JP2004527539A - フッ化物と適合性である炭酸カルシウム - Google Patents
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Abstract
【課題】フッ素イオンが存在する環境中で安定である炭酸カルシウム粒子を提供することを目的とする。
【解決手段】脂肪酸または多糖で処理された細かく砕かれた炭酸カルシウムを含む組成物に関する。本発明は、該組成物を製造する方法、及び、フッ素化合物との適合性が要求される用途に使用する方法に関する。該方法は、細かく砕かれた炭酸カルシウムを、脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖のうちの少なくとも1つで処理し、該処理された粒子をフッ化物を含む練歯磨き組成物に配合することを含む。
【解決手段】脂肪酸または多糖で処理された細かく砕かれた炭酸カルシウムを含む組成物に関する。本発明は、該組成物を製造する方法、及び、フッ素化合物との適合性が要求される用途に使用する方法に関する。該方法は、細かく砕かれた炭酸カルシウムを、脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖のうちの少なくとも1つで処理し、該処理された粒子をフッ化物を含む練歯磨き組成物に配合することを含む。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、摂取可能な炭酸カルシウム組成物、その製造方法、及び該組成物を食品製品、サプルメント、口腔洗浄剤、歯磨き剤、ジェル、咀嚼できる錠剤等に使用する方法に関する。
【0002】
より特には、本発明は、味の問題及び他の成分との相互作用の問題が解決された、処理された炭酸カルシウム材料に関する。取り上げられる1つの問題は、食品製品中及びダイエット用サプルメント中の白墨質の味である。他の問題は、食品系への適合性、さらに他の問題は歯科衛生組成物中でのフッ化物の安定性である。
【背景技術】
【0003】
炭酸カルシウムは食品製品及びダイエット用サプルメント、並びに口腔内で使用されるパーソナルケア製品で使用されている。例えば練り歯磨き、歯磨き粉、ダイエットまたは栄養サプルメント、制酸剤、食品製品、例えば朝食及びスナック食品等である。使用する利点は、体内系のどこかで使用するためのカルシウムの摂取、及び、例えば歯用研磨剤及び担体(キャリア)としての口腔内での炭酸カルシウムの物理特性にある。
【0004】
炭酸カルシウムが口腔内に、これらの物質の成分として存在すると、ユーザーは白墨様の不快な味を経験することがある。該味の経験は、炭酸カルシウム材の物理的特性、例えばサイズ及び表面特性、に影響され得る。他の要因は、イオン化等の化学特性である。
【0005】
洗浄用研磨剤としての炭酸カルシウムは、練り歯磨き及び歯磨き粉中で普通に使用される成分である。練り歯磨き及び歯磨き粉の他の成分は、エナメル保護を促進するためのフッ化物である。炭酸カルシウムは、フッ化物と反応して、フッ化カルシウム(CaF2)を形成し得る。この反応が起こると、歯と相互作用して保護するためにフッ化物を使用することができなくなる。この相互作用は、歯科衛生プロセスの間、又は或る時間に亘る貯蔵の間に起こりえる。いずれの場合においても、該反応はフッ化物処理の効果を減じ、好ましくない。
【0006】
欧州特許願第0219 483号は、アルカリ金属ピロリン酸塩を含む液中に分散された状態で、粉砕された炭酸カルシウムを含む、処理された炭酸カルシウム研磨剤を開示し、ピロリン酸カルシウム、カルシウムアルカリ金属ピロリン酸塩、及びこれらの混合物からなる群より選ばれたピロリン酸誘導体が形成されて炭酸カルシウム表面に化学吸着される。
【0007】
米国特許第4,357,318号明細書は、治療上効果的な抗う食濃度での可溶性フッ化物源としての水溶性モノフロロリン酸塩と、効果的な研磨剤量の炭酸カルシウム及び二塩基性アルカリ金属リン酸塩を含む歯磨き剤を開示し、前記歯磨きはベンジルアルコールを含まない。
【0008】
米国特許第3,930,305号明細書は、水及び歯用クリームにペースト状のコンシステンシ、本体(ボディ)及び、充分粘稠な水混和性のポリオール湿潤剤またはそれらの混合物及び充分な量の、従来の歯用クリームまたは歯磨きの特徴である粘り気が無い(non−tacky)特質を与えるゲル化剤または増粘剤を含むビヒクル中の炭酸水素ナトリウムと、歯用クリーム内で炭酸水素ナトリウムと共存可(compatible)である水不溶性の歯用研磨剤とを含む研磨系を含む歯用クリームであって、前記炭酸水素ナトリウムは、主に溶解されていない固体状態であり、それが無ければ滑らかで連続的な媒体中に、微視的結晶性炭酸水素粒子が分散された非結晶性の外観の粒子を含む粒子状テクスチャーの外観を有する前記歯用クリームを開示する。
【0009】
米国特許第5,476,647号明細書は、歯の組織上又は中にフッ化物をより多く析出させるための実質的にリン酸塩フリーの2つの成分系であって、可溶性カルシウム源、可溶性カルシウム錯化剤、及び、緩衝剤からなる第1成分、及びフッ化物及び緩衝剤を含む第2成分を含むもの、を開示する。2つの成分が合わせられると、フッ化カルシウムが徐々に及び、約10秒から4分間に亘って連続的に沈澱する。
【0010】
米国特許第4,420,312号明細書は、沈降不定形二酸化ケイ素を含む研磨組成物の製造方法を開示する。研磨剤組成物は、フッ化物治療剤を含む練り歯磨き組成物中に配合されると、通常の温度における貯蔵で、可溶性フッ化物の損失が最小である練り歯磨き組成物を与える。
【0011】
米国特許第5,939,051号明細書は、歯磨き剤組成物であって、口腔に受け入れ可能な歯磨き剤ビヒクル及びシリカハイドロジェルを含むものを開示する。
【0012】
