牙齒漂白組合物和變色牙齒的漂白方法
2023-06-15 03:22:31 1
專利名稱：牙齒漂白組合物和變色牙齒的漂白方法
技術領域：
本發明涉及經光催化作用漂白和去除牙齒上有色沉積物的方法，還涉及用於該方法的牙齒漂白組合物。更特別地，本發明涉及通過在變色牙齒上應用含有某些具有光催化活性化合物的漂白組合物、然後經光照射所塗敷區域來漂白變色牙齒的方法，本發明還涉及用於該漂白方法的漂白組合物。
業已提出幾種用於改善變色牙齒美觀性的方法，其中如果對每種病症選擇適宜的方法並能正確實施的話，一般認為漂白是一種對保護牙本質高度有效的方法，儘管某些情況下變色現象會復原。漂白主要是通過化學反應令有色物質脫色的方法。過去，存在關於漂白劑和採用這些漂白劑的漂白方法的各種報導，所述漂白劑含有基於活體漂白和非活體漂白的各種化學品。
以下是典型的實例(1)採用30％H2O2作為化學成分與光和熱聯用的漂白方法。
在該方法中，將浸泡有30％H2O2的紗布條置於牙齒的外表面上，採用兩個500W的攝影燈從左到右照射30分鐘。在該方法中，燈與紗布儘可能接近，並且每隔大約5分鐘應再浸潤H2O2以防止其乾燥。
(2)採用30％H2O2作為化學成分與高頻電流聯用的漂白方法。
該方法中，將浸泡有30％H2O2的紗布條置於牙齒的外表面上，然後用頻標(frequency scalpel)的匙形尖端傳輸高頻電流1秒鐘，斷流8秒鐘。重複此操作6-8次，其中應再浸潤H2O2使其在處理過程中保持潤溼。
(3)採用含有與35％H2O2混合的Aerosol(微細二氧化矽粉末)的糊劑並塗敷該糊劑的漂白方法。
在該方法中，將糊劑塗敷在被浸蝕的牙齒表面上，15分鐘後，用水衝洗牙齒，然後拋光。該方法無需採用光或熱就可給出顯著的漂白效果，因為Aerosol被用作防止漂白劑乾燥的潤溼材料，並能提高漂白效果。由於35％H2O2的強腐蝕性，操作時應當小心。
(4)採用糊劑(商標名為Shofu Hi-Lite)的漂白方法，其中糊劑由35％H2O2溶液與含硫酸鉀、硫酸鎂、二氧化矽或其它類似物質作為化學成分的粉末捏合製成。
在該方法中，將糊劑置於牙齒的外表面上，使之作用10分鐘或用可見光照射裝置光照射3分鐘。該方法的優點如下糊劑捏合後立即呈淡綠色，經光照射後變為黃色。如果糊劑在捏合後即呈深棕色，則表明液體的漂白作用降低。但由於採用35％H2O2，其仍存在與前述相同的缺點。
(5)採用1ml 30％HCl、1ml 30％H2O2和0.2ml乙醚的混合物作為化學成分的漂白方法(改進的機械漂白)。
在該方法中，使混合物在牙表面上作用5分鐘，然後採用磨光碟在輕度壓力下將牙齒拋光15分鐘。重複3次此處理過程，然後用5.25％NaOCl中和，並用水充分衝洗牙齒(Oral Surg.《口腔外科雜誌》，26871-878(1968)，J.Am.Dent.Assoc.《美國牙科協會雜誌》，871329(1973))。在該方法中，由於糊劑會散落到患者眼內，需要對其予以充分保護。
(6)採用糊劑的漂白方法(Walking漂白法)，其中糊劑由30％H2O2溶液與過硼酸鈉粉末捏合製得。
在該方法中，為擴張牙本質小管和提高漂白效果，用磷酸處理牙髓腔的壁1分鐘，用水衝洗並乾燥。然後向牙髓腔內導入糊劑，暫時用水門汀封閉。儘管該方法作為一種簡單和高效的方法目前廣泛用於與國家醫療保險相適合的臨床目的，但其缺點與上述(3)中所述相同。
