CN113813197B - 一种提升抑菌活性组合物及其在口腔制品中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及口腔护理领域，公开了一种提升抑菌活性组合物，包括如下质量百分比的组分：溶菌酶0.0005‑0.003份、羟基磷灰石4‑8份、磷酸三钠0.1‑1份。含有该组合物的口腔制品，还包括基质，基质包括保湿剂、摩擦剂、增稠剂、表面活性剂、甜味剂、防腐剂和香气调节剂，余量为水。本发明组合物及其制品具有理想的氟稳定性、抑菌活性均达到理想水平。羟基磷灰石能够促进溶菌酶的固定，进而促进酶活性的保持；同时为组合物提供优良的对牙本质小管的封堵作用。磷酸三钠缓冲体系能够促进可溶氟的保持，为体系提供一个弱碱性环境，对溶菌酶起到保护作用。

Description

一种提升抑菌活性组合物及其在口腔制品中的应用

技术领域

本发明涉及口腔护理领域，具体涉及一种提升抑菌活性组合物及其在口腔制品中的应用。

背景技术

牙齿敏感(牙本质敏感症)是指由于牙龈退缩或外力损伤，导致牙本质暴露，使原本封闭的牙本质小管处于开放状态。此时，当牙齿遇到冷热酸甜等外界刺激时，会产生一种短暂而尖锐的疼痛，就是牙齿敏感。牙龈萎缩是形成牙齿敏感的一个重要原因，而长期处于不良的口腔卫生状况，会导致牙龈炎或牙周疾病的发生，继而加重牙本质敏感现象。

牙龈炎或牙周炎等口腔疾病通常是由口腔中有害细菌滋生引起的，患者表现为牙龈出血或红肿等症状，如不及时治疗，将对人体健康造成极大的危害。目前，在上述疾病的治疗上，患者通常使用含甲硝唑等抗生素药物的含漱液，此类药物并不适合老年、儿童或者孕产妇使用。因此，对于牙龈炎或牙周炎的早期预防十分重要。针对口腔卫生的日常护理，通常使用采用添加抗抑菌活性成分的牙膏、漱口水等产品，常见的成分包括西吡氯铵、度米芬、尼泊金酯等化学制剂，以及溶菌酶等生物制剂。其中，对于前者化学制剂，由于其本身为广谱抑菌成分，长期使用可能造成口腔菌群失衡，影响人体机能。对于后者生物制剂，则存在酶活度稳定性差，不能长期保持抑菌活性等缺陷。因此，研究开发一款具有优良抑菌活性的脱敏口腔用制剂具有十分重要的意义，也成为了本领域研究的一个新课题。

溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase)，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性蛋白，主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物溢出而使细菌溶解，具有抗菌、消炎、抗病毒的作用。因此领域内也有尝试将溶菌酶添加到口腔制品中，在日常口腔护理过程中达到抗菌消炎的目的。

中国专利CN107569400B公开了一种含有生物溶菌酶的牙膏，其包括生物溶菌酶添加剂组合物5％，山梨醇30％，甘油10％，聚乙二醇-600 5％，摩擦剂15％，羟基磷灰石5％，羧甲基纤维素钠0.7％，黄原胶0.5％，月桂醇硫酸酯钠1.5％，硝酸钾3.0％，氯化锶0.3％，甜味剂0.25％，香精1％，去离子水余量。该技术所提供的牙膏能够有效的抑杀引起口腔溃疡、牙龈炎、口气口臭等口腔问题的有害细菌，可改善多种口腔问题，减轻牙龈炎牙龈出血，预防和减轻牙周炎，促进牙周组织的健康，具有抗菌、抗牙结石、防龋、减轻口臭等功效。但是由于牙膏等口腔用品组分相对复杂，影响酶活性的因素较多，温度、pH值、保湿剂，以及其他活性成分的添加，都有可能导致酶活度的衰减，甚至丧失。尤其对于添加了阴离子表面活性剂的产品，生物酶制剂在短期内即可能出现失活的现象，这种现象会降低产品性能，不利于牙本质敏感、牙龈炎等口腔问题的治疗或护理。

