CN101351184A - 含有生物来源二氧化硅材料的洁齿剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了含有独特的研磨性生物来源二氧化硅材料的独特洁齿剂。单用或与其它类型研磨性联用时，这种组合物具有优良的研磨性能。这类组合(例如与沉淀的二氧化硅材料组合)可同时实现高效菌膜清洁特性和中等牙本质磨损水平，给予使用者一种有效清洁牙齿表面但不有害地磨损牙齿表面的洁齿剂，即使含有低水平的生物来源二氧化硅添加剂。因此，这类生物来源二氧化硅颗粒令人惊讶地赋予洁齿剂组合物有益的性能。本发明的方法包括在洁齿剂中采用这类生物来源二氧化硅产品，或作为主要研磨剂组分或与任何其它类型的常用研磨材料联用的方法。

Description

含有生物来源二氧化硅材料的洁齿剂
发明领域
本发明涉及含有独特的研磨性生物来源二氧化硅材料的独特洁齿剂。单用或与其它类型研磨性联用时，这种组合物具有优良的研磨性能。这类组合(例如与沉淀的二氧化硅材料组合)可同时实现高效菌膜清洁特性和中等牙本质磨损水平，给予使用者一种有效清洁牙齿表面但不有害地磨损牙齿表面的洁齿剂，即使含有低水平的生物来源二氧化硅添加剂。因此，这类生物来源二氧化硅颗粒令人惊讶地赋予洁齿剂组合物有益的性能。本发明的方法包括在洁齿剂中采用这类生物来源二氧化硅产品，或作为主要研磨剂组分或与任何其它类型的常用研磨材料联用的方法。
背景技术
常规洁齿组合物中通常包含研磨材料，用以去除牙齿表面上的各种沉积物，包括菌膜。菌膜粘着牢固，常常含有褐色或黄色物质，这使牙齿变色。虽然清洁牙齿很重要，但研磨不能过于剧烈而损伤牙齿。理想的是，有效的洁齿研磨材料能最大程度去除菌膜，同时对坚硬的牙组织的磨损和损伤最小。因此，洁齿剂的性能对研磨成分造成的磨损程度应高度敏感。通常是加入流动干粉形式的研磨清洁材料构成洁齿组合物，或者在配制洁齿产品之前或期间加入流动干粉形式的抛光剂并使之分散。而且近年来，提供的这种研磨剂浆液有利于储存、运输和加入到目标洁齿制剂中。
合成的低结构二氧化硅用作研磨剂有效，具有低毒性特征并且与其它洁齿产品成分如氟化钠相容，因而这种材料已用于这种目的。制备合成的二氧化硅产品时，目的是获得提供最大清洁效能、但对坚硬的牙齿表面影响最小的二氧化硅产品。牙科研究者持续关注能否鉴定到满足这些目的的研磨材料。
就与活性成分相容而言、这些组分必须是可用作洁齿剂组合物中的成分，能够改变该制剂的流变学性能(按使用者对其功能和美学要求进行改变)产生合适剂型的洁齿剂，同时所有组分存在的量应具有成本效益和足够的研磨和清洁性能。洁齿剂和其它类似糊状材料必须具有合适的流变学特性，如粘度构成(viscosity build)、直立性(stand up)、牙刷下陷性(brush sag)等，以改进控制。在牙膏制剂中，例如，需要提供可满足许多消费者需求的稳定糊剂，这些需求包括但不限于：作为外形稳定的糊剂通过压力(即挤压软管)从容器(如软管)中挤出、而撤去压力后恢复之前状态的能力、容易地转移到牙刷头上而转移后不会从软管中继续流出的能力、用于刷牙前具有维持外形稳定的倾向、和当施加到目标牙齿刷牙时具有美观(至少有利于使用者)合适的口感。
通常，洁齿剂主要由一种或多种湿润剂(如山梨糖醇、甘油、聚乙二醇等)组成，以便合适地悬浮和递送口腔护理产品，适当机械清洁和抛光对象牙齿的研磨剂(例如通常是沉淀的二氧化硅)、水和其它活性成分(如有抗龋齿性能的含氟化合物)以及提供其它功能如产生泡沫和感官吸引力的其它组分。通过适当地选择和利用增稠剂(如水化二氧化硅、水胶体、树胶等)能够将适当的流变学性能赋予这种洁齿剂，以形成合适的支撑网络来适当地容纳这些重要湿润剂、研磨剂和抗龋成分。
洁齿组合物已采用或描述了许多不溶于水的研磨性抛光剂。这些研磨抛光剂包括天然和合成的研磨颗粒材料。通常所知的合成研磨抛光剂包括无定形的沉淀二氧化硅产品和硅胶，以及沉淀的碳酸钙(PCC)。可用于洁齿剂的其它研磨抛光剂包括白垩、碳酸镁、磷酸氢钙和其二水合物形式、焦磷酸钙、硅酸锆、偏磷酸钾、正磷酸镁、磷酸三钙、珍珠岩等。
具体说，由于合成产生的沉淀的低结构二氧化硅产品具有清洁能力、相对安全和与常用的洁齿成分如湿润剂、增稠剂、调味剂、抗龋剂等的相容性，将其用作洁齿制剂中的研磨组分。众所周知，合成的沉淀二氧化硅通常通过以下方法产生：在最初形成的初始颗粒倾向于互相结合形成多个聚集体(即初始颗粒的离散性簇集)但不聚集成三维凝胶结构的条件下通过加入无机酸和/或酸性气体，使可溶性碱性硅酸盐中的无定形二氧化硅去稳定并从溶液中沉淀出来。通过过滤、洗涤和干燥步骤与反应混合物的水性组分相分离得到沉淀，然后，机械研磨该干燥产品提供粒度和粒度分布合适的产品。
通常可采用喷雾干燥、喷嘴干燥(如水塔或喷泉)、轮式干燥(wheeldrying)、快速干燥、旋转轮式干燥(rotary wheel drying)、烘箱/流化床干燥等方法完成二氧化硅干燥过程。
由于在某种程度上，某些常规研磨材料受到最大程度清洁和最大程度减少牙本质磨损相关的限制，而不是整个生产工艺，包括与原料运输、购买和最终改性有关问题的限制。这类原料包括硅砂和无机酸(如硫酸)，其自身的运输、使用、纯化、储存和最终废物处置有困难。虽然这些研磨产品成品具有优良的牙科治疗效果，但一直需要开发对于制造和/或掺入到最终制剂中复杂性较低的新型牙科研磨剂(和其洁齿剂)。