還有如下所述的許多其他漂白方法採用含雙氧水和正磷酸混合物的漂白劑的牙齒漂白方法(日本公開特許公報H8-143436/1996)。由矽酸酐與雙氧水混合製得的漂白劑以及採用該漂白劑的活體漂白方法(日本公開特許公報H5-320033/1993)。此外還有含有牙齒漂白劑(氫-過氧化脲、過氧化氫-脲、過氧化脲等)和基質如carboxymethylen的牙齒漂白組合物以及採用該牙齒漂白劑的漂白方法(日本公開特許公報H8-113520/1996)。
另一方面，用於牙齒漂白的漂白方法和漂白製劑需要具有以下條件(a)顯著的漂白效果，(b)漂白劑無毒性(c)易操作性(d)漂白後對牙齒的物理特性無損害(e)對活體牙齒漂白和非活體牙齒漂白有效，(f)迅速的漂白效果等。
滿足上述條件的漂白方法能夠在保持牙齒外形具有顯著改善效果的同時提供美觀性改進。然而，在常規的漂白劑或方法中，主要的漂白劑是30％-35％的雙氧水，其具有強腐蝕性，並且其氧化性是牙齒漂白作用的基礎。無論如何日本目前所用的所有各種漂白方法應該都採用了30％-35％雙氧水與不同用具和其他化學品的組合。在美國實施的漂白方法已經用10％的過氧化脲替代了30％-35％的雙氧水，但該方法已經就功效和安全性問題被訴諸法律，在日本並未獲得政府批准。
考慮到漂白方法的上述情況，本發明人發現無需採用高毒性的30％-35％雙氧水，通過採用具有光催化活性的二氧化鈦與低濃度的過氧化氫水溶液組合作為有效組分可以達到預期的目的。採用該組合的漂白方法顯示更為安全和簡單，並且對活體牙齒和非活體牙齒均顯著有效(日本公開特許公報H11-92351/1999)。
本發明的目的是提供漂白組合物和漂白方法。該組合物和方法克服了上述問題，實際操作中易於在變色牙齒上塗敷，從而獲得充分的漂白效果而不會造成光催化活性的任何減退，並且具有優異的安全性。
為解決上述問題，本發明由以下技術手段構成(1)牙齒漂白組合物，其特徵在於含有經光照能引發光催化作用的二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物以及增稠劑，(2)上述(1)的牙齒漂白組合物，其中二氧化鈦是銳鈦礦型、金紅石型或板鈦礦型。
(3)上述(1)或(2)中的牙齒漂白組合物，其中化合物選自過氧化氫、過硼酸鹽、過碳酸鹽、過硫酸鹽、過磷酸鹽、過氧化鈣、過氧化鎂和過氧化脲，(4)上述(1)-(3)中任一項的牙齒漂白組合物，其中增稠劑是層狀結構的粘土礦物質、磷酸或磷酸鹽，(5)上述(4)中的牙齒漂白組合物，其中增稠劑是選自皂石、蒙脫石、斯脫石、鋰皂石、蒙皂石(smecnite)、珍珠石和海泡石的無機粘土礦物質，(6)上述(4)的牙齒漂白組合物，其中磷酸鹽是焦磷酸四鈉，(7)上述(1)-(6)中任一項的牙齒漂白組合物，其中可在水溶液中產生過氧化氫的化合物的含量為35％(按重量計)或更低，(8)通過在變色牙齒表面塗敷牙齒漂白組合物，然後用光照射該塗敷表面的變色牙齒漂白方法，以及(9)上述(8)的方法，其中照射光的波長為300nm或以上。
本發明的優選實施方案為達到上述目的，本發明採用了經光照可引發光催化作用的二氧化鈦和含增稠劑的牙齒漂白組合物，從而帶來了變色牙齒漂白的顯著效果和處理過程中改善的塗敷能力。在本發明中，對術語「變色」的限定具有較寬的意義，包括色素沉著和著色。
