JP5249331B2 - 色素被包シリカシェルナノ粒子を伴う、色安定性過酸化物含有歯磨剤配合物 - Google Patents

Description

［０００１］過酸化物種は、広範囲の練り歯磨き着色剤の存在下で反応性であることが知られ、そして色素を迅速に分解しうる。さらに、過酸化物含有系にフッ素イオンが存在すると、着色剤分解速度がさらに増進された結果、脱色だけでなく、着色剤との化学（レドックス）反応のために、過酸化物安定性も喪失する。過酸化物種、ならびにＦＤ＆Ｃ青色１号およびＦＤ＆Ｃ黄色５号などの着色剤の間の不適合および化学的不安定性を遅延させるが、実質的には排除しないと報告される、いくつかのラジカル・スカベンジャーおよび還元剤が同定されてきている。

［０００２］当該技術分野は、有機色素とともに過酸化物およびフッ素イオンを含み、周囲温度および上昇した温度範囲の両方で、長期間に渡って、退色および色分解を最小限にする、化学的および生理学的に安定な歯磨剤ゲルを開示しない。

［０００３］その結果、フッ素イオン、過酸化物種および着色剤（色素）の３つの構成要素すべてを単一の系に配合し、周囲温度および上昇した温度範囲の両方で、有意な期間、歯磨剤の色の喪失および分解を最小限にする必要性がある。

［０００４］本発明には、有機色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックス、フッ素イオン提供化合物、およびｃ）生理学的に安定な過酸化物種提供化合物（ＰＳＰＣ）を含んでもよい、口腔ケア組成物における退色を最小限にするための組成物が含まれる。フッ素イオン提供化合物は、重量約０．１％〜約１％の量で存在してもよく、そしてＰＳＰＣは、重量約１％〜約２０％の量で存在してもよい。

［０００５］本明細書にやはり開示するのは、口腔歯磨剤組成物またはマウスウォッシュ溶液において、退色を最小限にする方法である。こうした方法には、シリカシェル被包有機色素ナノ粒子、ならびに過酸化物種およびフッ素イオンを含む配合物を混合し、歯磨剤配合物またはマウスウォッシュ溶液において、シリカシェル被包色素ナノ粒子、過酸化物種、およびフッ素イオンを安定化させる工程が含まれ、シリカシェル被包色素ナノ粒子は、最大４９℃で少なくとも３週間、口腔組成物の色安定性を提供する。

［０００６］本明細書全体で、範囲は、その範囲内のありとあらゆる値を記載するための略語として用いられる。範囲内の任意の値を範囲の末端として選択してもよい。さらに、本明細書に引用するすべての参考文献は、その全体が本明細書に援用される。本開示中の定義および引用参考文献の定義において、矛盾があった場合、本開示が統制する。

［０００７］本発明の口腔組成物は、マウスウォッシュまたはリンスなどの、性質が実質的に液体である産物、性質がゲルである産物、性質がペーストである産物を含み、そして／またはフロスまたは歯ブラシなどの口腔ケアデバイスまたは用具上に、コーティングするかまたはフィルムを形成するために用いられる。

［０００８］本明細書において、用語「生理学的に安定な」は、化合物を指す場合、被験体に導入された際、所望の効果を有する前に、化合物が、実質的に破壊されないか、または別の方式で無効にならないことを意味する。

［０００９］本発明は、口腔ケア組成物の退色を最小限にするための組成物および関連法に関する。本発明の組成物には、有機色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックス、フッ素イオン提供化合物（単数または複数）および過酸化物種提供化合物（「ＰＳＰＣ」）が含まれる。フッ素イオン提供化合物は、生理学的に安定であり、そして任意の所望の量で存在してもよく；好ましくは重量約０．１％〜約１％である。ＰＳＰＣは、生理学的に安定であってもよく、そして重量約１％〜約７％、約１％〜約１０％、約１％〜約１５％、約１％〜約２０％または約２０％以上の量で存在してもよい。

