包括穩定的包括聚磷酸鹽和離子活性成分的低含水量相的潔齒劑組合物的製作方法

2023-07-19 15:31:31

專利名稱：包括穩定的包括聚磷酸鹽和離子活性成分的低含水量相的潔齒劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及潔齒劑組合物，所述潔齒劑組合物包括低含水量相，所述相包括聚磷酸鹽和包括氟化物和/或金屬離子，如亞錫、鋅和銅離子的離子活性成分。
背景技術：
本發明的組合物是包括可提供有效量的聚磷酸鹽和離子活性物質相的潔齒劑，所述活性物質如氟離子和/或金屬離子如亞錫、鋅和銅離子，這樣的相具有低含量的水，組分在其中是穩定的，也包括粘合劑體系，所述體系在低水量的、非極性溼潤劑體系中提供足夠的膠凝作用。
儘管這樣的活性物質以前已被用於潔齒劑以促進口腔健康，但由於一些原因，已經證實在穩定的單一相中同時提供這些活性物質具有挑戰性。已知某些作為有效抗牙垢劑的聚磷酸鹽在高含水體系中不穩定，並且也已知除了改變組合物的pH之外，它還在口腔組合物中與離子氟化物於環境溫度下反應產生一氟磷酸鹽離子。這一反應減弱了口腔組合物的功效以及其為口腔表面提供穩定的離子氟化物和聚磷酸鹽的能力。
金屬離子，如亞錫、銅和鋅離子已知為有效的抗微生物劑。這些金屬離子提供抗齒齦炎和抗牙斑的有益效果，也可改善氣息並降低敏感度。然而，包含金屬離子的潔齒劑也已知是收斂劑。亞錫和銅也已知可導致在牙齒表面的變色。
提供包含有效量和有效形式的這些活性物質的潔齒劑組合物的先前嘗試已提供了雙隔室包裝的潔齒劑，其中反應成分在刷牙之前保持物理分離。(參見如WO98/22079，「Dentifrice Compositions ContainingPolyphosphate and F1uoride」(包含聚磷酸鹽和氟化物的潔齒劑組合物))。然而，這樣的雙隔室包裝典型地被認為比許多年來用於包含和分配潔齒劑的常規層壓管更昂貴。在每個消費者使用過程中，它們在便於消費者使用和均勻分配大約等量的每種組合物方面也是有問題的。所以，仍然希望提供能包裝在常規層壓擠壓管中的單一相組合物。
提供這種有效潔齒劑組合物的其它嘗試已降低了存在於組合物中的水量。降低水量理論上將降低或消除與氟化物、聚磷酸鹽和其它離子活性物質相關的穩定性問題。然而，降低含水量，和可任選地用溼潤劑替代一些或所有去除的水，造成了獲得可接受的組合物流變學和增稠特性的問題。當水，其為高度極性的溶劑，被去除時，常規增稠劑如羧甲基纖維素(「CMC」)趨向於膠凝不充分。降低潔齒劑中的水含量的嘗試已包括了描述於如EP0 638 307 B1、美國專利4,647,451、和美國專利5,670,137中的潔齒劑。
卡拉膠，一種多糖和海藻的天然衍生物，已被作為低成本增稠劑如CMC的替代物用於潔齒劑組合物中。參見如美國專利6,187,293 B1，「Process For Making Toothpaste Using Low Levels of Carageenan」(使用低含量的卡拉膠製造牙膏的方法)和6,162,418，「Non-StringyToothpaste」(無纖維的牙膏)。然而，卡拉膠相對較高的成本和包含卡拉膠的牙膏的觸變特性被認為限制了卡拉膠在潔齒劑中的廣泛使用。
所以，仍然希望提供能在穩定的單一相中有效遞送對水不穩定的活性物質和/或互相可反應的活性物質的潔齒劑組合物。沒有任何現有技術能提供本發明的全部優點和有益效果。
發明概述本發明涉及潔齒劑組合物，所述組合物在單一相中包括(a)約0.1％至約30％的一種或多種平均鏈長為約4或更大的直鏈聚磷酸鹽；(b)離子活性成分，其選自由氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源、銅離子源、以及它們的混合物，其中離子活性成分以固體分散體存在於組合物中並在溶解時遞送有效量的離子活性物質；(c)粘合劑體系，所述體系包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性的纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中潔齒劑組合物的總含水量低於約10％。本發明還涉及通過提供這樣的粘合劑體系來穩定潔齒劑組合物的方法。對於本領域的技術人員而言，通過閱讀本說明書的公開內容，本發明的這些和其它特徵、方面和優點將變得顯而易見。
發明詳述雖然本說明書通過特別指出並清楚地要求保護本發明的權利要求作出結論，但應該相信通過閱讀下列優選的實施方案的說明可更好地理解本發明。
除非另外指明，本發明使用的所有百分比都是按潔齒劑組合物的重量計。除非另外指明，用於本發明的比例是總組合物的摩爾比。除非另外指明，所有的測量都是在25℃下進行。
本發明提及的所有出版物、專利申請和公布的專利均全文引入本文以供參考。任何參考文獻的引用並不是對其作為要求保護的本發明的現有技術的可獲得性的認可。
在本發明中，「包括」是指可加入不影響最終結果的其它步驟或其它組分。該術語包括術語「由……組成」和「基本上由……組成」。
在本發明中，「有效量」是指在技術人員的合理判斷之內，足以顯著引發積極有益效果，優選地口腔健康有益效果，但又足夠低從而可以避免嚴重副作用，即，提供合理的效險比的化合物或組合物的量。
