JPS61502532A - 歯垢のｐＨ値上昇剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 歯垢のｐＨ値上昇剤およびその製造方法記述 本発明は歯垢のｐＨ値上昇剤およびその製造方法に関する。

う蝕は、歯垢内の酸産生菌によるシュクロース、グルコースなどの溶解した炭水 化物の酵素的転化の代紺生成物として形成される有機酸（乳酸、酢酸、蟻酸など ）により、硬質無機歯質であるハイドロキシアパタイト［Ｃａ、。（ｐｏ、）ｓ （ｏＨ）、］が溶解されて起こることが知られている。たとえば、シュクロース 、グルコース、またはだ液中で分解されるデンプンを摂取すると、２，３分のう ちにこれらの酸の形成が開始され、約２０分から３０分のうちに歯垢のｐＨ値は ５、またはしばしばそれ以下まで低下する。しかし、ｐＨ値が低下するにしたが って、水に対するハイドロキシアパタイトの溶解度は急激に上昇する。本発明者 らの独自の測定によれば、３７℃ではこの溶解度はｐＨ値７．０で１２．５■／ Ｑであり、ｐＨ値５．０で６２８■／Ｑの値に達する。このように低いｐＨ値で は、ハイドロキシアパタイトの高い溶解度をだ液中に存在するカルシウム、燐酸 および水酸イオンによる再石灰化で相殺することができない、これは水酸イオン の濃度が燐酸基の濃度と同様にハイドロキシアパタイトの溶解度積を越えるのに 要する値より１゜の数乗低いからである。

ハイドロキシアパタイトの溶解速度ｖＬと再石灰化速度ＶＲｅｗａとの間の相互 作用は前者が優勢で、う蝕の再石灰化理論によれば進行性う蝕を意味するｖＬ＞ ｖＲｏ、、の条件を満たしている。

一方、歯垢の下の硬質歯質の再石灰化は、だ液中の比較的高濃度の弗素イオン（ ≧１０−３モル／Ｊ）によって強制できることが知られている。これは弗素イオ ンがアパタイト中の水酸基と置換可能であるからである。とはいえ、だ液中にそ のような弗素濃度を生じる服用量の弗素を経口摂取することについては数多くの 難点がある。

本発明の目□的は、醗酵性炭水化物を摂取後、歯垢のＰＨを低下させるにしても 少ししか低下させないか、わずかでも上昇させることにより、溶解速度ｖＬを著 しく低下させ、これにより歯のエナメル質の再石灰化を促す上昇剤を提、供する ことにある。

酸結合物質を問題の食品や嗜好品に数％加えることももちろん可能である。しか し、溶解したアルカリ性物質、たとえば塩は、不快な味がするので、この目的に は使用できない。したがって、使用に適するのは酸にすみやかに溶解する難溶性 の物質しかない。しかし、市販の沈降炭酸カルシウムを用いた実験では、ｐＨ感 応性微小電極を用いて歯垢中のｐＨ値の変化を監視したところ、満足な効果が得 られなかった。これとは別に。

味の面での欠点も見つかった。

沈降性中和粉末の充分旦がそしゃく中の流れの結果として歯垢中に浸透するため には、その粉末の比表面積が６ｒｒｒ／ｇ以上で６くてはならないことも知られ ている。物理化学的な理由（ケルビンの式）により、この°ような大きな比表面 積は、懸濁した水酸化カルシウムを炭酸塩に転化しても得られない。しかし、硝 酸カルシウムと炭酸アンモニウムの比較的高濃度の溶液同士を結晶成長抑制剤と しての界面活性剤および保護コロイドの存在下で急速に混ぜ合わせることにより 、比表面積が１０　ｍ７ｇ以上の炭酸カルシウムを沈殿によって得ることができ た。この高分散性炭酸カルシウムをう蝕原性物質（粉砂糖、ケーキ、パン）に約 １重量％加えると、未添加材料と比較して、歯垢のｐＨ値はほとんど低下しない 、さらに、この方法または類似の沈殿方法で形成した高分散性炭酸カルシウムを 比較的大量に製造するのは、ろ過が必要で、繰り返し洗浄することにより沈殿し た材料から製造中に生成した塩および界面活性剤を実質的に除去しなくてはなら ないので、困難かつ不経済である６驚くべきことに、特定の比表面積と特定の濃 度の格子欠陥を有する、１種以上のアルカリ土類金属元素と弱酸との高分散性離 溶性の塩が、歯垢のｐＨ値の低下に対して驚くべき顕著な効果を有することがわ かった。

