非水液體牙齒增白組合物的製作方法

2024-01-22 13:50:15

專利名稱：非水液體牙齒增白組合物的製作方法
背景技術：
1.發明領域本發明涉及穩定的非水液體牙齒增白組合物。
2.現有技術一直以來希望人的牙齒顯得明亮或「潔白」。社會對人牙齒的「白度」非常看重。牙齒白的人可享受更多的個人信心和滿足感，並且甚至可以享受更大的社會接受性。
牙齒由內部牙本質層和外部硬牙釉質層組成，牙釉質層是牙齒的保護層。牙齒的牙釉質層是自然不透明白色或輕微灰白色的。牙釉質層可以被染色或變色。牙齒的牙釉質層由羥磷灰石礦物晶體組成，該晶體產生一定程度的多孔表面。這些羥磷灰石晶體形成構成牙釉質表面的微觀六角形棒或稜柱。結果是牙釉質層的表面呈現在稜柱之間的微觀空間或孔。據信牙釉質層的此多孔性質允許染色劑和變色物質滲透牙釉質並使牙齒變色。這些剩餘的物質可佔據微觀空間並最終改變牙齒的顏色。
人們每天面對或接觸的許多物質可「染色」或降低人牙齒的「白度」。特別地，人們消耗的食品、菸草產品和流體傾向於染色人的牙齒。這些產品或物質傾向於在牙齒的牙釉質層上累積並在牙齒上形成表膜。這些染色和變色物質然後可滲透牙釉質層。此問題是逐漸地在許多年內發生的，但賦予人們牙齒的牙釉質顯著的變色。只要變色的牙齒仍然健康和不帶來任何健康危險或問題，將變色牙齒增白的產品或物質將是有利的。
同樣必須的是要由消費者在家庭或私自使用的牙齒增白產品安全和容易使用並且在它在零售店貨架上貯存期間以及在由用戶使用的時間內保持它的增白效果。
目前可用於增白牙齒的產品和物質包括各種不同的成分，但主要的活性成分是配製成含水液體、溶液、糊劑或凝膠的過氧化物試劑。由於在水溶液中的過氧化物化合物是相對不穩定的，這些產品在貯存時隨時間損失它們的效果。對過氧化物不穩定性的此傾向限制了含水液體增白產品用於增白牙齒的功用。因此非常需要提供穩定的過氧化物增白液體以進行實質增白。
發明概述根據本發明的一個方面，提供由無水過氧化物增白劑在無水液體親水性聚合物中的無水液體懸浮液組成的穩定非水牙齒增白組合物，該懸浮液當施加到牙齒時是足夠粘性的以形成含過氧化物的組合物在牙齒牙釉質表面上的粘著的連續層。
本發明的無水液體親水性聚合物提供穩定的載體，該載體防止在貯存期間和在使用之前過氧化物增白劑的分解。一旦在牙齒表面上施加，在施加了組合物的牙齒牙釉質表面上的唾液溶解或崩解含過氧化物的層，導致過氧化物的快速分解，它轉而提供增白效果。
本發明的非水液體增白組合物是可以方便地塗抹到牙齒牙釉質表面上的可攜式口腔護理牙齒增白劑。在塗抹到牙齒上時，施加的非水液體增白組合物形成含過氧化物的懸浮液的粘著層，該粘著層具有在延長的時間，如約5-約30分鐘的時間內釋放過氧化物增白劑的能力。施加的層粘附到牙齒表面，由此釋放的過氧化物源然後增白施加了組合物的牙齒。組合物保持在非水狀態提供在貯存時對分解基本穩定的過氧化物來源。
優選實施方案的描述在此採用的術語「親水性」聚合物表示在25℃下水溶解度為至少約一克每100克水的有機聚合物。在此採用的術語「疏水性」聚合物或「水不溶性」聚合物表示在25℃下水溶解度小於約一克每100克水的有機聚合物。在此使用的術語「非水」表示在本發明的組合物中存在小於10wt％的水。
本發明的組合物是粘性懸浮液，該懸浮液在貯存期間保持它的一致性，使得產品能夠由軟敷料器刷塗在牙齒表面上或由條狀包衣層施加。
非水親水性液體聚合物根據本發明用作過氧化物載體的聚合物是選自水溶性和水分散性有機聚合物的液體親水性聚合物。可以採用聚合物的混合物，並且含量為約1.0-50％的疏水性聚合物可以與親水性聚合物一起包含在其中以增強液體牙齒增白組合物的粘附性能。