本發明的潔齒劑組合物可以是以牙膏或潔齒劑的形式。除非另外指明，本發明中使用的術語「潔齒劑」是指糊劑或凝膠製劑。潔齒劑組合物可以是以任何期望的形式，如深度條帶的、表麵條帶的、多層的、凝膠包圍糊劑的或它們的任意組合。
潔齒劑組合物是一種產品，所述產品在通常的給藥過程中，並不是為了具體治療藥物的全身給藥而有意吞服，而是為了口服活性要在口腔內保留足夠的時間以接觸基本上所有的牙齒表面和/或口腔組織。
本發明中使用的術語「含水載體」是指用於本發明的組合物的任何安全有效的物質。這樣的物質包括增稠劑、溼潤劑、離子活性成分、緩衝劑、抗牙結石劑、磨料剖光材料、過氧化物源、鹼金屬碳酸氫鹽、表面活性劑、二氧化鈦、著色劑、風味劑體系、甜味劑、抗微生物劑、草本植物劑、脫敏劑、去斑劑、以及它們的混合物。
本組合物包括基本組分以及任選組分。在下列段落中描述本發明的組合物的基本和任選組分。
聚磷酸鹽源本發明包括聚磷酸鹽源。已知聚磷酸鹽可有助於延緩牙結石形成。然而，除了改變組合物的pH之外，也已知平均鏈長大於約4的聚磷酸鹽在口腔組合物中於環境溫度下也將與離子氟化物反應並產生一氟磷酸鹽離子。這一反應減弱了口腔組合物的功效以及為口腔表面提供穩定的離子氟化物和聚磷酸鹽的能力。也已知為了得到穩定的聚磷酸鹽，必須控制潔齒劑組合物的總含水量和pH以減少聚磷酸鹽的水解。
儘管可能存在一些環狀衍生物，通常認為磷酸鹽由主要以直鏈構型排列的兩個或多個磷酸鹽分子組成。儘管焦磷酸鹽是一種聚磷酸鹽，期望的聚磷酸鹽是具有大約四個或更多磷酸鹽分子的那些。在所有磷酸鹽中，期望的無機磷酸鹽包括四聚磷酸鹽和六聚磷酸鹽。比四聚磷酸鹽大的聚磷酸鹽通常以無定型的玻璃狀物質出現。在本發明中優選的是具有下式的直鏈「玻璃狀」聚磷酸鹽XO(XPO3)nX其中X是鈉或鉀，並且n平均為約6至約125，更優選為約11至約50。優選的是FMC Corporation製造的聚磷酸鹽，其在商業上稱為Sodaphos(n≈6)、Hexaphos(n≈13)和Glass H(n≈21)。這些聚磷酸鹽可以單獨使用或組合使用。
磷酸鹽來源更詳細地描述於Kirk Othmer的Encyclopedia ofChemical Technology，第四版，第18卷，Wiley-IntersciencePublishers(1996)。有效量的聚磷酸鹽來源將典型地為按總潔齒劑組合物的重量計約0.1％至約30％，優選約1％至約26％，更優選約4％至約20％，最優選約5％至約13％。
含水載體在製備本組合物時，向組合物中加入一種或多種含水載體是可取的。這樣的物質在本領域為人所熟知，並且可由本領域的技術人員基於要製備的組合物期望的物理和美學特性而容易地選擇。含水載體典型地包括按潔齒劑組合物的重量計約40％至約99％，優選約70％至約98％，更優選約90％至約95％。
總含水量製備商業適用的口腔組合物所使用的水優選地應該是低離子含量的水並且不含有機雜質。在潔齒劑組合物中，水通常佔本發明組合物重量的低於約10％，優選約0％至約6％。聚磷酸鹽和如氟化物和亞錫的活性物質不溶於本發明的組合物如此低含量的水中。然而，這些成分可溶於本組合物其它低極性溶劑中，形成非離子分子結構。在其中任一種情況下，活性物質在儲存期間在組合物中保持穩定。氟化物和亞錫離子如果存在，僅當在刷牙時與唾液和/或水接觸時從它們的鹽形式或非離子溶液形式中釋放出來。這樣，不需要例如通過使用雙隔室包裝將組合物中包含聚磷酸鹽的部分與組合物中包含離子活性物質的部分物理分離。此外，來自多種來源的氟離子可被有效地用於本組合物中；沒有對一氟磷酸鈉作為氟離子來源的優先選擇，所述一氟磷酸鈉與組合物中的聚磷酸鹽是最相容的，如以前描述於美國專利6,190,644「Dentifrice Compositions ContainingPolyphosphate and Sodium Monofluorophosphate」(包含聚磷酸鹽和一氟化磷酸鈉的潔齒劑組合物)中的那樣。
水的量包括加入的游離水和與其它材料如山梨醇、二氧化矽、表面活性劑溶液和/或有色溶液一起被引入的水。
粘合劑體系本發明的潔齒劑組合物摻入了包括增稠劑和至少一種溼潤劑的粘合劑體系，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物。該增稠劑佔組合物重量的約0.05％至約3％，優選約0.1％至1.5％。這些粘合劑體系為低含水量組合物提供期望的稠度和膠凝。先前已知，與水和溼潤劑一起提供期望的流變學的膠凝材料，當不存在水來活化它們的膠凝粘合特性時，通常提供不太令人滿意的流變學。據信這對於甘油溼潤劑尤其如此。粘合劑體系還可包括附加的無機增稠劑。
A.增稠劑適用於本發明的多糖包括卡拉膠、結冷膠、刺槐豆膠、黃原膠、以及它們的混合物。卡拉膠是衍生自海藻的多糖，並已知作為粘合劑或增稠劑用於牙膏中，參見，如美國專利6,187,293 B1和6,162,418。有幾類卡拉膠可以通過它們的海藻來源和/或通過它們的硫酸鹽化的程度和位置來加以區別。優選地用於本發明的是K卡拉膠、改性K卡拉膠、I卡拉膠、改性I卡拉膠、以及它們的混合物。λ卡拉膠據信也適用於本發明，但通常不優選。K為其主要成分的卡拉膠的膠凝溫度為約30攝氏度至約70攝氏度，更優選為約40攝氏度至約65攝氏度，最優選為約45攝氏度至約60攝氏度。I為主要成分的卡拉膠的膠凝溫度為約10攝氏度至約50攝氏度，更優選為約20攝氏度至約45攝氏度，最優選為25攝氏度至約40攝氏度。
