CN104027259A - 漱口水组成物 - Google Patents

Abstract

一种漱口水组成物，所述漱口水组成物的组成包含水及改质聚谷胺酸，改质聚谷胺酸是由多个链段A及多个链段B随机排列所构成，链段A具有下列化学式I：链段B具有下列化学式II：其中，X为H、Na、K、NH₄、1/2Ca或1/2Mg，Y为Cl、Br或I，且改质聚谷胺酸在该漱口水组成物中的浓度为0.1至5重量百分比。本发明所述漱口水组成物除可治疗口臭问题，还具有抗菌性，因此可以防止牙菌斑的生成，以及达到预防牙周病的效果。

Description

漱口水组成物

技术领域

本发明涉及一种漱口水组成物，特别涉及一种可消除口臭及预防牙周病的漱口水组成物。

背景技术

一般人面对面接触时，最害怕遇到口臭的问题，严重的口臭将影响到人际关系与社交活动。

口臭主要是来自于口腔中挥发性化合物所散发出的不好闻的气味所造成，例如挥发性硫化物、短链脂肪酸、多胺类、醇类、酚类、烷类、酮类及氮化物等，其中挥发性硫化物，更是形成口臭的主因。过去已有学者提出(Tonzetich J,Richter VJ.Evaluation of volatile odoriferous components of saliva.Arch Oral Biol,9:39-45,1964)，将全唾液(whole saliva)加入不同的物质以探讨阿摩尼亚与硫化物哪一个最易在口中产生臭味，结果发现全唾液与含硫醇(thiol,-SH)官能团的化合物混合两小时后即有明显的臭味，全唾液与含氮化合物混合后产生的阿摩尼亚，要混合至二十小时后才有明显的臭味产生。

当口腔内的食物残渣、唾液或脱屑的口腔上皮等含硫胺基酸的蛋白质物质，经由口腔中的细菌(例如，革兰氏阴性菌)分解，即会代谢出恶臭的挥发性硫化物：硫化氢(hydrogen sulfide)、甲基硫醇(methyl mercaptan)及双甲基硫醇(dimethyl mercaptan)。若要有效消除口臭，必须先减少口腔内硫化物的含量。

另一方面，唾液中的无机和有机成分、食物残渣及存在于口腔中的细菌是牙菌斑的主要组成物，若牙菌斑进一步地钙化，更会形成牙结石，并导致牙周病的发生。因此，漱口水或口腔用的清洗组成物，除需清洁口腔、减少口腔异味以外，降低口腔内有害细菌数以降低牙菌斑的生成，也是其重要诉求。

美国专利第5,753,217号提供了一种减少口臭的方法，以一种亚氯酸和锌盐的混合溶液作为漱口水，但该方法仅可抑制口臭，无法有效地消除异味。此外，台湾专利第I305497号提供了一种多成分牙粉，虽可较有效地消除口臭，但须视需要另行添加增稠剂、湿润剂等以便于使用，不仅增加了制备的成本，并且该牙粉在混合使用后，会产生具刺激性的二氧化氯，造成牙龈或牙冠的受损。

因此，如何以低成本制备可消除口臭的漱口水，实为业界需要面对的主要课题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有抗菌性且可消除口腔异味的漱口水组成物。

根据本发明所披露的漱口水组成物，所述漱口水组成物的组成包含水以及一改质聚谷胺酸，改质聚谷胺酸是由多个链段A及多个链段B随机排列所构成，链段A具有下列化学式I：

链段B具有下列化学式II：

其中，X为H、Na、K、NH₄、1/2Ca或1/2Mg，Y为Cl、Br或I，链段B的N-Y卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的比例为5～15wt%，且改质聚谷胺酸在漱口水组成物中的浓度为0.1～5wt%。

本发明的漱口水组成物可有效消除口腔内异味，并可防止口腔内细菌感染等引发的疾病，且对牙龈具低敏感性，可安全地用于口腔清洁。

具体实施方式

为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方面与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所披露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其它的实施例，而无须进一步的记载或说明。

根据本发明所指出的，提供一种具抗菌性并可消除口臭的漱口水组成物，所述漱口水组成物的组成包含水以及改质聚谷胺酸，改质聚谷胺酸是由多个链段A及多个链段B随机排列所构成，链段A具有下列化学式I：

