專(zhuān)利名稱(chēng)：包含具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的生物可降解聚合物的生物可降解口香糖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及口香糖領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明提供了包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于37℃的生物可降解聚合物的膠基和口香糖。
背景技術(shù)：
人們普遍認(rèn)識(shí)到，丟棄在室內(nèi)或室外環(huán)境中的口香糖會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)?shù)穆闊┖筒槐?，因?yàn)檫@些丟棄的口香糖會(huì)牢牢粘在例如街道和人行道表面上以及粘在該環(huán)境中存在或移動(dòng)的人們的鞋和衣服上。實(shí)質(zhì)上引起這樣的麻煩和不便的原因是，傳統(tǒng)的口香糖產(chǎn)品基于使用在環(huán)境中基本不能降解的天然或合成的彈性體和樹(shù)脂性聚合物。
清除丟棄的口香糖殘物常常不僅成本高，而且效果不理想。
已經(jīng)嘗試?yán)绺倪M(jìn)清潔方法或在口香糖配方中添加抗粘劑來(lái)減少?gòu)V泛使用的口香糖所帶來(lái)的麻煩。但是，這些預(yù)防措施對(duì)于解決污染問(wèn)題沒(méi)有顯著貢獻(xiàn)。
近來(lái)，人們對(duì)合成聚酯的興趣日益增加，其可水解為較小分子的化合物，這些化合物可通過(guò)環(huán)境作用而更易于降解和/或通過(guò)代謝途徑除去。
美國(guó)專(zhuān)利5,672,367中已經(jīng)公開(kāi)，口香糖可以自某些合成聚合物制備，在它們的聚合物鏈中存在化學(xué)不穩(wěn)定的鍵，其在光的影響下或通過(guò)水解可以分解成水溶且無(wú)毒的組分。在美國(guó)專(zhuān)利5,672,367中，通過(guò)環(huán)狀酯(例如丙交酯、乙交酯和ε-己內(nèi)酯)的聚合獲得的這類(lèi)聚合物被稱(chēng)為生物可降解的。此外，根據(jù)該專(zhuān)利，應(yīng)用于口香糖中的這類(lèi)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最高為37℃。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上限基本為人體溫度這一點(diǎn)在生物可降解的口香糖聚合物領(lǐng)域內(nèi)的整個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中是一種普遍的推定。保持口香糖聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度基本低于人體溫度的重要性似乎是與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)相關(guān)的基本性質(zhì)的邏輯結(jié)果。通常，Tg寬泛地定義為聚合物性質(zhì)發(fā)生顯著變化的溫度。相應(yīng)地，Tg可描述為聚合物結(jié)構(gòu)一加熱即變得“橡膠樣”而一冷卻即變得“玻璃樣”的溫度。
因此，在生物可降解的口香糖聚合物的現(xiàn)有技術(shù)中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常保持基本低于人體溫度。
這類(lèi)現(xiàn)有技術(shù)口香糖聚合物的實(shí)例公開(kāi)于WO 00/19837中，其中指出己內(nèi)酯可能有毒，應(yīng)避免用作咀嚼物質(zhì)。由于所用聚合物不包含導(dǎo)致低Tg的單體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Tg過(guò)高，因此使用大量的增塑劑來(lái)獲得具有較低Tg的聚(D，L-乳酸)聚合物。按WO 00/19837，Tg從較高值變?yōu)檩^低值，這樣，按WO 00/19837，所得聚合物的橡膠性和彈性要高得多。
在口香糖中大量使用增塑劑如三醋精的缺陷可能在于口香糖的堅(jiān)實(shí)性被損害，特別是如果口香糖中含有相當(dāng)有化學(xué)活性的口香糖成分如酸或脂肪時(shí)。
為使膠基或口香糖組分同時(shí)獲得有利的質(zhì)構(gòu)和堅(jiān)實(shí)性的另一種方法是混合生物可降解的聚合物與不同種類(lèi)的天然樹(shù)脂。樹(shù)脂化合物對(duì)獲得所需的咀嚼性質(zhì)有幫助并為膠基組合物的彈性體充當(dāng)增塑劑。
傳統(tǒng)口香糖膠基中的樹(shù)脂通常包括合成樹(shù)脂如聚醋酸乙烯酯(PVA)和天然樹(shù)脂如松香酯，松香酯常被稱(chēng)為酯膠。此外，天然樹(shù)脂如部分氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔羅油松香的甘油酯、部分氫化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氫化甲酯和松香的季戊四醇酯通常用于口香糖膠基中。其他常用于口香糖膠基中的樹(shù)脂化合物包括合成樹(shù)脂，如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-檸檬烯的萜烯樹(shù)脂，和天然萜烯樹(shù)脂。
本發(fā)明的目的是避免使用天然樹(shù)脂，原因是這些組分缺乏可降解性。
合成樹(shù)脂聚醋酸乙烯酯(PVA)在環(huán)境中基本是不能降解的，因此，該樹(shù)脂聚合物在膠基中的使用對(duì)口香糖的不可降解性有很大影響。膠基中PVA的添加量常取決于分子量范圍，這樣以例如為膠基提供拉伸或彈性。膠基組合物中所用PVA的總量通常占整個(gè)膠基組合物的約5-95重量％。通常，口香糖膠基中PVA的量在10-30％的范圍內(nèi)，因此構(gòu)成整個(gè)膠基組合物的一個(gè)主要部分。由于該合成樹(shù)脂在環(huán)境中基本不可降解，故膠基中的該組分對(duì)基于這類(lèi)膠基的口香糖整個(gè)的不可降解性負(fù)有顯著的責(zé)任。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種適用于口香糖并具有改進(jìn)的可降解性的生物可降解聚合物。
本發(fā)明的又一目的是制備包含聚合物的口香糖，所述聚合物特別容易降解并可取代口香糖的樹(shù)脂部分。
本發(fā)明的又一目的是獲得在例如降解過(guò)程和/或降解殘留物方面具有改進(jìn)的生物可降解性的口香糖聚合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種口香糖，所述口香糖包含量為約0.1％-約95％的至少一種生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于37℃。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為約0.1％-約95％的至少一種生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于37℃，分子量(Mn)在約500-60000g/mol的范圍內(nèi)，且其中所述口香糖包含少于約5重量％的天然樹(shù)脂。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，口香糖的低分子量聚合物組分(即分子量(Mn)在約500-400000g/mol范圍內(nèi)的生物可降解組分)的高Tg導(dǎo)致了所用低分子量聚合物的改進(jìn)效果。換句話(huà)說(shuō)，按本發(fā)明獲得了低分子量聚合物組分的改進(jìn)效果。這樣的改進(jìn)可導(dǎo)致例如有可能減少低分子量聚合物的總量，這對(duì)穩(wěn)定性很重要，特別是對(duì)于生物可降解的口香糖尤其如此。
按本發(fā)明，最終的口香糖中天然樹(shù)脂的量應(yīng)保持較低，原因是所希望的生物可降解性會(huì)被所得天然樹(shù)脂的特性所損害。
此外，按本發(fā)明的實(shí)施方案，高Tg聚合物的使用帶動(dòng)了導(dǎo)致高Tg的單體的使用，對(duì)于例如基于丙交酯或基于乙交酯的生物可降解聚合物，這被認(rèn)為更易于生物降解。因此，內(nèi)酯聚合物的降解性不如丙交酯聚合物或乙交酯聚合物快，而且，內(nèi)酯聚合物的降解產(chǎn)物不如丙交酯和/或乙交酯聚合物的降解產(chǎn)物優(yōu)選。此外，本發(fā)明的高Tg性質(zhì)的應(yīng)用便于有利的聚合物單體的使用。按本發(fā)明的有利實(shí)施方案，生物可降解的聚合物可基本單獨(dú)基于丙交酯和/或乙交酯制得和/或內(nèi)酯的含量可被減到最少。
按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，口香糖應(yīng)包含少于約2重量％的天然樹(shù)脂。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量為約2-60重量％的所述至少一種生物可降解聚合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于約40℃。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖基本不含天然樹(shù)脂。
按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，應(yīng)避免使用天然樹(shù)脂以獲得可認(rèn)為是可完全生物降解的口香糖，原因是與基于典型的合成聚酯的聚合物相比，天然樹(shù)脂幾乎不能生物降解。
按本發(fā)明應(yīng)避免的天然樹(shù)脂包括天然松香酯，天然松香酯常被稱(chēng)為酯膠，包括例如部分氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔羅油松香的甘油酯、部分氫化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氫化甲酯、松香的季戊四醇酯。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，即便那些根據(jù)某些文獻(xiàn)可在非常長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)和升高的溫度下具有一定的降解性的天然樹(shù)脂也不以任何值得考慮的量適用于本發(fā)明。
其他樹(shù)脂性化合物包括合成樹(shù)脂如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-檸檬烯的萜烯樹(shù)脂，天然萜烯樹(shù)脂。本發(fā)明不認(rèn)為這類(lèi)樹(shù)脂是生物可降解的。因此，其不以任何值得考慮的量適用于本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是避免使用天然樹(shù)脂，因?yàn)檫@些組分明顯缺乏可降解性。按本發(fā)明，作為樹(shù)脂性化合物，Tg至少為37℃的生物可降解聚合物比較低Tg的生物可降解聚合物有更大作用。因此，高Tg的生物可降解聚合物可能是天然樹(shù)脂的優(yōu)良替代品。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，當(dāng)使用本發(fā)明的有效的高Tg聚合物時(shí)，口香糖中樹(shù)脂替代品的量可降低。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，包含所述至少一種生物可降解聚合物的所述口香糖還包含至少一種彈性體化合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物對(duì)所述彈性體化合物具有增塑作用。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，Tg高于37℃的生物可降解聚合物對(duì)口香糖的彈性體部分起增塑劑作用。換句話(huà)說(shuō)，按本發(fā)明的實(shí)施方案，高Tg的生物可降解聚合物充當(dāng)彈性體增塑劑，而這通常是樹(shù)脂性化合物的角色。本發(fā)明的生物可降解口香糖聚合物可因此被稱(chēng)為生物可降解樹(shù)脂。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，最終的口香糖中包括一種或多種高Tg的生物可降解樹(shù)脂和一種或多種彈性體化合物在內(nèi)的聚合物的總含量可優(yōu)選在口香糖的5-90重量％、更優(yōu)選20-70重量％的范圍內(nèi)。太低的聚合物含量可能使口香糖太軟，使口香糖溶解在口中并完全被吞咽或留下不溶于水的部分，這樣的部分太小而不便咀嚼。另一方面，如果聚合物含量太高，則口香糖可能過(guò)硬和/或崩裂。在合理的聚合物含量限度內(nèi)，存在多種調(diào)節(jié)本發(fā)明的包含高Tg生物可降解樹(shù)脂的口香糖的質(zhì)構(gòu)的可能。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量在2-50％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
按本發(fā)明，口香糖的堅(jiān)實(shí)性可通過(guò)增大口香糖的聚合物部分的量得到提高。具體而言，按本發(fā)明，當(dāng)保持彈性體含量于一恒定水平而增大本發(fā)明的高Tg生物可降解聚合物的量時(shí)，口香糖的堅(jiān)實(shí)性可得到明顯提高。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量在5-40％范圍內(nèi)、優(yōu)選10-30％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
應(yīng)該指出，在口香糖的制造中實(shí)現(xiàn)彈性體和樹(shù)脂性化合物間的平衡是很重要的。按本發(fā)明，高Tg(高于人體溫度)的生物可降解聚合物適宜作為口香糖中的至少一種樹(shù)脂性聚合物。樹(shù)脂性生物可降解聚合物的量應(yīng)優(yōu)選不構(gòu)成口香糖的整個(gè)聚合物部分。取決于實(shí)際所用的彈性體，樹(shù)脂含量可有利地降低從而為更高含量的彈性體留出余地，這可改善最終的口香糖的質(zhì)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量在5-25％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