用於本發明實踐的非水親水性聚合物優選為組合物提供約10,000cps至600,000cps的粘度。
適用於本發明實踐的非水液體親水性聚合物載體的例子包括聚乙二醇、具有如下通式的環氧乙烷的非離子聚合物HOCH2(CH2OCH2)nOH其中n表示氧乙烯基團的平均數目。購自Dow Chemical的聚乙二醇由數字如200、300、400、600、2000標示，它們表示聚合物的近似平均分子量。聚乙二醇200、300、400和600在室溫下為透明粘性液體，並優選用於本發明的實踐。
用於製備本發明組合物的第二種優選的非水液體親水性聚合物由下式的環氧乙烷和環氧丙烷的水溶性非離子嵌段共聚物組成HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH優選選擇嵌段共聚物(關於a、b和c)使得環氧乙烷組分構成的該共聚物分子約65-約75wt％，並且共聚物的平均分子量為約2,000-約15,000，共聚物在液體牙齒增白組合物中存在的濃度使得組合物在室溫(23℃)下為液體。
用於本發明實踐的特別需要的嵌段共聚物購自BASF並標示為Pluraflo L1220，它的平均分子量為約9,800。親水性聚(環氧乙烷)嵌段平均為約65wt％的聚合物。
典型地，用於本發明組合物的非水液體親水性聚合物載體存在的數量為約5-85wt％。優選，液體聚合物存在的數量為約55-約70wt％。
粘合增強劑粘合增強劑用於本發明的組合物以增強無水親水性聚合物的粘附性能並包括無機材料以及有機天然和合成聚合物。無機材料包括無定形二氧化矽化合物，它用作增稠劑，包括以商標如Cab-o-sil煅燒的二氧化矽獲得的由Cabot Corporation製造並由LenapeChemical，bound Brook，NJ分銷的膠體二氧化矽化合物；來自J.M.Huber Chemicals Division，Havre de Grace，MD 21078的Zeodent165；和也稱為Sylodent 15，購自Davison Chemical Division，W.R.Grace Corporation，Baltimore，MD 21203的Sylox 15。
優選的無定形煅燒的二氧化矽化合物可採用粉末形式從Degussa Company以商品名稱「Aerosil」獲得。各種類型的Aerosil可依賴於製造工藝中的變化獲得。Aerosil 200是親水性煅燒的二氧化矽，表面積為約200平方米每克，平均粒度為約10-12納米和緻密化表觀密度為約50g/l並優選用於本發明的實踐。
用作本發明實踐中使用的粘合增強劑的有機聚合物包括親水性聚合物如卡波姆如羧基亞甲基聚合物如丙烯酸聚合物和丙烯酸共聚物。羧基聚亞甲基是含有活性羧基的輕微酸性的乙烯基聚合物。優選用於本發明實踐的羧基聚亞甲基是與大約0.75％到大約1.5％聚烯丙基蔗糖交聯的丙烯酸共聚物，它以商品名稱Carbopol 934、974由B.F.Goodrich銷售。
疏水性有機材料也用作本發明實踐中的粘合增強劑，包括疏水性材料如蠟如蜂蠟、礦物油、塑性凝膠(礦物油和聚乙烯的共混物)、凡士林、白凡士林、versagel(液體石蠟、丁烯/乙烯/苯乙烯氫化共聚物的共混物)丙烯酸酯和醋酸乙烯酯聚合物和共聚物、聚乙烯蠟、矽氧烷聚合物如聚二甲基矽氧烷、矽氧烷彈性體、有機矽樹脂、矽酮橡膠和聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物。
少量無水溶劑如乙醇以及溼潤劑如甘油也可用於調節本發明液體組合物的粘度並且在本發明非水液體增白組合物中存在的數量為約0.1-約25wt％且優選為約0.3-約20wt％。
