿表面美白的持续时间,其中所述牙齿美白组合物包含含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体,并且其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%,诸如按重量计约4.5%。在某些实施方案中,所述持续时间的范围为约1分钟至约45分钟。
在本文公开的牙齿美白方法的某些实施方案中,过碳酸钠在所述牙齿美白组合物中的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%,诸如按重量计约2%。在本文公开的牙齿美白方法的其他示例性实施方案中,所述牙齿美白组合物的所述疏水性聚合物载体选自聚硅氧烷聚合物,例如像聚二甲基硅氧烷,并且在某些示例性实施方案中,所述牙齿美白组合物具有在约10,000cps至约900,000cps范围内的粘度,所述粘度在Brookfield粘度计上在25℃下测量。
本文还公开了用于制备牙齿美白组合物的方法,所述方法包括将包含过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物和过碳酸钠添加到至少一种疏水性聚合物载体中;以及将所述过氧化物复合物、所述过碳酸钠和所述至少一种疏水性聚合物载体混合以形成均匀分散体,其中所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%,诸如按重量计约4.5%。在用于制备本文公开的牙齿美白组合物的方法的某些示例性实施方案中,所述过碳酸钠的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%,诸如按重量计约2%,并且在某些实施方案中,所述方法还包括添加至少一种调味剂。在用于制备本文公开的牙齿美白组合物的方法的其他示例性实施方案中,所述牙齿美白组合物的所述疏水性聚合物载体选自聚硅氧烷聚合物,例如像聚二甲基硅氧烷,并且在某些示例性实施方案中,所述牙齿美白组合物具有在约10,000cps至约900,000cps范围内的粘度,所述粘度在Brookfield粘度计上在25℃下测量。
本发明的其他适用领域从下文提供的详细说明中将变得显而易见。应了解,详细说明和特定实例虽然指示本发明的实施方案,但旨在仅用于说明的目的而无意限制本发明的范围。
具体实施方式
以下对于优选实施方案的描述在性质上仅是示例性的,并且绝不应限制本发明、其应用或用途。
如通篇所用,范围用作描述范围内的每个值的简略表达方式。范围内的任何值都可选为范围终点。另外,本文引用的所有参考文献据此以引用的方式整体并入。如果在本公开中的定义和所引用的参考文献的定义发生冲突,则以本公开为准。
如本文所用,关于条目列表(诸如例如A和B)的术语“......中的一者或多者”意指单独的A、单独的B或A和B。术语“......中的至少一者”用于意指可以选择所列条目中的一者或多者。
除非另外规定,否则本文和在本说明书中其他处表达的所有百分比和量应理解为是指重量百分比。给定的量是基于材料的有效重量计。
本文公开了包含过氧化物复合物和过碳酸钠的稳定牙齿美白组合物。本文公开的组合物包含过氧化物美白剂在液体疏水性聚合物中的液体悬浮液,其中所述悬浮液在施加于牙齿时具有足够粘性以在牙釉质表面上形成含过氧化物组合物的粘附连续层。
液体疏水性聚合物提供了稳定的媒介物,其防止过氧化物美白剂在储存期间和使用前的分解。一旦施加于牙齿表面,施加组合物的牙釉质表面上的唾液将溶解或崩解含过氧化物层,从而导致过氧化物的快速分解,进而提供美白效果。
已经发现,向包含过氧化氢(诸如过氧化物复合物中的过氧化氢)的牙齿美白组合物中添加过碳酸钠显著增强组合物的美白效果。尽管不希望受理论束缚,但据信过碳酸钠可能由于过碳酸盐与水(诸如唾液)接触时产生的微气泡而有助于破坏疏水性基质。据信这种破坏会增强美白剂(诸如过氧化氢)的释放。另外,过碳酸盐提供碱性介质。已知,在美白功效方面过氧化氢在碱性环境中比在酸性或中性pH条件下更好地起作用。因此,据信,令人惊讶且出人意料的是,当在本文公开的牙齿美白组合物中与过氧化物复合物的过氧化氢组合时,过碳酸钠提供协同的美白效果。
在一些实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物是粘性液体,诸如凝胶,其在储存期间维持其稠度,使得产品能够使用软涂抹笔或刷涂于牙齿表面。在一些实施方案中,本文公开的组合物提供了稳定的媒介物,其防止过氧化氢和/或过碳酸钠在储存期间和使用前分解。如上所讨论,据信过碳酸钠增强了过氧化物复合物基质的分解,从而改善了过氧化氢的美白功效和美白组合物的总体性能。
在某些实施方案中,在施加于牙齿时,所施加的牙齿美白组合物形成含过氧化物产品的粘附层,其具有在延长的时间段,诸如约5分钟至约12小时内释放过氧化物美白剂的能力。所施加的层粘附到牙齿表面,由此释放的一种或多种过氧化物源然后使施加组合物的牙齿变白。