因此目前添加溶菌酶的口腔制品还存在以下问题：1.尽管高浓度添加生物溶菌酶，仍无法保持产品在有效期内的抑菌活性，溶菌酶在短期内即可发生失活现象；2.溶菌酶作为成膜剂使用时，由于发生相转变，其主要功能变为诱导牙釉质表面再矿化，其对口腔有害细菌的抑制作用降低。

发明内容

本发明的目的在提供抑菌活性强、氟稳定性好、抗牙本质敏感性能优异的口腔用品及制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种提升抑菌活性组合物，包括如下质量份的组分：溶菌酶0.0005-0.003份、羟基磷灰石4-8份、磷酸三钠0.1-1份。

本方案的原理及优点是：溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase)，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性蛋白，主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解，具有抗菌、消炎、抗病毒的作用。但是，由于溶菌酶本身为蛋白类成分，常规的口腔护理用品中必不可少的表面活性剂、发泡剂、粘结剂、甜味剂、化学防腐剂等均可不同程度的引起溶菌酶变性，从而造成其活性的降低或丢失。

羟基磷灰石是一种生物活性材料，与人体骨骼和牙齿无机矿物成分相同，可诱导修复性牙本质形成。羟基磷灰石能够释放的钙、磷等离子能够参与组织代谢，为成牙本质提供生物基础，可修复牙本质，缓解牙齿敏感，坚固牙齿，促进牙齿再矿化，降低预防龋齿。

发明人在研发过程中偶然发现，当添加抗敏感活性成分——多孔羟基磷灰石材料时，能对溶菌酶产生固定作用，在保证抗牙本质敏感效果的同时，对溶菌酶活性也有较好的保持作用。同时，磷酸三钠缓冲体系作为pH调节剂，适量添加能够为体系提供一个弱碱性的环境，能够协同促进可溶氟与生物酶活性的保持(在利用该抑菌组合物制备口腔制品时，基质中通常会添加氟化物)，产生高氟稳定性和高抑菌活性的意外效果，从而提升了产品的防龋、抑菌、抗牙本质敏感作用，综合改善口腔问题。在对上述现象进行机理性研究发现，在pH<10.7时溶菌酶带阳离子性，羟基磷灰石晶体表面有Ca²⁺和PO₄ ^3-锚点，通过静电作用，溶菌酶可以吸附在羟基磷灰石晶体表面。羟基磷灰石本身与牙釉质表面亲和力，可吸附在牙齿上。羟基磷灰石与溶菌酶复配，通过羟基磷灰石的吸附作用可将溶菌酶带到牙釉质、暴露牙本质表面，从而抑制牙菌斑形成；当体系pH改变时，羟基磷灰石表面Ca²⁺和PO₄ ^3-比例发生变化，吸附的溶菌酶发生缓释出来，这样可调节溶菌酶在口腔中释放速度，延长在口腔黏膜或龈沟中作用时间，达到持久抑菌。

本技术方案的有益效果在于：

1、本技术方案上述组合物中，羟基磷灰石能够促进溶菌酶的固定，进而促进酶活性的保持；同时，为组合物提供优良的对牙本质小管的封堵作用。

2、在上述组合物中，磷酸三钠缓冲体系能够促进可溶氟的保持，为体系提供一个弱碱性环境，其添加量过低无法达稳定氟的含量，添加量过高则会导致溶菌酶失活，上述的添加量能够在维持氟稳定性的同时，对溶菌酶起到保护作用。

3、上述组合物及其制品具有理想的氟稳定性、抑菌活性均达到理想水平。

优选的，作为一种改进，还包括非离子型表面活性剂1-2份。

本技术方案中，表面活性剂优选为非离子表面活性剂，其赋予了组合物优良的起泡性能，避免了与溶菌酶反应形成沉淀物的不良效果，促进了酶活性的保持。非离子表面活性剂添加量过低会导致体系均一性差，而非离子表面活性剂添加量过高会导致泡沫过于丰富，影响口感。

