CN112154014A - 基于磷酸钙聚离子簇的口腔护理组合物 - Google Patents

Abstract

公开了一种口腔护理组合物，其包含：a)磷酸钙聚离子簇；b)甘油；其中所述磷酸钙聚离子簇是通过以下步骤获得的：i)将水溶性钙源溶解在乙醇中以产生钙离子浓度为5至60mmol/L的乙醇溶液A；ii)将磷酸和三乙胺溶解在乙醇中以产生磷酸浓度为10至120mmol/L且三乙胺浓度为1000至3900mmol/L的乙醇溶液B；iii)将溶液A和溶液B混合，并静置该混合物以获得磷酸钙聚离子簇溶液；iv)离心分离所述磷酸钙聚离子簇溶液以得到磷酸钙聚离子簇，其中水溶性钙源是在25℃和大气压下溶解于水中以产生至少0.1摩尔/升的浓度的钙源。

Description

基于磷酸钙聚离子簇的口腔护理组合物

技术领域

本发明涉及口腔护理组合物，例如牙膏、粉末、胶等。具体而言，本发明涉及包含磷酸钙聚离子簇和甘油的口腔护理组合物。本发明还涉及这种组合物用于使个人牙齿再矿化的用途。

背景技术

我们消费的许多产品都会对我们的牙齿和口腔产生负面影响。例如，酸性饮料和甜食会腐蚀牙釉质，从而腐蚀牙齿，牙釉质是保护牙齿的外层涂料。此外，基于烟草的制品以及咖啡和茶等饮料会弄脏或降低牙齿的白度。这些弄脏和变色物质通常能够渗透到牙釉质层中。这个问题在多年后逐渐发生，但使人牙的牙釉质明显变色。

在口腔中，在从牙釉质中溶解的HAP(称为去矿化)与由唾液中天然存在的物质在牙齿上或牙齿中形成的羟基磷灰石(称为再矿化)之间存在天然平衡。这种平衡在不断变化。只要去矿化的速度和再矿化的速度保持平衡，牙齿就保持强健。

牙齿硬组织暴露于酸中会导致去矿化，导致表面软化并降低矿物质密度。该过程中的不平衡导致龋齿的形成，当从牙齿上流失的矿物质多于可替代的矿物质时，就会发生龋齿。

多年来，已经做出努力以解决牙釉质的溶解或去矿化以及由此形成龋齿的问题。然而，已经开发出解决蛀牙的产品，包括使用钙盐使牙齿再矿化的产品。

持续地需要建立更强健的牙齿。现在，本发明的发明人出乎意料地发现，通过将磷酸钙聚离子簇与甘油组合使用，可以提高牙齿的再矿化功效。发现这样的口腔护理组合物通过快速产生新的再矿化层而有效地促进再矿化，该新的再矿化层结合到牙齿表面上以抵消由酸蚀引起的牙釉质去矿化。

额外信息

CN 107343857 A公开了一种具有牙釉质状结构的羟基磷灰石以及制备该羟基磷灰石的方法。以磷酸钙聚离子簇为前体，并通过该前体在牙釉质表面上制备具有牙釉质状结构的羟基磷灰石。

上面的附加信息没有描述包含磷酸钙聚离子簇和甘油的组合的口腔护理组合物，并且尤其是这样的口腔护理组合物可以提供增强的牙齿再矿化功效。

测试和定义

洁齿剂

为了本发明的目的，“洁齿剂”是指用于清洁口腔中的牙齿或其他表面的膏、粉末、液体、胶或其他制剂。

牙膏

为了本发明的目的，“牙膏”是指与牙刷一起使用的牙膏或凝胶洁齿剂。特别优选的是适合通过刷牙约两分钟来清洁牙齿的牙膏。

溶解度

就本发明而言，“可溶的”和“不溶的”是指一种源(例如钙盐)在25℃和大气压下在水中的溶解度。“可溶的”是指溶解在水中以得到浓度为至少0.1摩尔/升的溶液的来源。“不溶的”是指溶解在水中以得到浓度小于0.001摩尔/升的溶液的来源。因此，“微溶”被定义为意指溶解在水中以产生浓度大于0.001摩尔/升且小于0.1摩尔/升的溶液的源。

