CN1799531A - 提高活性过氧化物的稳定性的结构体和组合物 - Google Patents
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Abstract
提供了一种过氧化物产品。这种过氧化物产品包括具有顶部空间的包装、置于包装中的基材以及包含活性过氧化物和多元醇的组合物薄层，该薄层与基材相邻。此过氧化物产品还包括至少一种提高组合物中过氧化物稳定性的手段。在制造以后在约25℃基本避光条件下储存12个月后，组合物薄层所含的活性过氧化物的浓度为初始浓度的大约50－70％。
Description
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US01/19060，国际申请日为2001年6月14日的PCT专利申请，进入中国国家阶段的国家申请号为01811973.5，名称为“提高活性过氧化物的稳定性的结构体和组合物”的发明专利申请的分案申请。
本申请是2000年6月28日提交的美国申请09/605774的部分继续申请和2000年6月28日提交的美国申请09/605220的部分继续申请，上述美国申请09/605220又是1998年11月19日提交的美国申请09/196364的部分继续申请，上述美国申请09/196364又是1997年6月6日提交的美国申请08/870664，现在的美国专利5894017的部分继续申请。本申请又是1999年3月15日提交美国申请09/268171的部分继续申请，这些专利文献的内容完全参考结合于此。
本发明的技术领域
本发明涉及提高活性过氧化物的稳定性的结构和组合物，具体涉及使用于包含活性过氧化物的牙齿增白体系的结构体和组合物。
背景技术
近些年来，牙齿增白变得非常流行。越来越多的消费者选择增白他们的牙齿。用以牙齿增白的方法包括使用牙膏、漱口液、口香糖、当场漂白液，更通常是使用凭付款传票购取的或牙医处获得的常用牙齿增白溶液。牙齿增白溶液包含能漂白牙齿的活性组分。这种溶液是放入牙套(dental tray)中的，病人将牙套戴上用来漂白他或她的牙齿。通常，此口用的组合物装在塑料挤瓶、管子或注射器中。
已知牙齿增白活性材料很难长时间保持活性。最常用的牙齿漂白剂是过氧化物，已知它具有非常强的反应活性。为了提高稳定性，过氧化物可装入胶囊中，形成两组分组合物，或者加入稳定剂，以保持过氧化物浓度。通常，过氧化物组合物储存在密封的散装容器中，如注射器或管子中。
非散装的牙齿增白体系包括一条带子和预定量的牙齿增白组合物，这已经在美国专利5984017、5879691、5891453、6045811和5989569中提到，其内容在此完全参考引用。这些改进的体系提供一次性的对使用者更加友好的牙齿增白方法。但是，包含口用组合物的过氧化物更难长时期稳定化，因为这种口用组合物是作为薄层储存的，而不是储存在注射器中或整批储存的。
发明概述
提供了一种过氧化物产品。此过氧化物产品包括具有顶部空间的包装、置于包装中的基材和具有活性过氧化物和多元醇的组合物薄层，其中薄层与基材相邻。此过氧化物产品还包括至少一种提高组合物中活性过氧化物的稳定性的手段。在制造以后约25℃下避光储存12个月后，该组合物薄层的活性过氧化物浓度至少约为43％的初始浓度。
附图简述
虽然说明书末尾的权利要求书具体指出并明确要求本发明的权利，但是可以认为，参照以下对于附图的描述可以更好的理解本发明：
图1是根据本发明制造的一个较佳牙齿增白体系的透视图。
图2是图1牙齿增白体系沿直线2-2的端面截面图。
图3是位于包装中的图1的较佳牙齿增白体系的端面截面图。
图4是根据本发明制造的另一个较佳牙齿增白体系的透视图。
图5是图4牙齿增白体系沿直线5-5的端面截面图。
图6是图4的牙齿增白体系的透视图，其中已经除去了基材的第一部分。
图7是根据本发明制造的另外一个较佳牙齿增白体系的透视图。
图8是图7牙齿增白体系沿直线8-8的端面截面图。
图9是根据本发明制造的另一个较佳牙齿增白体系的俯视平面图。
图10是根据本发明制造的又一个较佳牙齿增白体系的俯视平面图。
图11是制造图1牙齿增白体系的方法的示意图。
发明详述
现在按照一些较佳实施方式来详细说明本发明，这些实施例在附图中示出，所有附图中的相同数字表示相同的部分，具有相同的后两位数字(例如20和120)或者相同的字母后缀(例如22A和22B)的部分指的是相似的部分。为了在下文谈论更完整，本发明直接涉及提高活性过氧化物的稳定性的手段。这里的术语“稳定性”是指活性过氧化物(或者其它非稳定性活性物)在一段固定时间(例如3个月、6个月、12个月等)保持其初始浓度的趋势，所述固定时间从牙齿增白组合物制造好形成薄层的时刻开始计算。即使活性过氧化物的稳定性有小到中等程度的提高，也能对过氧化物体系的保存寿命产生显著的影响。例如，组合物中初始浓度为6％的活性过氧化物在12个月后保留了其中的28％，如果把这个数字提高到39％，那么后者的过氧化物体系，其储存寿命会延长3个月，寿命的截止是指到达最小的有效浓度为3％。