优选的，作为一种改进，非离子型表面活性剂为烷基糖苷、泊洛沙姆中的一种或两种组合。

本技术方案中，烷基糖苷及泊洛沙姆均为市售的非离子表面活性剂，其应用技术成熟，来源广泛，在稳定发挥促进气泡性能的同时，还能够保持溶菌酶的高活性。

优选的，作为一种改进，溶菌酶添加量为0.002份，酶活度≥20000U/mg。

本技术方案中，通过对溶菌酶添加量以及酶活度的限定，能够使制备而成的产品酶活度处于较高水平，保证溶菌酶稳定发挥抑菌、抗炎效果。

优选的，作为一种改进，羟基磷灰石的添加量为5份。

本技术方案中，上述的羟基磷灰石添加量，能够能够达到较好的促进溶菌酶固定的效果，在保存6个月后，仍然能够将溶菌酶的酶活性维持在较高水平。

优选的，作为一种改进，非离子型表面活性剂为烷基糖苷，烷基糖苷的添加量为1.5份。

本技术方案中，上述的烷基糖苷添加量为经过试验验证的较佳的添加量，能够协同促进酶活性的保持。

优选的，作为一种改进，一种含提升抑菌活性组合物的口腔制品，还包括基质，基质包括保湿剂、摩擦剂、增稠剂、甜味剂、防腐剂和香气调节剂，各原料的质量份为：提升抑菌活性组合物5.1—11份、保湿剂5—41.5份、摩擦剂10—40份、增稠剂0.1—2份、甜味剂0.1—2份、防腐剂0.1—1.5份、香气调节剂0.5—2份，余量为水。

本技术方案中，将提升抑菌活性组合物应用在口腔制品中，能够赋予口腔制品高抑菌活性，使得制备而成的口腔制品能够有效抑制牙齿敏感及牙周炎问题。

优选的，作为一种改进，口腔制品为牙膏、牙粉、漱口水、牙齿凝胶、牙用糊剂中的一种。

本技术方案中，在上述多种口腔制品中添加提升抑菌活性组合物，从而保证可选择的产品种类多。

优选的，作为一种改进，一种含提升抑菌活性组合物的口腔制品，所述口腔制品为牙膏，牙膏的制备方法包括如下步骤：

(1)加入保湿剂，再加入增稠剂搅拌均匀；

(2)加入甜味剂、防腐剂并搅拌均匀；

(3)再加入具有良好生物相容性的组合物，充分搅拌；

(4)再加入摩擦剂和水，搅拌均匀后加入香气调节剂，充分搅拌；

(5)真空脱气，制膏完成。

本技术方案制备口腔制品的操作步骤简单，技术成熟，非常适合于产业化推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例中不同样品的可溶氟含量变化曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

方案总述：

一种提升抑菌活性组合物，包括以下重量百分比的组分混合均匀：溶菌酶0.0005-0.003份、羟基磷灰石4-8份、磷酸三钠0.1-1份、非离子型表面活性剂1-2份。

一种含有提升抑菌活性组合物的口腔制品，包括提升抑菌活性组合物和基质，基质包括保湿剂、摩擦剂、增稠剂、甜味剂、防腐剂和香气调节剂，余量为水。各原料的添加量为：提升抑菌活性组合物5.1—11份、保湿剂5—41.5份、摩擦剂10—40份、增稠剂0.1—2份、甜味剂0.1—2份、防腐剂0.1—1.5份、香气调节剂0.5—2份，余量为水。

其中，保湿剂可以选自聚乙二醇、甘油、山梨醇、丙二醇中一种或多种的组合，本发明各实施例及对比例中，保湿剂选用甘油和聚乙二醇的混合，甘油和聚乙二醇的添加质量比为4：1，选用其他组合与本实施例的效果基本相同。