基本上不含

为了本发明的目的，“基本上不含”是指基于口腔护理组合物的总重量，按重量计小于3.0％，优选小于2.0％，并且更优选小于1.0％，最优选小于0.5重量％，包括其中包含的所有范围。

双相

为了本发明的目的，“双相”是指具有物理上分离的两个独立相的组合物。

无水组合物

就本发明而言，“无水组合物”是指组合物的水含量按其总重量计小于3.0％，优选小于2.0％，更优选小于1.0％，最优选小于0.5％。口腔护理组合物。

粘度

牙膏的粘度是在室温(25℃)下使用Brookfield粘度计(4号转子)在5rpm的转速下测得的值。除非另有说明，否则值以厘泊(cP＝mPa·s)表示。

再矿化

为了本发明的目的，“再矿化”是指在牙齿上原位(即在口腔中)生成磷酸钙(包括在牙齿上10nm至20微米、优选75nm至10微米、最优选150nm至5微米厚的层，包括其中包含的所有范围)，以减少牙齿敏感性、蛀牙，使牙釉质再生和/或通过产生这种新的磷酸钙的增白而改善牙齿的外观。

其他

除在实施例中或在另外明确指出的地方外，本说明书中表示材料量或反应条件，材料的物理性质和/或用途的所有数字可任选地理解为由单词“约”修饰。

除非另有说明，所有量均以最终口腔护理组合物的重量计。

应当注意，在指定任何范围的值时，可以将任何特定的上限值与任何特定的下限值相关联。

为了避免疑问，“包括”一词旨在表示“包括”，但不一定是“由……组成”或“由……组成”。换句话说，列出的步骤或选项不必穷举。

在此发现的本发明的公开内容应被认为覆盖权利要求中发现的所有相互依赖的实施例，而与发现权利要求没有多重依赖性或冗余的事实无关。

在关于本发明的特定方面(例如，本发明的组合物)公开特征的情况下，这种变通也应被视作适用于本发明的任何其他方面(例如，本发明的方法)。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种口腔护理组合物，其包含：

a)磷酸钙聚离子簇；

b)甘油；

其中磷酸钙聚离子簇是通过包括以下步骤的方法获得的：

i)将水溶性钙源溶解在乙醇中以产生钙离子浓度为5至60mmol/L的乙醇溶液A；

ii)将磷酸和三乙胺溶解在乙醇中以产生磷酸浓度为10至120mmol/L且三乙胺浓度为1000至3900mmol/L的乙醇溶液B。

iii)将溶液A和溶液B混合，并静置该混合物以获得磷酸钙聚离子簇溶液；

iv)离心分离所述磷酸钙聚离子簇溶液以得到磷酸钙聚离子簇；

其中水溶性钙源是在25℃和大气压下溶解于水中以产生至少0.1摩尔/升的浓度的钙源。

在第二方面，本发明涉及包含本发明第一方面的口腔护理组合物的包装的口腔护理产品。

在第三方面，本发明涉及用于使个人的牙齿再矿化的方法，该方法包括将第一方面的任何实施方案的口腔护理组合物施用于个人的牙齿的至少一个表面上的步骤。

通过考虑以下的详细描述和实施例，本发明的所有其他方面将变得更加显而易见。

具体实施方式

如本文所用，磷酸钙聚离子簇是指由钙和磷酸根离子组成的簇，其具有凝胶状物质的性质并且具有一定程度的流动性。磷酸钙聚离子簇与聚合物相似，但它们是通过离子键形成的，并且完全由离子组成。它们的微观结构显示在式(I)中