［００１０］色素分子または他の物質をコア内に被包するシリカシェルナノ粒子の調製法の多様な例が報告されてきている。例えば、米国特許６，９２４，１１６（Ｔａｎら）；米国特許６，５４８，２６４（Ｔａｎら）、および米国特許６，８００，１２２（Ａｎｄｅｒｓｏｎら）が挙げられ、該特許は各々、油中水マイクロエマルジョン法を用いて、シリカ（ＳｉＯ_２）シェルによって包まれたコアを有するナノ粒子を調製する方法を開示する。また、国際特許公報（ＷＯ２００４／０７４５０４）（Ｗｉｅｓｎｅｒら）も挙げられ、該公報は、シリカおよび色素前駆体の縮合法を用いた、蛍光シリカに基づくナノ粒子の調製を開示する。また、米国特許６，９１３，８２５（Ｏｓｔａｆｉｎら）も挙げられ、該特許は、ケイ酸塩結晶成長技術によって、メソ多孔質ケイ酸塩ナノ粒子コーティングおよび中空メソ多孔質シリカナノ粒子を作製するための方法を開示する。これらの参考文献各々の内容は、シリカシェル被包色素ナノ粒子マトリックスの調製、その性質および本発明における使用の説明に関して、その全体が本明細書に援用される。

［００１１］本発明の実施において使用する有機色素には、非毒性、水不溶性有機色素が含まれてもよい。本発明の実施において使用する色素は、（例えば）Ｔａｎ、Ａｎｄｅｒｓｏｎ、ＯｓｔａｆｉｎおよびＷｉｅｓｎｅｒ、上記の方法のいずれかによって記載されるように、シリカシェルナノ粒子マトリックス内に被包される。色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックスは、歯磨剤構成要素全体に均一に分布し、そして一般的に、食品および摂取薬剤における使用のため、連邦食品医薬品化粧品法のもとに、現在、認証されている食品着色添加物である。

［００１２］組成物中で使用する色素には、限定されるわけではないが、ＦＤ＆Ｃ赤色３号（テトラヨードフルオレセインのナトリウム塩）、ＦＤ＆Ｃ黄色５号（４−ｐ−スルホフェニルアゾ−１−ｐ−スルホフェニル−５−ヒドロキシピラゾール−３カルボン酸のナトリウム塩）、ＦＤ＆Ｃ黄色６号（ｐ−スルホフェニルアゾ−Ｂ−ナフトール−６−モノスルホネートのナトリウム塩）、ＦＤ＆Ｃ緑色３号（４−｛［４−（Ｎ−エチル−ｐ−スルホベンジルアミノ）−フェニル］−（４−ヒドロキシ−２−スルホニウムフェニル）−メチレン｝−［１−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｐ−スルホベンジル）−□−３，５−シクロヘキサジエンイミン］の二ナトリウム塩）、ＦＤ＆Ｃ青色１号（ジベンジルジエチルジアミノトリフェニルカルビノール三スルホン酸無水物の二ナトリウム塩）、ＦＤ＆Ｃ青色２号（インディゴチンの二スルホン酸のナトリウム塩）、および多様な比率でのその混合物が含まれる。本発明において、最も有効な結果を生じる色素の濃度は、重量約０．０５パーセント〜約４パーセントの量で、歯磨剤組成物中に存在する。

［００１３］１つの例示的な態様において、本発明の組成物のシリカシェル被包色素は、ＦＤ＆Ｃ青色１号またはＦＤ＆Ｃ黄色５号である。
［００１４］別の例示的な態様において、本発明の組成物の有機色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックスが、浸透圧勾配に耐える低表面積を示す結果、シリカシェルを渡る実質的な拡散がない。

［００１５］本発明の実施において、色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックスは任意の量で存在してもよい。例えば、色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックスは、総組成物重量の約１％〜約４％、約３％〜約１０％、または約５％〜約２５％の量で存在してもよい。