摩擦剂可以选自二氧化硅、磷酸氢钙、甘油磷酸钙中一种或多种的组合。本发明各实施例及对比例中，磨擦剂选用二氧化硅，选用其他组合与二氧化硅效果基本相同。

增稠剂可以选自羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶、卡波姆中一种或多种的组合。本发明各实施例及对比例中，增稠剂选用黄原胶与羧甲基纤维素钠的组合物，黄原胶与羧甲基纤维素钠的添加质量比为2：1，选用其他组合与该组合物效果基本相同。

甜味剂选自木糖醇、糖精钠、阿斯巴甜、纽甜、甜菊糖苷、三氯蔗糖中一种或多种的组合。本发明各实施例及对比例中，甜味剂选用木糖醇和糖精钠的组合物，木糖醇和糖精钠的添加质量比为2：1，选用其他组合与该组合物效果基本相同。

防腐剂选自苯甲酸钠、尼泊金酯类、山梨酸钾、苯氧乙醇中一种或多种的组合。本发明各实施例及对比例中，防腐剂选用苯甲酸钠，选用其他组合与苯甲酸钠效果基本相同。

香气调节剂为香精。

非离子型表面活性剂可以选自烷基糖苷、泊洛沙姆中一种或两种的组合。本发明各实施例及对比例中，表面活性剂选用烷基糖苷和/或泊洛沙姆，具体详见下表。

表1中实施例1-实施例5为本发明的实施例，表2中对比例1-对比例7为本发明的对比例，均为含有提升抑菌活性组合物的牙膏，其中各实施例与对比例的不同之处仅为组分的种类及添加量，详见下表。

表1

表2

以实施例1为例详细叙述本方案牙膏的制备方法，包括如下步骤：

(1)加入甘油和聚乙二醇25kg，混合均匀，其中甘油与甘油和聚乙二醇的质量比为4：1；而后加入黄原胶和羧甲基纤维素钠1kg，搅拌均匀，黄原胶与羧甲基纤维素钠的添加质量比为2：1；

(2)加入提升抑菌活性组合物搅拌均匀，提升抑菌活性组合物包括溶菌酶0.5g、羟基磷灰石5kg、烷基糖苷1.5kg、磷酸三钠0.3kg；

(3)加入糖精钠与木糖醇的混合物1.5kg、苯甲酸钠0.3kg并混合均匀，其中糖精钠与木糖醇的质量比为2：1；

(4)加入二氧化硅25kg和水，搅拌均匀；

(5)加入香精2kg，充分搅拌；

(6)而后真空脱气，制膏完成。

对上述各实施例及对比例制备而成的牙膏进行性能测试，包括氟稳定性观察试验、牙膏中酶活度测试试验和牙膏抑菌性能试验。

实验例一：氟稳定性观察试验

试验设计：对牙膏样品进行加速试验，加速试验环境温度40℃±2℃，相对湿度75％±5％。在样品存放的不同时期(0.5月、1月、1.5月、2月、2.5月、3月)，分别对实施例1、实施例3、对比例4、对比例6、对比例7的样品进行可溶氟测试。其中，室温试验环境下的样品代码为N，加速试验环境下样品代码为C。其中，1-N：表示实施例1的样品在室温条件下的试验。1-C：表示实施例1的样品在40℃±2℃，相对湿度75％±5％(加速)条件下的试验。

测试方法：任取牙膏1支，称取10g(精确至0.01g)，加入去离子水溶解，经处理后，采用配有氟离子选择电极的pH计进行测定，进而换算出可溶性氟含量(％)，每组进行3次平行试验，结果表示为平均数，换算公式：

X＝antilogc×(50/2.0)×(100/m)

式中，X-可溶氟含量，mg/kg；

c-测试溶液中的氟含量，mg/kg；

m-样品质量，g。

试验结果如表3及图1所示，从结果可知实施例1、实施例3与对比例4相比，添加提升抑菌活性组合物，能够较好的保持氟稳定性，可溶性氟含量衰减较低，能够促进添加本组合物产品抑菌活性的保持。对比例6由于磷酸三钠缓冲体系能力不足，可溶性氟含量衰减依然明显。此外，对比例7由于磷酸三钠缓冲体系过量存在，氟保持效果较好。