而且，以往使牙齿研磨和清洁特性得到优化的能力通常只限于对用于这种目的的各种沉淀二氧化硅组分的结构进行控制改进。本领域对洁齿所用的沉淀二氧化硅结构的改进例子参见以下参考文献：Wason的美国专利号3,967,563、3,988,162、4,420,312，和4,122,161，Aldcroft等的美国专利号4,992,251和5,035,879，Newton等的美国专利号5,098,695和McGill等的美国专利号5,891,421和5,419,888。以下文献中也描述了硅胶的改进：McGill等的美国专利号5,647,903、DeWoIf，II等的美国专利号4,303,641、Seybert的美国专利号4,153,680和Pader等的美国专利号3,538,230。这些公开内容描述了，对这些二氧化硅材料的改进提高了洁齿产品的菌膜清洁能力并降低了洁齿产品对牙本质的磨损水平。然而，这些一般改进不能产生优良水平的递送性能，需要洁齿产品生产商加入不同量的单独材料与其它类似组分以获得不同水平的清洁和研磨特征。为了补偿这种局限性，尝试各种二氧化硅的组合能否达到不同水平。这种二氧化硅组合包括不同粒度与特定表面积(二氧化硅颗粒)的组合，参见Karlheinz Scheller等的美国专利号3,577,521，Macyarea等的美国专利号4,618,488，Muhlemann的美国专利号5,124,143和Ploger等的美国专利号4,632,826。然而，得到的这些洁齿产品不能同时提供所需水平的研磨和高效菌膜清洁能力。
进行了另一次尝试以提供具有某些结构的沉淀二氧化硅与硅胶的物理混合物，具体参见Rice的美国专利5,658,553。通常接受的观点是：硅胶颗粒有边缘，因此从理论上说，与沉淀二氧化硅(即使是低结构类型)相比，硅胶能够将表面磨损至较深的程度。因此，本发明一起提供的这种材料的混合物此时能改善控制的磨损，但磨损水平较高，因而其菌膜清洁能力高于单用沉淀二氧化硅。在此公开内容中，已证明分别产生的混合在一起的硅胶和沉淀二氧化硅可提高PCR和RDA水平，但对较低研磨特性的控制显然高于以前提供的二氧化硅，以前提供的二氧化硅具有非常高的PCR效果。不幸的是，虽然这些结果的确是正确发展方向中的一个步骤，但仍然非常需要提供具有足够高的菌膜清洁性能、同时具有较低辐射状(radioactive)牙本质磨损特征的二氧化硅洁齿研磨剂，以在不破坏牙本质的情况下去除菌膜。实际上，需要PCR水平与RDA水平显著高于洁齿二氧化硅工业以前提供的研磨剂但磨损降低的产品。还有，Rice的专利只是向开发具有所需研磨特征产品的起始步骤。一种方式是利用不同形式的物理混合二氧化硅的组合优势，但菌膜清洁水平非常高且牙本质磨损程度较低至中等的形式，这是目前牙膏工业尚不具有的。因此，要求生产复杂性较低的洁齿剂现在可采用研磨性二氧化硅，可作为具有可预测流变学性能和/或改进性能的洁齿剂中的加入组分(drop-in component)，这种研磨性二氧化硅与其它标准洁齿剂组分相容(牙齿研磨质量出色)，可能降低工业制造成本并改进菌膜清洁能力，具有定制的研磨水平，可能是洁齿剂工业上特别有用的改进。迄今为止、然而和再次指出，这种改进并未出现。
本发明的优点和概述
目前已发现，洁齿剂中加入某些生物来源二氧化硅，即衍生自稻壳的二氧化硅，作为其中的单独研磨组分或作为与其它研磨材料联用的辅助添加剂，可提供高效牙齿研磨效果。特别的优点是，就研磨化合物的总体研磨质量(要求)而言，可通过具体选择辅助添加研磨化合物的组合以及它们相对于目标洁齿剂中稻壳衍生二氧化硅含量的比例，能够定制具有所需菌膜清洁性能(PCR)与辐射状牙本质磨损(RDA)之比的洁齿剂。
具体说，除提供一系列非常需要的较低辐射状牙本质磨损效果外，稻壳衍生的二氧化硅和其它牙齿研磨剂(如沉淀的二氧化硅、碳酸钙等)的组合似乎可能提供高水平的菌膜清洁性能，而优化清洁效力，同时为最终用户提供更大的研磨保护边界。
已经意识到，洁齿剂中使用这种稻壳衍生二氧化硅产品能提供令人惊讶的有效研磨性能。与其它已知牙齿研磨剂联用时，结果出乎意料，因为这种联用在实现低水平(但仍有效)磨损的同时能有效清洁菌膜。发现总体结果是这类总体研磨剂可能具有(hone)菌膜清洁和辐射状牙本质磨损性能。这种能力满足了洁齿剂工业中的某些需求，因为很久以后有可能找到菌膜清洁(PCR)性能高、同时辐射状牙本质磨损(RDA)较低的研磨剂或研磨剂组合。随着洁齿剂中某研磨剂组分增多至约20重量％(所有研磨剂)，这些特征的提高似乎会达到平台(PCR∶RDA比值提高至非常接近1.0而令人惊讶)。然而，超过该含量时，该比值可能显著降低，洁齿剂中某研磨剂组分所占比例超过20重量％时，在大多数情况下该比值似乎降低至低于0.80。而且，当稻壳衍生的二氧化硅是唯一存在的研磨剂时，该比值降低得更低，低于0.71。然而，在每种类别中，这种PCR∶RDA比值似乎也取决于其中所含的其它研磨剂的清洁和研磨水平。
本文所用的所有份数、百分数和比例都用重量表示，除非另有说明。将本文引用的所有参考文献纳入本文作参考。
因此，本发明的一个优点是提供用稻壳衍生的二氧化硅作为唯一研磨材料因而配制和生产均很简便的牙齿研磨剂。本发明的另一个优点是可根据稻壳二氧化硅的加入量与同时存在的所选择量的其它研磨剂将PCR和RDA比值设置为所需水平，以适合特定最终使用者的需要。本发明的优点还有，提供了一种包含含稻壳衍生二氧化硅作为研磨材料的洁齿剂，此洁齿剂具有的PCR∶RDA比值范围取决于这类研磨材料的含量。
因此，本发明包括含有稻壳衍生二氧化硅研磨材料的洁齿剂，该洁齿剂任选包含其它牙齿研磨组分，所述洁齿剂的PCR∶RDA比值大多数为0.70；或者，这一比值为0.70-0.80；或者，这一比值超过0.80。
通常，用以下方法制备合成的沉淀二氧化硅：在不能聚集成溶胶和凝胶的条件下将稀释的碱金属硅酸盐溶液与水溶性无机强酸混合，搅拌，然后滤出沉淀的二氧化硅。然后洗涤得到的沉淀，干燥并研磨至所需粒度。一个例子可参见McGill等的美国专利号5,891,421。