米国特許第5,891,448号明細書は、フッ化カルシウムの歯の組織上及び内への持続的に遅延された析出のための2成分系であって、約10%以下のカルシウムが錯体の形態である可溶性カルシウム源を含む第1の成分;可溶性フッ化物を含む第2成分;及びいずれか又は双方の成分に存在するフッ化カルシウム阻害剤を含むものを開示する。貯蔵の間及び使用前に、第2成分は、第1の成分と反応しないよう隔離される。2つの成分が合わせられると、阻害剤が、顕著なフッ化カルシウム形成が起こるのを約5秒以上遅延させる。系中のリン酸塩のレベルは、ヒドロキシアパタイトの顕著な沈澱のために必要な濃度よりも少ない。
【0013】
米国特許第5,723,107号明細書は、半固体の、押出し可能な、2成分の歯磨き剤系を利用する歯をフッ素処理する方法を開示する。該方法は、第1成分として半固体の、押出し可能な、歯磨き組成物であって、フッ素イオンを放出することが可能な加水分解性フッ化物錯体化合物を水溶性酸性ビヒクル中に含むものを調製することを含み、該フッ化物は安定であり、ビヒクルは研磨剤及び界面活性剤を含まず、及びキサンタンガムを主な増粘剤として、及び、グリセリン、ソルビトール、またはそれらの混合物を湿潤剤として含み、第2成分として半固形の押出し可能な水性歯磨き成分であって、カルシウムイオン放出可能な化合物及びキサンタンガムを主な増粘剤として及び、グリセリン、ソルビトール、またはそれらの混合物を湿潤剤として含む水性ビヒクル中の研磨剤を含む。第1成分及び第2歯磨き化合物は、フッ素処理が必要な歯に施与するまで互いに他方から分離されて保持される。第1及び第2成分は、歯の表面に接触した状態で混合されてフッ化カルシウムを析出する。
【0014】
米国特許第5,145,668号明細書は、反応性の複数成分組成物で歯をフッ素処理する方法を開示する。塩化カルシウムを含む第1成分とフロロシリケートナトリウム、酢酸塩、及びリン濃度を所望のレベルに維持するために充分な量の可溶性無毒性リン酸塩を含む第2成分とが混合される。反応性の複数成分組成物中のフロロシリケートナトリウムは、加水分解され、フッ化カルシウムが反応性複数成分組成物から沈澱する。反応性複数成分組成物が、約10秒から約4分間の一定期間、歯の表面に施与される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
歯科衛生物質、食品製品、制酸剤、ダイエット及び栄養サプルメント等に、快い触感(テクスチャー)と、口に快い味を有する炭酸カルシウム粒子を、他の有益な成分を阻害すること無しに提供することが必要とされている。
【0016】
本発明は、フッ素イオンが存在する環境中で安定である炭酸カルシウム粒子を提供すること(「安定」とは炭酸カルシウムがフッ素イオン又は他の成分と反応しないことを意味する)を目的とする。
【0017】
本発明の他の目的は、フッ素イオンが存在する環境中で安定である炭酸カルシウム粒子を製造する方法を提供することである。本発明の他の目的は、フッ素イオンが存在する処方中で使用されたときに安定である炭酸カルシウム粒子を提供することである。これら及び他の目的は、本発明の態様についての以下の詳細な説明でより詳細に示される。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、炭酸カルシウムが研磨剤として使用された場合の歯磨き剤中のフッ化物の安定性の問題を解決する。本発明では、炭酸カルシウムがポリマー及び/又は脂肪酸で処理されて歯磨き剤処方中でフッ化物と適合性(コンパティブル)にされる。
【0019】
本発明は、フッ化物と適合性である、表面処理された歯用研磨剤炭酸カルシウムであり、フッ化物と適合性であることが要求される環境において使用されたときに効果的である。
【0020】
本発明は、ポリマー及び/又は脂肪酸で処理された炭酸カルシウム粒子を提供することによって、炭酸カルシウム粒子を含む物質を摂取したときの白墨様の味の問題をも解決する。
【0021】
本発明は、処理された炭酸カルシウム粒子を用いる物質に、増大された貯蔵安定性(シェルフライム)をも与え、該粒子は他の成分との反応性が減じられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明は、表面処理された炭酸カルシウム粒子に関し、該処理は、炭酸カルシウム粒子が、口腔衛生または経口摂取が要求される環境中で使用されたときに効果的である。特に、表面処理された炭酸カルシウムは特に良好な味特性、又は、系におけるフッ化物安定性への影響が減じられた特性を有し、フッ化物供与(デリバリ)系と良好な相互作用を示す。
【0023】
本発明の一態様は、炭酸カルシウムが、脂肪酸及び多糖からなる群より選ばれる1又は2以上の剤によって効果的に処理されており、摂取可能な物質中で炭酸カルシウム粒子が存在することにより生じる白墨様の官能性が減じられている、炭酸カルシウム粒子を含む摂取可能な物質である。
【0024】
摂取可能な物質は、任意の物質、例えば、食品製品、ダイエット及び栄養サプルメント、医薬品であることができる。該物質中の炭酸カルシウム粒子の存在は、種々の目的であり得る。非限定的な目的は、炭酸カルシウムを使用して、基礎要素(エレメント)、感触(テクスチャー、フィラーを与える等の目的を含む。非限定的な例には、加工食品、ダイエット及び栄養サプルメント、歯科衛生組成物、義歯接着剤等である。
【0025】
本発明の方法で表面処理されるのに適した炭酸カルシウム粒子には、アラゴナイト、カルサイト、バンテライト、不定形及びこれらの混合物の形態(モルフォロジカルフォーム)を有する炭酸カルシウム粒子が包含される。炭酸カルシウム粒子は、合成された沈降炭酸カルシウム(PCC)又は粉砕された天然炭酸カルシウムであってよい。好ましい炭酸カルシウム粒子は、約0.5〜約30μm、好ましくは約1〜約15μmの平均粒径(メジアンサイズ)を有する。本発明の炭酸カルシウム粒子の比表面積は、約0.5m2/g〜50m2/gである。好ましい比表面積は、約1〜約10m2/gである。本発明において、炭酸カルシウムの比表面積は、BET法を使用して窒素の吸着に基づく、単位質量当りの表面積と定義される。
【0026】