链段B具有下列化学式II：

其中，X为H、Na、K、NH₄、1/2Ca或1/2Mg，Y为Cl、Br或I，且改质聚谷胺酸在漱口水组成物中的浓度为0.1～5wt%。

前述的改质聚谷胺酸为链段A与链段B所构成的聚合物。其中，该链段A与该链段B的排列方式并无特别的限制，所述排列方式可能为具有规则性，部分规则性、完全无规则性，或前述两种形式以上的组合。具体而言，在本发明所披露的改质聚谷胺酸中，当链段A与链段B的排列方式具有规则性时，可举出的例子，包含但并不仅限于，ABABABAB、AABBAABB、AAABBAAABB…等；当链段A与链段B的排列方式为具有部分规则性时，可举出的例子，包含但并不仅限于，ABABAAABABB、AABBAABBABABABB…等；当链段A与链段B的排列方式为完全无规则性时，可举出的例子，包含但并不仅限于，AABABBBAA、ABBBABABBA…等。惟须注意的是，上述排列方式并不影响本发明改质聚谷氨酸的抗菌性及消除口臭分子的功效。

本发明漱口水组成物中的改质聚谷氨酸可以任何已知的方式来制备，在本发明中并无特别限制。例如，可通过合成方式将链段A及链段B直接聚合反应而成。或是取自完全由链段A所聚合而成的聚谷胺酸，再以卤化剂进行卤化反应而得。在此情况下，完全由链段A所聚合而成的聚谷胺酸，可以是由链段A直接聚合反应而成、微生物产制、自天然物中分离或通过已知的肽合成仪（Peptide Synthesizer）所合成。

前述的卤化剂的处理方式，在本发明中并无特别的限制，例如浸泡或喷洒等，利用卤化剂将该链段A中的胺键部分氧化后而得。

可应用于本发明的卤化剂，包含但不仅限于过卤酸(perhalic acid)、过卤酸盐(perhalates)、卤酸(halic acid)、卤酸盐(halates)、亚卤酸(halous acid)、亚卤酸盐(halites)、次卤酸(hypohalous acid)、次卤酸盐(hypohalites)、卤素气体(halogengases)、三氯异氰尿酸(trichloroisocyanuric acid；TCCA)，或它们的组合。在一实施例中，卤化剂为次氯酸钠。

本发明所描述的漱口水组成物是通过漱口水组成物中改质聚谷氨酸的链段B分解硫化氢，以降低口腔中口臭分子硫化氢的含量的。在一实施方式中，链段B的N-Y卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的比例为5至15重量百分比；在另一实施方式中，链段B的N-Y卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的比例为10至15重量百分比；在又一实施方式中，链段B的N-Y卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的比例为14至15重量百分比。

在一实施方式中，改质聚谷胺酸在漱口水组成物中的浓度为0.1至5重量百分比。当改质聚谷胺酸在漱口水组成物中的浓度小于0.1wt%时，所述漱口水组成物虽可消除部分的口臭分子，但仍无法有效地解决口臭问题；然而，改质聚谷胺酸中的N-Y键，例如N-Cl键，有可能会与水反应而产生HOCl，进而释放出有刺鼻味道的氯气，影响到使用者的接受度。因此，改质聚谷胺酸在漱口水组成物中的浓度不宜过高，以不大于5wt%为佳。

对可应用于本发明中漱口水组成物的改质聚谷胺酸的分子量并无特别限定，考虑操作上的便利性，在一实施方式中，改质聚谷胺酸的分子量介于500～5,000,000道尔顿(Dalton)之间；在另一实施方式中，改质聚谷胺酸的分子量介于1,000～5,000,000道尔顿之间。

在一实施方式中，为使本发明的漱口水组成物有较佳的消除口臭的功效，可应用于本发明中的漱口水组成物的pH值介于6～8的范围内；当抗菌液的pH值>8或是pH值<6时，虽然本发明的漱口水仍具有消除口臭的功效，但所述漱口水可能对口腔内细胞薄膜、牙龈等软组织造成刺激性。

为控制前述漱口水组成物的pH值在使用过程中可保持在前述较佳的范围内，可选择性地在漱口水组成物中进一步添加一pH值缓冲剂由此调节漱口的pH值。

对可应用于本发明中的pH值缓冲剂并无特别的限制，包含但不仅限于磷酸水溶液、氯化铵水溶液、醋酸水溶液、磷酸氢钠水溶液、磷酸氢二钠水溶液、苯甲酸水溶液，或上述溶液的混合液。