在一些实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物是基本上无水的,也就是说,不添加水。所述组合物可含有来自成分或产品制造的痕量水平的水;然而,此类痕量水平是少量的并且不会干扰所述组合物的疏水特性。
过氧化物复合物
本文公开了包含过氧化物复合物的牙齿美白组合物。过氧化物复合物包含过氧化物组分和多孔交联聚合物。如本文所提及的,“过氧化物组分”是包含二价氧-氧基团的任何氧化化合物。过氧化物组分包括过氧化物和氢过氧化物,诸如过氧化氢、碱金属和碱土金属的过氧化物、有机过氧化合物、过氧酸、其药学上可接受的盐及其混合物。碱金属和碱土金属的过氧化物包括过氧化锂、过氧化钾、过氧化钠、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡及其混合物。有机过氧化合物包括过氧化脲(也称为脲过氧化氢)、甘油基过氧化氢、烷基过氧化氢、二烷基过氧化物、烷基过氧酸、过氧酯、二酰基过氧化物、过氧化苯甲酰、和单过氧邻苯二甲酸盐及其混合物。过氧酸及其盐包括有机过氧酸诸如烷基过氧酸和单过氧邻苯二甲酸盐及其混合物,以及无机过氧酸盐诸如碱金属和碱土金属(诸如锂、钾、钠、镁、钙和钡)的过碳酸盐和过硼酸盐,及其混合物。在各种实施方案中,过氧化物组分包括过氧化氢、过氧化脲、过碳酸钠及其混合物。在一个实施方案中,过氧化物组分包括过氧化氢。在一个实施方案中,过氧化物组分基本上由过氧化氢组成。
过氧化物复合物还包含N-乙烯基杂环聚合物。在某些实施方案中,所述聚合物是交联的并且吸附、吸收、复合或以其他方式保留过氧化物组分。微粒的化学和物理特性阻碍过氧化物化合物从聚合物微粒中释放,并且在一些实施方案中提供过氧化物化合物的受控释放。在某些实施方案中,过氧化物复合物可以范围为过氧化物复合物重量的约0.1%至约25%、任选约1%至约25%、任选约5%至约18%的水平包含过氧化物组分。在一个实施方案中,所述组合物包含吸附到交联的聚乙烯基吡咯烷酮的可商购获得的过氧化物复合物。此类产品包括例如由ISP Corporation,Wayne,N.J.,USA销售的PEROXYDONE XL-10和PEROXYDONE K-30。
N-乙烯基杂环聚合物衍生自N-杂环乙烯基单体,所述N-杂环乙烯基单体可以包括杂环中具有3至7个原子(包括羰基碳原子和氮杂原子)的、含有乙烯基基团的N-乙烯基杂环单体。在某些实施方案中,所述环含有5或6个原子,这些原子包括杂原子,诸如硫或氧,并且可以被取代或未被取代。
合适的N-乙烯基内酰胺包括:N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基-3-甲基吡咯烷酮或哌啶酮或己内酰胺、N-乙烯基-4-甲基吡咯烷酮或哌啶酮或己内酰胺、N-乙烯基-5-甲基吡咯烷酮或哌啶酮、N-乙烯基-3-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基-4,5-二甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-5,5-二甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-3,3,5-三甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-5-甲基-5-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基-3,4,5-三甲基-3-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基-6-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-6-乙基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3,5-二甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-4,4-二甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-7-甲基己内酰胺、N-乙烯基-7-乙基己内酰胺、N-乙烯基-3,5-二甲基己内酰胺、N-乙烯基-4,6-二甲基己内酰胺、以及N-乙烯基-3,5,7-三甲基己内酰胺。
含有聚-N-乙烯基聚内酰胺的实施方案可以包括但不限于:聚-N-乙烯基吡咯烷酮、聚-N-乙烯基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-乙基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4,5-二甲基-2-吡咯烷酮及其混合物。在某些实施方案中,所述聚合物选自聚-N-乙烯基聚-2-吡咯烷酮、聚-N-乙烯基-聚-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-聚-2-己内酰胺及其混合物。