好適な表面処理剤には、脂肪酸及び多糖が包含される。本発明で有用な脂肪酸は、一般式CH3(CH2)xCO2H、を有し、ここでxは約2〜20、より好ましくは約8〜約20である。脂肪酸は、飽和または不飽和であることができる。本発明の目的を損なわないのであれば、置換されていてもよい。好ましい脂肪酸は、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、及びベヘン酸である。脂肪酸での処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.01〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響され、粒径が小さくなるにつれ、処理レベルが増す。
【0027】
本発明で使用される好ましい多糖は、9個以上の単唐単位(C6H12O6)がグリコシド結合により結合されており、及び、ガム、澱粉、及びゴムのりを包含し、但し、それらに限定されない。本発明で使用される他の好ましい多糖は、アルギネート、キサンタン、グアー、カラギーナン、ジュラン等からなる群より選ばれる。多糖での処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響され、粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルが増す。
【0028】
好ましい多糖の1つは、澱粉である。本発明で有用な澱粉は、甘藷澱粉、コーン澱粉、タピオカ澱粉、カルボキシメチルセルロースからなる群より選ばれる。澱粉での処理のレベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響される。これは、粒径が大きくなるにつれ、一般に処理レベルが減ることを意味する。粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルは増す。
【0029】
好ましい多糖の他の1つは、ゴムのりである。本発明で有用なゴムのりは、寒天、トラガカンタゴムのり、黄色または白色からしゴムのり等からなる群より選ばれる。ゴムのりによる処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響される。これは、粒径が大きくなるにつれ、一般に処理レベルが減ることを意味する。粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルが増す。
【0030】
本発明で炭酸カルシウムを脂肪酸、例えばステアリン酸、で処理するために、脂肪酸をドライコーティングにより施与することができる。ドライコーティングは、ステアリン酸を乾燥炭酸カルシウムに添加して、約40〜200℃の温度で混合することによって行うことができる。温度範囲は、脂肪酸を融解するのに充分な温度でなければならない。得られる炭酸カルシウムは脂肪酸で処理されている。本発明の処理された炭酸カルシウムは、フッ化物と適合性であることが所望される口腔洗浄剤、歯磨き剤、ジェル、及び咀嚼可能な錠剤に特に適する。
【0031】
ドライコーティングに代わる方法は、炭酸カルシウムをウェットコーティングする方法である。ウェットコーティングは、脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖の溶液もしくはエマルジョンを炭酸カルシウムスラリーに添加することによって達成できる。炭酸カルシウムスラリーは、炭酸カルシウムを水性環境中で合成する、又は、乾燥炭酸カルシウム粉体に水を添加することによって調製できる。
【0032】
炭酸カルシウムを処理するための他の方法は、乾燥炭酸カルシウムを脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖の溶液もしくはエマルジョンに添加することである。さらに他の炭酸カルシウムの処理方法は、ガム、澱粉及びゴムのりを包含する脂肪酸もしくは多糖の乾燥したものを、炭酸カルシウムスラリーに添加することである。
【0033】
本発明に従い処理された炭酸カルシウム研磨剤は、口腔衛生製品,例えば練り歯磨き、歯磨き粉、ガム、咀嚼可能な錠剤、及び他の歯磨き剤に配合されたとき、フッ化物との適合性を向上する。
【0034】
本発明の処理された炭酸カルシウム研磨剤は、口腔衛生製品内の唯一の研磨剤として、又は、他の歯用研磨剤と共に使用することができる。他の好適な研磨剤には、水溶性メタリン酸ナトリウム又はカリウム、水和又は無水リン酸二カルシウム、炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、種々の形態のシリカ、ジルコニウム、ケイ酸塩等が包含される。
【0035】
口腔衛生製品中に使用できる研磨剤の総量は、歯磨き剤重量の5%未満から95%超で変えることができる。一般に、練り歯磨きは、約20〜60重量%の研磨剤を含む。研磨剤の平均粒径は好ましくは約2〜20μmである。
【0036】
研磨剤に加えて、練り歯磨き及び歯磨き粉組成物は、通常、フッ化物、石鹸剤、バインダー、湿潤剤、フレーバー剤、甘味剤、及び水の1つか組合せを含む。
【0037】
好適なフッ化物は、口腔に使用可能なフッ素イオンを提供するために慣用される、上述の化合物のいずれであることもできる。モノフロロリン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム等、が練り歯磨に使用されて良い結果が得られている。フッ化物を練り歯磨き中で、300〜2000ppm、好ましくは1000ppmの、使用可能なフッ素イオンを与える量で使用すると良い結果を達成することができる。
【0038】
好適な石鹸剤は、一般に、広いpH範囲で活性なアニオン性有機合成洗剤である。組成物の約0.5〜5重量%で使用される典型的な石鹸剤は、水溶性のC10〜C18アルキル硫酸塩、例えばラウリル硫酸ナトリウム;硫酸化脂肪酸モノグリセリド、例えばモノグリセリド硫酸ナトリウム;タウリンの脂肪酸アミド、例えばN-メチル-N-パルミトイルタウリド ナトリウム、及びイセチオン酸の脂肪酸エステル及び脂肪族アシルアミド、例えばN-ラウロイルサルコシネートである。
【0039】
