CN108542800A - 一种牙齿美白凝胶及其制备和使用方法 - Google Patents

一种牙齿美白凝胶及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种牙齿美白凝胶及其制备和使用方法，该凝胶包括以下重量比的原料：卡波姆0.7‑0.9，过氧化氢18‑22，EDTA‑2Na 0.04‑0.06，三乙醇胺0.6‑0.8，硝酸钾0.15‑0.25和PBS缓冲溶液12‑18；其制备方法包括以下步骤：取卡波姆与蒸馏水，搅拌；加入过氧化氢、EDTA‑2Na、三乙醇胺、硝酸钾和PBS缓冲溶液。本发明以蓝光激发仪激发出牙齿美白凝胶中的过氧根离子，释放出过氧化氢分子，在牙齿表面进行氧化还原反应，进而除去牙齿中附着的色素，从而达到安全高效牙齿美白的目的。

Description

一种牙齿美白凝胶及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及牙齿美白技术领域，特别是一种牙齿美白凝胶及其制备和使用方法。
背景技术
在物质文明高度发达的今天，人们都想将自己妆扮的更加俊美靓丽，并通过整形或者化妆变成影视明星一般的人。都市男女除了关注服饰和肤色外，也逐渐把注意力转到了牙齿上，通过牙齿矫正或者种植，将牙齿排列整齐，并且不断寻找美白牙齿的方法，在开口说话或者开怀大笑时露出一排令人羡慕的牙齿，彻底做到“武装到牙齿”。幼儿时乳牙是乳白色，随着年龄的增长，牙齿会慢慢变黄。
牙齿变黄、着色的原因主要有两种：外源性、内源性。牙齿表面存在的多种细菌会分泌许多黏性物质，并吸附茶、咖啡和烟卷中的色素，逐步使牙齿表面变黄或变黑，并逐渐深入到牙齿内部，形成内部污渍，使牙齿内部也慢慢变色，这属于外源性黄牙。内源性黄牙是在遗传或者牙齿发育过程中形成的，在发育过程中营养不好或生过病，会使牙齿的钙化受到影响，牙齿会黄而松脆；儿童五岁前服用四环素类药物，四环素会沉积在牙本质内，就会使得牙齿变成黄色、棕色或暗灰色，称为四环素牙；有些山区村民饮用水中含氟过多，也可能导致氟斑牙，牙面呈白粉笔色、棕褐色斑块；如果牙神经坏死后，血色素与细菌分解产物结合也可使牙齿变黑。如果没养成早晚刷牙的习惯，致使牙齿表面堆积了食物残渣、软垢、牙石、烟渍、茶渍等物质导致黄牙，则是纯卫生原因导致的。
当然根据不同的美白机理，牙齿美白的方法主要有冷光美白、牙托式美白、牙贴美白、含漱美白、牙齿内封药美白、超声波洗牙等方式。但无论是冷光美白或激光美白牙齿，费用非常昂贵，做一次高达数千元。如果能够把牙齿美白控制在五十元以下，将会得到普罗大众广泛的接受。美国资深牙医Jonathan Levine博士发明了牙齿美白仪并获得了2012年爱迪生发明大奖。其设计初衷就是要找到一个简单快速有效并且对口腔和牙齿伤害最小的美白护理方案，特别是对于都市中忙于工作的白领男女，在办公室午休时或者电脑文案工作时，即可轻松实现牙齿美白。
激光牙齿漂白凝胶用于涂覆在牙齿的表面上，并与牙齿表面结合在一定的时间以完成过氧化物向牙齿表面和内部结构中的扩散，从而达到牙齿美白的目的。但市面上美白凝胶存在较多严重的问题，如凝胶粘稠度不合适，使用效果不佳，消费者舒适感不强；质量不稳定，功效失常，在保质期内化成水；凝胶口感不好，消费者使用感不强；凝胶在蓝光激发下反应慢，不能达到预期的美白效果等等。
随着蓝光和紫外等短波长半导体激光器技术的不断发展和成熟，短波长半导体激光牙齿漂白技术也得到了极大的发展。由于短波长激光器具有更高的单光子能量，同时激光本身的热效应也很好的降低了，因此使用短波长半导体激光器不仅能够实现对过氧化氢等氧化漂白剂分解的有效促进作用，同时又有利的降低漂白过程中牙齿温度的升高作用，在未来牙齿漂白技术中具有很强的技术竞争力。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种质量稳定、保质期长、粘度适中、有效美白作用时间长、口感好，能够对牙齿进行安全高效美白的牙齿美白凝胶及其制备和使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种牙齿美白凝胶，包括以下重量比的原料：
卡波姆0.7-0.9，过氧化氢18-22，EDTA-2Na0.04-0.06，三乙醇胺0.6-0.8，硝酸钾0.15-0.25和PBS缓冲溶液12-18。
一种牙齿美白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
取卡波姆与蒸馏水，搅拌；加入过氧化氢、EDTA-2Na、三乙醇胺、硝酸钾和PBS缓冲溶液。
一种牙齿美白凝胶的使用方法，包括：以蓝光激发仪激发出牙齿美白凝胶中的过氧根离子，释放出过氧化氢分子，在牙齿表面进行氧化还原反应，进而除去牙齿中附着的色素，从而达到牙齿美白的目的。