适用于本发明的磷酸钙聚离子簇是通过包括以下步骤的方法获得的：

i)将水溶性钙源溶解在乙醇中以产生钙离子浓度为5至60mmol/L的乙醇溶液A；

ii)将磷酸和三乙胺溶解在乙醇中以产生磷酸浓度为10至120mmol/L且三乙胺浓度为1000至3900mmol/L的乙醇溶液B；

iii)将溶液A和溶液B混合，并静置该混合物以获得磷酸钙聚离子簇溶液；

iv)离心分离所述磷酸钙聚离子簇溶液以得到磷酸钙聚离子簇。

水溶性钙源为磷酸钙聚离子簇提供钙离子。可用于本发明的水溶性钙源类型的说明性但非限制性例子包括例如氯化钙、硝酸钙、乙酸钙、乳酸钙、甲酸钙、苹果酸钙、丙酸钙、丁酸钙、碳酸氢钙、甘油磷酸钙、葡萄糖酸钙、抗坏血酸钙或其混合物等。在一个优选的实施方案中，钙源是氯化钙。乙醇溶液A的钙离子浓度优选为10至50mmol/L，更优选为15至40mmol/L。如果钙离子的浓度太低，则会降低收率并浪费乙醇溶剂。如果钙的浓度太高，它将迅速形成聚离子簇，导致反应不均匀。

磷酸为磷酸钙聚离子簇提供磷酸根阴离子。乙醇溶液B的磷酸浓度优选为20至100mmol/L，更优选为30至80mmol/L。三乙胺作为碱吸收磷酸中的一些质子，并且它还充当形成的磷酸钙聚离子簇的封端剂。乙醇溶液B的三乙胺浓度优选为1100至3000mmol/L，更优选为1200至2500mmol/L。

将溶液A和溶液B混合并静置一段时间以获得磷酸钙聚离子簇溶液。通常，溶液A和溶液B以1:1至10:1、更优选2:1至10:1、最优选2:1至5:1的体积比混合。静置时间优选为10至180分钟，更优选为15至120分钟，最优选为20至60分钟。

具有流动性的磷酸钙聚离子簇是通过离心分离所述磷酸钙聚离子簇溶液分离出部分乙醇溶剂而获得的。团簇的流动性可以通过离心速度和时间来调节。离心速度越高，离心分离时间越长，则团簇越粘。通常，离心速度为5000至30000rpm，更优选为6000至25000rpm，最优选为7000至22000rpm。离心分离时间优选为1至80分钟，更优选为1至30分钟，最优选为3至10分钟。在一个优选的实施方案中，离心速度为7000至22000rpm，并且离心分离时间为3至10分钟。

通常，基于口腔护理组合物的总重量，本发明的口腔护理组合物包含3至80重量％、更优选5至50％、最优选10至50％的磷酸钙聚离子簇，包括其中包含的所有范围。

甘油是本发明的组分。基于组合物的总重量，甘油通常占口腔护理组合物重量的1至90％、更优选5至80％、最优选10至70％，并且包括其中包含的所有范围。

所述口腔护理组合物通常包含重量比为1:5至10:1、更优选1:5至5:1、最优选1:3至2:1的磷酸钙聚离子簇和甘油。

在一实施方案中，所述口腔护理组合物可基本上不含磷酸盐源。当所述组合物是单相含水组合物时(即，按组合物的重量计，其包含大于1.5％的水，优选大于5％的水，更优选大于10％的水，最优选20至90％的水)，这是特别优选的。

对于某些组合物，特别是无水组合物(即基本上不含水的组合物)或两相含水组合物，优选在口腔组合物中配混磷酸盐源。

可用于本发明的磷酸盐源仅限于在可用于口腔中的组合物中可使用的磷酸盐源的范围。适用于本发明的磷酸盐源类型的说明性例子包括磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、其混合物等。磷酸盐源优选是水溶性的。