所望のコンシステンシを与えるのに好適なバインダーまたは増粘剤は、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、天然ゴム、例えばカラヤゴム、アラビアゴム、トラガカントゴム、コロイダルシリカ、及び細かく粉砕されたシリカである。一般に、組成物の0.5重量%〜5重量%を使用することができる。
【0040】
種々の湿潤剤、例えばグリセリン、ソルビトール及び他の多価アルコールを使用することができる。
【0041】
好適なフレーバー剤には、ひめこうじ油、スペアミント油、ペパーミント油、丁子油、サッサフラス油等が包含される。サッカリン、アスパルテーム、デクストロース、レブロース等を甘味剤として使用することができる。
【0042】
本発明をさらに説明し及び新規性を支持するために、以下に実施例を示す。但し、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0043】
試験方法及び手順
XPS表面分析
XPS(X線光電子スペクトロスコピー)は、ESCA(化学分析のための電子スペクトロスコピー)は、表面に感度が高い技術であり、分析深さが5〜50Å(0.0005〜0.005μm)である。試料にX線を衝突させて、電子を放出させる。エネルギー損失無しで出てくる電子は、最表面の数層からのものである。分光器がこれらの電子を運動エネルギーに従って分光する。光電子のエネルギーは電子が出てきた化学元素だけでなく、該元素の化学的環境にも依存する。結果は原子パーセントで表される。例えば、分析結果が1.5パーセントF(NaF)であるとすると、表面の1.5パーセントの原子が、ナトリウムに結合されたフッ素イオンであると解釈される。
【0044】
歯磨き剤の研磨性を評価するためのヘフェーレン(Hefferren)法
ヘフェーレン法は、放射性歯象牙質研磨性(RDA:Radioactive Dentin Abrasivity)数を測定し、研磨性指数(AI:Abrasivity Index)とも呼ばれる。この方法は、引き抜かれた人の歯の根(象牙質)を使用し、それらが中性子流により照射される。歯を据え付け、試験する練り歯磨きのスラリーで所定の圧力をかけて所定回数ブラッシする。ブラッシ後、スラリーの或る量を乾燥して、β線輻射を測定する。試験対象の練り歯磨きの研磨性がより高いと、スラリーの放射能がより高くなる。結果を、米国歯科協会(American Dental Association)提供の研磨剤標品と比較する。結果は、研磨性指数(AI)で表される。練り歯磨きについて、AI値は以下のように解釈される:
【実施例1】
【0045】
被覆されていない炭酸カルシウム対被覆された炭酸カルシウム
被覆されていない粉砕炭酸カルシウム及び処理された粉砕炭酸カルシウムであって、1.1m2/gの比表面積及び9.1μmの平均粒径を有するものを、ビーカー中で18%固形分で混合し、モノフロロリン酸ナトリウム(MFP)フッ化物溶液を0.88%レベルで添加した。スラリーをろ過する前に該スラリーを10分間混合した。フィルターケーキを110℃のオーブンで一晩乾燥し、XPS(X線光電子スペクトロスコピー)により分析した。
【0046】
フッ化物分析の結果を表1に示す。表1において、F(CaF2)はCaCO3と反応したフッ化物であり、及び不安定であることを示す。F(MFP)は、炭酸カルシウムと反応しなかったフッ化物であり、従って安定であることを示す。この形態のフッ化物は、歯と反応し及び保護するのに使用され得る。
【表1】
XPS分析は、ステアリン酸ナトリウム(NaSt)でコートされたGCCは、安定系をもたらすことが示された。グアーガムによるコーティングも安定な系を生成する。グアーガムのレベルが乾燥グアーガム及び炭酸カルシウム重量に基づいて0.1〜0.5%の範囲で増大すると、安定性が増大する。
【実施例2】
【0047】
他の処理方法を用いた炭酸カルシウムの安定性の比較研究
実施例1と同じ粉砕された炭酸カルシウム(GCC) を用いて、実験室で同じ実験を行った。各処理を、乾燥処理剤及び乾燥炭酸カルシウム重量に基づき0.1%及び0.5%で施与した。乾燥フィルターケーキの表面フッ化物分析の結果を表2に示す。
【表2】
表2は、脂肪酸、リノール酸、及びヒドロキシステアリン酸、及びアルギン酸ナトリウムにより、高いレベルで処理された炭酸カルシウムは安定性が増す。多糖、キサンタン、及びカルボキシメチルセルロースも、安定性が増すが、脂肪酸及びアルギン酸ナトリウムほどではない。
【実施例3】
【0048】
練り歯磨き組成物における研磨性への処理の影響
0.1%及び0.5%でステアリン酸ナトリウム及びグアーガムで処理された4つの実験的GCCを以下の組成の練り歯磨き組成物に配合した。
処理されたGCC研磨剤を含む5つの練り歯磨き組成物を研磨性について試験した。
練り歯磨き用研磨指数:
ステアリン酸ナトリウム及びグアーガムで処理されたGCCは、中位の研磨性であった。炭酸カルシウムの処理レベルは、研磨性に悪い影響を及ぼさなかった。
【0001】
本発明は、摂取可能な炭酸カルシウム組成物、その製造方法、及び該組成物を食品製品、サプルメント、口腔洗浄剤、歯磨き剤、ジェル、咀嚼できる錠剤等に使用する方法に関する。
【0002】
より特には、本発明は、味の問題及び他の成分との相互作用の問題が解決された、処理された炭酸カルシウム材料に関する。取り上げられる1つの問題は、食品製品中及びダイエット用サプルメント中の白墨質の味である。他の問題は、食品系への適合性、さらに他の問題は歯科衛生組成物中でのフッ化物の安定性である。
【背景技術】
【0003】
炭酸カルシウムは食品製品及びダイエット用サプルメント、並びに口腔内で使用されるパーソナルケア製品で使用されている。例えば練り歯磨き、歯磨き粉、ダイエットまたは栄養サプルメント、制酸剤、食品製品、例えば朝食及びスナック食品等である。使用する利点は、体内系のどこかで使用するためのカルシウムの摂取、及び、例えば歯用研磨剤及び担体(キャリア)としての口腔内での炭酸カルシウムの物理特性にある。
【0004】
