表面活性劑混合物的應用的製作方法

2023-06-13 05:30:06

專利名稱：表面活性劑混合物的應用的製作方法
所屬領域本發明屬於口腔和牙齒衛生領域，並且涉及含有陰離子和/或非離子表面活性劑以及選定葡聚糖的製劑用於製備口腔衛生和牙用衛生產品的用途，還涉及含有限定組成的牙膏。
現有技術本領域普通技術人員將術語「口腔衛生和牙用衛生產品」理解為液體製劑，如用於口腔和咽喉消毒的漱口劑，其次其被認為是牙膏，或在近來也被認為可以是凝膠形式的牙用清潔劑。根據用戶的要求，這類製劑不應導致刺激，其尤其是與黏膜相容的，從而降低對口腔和咽喉部位的損傷。對於這類牙用組合物劑型，對其還有其他要求，即這類製劑必須具有強發泡性，無味和活性清潔性能。
與此相關的文獻例如有德國專利申請DE-A1 4406748(Henkel)，其中公開了口腔衛生和牙用衛生產品，其中的表面活性劑組分主要由硫酸單甘酯類陰離子表面活性劑和烷基糖苷類非離子表面活性劑構成。但現有技術已知這類製劑的缺點是其與口腔黏膜的相容性、泡沫穩定性和清潔功效均不盡人意。此外，一個特殊問題是如何將磨料分散於牙膏中、特別是牙用凝膠中而使製劑不會在升溫貯存條件下發生聚結或分離現象。
相關的文獻有國際專利申請WO96/34608(Colgate)中公開了採用β-1，3-葡聚糖防止口腔乾燥的用途。US 3931398(Colgate)中在口腔部位經皮下給藥施用葡聚糖用於抑制齲齒。在德國專利申請DE-A1 3621303(EMC)中提出了採用基於β-1，3-葡聚糖的凝膠，其例如由植物肥大病菌屬製成，並且可用於牙膏中。US 4340673(Merck)中描述了可用於抑制牙斑的特定的葡聚糖，其分子量大於500000。
因此，本發明的主題在於通過提供特定的口腔和牙用護理產品特別是牙膏來減輕現有技術中的上述缺點，其同時具有以下特徵與口腔黏膜具有最佳相容性、具有泡沫穩定性和清潔功效、具有免疫促進和抗微生物特性，並且磨料體分布穩定。
發明描述本發明的目的是將含有以下成分的表面活性劑混合物用於製備口腔衛生和牙用衛生產品特別是牙膏的用途(a)陰離子和/或非離子表面活性劑，以及(b)水溶性β-(1，3)-葡聚糖，其中基本不含β-(1，6)鍵。
意外地發現在含有普通陰離子和/或非離子表面活性劑的口腔或牙用護理製劑中僅加入少量不含不利的(1，6)鍵的水溶性β-(1，3)葡聚糖，不僅能改善其與口腔黏膜的相容性，而且有助於去除牙斑，穩定泡沫，並且尤其可令磨料成分在貯存時均勻、穩定分布。本發明包括發現該製劑還具有抗微生物作用和促進免疫系統的作用。本發明的有關術語「製劑」並不僅指牙膏和牙用凝膠，還包括水醇基的漱口劑和口香糖。
陰離子和/或非離子表面活性劑陰離子表面活性劑的典型實例是皂類、烷基苯磺酸鹽、鏈烷磺酸鹽、烯烴磺酸鹽、烷基醚磺酸鹽、甘油醚磺酸鹽、α-甲酯磺酸鹽、磺基脂肪酸、烷基硫酸鹽、脂肪醇醚硫酸鹽、甘油醚硫酸鹽、混和羥基醚硫酸鹽、單甘酯(醚)硫酸鹽、脂肪醯胺(醚)硫酸鹽、單-和二烷基磺基琥珀酸鹽、單-和二烷基磺基琥珀醯胺酸鹽、硫代三甘酯、醯胺皂、醚羧酸及其鹽、脂肪酸羥乙磺酸鹽、脂肪酸肌氨酸鹽、脂肪酸牛磺酸鹽，N-醯基胺基酸例如醯基乳酸鹽、醯基酒石酸鹽、醯基穀氨酸鹽以及醯基門冬氨酸鹽、烷基低聚葡糖酐硫酸鹽、蛋白脂肪酸縮聚物(特別是基於小麥的植物產品)和烷基(醚)磷酸鹽。如果陰離子表面活性劑含有聚二醇醚鏈，則這類成分具有常規的但優選較窄的同系物分布。非離子表面活性劑的典型實例有脂肪醇聚二醇醚、烷基酚聚二醇醚、脂肪酸聚二醇酯、脂肪酸醯胺聚乙二醇醚、脂肪氨基聚二醇醚、烷氧基甘油三酯、混和醚、單獨混和的甲縮醛、可部分氧化的烷(烯)基低聚糖苷、單獨的glucoronic酸衍生物、脂肪酸-N-烷基葡糖醯胺、蛋白質水解產物(特別是基於小麥的植物產品)、多元醇脂肪酸酯，糖酯，脫水山梨醇酯，聚山梨醇酯和氧化胺。條件是非離子表面活性劑含聚二醇醚鏈，其可以具有常規的但優選較窄的同系物分布。基於應用技術原因，特別是與口腔黏膜的相容性和發泡性能，優選採用烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、單甘酯(醚)硫酸鹽、烯烴磺酸鹽和烷基和/或烯基低聚糖苷及其混合物，並且優選其可應用含水糊劑中，但其也可通過例如速幹(Flash-Dryer)或SKET方法製得不含水的粉末或顆粒。
烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽適用作組分(a)的烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽是已知的陰離子表面活性劑，其工業化生產可由伯醇優選脂肪醇或含氧醇或其氧化乙烯加成產品經硫酸化製成，然後用鹼進行中和得到的硫酸半酯。優選其具有如下式(I)所示R1O(CH2CH2O)nSO3X其中R1為含6-22個碳原子的直鏈或支鏈烷基部分，n為0或1-10的數，並且X是鹼金屬或鹼土金屬、銨、烷基銨、烷醇銨或葡糖銨。典型實例是以下醇的硫酸化產品己醇、辛醇、2-乙基己醇、癸醇、月桂醇、異十三烷醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、棕櫚醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、反油醇、二十烷醇、亞油醇、亞麻醇、十八碳三烯醇、花生醇、二十碳烯醇、二十二烷醇、二十四碳烯醇和十三碳二醇及其混合物，這些醇例如是由油脂或經Roelen氧代合成的醛經技術量的甲酯的高壓氫化製得，並且作為單體鏈段經不飽和脂肪醇二聚反應，其為鈉鹽形式。其他實例是上述醇類上1-10mol氧化乙烯加成產品的硫酸化產品，其也為鈉鹽形式。特別優選採用月桂基硫酸鈉。
單甘酯(醚)硫酸鹽適用作組分(a)的單甘酯硫酸鹽和單甘酯醚硫酸鹽也是已知的陰離子表面活性劑，其可採用常規的有機化學製備方法製成。其製備一般採用三甘酯，其適於經乙氧基化，然後經酯基轉移化形成單甘酯，然後經硫酸化和中和。也可將偏甘油酯與適用的硫酸化試劑反應，優選採用氣態三氧化硫或氯磺酸[參見EP-B1 0561825，EP-B1 0561999(Henkel)]。適用於本發明的單甘酯(醚)硫酸鹽優選如式(II)所示 其中R2CO為含6-22個碳原子的直鏈或支鏈醯基部分，x，y和z的總數為0，或為1-30，優選2-10，並且Y代表鹼金屬或鹼土金屬。適用於本發明的單甘酯(醚)硫酸鹽的典型實例是月桂酸單甘酯、椰油脂肪酸單甘酯、棕櫚酸單甘酯、硬脂酸單甘酯、油酸單甘酯和牛油脂肪酸單甘酯及其氧化乙烯加成產物與三氧化硫或氯磺酸的反應產物，其為鈉鹽形式。優選採用的式(II)的單甘酯硫酸鹽中，R2CO為含8-18個碳原子的醯基部分。
烷基和/或烯基低聚糖酐也可用作成分(a)的烷基和烯基低聚糖苷是已知的非離子表面活性劑，如式(III)所示R3O-[G]p(III)其中R3是含4-22個碳原子的烷基和/或烯基，G為含5-6個碳原子的糖基，並且p為1-10的數。其可採用常規的有機化學製備方法進行製備。雖然有大量文獻，這裡只引用Biermannd人在《Starch/Starke》45，281(1993)中、B.Salka在《化妝品和盥洗用品》108，89(1993)中、和J.Kahre等人在SOFW-雜誌第8期，598(1995)中的文章作為概述。烷基和/或烯基低聚糖苷通過可由含5或6個碳原子的醛糖或酮糖優選葡萄糖製成。優選的烷基和/或烯基低聚糖苷是烷基和/或烯基低聚葡糖苷。式(III)中的參數p表示低聚化度(DP)，其為單糖苷和低聚糖苷的分布，並且代表1-10的數。其中給定化合物中的p通常是整數，並且首先p＝1-6，特定烷基低聚糖苷的p值是分析確定的計算值，通常是分數。優選採用的烷基和/或烯基低聚糖苷的平均低聚度為1.1-3.0。