適用於本發明的卡拉膠包括可商購自FMC Company的系列命名「Viscarin」的那些產品，包括但不限於Viscarin TP 329、Viscarin TP388和Viscarin TP 389。
粘合劑體系具有K卡拉膠作為主要增稠劑的組合物的含水量為約0％至約10％(重量百分比)，優選為約0.1％至約6％(重量百分比)，更優選為約0.3％至約5.5％。I卡拉膠為主要增稠劑的組合物的含水量為約0％至約15％(重量百分比)，優選為約0.1％至約10％(重量百分比)，更優選為約0.3％至約8％。
鹽對K和I卡拉膠的影響不同。對於K卡拉膠，鈉和鉀離子是優選的，因為它們不會顯著地影響低含水基質的粘度。但對於I卡拉膠，鈉和鉀都能顯著影響低含水量基質的粘度，所以這些成分在低含水量基質中的加入步驟應該是在I卡拉膠已充分膠凝起來之後。
結冷膠是適用於本發明的另一多糖。它是通過伊樂藻假單胞菌有氧發酵的多糖。當其存在的含量為約0.1％至約3％，優選地為約0.4％至約1.8％(重量百分比)時，它也可形成可接受的低含水量的基質。優選的膠凝溫度是高於40攝氏度。為了改善潔齒劑基質的觸變性和假塑性特性，結冷膠和卡拉膠的組合物是優選的。當結冷膠與卡拉膠在高於40攝氏度的溫度下接觸時，這些化學品將形成交聯結構。在這一階段，其它化學品，如水、二氧化矽和其它有機溶劑將被固定。膠凝的動力學速率可通過溫度來控制。
刺槐豆膠和黃原膠也是適合用於本發明的多糖。當組合物中水含量低於10％時，刺槐豆膠或黃原膠作為增稠劑可形成穩定的和可接受的潔齒劑基質，但據信它們不如卡拉膠有效。將刺槐豆膠和黃原膠混合據信與如果每種單獨加入相比可產生更高粘度的結構。調節pH和離子強度據信可輕微地影響體系的粘度。優選的膠凝溫度是約30攝氏度至約80攝氏度，更優選約40攝氏度至約70攝氏度，最優選約45攝氏度至約60攝氏度，膠凝15分鐘。
泊洛沙姆也適於在本發明的低含水基質中用作增稠劑。泊洛沙姆是人工合成的環氧乙烷和環氧丙烷的嵌段共聚物。它可以幾種類型獲得。在本發明中，泊洛沙姆407是優選的。它能部分地溶於水。當溫度高於65攝氏度時，它能溶解於甘油。泊洛沙姆407可得自例如美國新澤西州的BASF CORPORATION。
卡波姆也適合作為增稠劑用於低含水量基質中，尤其是在非水基質中。通常，組合物中的卡波姆含量為約0.1％至2％，更優選為約0.2％至約1.5％，最優選為約0.3％至1.2％。優選的膠凝溫度為約15攝氏度至約40攝氏度。在高含水量體系(如高於10％)中，卡波姆可溶解於酸性水溶液並在pH為約8.0時變得粘稠。但是在低含水量基質中，卡波姆的行為是不同的。當溼潤劑是甘油或PEG，並且當pH為約3.0時，它也能膠凝起來。離子的影響，尤其是來自亞錫離子的影響對於卡波姆也是顯著的。當基質包含亞錫時，首先將卡波姆加入溼潤劑並讓其展開是優選的方法。適用於本發明的卡波姆包括那些可商購自Goodrich Company的商品名為Carbopol的系列產品。Carbopol 956尤其適於本組合物的低含水量基質。卡拉膠和Carbopol 956的組合物是尤其優選的。
改性纖維素如羥乙基纖維素也是低含水量基質中良好的增稠劑，尤其是當與卡拉膠組合時。它能有助於卡拉膠抵抗酸、鹼、多鹽條件和生物降解作用的影響。由於水含量在本組合物中是有限的，帶有疏水鏈(C12-C20)的改性羥乙基纖維素是優選的，以增加這一增稠劑在其它低極性溶劑，如甘油、丙二醇和PEG中的溶解度和水合作用。
B.溼潤劑溼潤劑可用於防止牙膏組合物暴露於空氣中從而變硬，並且某些溼潤劑也可賦予牙膏組合物期望的甜味。適用於本發明的溼潤劑包括甘油、山梨醇、聚乙二醇、丙二醇、木糖醇和其它可食用的多元醇。優選的是甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、以及它們的混合物，尤其是它們的混合物。該溼潤劑通常佔組合物重量的約0.1％至70％，優選約1％至約60％，更優選約15％至55％。
溼潤劑對低含水量基質的粘度具有顯著的影響。例如，當使用多糖作為組合物中的增稠劑時，當甘油或聚乙二醇的含量增加時基質的粘度將增加。相反，當丙二醇在組合物中的含量增加時基質的粘度將減少。
C.無機增稠劑粘合劑體系還可包括附加的無機增稠劑，如膠態的矽酸鎂鋁或細分二氧化矽，以進一步改善結構。附加的無機增稠劑如果存在，可以按潔齒劑組合物的重量計約0.1％至約15％，更優選約0.1％至約5％的量使用。
離子活性成分本發明的潔齒劑組合物優選地包括有效量的離子活性成分，所述成分選自氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源、銅離子源、以及它們的混合物。
A.氟離子源本發明的氟離子源是能提供游離氟離子的可溶氟化物源。可溶的氟離子源包括氟化鈉、氟化亞錫、氟化銦、氟化鋅和一氟磷酸鈉。氟化鈉和氟化亞錫是優選的可溶性氟離子源。如上所述，以前的包括鏈長為約4或更長的聚磷酸鹽的潔齒劑的公開內容已指出一氟磷酸鈉是優選的氟離子源。這是因為當存在平均鏈長約為4或更大的聚磷酸鹽時，以及在包含相對較大量水的潔齒劑組合物中，已發現一氟磷酸鈉比其它氟離子源更穩定。Norris等人的公布於1960年7月26日的美國專利2,946,725和Widder等人的公布於1972年7月18日的美國專利3,678,154中公開了這樣的以及其它的氟離子源。