在優選實施方案中，本發明的牙齒漂白組合物由含有二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物和增稠劑的溶液或膏體組成。儘管在不考慮其形式或性質的情況下，任何類型的二氧化鈦均可用於本發明，只要其引發光催化作用即可，但是銳鈦礦型、金紅石型或板鈦礦型是優選的。另外，可以採用通過磷酸鈣包覆二氧化鈦表面而改善其對牙齒表面親和力的二氧化鈦。此外，也可採用可通過在二氧化鈦上沉積鉑來改善其光催化活性的二氧化鈦或經等離子體等處理過的通過可見光可引發光催化作用的二氧化鈦。也可採用粉末類型或將二氧化鈦分散於介質如水中而製得的溶液類型的二氧化鈦。適於使用的二氧化鈦的顆粒直徑為1-500nm，更優選顆粒直徑為5-200nm。採用少量二氧化鈦可達到適合的效果，但極少量的二氧化鈦要達到適合的效果需較長時間，其視牙齒變色的程度而定。另一方面，由於二氧化鈦的低透光性，採用太高含量的二氧化鈦相反會降低漂白作用。因此，漂白組合物中二氧化鈦的優選含量為0.001-10％(按重量計)。更優選的含量為0.01-1％(按重量計)，進一步更優選的含量為0.01-0.1％(按重量計)。
製備成其水溶液時可產生過氧化氫的任何化合物均可用於本發明。適合用於本發明的可在水溶液中產生過氧化氫的化合物例如有過氧化氫、過硼酸鹽、過碳酸鹽、過硫酸鹽、過磷酸鹽、過氧化鈣、過氧化鎂、過氧化脲等。優選過氧化氫。與常用的漂白化合物相比，極少量的上述可產生過氧化氫的化合物就可以顯示出顯著的漂白效果。因此，漂白組合物中所述化合物的含量優選為35％(按重量計)或更低，更優選為10％(按重量計)或更低，進一步更優選為5-10％(按重量計)。如果含量高於最高範圍，在漂白效果上並無過多區別，但在安全性方面存在缺點。
用於本發明的增稠劑優選採用含水類型的增稠劑。含水類型的增稠劑的實例有含水有機聚合物、含水乳液、粘土礦物質、磷酸鹽等。在含有有機化合物作為其主要組分的含水類型的增稠劑中，二氧化鈦光催化作用產生的活性氧不僅用於牙齒漂白，還會在與增稠劑的反應中消耗。因此，本發明中優選採用粘土礦物質和無機化合物如磷酸、磷酸鹽等。更優選採用層狀結構的無機粘土礦物質、磷酸或磷酸鹽。
通常粗略地將無機粘土礦物質分為纖維結構類型(例如海泡石、綠坡縷石等)、非晶體結構類型(例如水鋁英石等)、混合層狀結構類型(例如高嶺石、蒙脫石等)以及上述層狀結構類型。層狀結構無機粘土礦物質將水分子吸收到層間單位空間內，然後膨脹。利用這種特性，漂白劑中的過氧化氫將得以保持並粘附在牙齒表面上。在本發明中，優選採用在水存在下膨脹的層狀結構無機粘土礦物質。
儘管可以通過加入水使纖維結構類型和非晶體結構類型的無機粘土礦物質膨脹，然後用高速混合器混合，但由於層狀結構粘土礦物質不需要這類機器，故其具有優勢。
以下是無機粘土礦物質的實例，但並非僅限於此地開石、珍珠石、高嶺石、鈣長石、埃洛石、變埃洛石、纖蛇紋石、利蛇紋石、蛇紋石、葉蛇紋石、貝得石、蒙脫石、鋅皂石、斯脫石、綠脫石、皂石、鋰皂石、蛭石、蒙皂石、海泡石、珍珠石、伊利石、絹雲母、海綠石-蒙脫石、砷鈷鈣石-蒙脫石、綠泥石-蛭石、伊利石-蒙脫石、埃洛石-蒙脫石、高嶺石-蒙脫石。
在上述無機粘土礦物質中，本發明特別優選蒙脫石、鋅皂石、蒙皂石、斯脫石、貝得石、綠脫石、皂石、鋰皂石、蛭石、珍珠石和海泡石。採用的這些無機礦物質是天然產物和合成產物以及兩種或多種礦物質的混合物。
此外，與其他含水增稠劑相比，這些無機粘土礦物質具有良好的增稠效果和觸變特性。因此，它們極少發生流掛現象，並且與有機增稠劑相比，其極易被水衝洗掉。
用於本發明的磷酸增稠劑舉例如下正磷酸、低磷酸、二磷酸、偏磷酸等。此外，作為磷酸鹽，可列舉磷酸鉀、磷酸鈉等。特別優選焦磷酸四鈉。