在一个示例性实施方案中,所述聚合物是聚-N-乙烯基-聚-2-吡咯烷酮。聚-N-乙烯基-聚-2-吡咯烷酮也常被称为聚乙烯基吡咯烷酮或“PVP”。PVP是指含有乙烯基吡咯烷酮(也称为N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-吡咯烷酮)作为单体单元的聚合物。该单体单元由一个极性酰亚胺基团、四个非极性亚甲基基团和一个非极性甲烷基团组成。聚合物包括可溶的和不可溶的均聚PVP。含有PVP的共聚物包括乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯(也称为共聚维酮(Copolyvidone)、共聚维酮(Copolyvidonum)或VP-VAc)和乙烯基吡咯烷酮/二甲氨基-甲基丙烯酸乙酯。
可用于本文的那些之中的可溶性PVP聚合物是本领域已知的,包括聚维酮(Povidone)、聚维酮(Polyvidone)、聚维酮(Polyvidonum)、聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)、聚(N-乙烯基丁内酰胺)、聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)和聚[1-(2-氧代-1-吡咯烷基)乙烯]。这些PVP聚合物基本上不交联。
在本文公开的各种实施方案中,可以使用不可溶的交联均聚物。此类聚合物包括本领域通常称为聚乙烯聚吡咯烷酮、交联聚维酮和cPVP的聚合物,并且在本文中称为“cPVP”。所述均聚物可以通过单体乙烯基吡咯烷酮的自由基聚合制备。
在一个实施方案中,聚-N-乙烯基-聚-2-吡咯烷酮具有提供亲水特性的吡咯烷酮环的内酰胺。在不限制本文公开的组合物的组成、机理或功能的情况下,据信此类基团允许过氧化物化合物键合到cPVP。归因于环和直链脂族骨架中的亚甲基基团的疏水特性防止过氧化物复合物与唾液反应,同时仍然保持过氧化物美白牙齿的可用性。cPVP的表面特性可以用作过氧化物组分通过的屏障,并可以防止在将牙齿美白组合物施加于口腔时过氧化物组分的过早分布。过氧化物复合物的cPVP连接的过氧化物可以因扩散、温度变化、湿气水平和其他因素而释放一段时间。
可用于本文的聚合物微粒可以通过公知的方法制备。例如,聚-N-乙烯基聚内酰胺可以通过在碱性催化剂存在下聚合乙烯基内酰胺来产生。含有聚-N-乙烯基聚酰亚胺的实施方案可以通过在催化剂存在下加热N-乙烯基酰亚胺来产生。在包括N-乙烯基杂环化合物的共聚物的替代实施方案中,所述化合物可以通过聚合N-乙烯基杂环和相异的乙烯基单体来产生。
可用于本文的那些中的多孔交联聚合物可以包括作为下列各项可商购获得的那些:KOLLIDON和LUVICROSS,由BASF,Mount Olive,N.J.,USA销售;PVP K系列或聚维酮K-30,由AAA International Corp.,Downers Grove,Ill.,USA销售;PVP K-30USP24和工业级PVPVA-64、PVP K-17和PVP K-90,由中国杭州Peakchem销售;和POLYPLASDONE INF-10,由ISPCorporation,Wayne,N.J.,USA销售。应当理解,本文公开的实施方案不限于特定分子量的PVP,并且任何具有可接受纯度的等同PVP(诸如药物级)都在本文公开的实施方案的范围内。
在各种实施方案中,过氧化物复合物通过将聚合物(诸如cPVP)悬浮在合适的无水有机溶剂中来制备。过氧化物组分的无水溶液,诸如通过利用与PVP悬浮液相同的有机溶剂来制备。以对应于过氧化物复合物的聚合物过氧化物的希望摩尔比的量将过氧化物溶液与PVP悬浮液合并。在一个实施方案中,过氧化物复合物具有过氧化氢与聚合物的相等(1∶1)的摩尔比。
认为PVP-H2O2和cPVP-H2O2两者在无水环境中都是稳定的。在暴露于高度水性环境时,诸如在口腔中,过氧化物复合物,诸如PVP-H2O2或cPVP-H2O2解离成单独物质(PVP聚合物和H2O2)。在一个实施方案中,PVP-H2O2复合物按重量计约80%是聚乙烯吡咯烷酮并且按重量计约20%是H2O2。在另一个示例性实施方案中,cPVP-H2O2复合物按重量计约80%是聚乙烯聚吡咯烷酮并且按重量计约20%是H2O2。
在本文公开的某些实施方案中,过氧化物复合物可存在于牙齿美白组合物中的量的范围为约0.5%至约40%,诸如约20%至约30%。在某些示例性实施方案中,过氧化物复合物的量使得过氧化物复合物的过氧化物组分存在的量的范围为总组合物重量的约0.1%至约10%,诸如总组合物重量的约1%至约6%、约2%至约4.5%或约4.5%。