优选的生物来源二氧化硅材料衍生自稻壳，如美国专利6,406,678所述。该专利(纳入本文作参考)中充分描述了这类二氧化硅产品的生产工艺。因此，这类生产工艺的描述参见该参考文献，如下所述：
虽然由于生长地理区域和稻米品系的不同，稻壳的二氧化硅含量可能不同，但稻壳的二氧化硅含量通常为干重的13-15％。大多数生物来源材料如稻壳中所含的二氧化硅基本上都是非常需要的无定形形式，但在生物来源基质中发现有许多其它杂质，特别是长链烃类如木质素和纤维素(含有许多无机盐如钙盐、镁盐等)以及它们的化合物。制备稻壳二氧化硅时必须将二氧化硅与生物来源材料中发现的其它杂质(主要是烃类)分开。去除烃类物质后，不难基本去除剩余的少量无机盐。最终产物是磨碎的高纯无定形二氧化硅白色粉末。
产生稻壳二氧化硅的第一个任选步骤可以是清洁稻壳。此步骤一般包括筛选稻壳去除茎、土块、叶和其它部分，然后用水，即含有表面活性剂的水溶液洗涤稻壳，以提高稻壳的浸湿性。相信用表面活性剂水溶液洗涤稻壳能加速下一步骤氧化溶液的吸收，相信通过粉碎、轧碎或其它常规方法精细磨碎稻壳的过程也能达到这一目的。因此，在这一生产方案中，筛选稻壳，用表面活性剂溶液洗涤，精细磨碎以加快该过程。然而应注意，这些步骤不是必需的，可以不用这些步骤直接从稻壳中提取高纯无定形二氧化硅，但以下步骤可能增加了加工时间。
任选地清洁和磨碎稻壳后，一个任选步骤是将它们浸入提高温度的水中。将稻壳浸入水中优选在高温下进行，从而去除各种可溶性杂质，并增加稻壳中的孔隙(使它们更易于被下一步骤的氧化溶液渗透)，也可使稻壳所含木质素和纤维素发生一些有益改变。已观察到，用接近沸点的水浸泡稻壳12小时或更长时间能加快后续步骤，即将稻壳浸入氧化水溶液中以减少稻壳中有机物的步骤。
此稻壳二氧化硅生产方案的第一个必需步骤是将稻壳浸入含有氧化性溶质的水溶液中以减少稻壳中的有机物。本发明考虑到可用任意数量的物质来完成这一步骤，这些物质包括许多氯酸盐、高氯酸盐、硝酸盐、高锰酸盐和某些过氧化物(如芬顿试剂(Fenton′s reagent))，但它们不是优选的。过乙酸是优选的氧化性溶质，因为其残留物易于在该工艺的最后任选步骤中去除。然而，过氧化氢是最优选的氧化剂，因为其消耗后仅产生水。如果加工稻壳的过程没有完全消耗掉过氧化物，正如通常情况所见，为保证完全消减了稻壳中的有机物，剩余的氧应在短时间内自发性溢出，可通过加热、机械振荡、电解或各种其它已知手段加快这一过程。因此，本文所述工艺是对环境非常友好的工艺。
本发明优选实施方式的过氧化氢的初始剂量(水溶液中所含)是：每千克稻壳约0.1摩尔过氧化氢(约3.4克过氧化氢)。应注意，提高该溶液的温度会加速它对稻壳的作用。发现将所述溶液的温度维持在90-100℃范围6-8小时完全有效。使用超过100℃的温度时需要使用压力容器。虽然可在至少室温或更低温度下减少，但应注意温度降低会增加指数减少所需的时间。因此，虽然考虑了这种情况但不优选。过氧化氢的初始剂量可以显著降低，只是在减少期间不得不进行监测以保证至少有一些未反应的过氧化氢保留在溶液中足够时间，以便按需减少稻壳中的有机物。
经上述减少步骤后，用水彻底洗涤稻壳，然后优选干燥稻壳至水含量为10重量％或更低。应用纯水淋洗稻壳(如果这样做)，如用铁或重金属含量非常低的去离子水或蒸馏水，这样淋洗用水本身至少不会将不良杂质掺入二氧化硅中。
可通过任何常规手段完成干燥，但优选用热空气干燥，因为本文所述的方法容易获得热量来源。减少稻壳中的有机物后，优选如上所述淋洗和干燥，然后″焚烧″稻壳(在氧气存在下加热以燃烧或氧化)。焚烧稻壳的优选温度范围是约500-950℃。在明显低于该范围的温度下，要耗费过多时间使稻壳中的含碳杂质完全氧化，某些温度可能不能完成氧化。在大大高于该范围的温度下，由于杂质，特别是含碳杂质局部氧化放热产生热点的风险逐步增加，开始将一些二氧化硅由无定形形式转变为不想要的结晶形式。
如上所述，在含氧气体存在下高温氧化稻壳。为了保证充分氧化所有稻壳，一般将它们放置在薄床中，上部流通空气。在空气中约600℃下，稻壳快速氧化，至稻壳达到温度设定点时，完全氧化成精细的白色无定形二氧化硅，此时观察不到碳残留。
由于二氧化硅在水和酸(除氟化氢外)中稳定、多孔且不溶，进一步用各种酸和其它溶液洗涤、淋洗、冲洗，以去除氧化后残留的颗粒杂质，如钙化合物。
本发明稻壳衍生的二氧化硅研磨组合物是口腔清洁组合物制品，如洁齿剂、牙膏等中的即用型添加剂，特别适合用作牙膏生产工艺的原料。如果与其它研磨剂(如J.M.休伯公司(J.M.Huber Corporation)以商品名
Figure A20068004987700101
提供的任何产品)联用，可以添加任何量的这种研磨剂，但通常对于较高的PCR∶RDA比值(超过0.80)，添加量至多为研磨剂总重量的20％，而对于较低的比值(0.70-0.80)，添加量可超过20％，至多50重量％，比值小于0.70时，稻壳衍生二氧化硅量超过50重量％。
本发明稻壳衍生的二氧化硅研磨性组合物可作为本发明洁齿组合物中提供的清洁剂组分单独使用，但至少对于高清洁力类型的材料来说，一些消费者可能不接受中等高的RDA水平。因此，合适的洁齿制剂中可能优选本发明的组成材料与其它研磨剂物理混合的组合，以获得目标洁齿性能，并达到所需保护水平的研磨效果。因此，本发明洁齿产品中可以存在任何数量的其它常规类型的研磨剂添加剂。其它这种研磨颗粒包括例如但不限于：沉淀的碳酸钙(PCC)、研磨的碳酸钙(GCC)、磷酸二钙或其二水合物、硅胶(本身以及任何结构)、无定形沉淀二氧化硅(本身和任何结构)、珍珠岩、二氧化钛、焦磷酸钙、水合氧化铝、煅制氧化铝、不溶性偏磷酸钠、不溶性偏磷酸钾、不溶性碳酸镁、硅酸锆、硅酸铝等，如果需要，可将它们加入所需的研磨组合物中以定制目标制剂(如洁齿产品等)的抛光特征。