本發明的牙齒漂白組合物的特徵在於將上述三種組分相混合和並使用，因此可以足夠高粘度的凝膠形式或糊劑形式使用。為使漂白組合物較少在患者牙齒上發生流掛現象並使適量的漂白組分保留在牙齒上，漂白組合物的粘度優選為1,000-100,000釐泊，更優選為5,000-50,000釐泊。該粘度範圍可使以水平面成45°角應用於牙齒表面的漂白組合物不發生流掛現象。一般難於確定所需增稠劑的用量，因為其取決於所用增稠劑的種類，然而通常在漂白劑中的範圍為1-5％(按重量計)時可獲得充分效果。
本發明漂白組合物以均質溶液或糊劑應用，它們可通過將二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物和增稠劑在水中混合、捏合和分散製得。混合方法是非限定性的，因此經任何方法將上述三種組分混合製得的任何組合物均在本發明範圍之內。既然是這樣，漂白組合物的製備方式和裝置，諸如混合、捏合、分散等以及將漂白化合物施用於牙齒均是非限定性的。因此，可選擇和採用適宜的方式、裝置和/或類似方式、裝置。此外，根據不同情況，可預先將上述三種組分中的兩種混合、捏合和分散，然後在使用前即刻與剩餘組分混合、捏合和分散。
將本發明漂白組合物置於不超過10℃的貯存溫度下可防止過氧化氫分解。漂白組合物的貯存溫度優選不高於10℃，更優選不高於5℃。考慮到加工，不優選將其貯存在會造成凍結的冷凍溫度以下。此外，優選用遮蓋物避光保存。
在牙齒表面上塗敷漂白組合物方法的合適的舉例如將漂白組合物直接塗敷在牙齒表面。如下進行變色牙齒的漂白，將漂白組合物塗敷在牙齒表面，然後光照射塗敷區域一次，優選重複數次。所用光含有可被二氧化鈦吸收的適宜波長，然後引發光催化作用並優選對人體幾乎沒有不利影響。該波長的光線是具有300nm或以上、優選350nm或以上、更優選400nm或以上波長的光。用於本發明光線的光源實例如下白熾燈、螢光燈、滷素燈泡、不可見光燈、金屬滷化物燈、氙燈、水銀燈、UV燈、LED(發光二極體)燈、半導體雷射器等。採用適用的濾光器將這些光源發射的光線中不需要的波長的光線濾除，然後引導光線並使之照射到塗敷有漂白組合物的牙齒表面。根據牙齒的變色程度任選重複這些塗敷和照射操作。如果進行塗敷操作如將漂白組合物塗敷在牙齒表面，每隔大約15-20分鐘塗敷新的組合物，間隔的時間和塗敷頻率根據牙齒的情況來確定。本發明漂白組合物可有效漂白活體牙齒和非活體牙齒，並具有顯著的效果，使得牙齒漂白既安全又簡便。
本發明漂白組合物的主要作用是通過二氧化鈦光催化劑、低濃度過氧化氫和增稠劑的倍增效果引發的漂白作用。即二氧化鈦經光照產生電子和空穴，然後引發與過氧化氫反應產生活性氧。活性氧與臭氧相比明顯具有更強的氧化力，因此，可將幾乎所有的有機化合物分解成二氧化碳。此外，塗敷在牙齒表面上的漂白組合物可保持不發生流掛，並可為漂白變色牙齒提供足夠的量，因此操作及安全性大大改善。
本發明涉及漂白變色牙齒的漂白組合物，通過將這些漂白組合物塗敷在牙齒表面，然後基於光照該塗敷區域引發的光催化作用漂白牙齒。漂白組合物的特徵在於將可經光照引發光催化作用的二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物以及增稠劑相結合。如下列結果所示，因此，本發明對牙齒美觀性的改善作用是顯著的(1)因漂白組合物在牙齒表面塗敷容易帶來的漂白處理的顯著改善，(2)因控制了溶液在黏膜上的擴散和/或粘附以及通過溶液中低濃度的過氧化氫即可達到顯著的漂白作用帶來的高度安全性，