按本發(fā)明，最終的口香糖質(zhì)構(gòu)可通過(guò)調(diào)節(jié)高Tg聚合物的量加以設(shè)計(jì)。按本發(fā)明，口香糖中生物可降解聚合物的足夠量可優(yōu)選大大低于使用具有較低Tg的相似聚合物時(shí)所必要的量。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于38℃。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的至少0.5重量％、優(yōu)選至少1重量％的彈性體化合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的至少5重量％、優(yōu)選至少8重量％的彈性體化合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量在口香糖的約1重量％-40重量％范圍內(nèi)的彈性體化合物。
按本發(fā)明，高Tg生物可降解聚合物可因此認(rèn)為具有用作口香糖中的樹(shù)脂化合物亦即對(duì)于彈性體化合物而言的有利增塑劑或溶劑的能力。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)在38℃-90℃的范圍內(nèi)。
先前人們猜想用于口香糖中的聚合物的Tg值得低于人體溫度，因?yàn)榘凑者壿嫞琓g應(yīng)為聚合物呈玻璃態(tài)或呈可咀嚼態(tài)間的界限?，F(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，使用Tg值遠(yuǎn)高于人體溫度的聚合物而不損害最終口香糖的可咀嚼性是可能的，因?yàn)樗鼍酆衔锬芴峁?shù)脂的功能，即用作口香糖中彈性體的增塑劑。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在41℃-75℃的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在42℃-65℃的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在43℃-48℃的范圍內(nèi)。
本發(fā)明涉及包含生物可降解聚合物的口香糖，所述生物可降解聚合物具有有利的樹(shù)脂性質(zhì)并非常易于降解。此外，本發(fā)明的生物可降解口香糖聚合物的降解產(chǎn)物特別理想，因?yàn)樗鼈兪巧緩降囊徊糠帧?br> 當(dāng)本發(fā)明的生物可降解聚酯聚合物的Tg比口腔溫度高出幾度但不高出約十到二十度時(shí)可獲得本發(fā)明的有利實(shí)施方案，因?yàn)槠渥鳛闃?shù)脂和彈性體增塑化合物的性能高而不在最終的口香糖中賦予太硬的質(zhì)構(gòu)。
此外，包含Tg在該Tg范圍內(nèi)的生物可降解聚合物的口香糖可獲得高度的堅(jiān)實(shí)性。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在1000-40000g/mol、優(yōu)選在1000-25000g/mol的范圍內(nèi)。
按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，相關(guān)生物可降解聚合物的較低分子量是使最終的口香糖具有所希望的質(zhì)構(gòu)的因素之一。低分子量聚合物應(yīng)提供樹(shù)脂性質(zhì)，通常是增塑作用，這對(duì)與彈性體聚合物的組合有用。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在3000-22000g/mol、優(yōu)選在3000-15000g/mol的范圍內(nèi)。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，當(dāng)降低分子量時(shí)，增塑作用可得到改進(jìn)?？梢?xún)?yōu)選稍微接近常規(guī)合成樹(shù)脂的分子量的分子量。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚合物為聚酯。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚酯聚合物可通過(guò)環(huán)狀單體開(kāi)環(huán)聚合獲得。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，有利的生物可降解聚酯聚合物可基于環(huán)狀單體獲得。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述環(huán)狀單體選自環(huán)狀酯和環(huán)狀碳酸酯。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，自環(huán)狀酯和/或環(huán)狀碳酸酯獲得的生物可降解聚酯聚合物可提供本發(fā)明的口香糖，所述口香糖在質(zhì)構(gòu)和降解性方面具有優(yōu)選的性質(zhì)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述環(huán)狀單體選自D，L-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，至少一種所述環(huán)狀單體為導(dǎo)致高Tg的單體。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)致高Tg的單體”和“導(dǎo)致低Tg的單體”分別指當(dāng)單獨(dú)聚合或以其各自的組聚合時(shí)產(chǎn)生高和低Tg的聚合物的單體。在本文中，所得高和低Tg的聚合物可理解為分子量為至少500Mn的聚合物。換句話(huà)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)導(dǎo)致高和低Tg的單體用來(lái)指當(dāng)聚合成至少500 Mn的聚合物時(shí)可優(yōu)選產(chǎn)生高或低Tg的聚合物的單體。在本文中，高Tg定義為高于口腔溫度的Tg，低Tg相應(yīng)定義為低于口腔溫度的Tg。
當(dāng)用來(lái)指為具有樹(shù)脂樣性質(zhì)的聚酯的聚合物時(shí)，也稱(chēng)本發(fā)明的生物可降解樹(shù)脂的口香糖彈性體增塑劑聚合物在本文中有時(shí)可能稱(chēng)為“聚酯樹(shù)脂”。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，聚酯樹(shù)脂包含源自一類(lèi)或多類(lèi)導(dǎo)致高Tg的單體如丙交酯或乙交酯并形成具有高Tg的均聚物或共聚物的單體單元。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，導(dǎo)致高Tg的單體可選自D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯。
使用至少一種導(dǎo)致高Tg的單體所觀(guān)察和期望的效果可為獲得比平常的口香糖聚合物硬度高而彈性低的口香糖聚合物。已經(jīng)觀(guān)察到這樣的聚合物意味著最終的口香糖中令人愉悅的質(zhì)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述聚酯為可通過(guò)單一類(lèi)型的導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的聚合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，生物可降解的聚酯聚合物為僅基于一種類(lèi)型的導(dǎo)致高Tg的單體的均聚物。優(yōu)選的這類(lèi)聚合物可為聚(丙交酯)或聚(乙交酯)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述聚酯為可通過(guò)至少兩種不同的導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的共聚物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，共聚物如(D，L-丙交酯)-乙交酯共聚物可用作本發(fā)明的口香糖中的高Tg生物可降解聚合物。引入共聚物的目的可能是這樣的共聚物可能比均聚物的非晶性高而結(jié)晶性低，這些特征可進(jìn)一步有助于最終的口香糖獲得有利的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述聚酯為可通過(guò)至少一種導(dǎo)致低Tg的單體與至少一種導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的共聚物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，小百分比的導(dǎo)致低Tg的單體被引入到聚合物鏈中以控制所得共聚物的Tg。按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，在按本發(fā)明保持Tg高于38℃的同時(shí)，聚合物的質(zhì)構(gòu)可通過(guò)調(diào)節(jié)共聚物中導(dǎo)致低Tg的單體的百分比加以調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高Tg的生物可降解樹(shù)脂聚合物具有作為樹(shù)脂性化合物的改進(jìn)效果，從而減少了增塑口香糖的彈性體部分所必需的樹(shù)脂量。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高Tg生物可降解聚合物的結(jié)構(gòu)可通過(guò)共聚物中導(dǎo)致高和低Tg的單體間的平衡加以調(diào)整以提供具有彈性體和相當(dāng)?shù)姆蔷缘木酆衔?。這樣可獲得本發(fā)明的最終口香糖的優(yōu)選品質(zhì)。
具有彈性體性質(zhì)的聚合物可同時(shí)包含彈性體和樹(shù)脂性質(zhì)，并在較低的溫度下充當(dāng)彈性體，在較高的溫度下充當(dāng)樹(shù)脂(彈性體增塑劑)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在75/25-99/1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在85/15-99/1的范圍內(nèi)。
導(dǎo)致低和高Tg的單體間這樣的比率的優(yōu)勢(shì)在于可獲得改進(jìn)的彈塑性特征。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在90/10-99/1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在95/5-99/1的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在95/5-98/2的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體選自D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯。
當(dāng)這些單體單元構(gòu)成聚合物的相當(dāng)大部分時(shí)可獲得降解產(chǎn)物方面的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)目標(biāo)是獲得生物可降解的口香糖時(shí)，其可大大有助于提供口香糖的有用性，因?yàn)槠鋯误w或低聚物降解產(chǎn)物是環(huán)境中所希望的。這就是本發(fā)明可獲得的，與現(xiàn)有技術(shù)生物可降解口香糖聚合物(其中，導(dǎo)致低Tg的單體如內(nèi)酯常以更高的百分比使用)相比，作為降解產(chǎn)物的乳酸、乙醇酸等部分可增加。
本發(fā)明的口香糖中的生物可降解樹(shù)脂中這些導(dǎo)致高Tg的單體的使用通常涉及一些重要優(yōu)勢(shì)，如降解速率快以及降解產(chǎn)物有利和無(wú)毒。此外，這些單體化合物的購(gòu)買(mǎi)成本低。
通過(guò)增大聚合物中導(dǎo)致高Tg的單體的百分比，所得聚合物的Tg將提高，經(jīng)驗(yàn)已表明當(dāng)在口香糖中與彈性體化合物組合使用這類(lèi)硬和非彈性的聚合物時(shí)實(shí)際有可能獲得理想的口香糖特征。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體選自ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
至于至少部分地自這些單體制得的聚合物，其可能在降解速率方面表現(xiàn)出一定的不明確性。當(dāng)然，其降解速率比傳統(tǒng)的口香糖聚合物如PVA或天然樹(shù)脂要快得多。但當(dāng)與高Tg聚合物如聚(D，L-丙交酯)相比時(shí)，可觀(guān)察到其以較慢的速率降解。因此，在考慮降解性方面時(shí)，導(dǎo)致高Tg的單體的量可有利地增大。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，出于成本考慮，ε-己內(nèi)酯可能比δ-戊內(nèi)酯優(yōu)選。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述開(kāi)環(huán)聚合通過(guò)一種或多種引發(fā)劑引發(fā)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述引發(fā)劑構(gòu)成所述生物可降解聚酯聚合物的約0.01-1.0重量％。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，至少50摩爾％、優(yōu)選至少70摩爾％的所述引發(fā)劑是雙官能度的。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，雙官能度引發(fā)劑的摩爾百分?jǐn)?shù)可用來(lái)控制生物可降解聚合物的線(xiàn)型度。如果同時(shí)使用了雙官能度和更高官能度的引發(fā)劑，則增大雙官能度引發(fā)劑的摩爾百分?jǐn)?shù)可增大線(xiàn)型度，而更高官能度引發(fā)劑的增多可引起聚合物中更高的支化度。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，當(dāng)高Tg的較低分子量生物可降解聚酯聚合物獲得高的線(xiàn)型度和結(jié)晶度時(shí)，口香糖可獲得有利的堅(jiān)實(shí)性和質(zhì)構(gòu)。從而可獲得口香糖中生物可降解樹(shù)脂一樣的優(yōu)異性質(zhì)。