研磨剂(它们是单独的稻壳二氧化硅或稻壳二氧化硅与其它研磨材料的组合，如上所述)掺入洁齿组合物时，其存在的水平约为5-50重量％，更优选约为10-35重量％，尤其当洁齿产品是牙膏时。掺入本发明研磨组合物的整个洁齿产品或口腔清洁制剂可方便地包含以下可能的成分，其相对量见下(所有量都是重量％)：
洁齿剂配方
成分                含量
液体载体：
湿润剂(总量)        5-70
去离子水            5-70
粘合剂              0.5-2.0
抗龋剂              0.1-2.0
螯合剂              0.4-10
二氧化硅增稠剂*     3-15
表面活性剂          0.5-2.5
研磨剂              10-50
甜味剂              ＜1.0
着色剂              ＜1.0
调味剂              ＜5.0
防腐剂              ＜0.5
此外，如上所述，本发明研磨剂可与其它研磨材料联用，其它研磨材料包括例如：沉淀的二氧化硅、硅胶、磷酸二钙、二水合磷酸二钙、偏硅酸钙、焦磷酸钙、氧化铝、煅制氧化铝、硅酸铝、沉淀和研磨的碳酸钙、白垩、膨润土、颗粒状热固性树脂和本领域普通技术人员已知的其它合适研磨材料。
除了所述研磨剂组分外，洁齿产品还可含有一种或多种感官增强剂(organoleptic enhancing agent)。感官增强剂包括湿润剂、甜味剂、表面活性剂、调味剂、着色剂和增稠剂(有时也称为粘合剂、树胶或稳定剂)。
用湿润剂为洁齿产品添加机体感觉或“口感质地”以及防止洁齿产品干燥。合适的湿润剂包括聚乙二醇(各种不同分子量)、丙二醇、甘油、赤藓醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、乳糖醇和氢化淀粉水解物，以及这些化合物的混合物。湿润剂的一般含量约为牙膏组合物的20-30重量％。
可将甜味剂加入牙膏组合物，以使产品具有宜人的味道。合适的甜味剂包括糖精(糖精钠、糖精钾或糖精钙)、环磺酸盐(钠盐、钾盐或钙盐)、安赛蜜、奇异果甜蛋白、新橙皮苷二氢查耳酮(neohisperidin dihydrochalcone)、氨化的甘草皂苷、右旋糖、左旋糖、蔗糖、甘露糖，和葡萄糖。
本发明组合物中采用表面活性剂，以使该组合物在美容上更可接受。表面活性剂优选为使该组合物具有清洁和发泡性能的清洁材料。合适的表面活性剂是安全有效量的阴离子、阳离子、非离子、两性离子、两性和甜菜碱表面活性剂，如十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，月桂酰肌氨酸、肉豆寇酰肌氨酸、棕榈酰肌氨酸、硬酯酰肌氨酸和油酰肌氨酸的碱金属盐或铵盐，聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、异硬脂酸酯和月桂酸酯，十二烷基硫代乙酸钠，N-月桂酰肌氨酸，N-月桂酰、N-肉豆寇酰或N-棕榈酰肌氨酸的钠盐、钾盐和乙醇胺盐，烷基苯酚的聚环氧乙烷缩合物，椰油酰胺基丙基甜菜碱，月桂酰胺基丙基甜菜碱，棕榈酰甜菜碱等。十二烷基硫酸钠是优选的表面活性剂。本发明口腔护理组合物中表面活性剂的含量一般约为0.1-15重量％，优选约为0.3-5重量％，如约0.3-2重量％。
任选地，可将调味剂加入洁齿组合物。合适的调味剂包括但不限于：冬青油、薄荷油、留兰香油、黄樟油和丁香油、桂皮、茴脑、薄荷醇、百里酚、丁香油酚、桉树脑、柠檬、橙子和添加水果味、香料味的其它这种调味剂化合物。从化学上说，这些调味剂由醛、酮、酯、酚、酸以及脂肪醇、芳香醇和其它醇的混合物组成。
可加入着色剂以改善产品的美学外观。合适的着色剂选自相应管理当局如FDA和欧洲食品药品指导目录中所列的当局批准的着色剂，包括色素如TiO2，和着色剂如FD&C和D&C染料。
可将增稠剂用于本发明洁齿组合物中提供稳定牙膏防止发生相分离的凝胶状结构。合适的增稠剂包括：二氧化硅增稠剂；淀粉；淀粉的甘油剂；树胶如刺梧桐树胶(梧桐胶)、黄芪树胶、***树胶、印度胶、***树胶、黄原胶、瓜尔胶和纤维素胶；硅酸镁铝(Veegum)；角叉聚糖；藻酸钠；琼脂-琼脂；果胶；明胶；纤维素化合物如纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟甲基纤维素、羟甲基羧丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素和硫酸纤维素；天然和合成的粘土如锂蒙脱石(hectorite)粘土；以及这些化合物的混合物。增稠剂或粘合剂的一般含量约为牙膏组合物的0-15重量％。
任选地，可将治疗剂用于本发明组合物，以预防和治疗龋齿、牙周病和温度敏感性。治疗剂的例子是(但不限于)氟来源化合物，如氟化钠、单氟磷酸钠、单氟磷酸钾、氟化亚锡、氟化钾、氟硅酸钠、氟硅酸铵等；缩聚磷酸盐，如焦磷酸四钠、焦磷酸四钾、焦磷酸二氢二钠、焦磷酸一氢三钠；三聚磷酸盐、六偏磷酸盐、三偏磷酸盐和焦磷酸盐；抗微生物剂，如三氯生、双胍如双胍啶、氯己定和葡糖酸氯己定；酶，如木瓜蛋白酶、菠罗蛋白酶、葡糖淀粉酶、淀粉酶、右旋糖苷酶、突变酶、脂酶、果胶酶、鞣酸酶和蛋白酶；季铵化合物，如苯扎氯铵(BZK)、苄索氯铵(BZT)、氯化十六烷基吡啶(CPC)和杜灭芬；金属盐，如柠檬酸锌、氯化锌和氟化亚锡；血根草提取物和血根碱；挥发性油，如桉树脑、薄荷醇、百里酚和甲基水杨酸；氟化胺；过氧化物等。治疗上安全和有效水平的治疗剂可以单独用于洁齿制剂或与其它物质联用。