したがって、前述した目的は、本発明の主請求の範囲による上昇剤によって達成 される。

それ故１本発明は、歯垢または歯の沈着物のｐＨ値上昇剤に関し、この上昇剤は 、比表面積が６ｍ／ｇ以上で、格子欠陥の濃度（Ｇ　１ｔｔｅｒｆｅｈ　１ｅｒ ｋｏｎｚｅｎｔｒａｔｉｏｎ　）が２０’から２３°までの照角でのＣｕ−にα 線に対するＸ線ピークの半値幅０．２５度以上に対応する１種以上のアルカリ土 類金属の高分散性難溶性の酸化物、水酸化物または弱酸との純粋塩を少なくとも １種含有する。

本発明の上昇剤中に存在するアルカリ土類金属化合物としては、比表面積が１０ ｍ／ｇ以上で、格子欠陥の濃度が２０″から２３″までの照角でのＣｕ−にα線 に対するＸ線ピークの半値幅０．３０度以上に対応するものが好ましい。

ＣａＣＯ３の比表面積１０ｍ／ｇは平均粒度（相当立方体辺）のａ＝０．２２ｐ に対応する。この粒度ａと比表面積○５ｐ８Ｃとの関係は、ａ　＝　６　／　（ Ｏ５ｐｅｃ・ρ）で与えられ、ここでρは材料の密度を表わす。

本発明によれば、乳酸とともにＰＨ値が５．７以上の緩衝系を形成する。すべて の生理的に許容されるアルカリ土類金属と酸の塩をアルカリ土類金属化合物とし て用いることができる。

したがって、すでに提案されているアルカリ土類金属燐酸塩は、乳酸とｐＨ値が 約４．５の１３ｍ系を形成するので、用いることはできない。したがって本発明 の上昇剤は、アルカリ土類金属化合物として、カルシウムおよび／またはマグネ シウムの炭酸塩、珪酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、アルミン酸塩および／または特に 高温処理によって熟成した水酸化物および酸化物、またはこれらの化合物に基づ いた複塩を含有するのが好ましい。

本発明の上昇剤は、高分散性アルカリ土類金属化合物を唯一の成分として含有し てもよいし、またさらにう蝕原性作用を示さず、食品法で許可された他の通常の 結合剤、担体、助剤、および／または増量剤を含有してもよい。法規通りに使用 する際は、本発明の上昇剤は食品か嗜好品、たとえば砂糖およびこの種の製品の 製造に用いる他の炭水化物、またはパン・菓子類製造業者の製品、特に糖菓およ びキャンデー、たとえばハードキャンデー、ソフトキャンデー、チョコレートな どに加えるのが好ましい。主に吸いこんで摂取する食品または嗜好品の場合には 、アルカリ土類金属塩の粒度を充分小さくして１本発明の上昇剤で処理した製品 の官能的性質に悪影響を及ぼさぬよう注意を払う必要がある。

本発明の上昇剤中に含まれる高分散性アルカリ土類金属化合物、たとえば炭酸カ ルシウム、炭酸マグネシウムまたはこれらのアルカリ土類金属炭酸塩の複塩は２ 分離および乾燥過程でのいわゆるオストワルド熟成による粒度の上昇を防止する ため、非水液体中で天然材料を湿式磨砕することによって製造できる。この方法 で得られた生成物は、比表面積が約１５ｒｒｒ／ｇで、歯垢のｐＨ値の低下に良 好な作用を示す。