在本文公开的替代性实施方案中,所述至少一种过氧化物化合物包括液体过氧化物溶液。过氧化物化合物的疏水性聚合物载体提供足够的稳定性以允许使用液体过氧化氢。液体过氧化氢包含H2O2,其通常包含在水性水基溶液中。在一些实施方案中,液体过氧化氢具有的过氧化物与总溶液的浓度范围为按重量计约0.035%至约17.5%,诸如约3%至约10%,其例如可通过添加以下浓度的35重量%水性H2O2溶液来实现:约0.1重量%至约50重量%,诸如约8重量%至约29重量%或约15重量%至约25重量%。另外,可存在至少一种稳定剂。例如,可使用具有约0.1%至约0.5%的至少一种稳定剂的3%过氧化氢溶液。也可使用乙酰苯胺或类似有机材料以及焦磷酸盐稳定剂诸如酸式焦磷酸钠,所述稳定剂存在的量的范围为约0.1%至约1.0%,诸如约0.5%。
过碳酸钠
过碳酸钠包括碳酸钠和过氧化氢并且具有化学式2Na2CO3·3H2O2。过碳酸钠是一种氧化剂,当溶解于水时,它可能产生其碳酸钠和过氧化氢组分的混合物。
在本文公开的实施方案中,过碳酸钠可存在于牙齿美白组合物中的量的范围为约0.1%至约6%,诸如约1%至约2%、约1%或约2%。
在某些实施方案中,牙齿美白组合物还可包含针对上文讨论的过碳酸钠或过氧化物复合物的过氧化氢增强过氧化物作为过氧化物组分美白剂的一部分在口腔中释放的至少一种试剂。POLY-PORE是甲基丙烯酸烯丙酯交联聚合物,其获自Amcol health&BeautySolutions公司,是一种示例性增强剂。
疏水性聚合物载体
本文公开的牙齿美白组合物可包含口服可接受的载体,其包括疏水性聚合物。应用于聚合物并如本文所采用的术语“疏水性”或“水不溶性”是指基本上非水性的、在25℃下水溶解度小于1克/100克水的有机聚合物。在各种实施方案中,疏水性聚合物与本文所述的过氧化物复合物和过碳酸钠相容。在某些实施方案中,疏水性聚合物被选择用于载体,以产生具有以下粘度范围的牙齿美白组合物:约1,000cPs至约900,000cPs、诸如约10,000cPs至约900,000cPs或约10,000cPs至约100,000cPs。可以使用与本文所述的美白剂(诸如过氧化物复合物和过碳酸钠)相容,并且可以产生具有希望粘度的牙齿美白组合物的任何此类硅酮聚合物。
在一些实施方案中,适用于本发明的疏水性聚合物被称为“硅氧烷”聚合物,其在本领域中通常也称为“硅酮”聚合物,诸如硅酮压敏性粘合剂(PSA)。在本文公开的某些实施方案中,包括疏水性材料的疏水性聚合物是其中可分散美白剂(诸如过氧化物复合物和过碳酸钠)的那些聚合物并且是本领域熟知的。许多此类硅酮聚合物是可商购获得的。在各种实施方案中,优选的硅酮基疏水性聚合物是聚有机硅氧烷,诸如聚二甲基硅氧烷。
示例性聚有机硅氧烷可以通过将硅酮树脂与有机硅氧烷诸如聚二有机硅氧烷缩合来产生。此类疏水性聚合物是弹性的粘性材料,其与牙釉质表面的粘附可通过改变共聚物分子中硅酮树脂与聚二有机硅氧烷的比率来改变。在某些实施方案中,聚合物为被专门设计用于药物用途的压敏性疏水性聚合物,并且是许多药物化合物可渗透的,并且发现可应用于各种化合物的经皮应用。在一个此类实施方案中,硅酮聚合物是以下方式形成的共聚物产物:将硅烷醇封端的聚二有机硅氧烷诸如聚二甲基硅氧烷与含硅烷醇硅酮树脂混合,由此聚二有机硅氧烷的硅烷醇基团经历与硅酮树脂的硅烷醇基团的缩合反应,这样使得聚二有机硅氧烷通过硅酮树脂轻微交联(即,聚二有机硅氧烷链通过树脂分子键合在一起以产生链分支和缠结和/或少量网络特征),以形成硅酮疏水性聚合物。催化剂(例如碱性物质,诸如氨、氢氧化铵或碳酸铵)可与硅烷醇封端的聚二有机硅氧烷和硅酮树脂混合以促进此交联反应。通过将硅酮树脂与硅烷醇封端的聚二有机硅氧烷共聚合,产生具有区别于其他硅酮树脂的硬质非弹性体特性的压敏性聚合物的软弹性体基质特征的自附着特性和内聚特性的聚合物。在一个实施方案中,载体中使用的疏水性聚合物可以品牌名BIO-PSA获自Dow-Corning公司。
改变硅酮树脂与聚二有机硅氧烷的比率将改变亲水性聚合物的粘着性。此比率的范围可以是例如70∶30至50∶50。例如,由Dow-Corning销售的BIO-PSA硅酮可以三种硅酮树脂与硅酮聚合物的比率获得:即65/35(低粘着性)、60/40(中等粘着性)和55/45(高粘着性),因为改变PSA的硅酮树脂与聚二有机硅氧烷的比率将改变PSA的粘着性。此聚有机硅氧烷压敏性粘合剂可溶解在乙酸乙酯溶剂或聚二甲基硅氧烷中获得。示例性适合硅酮PSA是硅酮粘合剂8-7016,其可从Dow Corning商购获得。
在一些实施方案中,可作为疏水性组分起作用的硅氧烷聚合物是流体的形式。本文中可用于疏水性硅酮材料组分的聚硅氧烷流体包括在25℃下具有以下粘度的那些聚硅氧烷流体:约1毫帕斯卡-秒(mPa-s)至约1000mPa-s、或约2mPa-s至约500mPa-s、或约20mPa-s至约400mPa-s。本文中使用的聚硅氧烷流体可以是线性或环状的,并且可被各种各样的取代基取代。在某些实施方案中,取代基包括甲基、乙基和苯基取代基。适合的聚硅氧烷流体包括线性聚硅氧烷聚合物,诸如聚二甲基硅氧烷和聚硅氧烷材料的其他低粘度类似物,其在某些实施方案中,在25℃下具有约200mPa-s或更小的粘度,以及环聚甲基硅氧烷,以及其他环状硅氧烷,其例如在25℃下具有200mPa-s或更小的粘度。其他流体包括聚硅氧烷聚醚共聚物和羟基封端的聚二甲基-硅氧烷流体(例如,Dow Corning ST-DIMETHICONOLTM 40、Dow Corning SGM 36、SGM3)。本文中适合使用的材料的商用实例包括由Dow-Corning公司出售的DC200系列流体和由Wacker-Chemie GmbH,Munchen,Germany出售的AK流体系列。还可使用具有聚硅氧烷共混物的高分子硅酮树脂,包括粉末状三甲基甲硅烷氧基硅酸酯,例如Dow Corning 593流体、Wacker Belsil TMS 803。来自Dow Corning的另一种适合的硅酮流体是Q7-9210。