因此，當(dāng)其中引入了一定的結(jié)晶和線(xiàn)型區(qū)域時(shí)，優(yōu)異的樹(shù)脂性質(zhì)可源于特別是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于口腔溫度的生物可降解聚合物可獲得優(yōu)良的彈性體增塑性質(zhì)這一事實(shí)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，優(yōu)選的雙官能度引發(fā)劑可為二醇引發(fā)劑如1，2-丙二醇。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述聚酯聚合物是基本線(xiàn)型的。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高線(xiàn)型度可能與高Tg生物可降解聚合物改進(jìn)的彈性體增塑功能有關(guān)。此外，更高的線(xiàn)型度也可能意味著更高的結(jié)晶度，這在本發(fā)明的實(shí)施方案中可必然需要較少量的生物可降解樹(shù)脂聚合物以獲得本發(fā)明的最終口香糖所希望的質(zhì)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)50％的線(xiàn)型聚合物鏈。
相應(yīng)地，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，本發(fā)明的生物可降解聚合物的高百分比線(xiàn)型度可有助于口香糖獲得高度的堅(jiān)實(shí)性和悅?cè)说馁|(zhì)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)70％的線(xiàn)型聚合物鏈。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)80％的線(xiàn)型聚合物鏈。
這樣，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高Tg生物可降解聚酯聚合物的彈性體增塑劑功能方面可獲得進(jìn)一步的改進(jìn)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解聚酯聚合物可通過(guò)多官能度酸或其衍生物和/或多官能度醇或其衍生物的縮聚獲得。
自羧酸產(chǎn)生聚合物的縮聚方法的實(shí)例已在美國(guó)專(zhuān)利5,310,865和美國(guó)專(zhuān)利4,273,920中公開(kāi)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述多官能度酸選自乳酸和乙醇酸。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述多官能度酸為多羥基羧酸或羥基羧酸。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量為口香糖的至少5重量％、優(yōu)選至少10重量％的彈性體化合物。
彈性體化合物的量取決于實(shí)際所用的彈性體和樹(shù)脂。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在加到標(biāo)準(zhǔn)口香糖配方中的膠基中組合使用高Tg生物可降解樹(shù)脂與彈性體化合物時(shí)，本發(fā)明的口香糖可獲得精美的質(zhì)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述至少一種彈性體化合物為生物可降解的彈性體。
為獲得可高度降解的口香糖，可能優(yōu)選口香糖的樹(shù)脂和彈性體部分均是生物可降解的。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述生物可降解的彈性體可通過(guò)至少一種醇或其衍生物與至少一種羧酸或其衍生物的聚合獲得。
這種有用的彈性體可自大量不同的單體制備。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，有利的彈性體聚合物可自對(duì)苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯和二(乙二醇)制備。本發(fā)明范圍內(nèi)的其他實(shí)例包括通?？捎啥?、三-或更高官能度的醇或其酯與二-、三-或更高官能度的脂族或芳族羧酸或其酯的逐步增長(zhǎng)聚合來(lái)制備的聚合物。同樣，羥基酸或多官能度羧酸的酸酐和鹵化物也可用作單體。聚合可涉及直接聚酯化或酯交換并且可經(jīng)催化。
在另一實(shí)施方案中，可用的彈性體化合物可包括通過(guò)一種或多種環(huán)狀酯如丙交酯、乙交酯、三亞甲基碳酸酯、δ-戊內(nèi)酯、β-丙內(nèi)酯和ε-己內(nèi)酯的聚合獲得的聚酯聚合物。
不管單體組成如何，彈性體化合物的分子量可顯著高于本發(fā)明的樹(shù)脂性高Tg生物可降解聚合物的分子量。同樣，彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以低得多。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，水含量低于口香糖的3重量％，優(yōu)選低于1.5重量％，最優(yōu)選低于1重量％。
在本發(fā)明的一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，由于口香糖中含有高度可降解的聚合物如聚(丙交酯)，故最終口香糖中的低水含量很重要。當(dāng)使用這類(lèi)對(duì)水解降解特別敏感的聚合物時(shí)，按本發(fā)明，低水含量可為避免或至少最小化咀嚼前降解的決定性因素，咀嚼前降解在口香糖中是非常不希望發(fā)生的。保持口香糖中的低水含量可大大提高最終口香糖產(chǎn)品的保存品質(zhì)，使使用前的存儲(chǔ)期得到延長(zhǎng)而不損害口香糖的味道、外觀(guān)和質(zhì)量。
因此，由于本發(fā)明的口香糖中存在大量特別易于降解的聚合物，保持水含量盡可能低是一般目標(biāo)。
本發(fā)明的口香糖可通過(guò)多種不同的工藝如間歇法、通過(guò)擠出、通過(guò)一步法等制造。
最后得到的口香糖片的形狀可為任何可制造的幾何形狀，如圓、橢圓、扁平、棒等。所述片也可為多模的，如中心填充的。
本發(fā)明的口香糖也可通過(guò)壓縮生產(chǎn)，如壓縮多模片等。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含一種或多種選自包括調(diào)味劑、甜味劑、填料、軟化劑、乳化劑和活性成分的集合的口香糖成分。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述調(diào)味劑包含天然植物組分、精油、香精、提取物、粉的形式的天然和合成調(diào)料，包括能影響味覺(jué)特征的酸和其他物質(zhì)。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包含量為0.01-約25重量％、優(yōu)選0.1-約5重量％的香料，所述百分比基于所述口香糖的總重量。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的約0-約20重量％、更通常為口香糖的約0-約10重量％的至少一種軟化劑。
按本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)軟化劑可以將與常規(guī)口香糖中所用量對(duì)應(yīng)的量有利地添加到本發(fā)明的口香糖中。按本發(fā)明可獲得包含高Tg樹(shù)脂性化合物的口香糖令人滿(mǎn)意的質(zhì)構(gòu)，即便當(dāng)所加軟化劑的量相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，即低于口香糖的10重量％或甚至低于5重量％時(shí)也是如此。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，軟化劑可選自牛油、氫化牛油、氫化和部分氫化的植物油、可可油、單硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二、三酸酯、乙?；视鸵换蚨狨?、脂肪酸(如硬脂酸、棕櫚酸、油酸和亞油酸)、蠟、PGE和其混合物。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，乳化劑的量在所述口香糖的0-18重量％范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，所述口香糖可以含有或不含有乳化劑。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述甜味劑選自包括填充型甜味劑和高甜度甜味劑及其組合的集合。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含糖。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖是無(wú)糖的。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述填充型甜味劑構(gòu)成口香糖的約5-約95重量％，優(yōu)選約20-約80重量％。
按本發(fā)明，填充型甜味劑可為糖甜味劑、非糖甜味劑和其組合。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，糖甜味劑可包含含糖化合物如蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、糊精、海藻糖、D-塔格糖、干轉(zhuǎn)化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、淀粉糖漿干粉等，單獨(dú)或組合使用。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，非糖甜味劑可包含糖醇如山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、氫化淀粉水解物、麥芽糖醇、異麥芽酚、赤蘚糖醇、乳糖醇，單獨(dú)或組合使用。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的約0-約1.2重量％、優(yōu)選約0.1-約0.6重量％的高甜度甜味劑。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高甜度甜味劑可包含三氯蔗糖、阿斯巴甜、丁磺氨的鹽、阿力甜、紐甜、雙甜、糖精及其鹽、環(huán)己氨基磺酸及其鹽、甘草甜素、雙氫查耳酮、索馬甜、莫內(nèi)林、蛇菊苷，單獨(dú)或組合使用。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的約0-約50重量％、更通常為口香糖的約10-約40重量％的填料。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含至少一種著色劑。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖成分包含活性成分。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，活性成分可選自藥物、口服組合物、戒煙劑、高甜度甜味劑、pH調(diào)節(jié)劑、營(yíng)養(yǎng)劑、防腐劑、礦物質(zhì)、護(hù)理或治療口腔和牙齒的試劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、其他活性成分和其組合。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述口香糖包覆有選自包括硬包衣、軟包衣和可食用膜包衣的集合的外包衣。
所述外包衣可以是糖包衣或無(wú)糖包衣或其組合。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述外包衣是包含至少50重量％的多元醇的硬包衣，所述多元醇選自包括山梨糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇和異麥芽酮糖醇的集合。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，可食用膜包衣包含至少一種選自包括蠟和可食用膜形成劑如纖維素衍生物、改性淀粉、糊精、明膠、蟲(chóng)膠、阿拉伯膠、玉米蛋白、植物膠、合成聚合物及其任意組合的集合的組分。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，外包衣包含至少一種選自包括粘結(jié)劑、吸濕組分、成膜劑、分散劑、防粘組分、填充劑、調(diào)味劑、著色劑、藥學(xué)或美容活性組分、脂質(zhì)組分、蠟組分、糖、酸和能加速可降解聚合物咀嚼后降解的試劑的集合的添加劑組分。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，能加速可降解聚合物咀嚼后降解的試劑可為一種或多種酶，選自PCT/DK2003/000939中所提到的那些。
具體實(shí)施例方式
按本發(fā)明的生物可降解性的優(yōu)選定義，生物可降解性是某些有機(jī)分子的性質(zhì)，由此當(dāng)暴露于自然環(huán)境或置于有機(jī)體內(nèi)時(shí)，其通過(guò)酶或微生物過(guò)程并且通常結(jié)合化學(xué)過(guò)程例如水解而反應(yīng)形成更簡(jiǎn)單的化合物和最終的二氧化碳、氮氧化物、甲烷、水等。
在本發(fā)明內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)“生物可降解聚合物”是指環(huán)境或生物可降解的聚合物化合物并且是指口香糖膠基組分，所述組分在口香糖丟棄之后能夠經(jīng)歷物理、化學(xué)和/或生物降解，由此丟棄的口香糖廢棄物變得可更容易從丟棄的位置處除去或最終崩解為不再可認(rèn)出是口香糖殘留物的小塊或顆粒。這種可降解聚合物的降解或崩解可以受物理因素如溫度、光、濕度等、化學(xué)因素如氧化性條件、pH、水解等或生物因素如微生物和/或酶的影響或誘導(dǎo)。降解產(chǎn)物可以是較大的低聚體、三聚物、二聚物和單體。
優(yōu)選最終降解產(chǎn)物為小分子無(wú)機(jī)化合物如二氧化碳、氮氧化物、甲烷、氨、水等。