［００１６］本明細書において「過酸化物種提供化合物」または（「ＰＳＰＣ」）と言及される、過酸化物種を提供する多様なタイプの化合物を、本発明において用いてもよい。例示的な態様において、ＰＳＰＣには、限定されるわけではないが、過酸化水素、過酸化尿素、過酸化カルシウム、過ケイ酸塩、過リン酸塩、過硫酸塩、過ホウ酸塩および過炭酸塩が含まれる。本発明に有用な過酸化金属には、過酸化カルシウム、過酸化ナトリウム、過酸化ストロンチウム、過酸化マグネシウムなどの過酸化物含有化合物、ならびに過ホウ酸ナトリウム、過ケイ酸カリウムおよび過炭酸ナトリウムなどの、過ホウ酸、過ケイ酸、過リン酸および過炭酸の塩が含まれる。

［００１７］本明細書において「フッ素イオン提供化合物」と言及される、フッ素イオンを提供する多様なタイプの化合物を、本発明において用いてもよい。例示的な態様において、フッ素イオン提供化合物には、限定されるわけではないが、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化第一スズ、モノフルオロリン酸スズ、モノフルオロリン酸ナトリウムおよびフッ化銅が含まれる。

［００１８］さらなる水混和性有機溶媒が、本発明の組成物中に存在してもよい。水混和性溶媒は、以後、「グリコールエーテル」と称する、１以上のアルキルグリコールエーテルを、好適に含むかまたは二者択一的に含む。グリコールエーテルは周知であり、そして限定されるわけではないが、エチレングリコールのアルキルエーテルなど、ポリオールのモノまたはジアルキルエーテルを含む。歯磨剤組成物において有用な、例示的なグリコールエーテル種には、限定されるわけではないが、ポリエチレングリコールが含まれる。

［００１９］別の例示的な態様において、本発明の組成物のエチレングリコールには、重量少なくとも約５％の量のポリエチレングリコールが含まれる。別の例示的な態様において、本発明の組成物には、重量少なくとも約０．１％の量のリン酸がさらに含まれる。いくつかの態様において、研磨剤が存在してもよい。本発明の実施において使用する歯磨剤組成物に有用な研磨剤には、限定されるわけではないが、シリカ、か焼アルミナ、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸二カルシウムおよびピロリン酸カルシウムが含まれ、これらは、本発明の実施において使用するベース歯磨剤組成物中に含まれてもよい。Ｈｕｂｅｒ社より入手可能な商品名Ｚｅｏｄｅｎｔ１１５（Ｚｅｏ１１５）のもとに販売されるものなどのコロイド状シリカ、または歯磨剤組成物中で使用するゲル化剤−液体（水および／または保湿剤を含む）系の屈折率に近い屈折率を有するアルミノケイ酸アルカリ金属複合体などの研磨剤を用いることによって、視覚的に透明な歯磨剤組成物が得られる。別の例示的な態様において、本発明の組成物には、重量約０．１％〜約０．５％の量のシリカ研磨剤がさらに含まれる。

［００２０］本発明の歯磨剤組成物はまた、フレーバー剤も含有してもよい。本発明の実施において使用するフレーバー剤には、限定されるわけではないが、エッセンシャルオイル、ならびに多様なフレーバー付けアルデヒド類、エステル類、アルコール類、および類似の物質が含まれる。エッセンシャルオイルの例には、スペアミント、例えばペパーミント、ウィンターグリーン、ササフラス、丁子、セージ、ユーカリ、マージョラム、シナモン、レモン、ライム、グレープフルーツ、およびオレンジの油が含まれる。やはり有用なのは、メントール、カルボン、およびアネトールなどの化学薬品である。

［００２１］別の例示的な態様において、本発明の組成物には、歯磨剤またはマウスウォッシュ組成物中に取り込まれる、重量約０．５％〜約２％の量の濃度の香味剤（ｆｌａｖｏｒａｎｔ）がさらに含まれる。