作为本发明的进一步改进：所述搅拌步骤进行的时间至少为4小时。
作为本发明的进一步改进：所述搅拌步骤使用的仪器为搅拌器。
作为本发明的进一步改进：所述搅拌器的转速在600r/s-2000r/s。
作为本发明的进一步改进：在所述搅拌步骤之前还包括以下步骤：取卡波姆与蒸馏水，在密封条件下浸泡至少12小时。
作为本发明的进一步改进：所述PBS缓冲溶液的pH值在5.2-6.2。
作为本发明的进一步改进：所述卡波姆的型号为U20。
作为本发明的进一步改进：所述PBS缓冲溶液由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配制而成。
卡波姆(carbomer)为丙烯酸与烯丙基蔗糖或丙烯基季戊四醇交联的高分子聚合物，为松散白色粉末，具酸性、吸湿性和特殊微臭，能溶于水、乙醇、甘油。卡波姆分子中含有56％～58％羧基，因此呈弱酸性。本配方使用卡波姆U20作为增稠剂，型号为U20的卡波姆对过氧化氢的稳定性最好。
卡波姆作为本发明的凝胶的增稠剂，能够使凝胶形成适中的粘度，使凝胶在牙齿漂白治疗的过程中很好的粘附于牙齿表面，同时也改变过氧化氢的分解历程和速率，使得凝胶能够以合适的速度为牙齿漂白过程提供适当活性的漂白活性基团。
卡波姆本质上是高分子水溶液，高分子溶液之所以稳定是因为质点表面有水化膜的存在，强亲水性的非电解质。所以在搅拌前，用蒸馏水浸泡12小时以上。
过氧根离子能透过牙釉质和牙本质，与其中的色素基团发生氧化还原化学反应，从而达到漂白目的。而加入适量EDTA-2Na作为螯合剂/稳定剂后,能使过氧化氢在常温下分解的速度变慢，使凝胶的有效美白作用时间延长4-6倍。
由于口腔正常的pH值为6.6-7.1，随着酸碱度增加，牙齿表面处于一个微弱的化学反应状态，口腔酸性过高，会腐蚀牙齿。而本配方中过氧化氢和卡波姆呈现弱酸性，所以需要加入碱性的化合物作为中和剂，调节酸碱度，调配美白凝胶的口感，减少苦涩味和其他不良气味。
三乙醇胺可以看做是三乙胺的三羟基取代物，与其他胺类化合物相似，由于氮原子上存在孤对电子，三乙醇胺具弱碱性，能够与配方中的过氧化氢和卡波姆中和。
在研发过程中，发现三乙醇胺不仅能作为中和剂调节凝胶的酸碱度，并且能起到一定的增稠作用，使凝胶粘稠度增加。
硝酸钾作为保护剂。
PBS缓冲溶液的pH值稳定在5.8-6.2左右。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的凝胶质量稳定、保质期长、粘度适中、美白效果显著，在蓝光激发仪的激发下，释放出过氧化氢分子，在牙齿表面进行氧化还原反应，进而除去牙齿中附着的色素，能够达到安全高效美白牙齿的目的。
(2)卡波姆作为本发明的凝胶的增稠剂，能够使凝胶形成适中的粘度，使凝胶在牙齿漂白治疗的过程中很好的粘附于牙齿表面，同时也改变过氧化氢的分解历程和速率，使得凝胶能够以合适的速度为牙齿漂白过程提供适当活性的漂白活性基团。
(3)过氧根离子能透过牙釉质和牙本质，与其中的色素基团发生氧化还原化学反应，从而达到漂白目的。而加入适量EDTA-2Na作为螯合剂/稳定剂后,能使过氧化氢在常温下分解的速度变慢，使凝胶的有效美白作用时间延长4-6倍。
(4)三乙醇胺具弱碱性，能够与配方中的过氧化氢和卡波姆中和，维持口腔正常的pH值以保护牙齿，调配美白凝胶的口感，减少苦涩味和其他不良气味，此外还具有增加凝胶粘稠度的作用。
具体实施方式
现结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
一种牙齿美白凝胶，配方：包括以下重量比的原料：
卡波姆0.8，水39，过氧化氢20，EDTA-2Na0.05，三乙醇胺0.7，硝酸钾0.2和PBS缓冲溶液15。
制备方法:
1、按原料配比，量取各原料。
2、卡波姆与蒸馏水，浸泡12小时以上，用搅拌器搅拌不少于4小时。
3、配制PBS缓冲溶液(PH＝5.7)：用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配成缓冲溶液。
4、加入EDTA-2Na(用分析天平称量)。
5、加入硝酸钾。
6、加入三乙醇胺。
7、加入过氧化氢。
实施例2
一种牙齿美白凝胶，配方：包括以下重量比的原料：
卡波姆0.7，水35，过氧化氢18，EDTA-2Na0.04，三乙醇胺0.6，硝酸钾0.15和PBS缓冲溶液12。
制备方法:
1、按原料配比，量取各原料。
2、卡波姆与蒸馏水，浸泡12小时以上，用搅拌器搅拌不少于4小时。
3、配制PBS缓冲溶液(PH＝5.6)：用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配成缓冲溶液。
4、加入EDTA-2Na(用分析天平称量)。
5、加入硝酸钾。