基於應用技術的觀點，優選的烷基和/或烯基低聚糖苷的低聚度低於1.7，特別是1.2-1.4。R3部分的烷基和烯基可分別來自含4-11、優選8-10個碳原子的伯醇。典型實例有丁醇、己醇、辛醇、癸醇、十一醇，及其混合物，例如由技術量的脂肪酸甲酯經氫化製得，或由Roeten氧代合成的醛經氫化製成。優選的烷基低聚葡糖酐的鏈長為C8-C10烷基(DP＝1-3)，其經C8-C18椰油脂肪醇經蒸餾分離收集到的，其中可能混和有6％(重量)以下C12醇，以及基於C9/11氧代醇(DP＝1-3)的烷基低聚糖苷。R3部分的烷基和烯基中還可由含12-22個、優選12-14個碳原子的伯醇製得。典型的實例是月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、棕櫚油醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、反油醇、巖芹醇、花生醇、鱈油醇、二十二烷醇、瓢兒菜醇、十三碳二醇以及它們的混合物，其可由上述方法得到。優選基於DP為1-3的硬化C12/14椰油醇烷基低聚葡糖酐。
水溶性β-(1.3)葡聚糖術語葡聚糖是指基於葡萄糖的同多糖。根據立體連結的不同存在β-(1，3)、β-(1，4)和β-(1，6)葡聚糖的區別。β-(1，3)葡聚糖一般具有螺旋結構，而含(1，4)鍵的葡聚糖一般具有直鏈結構。本發明的β-葡聚糖具有(1，3)結構，即其基本不含不利的(1，6)鍵。優選適用的該β-(1，3)葡聚糖的側鏈僅位於(1，3)鍵上。該成分具體含有基於酵母屬真菌特別是釀酒酵母製得的葡聚糖。這類葡聚糖可根據已知方法以技術量應用。國際專利申請WO95/30022(Biotec-Mackzymal)中例如描述了一種用於生產該物質的方法，其中將含β-(1，3)和β-(1，6)鍵的葡聚糖均與β-(1，6)葡聚糖酶按所述方式接觸，則幾乎所有β-(1，6)鍵均斷開了。優選適用於製備這類葡聚糖的是基於木黴harzianum的葡聚糖酶。對於含這類成分的葡聚糖的製備和應用可參見以上引用的公開文獻。混合物中表面活性劑與葡聚糖的重量比優選為100∶1-10∶1，優選為90∶1-50∶1。
殼聚糖和殼聚糖衍生物在本發明優選實施方案中，表面活性劑和葡聚糖可與殼聚糖和/或殼聚糖衍生物共用。殼聚糖是生物聚合物，並且屬於水膠體類。出於化學的觀點，其是具有不同分子量的部分脫乙醯化殼多糖，並且具有以下想像的單體結構 與多數在生物pH值範圍內帶負電荷的水膠體相反，殼聚糖在這類條件下是陽離子生物聚合物。帶正電荷的殼聚糖會與帶相反電荷的表面反應，並且其可用於美發和人體皮膚護理用製劑中以及藥用製劑中(參見Ullmann著《工業化學百科全書》第5版，A6卷，Weinheim，Verlag Chemie，1986，231-332頁)。這些文章的概述還例如公開在B.Gesslein等人在HAPPI27，57(1990)、O.Skaugrud在《藥物和化妝品工業》148，24(1991)和Onsoyen等人在《Seifen-Ole-Fette-Wachse》117，633(1991)中的文章中。殼多糖可用作生產殼聚糖的原料，優選甲殼動物的殼體部分，其可作為廉價原料而大量應用。因此對於殼聚糖，可採用第一種方法由Hackmann等人提出，一般首先通過加入鹼使其去質子化，加入無機酸去礦化，並且最後加入強鹼脫乙醯化，分子量會在較寬範圍內分布。相應的方法例如可見於《Makromol.Chem.》177，3589(1976)或法國專利申請FR-A-12701266。優選採用的這類成分見於德國專利申請DE-A1 4442987和DE-A1 19537001(Henkel)，並且其平均分子量為10000-2500000，優選是800000-1200000道爾頓，Brookfield(1％(重量)乙醇酸)粘度低於5000mPas，脫乙醯化度為80-88％，並且灰分含量低於0.3％(重量)。除作為本發明典型的陽離子生物聚合物的殼聚糖之外，還可分別述及陰離子、非離子衍生的殼聚糖，例如羧基化、琥珀酸化或烷氧基化產品，其例如可見於德國專利DE-C2 3713099(L′Oreal)，以及德國專利申請DE-A119604180(Henkel)。這些成分的特徵在於與其他表面活性劑具有相容性。