本发明所描述的可消除口臭的漱口水组成物，是通过上述卤胺官能团达到降低口臭分子硫化氢的含量。N-Y的卤胺官能团(Y可以为Cl、Br或I)在水中受水分子的作用下会缓慢解离，而游离释放出具有氧化作用的卤素离子，该卤素离子会与口臭分子硫化氢进一步进行氧化还原作用，口臭分子会被分解，进而舒缓口臭的问题。

对本发明所描述的可消除口臭的漱口水组成物中的改质聚谷胺酸而言，其中卤胺官能团上的卤素离子会经解离而被释放出，并在硫化氢分解之后被消耗，同时此卤胺官能团会被还原成N-H胺键。借此本发明的改质聚谷胺酸即会变成已知的多肽化合物。所述多肽化合物的肽键会受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解为对环境无害的氨、二氧化碳和水。

以下列举多个实施例以更详尽阐述本发明的方法，然而这些实施例仅是例示说明的作用，并非用以限定本发明，本发明的保护范围当以后附的权利要求书所限定的为准。

实施例

N-Cl卤胺官能团含量浓度的测定

N-Cl卤胺官能团在聚合物中的含量浓度的测定方式以一滴定方式进行，包含下列步骤：

1.首先取5g的硫代硫酸钠(Aldrich，US)以纯水稀释至200ml，配制成硫代硫酸钠滴定液。

2.秤取欲测定的聚合物0.5g，再加入1g的碘化钾粉体(Aldrich，US)及40ml的纯水并持续进行搅拌至粉体完全溶解，必要时可添加少量的醋酸作为催化剂。

3.将步骤2中的混合物以步骤1中的硫代硫酸钠滴定液进行滴定，并以淀粉试剂(Aldrich，US)作为指示剂，当溶液由红棕色转为无色透明时，即表示已达滴定终点，记录下所使用硫代硫酸钠滴定液的体积。

4.滴定的反应方程式，如下式(a)所述：

NCl+2I^-+H⁺→Cl^-+NH+I₂

I₂+2S₂O₃ ^2-→2I^-+S₄O₆ ^2- (a)

根据此反应方程式，通过硫代硫酸钠滴定液所使用的摩尔数，可得知N-Cl卤胺官能团在每克聚合物中的含量浓度。

制备具不同重量百分比的链段B的改质聚谷氨酸

实施例1:

取10.0克的聚谷氨酸(Polyglutamic acid,分子量约为2,000,000，味丹，台湾)置于250ml单颈瓶中，加入90ml纯水使其溶解，配得一聚谷氨酸水溶液。再添加4g浓度为12.65wt%次氯酸钠水溶液以形成一混合液。在室温下持续搅拌混合液30分钟，以使聚谷氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚合物1，将聚合物1分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将所述粉末溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚合物1以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得N-Cl卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的重量百分比。

实施例2～6:

实施方式如实施例1中所述，但将次氯酸钠水溶液，分别以12、20、28、36及40g的重量添加入聚谷氨酸水溶液。在室温下持续搅拌混合液30分钟，以使聚谷氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液分别置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚合物2～6，将聚合物2～6分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将所述粉末溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚合物2～6分别以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得N-Cl卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的重量百分比。

实施例7～8:

实施方式与配比如实施例1中所述，但将在室温下搅拌混合液时间分别延长至90及180分钟，待反应时间达到后，同样地将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚合物7、8，将聚合物7、8分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将所述粉末溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚合物7、8分别以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得N-Cl卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的重量百分比。

比较例

取10g未经处理的聚谷氨酸作为聚合物C1以对照比较。

实施例配比、反应时间、及N-Cl卤胺官能团在改质聚谷胺酸中所占的重量百分比的结果汇整如同表1中所述。

表1

抗菌测试

大多数抗菌剂的抗菌活性测试是经由对抗广范围的微生物包括革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物来评估的。本发明利用金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus，BCRC Number15211)及大肠杆菌(Escherichia coli，BCRC Number11446)作为试验菌液。其中，该金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性菌，而大肠杆菌是革兰氏阴性菌。

A.抗菌定性测试

将上述金黄色葡萄球菌及大肠杆菌，各取一浓度为10⁶～10⁷CFU/mL的试验菌液100μL，分别接种至不同的琼脂培养基上并以三角玻璃棒予以均匀地涂布。接着，将聚合物1～8及聚合物C1分别制造成一锭状物，并分别将它们水平地贴在上述涂布有试验菌液的琼脂培养基上，继而将所述琼脂培养基置于37℃的培养箱中进行培养，历时14～24小时后，观察所述锭状物表面及其周围。以肉眼即可明显看出在聚合物1～8锭状物的表面及其周围没有菌落形成，而聚合物C1锭状物的表面及其周围则有菌落形成。