炭酸カルシウムが口腔内に、これらの物質の成分として存在すると、ユーザーは白墨様の不快な味を経験することがある。該味の経験は、炭酸カルシウム材の物理的特性、例えばサイズ及び表面特性、に影響され得る。他の要因は、イオン化等の化学特性である。
【0005】
洗浄用研磨剤としての炭酸カルシウムは、練り歯磨き及び歯磨き粉中で普通に使用される成分である。練り歯磨き及び歯磨き粉の他の成分は、エナメル保護を促進するためのフッ化物である。炭酸カルシウムは、フッ化物と反応して、フッ化カルシウム(CaF2)を形成し得る。この反応が起こると、歯と相互作用して保護するためにフッ化物を使用することができなくなる。この相互作用は、歯科衛生プロセスの間、又は或る時間に亘る貯蔵の間に起こりえる。いずれの場合においても、該反応はフッ化物処理の効果を減じ、好ましくない。
【0006】
欧州特許願第0219 483号は、アルカリ金属ピロリン酸塩を含む液中に分散された状態で、粉砕された炭酸カルシウムを含む、処理された炭酸カルシウム研磨剤を開示し、ピロリン酸カルシウム、カルシウムアルカリ金属ピロリン酸塩、及びこれらの混合物からなる群より選ばれたピロリン酸誘導体が形成されて炭酸カルシウム表面に化学吸着される。
【0007】
米国特許第4,357,318号明細書は、治療上効果的な抗う食濃度での可溶性フッ化物源としての水溶性モノフロロリン酸塩と、効果的な研磨剤量の炭酸カルシウム及び二塩基性アルカリ金属リン酸塩を含む歯磨き剤を開示し、前記歯磨きはベンジルアルコールを含まない。
【0008】
米国特許第3,930,305号明細書は、水及び歯用クリームにペースト状のコンシステンシ、本体(ボディ)及び、充分粘稠な水混和性のポリオール湿潤剤またはそれらの混合物及び充分な量の、従来の歯用クリームまたは歯磨きの特徴である粘り気が無い(non−tacky)特質を与えるゲル化剤または増粘剤を含むビヒクル中の炭酸水素ナトリウムと、歯用クリーム内で炭酸水素ナトリウムと共存可(compatible)である水不溶性の歯用研磨剤とを含む研磨系を含む歯用クリームであって、前記炭酸水素ナトリウムは、主に溶解されていない固体状態であり、それが無ければ滑らかで連続的な媒体中に、微視的結晶性炭酸水素粒子が分散された非結晶性の外観の粒子を含む粒子状テクスチャーの外観を有する前記歯用クリームを開示する。
【0009】
米国特許第5,476,647号明細書は、歯の組織上又は中にフッ化物をより多く析出させるための実質的にリン酸塩フリーの2つの成分系であって、可溶性カルシウム源、可溶性カルシウム錯化剤、及び、緩衝剤からなる第1成分、及びフッ化物及び緩衝剤を含む第2成分を含むもの、を開示する。2つの成分が合わせられると、フッ化カルシウムが徐々に及び、約10秒から4分間に亘って連続的に沈澱する。
【0010】
米国特許第4,420,312号明細書は、沈降不定形二酸化ケイ素を含む研磨組成物の製造方法を開示する。研磨剤組成物は、フッ化物治療剤を含む練り歯磨き組成物中に配合されると、通常の温度における貯蔵で、可溶性フッ化物の損失が最小である練り歯磨き組成物を与える。
【0011】
米国特許第5,939,051号明細書は、歯磨き剤組成物であって、口腔に受け入れ可能な歯磨き剤ビヒクル及びシリカハイドロジェルを含むものを開示する。
【0012】
米国特許第5,891,448号明細書は、フッ化カルシウムの歯の組織上及び内への持続的に遅延された析出のための2成分系であって、約10%以下のカルシウムが錯体の形態である可溶性カルシウム源を含む第1の成分;可溶性フッ化物を含む第2成分;及びいずれか又は双方の成分に存在するフッ化カルシウム阻害剤を含むものを開示する。貯蔵の間及び使用前に、第2成分は、第1の成分と反応しないよう隔離される。2つの成分が合わせられると、阻害剤が、顕著なフッ化カルシウム形成が起こるのを約5秒以上遅延させる。系中のリン酸塩のレベルは、ヒドロキシアパタイトの顕著な沈澱のために必要な濃度よりも少ない。
【0013】
米国特許第5,723,107号明細書は、半固体の、押出し可能な、2成分の歯磨き剤系を利用する歯をフッ素処理する方法を開示する。該方法は、第1成分として半固体の、押出し可能な、歯磨き組成物であって、フッ素イオンを放出することが可能な加水分解性フッ化物錯体化合物を水溶性酸性ビヒクル中に含むものを調製することを含み、該フッ化物は安定であり、ビヒクルは研磨剤及び界面活性剤を含まず、及びキサンタンガムを主な増粘剤として、及び、グリセリン、ソルビトール、またはそれらの混合物を湿潤剤として含み、第2成分として半固形の押出し可能な水性歯磨き成分であって、カルシウムイオン放出可能な化合物及びキサンタンガムを主な増粘剤として及び、グリセリン、ソルビトール、またはそれらの混合物を湿潤剤として含む水性ビヒクル中の研磨剤を含む。第1成分及び第2歯磨き化合物は、フッ素処理が必要な歯に施与するまで互いに他方から分離されて保持される。第1及び第2成分は、歯の表面に接触した状態で混合されてフッ化カルシウムを析出する。
【0014】
米国特許第5,145,668号明細書は、反応性の複数成分組成物で歯をフッ素処理する方法を開示する。塩化カルシウムを含む第1成分とフロロシリケートナトリウム、酢酸塩、及びリン濃度を所望のレベルに維持するために充分な量の可溶性無毒性リン酸塩を含む第2成分とが混合される。反応性の複数成分組成物中のフロロシリケートナトリウムは、加水分解され、フッ化カルシウムが反応性複数成分組成物から沈澱する。反応性複数成分組成物が、約10秒から約4分間の一定期間、歯の表面に施与される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
歯科衛生物質、食品製品、制酸剤、ダイエット及び栄養サプルメント等に、快い触感(テクスチャー)と、口に快い味を有する炭酸カルシウム粒子を、他の有益な成分を阻害すること無しに提供することが必要とされている。
【0016】
本発明は、フッ素イオンが存在する環境中で安定である炭酸カルシウム粒子を提供すること(「安定」とは炭酸カルシウムがフッ素イオン又は他の成分と反応しないことを意味する)を目的とする。