無水增白劑用於本發明實踐的無水增白劑包括無水含過氧化物的化合物如脲過氧化物、過碳酸鈉、過硼酸鈉和PVP-H2O2絡合物(以下稱「PVP-H2O2」)。PVP-H2O2兩者線性和交聯的絡合物是本領域已知的並公開於US 3,376,110和US 3,480,557並且用於治療普通痤瘡的組合物(US 5,122,370)。PVP-H2O2絡合物公開於US 5,122,370。PVP-H2O2在無水環境中是穩定的。通過暴露於含水環境，如在口腔中，增白劑離解成單個物質(PVP聚合物和H2O2)。PVP-H2O2絡合物通常由約80wt％聚乙烯基吡咯烷酮和20wt％H2O2組成。
無水增白劑在本發明的液體增白組合物中存在的濃度為約1-約50wt％並優選為約10-約25wt％。
表面活性劑與過氧化物化合物相容的非離子表面活性劑用作增溶劑、分散劑、乳化劑和潤溼劑並對增溶如果包括在液體增白組合物中的香料特別有效。特別有用的非離子表面活性劑是山梨醇與C10-C18脂肪酸的水溶性聚氧乙烯單酯，以Tween商標銷售。Tween表面活性劑是山梨醇(和山梨醇酸酐)的C10-C18脂肪酸酯的混合物，主要由單酯組成，與約10-30，優選約20摩爾環氧乙烷縮合。脂肪酸(脂族氫羰基單羧酸)可以是飽和或不飽和的，如月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸。聚山梨酸酯20(如Tween20)是特別優選的並通常稱為聚氧乙烯(20)脫水山梨醇單月桂酸酯。非離子表面活性劑構成液體組合物的約0-50wt％且優選0.5-40wt％。
香料本發明的非水液體增白組合物也可包含增香劑。用於本發明實踐的增香劑包括精油以及各種增香醛、酯、醇和相似材料。精油的例子包括綠薄荷、薄荷、冬綠、黃樟、丁香、洋蘇草、桉樹、馬鬱蘭、肉桂、檸檬、酸橙、葡萄柚和橙子的油。同樣有用的是化學品如薄荷醇、香芹酮和茴香烯。在這些物質中，最通常採用的是綠薄荷、薄荷和冬綠的油。將增香劑以約0.1-約2wt％和優選約0.1-約0.5wt％的濃度引入本發明的增白液體組合物。
增甜材料也用作增香材料的補充物。合適的增甜劑是水溶性的並包括糖精鈉、環己氨基磺酸鈉、木糖醇、紫蘇糖、D-色氨酸、阿司帕坦、二氫查耳酮等，濃度為約0.01-約1wt％。優選是糖精鈉。
本發明的非水液體增白組合物以包含增白劑的可流動粘性液體懸浮液的形式製備並按原樣施加到用戶的牙齒上，如通過用軟敷料器刷塗抹。用戶施加後在牙齒上留下一層厚液體懸浮液層。與唾液的接觸引起H2O2對所施加的牙齒部位從無水增白化合物的緩慢釋放，提供牙齒部位的長期增白處理。
含過氧化物的液體懸浮液層不包含對其賦予不可接受味道或質地的成分，該成分使得它令用戶不愉快並強烈地粘附到牙齒牙釉質上。懸浮液是足夠粘性和粘著的以在牙齒上保留一定時間，例如約5-約30分鐘以引起增白效果和抵抗通常由唇和舌頭施加的力。儘管施加的液體增白組合物層就位，但用戶要避免咀嚼。增白組合物可以如和當需要時按意願由標準口腔衛生方法如刷牙或通過用醇類漱口液衝洗除去。在就位的同時包衣層脫除劑在低且相對恆定的速率下並採用足以有效進行汙點從牙齒脫除的濃度下包含在其中。
過氧化物活化劑過氧化物分解活化劑如碳酸氫鈉、碳酸鈉、葡萄糖酸錳可以引入本發明的液體增白凝膠組合物。由於無水組合物，所以當在貯存的非水液體組合物中存在時，活化劑對氧化物增白劑是相對非活性的。當施加到牙齒的液體增白組合物與口腔中的唾液接觸時，活化劑的作用是與過氧化物反應以釋放氧。過氧化物活化劑在本發明的非水液體組合物中存在的濃度為約0-約10wt％並優選約1-約5wt％。