本发明特别优选的一个实施方式如图1所示，它是包括基材22、牙齿增白组合物薄层24和载体26的牙齿增白体系20，所述牙齿增白组合物包含活性过氧化物。基材22用来把牙齿增白组合物施加到牙齿上，它用作保护性屏障，主要是防止唾液接触牙齿增白组合物，也可用来防止牙齿增白组合物通过使用者的嘴唇、舌头和其它软组织侵蚀牙齿表面。载体26也可用作保护性屏障，但是在把牙齿增白组合物施加到牙齿之前，将基材22和薄层24与载体26分离，从而使薄层24暴露。提高牙齿增白组合物的稳定性的手段可以是多元醇浓度、薄层24的暴露表面积与薄层24体积之比、薄层24的未暴露表面积与薄层24的体积之比、形成基材22或载体26与组合物接触的至少一部分表面的材料、包装的顶部空间的体积与薄层24的体积之比，以及上述因素的组合等。虽然本发明为简单起见在此只描述牙齿增白体系20，应当认为本发明可应用到其它包含活性过氧化物的口用组合物中，如牙垢抑制组合物、补充矿质组合物、杀菌组合物、龈炎组合物、治疗功用组合物等。可以预期，本发明也适合与其它包含活性过氧化物的体系(如织物漂白体系、局部消毒体系等)一起使用。而且，可以预期，本发明也可与包含其它不稳定性或挥发性活性物(如醇、乙醇、醚、薄荷醇和其它香料、水杨酸甲酯等)的组合物一起使用。
牙齿增白组合物包含活性过氧化物，其提供形式是在载体26和基材22之间的薄层24。这里使用的术语“薄层”是指牙齿增白组合物的物质形式或位置。牙齿增白组合物的薄层24通常在基材22上和载体26上或与这两者接触。牙齿增白组合物的薄层24可储存、涂覆或铺展在载体26上。牙齿增白组合物薄层24优选的厚度约为0.01-约3毫米，更优选约0.02-约2毫米，最优选约0.05-约1毫米，尤其优选约0.07-约0.5毫米。这些测试结果是测量从载体26的表面28向上穿过牙齿增白组合物薄层24得到的结果。虽然牙齿增白组合物薄层适宜是均匀而连续的层，但是也可以是不均匀、不连续的和/或相结构上不均匀的。例如，薄层24可以是各组分的层压物或分离的层、各组分的无定形混合物、不同组分的分离的带或点状物或其它图形形式，或者这些结构的组合。
本发明牙齿增白组合物的形式可以是粘性液体、糊、凝胶、溶液或其它可以形成薄层的任何状态或者相。牙齿增白组合物优选是凝胶的形式，其在低剪切速率(约1秒-1)下的粘度约为200-1000000cps，优选约为100000-800000cps，最优选约为150000-700000cps，尤其优选约为300000-700000cps。
牙齿增白体系20中牙齿增白组合物的数量随其用途、基材22的尺寸、活性过氧化物的浓度以及所需带来的益处而不同。通常，在牙齿增白体系中需要少于约1克的牙齿增白组合物。优选提供0.05克-0.5克，更优选约0.1克-0.4克牙齿增白组合物。每平方厘米基材22上的牙齿增白组合物数量小于约0.2克/厘米2，优选约0.005-0.1克/厘米2，更优选约0.01-0.05克/厘米2。
在现有技术中已知，牙齿增白组合物也具有一定的屈服应力。屈服应力是材料开始移动之前施加在材料上的力的数值。屈服应力必需足够高，使得牙齿增白组合物能够形成薄层，并能够应付由于制造、加工和储存引起的干扰。牙齿增白组合物的屈服应力约为2-3000帕，优选约为20-2000帕，更优选约为200-1500帕，最优选约为400-1200帕。
适合用于本发明的活性过氧化物包括过氧化氢、过氧化钙、过氧化氢脲以及它们的混合物。最优选的是过氧化氢。其它活性过氧化物包括与水混合能形成过氧化氢的组合物，如过碳酸盐，具体是过碳酸钠。虽然活性过氧化物可以是任意浓度，但其浓度优选为牙齿增白体系中牙齿增白组合物的大约0.01重量％-40重量％。该活性过氧化物应能产生的过氧化氢当量浓度为牙齿增白组合物的大约0.1重量％-20重量％，优选约为0.5重量％-15重量％，更优选约为1重量％-10重量％，最优选约为2％-10％。应当了解，这些浓度表示的是过氧化氢，对于其它释放过氧化氢的过氧化物分子(如过氧化氢脲、过氧化钙等)必需进行换算。
牙齿增白组合物中的附加组分可包括但不限于水、胶凝剂、润湿剂、pH调节剂、稳定剂、减感剂、加速剂或漂白催化剂。除了上述物质，也可加入许多其它物质，包括但不限于增香剂、甜味剂(如糖精、木糖醇)、不透明剂、着色剂和螯合剂(如乙二胺四乙酸)。这些附加组分也代替上述那些化合物使用。
适用的胶凝剂应当不与口腔护理组合物的各组分起反应。常用胶凝剂是可膨胀的聚合物。可使牙齿增白组合物形成薄层的胶凝剂有效浓度随胶凝剂的类型而不同。薄层的粘度和屈服应力应使牙齿增白组合物在载体上能形成薄层。采用这些胶凝剂的牙齿增白组合物也可为薄层材料附着在口中目标区域上提供足够的粘着性能。例如，形成含羧基聚亚甲基的牙齿增白组合物的胶凝剂，其浓度为牙齿增白组合物的大约0.1重量％-15重量％，优选约为1重量％-10重量％，更优选约为2重量％-8重量％，最优选约为3重量％-6重量％。泊洛沙姆(poloxamer)胶凝剂的有效浓度为牙齿增白组合物的大约10重量％-40重量％，优选约为20重量％-35重量％，更优选约为25重量％-30重量％。