これまで説明してきた高分散性アルカリ土類金属塩の比表面積はＢＥＴ法で測定 する。

高分散性粉末の歯垢中に存在する酸との反応速度は、粉末の比表面積に依存する だけでなく１種々の格子欠陥の濃度とともに増加することがわかった。そのため 、格子欠陥の濃度を比較的高くする方が有利であることが実証された。これを達 成するには、ミルベースに乾式磨砕によってより大きな衝撃を与えればよいこと がわかった。得られた格子欠陥の濃度は、Ｘ線のピーク幅が広くなることに反映 される。このようにピーク幅が広くなることは、粒度が減少する際にも観察され る。しかし一方で粒度に由来し、他方で格子欠陥の濃度に由来する、このＸ線の ピーク幅を広げる効果は、互いに容易に区別することができる。これは特にこの 粒度の範囲（０，１声）の格子欠陥の効果が比表面積の粒度に基づいた効果より 著しく大きいからである。格子欠陥の効果は、化合物を閉鎖管中で７５０℃に２ 時間加熱すると格子欠陥が完全に除去されるということに基づいて定量する。

したがって本発明は、本発明の上昇剤中に含まれろ高分散性アルカリ土類金属化 合物の製造方法にも関し、この方法では２０″から２３″までの照角でのＣｕ− にα線に対するＸ線ピークの半値幅０．２５度以上に対応する格子欠陥の濃度に 達するまでアルカリ土類金属化合物を乾式磨砕する。この磨砕（ミリング）過程 で、本発明の必須の特徴である６ｉ／ｇ以上の比表面積も達成される。たとえば 、炭酸カルシウム（方解石）をボールミルまたは振動ミル中で１２０分間乾式磨 砕すると、それだけで比表面積が９　ｍ　／　ｇとなり、上記条件下でのＸ線ピ ークの半値幅が約０．４０度となる。この方法で得られた生成物は、歯垢のｐＨ 上昇作用については、比表面積が１６　ｍ　／　ｇの湿式磨砕生成物に匹敵し、 格子欠陥の濃度が実質的により太き１＋’ａ 驚くべきことに、乾式磨砕を沸点が１３０℃以下の純粋な極性液体、たとえば水 または有機液体の蒸気を加えた空気または窒素中で施すと、他の磨砕条件は同一 でも、約３０％大きな比表面積が得られることがわかった。

したがって本発明は、これまで説明した方法の特に好ましい実施態様にも関与し 、この実施態様では、乾式磨砕を空気または窒素の他に、沸点が１３０℃以下、 より好ましくは１０５℃以下の純粋な極性液体、またはこのような極性液体の混 合物の蒸気を含有する雰囲気中で実施する。このような極性液体としては、水、 または有機液体、たとえば好ましくは１−５個の炭素原子を有する低分子量アル コール、特にメタノール、エタノールなど、またはケトンもしくはもっと極性の 高い液体、たとえばアルケンを用いるものが好ましい。

この方法で得られた生成物は、ｐＨの上昇作用に関しては最も好適なものであっ た。さらにこれらの生成物は、磨砕過程でも、う蝕原性の食品および嗜好品への 添加時にもケークとなる傾向を示さない。

沈殿および／または予備磨砕によって得られた純粋なアルカリ土類金属化合物を 本発明の方法の出発材料として用いるのが有利である。

以下の実施例によって、本発明をさらに説明する。

失旅五 容量が１５９の振動ミルに比表面積３　ｍ　／　ｇの予備磨砕した方解石６ｋｇ を入れ、窒素瞠換する。次にミルを閉じ、注入口を通して３５ｇのエタノールを 加える。１２０分間磨砕を行った後、完成ミルベースをミルから取出シフ、約６ ０℃の温度で空気流中で乾燥する。高分散性方解石粉末が得られ、これは比表面 積が１２耐／ｇで、２０°から２３６までの角度でのＣｕ−Ｋａｄに対するＸｉ ピークの半値幅０．４５度に対応する格子欠陥の濃度を有する。