在本文公开的某些实施方案中,疏水性聚合物载体诸如聚二有机硅氧烷可按牙齿美白组合物的重量计占约10%至约80%,例如像约20%至约80%、约30%至约70%、约30%至约50%或约30%。
粘附增强剂
粘附增强剂可用于本文公开的组合物中以增强无水亲水性聚合物的粘合特性并且包括无机材料以及有机天然和合成聚合物。无机材料包括可用作增稠剂的无定形二氧化硅化合物,包括可以商标获得的胶体二氧化硅化合物,诸如由Cabot Corporation制造并由Lenape Chemical,bound Brook,N.J.分销的CAB-O-SIL煅制二氧化硅;来自J.M.HuberChemicals Division,Havre de Grace,Md.21078的ZEODENT 165;和也称为SYLODENT 15的SYLOX15,其获自WRGrace Corporation,Baltimore,Md.21203的Davison ChemicalDivision。
示例性无定形煅制二氧化硅化合物可从Degussa Company以商品名AEROSIL以粉末形式获得。根据制造工艺的变化,各种类型的AEROSIL是可用的。AEROSIL 200是亲水性煅制二氧化硅,具有约200平方米/克的表面积、约10-12纳米的平均粒度和约50g/l的压实表观密度,并且可用于本文公开的牙齿美白组合物中。
可提及的额外示例性粘附增强剂是脱水山梨糖醇癸二酸酯山嵛酸酯聚合物。脱水山梨糖醇癸二酸酯山嵛酸酯聚合物也称为山梨糖醇癸二酸共聚物嵛酸酯,并且是使用嵛酸酯化的山梨糖醇和癸二酸的共聚物。它已知用于控制粘度。额外粘附增强剂可根据本文公开的牙齿美白组合物的各种实施方案来使用。本文公开的示例性粘附增强剂包括无机材料以及有机天然和合成聚合物。在某些示例性实施方案中,无机粘附增强材料(诸如二氧化硅)可以进行表面处理以使粘附增强剂与牙齿美白组合物中的疏水性组分相容。
可提及的可用作粘附增强剂的有机聚合物包括亲水性聚合物诸如卡波姆如羧基亚甲基聚合物,诸如丙烯酸聚合物和丙烯酸共聚物。羧基聚亚甲基是具有活性羧基基团的微酸性乙烯基聚合物。可用于本文公开组合物中的羧基聚亚甲基是丙烯酸与大约0.75%至大约1.5%聚烯丙基蔗糖交联的共聚物,并且由BF Goodrich以商品名Carbopol 934、974销售。
少量的无水溶剂(诸如乙醇)以及湿润剂(诸如甘油)也可用于调节本文公开的液体组合物的粘度并且可存在于非水性牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约0.1%至约25%,诸如按重量计约0.3%至约20%。
疏水性有机材料也可以用作粘附增强剂并且包括疏水性材料,诸如蜡(诸如蜂蜡)、矿物油、塑性凝胶(矿物油和聚乙烯的共混物)、矿脂、白矿脂、versagel(液体石蜡、丁烯/乙烯/苯乙烯氢化共聚物的共混物)丙烯酸酯和乙酸乙烯酯聚合物和共聚物、聚乙烯蜡、硅酮聚合物诸如聚二甲基硅氧烷、硅酮弹性体、有机硅氧烷树脂、硅酮胶料和聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物。
根据本文公开的某些实施方案中,牙齿美白组合物可以是无水的,并且在某些实施方案中,牙齿美白组合物可以基本上不含聚乙烯,例如基本上不含塑性凝胶。如本文所用,“基本上不含”意指约0重量%或低至对组合物没有较大的化学效应的量。
本文公开的牙齿美白组合物还可包含交联聚维酮(聚[N-乙烯基-2-吡咯烷酮])作为粘附增强剂。交联聚维酮存在于组合物中的量的范围为相对于牙齿美白组合物总重量按重量计约10%至约30%,诸如范围为约15%至约25%或约18%至约25%。
液体亲水性聚合物作为粘附增强剂也是有效的,所述液体亲水性聚合物包括聚乙二醇、具有以下通式的环氧乙烷非离子聚合物:HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH,其中n表示氧乙烯基团的平均数目。可获自Dow Chemical的聚乙二醇由诸如200、300、400、600以及2000的数字命名,所述数字表示聚合物的近似平均分子量,以及具有以下式的环氧乙烷和环氧丙烷的非离子嵌段共聚物:HO(CH4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH。