本組合物中的氟離子源在儲存期間和在消費者實際使用組合物刷牙之前，優選以固體分散體存在於組合物中。本組合物中水的含量太低而不允許氟化物源在儲存期間溶解於組合物中。這樣，在儲存期間，氟離子和聚磷酸鹽或二氧化矽之間沒有明顯的相互作用，這提供了在儲存期間穩定的組合物。當刷牙時組合物與唾液和/或與水接觸時，氟化物源將被分散，並且活性物質離子將被遞送到口腔。
本組合物可包含可溶性氟離子源，所述離子源能提供約50ppm至約3500ppm，優選約500ppm至約3000ppm的游離氟離子。為了遞送期望量的氟離子，總潔齒劑組合物中氟離子源存在的量按總潔齒劑組合物的重量計為約0.1％至約5％，優選地為約0.2％至約1％，更優選地為約0.3％至約0.6％。
B.金屬離子源本發明可包括提供亞錫離子、鋅離子、銅離子或它們的混合物的金屬離子源。金屬離子源可以是亞錫、鋅或銅與無機或有機反離子的可溶的或微溶的化合物。實施例包括亞錫、鋅和銅的氟化物、氯化物、氯氟化物、乙酸鹽、六氟鋯酸鹽、硫酸鹽、酒石酸鹽、葡萄糖酸鹽、檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、甘氨酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽和氧化物。
已發現亞錫、鋅和銅離子有助於減少齒齦炎、牙斑、敏感性，和提供改善的氣息有益效果。聚磷酸鹽不會降低本組合物中的這些金屬離子的功效。
亞錫、鋅和銅離子來源於以有效量存在於潔齒劑組合物中的金屬離子源。有效量被定義為至少約1000ppm的金屬離子，優選約2,000ppm至約15,000ppm的金屬離子。更優選地，金屬離子存在的量為約3,000ppm至約13,000ppm，甚至更優選為約4,000ppm至約10,000ppm。這是用於遞送到牙齒表面的存在於組合物中的金屬離子(亞錫、鋅、銅以及它們的混合物)的總量。
本組合物中的金屬離子源在組合物的儲存期間和在消費者實際使用組合物刷牙之前優選不完全離子化。本組合物中水的含量太低而不允許金屬離子源在儲存期間溶解於組合物中。但某些鹽，如氯化亞錫和氟化亞錫可溶解於甘油或丙二醇中。這兩種溼潤劑都能為這樣的亞錫鹽提供極好的穩定性保護，也能提供比亞錫水(含水)溶液更好的味覺特徵。當組合物在刷牙時與唾液和/或水接觸時，亞錫離子源將被完全離子化，並且活性物質離子將被遞送到口腔。
包含亞錫鹽，尤其是氟化亞錫和氯化亞錫的潔齒劑描述於授予Majeti等人的美國專利5,004,597。其它亞錫鹽潔齒劑的描述發現於美國專利5,578,293。優選的亞錫鹽是氟化亞錫和二水合氯化亞錫。其它合適的亞錫鹽包括乙酸亞錫、酒石酸亞錫和檸檬酸亞錫鈉。合適的鋅離子源實施例是氧化鋅、硫酸鋅、氯化鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、葡萄糖酸鋅、蘋果酸鋅、酒石酸鋅、碳酸鋅、磷酸鋅和其它列於美國專利4,022,880中的鹽。合適的銅離子源的實施例列於美國專利5,534,243中。
組合的金屬離子源存在的量按最終組合物的重量計為約0.25％至約11％。優選地，金屬離子源存在的量為約0.4％至約7％，更優選地為約0.45％至約5％。
緩衝劑本組合物可包含緩衝劑。本發明使用的「緩衝劑」是指能用於調節組合物的pH至約pH 3.0至約pH 10的範圍的試劑。包含亞錫的潔齒劑的相將典型地具有約3.0至約5.5，優選約3.25至約5，更優選約3.4至約4.5的漿料pH。包含聚磷酸鹽的潔齒劑的相將典型地具有約4.0至約10，優選約4.5至約8，更優選約5.0至約7.0的漿料pH。包含亞錫和聚磷酸鹽於單一相的潔齒劑將典型地具有約4至約7，優選約4.5至約6，更優選約5至約5.5的PH。
緩衝劑包括鹼金屬氫氧化物、氫氧化銨、有機銨化合物、碳酸鹽、倍半碳酸鹽、硼酸鹽、矽酸鹽、磷酸鹽、咪唑、以及它們的混合物。具體的緩衝劑包括磷酸一鈉、磷酸三鈉、苯甲酸鈉、苯甲酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹼金屬碳酸鹽、碳酸鈉、咪唑、焦磷酸鹽、檸檬酸、和檸檬酸鈉。緩衝劑的用量按本組合物的重量計為約0.1％至約30％，優選約0.1％至約10％，和更優選約0.3％至約3％。當亞錫存在於組合物中時，優選的緩衝劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化銨。
抗牙結石劑用於替代聚磷酸鹽或與聚磷酸鹽組合的任選試劑包括已知可有效減少與牙結石形成相關的磷酸鈣礦物質沉積的這種物質。包括的試劑是焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、人工合成的陰離子聚合物[包括聚丙烯酸酯和馬來酸酐或馬來酸以及甲基乙烯基醚(即Gantrez)的共聚物，描述於如授予Gaffar等人的美國專利4,627,977中；以及，如聚氨基丙烷磺酸(AMPS)]、三水合檸檬酸鋅、二膦酸鹽(如EHDP、AHP)、多肽(如聚天冬氨酸和聚穀氨酸)、以及它們的混合物。