［００２２］別の例示的な態様において、本発明の組成物には、重量約３０％〜約５０％の量の脱イオン水（ＤＩ）がさらに含まれる。
［００２３］本発明の歯磨剤組成物中に、甘味料もまた取り込まれてもよい。本発明の甘味料には、限定されるわけではないが、天然および人工甘味料の両方が含まれる。適切な甘味料には、限定されるわけではないが、単糖、二糖および多糖などの可溶性甘味剤、例えばキシロース、リボース、グルコース（デキストロース）、マンノース、ガラクトース、フルクトース（レブロース）、スクロース（糖）、マルトース、水溶性人工甘味料、例えば可溶性サッカリン塩、（すなわち）、ナトリウムまたはカルシウムサッカリン塩、シクラメート塩二ペプチドに基づく甘味料、例えばＬ−アスパラギン酸由来甘味料、例えばＬ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（アスパルテーム）が含まれる。

［００２４］別の例示的な代替態様において、本発明には甘味剤がさらに含まれ、該甘味剤は重量約０．１％〜約０．４％の量のサッカリンナトリウムである。
［００２５］本発明にしたがったベース歯磨剤の調製において、好ましくはグリセリンまたはソルビトールである保湿剤を含む水相を含む、経口的に許容されうるビヒクルを利用する。例示的な態様において、本発明の組成物には、重量少なくとも約３５％〜約４５％の量のグリセリンがさらに含まれる。

［００２６］無機増粘剤と組み合わせた過酸化物ゲルの調製において使用可能な有機増粘剤の例には、限定されるわけではないが、天然および合成ゴム、例えばカラギーナン（アイリッシュ・モス）、キサンタンガムおよびカルボキシメチルセルロースナトリウム、デンプン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルプロピルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびヒドロキシエチルセルロース、ならびにＢ．Ｆ． Ｇｏｏｄｒｉｃｈより商標「Ｃａｒｂｏｐｏｌ ９３４、９４０、９７４Ｐ」のもとに商業的に入手可能なカルボキシビニルポリマーが含まれ、これらのポリマーは、架橋剤としての約０．７５％〜約２％のポリアリルスクロースまたはポリアリルペンタエリスリトールで架橋されたポリアクリル酸のコロイド状水溶性ポリマーからなり、しばしば約４００〜約５００万以上の分子量を持つ。

［００２７］例示的な態様において、Ｃａｒｂｏｐｏｌまたはキサンタンなどの有機増粘剤は、重量約０．１％〜約５％の量で、本発明の歯磨剤ゲル中に取り込まれてもよい。
［００２８］多様な他の物質が本発明の歯磨剤構成要素内に取り込まれてもよい。その限定されない例には、保存剤、シリコーン、クロロフィル化合物、クロロヘキシデン（ｃｈｌｏｒｏｈｅｘｉｄｅｎｅ）などの抗細菌剤、トリクロサンなどのハロゲン化ジフェニルエーテル、硝酸カリウムおよびクエン酸カリウムおよびその混合物などの脱感作剤、パンテオンなどのビタミンが含まれる。これらのアジュバントを、所望の特性および性質に実質的に不都合な影響を及ぼさない量で歯磨剤構成要素中に取り込み、そして関与する歯磨剤構成要素の特定のタイプに応じて、選択し、そして適切な量で用いる。

［００２９］別の例示的な態様において、口腔で使用するための歯磨剤またはマウスウォッシュ溶液における退色を最小限にするための方法は：
ａ）シリカシェル被包有機色素ナノ粒子を提供し、
ｂ）シリカシェル被包色素ナノ粒子と、過酸化物種およびフッ素イオンを含む配合物を混合し、
ｃ）歯磨剤配合物またはマウスウォッシュ溶液において、シリカシェル被包色素ナノ粒子、過酸化物種、およびフッ素イオンを安定化させる
工程を含み、そして
シリカシェル被包色素ナノ粒子は、最大４９℃で少なくとも３週間、歯磨剤ゲルまたはマウスウォッシュ溶液の色安定性を提供する。