当使用时，基于口腔护理组合物的总重量，磷酸盐源通常占口腔护理组合物重量的0.5％至40％，更优选1％至30％，最优选2％至20％，包括其中包含的所有范围。在一个优选的实施方案中，所使用的磷酸盐源是磷酸三钠和磷酸二氢钠，磷酸三钠与磷酸二氢钠的重量比为1:4至4:1，优选为1:3至3:1，最优选为1:2至2:1，包括其中包含的所有比率。

本发明的组合物是口腔护理组合物，并且通常包含生理上可接受的载体。载体优选至少包含表面活性剂、增稠剂、润湿剂或其组合。

优选地，所述口腔护理组合物包含表面活性剂。优选地，所述组合物包含按所述组合物的重量计至少0.01％、更优选至少0.1％、最优选0.5至7％的表面活性剂。合适的表面活性剂包括阴离子表面活性剂，例如C₈至C₁₈烷基硫酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基硫酸钠)、C₈至C₁₈烷基磺基琥珀酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如二辛基磺基琥珀酸钠)、C₈至C₁₈烷基磺基乙酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基磺基乙酸钠)、C₈至C₁₈烷基肌氨酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基肌氨酸钠)、C₈至C₁₈烷基磷酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(可任选包含最多10个环氧乙烷和/或环氧丙烷单元)和硫酸化甘油单酯。其他合适的表面活性剂包括非离子表面活性剂，例如任选聚乙氧基化的脂肪酸脱水山梨糖醇酯、乙氧基化脂肪酸、聚乙二醇的酯、脂肪酸单甘油酯和二甘油酯的乙氧基化物以及环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚合物。其他合适的表面活性剂包括两性表面活性剂，例如甜菜碱或磺基甜菜碱。也可以使用任何上述材料的混合物。更优选地，表面活性剂包括或为阴离子表面活性剂。优选的阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。最优选地，表面活性剂是月桂基硫酸钠、椰油硫酸钠、椰油酰胺基丙基甜菜碱、甲基椰油酰基牛磺酸钠或其混合物。

增稠剂也可用于本发明中，并且仅限于可将增稠剂添加至适合在口腔中使用的组合物中的范围。可用于本发明的增稠剂类型的说明性例子包括羧甲基纤维素钠(SCMC)、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、西黄蓍胶、阿拉伯胶、卡拉胶、藻酸钠、角叉菜胶、瓜尔胶、黄原胶、爱尔兰苔藓、淀粉、改性淀粉、基于二氧化硅的增稠剂包括二氧化硅气凝胶、硅酸铝镁(如Veegum)、卡波姆(交联丙烯酸酯)及其混合物。

通常，优选为黄原胶和/或羧甲基纤维素钠和/或卡波姆。当使用卡波姆时，需要其重均分子量为至少700,000，分子量优选为至少1,200,000，分子量最优选为至少约2,500,000。也可以在本文中使用卡波姆的混合物。

在一个特别优选的实施方案中，卡波姆是Synthalen PNC、Synthalen KP或它们的混合物。其被描述为高分子量和交联的聚丙烯酸，并通过CAS编号9063-87-0识别。这些类型的材料可从Sigma等供应商处购买。

在另一个特别优选的实施方案中，所使用的羧甲基纤维素钠(SCMC)是SCMC 9H。其被描述为具有与吡喃葡萄糖主链单体的羟基键合的羧甲基的纤维素衍生物的钠盐，并通过CAS编号9004-32-4识别。其可以从Alfa Chem等供应商处商购获得。

在另一个特别优选的实施方案中，增稠剂是黄原胶。

基于组合物的总重量，增稠剂通常占口腔护理组合物重量的0.01至约10％，更优选为0.1至9％，最优选为0.1至5％，包括其中所包含的所有范围。

当本发明的口腔护理组合物是牙膏或凝胶时，它们的粘度通常为约30,000至180,000厘泊，优选为60,000至170,000厘泊，最优选为65,000至165,000厘泊。