磨料拋光物質磨料拋光物質也可包括在牙膏組合物中。設想用於本發明的組合物的磨料拋光物質可以是任何不會過度磨損牙質的物質。典型的磨料拋光物質包括包含凝膠和沉澱的二氧化矽、氧化鋁、包括正磷酸鹽、聚偏磷酸鹽、焦磷酸鹽的磷酸鹽，以及它們的混合物。具體的實施例包括二水合正磷酸二鈣、焦磷酸鈣、磷酸三鈣、聚偏磷酸鈣、不溶性聚偏磷酸鈉、水合氧化鋁、β-焦磷酸鈣、碳酸鈣和樹脂的磨料拋光物質，如脲和甲醛的顆粒的縮合產物，和其它的，如Cooley等人的公開於1962年12月25日的美國專利3,070,510中公開的。也可使用研磨劑的混合物。如果潔齒劑組合物或特殊的相包括平均鏈長為約4或更大的聚磷酸鹽，含鈣的研磨劑和氧化鋁不是優選的研磨劑。最優選的研磨劑是二氧化矽。
多種類型的二氧化矽牙齒研磨劑是優選的，因為它們在優異的牙齒清潔和磨料拋光性能方面具有獨特的有益效果，並且不會過度磨損牙釉或牙質。本發明的二氧化矽磨料拋光物質，以及其它研磨劑的粒徑通常在約0.1至約30微米，優選約5至約15微米的範圍內。研磨劑可為沉澱二氧化矽或矽膠，如描述於1970年3月2日公布的Pader等人的美國專利3,538,230和1975年1月21日公布的DiGiulio的美國專利3,862,307中所描述的二氧化矽幹凝膠。優選的是W.R.Grace Company，DavisonChemical Division的以商品名「Syloid」出售的二氧化矽幹凝膠。同樣優選的是沉澱二氧化矽物質，如J.M.Huber Corporation以商品名「Zeodent」出售的那些，尤其是命名為「Zeodent 119」的二氧化矽。可用於本發明的牙膏的二氧化矽牙研磨劑的類型更詳細地描述於1982年7月29日公布的Wason的美國專利4,340,583。二氧化矽研磨劑也描述於Rice的美國專利5,589,160、5,603,920、5,651,958、5,658,553和5,716,601。本發明所述的組合物的牙膏中的研磨劑通常存在的量按組合物的重量計為約6％至約70％。優選地，牙膏包含按潔齒劑組合物的重量計約10％至約50％的研磨劑。
過氧化物來源本發明在組合物中可包括過氧化物源。過氧化物源選自過氧化氫、過氧化鈣、過氧化脲、以及它們的混合物。優選的過氧化物源是過氧化鈣。以下的量代表過氧化物原料的量，儘管過氧化物來源也可包含過氧化物原料之外的成分。本組合物可包含按潔齒劑組合物的重量計約0.01％至約10％，優選約0.1％至約5％，更優選約0.2％至約3％，最優選約0.3％至約0.8％的過氧化物源。
鹼金屬碳酸氫鹽本發明可包括鹼金屬碳酸氫鹽。鹼金屬碳酸氫鹽是水溶性的，除非被穩定化，它在含水體系中易於釋放二氧化碳。碳酸氫鈉，也稱為發酵粉，是優選的鹼金屬碳酸氫鹽。鹼金屬碳酸氫鹽也起到緩衝劑的功能。本組合物可包含按潔齒劑組合物的重量計約0.5％至約50％，優選約0.5％至約30％，更優選約2％至約20％，最優選約5％至約18％的鹼金屬碳酸氫鹽。
附加的含水載體本組合物還可包括表面活性劑，通常也稱為起泡劑。合適的表面活性劑是那些適當穩定、並且在整個寬的pH值範圍內起泡的表面活性劑。表面活性劑可以是陰離子的、非離子的、兩性的、兩性離子的、陽離子的、或它們的混合物。可用於本發明的陰離子表面活性劑包括在烷基中具有8至20個碳原子的烷基硫酸的水溶性鹽(如烷基硫酸鈉)，和具有8至20個碳原子的水溶性脂肪酸的單酸甘油酯磺酸鹽。這類陰離子表面活性劑的實施例是月桂基硫酸鈉和椰子基單酸甘油酯磺酸鈉。其它合適的陰離子表面活性劑為肌氨酸鹽如月桂醯肌氨酸鈉、牛磺酸鹽、月桂基磺基乙酸鈉、月桂醯羥乙基磺酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚羧酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉。也可使用陰離子表面活性劑的混合物。許多合適的陰離子表面活性劑公開於1976年5月25日公布的Agricola等人的美國專利3,959,458。可用於本發明的組合物的非離子表面活性劑可被廣泛地定義為通過氧化亞烷基團(具有親水性質)與脂族或烷基芳族性質的有機疏水化合物縮合而產生的化合物。合適的非離子表面活性劑的實施例包括泊洛沙姆(以商品名Pluronic出售)、聚氧乙烯、聚氧乙烯脫水山梨醇酯(以商品名Tweens出售)、聚氧40氫化蓖麻油、脂肪醇乙氧基化物、烷基酚聚環氧乙烷縮合物、得自環氧乙烷與環氧丙烷和1，2-乙二胺反應產物的縮合物的產品、脂肪醇的環氧乙烷縮合物、長鏈叔胺氧化物、長鏈叔膦氧化物、長鏈二烷基亞碸和這樣的物質的混合物。適用於本發明的兩性表面活性劑可被廣泛地定義為脂族仲和叔胺的衍生物，其中脂族基團可以是直鏈或支鏈的，並且其中一個脂族取代基包含約8至約18個碳原子，一個包含水溶性的陰離子基團，例如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸鹽。其它適宜的兩性表面活性劑是甜菜鹼，具體地講為椰油醯氨基丙基甜菜鹼。也可使用兩性表面活性劑的混合物。許多這樣的合適的非離子和兩性表面活性劑公開於1977年9月27日公布的Gieske等人的美國專利4,051,234中。本組合物典型地包括一種或多種表面活性劑，每種含量按組合物的重量計為約0.25％至約12％，優選地為約0.5％至約8％，最優選地為約1％至約6％。