如本文中所指的，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可通過(guò)例如DSC(DSC差示掃描量熱法)來(lái)測(cè)定。DSC通常可用于測(cè)定和研究聚合物的熱轉(zhuǎn)變，具體而言，該技術(shù)可用于材料的二級(jí)轉(zhuǎn)變的測(cè)定。Tg處的轉(zhuǎn)變被認(rèn)為是這種二級(jí)轉(zhuǎn)變，即涉及熱容的變化但沒(méi)有潛熱的熱轉(zhuǎn)變。因此，DSC可用來(lái)研究Tg。除非另有說(shuō)明，否則在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中采用10℃/分的加熱速率。
除非另有說(shuō)明，當(dāng)關(guān)于聚合物在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“分子量”是指數(shù)均分子量(Mn)，計(jì)為g/mol。此外，本文中用到的縮寫(xiě)PD是指聚合物的多分散性，多分散性定義為Mw/Mn，其中Mw為聚合物的重均分子量。表征生物可降解聚合物的公認(rèn)技術(shù)是凝膠滲透色譜法(GPC)。
本文中假定口香糖消費(fèi)者的口腔內(nèi)溫度約為人體溫度，雖然在實(shí)際咀嚼過(guò)程中其可能較體溫要低幾度。高于口腔溫度的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在本文中稱(chēng)為高Tg，而低于口腔溫度的Tg在本文中稱(chēng)為低Tg。
本發(fā)明的口香糖通常包含水溶性的填充部分、水不溶性的可咀嚼膠基部分和調(diào)味劑。所述水溶性的部分隨部分調(diào)味劑在咀嚼過(guò)程中的一段時(shí)間內(nèi)消散。膠基部分在整個(gè)咀嚼過(guò)程中均保留在口中。術(shù)語(yǔ)口香糖廣義上指咀嚼型口香糖和泡泡糖。
膠基是口香糖的咀嚼物質(zhì)，其賦予最終產(chǎn)品以咀嚼特征。膠基通常決定香料和甜味劑的釋放特性并在口香糖產(chǎn)品中起重要作用。
口香糖的不溶部分通?？珊瑥椥泽w、乙烯基聚合物、彈性體增塑劑、蠟、軟化劑、填料和其他任選成分(如著色劑和抗氧劑)的任意組合。
膠基配方的組成基本上可隨待制備的具體產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品所希望的咀嚼和其他感官特征而變。但上述膠基組分的典型范圍(重量％)為5-80重量％的彈性體化合物，5-80重量％的彈性體增塑劑，0-40重量％的蠟，5-35重量％的軟化劑，0-50重量％的填料，和0-5重量％的其他組分如抗氧劑、著色劑等。膠基可構(gòu)成口香糖的約5-約95重量％，更經(jīng)常的是，膠基構(gòu)成口香糖的10-約60％。
彈性體為口香糖提供橡膠樣的內(nèi)聚性，其隨該成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及其怎樣與其他成分復(fù)合而異。適宜用于本發(fā)明的膠基和口香糖中的彈性體可包括天然或合成類(lèi)型。
彈性體增塑劑改變膠基的堅(jiān)實(shí)性。其對(duì)彈性體分子間鏈斷裂(增塑)的特異性及其不同的軟化點(diǎn)導(dǎo)致不同的成品口香糖堅(jiān)實(shí)度和在膠基中使用時(shí)不同的相容性。當(dāng)想要使更多的彈性體鏈暴露于蠟的烷烴鏈中時(shí)，這一點(diǎn)很重要。
彈性體化合物可為天然的，但優(yōu)選合成的，優(yōu)選合成聚酯。按本發(fā)明，樹(shù)脂化合物優(yōu)選生物可降解的聚合物，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，樹(shù)脂化合物為生物可降解的合成聚酯。任何種類(lèi)的天然樹(shù)脂在本發(fā)明的口香糖中均應(yīng)避免。
按本發(fā)明，口香糖包含至少一種Tg高于37℃的生物可降解聚合物。此外，按本發(fā)明，這些生物可降解聚合物非常適于用作本發(fā)明的口香糖中的樹(shù)脂性化合物。下面給出一系列單體組合物的實(shí)例，其摩爾比通過(guò)調(diào)整后可用于高Tg生物可降解聚合物，高Tg生物可降解聚合物是本發(fā)明的口香糖的一部分。
按本發(fā)明的不同實(shí)施方案，高Tg生物可降解聚合物可包含至少一種選自丙交酯或乙交酯的導(dǎo)致高Tg的單體并可以包含一種或多種選自?xún)?nèi)酯和環(huán)狀碳酸酯的導(dǎo)致低Tg的單體。
內(nèi)酯單體可選自ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯和β-丙內(nèi)酯，也包括在沿著環(huán)的任何非羰基碳原子處為一個(gè)或多個(gè)烷基或芳基取代基所取代的ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯或β-丙內(nèi)酯。碳酸酯單體可選自三亞甲基碳酸酯、5-烷基-1，3-二烷-2-酮、5，5-二烷基-1，3-二烷-2-酮、或5-烷基-5-烷氧羰基-1，3-二烷-2-酮、碳酸亞乙酯、3-乙基-3-羥甲基、碳酸異丙烯酯、三羥甲基丙烷單碳酸酯、4，6-二甲基-1，3-碳酸異丙烯酯、2，2-二甲基三亞乙基碳酸酯和1，3-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮。
按本發(fā)明，一些優(yōu)選的單體為環(huán)狀單體，如導(dǎo)致高Tg的D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯，以及導(dǎo)致低Tg的ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
為獲得所希望的高Tg，可使用單獨(dú)的導(dǎo)致高Tg的單體的均聚物或共聚物，或使用導(dǎo)致高和低Tg的單體的組合的均聚物或共聚物，其中，控制導(dǎo)致高Tg的單體和導(dǎo)致低Tg的單體間的比率是很重要的。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，導(dǎo)致高Tg的單體的均聚物或共聚物的一些實(shí)例可包括如下聚(L-丙交酯)、聚(D-丙交酯)、聚(D，L-丙交酯)、聚(內(nèi)消旋丙交酯)、聚(乙交酯)、(L-丙交酯)-(D，L-丙交酯)共聚物、(L-丙交酯)-(內(nèi)消旋丙交酯)共聚物、(L-丙交酯)-(乙交酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(內(nèi)消旋丙交酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(乙交酯)共聚物、(內(nèi)消旋丙交酯)-(乙交酯)共聚物等。
按本發(fā)明的其他實(shí)施方案，一種或多種導(dǎo)致高Tg的單體與一種或多種導(dǎo)致低Tg的單體可聚合到一起，導(dǎo)致高Tg的單體/導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在75/25-99/1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在85/15-99/1的范圍內(nèi)，通常在95/5-99/1的范圍內(nèi)。換句話(huà)說(shuō)，導(dǎo)致高Tg的單體的摩爾百分?jǐn)?shù)為形成所得聚合物的單體總摩爾數(shù)的至少75％，優(yōu)選至少85％，通常至少95％。在保持這些比率的同時(shí)，環(huán)狀單體的優(yōu)選組合可包括如下D，L-丙交酯/ε-己內(nèi)酯、D，L-丙交酯/TMC、D，L-丙交酯δ-戊內(nèi)酯、D，L-丙交酯/-二烷酮、D，L-丙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合L-丙交酯/ε-己內(nèi)酯、L-丙交酯/TMC、L-丙交酯/δ-戊內(nèi)酯、L-丙交酯/二烷酮、L-丙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合D，L-丙交酯/乙交酯/ε-己內(nèi)酯、D，L-丙交酯/乙交酯/TMC、D，L-丙交酯/乙交酯/δ-戊內(nèi)酯、D，L-丙交酯/乙交酯/-二烷酮、D，L-丙交酯/乙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合L-丙交酯/乙交酯/ε-己內(nèi)酯、L-丙交酯/乙交酯/TMC、L-丙交酯/乙交酯/δ-戊內(nèi)酯、L-丙交酯/乙交酯/二烷酮、L-丙交酯/乙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合乙交酯/ε-己內(nèi)酯、乙交酯/TMC、乙交酯/δ-戊內(nèi)酯、乙交酯/二烷酮、乙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合D，L-丙交酯/L-丙交酯/ε-己內(nèi)酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/TMC、D，L-丙交酯/L-丙交酯δ-戊內(nèi)酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/二烷酮、D，L-丙交酯/L-丙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/ε-己內(nèi)酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/TMC、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/δ-戊內(nèi)酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/二烷酮、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯與任何兩種、三種或四種導(dǎo)致低Tg的單體的組合按本發(fā)明，根據(jù)上述組合物的單體的聚合可產(chǎn)生一些非常易于降解的高Tg聚合物，其適于用作本發(fā)明的口香糖中的樹(shù)脂化合物。
所得高Tg生物可降解聚合物的一些實(shí)例可包括(L-丙交酯)-(三亞甲基碳酸酯)共聚物、(L-丙交酯)-(ε-己內(nèi)酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(三亞甲基碳酸酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(ε-己內(nèi)酯)共聚物、(內(nèi)消旋丙交酯)-(三亞甲基碳酸酯)共聚物、(內(nèi)消旋丙交酯)-(ε-己內(nèi)酯)共聚物、(乙交酯)-(三亞甲基碳酸酯)共聚物、(乙交酯)-(ε-己內(nèi)酯)共聚物等。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，獲得用于本發(fā)明的口香糖中的生物可降解聚合物的聚合過(guò)程可通過(guò)引發(fā)劑如多官能度醇、胺或具有多個(gè)羥基或其他活性基團(tuán)的其他分子或化合物或其混合物引發(fā)。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，適合的多官能度引發(fā)劑的實(shí)例包括但不限于甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二(聚)季戊四醇和乙氧基化或丙氧基化多元胺。
此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，引發(fā)劑可為雙官能度的，適用的雙官能度引發(fā)劑的實(shí)例包括雙官能度醇，非限制性的實(shí)例包括1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、其他鏈烷二醇、乙二醇、含兩個(gè)羥基的普通醇，和能引發(fā)開(kāi)環(huán)聚合的其他雙官能度化合物。
此外，按本發(fā)明，引發(fā)劑可構(gòu)成可用于本發(fā)明的口香糖中的高Tg生物可降解聚酯聚合物的0.01-1.0重量％，優(yōu)選0.05-0.8重量％。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，生物可降解聚合物中為雙官能度或更高官能度的引發(fā)劑部分可經(jīng)調(diào)控從而可控制線(xiàn)型度和支化度。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，雙官能度引發(fā)劑占所用引發(fā)劑分子總含量的至少50摩爾％。這樣可向本發(fā)明的生物可降解聚合物中引入相當(dāng)?shù)木€(xiàn)性度并可獲得一定的所希望的結(jié)晶度。這樣，生物可降解聚酯聚合物可獲得作為彈性體增塑劑的非常適宜的性質(zhì)，并因此可在本發(fā)明的口香糖中提供有利的生物可降解樹(shù)脂。要增大線(xiàn)性度以改善本發(fā)明實(shí)施方案中口香糖的結(jié)晶性、塑性和強(qiáng)度，雙官能度引發(fā)劑的含量可提高至所用引發(fā)劑分子總摩爾含量的例如60％、70％、80％、90％或約100％。
因此，按本發(fā)明的實(shí)施方案，基本為線(xiàn)型的聚酯聚合物可包含超過(guò)例如50或80％的線(xiàn)型聚合物鏈。
本發(fā)明的生物可降解的樹(shù)脂性均聚物可優(yōu)選通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合獲得。但在本發(fā)明的范圍內(nèi)生產(chǎn)方法不受限制。作為實(shí)例，丙交酯的開(kāi)環(huán)聚合較乳酸(如α-羥基丙酸)的縮聚更常被用作生產(chǎn)方法。但這主要是工藝條件和生產(chǎn)容易性的問(wèn)題。就所得聚合物而論，其可具有基本相同的組成和性質(zhì)并在本發(fā)明的口香糖中同等適用。這類(lèi)聚合物的命名常被認(rèn)為是可互換的，因此名稱(chēng)聚(丙交酯)和聚(乳酸)可用來(lái)指同一種聚合物。
通常，本發(fā)明的口香糖中所用的生物可降解聚合物可為均聚物、共聚物或三元共聚物，包括接枝和嵌段聚合物。
可用作本發(fā)明口香糖中的彈性體的有用的聚合物通?？梢杂啥⑷蚋吖倌芏鹊拇寂c二、三或更高官能度的脂族或芳族羧酸或其酯的逐步增長(zhǎng)聚合來(lái)制備。同樣，羥基酸或酸酐以及多官能度羧酸的鹵化物也可以用作單體。聚合可以涉及直接聚酯化或酯交換并且可經(jīng)催化。
由于多官能度羧酸通常是在縮聚反應(yīng)介質(zhì)中具有非常有限的溶解度的高熔點(diǎn)固體，因此通常使用多官能度羧酸的酯或酸酐來(lái)克服這種局限。此外，涉及羧酸或酸酐的縮聚產(chǎn)生縮合產(chǎn)物水，其需要高溫去除。因此，涉及多官能度酸的酯的酯交換的縮聚通常是優(yōu)選的方法。例如，可以使用對(duì)苯二甲酸二甲酯來(lái)替代對(duì)苯二甲酸本身。在這種情況下，縮合產(chǎn)物是甲醇而不是水，前者比水更容易去除。通常，反應(yīng)以本體方式(沒(méi)有溶劑)進(jìn)行并且使用高溫和真空以去除副產(chǎn)物并驅(qū)使反應(yīng)完全。