任选地，也可将防腐剂加入本发明组合物以防止细菌生长。可加入安全有效量的批准用于口腔组合物的合适的防腐剂例如有对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲酸钠，或它们的组合。
本文所述洁齿产品也可包含各种其它成分，如脱敏剂、愈合剂、其它防龋剂、螯合剂、维生素、氨基酸、蛋白质、其它抗菌斑/抗结石剂、乳浊剂、抗生素、抗酶、酶、pH控制剂、氧化剂、抗氧化剂等。
除了所述添加剂外，水提供了所述组合物的平衡。水优选为去离子、不含杂质的水。洁齿产品通常含有约0-60重量％水，某些产品的水含量范围较窄(所有来源)，例如约5-35％，还有一些的范围更窄如20-35重量％。
用于这些牙膏制剂的有用的二氧化硅增稠剂包括但不限于：无定形沉淀二氧化硅如
Figure A20068004987700131
二氧化硅。其它优选的(但不限于)二氧化硅增稠剂是
Figure A20068004987700132
和/或167和
Figure A20068004987700133
177和/或265二氧化硅，它们可购自J.M.Huber Corporation，Havre de Grace Md.，U.S.A。
出于本发明目的，“洁齿产品”的定义如纳入本文作参考的《口腔卫生产品和实践》(Oral Hygiene Products and Practice)，Morton Pader，《日用品科技系列》(Consumer Science and Technology Series)，第6卷，MarcelDekker，NY 1988，第200页所述。即，“洁齿产品”是“...与牙刷一起使用来清洁牙齿的可及表面的物质。洁齿产品主要由水、去污剂、湿润剂、粘合剂、调味剂和细粉状研磨剂等主要成分组成...认为洁齿产品是含有研磨剂的剂型，用于将抗龋剂递送给牙齿。”洁齿制剂含有必须在掺入洁齿制剂之前溶解的成分(例如，抗龋剂如氟化钠、磷酸钠，调味剂如糖精)。
按如下方法测定本文所述各种二氧化硅和牙膏(洁齿产品)的性能，除非另有说明。
用购自宾夕法尼亚州布斯文的好利靶仪器公司(Horiba Instruments，Boothwyn，Pennsylvania)的LA-300型激光散射设备测定粒度中值。
为了测定亮度，将细分材料压成表面光滑的团块，用泰科待恩亮度计(Technidyne Brightmeter)S-5/BC评价其亮度。该仪器装有双束光学***，以45°角照射样品，在0°观察反射光。它符合TAPPI测试方法T452和T646，以及ASTM标准D985。用足够压力将粉末材料压成约1cm厚的团块，产生的团块表面光滑平整，没有松散的颗粒或光泽。
纳入本文作参考的美国专利号6,616,916详细描述了用Brass Einlehner(BE)研磨试验测定本申请报道的沉淀二氧化硅/硅胶的硬度，该方法包括Einlehner AT-1000研磨器，通常的使用方法如下：(1称取Fourdrinier黄铜丝网的重量，使其接触10％二氧化硅水悬液某固定时间；(2)然后根据每旋转100,000次后Fourdrinier丝网失去的黄铜毫克数测定磨损量。以毫克损失单位测定的结果可表示为10％黄铜Einlehner(BE)磨损值。
按照Hefferen，Journal of Dental Res.，1976年7月-8月，55(4)，第563-573页以及Wason美国专利号4,340,583、4,420,312和4,421,527所述的方法测定含有本发明所用二氧化硅组合物的洁齿产品的辐射状牙本质磨损(RDA)值，该发表文献和专利纳入本文作参考。
一般用菌膜清洁比(″PCR″)值来表示洁齿组合物的清洁性能。PCR测试可检测在固定的刷牙条件下洁齿组合物去除牙齿上菌膜的能力。PCR测试参见″用洁齿产品在体外去除污迹″(In Vitro Removal of Stain WithDentifrice)G.K.Stookey等，J.Dental Res.，61，1236-9，1982。PCR和RDA的效果视洁齿组合物各组分的性质和浓度而不同。PCR和RDA的值无单位。
本发明优选实施方式
将生物来源二氧化硅用作洁齿研磨剂
实施例1-4
在这些实施例中，按照上述方法检测衍生自稻壳的几种STRATOSILTMS-100二氧化硅样品的各种性能，结果见表1。
表1
  实施例   1   2   3   4
  MPS，μm   48   18.52   5.65   4.0
  亮度   -   78.4   89.1   90.7
  Einlehner磨损值，毫克损失   20.41   40.5   25.14   20.29
  ％325残留物   -   -   -   0
  BET表面积，m2/g   -   -   -   297
  CTAB表面积，m2/g   -   -   -   123
  油吸收   -   -   -   77
  5％pH   -   -   -   4.3
  孔隙总容积，ml/g   -   -   -   1.28