二氧化鈦也可加入到本組合物中。二氧化鈦是能給組合物提供不透明性的白色粉末。二氧化鈦通常佔組合物的重量的約0.25％至約5％。
著色劑也可加入本組合物。著色劑可以是以水溶液的形式，優選1％著色劑的水溶液。有色溶液通常佔組合物重量的約0.01％至約5％。
風味劑體系也可加入組合物中。合適的風味劑組分包括冬青油、胡椒薄荷油、綠薄荷油、丁香蕾油、薄荷醇、對丙稀基茴香醚、甲基水楊酸鹽、桉油精、肉桂、1-薄荷醇乙酸酯、鼠尾草、丁子香酚、偶芹油、4-(對羥基苯基)-2-丁酮(xanone)、α-紫羅蘭酮、甘牛至、檸檬、橙、丙稀基乙基愈創木酚、桂皮、香蘭素、乙基香蘭素、胡椒醛、4-順式-庚烯醛、丁二酮、甲基-對叔丁基苯乙酸酯以及它們的混合物。清涼劑也可以是風味劑體系的一部分。本組合物中優選的清涼劑是對孟烷醯胺(paramenthan carboxyamide)試劑，如N-乙基-對孟烷-3-醯胺(商品名「WS-3」)以及它們的混合物。風味劑體系通常用於組合物中的量按組合物的重量計為約0.001％至約5％。
甜味劑可被加入組合物中。這些包括糖精、葡萄糖、蔗糖、乳糖、木糖醇、麥芽糖、果糖、天冬甜素、環已氨基磺酸鈉(sodiumcyclamate)、D-色氨酸、二氫查耳酮、丁磺氨以及它們的混合物。各種著色劑也可被摻入本發明。甜味劑和著色劑通常用於牙膏中的量按組合物的重量計為約0.005％至約5％。
本發明也可包括其它試劑，如抗微生物劑。包括在這些試劑中的是水不溶性非陽離子抗微生物劑，如滷代二苯醚、酚類化合物，包括苯酚及其同系物、單和聚烷基和芳基滷代酚、間苯二酚及其衍生物、雙酚化合物和滷化N-水楊醯苯胺、苯甲酸酯和滷化N-碳醯苯胺、多酚和草本植物。除了其它的以外，水溶性抗微生物劑還包括季銨鹽和雙-二胍(quanide)鹽。一磷酸三氯生是優選的附加水溶性抗微生物劑。季銨試劑包括其中季氮上的一個或兩個取代基的碳鏈長度(典型地為烷基)為約8至約20、典型地為約10至約18個碳原子，同時剩餘取代基(典型地為烷基或苄基)具有更低的碳原子數如約1至約7個碳原子，典型地為甲基或乙基的那些。示例的典型的季銨抗菌劑是十二烷基三甲基溴化銨、氯化十四烷基吡啶鎓、溴化杜滅芬、N-十四烷基-4-乙基氯化吡啶鎓、十二烷基二甲基(2-苯氧乙基)溴化銨、苄基二甲基硬脂基氯化銨、氯化十六烷基吡啶鎓、季銨化的5-氨基-1，3-雙(2-乙基己基)-5-甲基六氫嘧啶、烷基苄基二甲基氯化銨、苄索氯銨和甲基苄索氯銨。其它化合物是公開於1980年6月3日公布的授予Bailey的美國專利4,206,215中的雙[4-(R-氨基)-1-吡啶鎓烷烴。也可包括其它抗微生物劑，如雙甘氨酸銅、甘氨酸銅、檸檬酸鋅和乳酸鋅。還有用的是酶，包括糖苷內切酶、木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、變異酶(mutanase)、以及它們的混合物。這些試劑公開於1960年7月26日授予Norris等人的美國專利2,946,725和1977年9月27日授予Gieske等人的美國專利27,1977中。具體的抗微生物劑包括洗必太、三氯生、三氯生一磷酸鹽和風味劑油如百裡酚。三氯生是優選用於包括在本組合物中的抗微生物劑。三氯生和此類其它試劑公開於1991年5月14日公布的Parran，Jr.等人的美國專利5,015,466，和1990年1月16日公布的Nabi等人的美國專利4,894,220中。水不溶性抗微生物劑、水溶性試劑和酶可以存在於第一或第二潔齒劑組合物中。季銨試劑、亞錫鹽和取代的胍優選地存在於第二潔齒劑組合物中。這些試劑存在的量按潔齒劑組合物的重量計可以為約0.01％至約1.5％。
草本植物試劑，包括但不限於，黃蓮提取物、忍冬提取物以及它們的混合物，也可存在於本發明的組合物中，存在的含量為約0.01％至約0.05％。這樣的草本植物試劑據信可提供抗菌功效。還可包括多酚，其含量為約0.01％至約2％。優選的多酚是茶多酚。
有效量的脫敏劑也可被摻入本組合物中。脫敏劑包括選自那些鹼金屬與氯化物、硝酸根、硫酸根的鹽或II族金屬或鋁或閉塞小管的可聚合單體的乙酸鹽、鹼金屬或銨的硝酸鹽、對苄基苯甲酸銨(ammoniumoxylate)、檸檬酸和檸檬酸鈉。優選的鹽是硝酸鉀、檸檬酸鉀、以及它們的混合物。這樣的脫敏劑公開於例如美國專利5,718,885。
對於包含亞錫的組合物，去斑劑如Plasdone S-630或鋁的水合物也可被加入組合物中。Plasdone是可通過聚合乙烯基吡咯烷酮而人工合成的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。商業上，它已被生產為系列產品，具有10,000至700,000的平均分子量。本發明中，低分子量和中等分子量(約10,000至約100,000)是優選的。為了有效去除變色，PVP的含量優選地為約0.5％至約10％，更優選地為約1.0％至約7.0％，甚至更優選地為約1.5％至約5.0％。