【0017】
本発明の他の目的は、フッ素イオンが存在する環境中で安定である炭酸カルシウム粒子を製造する方法を提供することである。本発明の他の目的は、フッ素イオンが存在する処方中で使用されたときに安定である炭酸カルシウム粒子を提供することである。これら及び他の目的は、本発明の態様についての以下の詳細な説明でより詳細に示される。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、炭酸カルシウムが研磨剤として使用された場合の歯磨き剤中のフッ化物の安定性の問題を解決する。本発明では、炭酸カルシウムがポリマー及び/又は脂肪酸で処理されて歯磨き剤処方中でフッ化物と適合性(コンパティブル)にされる。
【0019】
本発明は、フッ化物と適合性である、表面処理された歯用研磨剤炭酸カルシウムであり、フッ化物と適合性であることが要求される環境において使用されたときに効果的である。
【0020】
本発明は、ポリマー及び/又は脂肪酸で処理された炭酸カルシウム粒子を提供することによって、炭酸カルシウム粒子を含む物質を摂取したときの白墨様の味の問題をも解決する。
【0021】
本発明は、処理された炭酸カルシウム粒子を用いる物質に、増大された貯蔵安定性(シェルフライム)をも与え、該粒子は他の成分との反応性が減じられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明は、表面処理された炭酸カルシウム粒子に関し、該処理は、炭酸カルシウム粒子が、口腔衛生または経口摂取が要求される環境中で使用されたときに効果的である。特に、表面処理された炭酸カルシウムは特に良好な味特性、又は、系におけるフッ化物安定性への影響が減じられた特性を有し、フッ化物供与(デリバリ)系と良好な相互作用を示す。
【0023】
本発明の一態様は、炭酸カルシウムが、脂肪酸及び多糖からなる群より選ばれる1又は2以上の剤によって効果的に処理されており、摂取可能な物質中で炭酸カルシウム粒子が存在することにより生じる白墨様の官能性が減じられている、炭酸カルシウム粒子を含む摂取可能な物質である。
【0024】
摂取可能な物質は、任意の物質、例えば、食品製品、ダイエット及び栄養サプルメント、医薬品であることができる。該物質中の炭酸カルシウム粒子の存在は、種々の目的であり得る。非限定的な目的は、炭酸カルシウムを使用して、基礎要素(エレメント)、感触(テクスチャー、フィラーを与える等の目的を含む。非限定的な例には、加工食品、ダイエット及び栄養サプルメント、歯科衛生組成物、義歯接着剤等である。
【0025】
本発明の方法で表面処理されるのに適した炭酸カルシウム粒子には、アラゴナイト、カルサイト、バンテライト、不定形及びこれらの混合物の形態(モルフォロジカルフォーム)を有する炭酸カルシウム粒子が包含される。炭酸カルシウム粒子は、合成された沈降炭酸カルシウム(PCC)又は粉砕された天然炭酸カルシウムであってよい。好ましい炭酸カルシウム粒子は、約0.5〜約30μm、好ましくは約1〜約15μmの平均粒径(メジアンサイズ)を有する。本発明の炭酸カルシウム粒子の比表面積は、約0.5m2/g〜50m2/gである。好ましい比表面積は、約1〜約10m2/gである。本発明において、炭酸カルシウムの比表面積は、BET法を使用して窒素の吸着に基づく、単位質量当りの表面積と定義される。
【0026】
好適な表面処理剤には、脂肪酸及び多糖が包含される。本発明で有用な脂肪酸は、一般式CH3(CH2)xCO2H、を有し、ここでxは約2〜20、より好ましくは約8〜約20である。脂肪酸は、飽和または不飽和であることができる。本発明の目的を損なわないのであれば、置換されていてもよい。好ましい脂肪酸は、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、及びベヘン酸である。脂肪酸での処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.01〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響され、粒径が小さくなるにつれ、処理レベルが増す。
【0027】
本発明で使用される好ましい多糖は、9個以上の単唐単位(C6H12O6)がグリコシド結合により結合されており、及び、ガム、澱粉、及びゴムのりを包含し、但し、それらに限定されない。本発明で使用される他の好ましい多糖は、アルギネート、キサンタン、グアー、カラギーナン、ジュラン等からなる群より選ばれる。多糖での処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響され、粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルが増す。
【0028】
好ましい多糖の1つは、澱粉である。本発明で有用な澱粉は、甘藷澱粉、コーン澱粉、タピオカ澱粉、カルボキシメチルセルロースからなる群より選ばれる。澱粉での処理のレベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響される。これは、粒径が大きくなるにつれ、一般に処理レベルが減ることを意味する。粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルは増す。
【0029】
好ましい多糖の他の1つは、ゴムのりである。本発明で有用なゴムのりは、寒天、トラガカンタゴムのり、黄色または白色からしゴムのり等からなる群より選ばれる。ゴムのりによる処理レベルは、炭酸カルシウムの乾燥重量に基づき、約0.05%〜約20%、好ましくは約0.05%〜約4%である。処理レベルは、炭酸カルシウムの表面積に影響される。これは、粒径が大きくなるにつれ、一般に処理レベルが減ることを意味する。粒径が小さくなるにつれ、一般に処理レベルが増す。
【0030】