［００３０］本発明の例示的な態様を、以下の実施例に言及して例示し、これらの実施例は、本発明の範囲を例示するために含まれ、これを限定するものではない。
［００３１］以下の実施例は、色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックスを含む歯磨剤ゲルの試験試料、ならびに所定の時間および温度範囲に渡る、色安定性および退色に対する該試験試料の効果を例示する。

［００３２］実施例１：過酸化物種を含まず、通常のＦＤ＆Ｃ青色１号を含む歯磨剤ゲルを含む歯磨剤配合物、試料Ａを調製した。表１、試料Ａに完全な配合を詳述する。
［００３３］実施例２：ＦＤ＆Ｃ青色１号色素および重量５．７１％の３５％過酸化水素を含有する、現在の単純なホワイトニング過酸化物ゲルを含む歯磨剤配合物、試料Ｂを調製した。表１、試料Ｂに完全な配合を詳述する。

［００３４］実施例３：試料Ｂと同じ組成物を含むが、シリカシェル被包ＦＤ＆Ｃ青色１号色素を用いて配合される歯磨剤配合物、試料Ｃを調製した。
［００３５］表１：表１は、過酸化物およびシリカシェル被包ＦＤ＆Ｃ青色を含むおよび含まない、３つの試料に関する歯磨剤配合を例示する。

表１：歯磨剤試験試料組成

［００３６］一連の色安定性試験を行って、過酸化物種およびフッ素イオンを含む歯磨剤ゲル配合物に対するＦＤ＆Ｃ青色１号色素被包シリカシェルナノ粒子マトリックス（０．８％）の効果を評価した。

［００３７］同じ成分（異なる過酸化物種およびシリカシェル被包色素ナノ粒子を除く）を有するゲル組成物を、表１に同定するように調製した。実施例１〜３を研究し、そして評価した。少なくとも３週間の期間に渡って、室温および４９℃で、歯磨剤ゲル試料をエージングさせた。ゲルの色を、歯磨剤ゲルの長期色安定性の指標として記録した。

［００３８］国際表色系（ＣＩＥＬＡＢ：Ｌ^＊、ａ^＊およびｂ^＊を測定する）を用いて、エージングさせたゲルの色変化を決定した。デルタＥ^＊は、室温でエージングさせた試料および４９℃でエージングさせた試料の間の総合的な色相違に相当する。３つのエージングさせた試料の結果を表２に例示する。

表２：エージングさせたゲルの色安定性

［００３９］表２のデータに例示するように、結果は、過酸化物種および着色剤の間のレドックス反応による色喪失（□Ｅ）が、エージングサイクル中、シリカシェル被包ＦＤ＆Ｃ青色１号色素を用いることによって、最小限になることを明らかに示す。試料Ｃ（１２０°Ｆで３週間）は、被包色素を含まず、そして過酸化物種を含まない、対照に匹敵する変化を示す。しかし、過酸化物種を含むが、被包色素を含まない試料Ｂは、最大の色喪失および色分解を示す。試料Ｂの色は、色素の酸化によって有意に退色し、そしてこの酸化は、増加した温度でより迅速に起こる。しかし、過酸化物および被包シリカシェル色素を含む試料Ｃは、対照試料Ａのものと匹敵する色変化を示す。具体的には、改善はまた、ｂ^＊値（黄色から青色への変換）およびＬ^＊値（黒から白への変換）においても直ちに見出されうる。

［００４０］歯磨剤ゲル用に、過酸化物およびフッ素イオンの存在下で、シリカに基づくナノ粒子マトリックス中に有機色素（着色料）を被包すると、エージングに応じて最も最小限の色変動が示され、そして非過酸化物ゲル（対照）配合物と類似の色変化が示される。理論に束縛されることなく、この結果は、歯磨剤ゲルにおける過酸化物およびフッ化物種との酸化反応に対する、シリカシェルナノ粒子マトリックスによる有機色素の遮蔽増加に起因する。こうしたものとして、歯磨剤組成物は、歯磨剤ゲルの色安定性を改善し、そして増進するだけでなく、製品美学の消費者の認知も有意に改善する。