可用于本發(fā)明口香糖中的彈性體的制備中的脂族多官能度羧酸的具體實(shí)例包括草酸、丙二酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、富馬酸、馬來(lái)酸、戊二酸、谷氨酸、己二酸、葡糖二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等。同樣，芳族多官能度羧酸的具體實(shí)例可為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸和萘1，4-、2，3-、2，6-二羧酸等。
出于舉例說(shuō)明而非限制的目的，可用來(lái)制備用于本發(fā)明的口香糖中的彈性體的羧酸衍生物的一些實(shí)例包括羥基酸例如3-羥基丙酸和6-羥基己酸以及酸酐、酰鹵或酯，如對(duì)應(yīng)于上述酸的二甲酯或二乙酯，這指例如草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來(lái)酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸等的二甲酯或二乙酯。一般來(lái)說(shuō)，甲酯有時(shí)比乙酯更為優(yōu)選，這是由于較高沸點(diǎn)的醇比較低沸點(diǎn)的醇難于去除。通常優(yōu)選的多官能度醇含有2-100個(gè)碳原子，例如聚乙二醇和聚丙三醇。
在用于本發(fā)明的口香糖中的彈性體的聚合中，可作為醇本身或作為其衍生物使用的醇的一些可應(yīng)用實(shí)例包括多元醇例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、1，4-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露醇等。
通常，本發(fā)明的口香糖中使用的彈性體聚合物可為均聚物、共聚物或三元共聚物，包括接枝和嵌段聚合物。
可用于本發(fā)明的膠基中的另外的環(huán)境或生物可降解口香糖基礎(chǔ)聚合物的其他適宜實(shí)例包括可降解的聚酯、聚碳酸酯、聚酯酰胺、多肽、氨基酸均聚物如聚賴(lài)氨酸、蛋白質(zhì)包括其衍生物如水解蛋白(包括水解玉米蛋白)。
根據(jù)在制造本發(fā)明范圍內(nèi)的口香糖中的一般原則，現(xiàn)將各種不同的適宜成分列舉和說(shuō)明如下。
本發(fā)明的口香糖可包含著色劑。按本發(fā)明的實(shí)施方案，口香糖可包含著色劑和增白劑，如FD&C型染料和色淀、水果和植物提取物、二氧化鈦和其組合。
其他有用的口香糖基礎(chǔ)組分包括抗氧劑，如丁羥甲苯(BHT)、丁羥茴醚(BHA)、沒(méi)食子酸丙酯和生育酚、及防腐劑。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的約0-約18重量％、更通常為口香糖的約0-約12重量％的軟化劑。
按本發(fā)明，軟化劑/乳化劑可加到口香糖和膠基中。
按本發(fā)明，膠基配方可包含一種或多種軟化劑，如蔗糖酯(包括WO 00/25598中公開(kāi)的那些，該專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合到本文中)、牛油、氫化牛油、氫化和部分氫化的植物油、可可油、脫脂可可粉、單硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二、三酸酯、乙酰化甘油一酸酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕櫚酸、油酸和亞油酸)和其組合。本文中用到的術(shù)語(yǔ)“軟化劑”指軟化膠基或口香糖配方并包括蠟、脂肪、油、乳化劑、表面活性劑和增溶劑的成分。
為進(jìn)一步軟化膠基并為膠基提供賦予膠基悅?cè)说墓饣砻娌p少其粘附性質(zhì)的水結(jié)合性質(zhì)，通常將一種或多種乳化劑加入組合物中，加入的量通常為膠基的0-18重量％，優(yōu)選0-12重量％?？墒秤弥舅岬母视鸵缓投狨?、可食用脂肪酸的甘油一和二酸酯的乳酸酯和乙酸酯、乙?；视鸵缓投狨?、可食用脂肪酸的糖酯、Na-、K-、Mg-和Ca-硬脂酸鹽、卵磷脂、羥基化卵磷脂等是可加入口香糖膠基中的常用乳化劑的實(shí)例。在存在下面所定義的生物或藥學(xué)活性成分的情況下，配方可包含某些特定的乳化劑和/或增溶劑，以分散和釋放活性成分。
在制備口香糖膠基時(shí)，蠟和脂肪常被用于調(diào)節(jié)稠度和軟化口香糖膠基。至于本發(fā)明，可以使用任何常用和適合類(lèi)型的蠟和脂肪，例如米糠蠟、聚乙烯蠟、石油蠟(精制石蠟和微晶蠟)、石蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、小燭樹(shù)蠟、可可油、脫脂可可粉以及任何適宜的油或脂肪，例如完全或部分氫化的植物油或完全或部分氫化的動(dòng)物脂肪。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含填料。
如果需要，口香糖膠基配方可包括一種或多種填料/組織形成劑，包括例如包括碳酸鎂和碳酸鈣、硫酸鈉、重質(zhì)碳酸鈣、硅酸鹽化合物如硅酸鎂和硅酸鋁、高嶺土和粘土、氧化鋁、氧化硅、滑石、氧化鈦、磷酸一鈣、磷酸二鈣和磷酸三鈣、纖維素聚合物如木材、和其組合。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，口香糖包含量為口香糖的約0-約50重量％、更通常為口香糖的約10-約40重量％的填料。
除水不溶性的膠基部分外，典型的口香糖還包括水溶性的填充部分和一種或多種調(diào)味劑。所述水溶性部分可包括填充型甜味劑、高甜度甜味劑、調(diào)味劑、軟化劑、乳化劑、著色劑、酸化劑、填料、抗氧劑和提供所希望屬性的其他組分。
適合的填充型甜味劑包括糖或非糖增甜組分。填充型甜味劑通常構(gòu)成口香糖的約5-約95重量％，更通常構(gòu)成口香糖的約20-約80重量％，例如30-60重量％。
可用的糖甜味劑為口香糖領(lǐng)域中公知的含糖組分，包括但不限于蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、糊精、海藻糖、D-塔格糖、干轉(zhuǎn)化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、淀粉糖漿干粉等，單獨(dú)或組合使用。
山梨糖醇可用作非糖甜味劑。其他可用的非糖甜味劑包括但不限于其他糖醇如甘露醇、木糖醇、氫化淀粉水解物、麥芽糖醇、異麥芽酚、赤蘚糖醇、乳糖醇等，單獨(dú)或組合使用。
高甜度人造甜味劑可單獨(dú)使用或結(jié)合上述甜味劑一起使用。優(yōu)選的高甜度甜味劑包括但不限于三氯蔗糖、阿斯巴甜、丁磺氨的鹽、阿力甜、紐甜、雙甜、糖精及其鹽、環(huán)拉酸及其鹽、甘草甜素、雙氫查耳酮、索馬甜、莫內(nèi)林、蛇菊苷等，單獨(dú)或組合使用。為提供更持久的甜味和香味，可能希望的是包封或以其他方式控制至少一部分的人造甜味劑的釋放。可以使用諸如濕造粒、蠟造粒、噴霧干燥、噴霧冷卻、流化床涂覆、凝聚、酵母泡腔包封以及纖維擠出等技術(shù)實(shí)現(xiàn)所希望的釋放特征。甜味劑的包封還可用另一種口香糖組分如樹(shù)脂性化合物來(lái)提供。
高甜度人造甜味劑的使用水平變化明顯并取決于諸如甜味劑的效能、釋放速率、產(chǎn)品所希望的甜味、所用香料的水平和類(lèi)型以及成本考慮的因素。因此，高效人造甜味劑的有效水平可在約0-約8重量％范圍內(nèi)變化，優(yōu)選0.001-約5重量％。當(dāng)包括用于包封的載體時(shí)，包封的甜味劑的用量水平將成比例地更高。
糖和/或非糖甜味劑的組合可用于根據(jù)本發(fā)明加工的口香糖配方中。此外，軟化劑還可提供另外的甜味，如糖或醛醇的水溶液。
如果需要低卡路里口香糖，可以使用低卡路里填充劑。低卡路里填充劑的實(shí)例包括聚葡萄糖、Raftilose(低聚果糖)、Raftilin(菊粉)、寡聚果糖(NutraFlora)、低聚帕拉金糖、水解瓜爾膠(例如SunFiber)或難消化的糊精(例如Fibersol)。但是，可以使用其他低卡路里填充劑。
本發(fā)明的口香糖可含香味劑和調(diào)味劑，包括例如天然植物組分、精油、香精、提取物、粉末形式的天然和合成調(diào)料，包括能影響味道特征的酸和其他物質(zhì)。液態(tài)和粉末調(diào)料的實(shí)例包括椰子、咖啡、巧克力、香草、葡萄果實(shí)、桔子、酸橙、薄荷醇、甘草、焦糖香、蜜香、花生、胡桃、腰果、榛子、杏仁、菠蘿、草莓、懸鉤子、熱帶水果、櫻桃、肉桂、胡椒薄荷、冬青、留蘭香、桉樹(shù)和薄荷、諸如來(lái)自蘋(píng)果、梨、桃、草莓、杏、懸鉤子、櫻桃、菠蘿的果香精以及李子香精。精油包括胡椒薄荷、留蘭香、薄荷醇、桉樹(shù)、丁香油、月桂油、茴香、百里香、雪松葉油、肉豆蔻以及上述水果的油。
口香糖香料可以是凍干的天然調(diào)味劑，優(yōu)選粉末、薄片或塊或其組合的形式。粒徑(按顆粒的最長(zhǎng)維度計(jì)算)可小于3mm、小于2mm或更優(yōu)選小于1mm。天然調(diào)味劑可以是粒徑為約3μm-2mm的形式，如粒徑為約4μm-1mm。優(yōu)選的天然調(diào)味劑包括來(lái)自水果例如來(lái)自草莓、黑莓和懸鉤子的種子。
各種合成香料例如混合水果香料也可用于本發(fā)明的口香糖芯中。如上所述，與傳統(tǒng)使用的那些相比，可以使用更少量的香味劑?？梢允褂昧繛槌善返?.01-約30重量％的香味劑和/或香料，這取決于所用香味劑和/或香料的所希望的強(qiáng)度。優(yōu)選香味劑和/或香料的含量為總組合物的0.2-3重量％。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，調(diào)味劑包含天然植物組分、精油、香精、提取物、粉末形式的天然和合成調(diào)料，包括能影響味道特征的酸和其他物質(zhì)。
可以包括在本發(fā)明的口香糖中的其他口香糖成分包括表面活性劑和/或增溶劑，特別是當(dāng)存在藥學(xué)或生物活性成分時(shí)。作為用作本發(fā)明口香糖組合物中的增溶劑的表面活性劑類(lèi)型的實(shí)例，參考H.P.Fiedler，Lexikon der Hilfstoffe für Pharmacie，Kosmetik undAngrenzende Gebiete，63-64頁(yè)(1981)以及各個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)的食品乳化劑的清單?？梢允褂藐庪x子、陽(yáng)離子、兩性或非離子增溶劑。合適的增溶劑包括卵磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸鹽、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的單乙酰和二乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的檸檬酸酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、互酯化蓖麻油酸的聚甘油酯(E476)、硬脂?；轷Ｈ樗徕c、月桂基硫酸鈉和脂肪酸的失水山梨醇酯以及聚氧乙基化氫化蓖麻油(例如以商品名CREMOPHOR出售的產(chǎn)品)、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物(例如以商品名PLURONIC和POLOXAMER出售的產(chǎn)品)、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸的失水山梨醇酯以及聚氧乙烯硬脂酸酯。
特別適合的增溶劑為聚氧乙烯硬脂酸酯，例如聚氧乙烯(8)硬脂酸酯和聚氧乙烯(40)硬脂酸酯、以商品名TWEEN出售的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯例如TWEEN 20(單月桂酸酯)、TWEEN 80(單油酸酯)、TWEEN 40(單棕櫚酸酯)、TWEEN 60(單硬脂酸酯)或TWEEN65(三硬脂酸酯)、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的單乙酰和二乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的檸檬酸酯、硬脂?；轷Ｈ樗徕c、月桂基硫酸鈉、聚氧乙基化氫化蓖麻油、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物以及聚氧乙烯脂肪醇醚。增溶劑可以是單一化合物或是幾種化合物的組合。在活性成分存在下，口香糖可優(yōu)選還包含本技術(shù)領(lǐng)域中已知的載體。
用作軟化劑的乳化劑可包括牛油、氫化牛油、氫化和部分氫化的植物油、可可油、單硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二和三酸酯、乙?；视蛦嗡狨ァ⒅舅?如硬脂酸、棕櫚酸、油酸和亞油酸)和其組合。
按本發(fā)明的實(shí)施方案，口香糖可包含藥學(xué)、美容或生物活性物質(zhì)。這類(lèi)活性物質(zhì)的實(shí)例的綜合清單可在例如WO 00/25598中找到，該專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
待用于本發(fā)明中的活性劑可為任何希望從口香糖中釋放的物質(zhì)。如果想要加快釋放速率(對(duì)應(yīng)于香料所獲得的效果)，首要物質(zhì)為具有有限水溶性(通常低于10g/100ml，包括完全不水溶)的那些。實(shí)例為藥物、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、口服組合物、戒煙劑、高效甜味劑、pH調(diào)節(jié)劑等。
活性成分的其他實(shí)例包括撲熱息痛、苯佐卡因、桂利嗪、薄荷醇、香芹酮、咖啡因、乙酸氯己定、鹽酸賽克利嗪、1，8-桉油醇、南諾龍、咪康唑、mystatine、阿斯巴甜、氟化鈉、尼古丁、糖精、西吡氯胺、其他季銨化合物、維生素E、維生素A、維生素D、格列苯脲或其衍生物、黃體酮、乙酰水楊酸、茶苯海明、賽克利嗪、甲硝唑、碳酸氫鈉、來(lái)自銀杏的活性組分、來(lái)自蜂膠的活性組分、來(lái)自人參的活性組分、美沙酮、胡椒薄荷油、水楊酰胺、氫化可的松或阿斯咪唑。
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑形式的活性劑的實(shí)例為例如具有維生素B2(核黃素)、B12、葉酸、煙酸、維生素H、難溶的甘油磷酸酯、氨基酸、維生素A、D、E和K、鹽形式的礦物質(zhì)、含鈣、磷、鎂、鐵、鋅、銅、碘、錳、鉻、硒、鉬、鉀、鈉或鈷的絡(luò)合物和化合物的營(yíng)養(yǎng)作用的鹽和化合物。