STRATOSILTM S-100二氧化硅衍生自稻壳，购自得克萨斯州伍德兰的国际二氧化硅技术有限公司(International Silica Technologies，LLC，TheWoodlands，Texas)。实施例1是未研磨、喷雾干燥的STRATOSIL S-100样品，显示它的粒度大。实施例2-4是研磨的STRATOSIL S-100样品。与Einlehner磨损值一般约3-8毫克损失的沉淀的二氧化硅研磨剂相比，粒度非常小的样品的Einlehner磨损值非常高，约为20-25毫克损失。
用上述二氧化硅实施例中的几个例子制备的牙膏制剂显示了最优的牙齿保护效益。
为了制备洁齿剂，将甘油、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和山梨糖醇混合在一起，搅拌直到这些成分溶解形成第一混合物。也将去离子水、氟化钠、焦磷酸四钠和糖精钠混合在一起，搅拌直到这些成分溶解形成第二混合物。然后边搅拌边混合这两种混合物。接着在搅拌下加入任选的颜色获得″预混物″。将该预混物放置在Ross混合器(130LDM型)中，非真空下混合二氧化硅增稠剂、本发明研磨性二氧化硅和二氧化钛。抽30英寸真空搅拌得到的混合物约15分钟。最后，加入十二烷基硫酸钠和调味剂，以降低的混合速度搅拌该混合物约5分钟。将得到的洁齿剂转移到塑料层压牙膏管中，储存用于将来的检测。下表2给出了此洁齿剂的配方。为了测定本发明清洁研磨剂的PCR和RDA，认为所用的洁齿剂配方是合适的测试洁齿剂配方。
表2 洁齿剂配方
Figure A20068004987700161
是无定形、沉淀的高结构二氧化硅增稠剂，可购自马里兰州Havre de Grace的J.M.休伯公司；
Figure A20068004987700163
是购自密歇根州米德兰的陶氏化学品公司(Dow Chemical Company，Midland，Michigan)的聚乙二醇；
Figure A20068004987700164
是购自荷兰阿纳姆的诺亚集团公司(Noviant Group，Arnhem，the Netherlands)的CMC。
按照上述方法评价所制备的洁齿制剂的PCR和RDA性能；各洁齿制剂的测定值见下表3。
表3
制剂    RDA    PCR   PCR/RDA
1       133    66    0.50
2       125    75    0.60
3       125    89    0.71
4       138    91    0.66
5       136    107   0.79
令人惊讶的是，RDA值不依赖二氧化硅粒度，48μm-4μm的颗粒之间RDA值基本相同。Einlehner磨损值表示的STRATOSIL二氧化硅的颗粒硬度也与牙膏的RDA无关，RDA不依赖于牙膏中二氧化硅的加载水平。然而，PCR值和PCR/RDA比值倾向于随着二氧化硅粒度的降低、以及这种稻壳二氧化硅衍生材料加入量的增加而增加。
稻壳衍生的二氧化硅和其它牙齿研磨剂的联合使用
实施例5-12
通过以下方法制备无定形的沉淀二氧化硅和实施例4稻壳二氧化硅的混合物的几个实施例：称取表4所列各组分的量装入塑料样品袋中，颠倒此密封样品袋数次将二氧化硅混合在一起，直到混合均匀。将两种市售的沉淀二氧化硅产品样品与上述稻壳衍生的二氧化硅联用。这些产品具有以下特征：
表5
  市售的沉淀二氧化硅样品   A   B
  MPS，μm   12   11
  亮度   97   97
  Einlehner研磨值，毫克损失   2.5   5.5
  ％325残留物   0.75   0.75
  ％H2O   8   6
  ％Na2SO4(以电导率测定)   1   1
  油吸收   100   88
  5％pH   7.3   7.7
表4
  实施例   实施例4克  市售产品B克  市售产品A克
  5   225   75   0
  6   150   150   0
  7   75   225   0
  8   225   0   75
  9   150   0   150
  10   75   0   225
  11   75   0   225
  12   30   0   270
按照实施例1所述方法将上述二氧化硅混合物样品掺入洁齿剂配方中。该洁齿剂配方见下表5。
表5
洁齿剂配方
Figure A20068004987700181
按照上述方法评估上面制备的洁齿制剂的PCR和RDA性能；各洁齿制剂的测定值见下表6。
表6
  制剂编号   RDA   PCR   PCR/RDA
  6   136   100   0.74
  7   132   100   0.76
  8   126   97   0.77
  9   132   101   0.77
  10   128   99   0.77
  11   112   96   0.86
  12   114   96   0.84
  13   96   91   0.95
Einlehner值显示，ZEODENT 114是研磨性能低于ZEODENT 119二氧化硅的二氧化硅。牙膏制剂6-8含有STRATOSIL稻壳二氧化硅和ZEODENT 119二氧化硅的混合物，二者的比值与含有稻壳二氧化硅和ZEODENT 114二氧化硅的牙膏制剂9-11相同。对于较高混合比例的沉淀二氧化硅与稻壳二氧化硅(制剂11与制剂8)而言，采用研磨性能较低的ZEODENT 114时可获得较高的PCR/RDA比值。通过改变STRATOSIL二氧化硅与常规二氧化硅的比值，可获得PCR/RDA比值接近1的牙膏，如制剂13中所见。与稻壳二氧化硅混合的常规二氧化硅的合适研磨性能提供了PCR/RDA比值较高的洁齿剂。