可以引入本發明的液體增白組合物的其它成分包括通常用於口腔護理配製劑的任何材料。這些物質包括抗菌劑，如玉潔純、氯己定，銅-、鋅-和亞錫鹽如檸檬酸鋅、硫酸鋅、甘氨酸鋅、檸檬酸鈉鋅和焦磷酸亞錫，血根鹼提取物，滅滴靈，季銨化合物如氯化十六烷基吡啶；雙胍，如葡萄糖酸洗必太、海克替啶、奧替尼啶、阿來西定；和滷代雙酚化合物，如2，2′-亞甲基雙-(4-氯-6-溴苯酚)；抗炎劑，如布洛芬、氟比咯芬、阿司匹林、吲哚美辛等；防齲劑，如鈉-、鈣-、鎂-和亞錫氟化物、胺氟化物、單氟磷酸二鈉和三偏磷酸鈉；牙斑緩衝劑，如脲、乳酸鈣、甘油磷酸鈣和聚丙烯酸鍶；維生素如維生素C；植物提取物；脫敏劑，如檸檬酸鉀、氯化鉀、酒石酸鉀、碳酸氫鉀、草酸鉀、硝酸鉀和鍶鹽；有效抗牙齒牙垢的試劑，如包括單、二、三和四鹼金屬的焦磷酸鹽和焦磷酸銨及三聚磷酸鹽；生物分子，如桿菌素、抗體、酶如番木瓜酶、葡萄糖澱粉酶；遮光劑、顏料、著色劑和具有防齲效力的氟化物離子供給鹽如氟化鈉、氟化鉀、氟化錫如氟化亞錫。
組合物製備通過在合適的容器如帶有混合器的不鏽鋼罐中加入和混合組合物的成分製備本發明的非水液體增白組合物。在液體增白組合物的製備中，將成分採用如下順序有利地加入混合器中親水性聚合物、無水過氧化物化合物增白劑、粘合增強劑、過氧化物活化劑和任何所需的增香劑或增甜劑。然後混合成分以形成均勻的分散體/溶液。
本發明由如下實施例舉例說明，但不由此受限制。
實施例I使用下表I中列出的成分製備一系列液體增白塗抹組合物。
*Pluraflo L-1220**Aerosil 200***聚山梨酸酯60穩定性通過在密封塑料瓶中包裝組合物並將瓶子暴露於120°F測定表I的非水液體增白組合物的貯存穩定性。使用碘定量滴定法測定在對120°F的溫度暴露4周之後從液體增白組合物回收的過氧化氫百分比。過氧化物回收結果顯示非水液體增白組合物即使在120°F的高溫下貯存4周之後也是有效的增白組合物。
使用設計以容納總計八個牛牙釉質塊(四個在每個池中)的一對流動池測定液體組合物的增白效果。牛牙釉質塊使用已建立的染色程序剛剛染色獲得(印第安納大學，印第安納波利斯，IN)。在使用比色計(Minolta CR-321)根據初始L*、a*和b*數值(CIELAB)的試驗之前，初始L*、a*和b*數值儘可能接近地匹配。這些初始數值典型地是L*＝25.00，a*＝3.00，和b*＝5.00到L*＝35.00，a*＝5.00，和b*＝7.00。L、a、b值在略微不同的位置在牛牙釉質塊的表面上測量四次。
為模擬人嘴的唾液，製備保持在37℃的人造唾液緩衝液，它包含通常存在於唾液中的在人唾液中發現的典型含量的鹽。
將牛牙釉質塊放入流動池並使用刷子均勻施加液體組合物，使用容器的重量差確定施加的產品數量。以0.6ml/min流過牙齒30min。平均初始和最終比色計讀數用於根據ΔE＝((Lf-Li)2+(bf-bi)2+(af-ai)2)1/2計算ΔE。報導的最終ΔE是在拋棄極端值之後使用Student測驗(95％置信水平)的所有觀察值的平均值。結果記錄於下表II中。出於比較的目的，重複實施例I的增白效果測試過程，區別在於還評價了包含6.75wt％過氧化氫的記作組合物X的市售塗抹式含水牙齒增白組合物的增白效果。這些評價測試的結果記錄於下表II中。
表II中記錄的結果顯示本發明組合物(組合物A-G)的增白效果(ΔE)比對比市售液體牙齒增白組合物X和Y顯著更有效。
實施例II將記作「組合物I-O」的一系列無水液體增白凝膠組合物採用PVP-H2O2或過碳酸鈉製備或將兩種無水過氧化物化合物的組合物引入非水液體載體，其中聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)或煅燒的二氧化矽是流變改進劑。這些組合物的成分列於下表III中。