B.抗菌定量测试

本试验是依据动态接触ASTM E2149的抗菌基准来进行评估的，本试验将上述两种试验菌液(金黄色葡萄球菌及大肠杆菌)分别稀释10倍，使其浓度调整为10⁵～10⁶CFU/mL，作为本试验的试验菌液。

称取聚合物1～8各125mg及作为对照组的聚合物C1各125mg，接种5mL的试验菌液进行培养。经培养24小时后，分别测定聚合物1～8及C1接种菌液后未经培养的菌数(P)，与聚合物1～8及C1经培养后的菌数(Q)。将上述所得菌数经计算后，聚合物1～8及C1的抗菌活性(antibacterial activity)可通过下列方程式(b)而被计算出来：

其中，P表示接种菌液后未经培养的菌数；Q表示接种菌液后经培养24小时的菌数。当Q远大于P时，即代表不具抗菌活性。聚合物1～8及对照组聚合物C1的抗菌活性如下表2、表3所示。

表2以金黄色葡萄球菌为试验菌液的抗菌活性(动态接触ASTM E2149为基准)

表3以大肠杆菌为试验菌液的抗菌活性(动态接触ASTM E2149为基准)

C.抗菌定量测试

本试验是依据静态接触AATCC100的抗菌基准来进行评估的。将聚合物1～8及聚合物C1利用含浸压吸方法分别处理在棉布上，并裁切成大小为2×2cm²的方形试片，分别将它们水平地贴在一为50mL的血清瓶的底部上，接种20μL的10⁶～10⁷CFU/mL试验菌液(金黄色葡萄球菌及大肠杆菌)。当试验菌液与所述方形试片接触后，立刻以20mL的灭菌水冲洗所述方形试片，测定所述方形试片接种菌液后未经培养的菌数(P)。再取一组已接种试验菌液的方形试片，在试验菌液与所述方形试片接触后，进行培养24小时后，测定所述方形试片经培养的菌数(Q)。

聚合物1～8及对照组聚合物C1的抗菌活性(antibacterial activity)可依据上述方程式(b)而被计算出来。聚合物1～8及对照组聚合物C1的抗菌活性被显示在下面的表4、表5中，表4、表5中的菌落密度(CFU/cm²)是指在2×2cm²范围内计数所得的菌落数除以该范围面积而得到的数值。

表4以金黄色葡萄球菌为试验菌液的抗菌活性(静态接触AATCC100为基准)

表5以大肠杆菌为试验菌液的抗菌活性(静态接触AATCC 100为基准)

由表2、表3、表4，及表5可知，本发明生物可分解性聚合物1～8被证实对于革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌具有良好的抗菌活性。

去除口臭分子的成效评估

本试验选用造成口臭的主要物质硫化氢作为评估的对象，利用GC气相色谱设备检测硫化氢的浓度变化，分析改质聚谷胺酸分解硫化氢的能力。

D.硫化氢标准气体配制与设定校准曲线

标准气体的配制属于动态稀释气体的***，主要零件包括浓度5ppm的硫化氢标准气体钢瓶、压缩空气源、滤气装置、双向气体开关阀、质量流量控制器、加湿瓶、缓冲瓶、干湿空气混合腔、测试气体混合腔、调压阀，利用不同流速的控制将浓度5ppm的硫化氢标准气体稀释成2.5ppm、1ppm、0.3ppm。接着，分别针对5ppm、2.5ppm、1ppm及0.3ppm的硫化氢气体采样分析，并利用气相色谱设备的内建软件，建立气体浓度与波峰面积的对数关系的校准曲线，硫化氢气体浓度C即可由下列公式求得：

$C=\frac{C_s{P}_s{V}_s(273+t_m)}{P_m{V}_m(273+t_s)}$

C_s：从校准曲线得到的化合物浓度（ppm）

P_s：校准曲线制备时大气压力（mmHg）

V_s：标准气体采气体积（L）

P_m：样品采样时大气压力（mmHg）

V_m：样品采气体积（L）

t_s：校准曲线制备时大气温度（℃）

t_m：样品采样时大气温度（℃）

E.评估改质聚谷胺酸分解硫化氢的能力

取聚合物1、3、4、5及7分别配制成浓度为0.1wt%的水溶液50mL，之后加入装有浓度为5ppm的硫化氢标准气体3L的气体采样袋，分别进行剧烈的气液混合达30秒及120秒后，检测分析反应后硫化氢的浓度。