輔劑和添加劑成分該製劑可通過採用本發明的表面活性混合物製得，該混合物可以是磨料和拋光劑，包括白堊、磷酸氫二鈉、不溶性偏磷酸鈉、矽酸鋁、層狀二氧化矽、水合白雲母、焦磷酸鈣、細化合成樹脂、矽酸、氧化鋁、鹼式氧化鋁、滑石、沸石、矽酸鋁鎂(Veegum)、硫酸鈣、碳酸鎂和/或氧化鎂。還可採用其他輔料和最終加香組分添加劑，例如椒樣薄荷油、crisped薄荷油、茴香油、八角茴香油、蒿子油、桉樹油、茴香、肉桂油、康乃馨油、香葉油、洋蘇草油、甜辣椒油、百裡香油、墨角倫油、羅勒油、柑橘油、冬青油，或一種或多種由這些油分離或合成得到成分，如薄荷醇、香芹酮、茴香腦、桉樹腦、丁子香酚、肉桂醛、cargophyllen、香葉醇、香茅醇、芫荽醇、洋蘇草酮、麝香草酚、萜品(terpinan)、雙縮松油醇、甲基對烯丙基苯酚、水楊酸甲酯。其他適用的芳香劑例如是乙酸甲酯、香蘭素、紫羅蘭酮、乙酸芳樟酯、玫瑰醇和薄荷酮。適用的甜味劑有天然糖如蔗糖、麥芽糖、乳糖和果糖，或是合成甜味劑例如糖精鈉鹽、環磺酸鈉或天冬甜素。其他特別適用於牙膏的輔劑和添加劑是滋潤劑，例如山梨醇或甘油，以及可令製劑具有稠度的成分，去臭劑，用於口腔和牙齒疾病的活性成分，水溶性含氟混合物如氟化鈉或單氟磷酸鈉。輔劑和添加劑的用量並非關鍵，並且視磨料的類型而定。其常規用量佔製劑的5-98％(重量)，優選80-90％(重量)。構成本發明其他目的的典型牙膏常具有以下組成(a)1-10％(重量)、以下2-8％(重量)的陰離子和/或非離子表面活性劑，
(b)0.1-2％(重量)、優選0.5-1％(重量)水溶性β-(1，3)-葡聚糖，其中基本不含β-(1，6)鍵，(c)0-2％(重量)、優選0.1-1％(重量)的殼聚糖或殼聚糖衍生物，(d)1-25％(重量)、優選10-20％(重量)磨料和拋光劑，(e)0-65％(重量)、優選10-30％(重量)滋潤劑，(f)0-3％(重量)、優選1-2％(重量)芳香劑，以及(g)0-5％(重量)、優選1-3％(重量)的其他輔劑，條件是水的用量加至100％(重量)。
實施例將表面活性劑混合物用於標準牙膏製劑中。採用摩擦發泡方法(Reibschaummethode)，在EHMEDA摩擦發泡裝置測定發泡性[Fette，Seifen，Anstrichmitt.66，955(1964)]。為此將20g牙膏分散於180g水中，在泡沫發生桶裡加熱至45℃。採用垂直旋轉的聚醯胺纖維刷以2600轉/分鐘的轉速經60秒摩擦發泡，刷頭位於圓筒形金屬絲網格上。在表1中分別列出了0.5分鐘後、5分鐘後和泡沫形成後5分鐘時的泡沫體積，以及泡沫分離所需的排水量。在40℃下貯存4周後對穩定性進行主觀評估；其中(+)表示磨料穩定均勻分布；(-)表示聚結，並且(—)表示沉澱。5名單獨被測者刷牙後，根據以下標準對其進行評估(++)＝芳香主調，無回味；(+)＝輕度回味；(-)＝強烈回味。表1中的實施例1-4為本發明製劑，實施例V1-V3用於對照。