組合物I-M的製備將聚乙二醇(PEG)採用輕微攪拌加入PVPH2O2以形成淤漿。然後將混合物採用連續攪拌加熱到約70℃直到PVPH2O2完全溶於PEG混合物。然後將PVP/VA聚合物加入PEG載體，隨後加入煅燒的二氧化矽。均化混合物直到形成均勻混合物(約10分鐘)。將固體活化劑(NaHCO3)在最後階段加入混合物，並均勻攪拌，分散活性劑。
組合物N-O的製備採用攪拌將PVP/VA聚合物溶於PEG載體。加入煅燒的二氧化矽，隨後混合直到混合物變得視覺上均勻。然後將過碳酸鈉加入混合物並攪拌以製備均勻組合物。
使用牛牙齒按照實施例I的過程測定液體增白凝膠配製劑I和J的增白效果。
權利要求
1.一種適於在口腔中施加到牙齒表面的穩定非水液體牙齒增白組合物，其包括在口腔可接受無水親水性聚合物和粘合增強劑中分散的無水過氧化物化合物，該組合物當局部施加到牙齒表面時形成包含過氧化物化合物的粘著層，其中所述過氧化物化合物隨後從層釋放以進行牙齒增白。
2.權利要求1的組合物，其中無水過氧化物化合物是過碳酸鈉。
3.權利要求2的組合物，其中過碳酸鈉在組合物中存在的數量為約1-約50wt％。
4.權利要求1的組合物，其中無水過氧化物化合物是PVP/H2O2。
5.權利要求4的組合物，其中PVP/H2O2在組合物中存在的濃度為約4wt％-約50wt％。
6.權利要求1的組合物，其中無水親水性聚合物是液體聚合物。
7.權利要求1的組合物，其中無水親水性液體聚合物是聚乙二醇。
8.權利要求6的組合物，其中無水親水性聚合物是液體聚環氧乙烷/聚環氧丙烷嵌段共聚物。
9.權利要求6的組合物，其中無水液體親水性聚合物在組合物中存在的數量為約5-約85wt％。
10.權利要求1的組合物，其中粘合增強劑是煅燒的二氧化矽。
11.權利要求1的組合物，其中粘合增強劑是聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物。
12.權利要求1的組合物，其中粘合增強劑是醋酸乙烯酯共聚物。
13.權利要求1的組合物，其中粘合增強劑在組合物中存在的數量為約0.1-約4wt％。
14.權利要求1的組合物，進一步包括過氧化物活化劑。
15.權利要求14的組合物，其中過氧化物活化劑是NaHCO3。
16.權利要求14的組合物，其中過氧化物活化劑是Na2HCO3。
17.權利要求14的組合物，其中過氧化物活化劑是葡萄糖酸錳。
18.權利要求14的組合物，其中過氧化物活化劑在組合物中存在的濃度為約0-約10wt％。
19.一種增白牙齒表面的方法，包括a)製備權利要求1的非水液體牙齒增白組合物；b)使組合物與要增白的牙齒表面接觸；c)保持組合物與牙齒表面每天接觸多個分鐘；和d)重複b和c多天以進行牙齒表面的增白。
全文摘要
由在無水親水性聚合物和粘合增強劑的口腔可接受混合物中分散的無水過氧化物化合物組成的穩定非水液體牙齒增白組合物，該組合物當局部施加到牙齒表面上時形成包含過氧化物化合物的粘著層，該過氧化物化合物其後從層釋放以進行牙齒增白。
文檔編號A61K8/84GK1835728SQ200480023393
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月13日 優先權日2003年8月15日
發明者費林, S·K·喬普拉, P·曼達迪, N·帕特爾, R·沙斯特裡, Y·-R·K·米拉卡, M·普倫西普 申請人:高露潔-棕欖公司