6、加入三乙醇胺。
7、加入过氧化氢。
实施例3
一种牙齿美白凝胶，配方：包括以下重量比的原料：
卡波姆0.9，水45，过氧化氢22，EDTA-2Na0.06，三乙醇胺0.8，硝酸钾0.25和PBS缓冲溶液18。
制备方法:
1、按原料配比，量取各原料。
2、卡波姆与蒸馏水，浸泡12小时以上，用搅拌器搅拌不少于4小时。
3、配制PBS缓冲溶液(PH＝5.8)：用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配成缓冲溶液。
4、加入EDTA-2Na(用分析天平称量)。
5、加入硝酸钾。
6、加入三乙醇胺。
7、加入过氧化氢。
实验例
检测方式
在酸性溶液中H2O2是强氧化剂，但遇到强氧化剂KMnO4时，又表现为还原剂。因此可以在酸性溶液中用KMnO4标准溶液直接滴定测得H2O2的含量，以KMnO4为自身指示剂。反应为：
5H2O2+2MnO4 -(紫色)+6H+＝2Mn2+(无色)+5O2+8H2O
(滴定终点为淡粉色)
因此可通过消耗高锰酸钾的量得到样品中过氧化氢的量。
取约0.1g凝胶样品于锥形瓶中，加入40ml水和10ml 3mol/L的H2SO4，使凝胶溶解，进行滴定。在滴定过程中，锥形瓶内的溶液呈淡粉色在30秒内不褪色则为滴定终点。
检测结果
样品中加入过氧化氢的量 过氧化氢的质量分数
10ml 5.483％
10ml 5.53％
12ml 6.63％
18ml 9.14％
滴定5个样品，凝胶中含有过氧化氢的质量分数在6.5％左右，凝胶中过氧化氢含量适中，不会造成过氧化氢过量而引起牙齿过酸，且有一定的效果美白牙齿。
误差分析
在制备美白凝胶搅拌的过程中，少量过氧化氢会发生分解，造成过氧化氢含量损失。
后期效果
在后期效果中，主要检测的效果:凝胶的保质期、凝胶的粘度、凝胶的美白效果。
市面上的牙齿美白凝胶的保质期一般为90天，而本配方制作出来的美白凝胶保质期在9个月左右，并且不会化成水状，保持凝胶状态，美白效果显著。
经过实际使用发现，凝胶的粘度适中，能使凝胶在牙齿漂白治疗的过程中很好的粘附于牙齿表面，同时不会粘度过度，导致损伤牙齿表面。
其中一个凝胶样品在2017年10月26日制作完毕，直至2018年4月5日，以茶渍和烟头里浸泡三个月的瓷片(以下统称为检测瓷片)作为检测对象，进行涂抹凝胶时长12小时(即24个疗程，一个疗程0.5h)，然后与未涂抹凝胶的检测瓷片进行对比，美白效果十分显著。
同时选用与人体牙齿结构相似的猪牙齿作为检测样品，涂抹凝胶时长为7小时(相当于14个疗程)，美白效果仍然十分显著。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种牙齿美白凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
取卡波姆与蒸馏水，搅拌；加入过氧化氢、EDTA-2Na、三乙醇胺、硝酸钾和PBS缓冲溶液。
2.根据权利要求1所述的一种牙齿美白凝胶的制备方法，其特征在于：所述搅拌步骤进行的时间至少为4小时。
3.根据权利要求1或2所述的一种牙齿美白凝胶的制备方法，其特征在于：所述搅拌步骤使用的仪器为搅拌器。
4.根据权利要求3所述的一种牙齿美白凝胶的制备方法，其特征在于：所述搅拌器的转速为600r/s-2000r/s。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种牙齿美白凝胶的制备方法，其特征在于：在所述搅拌步骤之前还包括以下步骤：取卡波姆与蒸馏水，在密封条件下浸泡至少12小时。
6.一种牙齿美白凝胶，其特征在于：包括以下重量比的原料：
卡波姆0.7-0.9，过氧化氢18-22，EDTA-2Na0.04-0.06，三乙醇胺0.6-0.8，硝酸钾0.15-0.25和PBS缓冲溶液12-18。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种牙齿美白凝胶，其特征在于：所述PBS缓冲溶液的pH值在5.2-6.2。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种牙齿美白凝胶，其特征在于：所述卡波姆的型号为U20。
9.根据权利要求1-6任一所述的一种牙齿美白凝胶，其特征在于：所述PBS缓冲溶液由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配制而成。
10.一种牙齿美白凝胶的使用方法，其特征在于：包括：以蓝光激发仪激发出牙齿美白凝胶中的过氧根离子，释放出过氧化氢分子，在牙齿表面进行氧化还原反应。
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