在本发明中使用的合适胶凝剂包括“Pemulen”(B.F.Goodrich Company制造)、羧基聚亚甲基、羧甲基纤维素、羧丙基纤维素、羟乙基纤维素、泊洛沙姆、合成锂皂石、角叉(菜)胶、Veegum、羧乙烯基聚合物和天然树胶(如刺梧桐树胶、黄原胶、瓜耳胶、阿拉伯树胶、黄蓍树胶和它们的混合物)。在本发明中使用的优选胶凝剂是羧基聚亚甲基，是购自B.F.Goodrich Company的“Carbopol”。特别优选的Carbopols包括Carbopol 934、940、941、956、971、974、980和它们的混合物。特别优选的是Carbopol 956。羧基聚亚甲基是具有活性羧基的微酸性乙烯基聚合物。
其它合适的胶凝剂包括水溶解度有限的聚合物，以及不溶解于水的聚合物。合适的水溶解度有限的粘合剂包括：羟基乙基或丙基纤维素。不溶解于水的粘合剂包括：乙基纤维素和多氧(polyox)树脂。其它可能适合用于本发明组合物的粘合剂是分子量约为50000-300000的聚乙烯基吡咯烷酮。另一种可能适合的粘合剂是Gantrez和半合成水溶性聚合物羧甲基纤维素的组合。
也可以加入pH调节剂使组合物对口腔软组织是安全的。这些pH调节剂或缓冲剂可以是任何物质，只要能够调节组合物的pH值就可以了。合适的物质包括重碳酸钠、磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾、锡酸钠、三乙醇胺、柠檬酸、氢氯酸、柠檬酸钠和它们的混合物。要加入足够浓度的pH调节剂，调节组合物的pH值约为3-10，优选约为4-8.5，更优选约为4.5-8。pH调节剂的浓度通常为组合物的大约0.01重量％-15重量％，优选约为0.05重量％-5重量％。
合适的稳定剂包括安息香酸、水杨酸、丁基化羟基甲苯、锡盐、磷酸盐等。合适的漂白催化剂包括三氯异氰尿酸和磷酸盐如焦磷酸四钠。
减感剂也可用在牙齿增白组合物中。这些减感剂对于具有敏感性牙齿的人是优选的。减感剂包括硝酸钾、柠檬酸、柠檬酸盐、氯化锶和它们的混合物。硝酸钾是优选的减感剂。其它能减少牙齿敏感性的助剂也可包括在本发明牙齿增白组合物中。通常，减感剂的浓度为牙齿增白组合物的大约0.01重量％-10重量％，优选约为0.1重量％-8重量％，更优选约为1重量％-7重量％。
基材22可使用下述材料形成，所述材料包括聚合物、天然和合成的织物、非织造物、金属薄片、纸、橡胶和它们的组合。基材22(以及载体26)可以是单层材料或者超过一层的层压物。合适的聚合物包括但不限于乙酸乙基乙烯酯、乙基乙烯醇、聚酯(如DuPont制造的MYLAR)和它们的混合物。
载体可使用任何材料形成，只要它对于牙齿增白组合物的亲和力小于牙齿增白组合物本身的亲和力以及其对于基材22的亲和力即可。例如，载体26可以用纸或聚酯(如Minneapolis，MN的3M Corp.生产的SCOTCHPAK)形成，它上面涂有一层无粘性材料，以便在基材22从载体26上剥下时，牙齿增白组合物与载体26分离。该代表性的涂层材料可包括腊、硅氧烷、含氟聚合物(如Teflon、含氟硅氧烷)或其它无粘性类型的材料。而且，合适的涂料可包括美国专利3810874、4472480、4567073、4614667、4830910和5306758中提到的涂料，这些专利的内容完全参考结合于此。适合作为此剥离剂的材料的进一步说明可参见Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Techmical Technology，Fourth Edition，Volume 21，pp207-218，此书参考结合于此。
虽然在此提到的牙齿增白体系20既包括基材22也包括载体26，但是牙齿增白体系20(或者其它在本发明范围内的过氧化物体系)可以只包括基材22和薄层24。例如，储存基材22和薄层24用的包装的内部可使用上述就载体26上述相似的方法进行涂覆，以便容易地在使用时从包装中取出基材22和薄层。此外，牙齿增白体系20的形式可以是卷形，而不是这里显示的平面形，并且可包括许多片基材和/或载体。另外，基材22和/或载体26可是其它非平面形状，如预成形的牙套或柔软牙套。基材和/或载体也可以使用永久可变形的带材、腊或其它适合用作牙齿增白组合物的屏障并将增白组合物施加到牙齿上的材料组成。
虽然上述用于基材22和载体26的材料适合在本发明中使用，在载体26和/或基材22(或者至少其与活性过氧化物接触的表面28和/或30)由聚烯烃，优选是聚乙烯或聚丙烯形成的条件下，就能提高牙齿增白组合物的薄层24中活性过氧化物的稳定性。虽然这些材料是优选的，但是可以认为，聚烯烃混合物、聚乙烯混合物、聚丙烯混合物和它们的组合也适合用作本发明的基材22和/或载体26。如上所述，也可对载体26进行涂覆以便在制造和/或使用时帮助牙齿增白组合物从载体上脱离。但是，其所用的涂料通常并不起活性过氧化物和下面的材料之间屏障的作用，从而仍旧需要适当选择下面的材料。但是对于活性过氧化物，任何涂料都应该是惰性的。