嵌段共聚物可被选择(相对于a、b和c)来使得环氧乙烷组分占共聚物分子按重量计的约65%至约75%,并且所述共聚物的平均分子量是约2,000至约15,000,其中所述共聚物以使牙齿美白组合物在室温下(约23℃)为凝胶的此浓度存在所述组合物中。
本文使用的一种嵌段共聚物可从BASF商购获得并且命名为PLURAFLO L1220,其平均分子量为9,800。亲水性聚(环氧乙烷)嵌段平均为聚合物重量的65%。
如本文所用,术语“亲水性”聚合物是指具有在25℃下每100克水至少约1克的水溶解度的有机聚合物。如本文所用,术语“非水性”意指组合物中存在按重量计小于10%的水。
可在本文公开的各种实施方案的组合物中采用的至少一种额外粘附增强剂可存在的量的范围为相对于牙齿美白组合物总重量按重量计1%至80%,例如像范围为按重量计约1.5%至75%或按重量计约25%至约70%。
额外组分
在本文公开的美白组合物中还可包含其他组分,并且这些组分包括例如表面活性剂、调味剂、甜味剂、附加美白剂、脱敏剂、抗微生物剂、抗龋剂、抗牙结石剂、抗炎剂、维生素、颜料和着色剂、酶类、防腐剂以及牙垢控制剂。
与过氧化物复合物相容的非离子表面活性剂用作增溶剂、分散剂、乳化剂和润湿剂,并且可以有效地增溶调味剂(如果包括在液体美白组合物中的话)。示例性非离子表面活性剂是山梨糖醇与C10至C18脂肪酸的水溶性聚氧乙烯单酯,以商标Tween商业销售。吐温表面活性剂是山梨糖醇(和山梨糖醇酐)的C10至C18脂肪酸酯的混合物,主要由与约10-30,诸如约20摩尔的环氧乙烷缩合的单酯组成。脂肪酸(脂族烃单羧酸)可以是饱和的或不饱和的,例如月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸。聚山梨酸酯20(例如吐温20)可用于本文公开的组合物中,并且通常被称为聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯。在某些实施方案中,非离子表面活性剂可存在于组合物中的量的范围为按重量计约0重量%至约50重量%,诸如液体组合物重量的约0.5%至约40%。
在本文公开的某些实施方案中,牙齿美白组合物还可包含至少一种调味剂。所述至少一种调味剂可例如选自精油以及各种调味醛类、酯类、醇类以及类似材料。精油的实例包括留兰香、胡椒薄荷、冬青、黄樟、三叶草、鼠尾草、桉树、牛至属植物、肉桂、柠檬、酸橙、柚子和橙的油。诸如薄荷醇、香芹酮以及茴香脑等化学品也适用。在这些中,最常采用的是胡椒薄荷、绿薄荷和冬青的油。调味剂可掺入在本文公开的牙齿美白组合物中的浓度的范围为按重量计0.01%至约2%,诸如按重量计约0.1%至约0.8%、按重量计约0.6%或约0.8%。
在其中使牙齿美白组合物增甜的实施方案中,至少一种甜味剂可用作至少一种调味剂的替代物或补充物。适合的甜味剂可以是水溶性的并且包括例如糖精钠、环己氨基磺酸钠、木糖醇、紫苏糖(perillartien)、D-色氨酸、阿斯巴甜、二氢查尔酮以及类似物。至少一种甜味剂可存在于牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约0.01%至约1%,诸如约0.3%。
在某些实施方案中,过氧化物分解活化剂,诸如碳酸氢钠、碳酸钠和葡萄糖酸锰可以掺入在本文公开的液体美白凝胶组合物中。由于组合物的无水性质,当存在于储存的液体组合物中时,活化剂可以与过氧化物美白剂相对无活性。当施加于牙齿的液体美白组合物与口腔中的唾液接触时,活化剂起到与过氧化物反应以释放氧气的作用。过氧化物活化剂可存在于本文公开的液体组合物中的量的范围为按重量计约0%至约10%,诸如按重量计约1%至约5%。
示例性抗微生物剂可包括口腔护理组合物中通常使用的那些,诸如三氯生;氯己定;铜盐、锌盐和亚锡盐,诸如柠檬酸锌、硫酸锌、甘氨酸锌、柠檬酸钠锌和焦磷酸亚锡;血根碱提取物;灭滴灵;季铵化合物,诸如氯化十六烷吡啶;双胍类,诸如二葡萄糖酸氯己定、合克替啶(hexetidine)、奥替尼啶、阿立西定;以及卤化双酚化合物,诸如2,2′亚甲基双(4-氯-6-溴苯酚)。
示例性抗炎剂可包括口腔护理组合物中通常使用的那些,诸如布洛芬、氟比洛芬、阿司匹林、吲哚美辛。示例性抗龋剂可包括诸如以下的成分:氟化钠、氟化钙、氟化镁和氟化亚锡、氟化胺、单氟磷酸钠以及三偏磷酸钠。示例性维生素可包括诸如维生素C的成分。示例性脱敏剂可包括诸如以下的成分:柠檬酸钾、氯化钾、酒石酸钾、碳酸氢钾、草酸钾、硝酸钾以及锶盐。示例性抗牙结石剂可包括诸如以下的成分:包括单、二、三和四碱金属的焦磷酸盐和焦磷酸铵及三聚磷酸盐。示例性酶可包括木瓜蛋白酶和葡糖淀粉酶。
一些实施方案提供组合物,其中成分中的至少一种是选自以下各项的氟离子源:氟化亚锡、氟化钠、氟化钾、单氟磷酸钠、氟硅酸钠、氟硅酸铵、氟化胺以及氟化铵。
本文公开的牙齿美白组合物的粘度可以大于约1,000厘泊(cPs)且小于约900,000cPs,例如范围为约10,000cPs至约100,000cPs;约50,000至约900,000cPs,或者范围为约200,000cPs至约600,000cPs。