虽然参照某些优选实施方式和实践描述和公开了本发明，但不应视为本发明仅限于这些具体实施方式，本发明应该涵盖等效结构、结构等同物和所有另选实施方式和修改形式，只受所附权利要求书和其等同物所述的范围的限制。

Claims (3)

1.一种洁齿剂，其含有稻壳衍生的二氧化硅研磨剂，任选包含其它牙齿研磨组分，其中所述洁齿剂的PCR∶RDA比值最高为0.70。
2.如权利要求1所述的洁齿剂，其特征在于，所述稻壳衍生的二氧化硅是所述洁齿剂中唯一的研磨剂，其含量至多为30重量％。
3.如权利要求2所述的洁齿剂，其特征在于，所述稻壳衍生的二氧化硅研磨剂的含量至多为20重量％。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070154412A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Nolan Lee Phillips Dentifrices comprising biogenic silica materials
US20080159967A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Fultz William C Dentifrices comprising biogenic silica materials and at least one calcium phosphate
US20080159968A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Fultz William C Dentifrices comprising biogenic silica materials and calcium carbonate
EP2275084A1 (en) 2009-07-15 2011-01-19 Unilever PLC Oral care composition
CA3083808A1 (en) 2017-12-18 2019-06-27 Gaba International Holding Gmbh Oral care composition comprising a silica blocking agent
CN109536041A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 天津洙诺科技有限公司 一种蓝宝石球罩加工抛光液及其制备方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1617430C3 (de) * 1966-07-29 1980-07-10 Wuerttembergische Parfuemerie-Fabrik Gmbh, 7332 Eislingen Schäumende lagerstabile Zahnpaste
US3538230A (en) * 1966-12-05 1970-11-03 Lever Brothers Ltd Oral compositions containing silica xerogels as cleaning and polishing agents
US3988162A (en) * 1972-09-06 1976-10-26 J. M. Huber Corporation Amorphous precipitated silica products and method for their production
US3967563A (en) * 1973-10-03 1976-07-06 J. M. Huber Corporation Process for producing precipitated thickener silica
US3960586A (en) * 1973-10-03 1976-06-01 J. M. Huber Corporation Amorphous precipitated siliceous pigments and improved process for producing such pigments
JPS52102440A (en) * 1976-02-05 1977-08-27 Grace W R & Co Mouth and tooth cleaning compound
US4303641A (en) * 1978-05-24 1981-12-01 W. R. Grace & Co. Hydrous silica gel containing dentifrice
US4420312A (en) * 1979-05-23 1983-12-13 J. M. Huber Corporation Method for production of high fluoride compatibility dentifrice abrasives and compositions
US4349534A (en) * 1981-11-16 1982-09-14 Colgate-Palmolive Company Dentifrice composition
DE3425152A1 (de) * 1984-07-07 1986-01-16 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Zahnpasta
AU578392B2 (en) * 1984-07-31 1988-10-20 Lion Corporation Toothpaste composition containing silica