人们还发现，过氧化物的稳定性会受到聚酯特别是多元醇存在的不利影响。因此，基材22和/或载体26至少与牙齿增白组合物接触部分的表面28和30优选由聚酯之外的材料形成，从而使包含聚酯的材料不与牙齿增白组合物接触。基材22和/或载体26更优选完全由聚酯之外的材料形成。虽然发现聚酯和活性过氧化物在不存在多元醇情况下具有不良的相互作用，但是对于活性过氧化物的稳定性，所有这三种组分的组合会导致更负面的相互作用。
基材22和/或载体26的厚度通常小于约1毫米，优选小于0.05毫米，更优选约为0.001-0.03毫米，最优选小于约0.1毫米，尤其优选约为0.005-0.02毫米。基材22和/或载体26的厚度和渗透性会影响牙齿增白组合物的稳定性。通常，较厚的带子可提供较稳定的牙齿增白组合物。但是，基材的厚度必需考虑到消费者使用带子时对舒适度的接受程度。
虽然基材22可以根据牙齿增白体系的用途确定尺寸，但是基材也可以单独确定其尺寸，以适应需要漂白的牙齿或牙齿排。通常，这需要漂白的牙齿是当使用者微笑时可见的上排或下排正面的6-8个牙齿，或者是上颌齿列或下颌齿列。基材22靠着牙齿时可以配合于整个上排或下排牙齿。最优选的是，基材22的尺寸应能使其与一条牙龈缘重叠，而且能覆盖至少位于中心的六颗前齿(犬牙对犬牙)。基材22可以是上颌带材，它是具有圆角的矩形，尺寸近似为6.5厘米长×1.5厘米宽；也可以是下颌带材，它是具有圆角的梯形，其尺寸近似为5.0厘米长×2.0厘米宽。关于牙齿增白体系中基材22的尺寸和形状的进一步描述可参见1999年3月15日提交的美国专利申请09/268185，其内容完全参考结合于此。虽然如图1所示载体26应该至少与基材22具有同样的尺寸和形状，但是为图4所示载体26可超过的基材的尺寸，从而更容易从载体26上取下基材22和薄层24。
基材22应该具有较低的弯曲刚度，以便施加很小的力就能覆盖在牙齿的外表面上；即是说，能保持与使用者的口腔、牙齿以及牙齿之间缝隙的曲率保持一致，因为在基材中使之回复到原平坦形状的剩余力很小。基材的柔软性使之能长时间与软组织邻接而没有物理刺激。基材并不需要压力使之靠着牙齿，施加时它容易贴合于牙齿的表面和牙齿之间的空隙而没有永久变形。
弯曲刚度是一种材料性质，它是带的厚度、宽度和材料弹性模量的组合的函数。其测试方法是用来测量聚烯烃薄膜和薄片刚度的方法。它使用在一个水平梁末端的应变仪测定样品的抗弯曲性能。水平梁的另一端压在样品带上，迫使带子的一部分向样品带所放置的水平台板的垂直槽子中变形。与应变仪连接的微安计经过校准表示变形力的克数。从微安计上可直接读出样品的刚度，其单位是每厘米样品带宽度的克数。在本发明一个但不是必需的优选实施方式中，柔软基材的弯曲刚度小于5克/厘米(在Handle-O-Meter，#211-300型上测得，购自Philadelphia，PA的Thwing-Albert Instrument Co.，使用的测试方法是ASTM D2923-95)。基材22优选的弯曲刚度小于大约4克/厘米，更优选小于约3克/厘米，最优选约为0.1克/厘米-1克/厘米。
对于牙齿增白组合物，经常需要包含湿润剂作为组合物的一种组分。湿润剂能提供流变性和/或物理稳定性，也能为使用者提供各种美观效果。但是，对于普通的湿润剂，如多元醇(例如甘油、山梨(糖)醇、聚乙二醇、丙二醇)，活性过氧化物的稳定性会受到高浓度湿润剂(尤其是存在聚酯情况下)的不利影响。因此，按照本发明，牙齿增白组合物的薄层24中多元醇的浓度小于牙齿增白组合物重量的大约40％，优选约0％-35％，更优选约1％-30％，最优选约5％-15％。此外，这些低浓度的多元醇优选是在与载体26和/或基材22的表面28和30接触的牙齿增白组合物由聚酯以外材料形成的情况下，更好是由聚烯烃形成的情况下使用。
随着多元醇浓度的下降，牙齿增白组合物中其它物质所包括的水浓度为牙齿增白组合物总重量的大约85％-99％，优选约70％-95％，更优选约70％-90％。这种水浓度包括所加入的游离水加上随其它材料一起引入的水量。增加了水量的组合物提高了过氧化物的稳定性，因为这与组合物中的液相和物理化学状态(如气/液平衡状态)有关。当水浓度上升时，它就代替甘油。当水浓度上升时，过氧化物对于水的摩尔比就会下降。这就降低了过氧化物在气相中的气相平衡浓度。在一固定顶部空间的体系(例如在图3的包装34中)中，在气相中的过氧化物总量就较少。过氧化物在气相中会发生反应。因此，减少多元醇的浓度会降低气相中的反应速率。这也会减慢过氧化物在凝胶相中的分解，因为它是保持顶部空间平衡的容器。因此，提高制剂中的水浓度会减慢液相化学分解反应，也会减慢气相分解，从而在一给定的时期内保持更高的过氧化物浓度。