在一些实施方案中,组合物呈凝胶形式。
本文还公开了用于美白人类或其他动物受试者口腔中的牙齿表面的方法,其包括(a)将如本文所公开的牙齿美白组合物施加于待美白牙齿表面,每天数分钟;以及(b)重复进行步骤(a)多天,从而美白牙齿。本文还公开了一种用于美白牙齿表面的方法,所述方法包括使牙齿表面与组合物接触足以实现对牙齿表面美白的持续时间,所述组合物包含含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体。在某些实施方案中,本文公开的用于美白牙齿表面的方法包括向牙齿表面施加组合物,所述组合物包含含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为约3%至约5%,诸如约4.5%。
本文公开的示例性方法包括使牙齿美白组合物与牙齿表面接触。所述接触可持续足以满意地实现牙齿美白的持续时间。因此,所述接触发生足以至少部分美白牙齿的时间段。所述接触的时间段可以范围为约1分钟至约2小时或更长。在某些实施方案中,所述接触持续的时间段范围为约1分钟至约5分钟、约1分钟至约45分钟、约5分钟至约45分钟或约5分钟至约30分钟。
在本文公开的某些实施方案中,牙齿美白组合物可在更长时间段内有效,因为在处理时间期间它未能在口腔中充分稀释或洗去。牙齿美白组合物可按需要并在需要时随意地通过采用标准口腔卫生程序诸如刷牙或通过用醇类漱口水冲洗来去除。当在适当位置时,组合物可以缓慢的、相对恒定的速率并以足以实现从牙齿去除着色的浓度释放其中含有的试剂。
可通过本领域已知的任何手段测量洁白度。如本文所用,“美白”是指牙齿的视觉外观的改变,优选使得牙齿具有更明亮的色调。牙齿表面洁白度的增加可以例如在颜色比较图或量具帮助下进行视觉观察,或使用任何合适的仪器诸如Minolta比色计,例如CR-400型(Minolta Corp.,Ramsey,N.J.)通过比色法测量。所述仪器可预设程序,例如以根据由亮度国际委员会(the International Committee of Illumination)(CIE)建立的标准测量Hunter Lab值或L*a*b*值。L*a*b*系统提供了三维颜色空间的数值表示方式,其中L*表示明度轴,a*表示红-绿轴并且b*表示黄-蓝轴。L*和b*轴通常最适用于牙齿洁白度的测量。
在某些实施方案中,可从处理之前和之后或未治疗表面和治疗表面之间的L*、a*和b*值的差值计算增加的洁白度。有用的参数为ΔE*,使用下式将其计算为L*、a*和b*值的差值的平方和的平方根:
ΔE*=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2。
ΔE*值越高指示洁白度增加越大。在各种实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物可实现至少约1,诸如至少约3、至少约4或至少约5的ΔE*。
在某些示例性实施方案中,洁白度可通过ΔW测量。在某些实施方案中,洁白度W=100-√((100-L*2)+a*2+b*2),其中L*、a*和b*如上所定义。因此,ΔW=Wo-WT,其中WO=初始洁白度并且WT=处理后的洁白度。
本文还公开了制备如本文所公开的牙齿美白组合物的方法。在某些实施方案中,本文公开的牙齿美白组合物可通过在将组合物的成分添加在适合容器诸如设置有混合器的不锈钢罐中并进行混合来制备。在牙齿美白组合物的制备中,成分可以按以下顺序添加到混合器中:疏水性聚合物载体、过氧化物化合物、粘附增强剂、任选的过氧化物活化剂,以及任何希望的调味剂或甜味剂。然后将所述成分混合以形成均匀分散体/溶液。
本文公开的牙齿美白组合物可以包含至少一种美白剂的可流动粘性液体分散体诸如凝胶的形式制备,并且如此诸如通过用软涂敷器刷施加于使用者的牙齿。使用者施加后在牙齿上留下组合物涂层。与唾液接触引起H2O2自所述组合物中从疏水性材料基质中缓慢释放到所施加的牙齿部位,从而提供延长的牙齿部位美白处理。
实施例
比较例1
制备四种牙齿美白组合物并且将其体外施加于牛牙齿,进行8次处理。在每次处理后,如上所述地测量洁白度并且计算ΔW。制备的四种组合物含有以下试剂:(1)4.5%过氧化氢(与PVP复合);(2)4.5%过氧化氢(与PVP复合)和1.0%过二硫酸钠(PDS);(3)4.5%过氧化氢(与PVP复合)和1.0%单过硫酸钠(oxone)(MPS);和(4)4.5%过氧化氢(与PVP复合)和1.0%焦磷酸钠(TKPP)。结果示于下表1中。
如表1所示,当与过氧化氢组合时,PDS、MPS或TKPP均不增强美白。相反,在8次处理后,添加PDS、MPS或TKPP似乎降低4.5%过氧化氢的美白功效。
表1-包含4.5%过氧化氢和其他试剂的组合物对体外牛牙齿漂白的美白改变
尝试引入碱性成分诸如氧化钙和类似化合物也失败了。观察到过氧化物不稳定性和产物分离。尽管不希望受理论束缚,但据信组合物的疏水性质可能使得在过氧化物复合物基质内释放美白剂以提供超过初始制剂(即4.5%过氧化氢)的美白功效更具挑战性。