本发明的口腔护理组合物除了包含在该组合物中的甘油外，还可以包含其他润湿剂。

润湿剂可以口腔护理组合物的10至90重量％的范围存在。以组合物的总重量为基准计，载体润湿剂占组合物重量的25至80％，最优选为30至60％。

本发明的口腔护理组合物可以包含多种其他本领域常用的成分以增强物理性质和性能。这些成分包括抗菌剂、消炎剂、抗龋齿剂、菌斑缓冲液、氟化物源、维生素、植物提取物、脱敏剂、抗牙结石剂、生物分子、调味剂、蛋白质材料、防腐剂、遮光剂、着色剂、pH调节剂、甜味剂、颗粒状磨料、聚合物化合物、用于缓冲组合物的pH和离子强度的缓冲剂和盐，以及它们的混合物。这样的成分通常且总体上占组合物的小于20重量％，优选为0.0至15重量％，最优选为0.01至12重量％，包括其中包含的所有范围。

本发明的口腔护理组合物可以用于使个人的牙齿再矿化的方法，该方法包括将所述组合物施用于个人的牙齿的至少一个表面上。本发明的口腔护理组合物可以另外地或替代地用作药物和/或用于生产用于使个人牙齿再矿化的药物。替代地并且优选地，该用途是非治疗性的。

在一个优选的实施方案中，所述口腔护理组合物是单相无水组合物。

通过制备口腔护理组合物的常规方法制备本发明的口腔护理组合物。这样的方法包括在中等剪切力和大气压下混合成分。

通常，将所述组合物包装。所述组合物可以牙膏或凝胶的形式包装在常规的塑料层压板、金属管或单腔室分配器中。可以通过任何物理手段，例如牙刷、指尖，或者通过直接施加到敏感区域的涂药器，将其施用于牙齿表面。

即使用于个人的日常口腔卫生习惯时，该组合物也可以是有效的。例如，可以将所述组合物刷到牙齿上。该组合物例如可以与牙齿接触一秒至20小时的时间段。更优选1秒至10小时，还更优选10秒至1小时，最优选30秒至5分钟。该组合物可以每天使用，例如个人每天使用一次、两次或三次。当所述口腔护理组合物是双相组合物时，在施用期间将所述组合物的两相混合。混合相通常在牙齿上保留3分钟至10小时，更优选3分钟至8小时。施用可以每月进行一到五次。

提供以下实施例以促进对本发明的理解。不提供示例以限制权利要求的范围。

实施例

实施例1

该实施例证明了在牙齿表面上改善的沉积。所有成分均以总制剂的重量百分比表示，并以活性物质的含量表示。

表1

磷酸钙聚离子簇的制备

将二水合氯化钙溶解在乙醇中，得到17mmol/L的氯化钙溶液作为溶液A。将浓磷酸和三乙胺溶解在乙醇中，得到溶液B，磷酸浓度为40mmol/L，三乙胺浓度为1300mmol/L。将溶液A和溶液B以4:1的体积比混合，并静置30分钟，获得磷酸钙聚离子簇的乙醇溶液作为溶液C。将溶液C以15000rpm离心分离以获得磷酸钙聚离子簇。

方法

将测试样品与模拟口腔液(SOF)以1:2的重量比混合30秒，立即使用所得浆料。

牙釉质盘用37％磷酸腐蚀15秒，然后按照相同的方法用不同的浆料处理。将六个牙釉质盘分成三组(n＝2)。在室温下，将牙釉质盘在新鲜制备的浆料中浸泡2分钟，然后用50mL水冲洗5秒。之后，在37℃水浴条件下，将牙釉质盘在SOF中浸泡超过4小时。然后采用与第一步骤相同的过程将牙釉质盘浸入新鲜制备的浆料中。一天重复处理两次，然后在37℃水浴中将牙釉质盘放在SOF中过夜(>12小时)以模仿口腔环境。每天两次处理5天后，用扫描电子显微镜(SEM，日立S-4800，日本)对牙釉质盘进行表征。