按照本发明的另一个方面，发现牙齿增白组合物薄层24的稳定性可通过适当选择薄层24的暴露表面积和体积来提高。如上述，术语“暴露的表面积”是指牙齿增白组合物薄层24的侧表面积(例如图中用数字50表示)，它直接暴露于封闭包装34(图34)的顶部空间32，而体积指是牙齿增白组合物薄层24的体积。如上所述，术语“顶部空间”是指包装34中的空体积(即不包括牙齿增白体系)。例如，5毫米长、5毫米宽、0.1毫米厚且只有侧表面50暴露于顶部空间32的薄层24，它具有0.2毫米2的暴露表面积和0.25毫米3的体积。薄层24的暴露表面积与薄层24的体积之比小于大约0.15毫米-1，更优选约为0.05-0.15毫米-1，最优选小于约0.05-0.1毫米-1。
包装34可以是各种形状和尺寸。但是，包装34的形状和尺寸需要非常适应于牙齿增白体系20的形状和尺寸。包装的形式可以是袋子、盒子、塑料容器、封套、包或其它现有技术已知的其它合适包装。许多个包装34和牙齿增白体系20可以捆起来，或者以其它方式形成一组，使得牙齿增白体系能充足供应，满足多天使用的需要。包装34的顶部空间32的体积优选约为0.1-30000毫米3，更优选约为50-10000毫米3。头部空间32的体积与薄层24的体积之比为1-约500，优选为1-约400。头部空间32的体积与薄层24的体积之比优选为1-约200，最优选为1-约100。包装34应该由不透明的、具有低或没有水汽渗透性并且通常是不渗透的材料组成。包装34可以由1种或多种材料组成，并且还可以具有衬里。例如，袋子可由金属箔片构成，并具有聚乙烯衬里。其它不透明的、能防水汽渗透的合适材料包括塑料、纸张、金属箔、纸板、聚合物和橡胶。还可用一个大包装(图中没有显示)来储放许多个包装34。
现在试看图4-6描述本发明一个使薄层24的暴露表面积与体积之比达到了最小的优选实施方式。牙齿增白体系120包括一个基材122，该基材具有施用在牙齿上的第一部分36和保留在载体26上的第二部分38。此第一和第二部分36和38通过一条切缝40分离，该切缝最好穿透基材122的厚度，但也可以使用一条脆弱的或其它方式的分离线(例如穿孔的线或部分切缝线)来代替切缝40，使得在使用者使其完全分离之前，基材122的第一和第二部分36和38是保持至少部分连接的。切缝40在俯视图上最好基本上是U形的，其两端42从基材122的一条共同边44伸出。虽然这种结构是优选的，但是可以认为也可使用其它切缝结构。基材122的第一、第二部分36和38分别覆盖着牙齿增白组合物薄层24的第一、第二部分46和48，由图6清楚可见。换句话说，牙齿增白组合物的第一部分46基本上与基材122的第一部分36共同延伸，而牙齿增白组合物的第二部分48基本上与基材122的第二部分38共同延伸。牙齿增白组合物的第一、第二部分46和48优选相互是个整体，直到使用时才分离，为的是提高第二部分42的稳定化作用。但是，应当知道牙齿增白组合物的第一、第二部分46和48之间会在形成切缝的操作时发生部分或完全分离，下文将详细讨论。牙齿增白体系129中牙齿增白组合物薄层124的暴露表面积与体积之比相对小于牙齿增白体系20中的薄层24的暴露表面积与体积之比，因为增加了第二部分48而使牙齿增白组合物薄层124的体积增大了，而该牙齿增白组合物薄层124由于增加了第二部分48而增加的表面积相对较小。
试看图7和8，这两图表示的是本发明另一个优选实施方式的牙齿增白体系220。牙齿增白体系220包括基材22、牙齿增白组合物薄层24和具有凹陷52的载体226。牙齿增白组合物薄层24基本上被凹陷52和一部分基材包围，从而使薄层24的暴露表面积与体积之比非常小。实际上，薄层24暴露的表面积为0，因为它全部被凹陷52和基材22包围了，从而没有牙齿增白组合物暴露给包装的顶部空间。基材22和载体126优选直接与凹陷52的外部相邻，为图8所示，但可以设想基材22可仅仅伸至凹陷52的边缘。
试看图9，此图显示本发明的另一个较佳实施方式。牙齿增白体系320包括载体26、两个基材22A和22B以及牙齿增白组合物薄层(图中未显示)。基材22A和22B优选相邻，使储存牙齿增白体系320的包装的尺寸最小化。要选择基材22A和22B的尺寸和形状，使得牙齿增白组合物的暴露表面积与体积之比为上述的值。根据基材的形状和尺寸，基材22A和22B可通过一条狭缝隔开。同样地，薄层可以是整体形成的或者通过一条狭缝隔开。如同就前面的牙齿增白体系20所述那样，基材22A和22B可以是相同或不同的形状。在一个包装34中不止有一片基材的情况，牙齿增白体系中牙齿增白组合物的暴露表面积和体积是在该包装中的两个基材连接的两个薄层24A和24B提供的总和。
除了上述一些实施方式外，可在包装顶部空间加入包含活性过氧化物的另一个组合物从而增加牙齿增白体系的暴露表面积，来提高牙齿增白组合物薄层24中活性过氧化物的稳定性。在图11的例子中，牙齿增白体系420可包括一组或多组包含过氧化物的组合物54，它们具有暴露于包装顶部空间的表面。这些组54可以是薄膜形、半球形、多面体形或其它任何的形状和尺寸。虽然所示的这些组54是在载体26上，但是一个组或多个组可在包装的内壁56上(例如见图3)，或者一个组或多个组可在包装34顶部空间32内的一块薄片上或另一载体上。