(3)大大地縮短了漂白時間，(4)顯著的漂白效果等等。
下列實施例將說明本發明，但本發明並非僅限於這些實施例。實施例1-14和對比實施例(1)漂白組合物的製備將二氧化鈦、增稠劑、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物和蒸餾水混合製得漂白組合物，其由表1所示的組分組成，其中採用高錳酸鉀滴定法測定漂白組合物中過氧化氫的濃度。(2)漂白變色牙齒採用上述(1)中所得的漂白組合物，按照如下步驟進行漂白處理(1)作為預處理，採用超聲波刮治器去除變色牙齒表面的牙斑、牙石和焦油等。
(2)採用橡膠杯(rubber-cup)等方法以及常規方法對牙齒表面進行清潔並乾燥。
(3)採用普通的防潮法。
(4)將上述(1)製備的漂白組合物塗敷在牙齒表面上，然後用波長為350nm和以上的紫外線照射。
(5)光照時間為5分鐘，每次重複塗敷新的漂白組合物和照射操作。
結果見表2，其中所用牙齒(已拔除)的變色程度分類如下F1整個牙冠均勻呈淡黃色、棕色和灰色，無條紋。
F2整個牙冠均勻呈較F1深的顏色，無條紋。
F3深灰色和藍灰色，有條紋。
F4整個牙冠變成極端的深紫色和灰紫色。
表1
表2
工業實用性本發明涉及漂白變色牙齒的方法，其通過將含有具有光催化活性的特定組分的漂白組合物塗敷在變色牙齒上，然後用光照射塗敷區域，並且本發明還涉及用於該漂白方法的牙齒漂白組合物。
權利要求
1.牙齒漂白組合物，其含有用光照可引發光催化作用的二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物以及增稠劑。
2.權利要求1所述的牙齒漂白組合物，其中二氧化鈦是銳鈦礦型、金紅石型或板鈦礦型。
3.權利要求1或2中所述的牙齒漂白組合物，其中可在水溶液中產生過氧化氫的化合物選自過氧化氫、過硼酸鹽、過碳酸鹽、過硫酸鹽、過磷酸鹽、過氧化鈣、過氧化鎂和過氧化脲。
4.權利要求3中所述的牙齒漂白組合物，其中可在水溶液中產生過氧化氫的化合物是過氧化氫。
5.權利要求1-4中任一項所述的牙齒漂白組合物，其中增稠劑選自層狀結構的粘土礦物質，磷酸或磷酸鹽。
6.權利要求1-4中任一項中所述的牙齒漂白組合物，其中增稠劑是無機粘土礦物質，選自皂石、蒙脫石、斯脫石、鋰皂石、蒙皂石、珍珠石和海泡石，
7.權利要求5所述的牙齒漂白組合物，其中磷酸鹽是焦磷酸四鈉，
8.上述權利要求1-7中任一項中所述的牙齒漂白組合物，其中可在水溶液中產生過氧化氫的化合物的含量按重量計為35％或更低。
9.一種用於漂白變色牙齒的方法，其中包括在變色牙齒表面塗敷權利要求1-8任一項中所述的漂白組合物，然後用光照射該塗敷表面區域。
10.權利要求9所述的方法，其中照射光的波長為300nm或更長。
全文摘要
含有經光照可引發光催化作用的二氧化鈦、可在水溶液中產生過氧化氫的化合物以及增稠劑的變色牙齒漂白組合物;以及漂白變色牙齒的方法,其包括在變色牙齒表面粘附該組合物,用光照射該表面,從而由於光催化作用達到變色牙齒的漂白。這些組合物在實際應用中易於塗敷在變色牙齒上,並且可產生足夠的漂白效果而不顯示光催化活性的任何降低。
文檔編號A61C17/00GK1358085SQ00809592
公開日2002年7月10日 申請日期2000年7月3日 優先權日1999年7月2日
發明者石橋卓郎, 東泉惠美, 外赤隆二, 石原福三郎, 角田稔, 小笠原益美, 石橋浩造 申請人:石橋卓郎, 三菱瓦斯化學株式會社