通过组合表2中的成分制成模拟的口腔液：

表2

成分	量/克
		NaCl	16.07
NaHCO<sub>3</sub>	0.7
		KCl	0.448
K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>·3H<sub>2</sub>O	3.27
		MgCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O	0.0622
1M HCl	40mL
		CaCl<sub>2</sub>	0.1998
Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>	0.1434
		缓冲剂	调节pH至7.0
水	平衡至2L

结果

腐蚀的牙釉质盘显示出针状磷灰石微晶。经过十次处理后，获取牙釉质盘的SEM图像。从SEM图像的顶视图来看，显然样品3和4比样品1和2在釉质表面上沉积得更好且更致密。没有观察到样品1和2在釉质表面上形成新的再矿化层。用样品1或2处理的牙釉质盘的SEM图像仍显示出针状磷灰石微晶。

相应的横截面SEM图像显示，在用样品3和4处理后，在牙釉质盘的表面上形成了厚度为1至3微米的新层。与用样品3处理的相比，用样品4处理的牙釉质盘具有在其表面上形成的明显更厚的新层。

Claims (14)

1.一种口腔护理组合物，其包含：

a)磷酸钙聚离子簇；

b)甘油；

其中所述磷酸钙聚离子簇是通过包括以下步骤的方法获得的：

i)将水溶性钙源溶解在乙醇中以产生钙离子浓度为5至60mmol/L的乙醇溶液A；

ii)将磷酸和三乙胺溶解在乙醇中以产生磷酸浓度为10至120mmol/L且三乙胺浓度为1000至3900mmol/L的乙醇溶液B；

iii)将溶液A和溶液B混合，并静置该混合物以获得磷酸钙聚离子簇溶液；

iv)离心分离所述磷酸钙聚离子簇溶液以得到磷酸钙聚离子簇，其中所述水溶性钙源是在25℃和大气压下溶解于水中以产生至少0.1摩尔/升的浓度的钙源。

2.根据权利要求1所述的口腔护理组合物，其中所述水溶性钙源是氯化钙、硝酸钙、乙酸钙、乳酸钙、甲酸钙、苹果酸钙、丙酸钙、丁酸钙、碳酸氢钙、甘油磷酸钙、葡萄糖酸钙、抗坏血酸钙或其混合物，优选为氯化钙。

3.根据权利要求1或2所述的口腔护理组合物，其中所述溶液A的钙离子浓度为10至50mmol/L，优选为15至40mmol/L。

4.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述溶液B的磷酸浓度为20至100mmol/L，优选为30至80mmol/L。

5.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述溶液B的三乙胺浓度为1100至3000mmol/L，优选为1200至2500mmol/L。

6.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述溶液A和所述溶液B以1:1至10:1、优选2:1至10:1、更优选2:1至5:1的体积比混合。

7.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中静置时间为10至180分钟，优选为15至120分钟，更优选为20至60分钟。

8.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中离心速度为5000至30000rpm，优选为6000至25000rpm，更优选为7000至22000rpm。

9.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中离心分离时间为1至80分钟，优选为1至30分钟，更优选为3至10分钟。

10.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中离心速度为7000至22000rpm，并且离心分离时间为3至10分钟。

11.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述磷酸钙聚离子簇的存在量为所述组合物的重量的3至80％，优选为5至50％。

12.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述磷酸钙聚离子簇和甘油的重量比为1:5至10:1，优选为1:5至5:1，更优选为1:3至2:1。

13.根据前述权利要求之一所述的口腔护理组合物，其中所述组合物还包含选自以下的磷酸盐源：磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或其混合物，优选为磷酸三钠、磷酸二氢钠或其混合物。

14.使个人的牙齿再矿化的方法，其包括将根据前述权利要求之一所述的组合物施用于个人的牙齿的至少一个表面上的步骤。