潔齒劑組合物可以是糊劑、凝膠或任何構型或它們的組合。本發明的進一步的實施方案包括雙相或多相組合物，所述組合物包括本低含水量組合物作為一相，和至少一種另外分離的包括附加潔齒劑組分的相，以進一步強化潔齒劑產品的穩定性、性能和/或美觀性。例如，雙相組合物可包括第一相和分離的第二相，所述第一相包括本低含水量組合物以及聚磷酸鹽和離子活性物質，所述第二相包括附加的活性劑，例如漂白劑，優選過氧化物來源，或牙齒表面調理劑以提供改善的清潔、增白、去斑和口感有益效果。牙齒調理試劑的實施例是聚矽氧烷和改性聚矽氧烷，包括二有機聚矽氧烷，如聚二甲基矽氧烷(PDMS)；烷基和烷氧基聚二甲基矽氧烷共聚醇，如C12至C20烷基聚二甲基矽氧烷共聚醇；和氨基烷基矽氧烷。這些矽氧烷聚合物描述於，例如美國專利5,759,523、6,024,891、6,123,950、6,019,962、6,139,823，所有這些都轉讓給寶潔公司。
用於潔齒劑組合物的分配器可以是管、泵或任何適合於分配牙膏的容器。在雙相口腔組合物中，每種口腔組合物包含在分配器的物理分離的隔室內並且並列分配。
使用方法在實施本發明過程中，為了獲得期望的效果，例如增白、氣息清爽、預防齲齒、緩解疼痛、齒齦健康、牙結石控制等效果，使用者只需要將本發明的潔齒劑組合物塗敷到人類或較低等動物的期望區域的牙齒表面上。組合物也可被塗敷到其它口腔表面，如齒齦或黏膜組織，儘管據信當潔齒劑組合物塗敷於牙齒時可最好地得到有益效果。潔齒劑組合物可以直接或間接的與牙齒和/或口腔表面接觸，然而，優選將潔齒劑組合物直接塗敷。潔齒劑組合物可通過任何方式塗敷，但優選用刷子塗敷或通過用潔齒劑漿液漱洗。
實施例和製造方法下列實施例進一步描述和舉例說明了本發明範圍內的實施方案。所給出的這些實施例僅為舉例說明，不應當被認為是對本發明的限制，因為在不背離本發明精神和範圍的條件下，對其進行許多改變或變化是可能的。
實施例1-11
實施例1至3的組合物適合按如下方法製備。將活性物質、甜味劑和粘合劑分散於溼潤劑。加熱至40攝氏度和60攝氏度之間並在此溫度下保持約15至20分鐘。在粘合劑膠凝起來之後，將容器冷卻至約40攝氏度後，加入二氧化矽。將混合物勻化然後將容器抽真空。然後，加入風味劑和SLS溶液，然後很好地混合。將聚磷酸鹽加入容器中並混合直至均勻。
實施例4至11的組合物適合按如下方法製備。將增稠劑(如卡拉膠、黃原膠、泊洛沙姆或丙烯酸聚合物)分散於溼潤劑。抽真空並勻化兩次(turnovers)。加入水(如果存在)並抽真空/攪拌15分鐘以允許粘合劑被水合和展開(膠凝起來)。將活性物質和甜味劑分散於液體中並混合5分鐘。加入緩衝劑並混合5分鐘。勻化2次並再次抽真空然後加入二氧化矽；混合10分鐘。加入SLS溶液和風味劑，然後混合2分鐘。再次抽真空。將聚磷酸鈉加入容器並混合直至均勻。
實施例12-20
實施例12至20適合按如下方法製備。將活性物質、甜味劑和粘合劑分散於流體中。將批料加熱至約40攝氏度至60攝氏度。保持這一溫度約15至20分鐘以使粘合劑水化並膠凝起來(展開)。加入二氧化矽之前將批料冷卻至約40攝氏度。勻化並將混合物並抽真空之後，加入緩衝劑和風味劑。然後加入聚磷酸鹽。混合至均勻。
實施例13至16也可按如下方法製備。將活性物質、甜味劑和粘合劑分散於流體中。將之很好地混合併加入緩衝劑。攪拌15分鐘以使粘合劑水化和膠凝起來(展開)。加入二氧化矽。勻化並將混合物並抽真空之後，加入固體SLS和風味劑。然後加入聚磷酸鹽。混合至均勻。
實施例17至18也可按如下方法製備。將粘合劑分散於溼潤劑並攪拌10分鐘。然後加入緩衝劑並攪拌15分鐘以使粘合劑水化和膠凝起來(展開)。將鹽，如活性物質和甜味劑分散於液體中。將之混合直到均勻。加入二氧化矽。勻化並將混合物抽真空之後，加入固體SLS和風味劑。然後加入聚磷酸鹽。混合至均勻。
實施例19也可按如下方法製備。將甘油、PEG、染料、活性物質混合併攪拌10分鐘。抽真空，然後加入甜味劑和粘合劑。勻化混合物兩次並抽真空。然後加入NaOH溶液並攪拌至少3分鐘。抽真空，然後加入二氧化矽研磨劑並混合至少8分鐘。抽真空，然後攪拌10分鐘。加入SLS粉末和風味劑並混合至少2分鐘。然後抽真空並勻化兩次。加入聚磷酸鹽並混合至少5分鐘直至均勻。
實施例20也可按如下方法製備。將甘油、PEG和染料混合併攪拌混合物5分鐘。加入粘合劑。將批料勻化1次並抽真空。混合5分鐘。加入NaOH溶液。抽真空並攪拌10分鐘。加入活性物質。勻化1次並抽真空。加入二氧化矽研磨劑並混合至少8分鐘。加入SLS粉末和風味劑並混合至少2分鐘。然後抽真空並勻化兩次。加入聚磷酸鹽並攪拌至少5分鐘直至均勻。
本發明的組合物顯示出良好的粘度和穩定性。在基質達到平衡之後，本發明的組合物的Brookfield粘度為約30至約90BKU。表1顯示了實施例12的本組合物的粘度特徵與時間的關係。
表1在室溫下和40攝氏度下的粘度特徵與時間的關係
此外，表2至5顯示本發明的組合物的穩定性性能。40攝氏度的溫度是指4個月的累積穩定性測試，而60攝氏度的溫度是指3.5個月的穩定性測試。
上述實施例12的組合物的pH與時間的關係如表2所示。可以看到在40攝氏度pH保持在大於5，其顯示該組合物是微酸性和對消費者使用是安全的。
表2 pH穩定性與時間的關係
上述實施例12的組合物中可溶的亞錫穩定性與時間的關係如表3所示。可以看出可溶性亞錫的含量保持在大於65％。這一百分比轉化為高於1200ppm的亞錫含量，其表明在消費者使用時可獲得有效量的亞錫離子。