GB8529796D0 (en) * 1985-12-03 1986-01-08 Unilever Plc Precipitated silicas
DE3639844A1 (de) * 1986-11-21 1988-06-01 Degussa Zahnpflegemittel
GB8721644D0 (en) * 1987-09-15 1987-10-21 Unilever Plc Silicas
US5290933A (en) * 1989-04-26 1994-03-01 Smithkline & French Laboratories Limited Phenylpyrimidone derivatives
US5234673A (en) * 1990-02-20 1993-08-10 J. M. Huber Corporation Low temperature-very high structure silica and methods
US5658553A (en) * 1995-05-02 1997-08-19 The Procter & Gamble Company Dentifrice compositions
US5651958A (en) * 1995-05-02 1997-07-29 The Procter & Gamble Company Dentifrice compositions
US5676932A (en) * 1995-05-02 1997-10-14 J.M. Huber Corporation Silica abrasive compositions
US5647903A (en) * 1995-10-03 1997-07-15 Mcgill; Patrick D. Microporous high structure precipitated silicas and methods
US5891421A (en) * 1996-03-22 1999-04-06 J.M. Huber Corporation Precipitated silicas having improved dentifrice performance characteristics and methods of preparation
US20010031245A1 (en) * 1996-05-31 2001-10-18 Smithkline Beecham Corporation Compositions
US6638534B1 (en) * 1998-07-28 2003-10-28 Tanabe Seiyaku Co., Ltd. Preparation capable of releasing drug at target site in intestine
US6896876B1 (en) * 2001-01-31 2005-05-24 W.R. Grace & Co.-Conn. High cleaning silica gel dental abrasive, dentifrices prepared therefrom, and a method for preparing the dental abrasive
US6406678B1 (en) * 2001-03-26 2002-06-18 Process Management, Inc. Process for production of high purity amorphous silica from biogenic material
DE60229745D1 (de) * 2001-06-25 2008-12-18 Procter & Gamble Mundpflegezusammensetzungen
GB0130907D0 (en) * 2001-12-22 2002-02-13 Ineos Silicas Ltd Amorphous silica
WO2007078630A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 J.M. Huber Corporation Dentifrices comprising biogenic silica materials
US20070154412A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Nolan Lee Phillips Dentifrices comprising biogenic silica materials
US20080159967A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Fultz William C Dentifrices comprising biogenic silica materials and at least one calcium phosphate
US20080159968A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Fultz William C Dentifrices comprising biogenic silica materials and calcium carbonate

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