表3不同样品的可溶氟含量测定结果

实验例二：牙膏中酶活度测试试验

试验方法：由于溶菌酶可通过溶解革兰阳性菌细胞壁使细菌溶解，其对应菌液在可见光范围内的吸光度降低。本实验以溶壁微球菌为底物，通过分光光度法，以450nm波长处菌液单位时间内吸光度降低程度测定溶菌酶酶活性。每组进行3次平行试验，结果表示为平均数。每分钟引起吸收度下降0.001为1个溶菌酶酶活性单位。

试验结果如表4所示，从表4数据可知实施例1-3与对比例1-3相比，添加提升抑菌活性组合物，由于羟基磷灰石促进了溶菌酶的固定化，磷酸三钠为体系提供一个碱性的环境，二者协同能够促进酶活度的保持，从而确保添加本组合物产品具有优良的抑菌性能。此外，对比例6、对比例7，由于成分组合不理想，导致溶菌酶变性，酶活度没有较好的保持。

表4不同样品的酶活度测定结果(-表示未检出)

实验例三：牙膏抑菌性能实验

试验设计：采用微量稀释二分法，采用无菌微量加样器吸取梯度稀释的牙膏悬浊液，在加入等量菌液混合，肉眼见澄清的最低混合浓度为MIC。结果中的比值代表实施例、对比例牙膏的料水比(g:mL)，料水比越小，表明对应产品的抑菌性能越好。

试验结果如表5所示，实施例1、3、4、5与对比例3、4、5相比，添加提升抑菌活性组合物，产品对细菌、真菌的作用均有显著提升，说明酶活度与可溶性氟含量的保持，对添加本组合物产品抑菌性能的提升有显著的促进作用。同时，与对比例5相比，表明羟基磷灰石与磷酸三钠、非离子型表面活性剂配合使用，对体系抑菌性能能够发挥协同增效的作用。其中，实施例3效果最优。此外，对比例6、7由于成分组合不理想，导致溶菌酶变性或氟衰减过量，样品抑菌性能较差。

表5不同样品的最小抑菌浓度(MIC)

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种提升抑菌活性组合物，其特征在于，包括如下质量份的组分：溶菌酶0.0005-0.003份、羟基磷灰石4-8份、磷酸三钠0.1-1份、非离子型表面活性剂1-2份；所述非离子型表面活性剂为烷基糖苷、泊洛沙姆中的一种或两种组合。

2.根据权利要求1所述的一种提升抑菌活性组合物，其特征在于：所述溶菌酶添加量为0.002份，酶活度≥20000U/mg。

3.根据权利要求2所述的一种提升抑菌活性组合物，其特征在于：所述羟基磷灰石的添加量为5份。

4.根据权利要求3所述的一种提升抑菌活性组合物，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为烷基糖苷，烷基糖苷的添加量为1.5份。

5.一种含权利要求1-4任一所述的提升抑菌活性组合物的口腔制品，其特征在于：还包括基质，所述基质包括保湿剂、摩擦剂、增稠剂、甜味剂、防腐剂和香气调节剂，各原料的质量份为：提升抑菌活性组合物5.1—11份、保湿剂5—41.5份、摩擦剂10—40份、增稠剂0.1—2份、甜味剂0.1—2份、防腐剂0.1—1.5份、香气调节剂0.5—2份，余量为水。

6.根据权利要求5所述的一种含提升抑菌活性组合物的口腔制品，其特征在于：所述口腔制品为牙膏、牙粉、漱口水、牙齿凝胶、牙用糊剂中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种含提升抑菌活性组合物的口腔制品，其特征在于：所述口腔制品为牙膏，牙膏的制备方法包括如下步骤：

(1)加入保湿剂，再加入增稠剂搅拌均匀；

(2)加入甜味剂、防腐剂并搅拌均匀；

(3)再加入具有良好生物相容性的组合物，充分搅拌；

(4)再加入摩擦剂和水，搅拌均匀后加入香气调节剂，充分搅拌；

(5)真空脱气，制膏完成。

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