手続補正害防式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／ＤＥ　８５１００１５１ 、発明の名称 歯垢のｐ　Ｉ−Ｉ値上昇剤およびその製造方法３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 性　所　西ドイツ　Ｄ−３２２０アルフエルト　アムファールガルテン３ 氏　名　クナップブオスト、アドルフ ４、代理人　〒１０４ 住　所　東京都中央区銀座３丁目１１番１４号ダパクリエートビル５階　電話（ ５４５）６４５４昭和６１年７月８日（発送日） ６、補正の対象 特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の「特許出願人」の欄、明細書及 び請求の範囲の翻訳文、並びに委任状及びその翻訳文。

７、補正の内容 （１）別紙の通り、特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の特許出願人 の氏名を正確に翻訳した訂正書面を提出する。

（２）別紙の通り、明細書及び請求の範囲の翻訳文浄書を提出する。（内容に変 更なし） （３）別紙の通り、委任状及びその翻訳文を提出する。

以上 国際調査報告 １′ｗ″＾　”’　ＰＣＴ／ＤＥ８５１００１５１ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　 ＩＮＴＥＲＮＡτｌ０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．比表面積が６ｍ２／ｇ以上で、２０°から２３°までの照角でのＣｕ−Ｋα 線に対するＸ線ピークの半値幅０．２５度以上に対応する濃度の格子欠陥を有す る１種以上のアルカリ土類金属元素の高分散性難溶性の酸化物、水酸化物または 弱酸との純粋塩を少なくとも１種含有することを特徴とする歯垢のｐＨ値上昇剤 。
2. ２．アルカリ土類金属化合物の比表面積が１０ｍ２／ｇ以上であることを特徴と する請求の範囲第１項記載の上昇剤。
3. ３．アルカリ土類金属化合物が２０°から２３°までの照角でのＣｕ−Ｋα線に 対するＸ線ピークの半値幅０．３０度以上に対応する濃度の格子欠陥を有するこ とを特徴とする請求の範囲第１項または２項記載の上昇剤。
4. ４．アルカリ土類金属化合物として、乳酸とｐＨ値が５．７以上の緩衝系を形成 する酸化物、水酸化物または酸の塩、特にカルシウムおよび／またはマグネシウ ムの炭酸塩、珪酸塩、乳酸塩、酒石酸塩および／またはアルミン酸塩またはこれ らの化合物の複塩を含有することを特徴とする請求の範囲第１項ないし４項のい ずれかに記載の上昇剤。
5. ５．アルカリ土類金属化合物を、２０°から２３°までの照角でのＣｕ−Ｋα線 のＸ線ピークの半値幅０．２５度以上に対応する格子欠陥の濃度に達するまで乾 式磨砕することを特徴とする請求の範囲第１項ないし４項に記載の上昇剤に含ま れる高分散性アルカリ土類金属化合物の製造方法。
6. ６．磨砕を振動ミル、ボールミル、ピン付きディスクミル、または衝撃ミルで行 うことを特徴とする請求の範囲第５項記載の方法。
7. ７．乾式磨砕を、空気または窒素に加えて、沸点１３０℃以下の純粋な極性液体 またはこのような極性液体の混合物の蒸気を合有する雰囲気中で行うことを特徴 とする請求の範囲第５項または６項記載の方法。
8. ８．磨砕雰囲気が、気化した極性液体として水、低分子量アルコールおよび／ま たはケトンを含有することを特徴とする請求の範囲第７項記載の方法。
9. ９．極性液体としてエタノールを用いることを特徴とする請求の範囲第８項記載 の方法。
10. １０．沈殿または予備磨砕によって得られたアルカリ土類金属化合物を出発材料 として用いることを特徴とする請求の範囲第５項ないし９項記載の方法。 浄書（内寸に変更なし）