根据本发明的另一方面，发现可通过适当选择薄层24的非暴露表面积和体积来提高活性过氧化物的稳定性。在这里，术语“非暴露表面积”是指不直接暴露于包装顶部空间的表面积，如与基材22和载体26相邻的表面积31(图2)。薄层24的非暴露表面积与体积之比小于约105厘米-1，优选约为40-100厘米-1，最优选约为60-85厘米-1。
通常，牙齿增白体系的多元醇浓度小于约40％，薄层24的暴露表面积与体积之比小于约0.15毫米-1，薄层的非暴露表面积与体积之比小于约105厘米-1，或者形成基材22和载体26与牙齿增白组合物接触的表面的材料是聚烯烃，这种牙齿增白体系在制造以后的12个月后，其活性过氧化物的浓度为初始浓度的大约45-70％。这种牙齿增白体系在制造以后的12个月后，其活性过氧化物的浓度也可以为为初始浓度的大约50-60％。
发现可通过提高多元醇的浓度或者降低薄层24的暴露表面积与体积之比来最大限度的提高活性过氧化物的稳定性。通过更换载体和基材材料以及降低薄层的非暴露表面积与体积之比只能较少地提高活性过氧化物的稳定性。
牙齿增白体系中一种或多种多元醇的浓度小于约40％，薄层24的暴露表面积与体积之比小于约0.15毫米-1，薄层的非暴露表面积与体积之比小于约105厘米-1，而形成基材22和载体26与牙齿增白组合物接触的表面的材料是聚烯烃，这种牙齿增白体系在制造以后的12个月后，其活性过氧化物的浓度为初始浓度的大约45-100％。这种牙齿增白体系在制造以后的12个月后，其活性过氧化物的浓度也可以为初始浓度的约45-85％。这种牙齿增白体系的其它实施方式在制造以后的12个月后，其活性过氧化物的浓度为初始浓度的大约50-75％，或者大约50-70％。
试看图11，此图显示形成牙齿增白体系120的一种较佳方法。这种方法也可用来制造其它在这里描述的较佳的牙齿增白体系。载体26用的薄片60从绲子62上解卷下来，送到圆鼓64上。载体26用的薄片60可通过一些已知的薄膜制造方法制造。载体26用的薄片60(以及基材22用的薄片66)可通过一些已知的薄膜制造方法形成。薄片60和66可采用吹塑方法或浇注方法制备。也可使用挤出方法和其它不影响基材弯曲刚度的方法。喷嘴68将牙齿增白组合物的以薄层70形式喷在载体26用的薄片60上。基材22用的薄片66从绲子70上解卷下来，轻压在牙齿增白组合物的薄层70上，形成三层层压物。把此层压物送入绲子72，这样就形成了切缝40，并且切穿基材22用的薄片66和牙齿增白物质22的薄层70，形成它们的第二部分38和48的外缘74(图5)。在绲子72上进行了切穿和形成切缝的操作后，使用绲子76卷取基材22用的多余薄片66，从而离开基材22的第一和第二部分以及在载体26用的薄片60上的牙齿增白组合物。绲子78切穿载体26，形成一个个独立的牙齿增白体系120。在使用输送机82收集这些牙齿增白体系120时，绲子80卷取多余的载体26，然后可将牙齿增白体系置入包装34中，形成包装的过氧化物产品。这些步骤可以重新安排、有些可以不用，也可以加入
现有技术已知的步骤。
通常，在制造后，将牙齿增白体系20储存在包装34(和/或第二包装)中至少约12个月，储存应在约20-45℃下避光储存，但是至少一部分储存时间(通常是2-4个月)可以在冰箱中。牙齿增白体系更优选是在大约室温下避光储存。储存以后，使用者可打开包装34，从包装34中取出牙齿增白体系。储存后，使用基材22把牙齿增白组合物施加到牙齿上，至少一部分牙齿(最好是全部牙齿)会增白。在本专利中，术语“增白”是指使用本发明描述的CIE LAB测试方法，得出的牙齿颜色的增加或改变。
储存后，每天把牙齿增白组合物施加在牙齿上约5-120分钟，优选是约30-60分钟。通常，每天至少一次，连续约7-28天，更优选是每天2次，连续约7-14天。在这个规范内的施加时间和天数取决于许多因素，包括所需增白或漂白的程度、使用者的牙齿、是需要最初的增白还是保持增白。因此，施加的总次数约为1-42次，更优选约为5-28次。储存12个月后，并按照上述次数和持续天数的规范施加牙齿增白组合物以后，此牙齿增白体系提供的Δb*值小于或等于：约-1，约-1.25，或约-2，其中负号说明是沿着b*轴的负方向(即在CIE LAB颜色空间中黄色的减少)。Δb*值更优选约为-1.25至约-5，Δb*值最优选Δb*值约为-2至约-5。此牙齿增白体系提供的ΔL值小于或等于：约-1，约-1.25，约-1.5或约-2，其中负号表示是沿着L轴的负方向(即在CIE LAB颜色空间中提高亮度)。ΔL值更优选约为-1.25至约-5，ΔL值最优选约为-2至约-5。此牙齿增白体系提供的Δa*值约为-3至约+3，其中正号和负号分别表示沿着a*轴的正方向和负方向。因为牙齿的颜色会因饮食原因随地区改变，所以Δa*值会随着地区相应的增加或减少。Δe值(在此技术中定义为ΔL、Δa*和Δb*值的平方和的平方根)约为1至约7.7