本発明で炭酸カルシウムを脂肪酸、例えばステアリン酸、で処理するために、脂肪酸をドライコーティングにより施与することができる。ドライコーティングは、ステアリン酸を乾燥炭酸カルシウムに添加して、約40〜200℃の温度で混合することによって行うことができる。温度範囲は、脂肪酸を融解するのに充分な温度でなければならない。得られる炭酸カルシウムは脂肪酸で処理されている。本発明の処理された炭酸カルシウムは、フッ化物と適合性であることが所望される口腔洗浄剤、歯磨き剤、ジェル、及び咀嚼可能な錠剤に特に適する。
【0031】
ドライコーティングに代わる方法は、炭酸カルシウムをウェットコーティングする方法である。ウェットコーティングは、脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖の溶液もしくはエマルジョンを炭酸カルシウムスラリーに添加することによって達成できる。炭酸カルシウムスラリーは、炭酸カルシウムを水性環境中で合成する、又は、乾燥炭酸カルシウム粉体に水を添加することによって調製できる。
【0032】
炭酸カルシウムを処理するための他の方法は、乾燥炭酸カルシウムを脂肪酸もしくはガム、澱粉及びゴムのりを包含する多糖の溶液もしくはエマルジョンに添加することである。さらに他の炭酸カルシウムの処理方法は、ガム、澱粉及びゴムのりを包含する脂肪酸もしくは多糖の乾燥したものを、炭酸カルシウムスラリーに添加することである。
【0033】
本発明に従い処理された炭酸カルシウム研磨剤は、口腔衛生製品,例えば練り歯磨き、歯磨き粉、ガム、咀嚼可能な錠剤、及び他の歯磨き剤に配合されたとき、フッ化物との適合性を向上する。
【0034】
本発明の処理された炭酸カルシウム研磨剤は、口腔衛生製品内の唯一の研磨剤として、又は、他の歯用研磨剤と共に使用することができる。他の好適な研磨剤には、水溶性メタリン酸ナトリウム又はカリウム、水和又は無水リン酸二カルシウム、炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、種々の形態のシリカ、ジルコニウム、ケイ酸塩等が包含される。
【0035】
口腔衛生製品中に使用できる研磨剤の総量は、歯磨き剤重量の5%未満から95%超で変えることができる。一般に、練り歯磨きは、約20〜60重量%の研磨剤を含む。研磨剤の平均粒径は好ましくは約2〜20μmである。
【0036】
研磨剤に加えて、練り歯磨き及び歯磨き粉組成物は、通常、フッ化物、石鹸剤、バインダー、湿潤剤、フレーバー剤、甘味剤、及び水の1つか組合せを含む。
【0037】
好適なフッ化物は、口腔に使用可能なフッ素イオンを提供するために慣用される、上述の化合物のいずれであることもできる。モノフロロリン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム等、が練り歯磨に使用されて良い結果が得られている。フッ化物を練り歯磨き中で、300〜2000ppm、好ましくは1000ppmの、使用可能なフッ素イオンを与える量で使用すると良い結果を達成することができる。
【0038】
好適な石鹸剤は、一般に、広いpH範囲で活性なアニオン性有機合成洗剤である。組成物の約0.5〜5重量%で使用される典型的な石鹸剤は、水溶性のC10〜C18アルキル硫酸塩、例えばラウリル硫酸ナトリウム;硫酸化脂肪酸モノグリセリド、例えばモノグリセリド硫酸ナトリウム;タウリンの脂肪酸アミド、例えばN-メチル-N-パルミトイルタウリド ナトリウム、及びイセチオン酸の脂肪酸エステル及び脂肪族アシルアミド、例えばN-ラウロイルサルコシネートである。
【0039】
所望のコンシステンシを与えるのに好適なバインダーまたは増粘剤は、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、天然ゴム、例えばカラヤゴム、アラビアゴム、トラガカントゴム、コロイダルシリカ、及び細かく粉砕されたシリカである。一般に、組成物の0.5重量%〜5重量%を使用することができる。
【0040】
種々の湿潤剤、例えばグリセリン、ソルビトール及び他の多価アルコールを使用することができる。
【0041】
好適なフレーバー剤には、ひめこうじ油、スペアミント油、ペパーミント油、丁子油、サッサフラス油等が包含される。サッカリン、アスパルテーム、デクストロース、レブロース等を甘味剤として使用することができる。
【0042】
本発明をさらに説明し及び新規性を支持するために、以下に実施例を示す。但し、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0043】
試験方法及び手順
XPS表面分析
XPS(X線光電子スペクトロスコピー)は、ESCA(化学分析のための電子スペクトロスコピー)は、表面に感度が高い技術であり、分析深さが5〜50Å(0.0005〜0.005μm)である。試料にX線を衝突させて、電子を放出させる。エネルギー損失無しで出てくる電子は、最表面の数層からのものである。分光器がこれらの電子を運動エネルギーに従って分光する。光電子のエネルギーは電子が出てきた化学元素だけでなく、該元素の化学的環境にも依存する。結果は原子パーセントで表される。例えば、分析結果が1.5パーセントF(NaF)であるとすると、表面の1.5パーセントの原子が、ナトリウムに結合されたフッ素イオンであると解釈される。
【0044】
歯磨き剤の研磨性を評価するためのヘフェーレン(Hefferren)法
ヘフェーレン法は、放射性歯象牙質研磨性(RDA:Radioactive Dentin Abrasivity)数を測定し、研磨性指数(AI:Abrasivity Index)とも呼ばれる。この方法は、引き抜かれた人の歯の根(象牙質)を使用し、それらが中性子流により照射される。歯を据え付け、試験する練り歯磨きのスラリーで所定の圧力をかけて所定回数ブラッシする。ブラッシ後、スラリーの或る量を乾燥して、β線輻射を測定する。試験対象の練り歯磨きの研磨性がより高いと、スラリーの放射能がより高くなる。結果を、米国歯科協会(American Dental Association)提供の研磨剤標品と比較する。結果は、研磨性指数(AI)で表される。練り歯磨きについて、AI値は以下のように解釈される:
【実施例1】