此外，并在硫化氢标准气体的气体采样袋中加入去离子水(DI water)作为对照组1，以及在气体采样袋中不加入任何水或水溶液(即纯H₂S)作为对照组2。

另外取市售品(台湾，旺旺，型号:旺旺水神)的漱口水与硫化氢标准气体混合30秒重复进行三次试验分别作为对照组3、对照组4及对照组5，并加以检测分析反应后硫化氢的浓度。

表6硫化氢与改质聚谷胺酸混合30秒后的浓度变化

表7硫化氢与改质聚谷胺酸混合120秒后的浓度变化

由表6及表7的结果可得知，本发明所披露的改质聚谷胺酸可减少造成口臭的分子硫化氢的浓度。其中，聚合物3、4、5、7(N-Cl卤胺官能团在该改质聚谷胺酸中所占的比例分别为5.78wt%、8.28wt%、10.93wt%、14.61wt%)，相比于市售品更可有效减少口臭分子的浓度，达到消除口臭的效果。

F.评估不同浓度的改质聚谷胺酸水溶液分解硫化氢的能力

一般来说，漱口水的使用时间是30～120秒，于是，本试验将聚合物7分别配制成浓度为0.01wt%、0.1wt%、0.5wt%、2wt%及5wt%的水溶液各50ml，分别加入装有浓度为5ppm硫化氢标准气体3L的气体采样袋，进行剧烈的气液混合达30秒、60秒及120秒后，检测分析反应后硫化氢的浓度。并在硫化氢标准气体的气体采样袋中加入去离子水(DI water)作为对照组1，以及在气体采样袋中不加入任何水或水溶液(即纯H₂S)作为对照组2。

此外，另取市售品(台湾，旺旺，型号:旺旺水神)的漱口水与硫化氢标准气体混合30秒、60秒及120秒分别重复进行三次试验并作为对照组3、对照组4及对照组5，并加以检测分析反应后硫化氢的浓度。

表8气液混合30秒后硫化氢的浓度

表9气液混合60秒后硫化氢的浓度

表10气液混合120秒后硫化氢的浓度

由表8、9及10可得知，本发明披露的改质聚谷胺酸可有效地减少口臭分子硫化氢的含量，改善口臭造成的问题。

本发明提供一种漱口水组成物，其中改质聚谷胺酸可通过氧化还原的作用，将引起口臭的主要成份硫化物分解，达到消除口腔异味的效果，进而有效处理口臭问题；此外，所述漱口水组成物具有良好的抗菌性，能有效抑制牙菌斑形成，预防牙龈发炎或是牙周病的发生。

综上所述，本发明的漱口水可有效消除口腔内异味，并可防止口腔内细菌感染等引发的疾病，且对牙龈具低敏感性，可安全地用于口腔清洁。

虽然本发明已以实施例的方式披露如上，但是所述实施例并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种修改与变化，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所限定的为准。

Claims (9)

1.一种漱口水组成物，包含：

水；以及

改质聚谷胺酸，所述改质聚谷胺酸由多个链段A及多个链段B随机排列所构成，

该链段A具有下列化学式I：

该链段B具有下列化学式II：

其中，X为H、Na、K、NH₄、1/2Ca或1/2Mg，Y为Cl、Br或I，且该改质聚谷胺酸在该漱口水组成物中的浓度为0.1至5重量百分比。

2.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该链段B的N-Y卤胺官能团在该改质聚谷胺酸中所占的比例为5至15重量百分比。

3.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该链段B的N-Y卤胺官能团在该改质聚谷胺酸中所占的比例为10至15重量百分比。

4.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该链段B的N-Y卤胺官能团在该改质聚谷胺酸中所占的比例为14至15重量百分比。

5.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该改质聚谷胺酸的分子量介于500至5,000,000道尔顿。

6.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该改质聚谷胺酸的分子量介于1,000至5,000,000道尔顿。

7.如权利要求1所述的漱口水组成物，其中该漱口水组成物的pH值介于6至8。

8.如权利要求1所述的漱口水组成物，进一步包含pH值缓冲剂。

9.如权利要求8所述的漱口水组成物，其中该pH值缓冲剂为磷酸水溶液、磷酸氢钠水溶液、磷酸氢二钠水溶液或所述溶液的混合液。