此外可參考各國(guó)主管機(jī)構(gòu)認(rèn)可的營(yíng)養(yǎng)素清單，如US Code ofFederal Regulations，Title 21，Section 182.5013.182 5997和182.8013-182.8997。
用來(lái)護(hù)理或治療口腔和牙齒的化合物形式的活性劑的實(shí)例為例如結(jié)合過(guò)氧化氫和能在咀嚼過(guò)程中釋放脲的化合物。
防腐劑形式的活性劑的實(shí)例為例如胍和雙胍的鹽和化合物(例如乙酸氯己定)以及具有有限水溶性的下述類(lèi)型的物質(zhì)季銨化合物(例如神經(jīng)胺(ceramine)、氯二甲酚、結(jié)晶紫、氯胺)、醛(例如多聚甲醛)、地喹胺(dequaline)化合物、聚羥甲脲(polynoxyline)、酚(例如百里酚、對(duì)氯酚、甲酚)、六氯酚、水楊酸苯胺化合物(salicylic anilidecompounds)、三氯生、鹵素類(lèi)(碘、碘酊、氯胺、二氯氰尿酸鹽)、醇(3，4二氯苯甲醇、苯甲醇、苯氧乙醇、苯乙醇)，此外參考Martindale，The Extra Pharmacopoeia，28th edition，547-578頁(yè)；應(yīng)該包括具有有限水溶性的金屬鹽、絡(luò)合物以及化合物，例如鋁鹽(如硫酸鋁鉀AlK(SO4)2·12H2O)以及硼、鋇、鍶、鐵、鈣、鋅(醋酸鋅、氯化鋅、葡糖酸鋅)、銅(氯化銅、硫酸銅)、鉛、銀、鎂、鈉、鉀、鋰、鉬、釩的鹽、絡(luò)合物和化合物；護(hù)理口腔和牙齒的其他組合物例如含氟的鹽、絡(luò)合物和化合物(如氟化鈉、一氟磷酸鈉、氨基氟化物、氟化亞錫)、磷酸鹽、碳酸鹽以及硒。
此外參考J.Dent.Res.Vol.28 No.2，160-171頁(yè)，1949，其中提到了多種經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的化合物。
口腔中pH調(diào)節(jié)劑形式的活性劑的實(shí)例包括例如可接受的酸，例如己二酸、琥珀酸、富馬酸，或其鹽，或檸檬酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、乙酸、乳酸、磷酸和戊二酸的鹽，和可接受的堿，例如鈉、鉀、銨、鎂或鈣的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或氧化物，特別是鎂和鈣的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或氧化物。
戒煙劑形式的活性劑的實(shí)例包括例如尼古丁、煙草粉末或銀鹽，例如醋酸銀、碳酸銀和硝酸銀。
活性劑的其他實(shí)例為任何類(lèi)型的藥物。
藥物形式的活性劑的實(shí)例包括咖啡因、水楊酸、水楊酰胺和相關(guān)物質(zhì)(乙酰水楊酸、膽堿水楊酸鹽、水楊酸鎂、水楊酸鈉)、撲熱息痛、鎮(zhèn)痛新的鹽(鹽酸鎮(zhèn)痛新和乳酸鎮(zhèn)痛新)、鹽酸丁丙諾啡、鹽酸可待因和磷酸可待因、嗎啡和嗎啡鹽(鹽酸鹽、硫酸鹽、酒石酸鹽)、鹽酸美沙酮、凱托米酮和凱托米酮的鹽(鹽酸鹽)、β-阻斷劑(普萘洛爾)、鈣拮抗劑、鹽酸維拉帕米、硝苯地平及Pharm.Int.，Nov.85，pages 267-271，Barney H.Hunter and Robert L.Talbert中提到的適合的物質(zhì)及其鹽、硝化甘油、丁四硝酯、馬錢(qián)子堿及其鹽、利多卡因、鹽酸丁卡因、鹽酸埃托啡、阿托品、胰島素、酶(例如木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶、鏈激酶、鏈道酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶)、多肽(縮宮素、促性激素釋放素、(LH.RH)、醋酸去氨加壓素(DDAVP))、鹽酸異舒普林、麥角胺化合物、氯喹(磷酸鹽、硫酸鹽)、異山梨醇、去氨縮宮素、肝素。
其他活性成分包括β-羽扇醇、Letigen、檸檬酸西地那非和其衍生物。
牙科產(chǎn)品包括尿素(Carbami)、CPP酪蛋白磷肽、氯己定、醋酸氯己定、鹽酸氯己定、葡萄糖氯己定、Hexetedine、氯化鍶、氯化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、含氟成分、氟化物、氟化鈉、氟化鋁、氟化銨、氟化鈣、氟化亞錫、其他含氟成分氟硅酸銨、氟硅酸鉀、氟硅酸鈉、一氟磷酸銨、一氟磷酸鈣、一氟磷酸鉀、一氟磷酸鈉、十八酰氟化銨、硬脂酰三羥乙基丙二胺二氫氟化物、維生素包括A、B1、B2、B6、B12、葉酸、煙酸、泛酸(Pantothensyre)、維生素H、C、D、E、K。
礦物質(zhì)包括鈣、磷、鎂、鐵、鋅、銅、鉛、錳、鉻、硒、鉬。其他活性成分包括Q10@，酶。天然藥物包括銀杏、姜和魚(yú)油。本發(fā)明也涉及偏頭痛藥物的使用，如5-羥色胺拮抗劑舒馬曲坦、佐米曲普坦、那拉曲坦、利扎曲普坦、依來(lái)曲普坦；抗惡心藥物如賽克利嗪、桂利嗪、茶苯海明、苯海拉明(Difenhydrinat)；抗花粉熱藥物如西替利嗪、氯雷他定(Loratidin)；疼痛緩解藥物，如丁丙諾啡、曲馬多；抗口腔疾病藥物如咪康唑、兩性霉素B、丙酮去炎松(Triamcinolonaceton)；和藥物Cisaprid、多潘立酮、滅吐靈。
活性成分可包含但不限于下述化合物或其衍生物對(duì)乙酰氨基酚、乙酰水楊酸、丁丙諾啡、溴己新、塞來(lái)昔布、可待因、苯海拉明、雙氯芬酸、依托昔布、異丁苯丙酸、吲哚美辛、酮洛芬、魯米昔布、嗎啡、萘普生、羥可待酮(Oxycodon)、帕瑞昔布、吡羅西康、偽麻黃堿、羅非昔布、替諾昔康、曲馬多、戊地昔布、碳酸鈣、氫氧化鎂鋁、雙硫侖(Disulfiram)、安非他酮、煙堿、阿奇霉素、克拉霉素、克雷唑、紅霉素、四環(huán)素、格拉司瓊、昂丹司瓊、異丙嗪(Prometazin)、托烷司瓊、溴苯那敏、西替利嗪、左西替利嗪(leco-Ceterizin)、氯環(huán)嗪、氯苯那敏、苯海拉明、多西拉敏、非諾非那定(Fenofenadin)、愈創(chuàng)甘油醚、氯雷他定、右氯雷他定、苯托沙敏、異丙嗪、Pyridamine、特非那定、曲克蘆丁、甲基多巴、哌醋甲酯、苯扎氯銨、芐索氯銨、西吡氯銨、氯己定、依卡倍特鈉、氟哌啶醇、別嘌醇、秋冰仙堿(Colchinine)、茶堿、普萘洛爾、強(qiáng)的松龍、強(qiáng)的松、氟化物、脲、咪康唑、愛(ài)妥糖(Actot)、格列本脲、格列吡嗪、甲福明、米格列醇、瑞格列奈、羅格列酮、阿撲嗎啡、西力士(Cialis)、西地那非、瓦地那非、地芬諾酯、二甲硅油、甲氰咪胍、法莫替丁、雷尼替丁、Ratinidine、西替利嗪、氯雷他定、阿斯匹林、苯佐卡因、右甲嗎喃、麻黃堿、苯丙醇胺(Phenylpropanolamine)、偽麻黃堿、西沙比利、多潘立酮、胃復(fù)安、無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷、二辛基硫琥珀酸、酚酞、阿莫曲坦、依拉曲普坦、麥角胺、托芬那酸(Migea)、那拉曲坦、利扎曲坦、舒馬曲坦、佐米曲坦、鋁鹽、鈣鹽、鐵鹽、銀鹽、鋅鹽、兩性霉素B、氯己定、咪康唑、曲安奈德、梅拉通寧、苯巴比妥、咖啡因、苯二氮平、羥嗪、甲丙氨酯、吩噻嗪、布克利嗪、布洛他嗪、桂利嗪、賽克利嗪、苯海拉明、茶苯海明、丁咯地爾、安非他明、咖啡因、麻黃堿、奧利司他、苯福林、苯丙醇胺、偽麻黃堿、西布曲明、酮康唑、硝化甘油、制霉菌素、孕酮、睪丸激素、維生素B12、維生素C、維生素A、維生素D、維生素E、毛果蕓香堿、氨基乙酸鋁(Aluminumaminoacetat)、甲氰咪胍、埃索美拉唑、法莫替丁、蘭索拉唑、氧化鎂、尼扎替丁和/或雷替尼丁。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，香料可在包含活性成分的口香糖中用作掩味劑，其中所述活性成分自身具有不受歡迎的味道或改變配方的味道。
口香糖可任選含常見(jiàn)的添加劑，如粘結(jié)劑、酸化劑、填料、著色劑、防腐劑和抗氧劑，例如丁羥甲苯(BHT)、丁羥茴醚(BHA)、沒(méi)食子酸丙酯和生育酚。
著色劑和增白劑可包括FD&C型染料和色淀、水果和植物提取物、二氧化鈦和其組合。
用于甜味劑的上述包封方法的材料可包括例如明膠、小麥蛋白、大豆蛋白、酪蛋白酸鈉、酪蛋白、阿拉伯膠、改性淀粉、水解淀粉(麥芽糊精)、藻酸鹽、果膠、角叉菜膠、黃原膠、槐豆膠、殼聚糖、蜂蠟、小燭樹(shù)蠟、巴西棕櫚蠟、氫化植物油、玉米蛋白和/或蔗糖。
通常，優(yōu)選按本發(fā)明制備的口香糖和膠基完全基于生物可降解的聚合物。
但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可用較少量常規(guī)的合成口香糖彈性體或彈性體增塑劑，其實(shí)例在下面提及。
這類(lèi)通常為生物不可降解的合成樹(shù)脂的實(shí)例包括聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物和其混合物。生物不可降解的合成彈性體的實(shí)例包括但不限于Food and Drug Administration，CFR，Title21，Section 172，615(the Masticatory Substances，Synthetic)中列出的合成彈性體，如凝膠滲透色譜(GPC)平均分子量在如約10,000-1,000,000范圍內(nèi)(包括50,000-80,000)的聚異丁烯，異丁烯-異戊二烯共聚物(丁基彈性體)，苯乙烯-丁二烯比率為如約1∶3-3∶1的苯乙烯-丁二烯共聚物，GPC平均分子量在2,000-90,000范圍內(nèi)(如3,000-80,000范圍內(nèi)，包括30,000-50,000)的聚醋酸乙烯酯(PVA)(其中較高分子量聚醋酸乙烯酯通常用在泡泡糖膠基中)，聚異戊二烯，聚乙烯，月桂酸乙烯酯含量為共聚物的約5-50重量％(如10-45重量％)的醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物，和其組合。
工業(yè)上通常在膠基中組合使用具有高分子量的合成彈性體與具有低分子量的合成彈性體。這樣的組合的實(shí)例為聚異丁烯和苯乙烯-丁二烯、聚異丁烯和聚異戊二烯、聚異丁烯和異丁烯-異戊二烯共聚物(丁基橡膠)以及聚異丁烯、苯乙烯-丁二烯共聚物和異丁烯異戊二烯共聚物的組合、和全部上述各個(gè)合成聚合物分別與聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物的混合物及其混合物。
應(yīng)優(yōu)選不用于本發(fā)明的口香糖中的天然樹(shù)脂的實(shí)例為天然松香酯，天然松香酯常被稱(chēng)為酯膠，包括例如部分氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔羅油松香的甘油酯、部分氫化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氫化甲酯、松香的季戊四醇酯、合成樹(shù)脂如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-檸檬烯的萜烯樹(shù)脂和天然萜烯樹(shù)脂。
通常，口香糖可通過(guò)向本領(lǐng)域內(nèi)已知的可市購(gòu)混合器中順序加入各種口香糖成分生產(chǎn)。在初始成分經(jīng)徹底混合后，口香糖體從混合器中放出并通過(guò)例如軋成片和切成條、擠成塊或鑄成粒成型為所希望的形式。
通常，各成分可通過(guò)首先熔融膠基再將其加到運(yùn)轉(zhuǎn)的混合器中而混合。著色劑、活性劑和/或乳化劑也可在此時(shí)加入。軟化劑如甘油也可在此時(shí)隨糖漿和一部分填充劑/甜味劑一起加入。其他部分的填充劑/甜味劑可然后加到混合器中。調(diào)味劑通常與最后部分的填充劑/甜味劑一起加入。高甜度甜味劑優(yōu)選在最后部分的填充劑和香料已經(jīng)加入之后加入。
整個(gè)混合程序通常需要五到十五分鐘，但有時(shí)需要更長(zhǎng)的混合時(shí)間。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員會(huì)理解可按上述程序的許多變體進(jìn)行，包括美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2004/0115305中所述的一步法，該文通過(guò)引用結(jié)合到本文中。口香糖通過(guò)擠出、壓縮、軋制形成，并可中心填充以任何形式的液體和/或固體。
也可為本發(fā)明的口香糖提供外包衣，外包衣可為硬包衣、軟包衣、膜包衣或本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何類(lèi)型的包衣或這類(lèi)包衣的組合。所述包衣通常可構(gòu)成包衣口香糖塊的0.1-75重量％。
一種優(yōu)選的外包衣類(lèi)型為硬包衣，術(shù)語(yǔ)硬包衣包括糖包衣和無(wú)糖(或不含糖的)包衣及其組合。硬包衣的目的是獲得甜的脆性層(這是消費(fèi)者喜歡的)和保護(hù)口香糖芯。在為口香糖芯提供保護(hù)性糖包衣的典型工藝中，口香糖芯依次在適合的包衣設(shè)備中用可結(jié)晶的糖(如蔗糖或葡萄糖)的水溶液處理，取決于所達(dá)到的包衣階段，所述水溶液中可含其他功能成分如填料、著色劑等。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，硬包衣工藝中所用的包衣劑為無(wú)糖包衣劑，如多元醇，包括例如山梨糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇和異麥芽酮糖醇，或例如單糖、二糖，包括例如海藻糖。
或可采用無(wú)糖軟包衣，如包含交替地向芯施加多元醇或單糖、二糖的糖漿，所述多元醇或單糖、二糖包括例如山梨糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇、異麥芽酮糖醇和海藻糖。
在另外的可用實(shí)施方案中通過(guò)成膜劑如纖維素衍生物、改性淀粉、糊精、明膠、玉米蛋白、蟲(chóng)膠、阿拉伯樹(shù)膠、植物膠、合成聚合物等或其組合提供膜包衣。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，外包衣包含至少一種選自包括粘結(jié)劑、吸濕組分、成膜劑、分散劑、防粘組分、填充劑、調(diào)味劑、著色劑、藥學(xué)或美容活性組分、脂質(zhì)組分、蠟組分、糖和酸的集合的添加劑組分。
本發(fā)明的包衣口香糖芯可具有允許口香糖芯用任何常規(guī)的包衣法包衣的任何形式、形狀或尺寸。
本發(fā)明的包衣口香糖單元的口香糖芯可具有允許口香糖芯用任何常規(guī)的包衣法包衣的任何形式、形狀或尺寸。因此，口香糖芯可為例如選自粒、墊形粒、棒、片、塊、錠、丸、球和半球的形狀，且通常口香糖芯的重量可為0.5-5克。