【0045】
被覆されていない炭酸カルシウム対被覆された炭酸カルシウム
被覆されていない粉砕炭酸カルシウム及び処理された粉砕炭酸カルシウムであって、1.1m2/gの比表面積及び9.1μmの平均粒径を有するものを、ビーカー中で18%固形分で混合し、モノフロロリン酸ナトリウム(MFP)フッ化物溶液を0.88%レベルで添加した。スラリーをろ過する前に該スラリーを10分間混合した。フィルターケーキを110℃のオーブンで一晩乾燥し、XPS(X線光電子スペクトロスコピー)により分析した。
【0046】
フッ化物分析の結果を表1に示す。表1において、F(CaF2)はCaCO3と反応したフッ化物であり、及び不安定であることを示す。F(MFP)は、炭酸カルシウムと反応しなかったフッ化物であり、従って安定であることを示す。この形態のフッ化物は、歯と反応し及び保護するのに使用され得る。
【表1】
XPS分析は、ステアリン酸ナトリウム(NaSt)でコートされたGCCは、安定系をもたらすことが示された。グアーガムによるコーティングも安定な系を生成する。グアーガムのレベルが乾燥グアーガム及び炭酸カルシウム重量に基づいて0.1〜0.5%の範囲で増大すると、安定性が増大する。
【実施例2】
【0047】
他の処理方法を用いた炭酸カルシウムの安定性の比較研究
実施例1と同じ粉砕された炭酸カルシウム(GCC) を用いて、実験室で同じ実験を行った。各処理を、乾燥処理剤及び乾燥炭酸カルシウム重量に基づき0.1%及び0.5%で施与した。乾燥フィルターケーキの表面フッ化物分析の結果を表2に示す。
【表2】
表2は、脂肪酸、リノール酸、及びヒドロキシステアリン酸、及びアルギン酸ナトリウムにより、高いレベルで処理された炭酸カルシウムは安定性が増す。多糖、キサンタン、及びカルボキシメチルセルロースも、安定性が増すが、脂肪酸及びアルギン酸ナトリウムほどではない。
【実施例3】
【0048】
練り歯磨き組成物における研磨性への処理の影響
0.1%及び0.5%でステアリン酸ナトリウム及びグアーガムで処理された4つの実験的GCCを以下の組成の練り歯磨き組成物に配合した。
処理されたGCC研磨剤を含む5つの練り歯磨き組成物を研磨性について試験した。
練り歯磨き用研磨指数:
ステアリン酸ナトリウム及びグアーガムで処理されたGCCは、中位の研磨性であった。炭酸カルシウムの処理レベルは、研磨性に悪い影響を及ぼさなかった。
Claims (14)
- 経口的に許容される衛生媒体、歯用研磨剤としての使用に適する炭酸カルシウム粒子、及び、歯に有用なフッ化物処理を与えるのに適するフッ化物を含む組成物において、前記炭酸カルシウム粒子が、脂肪酸及び多糖からなる群より選ばれる1又は2以上の剤によって効果的に処理されて、前記フッ化物のフッ素イオンと前記炭酸カルシウム粒子との反応が阻止されている、ことを特徴とする組成物。
- 前記媒体が、練り歯磨き又は歯磨き粉であることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記炭酸カルシウム粒子が、0.5μm〜30μmの平均粒径を有することを特徴とする請求項2記載の組成物。
- 前記炭酸カルシウム粒子が、0.5m2/g〜50m2/gの比表面積を有することを特徴とする請求項2記載の組成物。
- 前記炭酸カルシウム粒子が、沈降炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記フッ化物が、モノフロロリン酸ナトリウムであることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記剤が、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、及びベヘン酸からなる群より選ばれる1又は2以上の脂肪酸であることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記剤が、アルギネート、キサンタン、グアー、カラギーナン、及びジュランからなる群より選ばれる1又は2以上の多糖であることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記処理が、前記炭酸カルシウム材料によるフッ素イオンの取り込みを50%減じるのに有効であることを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 前記処理が、前記炭酸カルシウム材料の少なくとも一部を被覆することを含むことを特徴とする請求項1記載の組成物。
- 経口的に許容される衛生媒体、歯用研磨剤としての使用に適する炭酸カルシウム粒子、歯に有用な処理のためのフッ素イオンを提供するのに適するフッ化物、及び脂肪酸及び多糖からなる群より選ばれる1又は2以上の剤を含む組成物において、前記剤、前記炭酸カルシウム粒子及び前記フッ物イオンが、効果的に相互作用して前記フッ素イオンと前記炭酸カルシウム粒子との反応を阻止する系を生成することを特徴とする組成物。
- 炭酸カルシウム材料を含有する口腔環境中で、歯をフッ素で処理する方法であって、最初に炭酸カルシウム材料を前記炭酸カルシウム材料によるフッ素の取り込みを阻止するための剤で処理することを含む方法。
- 経口的に許容される摂取可能な媒体、及び前記媒体中での使用に適する炭酸カルシウム粒子を含む組成物であって、前記炭酸カルシウム粒子が多糖又は脂肪酸によって効果的に被覆されている組成物において、前記被覆が、前記媒体の摂取者にとっての前記炭酸カルシウムの味の良さを向上するのに効果的であることを特徴とする組成物。
- 歯用研磨剤としての使用に適する炭酸カルシウム粒子、歯に有用なフッ化物処理を与えるのに適するフッ化物を含む練り歯磨き組成物において、前記炭酸カルシウム粒子が脂肪酸及び多糖からなる群より選ばれる1又は2以上の剤によって効果的に処理されて前記フッ化物のフッ素イオンと前記炭酸カルシウム粒子との反応が阻止されることを特徴とする練り歯磨き組成物。
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