实施例
在下表中给出本发明牙齿增白组合物的一些较佳例子。下列牙齿增白组合物中的所有组分都应均匀混合。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 甘油 | 10.000％ | 10.000％ | 20.000％ | 10.000％ | - | - |
| 水 | 67.776％ | 64.348％ | 54.348％ | 64.248％ | 74.148％ | 67.776％ |
| 过氧化氢(35％溶液) | 15.143％ | 18.571％ | 18.571％ | 18.571％ | 18.571％ | 15.143％ |
| 羧基聚亚甲基 | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ |
| 氢氧化钠(50％溶液) | 2.000％ | 2.000％ | 2.000％ | 2.000％ | 2.000％ | 2.000％ |
| 糖精钠 | - | - | - | 0.100％ | 0.200％ | - |
| 锡酸钠 | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ |
| 焦磷酸钠 | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ |
| 丙二醇 | - | - | - | - | - | 10.000％ |
| Pluronic407 | - | - | - | - | - | - |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 甘油 | 10.000％ | - | 3.000％ | 15.000％ | 10.000％ | 10.000％ |
| 水 | 68.157％ | 57.276％ | 72.576％ | 63.076％ | 72.919％ | 66.955％ |
| 过氧化氢(35％溶液) | 15.143％ | 15.143％ | 17.143％ | 15.143％ | - | 17.143％ |
| 羧基聚亚甲基 | 4.500％ | - | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ | 4.500％ |
| 氢氧化钠(50％溶液) | 2.000％ | 2.000％ | 2.200％ | 1.700％ | 2.000％ | - |
| 糖精钠 | - | - | - | - | - | - |
| 锡酸钠 | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | 0.200％ | - |
| 焦磷酸钠 | - | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ | 0.381％ | - |
| 丙二醇 | - | - | - | - | - | - |
| Pluronic407 | - | 25.000％ | - | - | - | - |
| 氢氧化钾 | - | - | - | - | - | 1.403％ |
| 过氧化脲 | - | - | - | - | 10.000％ | - |
测定活性过氧化物的百分数和浓度的方法
在此所述的活性过氧化物百分数和浓度值使用如下方法测量。把包含过氧化物体系的包装在指定时间(如12个月)和条件下储存。在此指定存储时间后，使用碘滴定法测定过氧化物浓度。碘滴定法是现有技术中已知的测量过氧化物浓度的标准方法。通常，首先对基材和包含活性过氧化物的组合物进行称重，然后把组合物溶解在1M的硫酸中，在钼酸胺存在条件下使过氧化物与过量的碘化钾反应。接着使用淀粉指示剂，用已知浓度的硫代硫酸钠滴定至清晰的终点。在滴定完成后对基材进行称重，并使用称重之差获得组合物的重量。接着计算组合物中的过氧化物浓度。当储存时间较长时，也可以在至少120天之后如上测量活性过氧化物的，然后使用现有技术已知的一级反应动力学方法外推余下时间后的浓度。上述测定方法应在过氧化物产品制造后立即进行，还要在指定储存时间结束后进行，为的是测定过氧化物的绝对浓度，以及初始浓度保留的百分数。
测定增白的方法