下面的非限制性實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明口香糖的制造。
實(shí)施例1用摩爾比為97％的D，L-丙交酯和3％的ε-己內(nèi)酯制備生物可降解樹(shù)脂性聚合物(以1，2-丙二醇引發(fā))向干燥的氮?dú)獯祾呤痔紫鋬?nèi)干燥的100ml玻璃圓底燒瓶中裝入0.265g乙基己酸錫(II)(Aldrich 97％)、6.427g 1，2-丙二醇(Aldrich 99+％)和18.627g ε-己內(nèi)酯(ACROS 99+％)。將反應(yīng)器浸沒(méi)在130℃的預(yù)熱硅油浴中并機(jī)械攪拌65分鐘，然后從油浴中移出。趁熱將聚合物吸入干燥的注射器中并取22.172g裝入內(nèi)含678.062g D，L-丙交酯(ORTEC)的干燥的1000mL圓底燒瓶中。將燒瓶浸沒(méi)在130℃的預(yù)熱硅油浴中并機(jī)械攪拌300分鐘。立即將燒瓶移出手套箱并用經(jīng)預(yù)熱的Glas-Col 500瓦/115伏加熱罩完全包住，該加熱罩用Staco Energy Products公司型號(hào)為3的可調(diào)自耦變壓器控制，變壓器設(shè)定在0-120V輸出的65％處。倒置經(jīng)加熱的容器，使最終的聚合物產(chǎn)物在約2分鐘內(nèi)完全從反應(yīng)器中流出進(jìn)入干燥的1夸脫金屬包裝容器中。
對(duì)聚合物的表征表明，Tg＝44℃(DSC，加熱速率10℃/分鐘)，Mn＝11,650g/mol，Mw＝12,420g/mol(凝膠滲透色譜法，在線(xiàn)MALLS檢測(cè)器)，PD＝1.07。
實(shí)施例2用摩爾比為96.5％的D，L-丙交酯和3.5％的ε-己內(nèi)酯制備生物可降解樹(shù)脂聚合物(以1，2-丙二醇引發(fā))向干燥的氮?dú)獯祾呤痔紫鋬?nèi)干燥的100ml玻璃圓底燒瓶中裝入0.252g乙基己酸錫(II)(Aldrich 97％)、3.198g 1，2-丙二醇(Aldrich 99+％)和23.366gε-己內(nèi)酯(ACROS 99+％)。將反應(yīng)器浸沒(méi)在130℃的預(yù)熱硅油浴中并機(jī)械攪拌65分鐘，然后從油浴中移出。趁熱將聚合物吸入干燥的注射器中并取22.344g裝入內(nèi)含677.871g D，L-丙交酯(ORTEC)的干燥的1000mL圓底燒瓶中。將燒瓶浸沒(méi)在130℃的預(yù)熱硅油浴中并機(jī)械攪拌320分鐘。立即將燒瓶移出手套箱并用經(jīng)預(yù)熱的Glas-Col 500瓦/115伏加熱罩完全包住，該加熱罩用Staco Energy Products公司型號(hào)為3的可調(diào)自耦變壓器控制，變壓器設(shè)定在0-120V輸出的65％處。倒置經(jīng)加熱的容器，使最終的聚合物產(chǎn)物在約2分鐘內(nèi)完全從反應(yīng)器中流出進(jìn)入干燥的1夸脫金屬包裝容器中。
對(duì)聚合物的表征表明，Tg＝41℃(DSC，加熱速率10℃/分鐘)，Mn＝20,350g/mol，Mw＝23,480g/mol(凝膠滲透色譜法，在線(xiàn)MALLS檢測(cè)器)，PD＝1.15。
實(shí)施例3具有較低Tg的生物可降解樹(shù)脂性聚合物用摩爾比為91.5％的D，L-丙交酯和8.5％的ε-己內(nèi)酯按與實(shí)施例1類(lèi)似的聚合法制備生物可降解的樹(shù)脂性聚合物。
對(duì)聚合物的表征表明，Tg＝31℃(DSC，加熱速率10℃/分鐘)，Mn＝6500g/mol，Mw＝7600g/mol。
實(shí)施例4生物可降解的彈性體聚合物利用500mL樹(shù)脂釜來(lái)生產(chǎn)彈性體樣品，該樹(shù)脂釜裝配有頂置攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)口管、溫度計(jì)以及用于去除甲醇的蒸餾頭。將83.50g(0.43摩爾)對(duì)苯二甲酸二甲酯、99.29g(0.57摩爾)己二酸二甲酯、106.60g(1.005摩爾)二(乙二醇)和0.6g乙酸鈣一水合物充入釜中。在氮?dú)庀戮徛訜峄旌衔锿瑫r(shí)攪拌，直到所有組分熔融(120-140℃)。繼續(xù)加熱和攪拌，連續(xù)蒸餾甲醇。溫度緩慢升到150-200℃，直到甲醇的釋放停止。停止加熱并使內(nèi)容物冷卻到約100℃。移開(kāi)反應(yīng)器蓋并小心地將熔融聚合物倒入接收容器中。
對(duì)聚合物的表征表明，Tg＝-30℃(DSC，加熱速率10℃/分鐘)，Mn＝40,000g/mol，Mw＝190,000g/mol(凝膠滲透色譜法，在線(xiàn)MALLS檢測(cè)器)。
實(shí)施例5膠基和口香糖的制備通過(guò)組合實(shí)施例4的彈性體聚合物與如表1中所列三種不同的樹(shù)脂聚合物從實(shí)施例1-4的上述聚合物制備三種不同的膠基

表1％表示膠基的重量百分?jǐn)?shù)。
膠基的制備如下將彈性體聚合物和樹(shù)脂聚合物加入混合釜中，該混合釜裝配有混合裝置如水平放置的Z型臂。釜已預(yù)熱15分鐘到約60-80℃的溫度。將混合物混合10-20分鐘，直到整個(gè)混合物變得均勻。然后將混合物放入平底鍋并使其從60-80℃的放料溫度冷卻到室溫。
基于樹(shù)脂性組分的Tg，與膠基103相比，本文中的膠基101和102被認(rèn)為是高Tg的生物可降解膠基。在膠基103中，樹(shù)脂性組分的Tg為約31℃，低于口腔溫度，而在膠基101和102中，樹(shù)脂性組分的Tg為44℃和41℃，高于正?？谇粶囟取?br> 膠基101、102和103分別用在口香糖1001、1002和1003中?？谙闾桥浞皆诒?中示出

表2％表示口香糖的重量百分?jǐn)?shù)。
所制全部口香糖的總體組成相同，僅膠基中樹(shù)脂組分的類(lèi)型(分別為實(shí)施例1、2和3的聚合物)不同。軟化劑、乳化劑和填料可或者作為膠基制劑的一部分加入聚合物中。
口香糖產(chǎn)品的制備如下將膠基加入混合釜中，該混合釜裝配有混合裝置如水平放置的Z型臂。釜已預(yù)熱15分鐘到約40-60℃的溫度，或在膠基和釜具有約60-80℃溫度的同一混合器中制備膠基之后立即一步制備口香糖。
將一半山梨糖醇與膠基加到一起并混合3分鐘。然后將胡椒薄荷和薄荷醇加入釜中并混合1分鐘。將剩余的一半山梨糖醇加入并混合1分鐘。加入麥芽糖醇糖漿，然后可加入蠟和填料，攪勻。緩慢加入軟化劑并混合7分鐘。然后加入阿斯巴甜和丁磺氨并混合3分鐘。加入木糖醇并混合3分鐘。然后排出所得口香糖混合物并轉(zhuǎn)移到例如40-48℃的平底鍋。然后將口香糖輥軋并切成芯、棒、球、立方體以及任意其他所希望的形狀，任選隨后在包裝或使用之前進(jìn)行包覆和拋光。
顯然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其他方法和成分可以在制作口香糖的過(guò)程中使用。
實(shí)施例6包含高Tg生物可降解聚合物的口香糖的評(píng)價(jià)和調(diào)控分子量的作用由一些個(gè)體試驗(yàn)人員對(duì)口香糖樣品1001和1002進(jìn)行試驗(yàn)，由此獲得如下評(píng)價(jià)

表3包含高Tg生物可降解聚合物的口香糖的評(píng)價(jià)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可接受的口香糖質(zhì)構(gòu)可通過(guò)使用高Tg聚合物作為為口香糖提供樹(shù)脂作用的化合物獲得。
在本次評(píng)價(jià)中，樣品1001被評(píng)定為是最好的替代物，盡管1001中樹(shù)脂性生物可降解聚合物的Tg比1002中的高幾度。如果因Tg引起了兩樣品間的任何差異，可以預(yù)料樹(shù)脂性聚合物的Tg將影響1001使之具有最硬的質(zhì)構(gòu)。由于觀(guān)察到了相反的情形，質(zhì)構(gòu)的解釋可解釋為分別歸因于1001和1002的樹(shù)脂性生物可降解聚合物的分子量中的差異。1002的樹(shù)脂聚合物的分子量比1001的略高一些，因此最終的口香糖1002的質(zhì)構(gòu)較1001的略硬一些。因此可以知道，在口香糖中分子量可能對(duì)這類(lèi)較高Tg的生物可降解聚合物的性能具有相當(dāng)大的影響。
應(yīng)對(duì)1002的口香糖配方加以調(diào)節(jié)以使包含具有相當(dāng)高的Tg和分子量的樹(shù)脂性生物可降解聚合物的口香糖獲得完全可接受的質(zhì)構(gòu)。調(diào)節(jié)本配方的方法可為例如略微降低樹(shù)脂性生物可降解聚合物的量或略微增加軟化劑的量。
實(shí)施例7口香糖的評(píng)價(jià)然后對(duì)口香糖1001(包含Tg為44℃、Mn為11650g/mol的生物可降解聚合物)與低Tg口香糖1003(包含Tg為31℃、Mn為6500的生物可降解聚合物)加以比較。
1001和1003的樣品在整個(gè)為期7分鐘的咀嚼過(guò)程中評(píng)價(jià)并包括咀嚼過(guò)程的初始階段A和B(A0-1分鐘，B1-2分鐘)、中間階段(4-5分鐘)和結(jié)束階段(6-7分鐘)。評(píng)價(jià)涉及如下參數(shù)香味、涼爽感、甜味、彈性、體積和柔軟性?？谙闾菢悠返脑囼?yàn)通過(guò)在室溫下讓品嘗間內(nèi)的21名感官試驗(yàn)團(tuán)成員品嘗口香糖樣品進(jìn)行，品嘗間按ISO 8598標(biāo)準(zhǔn)制造，樣品裝在無(wú)味的小塑料杯中，杯上帶有隨機(jī)的三位數(shù)字碼。對(duì)于每一受試參數(shù)，要求試驗(yàn)團(tuán)成員按0-15的任意尺度給出其評(píng)定，其中，0為最低分，15為最高分。每試驗(yàn)一個(gè)樣品后，讓試驗(yàn)團(tuán)成員休息3分鐘。
大致的平均分在表4中給出

表4感官試驗(yàn)團(tuán)成員評(píng)價(jià)口香糖1001和1003所得的平均分總的來(lái)說(shuō)，上述評(píng)價(jià)揭示了口香糖1001的樣品令人驚奇的結(jié)果。驚奇的是，Tg為44℃(遠(yuǎn)高于人體溫度)的聚合物事實(shí)上完全適用于口香糖中。特別是，盡管Tg不同，口香糖1001的性質(zhì)基本與口香糖1003的處于同一水平，這一點(diǎn)是不同尋常的。與本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的預(yù)期相反，實(shí)驗(yàn)表明高Tg生物可降解聚合物可以相當(dāng)大的量用于口香糖中而不顯著損害質(zhì)構(gòu)。
上表4以平均數(shù)概括了感官試驗(yàn)團(tuán)給出的評(píng)價(jià)結(jié)果。但基于21名感官試驗(yàn)團(tuán)成員的斷言，還評(píng)價(jià)了小的差異對(duì)哪些參數(shù)是顯著的。
在表5中，評(píng)價(jià)結(jié)果以五個(gè)不同的水平代表2代表1001相對(duì)于1003有顯著改進(jìn)。
1代表觀(guān)察到1001樣品較1003樣品有利的差異表現(xiàn)。
0代表未發(fā)現(xiàn)1001和1003間有值得考慮的差異。
-1代表觀(guān)察到1001和1003間有性質(zhì)差異表現(xiàn)，1001的不如1003的好。
-2代表1001和1003間有顯著差異，且1003是有利的。

表5包含Tg(℃)分別為44和31的生物可降解聚合物的口香糖1001和1003之間的差異和相似性的僅柔軟性在所有咀嚼階段中被評(píng)定為1001明顯差于1003。兩種口香糖的甜味水平在初始階段相同，但在中間和結(jié)束階段，1001明顯較1003更快失去甜味。至于其余參數(shù)香味、涼爽感、彈性和體積，值得注意的是，總的情形是最終差異不顯著。
從實(shí)驗(yàn)可知，Tg遠(yuǎn)高于口腔溫度的生物可降解聚酯可能完全適于用作口香糖中的樹(shù)脂性化合物。事實(shí)上，基于實(shí)驗(yàn)，相信通過(guò)提高Tg，這類(lèi)樹(shù)脂性生物可降解聚合物的強(qiáng)度將增大。換句話(huà)說(shuō)，較高的Tg將增強(qiáng)其在口香糖中作為樹(shù)脂性化合物的功能并改進(jìn)其在一些配方中的作用。因此，Tg高于口腔溫度的生物可降解聚合物已發(fā)現(xiàn)具有作為彈性體增塑劑(即口香糖中的彈性體溶劑)的很好的性質(zhì)。
還應(yīng)指出，可通過(guò)使用本發(fā)明的樹(shù)脂性生物可降解聚合物而避免天然樹(shù)脂和天然橡膠的使用。
實(shí)施例8具有高Tg的生物可降解樹(shù)脂性均聚物僅用一種單體D，L-丙交酯按與實(shí)施例1類(lèi)似的聚合法制備生物可降解的樹(shù)脂性聚合物，以得到基于100％丙交酯的聚合物。
對(duì)聚合物的表征表明，Tg＝40-45℃(DSC，加熱速率10℃/分鐘)，Mn＝6,800g/mol，Mw＝7,400g/mol(凝膠滲透色譜法，在線(xiàn)MALLS檢測(cè)器)。
已確認(rèn)該聚合物也適于用作實(shí)施例5的口香糖配方中的樹(shù)脂化合物?？谙闾鞘强删捉蓝贿M(jìn)一步軟化的，口香糖質(zhì)構(gòu)可通過(guò)將丙交酯聚合物的分子量改變?yōu)橄鄬?duì)于較低Tg(如31℃)的生物可降解聚合物而言相當(dāng)?shù)蛠?lái)調(diào)節(jié)。
實(shí)施例9以NatureWorksPLA 4060D(非晶)聚D，L-丙交酯均聚物作為樹(shù)脂。該均聚物的Tg為約56℃(Mn～100,000)。
實(shí)施例10以NatureWorksPLA 5500D(非晶)聚D，L-丙交酯均聚物作為樹(shù)脂。該均聚物的Tg為約50℃(Mn～50,000)。
實(shí)施例11制備膠基按照下列路線(xiàn)來(lái)實(shí)施制備膠基的方法將膠基組分加入混合釜中，該混合釜裝配有混合裝置例如水平放置的Z型臂。釜已預(yù)熱到約140℃的溫度。將混合物混合30-120分鐘，直到整個(gè)混合物變得均勻。然后將混合物充入平底鍋并使其冷卻到室溫。
制備了如表6所示的三種不同的膠基。

表6膠基組合物，各組分以重量％表示。
實(shí)施例12制備口香糖實(shí)施例11的膠基被用于制備具有如表7中所示基本配方的胡椒薄荷味口香糖配方1004-1006，其中，膠基104用于制備口香糖1004，膠基105用于制備口香糖1005，依此類(lèi)推。

表7胡椒薄荷味口香糖配方。成分濃度以重量百分?jǐn)?shù)給出。
軟化劑、乳化劑和填料可替代地作為膠基制劑的一部分加到聚合物中。
實(shí)施例13表7口香糖的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)了表7口香糖的質(zhì)構(gòu)。
普遍觀(guān)察到質(zhì)構(gòu)經(jīng)改性的軟化體系很好地補(bǔ)償了，且1005和1006的質(zhì)構(gòu)是可接受的，與1004具有可比性。
權(quán)利要求