比较例2
制备两种组合物-一种包含4.5%过氧化氢(与PVP复合)并且一种包含6.0%过氧化氢(与PVP复合)。然后将这两种组合物体外施加于牛牙齿,进行8次处理。在每次处理后,如上所讨论地测量洁白度并且计算ΔW。结果示于下表2中。
如表2所示,将过氧化氢百分比增加至6.0%未能显著增加美白功效。
表2-包含4.5%和6.0%过氧化氢的组合物对体外牛牙齿漂白的美白改变
实施例3
制备第一组合物,其包含4.5%过氧化氢并且没有额外过氧化物源,并且制备第二组合物,其包含4.5%过氧化氢和2%过碳酸钠。这两种组合物示于下表3中。然后将这两种组合物在体外施加,每日处理5次。在每次处理后,测量洁白度并且计算ΔW。结果示于下表4中。如表4所示,将2.0%过碳酸钠添加到4.5%过氧化氢中增加了组合物的美白功效。
表3-组合物A(4.5%HP)和组合物B(4.5%HP和2%过碳酸钠)
表4-包含4.5%氢和4.5%加2.0%过碳酸钠的组合物对牙齿漂白的美白改变
Claims (17)
1.一种牙齿美白组合物,其包含:
(a)含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物;
(b)过碳酸钠;以及
(c)至少一种疏水性聚合物载体,
其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%。
2.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量为按重量计约4.5%。
3.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述过碳酸钠的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%。
4.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述过碳酸钠的存在量为按重量计约2%。
5.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述至少一种疏水性载体选自聚硅氧烷聚合物。
6.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述至少一种疏水性载体选自聚二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷氧基硅酸酯和环聚甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的牙齿美白组合物,其中所述牙齿美白组合物具有在约10,000cps至约900,000cps范围内的粘度,所述粘度在Brookfield粘度计上在25℃下测量。
8.一种用于美白牙齿表面的方法,其包括:
使牙齿的所述表面与牙齿美白组合物接触足以实现对所述牙齿的所述表面美白的持续时间,
其中所述牙齿美白组合物包含含有过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物、过碳酸钠和至少一种疏水性聚合物载体;并且
其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述持续时间的范围为约1分钟至约45分钟。
10.根据权利要求8所述的方法,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量为按重量计约4.5%。
11.根据权利要求8所述的方法,其中所述过碳酸钠的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%。
12.根据权利要求8所述的方法,其中所述过碳酸钠的存在量为按重量计约2%。
13.一种用于制备牙齿美白组合物的方法,其包括:
将包含过氧化氢和N-乙烯基杂环聚合物的过氧化物复合物和过碳酸钠添加到至少一种疏水性聚合物载体中;并且
将所述过氧化物复合物、所述过碳酸钠和所述至少一种疏水性聚合物载体混合以形成均匀分散体,
其中所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量的范围为按重量计约3%至约5%。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述过氧化物复合物的所述过氧化氢存在于所述牙齿美白组合物中的量为按重量计约4.5%。
15.根据权利要求13所述的方法,其中所述过碳酸钠的存在量的范围为按重量计约0.1%至约6%。
16.根据权利要求13所述的方法,其中所述过碳酸钠的存在量为按重量计约2%。
17.根据权利要求13所述的方法,其还包括添加至少一种调味剂。
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