在这里，增白可根据1976 CIE LAB颜色空间方法来测量，其中L值表示亮度，在100(完全白)和0(黑)之间变化。a*值为正数时表示红，为0时表示灰，为负数时表示绿。b*值为正数时表示黄，为0时表示灰，为负数时表示蓝。在这里L、a*、b*可用现有技术已知的分光光度计来测量，在进行增白前使用一定的光条件进行第一次测量，在增白后使用相同的光条件进行第二次测量。适合使用的分光光度计为Photo Research Spectrascan PR650(Chatsworth，CA的PhotoResearch，Inc.生产)。使用白光源提供光。光源应提供垂直偏振光，如使用偏光镜。适合使用的偏光镜为HN 38偏光镜(Minneapolis，MN的3M Corporation生产)。也可使用其它偏光镜，如红外反射滤镜(可提高光源颜色温度的滤镜)。合适的光源由Crystal Falls，MI的Dedo Electric生产，它装有150瓦、24伏的Xenophot HLX灯泡(Germany的Osram生产)。其它偏振白光源也可如已知的方法使用。各光源距离14英寸放置，所述分光光度计位于各光源之间。光源聚焦在颏托(chin rest)上，所述颏托距离分光光度计的透镜12英寸。光源、分光光度计和颏托的尺寸安置可以改变，以适应不同分光光度计的焦点特征。光以近似45度角聚焦在颏托上。分光光度计设定在L*、a*、b*模式上，并用一白色标准进行校准。为了测量牙齿颜色，受试验者把它的下巴放在颏托上，使用嘴唇牵引器牵引颊背部，使光源将光照到牙齿上。
进行两次增白测试，是将分光光度计聚焦在牙齿中心，进行增白测试来测试受试验者牙齿的颜色特性。对于大多数牙齿增白体系，中心上颌切牙是增白的牙齿。如果使用牙齿增白体系来增白不止一个中心上颌切牙，那么每次测量只能测量不超过四个中心上颌切牙(牙齿增白体系施加在上面)的L、a*、b*值。对这四个中心上颌骨门牙的L、a*、b*值取平均值，到达一组L、a*、b*值。第一次测量在施加牙齿增白体系之前，第二次测量在施加并除去牙齿增白体系之后进行(例如增白发生后)。ΔL、Δa*、Δb*值是第二次和第一次测量结果的差。
虽然已经描述了本发明的一些具体实施方式，但是显然本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出一些改变和修改，在本发明范围之内的所有修改都包括在所附的权利要求书中。
Claims (14)
1.一种包装的牙齿增白产品，它包括：
(a)包装；
(b)置于所述包装中的基材；
(c)与所述基材相邻放置的牙齿增白组合物薄层，所述牙齿增白组合物包括活性过氧化物；以及(d)所述基材可分成第一和第二部分，这样所述第一部分施用到使用者的牙齿上，而所述第二部分没有施用到使用者的牙齿上。
2.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述薄层的暴露表面积与所述薄层的体积之比为0.05毫米-1-0.15毫米-1。
3.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述薄层的暴露表面积与所述薄层的体积之比为0.05毫米-1-0.1毫米-1。
4.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述薄层的厚度为0.05毫米-1毫米。
5.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述第一部分和第二部分通过切缝分离。
6.如权利要求5所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述切缝在俯视图上看基本上是U形的。
7.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述第一部分和第二部分通过可分的分离相互分开。
8.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述牙齿增白组合物还包括多元醇。
9.如权利要求8所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述多元醇的浓度小于所述组合物重量的40％。
10.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述牙齿增白组合物还包括水。
11.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述薄层的未暴露表面积与所述薄层的体积之比小于105厘米-1。
12.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于形成所述基材表面的至少一部分的材料是聚烯烃，所述基材表面的至少一部分与所述牙齿增白组合物接触。
13.如权利要求12所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述材料基本上选自聚乙烯、聚丙烯及其组合。
14.如权利要求1所述的包装的牙齿增白产品，其特征在于所述基材在所述包装中基本上是平的。
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Legal Events
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| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20060712 |