Claims (20)

1. 口腔歯磨剤組成物及びマウスウォッシュ溶液から選択される組成物であって、
   ａ）シリカシェルナノ粒子中に被包された有機色素、
   ｂ）生理学的に安定なフッ素イオン提供化合物、
   ｃ）組成物の重量に基づいて１重量％〜２０重量％の量の生理学的に安定な過酸化物種提供化合物（ＰＳＰＣ）
   を含み、
   ここでナノ粒子が組成物中に均一に分布し；そして
   ここで組成物における退色が最小限にされている、組成物。
2. ナノ粒子が浸透圧勾配に耐える低表面積を示す結果、シリカシェルを渡る実質的な拡散がない、請求項１の組成物。
3. ナノ粒子が、組成物の重量に基づいて１重量％〜４重量％の量で存在する、請求項１の組成物。
4. 色素がＦＤ＆Ｃ青色１号またはＦＤ＆Ｃ黄色である、請求項１の組成物。
5. ＰＳＰＣが、過酸化水素、過酸化尿素、過酸化カルシウム、過ケイ酸塩、過リン酸塩、過硫酸塩、過ホウ酸塩および過炭酸塩より選択されるメンバーである、請求項１の組成物。
6. フッ素イオン提供化合物が、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化第一スズ、モノフルオロリン酸スズ、モノフルオロリン酸ナトリウムおよびフッ化銅より選択されるメンバーである、請求項１の組成物。
7. 組成物の重量に基づいて少なくとも５重量％の量のポリエチレングリコールをさらに含む、請求項１の組成物。
8. 組成物の重量に基づいて少なくとも０．１重量％の量のリン酸をさらに含む、請求項７の組成物。
9. 組成物の重量に基づいて０．１重量％〜０．５重量％の量のシリカ研磨剤をさらに含む、請求項７の組成物。
10. フレーバー剤をさらに含む、請求項７の組成物。
11. 組成物の重量に基づいて３０重量％〜５０重量％の量の水をさらに含む、請求項７の組成物。
12. 甘味剤をさらに含み、該甘味剤がサッカリンナトリウムである、請求項７の組成物。
13. 組成物の重量に基づいて少なくとも３５重量％〜４５重量％の量のグリセリンをさらに含む、請求項１の組成物。
14. 口腔ケア組成物の色安定性を改善する、請求項１の組成物。
15. 歯磨剤配合物またはマウスウォッシュ溶液における退色を最小限にするための方法であって：
    ａ）シリカシェル被包色素ナノ粒子と、過酸化物種およびフッ素イオンを含む配合物とを混合し、そして
    ｂ）歯磨剤配合物またはマウスウォッシュ溶液において、シリカシェル被包色素ナノ粒子、過酸化物種、およびフッ素イオンを安定化させる
    工程を含み、
    ここでシリカシェル被包色素ナノ粒子が、最大４９℃で少なくとも３週間、歯磨剤配合物またはマウスウォッシュ溶液の色安定性を提供する、前記方法。
16. ナノ粒子が、浸透圧勾配に耐える低表面積を示す結果、シリカシェルを渡る実質的な拡散がない、請求項１５の方法。
17. ナノ粒子が、組成物の重量に基づいて１重量％〜４重量％の量で存在する、請求項１５の方法。
18. 色素がＦＤ＆Ｃ青色１号またはＦＤ＆Ｃ黄色である、請求項１５の方法。
19. 組成物が、組成物の重量に基づいて少なくとも５重量％の量のポリエチレングリコールをさらに含む、請求項１５の方法。
20. 組成物が、組成物の重量に基づいて０．１重量％〜０．５重量％の量のシリカ研磨剤をさらに含む、請求項１９の方法。