表1牙膏評估(用量以重量百分比計)組成/特性 1234V1 V2 V3月桂基硫酸鈉 2.0 -2.0 -2.0 -2.0甘油基椰油酸酯硫酸鈉 -2.0 -2.0 -2.0 -椰油基糖苷--0.5 1.0 ---β葡糖苷* 0.1 0.1 0.1 0.1 ---殼聚糖** --0.1 0.1 --0.1矽膠 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0 22.0羧甲基纖維素鈉1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2糖精鈉鹽 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1苯甲酸鈉 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1氟化鈉0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2山梨醇(70％(重量))15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0甘油(86％(重量)) 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0香料 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0水加至100摩擦泡沫[ml]-0.5分鐘後780 810 820 830 740 760 780-5分鐘後 600 610 610 640 530 530 520-排水量 60 55 55 60 70 65 75穩定性++++---口味評估 +++++ -++*)HighcareenCS，**)HydagenCMF(均購自Henkel KGaA，Dusseldorf/FRG)
權利要求
1.含以下成分的表面活性劑混合物用於製備口腔衛生和牙用衛生產品特別是牙膏的用途(a)陰離子和/或非離子表面活性劑，以及(b)水溶性β-(1，3)-葡聚糖，其中基本不含β-(1，6)鍵。
2.權利要求1的用途，其特徵在於組分(a)所用的陰離子表面活性劑選自烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、單甘酯(醚)硫酸鹽以及烯烴磺酸鹽。
3.權利要求1和/或2的用途，其特徵在於組分(a)採用烷基和/或烯基低聚糖苷類非離子表面活性劑。
4.權利要求1-3中任一權利要求的用途，其特徵在於所用的是組分(b)的水溶性β-(1，3)葡聚糖是由酵母屬酵母菌得到的。
5.權利要求4的用途，其特徵在於所用的葡聚糖是將含β-(1，3)和β-(1，6)鍵的葡聚糖均與β-(1，6)葡聚糖酶接觸使幾乎所有β-(1，6)鍵均斷開而得到的。
6.權利要5的用途，其特徵在於所用的葡聚糖先經基於木黴harzianum的葡聚糖酶處理。
7.權利要求1-6中任一權利要求的用途，其特徵在於表面活性劑和葡聚糖的重量比為100∶1-10∶1。
8.權利要求1-7中至少一個權利要求的用途，其特徵在於其中還含有組分(c)殼聚糖和/或殼聚糖衍生物。
9.權利要求1-8中至少一個權利要求的用途，其特徵在於其用於製備牙膏、牙用凝膠、漱口劑或口香糖。
10.牙膏，其中含有(a)1-10％(重量)的陰離子和/或非離子表面活性劑，(b)0.1-2％(重量)水溶性β-(1，3)-葡聚糖，其中基本不含β-(1，6)鍵，(c)0-2％(重量)殼聚糖或殼聚糖衍生物，(d)1-25％(重量)磨料和拋光劑，(e)0-65％(重量)滋潤劑，(f)0-3％(重量)芳香劑，以及(g)0-5％(重量)其他輔劑，條件是水的用量加至100％(重量)。
全文摘要
本發明涉及表面活性劑混合物用於製備口腔衛生和牙用衛生產品特別是牙膏的用途:(a)陰離子和/或非離子表面活性劑,以及(b)水溶性β－(1,3)－葡聚糖,其中基本不含β－(1,6)鍵。該製劑的特徵在於口腔黏膜對於該製劑具有很高的耐受性,並具有特殊的發泡性,並且其中磨料可穩定分布。
文檔編號A61K8/46GK1346259SQ00804961
公開日2002年4月24日 申請日期2000年3月3日 優先權日1999年3月12日
發明者U·格裡斯巴克, R·瓦克特, B·法布裡, R·E·恩格斯塔德 申請人:生物技術公司