1.一種口香糖，包含量為約0.1％-約95％的至少一種生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于37℃。
2.權(quán)利要求1的口香糖，其中所述口香糖包含量為約2-60重量％的所述至少一種生物可降解聚合物。
3.權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于約40℃。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖基本不含天然樹(shù)脂。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述包含所述至少一種生物可降解聚合物的口香糖還包含至少一種彈性體化合物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物對(duì)所述彈性體化合物具有增塑作用。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量在2-50％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量在5-40％范圍內(nèi)、優(yōu)選10-30％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量在5-25％范圍內(nèi)的所述生物可降解聚合物。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于38℃。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)在38℃-90℃的范圍內(nèi)。
12.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在41℃-75℃的范圍內(nèi)。
13.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在42℃-65℃的范圍內(nèi)。
14.權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在43℃-48℃的范圍內(nèi)。
15.權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含少于所述口香糖的約5重量％、優(yōu)選少于3重量％、最優(yōu)選少于約2重量％的天然樹(shù)脂。
16.權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在500-22000g/mol范圍內(nèi)，優(yōu)選在500-15000g/mol范圍內(nèi)。
17.權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物為聚酯。
18.權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚酯聚合物可通過(guò)環(huán)狀單體開(kāi)環(huán)聚合獲得。
19.權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述環(huán)狀單體選自環(huán)狀酯和環(huán)狀碳酸酯。
20.權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述環(huán)狀單體選自D，L-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
21.權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)的口香糖，其中至少一種所述環(huán)狀單體為導(dǎo)致高Tg的單體。
22.權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述聚酯為可通過(guò)單一類(lèi)型的導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的聚合物。
23.權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述聚酯為可通過(guò)至少兩種不同的導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的共聚物。
24.權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述聚酯為可通過(guò)至少一種導(dǎo)致低Tg的單體與至少一種導(dǎo)致高Tg的單體的聚合獲得的共聚物。
25.權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在75/25-99/1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在85/15-99/1的范圍內(nèi)。
26.權(quán)利要求1-25中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在90/10-99/1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在95/5-99/1的范圍內(nèi)。
27.權(quán)利要求1-26中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體與所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體的摩爾比在95/5-98/2的范圍內(nèi)。
28.權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種導(dǎo)致高Tg的單體選自包括D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯的單體集合。
29.權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種導(dǎo)致低Tg的單體選自包括ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮的單體集合。
30.權(quán)利要求1-29中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述開(kāi)環(huán)聚合由一種或多種引發(fā)劑引發(fā)。
31.權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述引發(fā)劑構(gòu)成所述生物可降解聚酯聚合物的約0.01-1.0重量％。
32.權(quán)利要求1-31中任一項(xiàng)的口香糖，其中至少50摩爾％、優(yōu)選至少70摩爾％的所述引發(fā)劑是雙官能度的。
33.權(quán)利要求1-32中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述聚酯聚合物是基本線(xiàn)型的。
34.權(quán)利要求1-33中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)50％的線(xiàn)型聚合物鏈。
35.權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)70％的線(xiàn)型聚合物鏈。
36.權(quán)利要求1-35中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述基本線(xiàn)型的聚酯聚合物包含超過(guò)80％的線(xiàn)型聚合物鏈。
37.權(quán)利要求1-36中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚酯聚合物可通過(guò)多官能度酸或其衍生物和/或多官能度醇或其衍生物的縮聚獲得。
38.權(quán)利要求1-37中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述多官能度酸選自乳酸和乙醇酸。
39.權(quán)利要求1-38中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述多官能度酸為多羥基羧酸或羥基羧酸。
40.權(quán)利要求1-39中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的至少5重量％、優(yōu)選至少10重量％的彈性體化合物。
41.權(quán)利要求1-40中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述至少一種彈性體化合物為生物可降解的彈性體。
42.權(quán)利要求1-41中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解的彈性體可通過(guò)至少一種醇或其衍生物與至少一種羧酸或其衍生物的聚合獲得。
43.權(quán)利要求1-42中任一項(xiàng)的口香糖，其中水含量低于所述口香糖的3重量％，優(yōu)選低于1.5重量％，最優(yōu)選低于1重量％。
44.權(quán)利要求1-43中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含一種或多種選自包括調(diào)味劑、甜味劑、填料、軟化劑、乳化劑和活性成分的集合的口香糖成分。
45.權(quán)利要求1-44中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述調(diào)味劑包含天然植物組分、精油、香精、提取物、粉的形式的天然和合成調(diào)料，包括能影響味覺(jué)特征的酸和其他物質(zhì)。
46.權(quán)利要求1-45中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為0.01-約25重量％、優(yōu)選0.1-約5重量％的香料，所述百分比基于所述口香糖的總重量。
47.權(quán)利要求1-46中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的約0-約20重量％、更通常為所述口香糖的約0-約10重量％的至少一種軟化劑。
48.權(quán)利要求1-47中任一項(xiàng)的口香糖，其中乳化劑的量在所述口香糖的0-18重量％范圍內(nèi)。
49.權(quán)利要求1-48中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述甜味劑選自包括填充型甜味劑和高甜度甜味劑和其組合的集合。
50.權(quán)利要求1-49中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含糖。
51.權(quán)利要求1-50中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖是無(wú)糖的。
52.權(quán)利要求1-51中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述填充型甜味劑構(gòu)成所述口香糖的約5-約95重量％，優(yōu)選約20-約80重量％。
53.權(quán)利要求1-52中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的約0-約1.2重量％、優(yōu)選約0.1-約0.6重量％的高甜度甜味劑。
54.權(quán)利要求1-53中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的約0-約50重量％、更通常為約10-約40重量％的填料。
55.權(quán)利要求1-54中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含至少一種著色劑。
56.權(quán)利要求1-55中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖成分包含活性成分。
57.權(quán)利要求1-56中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包有選自包括硬包衣、軟包衣和可食用膜包衣的集合的外包衣。
58.權(quán)利要求1-57中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述外包衣包含至少一種選自包括以下物質(zhì)的集合的添加劑組分粘結(jié)劑、吸濕組分、成膜劑、分散劑、防粘組分、填充劑、調(diào)味劑、著色劑、藥學(xué)或美容活性組分、脂質(zhì)組分、蠟組分、糖、酸和能加速可降解聚合物咀嚼后降解的試劑。
59.權(quán)利要求1-58中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在500-400,000g/mol的范圍內(nèi)，優(yōu)選在500-200,000g/mol(Mn)的范圍內(nèi)。
60.權(quán)利要求1-59中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在500-150,000g/mol的范圍內(nèi)。
61.權(quán)利要求1-60中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)低于約60,000g/mol。
62.權(quán)利要求1-61中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的至少0.5重量％、優(yōu)選至少1重量％的彈性體化合物。
63.權(quán)利要求1-62中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量為所述口香糖的至少5重量％、優(yōu)選至少8重量％的彈性體化合物。
64.權(quán)利要求1-63中任一項(xiàng)的口香糖，其中所述口香糖包含量在所述口香糖的約1重量％-40重量％范圍內(nèi)的彈性體化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種口香糖，所述口香糖包含量為約0.1％－約95％的至少一種生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于37℃，分子量(Mn)在約500－60000g/mol的范圍內(nèi)，且其中所述口香糖包含少于約5重量％的天然樹(shù)脂。
文檔編號(hào)A23G4/00GK101090639SQ200580044345
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者海拉·魏韜夫, 杰斯珀·內(nèi)高 申請(qǐng)人:古木林科有限公司