表3可溶性亞錫的穩定性與時間的關係
上述實施例12的組合物中聚磷酸鹽的降解與時間的關係如表4所示。可以看出聚磷酸鹽的降解在60攝氏度在儲存4.5個月之後低於4.21％。這顯示出聚磷酸鹽在這一基質中是穩定的(在相同溫度下的最低可接受限度是大約26000ppm)。
表4聚磷酸鹽穩定性與時間的關係
上述實施例12的組合物中可溶性氟化物的穩定性與時間的關係如表5所述。可以看出可溶性氟化物的含量高於65％。這一百分比轉化成高於190ppm的氟化物含量。這表明在消費者使用時將獲得有效量的氟離子。
表5可溶性氟化物穩定性與時間的關係
應該理解，本發明所述的實施例和實施方案僅僅是說明性的，在不背離本發明範圍的情況下，本領域的專業人員可以對其進行各種改變和變化。
權利要求
1.潔齒劑組合物，所述潔齒劑組合物在單一相中包括a.約0.1％至約30％的一種或多種平均鏈長約為4或更大的直鏈聚磷酸鹽；b.離子活性成分，所述離子活性成分選自氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源、銅離子源、以及它們的混合物，其中所述離子活性成分以固體分散體存在於所述組合物中並在溶解後遞送有效量的離子活性物質；c.粘合劑體系，所述粘合劑體系包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中所述潔齒劑組合物具有低於約10％的總含水量。
2.如權利要求1所述的組合物，其中所述多糖選自卡拉膠、結冷膠、刺槐豆膠、黃原膠、以及它們的混合物。
3.如權利要求2所述的組合物，其中所述增稠劑包括卡拉膠與卡波姆的混合物。
4.如權利要求2所述的組合物，其中所述增稠劑包括泊洛沙姆、卡波姆和黃原膠的混合物。
5.如權利要求1所述的組合物，其中所述溼潤劑選自甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、以及它們的混合物。
6.如權利要求1所述的組合物，其中所述聚磷酸鹽選自具有下式的直鏈的「玻璃狀」聚磷酸鹽XO(XPO3)nX其中X是鈉或鉀，並且n平均為約6至約50。
7.如權利要求6所述的組合物，其中所述聚磷酸鹽的平均鏈長為約21。
8.如權利要求1所述的組合物，所述組合物還包括含水載體，所述含水載體為選自下列的物質附加的無機增稠劑、緩衝劑、抗牙結石劑、研磨剖光物質、過氧化物源、鹼金屬碳酸氫鹽、表面活性劑、二氧化鈦、著色劑、風味劑體系、甜味劑、抗微生物劑、草本植物試劑、脫敏劑、去斑劑、以及它們的混合物。
9.穩定潔齒劑組合物的方法，所述組合物包括至少一種選自直鏈聚磷酸鹽、氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源和銅離子源的成分，所述方法包括(a).為所述組合物提供粘合劑體系，所述粘合劑體系包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中所述離子源以固體分散體存在於所述組合物中，並且其中所述潔齒劑組合物具有低於約10％的總含水量。
10.粘合劑體系，其用於包括離子活性成分的單一相潔齒劑組合物，所述粘合劑體系包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中所述離子成分以固體分散體存在於所述組合物中，並且其中所述潔齒劑組合物具有低於約10％的總含水量。
11.包括第一相和第二相的潔齒劑組合物，其中所述第一相包括具有低於約10％的總含水量的組合物，和包括a.約0.1％至約30％的一種或多種平均鏈長約為4或更大的直鏈聚磷酸鹽；b.離子活性成分，所述離子活性成分選自氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源、銅離子源、以及它們的混合物，其中所述離子活性成分以固體分散體存在於所述組合物中並在溶解後遞送有效量的離子活性物質；c.粘合劑體系，所述體系包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中所述第二相包括包含口腔護理活性物質的組合物，所述口腔護理活性物質選自漂白劑、增白劑、牙齒表面調理劑、以及它們的混合物。
全文摘要
本發明公開了潔齒劑組合物，所述組合物在單一相中包括(a)約0.1％至約30％的一種或多種平均鏈長為約4或更大的直鏈聚磷酸鹽；(b)離子活性成分，所述離子活性成分選自氟離子源、亞錫離子源、鋅離子源、銅離子源、以及它們的混合物，其中所述離子活性成分以固體分散體存在於所述組合物中並在溶解後遞送有效量的離子活性物質；(c)粘合劑體系，所述粘合劑包括(i)約0.05％至約3％的增稠劑，所述增稠劑選自多糖、卡波姆、泊洛沙姆、改性纖維素、以及它們的混合物；和(ii)約0.1％至約70％的至少一種溼潤劑；其中所述潔齒劑組合物具有至少約10％的總含水量。進一步公開的是通過提供這樣的粘合劑體系來穩定潔齒劑組合物的方法。
文檔編號A61K8/86GK1592605SQ02823369
公開日2005年3月9日 申請日期2002年11月15日 優先權日2001年11月28日
發明者J·嶽, L·朱, L·陳, Y·程, T·徐, A·D·維勒, Y·王 申請人:寶潔公司