專利名稱：口腔用組合物的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及口腔用組合物。具體地說，本發(fā)明涉及含有焦磷酸鹽抗牙垢劑的所謂小蘇打(碳酸氫鈉)潔齒劑組合物，它具有改善的穩(wěn)定性和美觀性。
背景技術(shù)：
牙垢，有時又稱牙石，是形成于牙齒表面牙齦隙處的沉積物。齦上牙垢主要出現(xiàn)在靠近涎管管口的地方；例如下排前牙的舌側(cè)表面，上方第一和第二磨牙的頰側(cè)表面，和后部磨牙的遠表面。
形成后的牙垢包含無機部分，主要是磷酸鈣，呈與骨、琺瑯質(zhì)及牙釉質(zhì)類似的羥基磷灰石晶格結(jié)構(gòu)。其中還有有機部分，由脫落的上皮細胞，自細胞，涎液沉淀物，食物碎屑和各種微生物構(gòu)成。
隨著形成后牙垢的發(fā)展，如果不用外來藥劑染色或漂白，它會變成觸目的白色和黃色。很不美觀。
定期的機械去除牙垢是牙科診所中的常規(guī)方法。也已經(jīng)提出了許多化學或生物的藥劑用于抑制牙垢的形成或在其形成后將其去除。焦磷酸鹽是已知具有抑制牙垢形成作用的化學藥劑，例如在此引用參考的Parran，Jr.等的1991年3月12日的美國專利4,999,184中所述。
含有焦磷酸鹽和碳酸氫鈉(aka，小蘇打)的潔齒劑組合物也是已知的，在例如本文引用參考的Winston等1993年1月19日的美國專利5,180,576中已有所說明。但是，獲取含有可有效抑制牙垢形成的碳酸氫鈉和焦磷酸鹽的穩(wěn)定的潔齒劑組合物存在加工上的困難。先前溶解在這些潔齒劑組合物中的焦磷酸鹽易在以后又結(jié)晶成十水合焦磷酸四鈉晶體。這些晶體會成長成大的玻璃狀顆粒，不美觀而且影響到抗牙石功效。
顯然，美國專利5,180,576認識到了這一問題并說明了用一種制造方法來加以避免，該方法使用碳酸氫鈉來鹽析出焦磷酸堿金屬鹽。由此，據(jù)說，最終組合物中溶解的焦磷酸鹽含量較低，而其余的焦磷酸鹽是被碳酸氫鈉鹽析出的不溶解的十水合焦磷酸四鈉。但是，如在使用過程中那樣在以水稀釋組合物時，這些不溶解的焦磷酸鹽晶體會很快溶解。所以，這又正是實施發(fā)明的另一種方法，例如在此引用參考的Parran，Jr等1987年8月4日的美國專利4,684,518中所述。
又從PCT申請US94/03280中知道，可以通過在整個混合過程中控制條件以保證低于約20％的焦磷酸鹽溶解，來制備既在美觀方面被認可又具有效用的含焦磷酸鹽/碳酸氫鈉潔齒劑組合物。實際上，上述申請中的方法仍然溶解了總量約5％的焦磷酸鹽。為了盡可能減小十水合焦磷酸鹽結(jié)晶的危險性，需要進一步降低可溶焦磷酸鹽的含量。
所以，本發(fā)明的目的之一是提供一種控制簡便的方法，用于制備穩(wěn)定的含有碳酸氫鈉和焦磷酸鹽的潔齒劑組合物。本發(fā)明的目的還在于提供穩(wěn)定的含有碳酸氫鈉和焦磷酸鹽的潔齒劑組合物，其中的焦磷酸鹽顆粒具有預定的和/或一致的粒度。本發(fā)明的另一目的是通過控制加工條件，例如控制溶解于組合物中的焦磷酸根離子濃度低于100ppm，更好的是低于10ppm，來制備這樣的穩(wěn)定的組合物。
通過以下的具體說明，本發(fā)明的上述及其他目的將是顯而易見的。
本文所用的全部百分比和比例都按重量計，所有測定都在25℃進行，除非另作說明。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明第一方面的內(nèi)容，提供了一種潔齒劑組合物，其中包含a)按重量計，約5％至約50％碳酸氫鈉；b)足以提供約10ppm至約3500ppm氟離子的可溶性氟離子源；c)按重量計，至少約1.5％焦磷酸四鈉，這些焦磷酸四鈉中有部分或全部是不溶解的無水焦磷酸四鈉顆粒形式；和d)約50％至約94％潔齒劑載體物質(zhì)；進而所述的組合物中含有的可溶性焦磷酸根離子約1至約100ppm，約1.5至約10ppm更好，約2至約5ppm還要好。
本發(fā)明還涉及制造上述潔齒劑組合物的方法，包括以下步驟a)形成包含一種或多種物質(zhì)的潔齒劑載體物質(zhì)預混物，這些物質(zhì)選自粘合/增稠劑，濕潤劑，緩沖劑，磨光物質(zhì)，表面活性劑，甜味劑，調(diào)香劑，二氧化鈦及其混合物，所述的預混物包含至少一種或多種粘合劑/增稠劑和足以在此處的步驟b)中令pH大于約8的一種或多種緩沖劑；b)在預混物中加入足以水合粘合劑/增稠劑的水，形成糊劑；c)在形成的糊劑中加入碳酸氫鈉；d)然后在低于約30℃，低于約25℃更好，pH以大于約pH8為宜時一次性或分批向糊劑中加入焦磷酸四鈉。
較好的是，在組合物中的所有含鈉鹽都加入后再加入焦磷酸四鈉。而且，在較好的實施方式中，粘合/增稠劑和緩沖劑宜分批加入預混物，以在最后的預混物中形成多層間隔的粘合劑/增稠劑層和緩沖劑層，這對于在粘合劑水合步驟中獲取最佳的糊劑流變學是十分有價值的。
本發(fā)明涉及一種含有焦磷酸鹽抗牙石劑的小蘇打潔齒劑組合物的制造方法。用本發(fā)明方法制成的潔齒劑組合物可以是牙膏狀或凝膠狀的?！把栏唷痹诖酥负隣罨蚰z狀制劑，除非另作說明。本發(fā)明還涉及含有無水焦磷酸四鈉的小蘇打/焦磷酸鹽抗牙石潔齒劑組合物。
本發(fā)明的方法和組合物包含幾種必需組份，以及可選組份。下文將具體說明這些組份和本發(fā)明方法的條件。
A)焦磷酸鹽本方法和組合物中所用的焦磷酸鹽必須包括焦磷酸四鈉。該物質(zhì)可以是無水鹽形式或十水合形式，或其它在牙膏組合物中以固體形式穩(wěn)定存在的種類。該鹽是其固體顆粒形式的，可以是晶體形式或無定形形式，鹽的顆粒大小最好小到足以在美觀上被認可并在使用中易于溶解。
雖然焦磷酸四鈉鹽顆粒是本發(fā)明方法和組合物的必須成份，應該認識到，本發(fā)明方法和組合物中可以含有低濃度的其它焦磷酸鹽。具體的鹽包括除焦磷酸四鈉之外的焦磷酸四堿金屬鹽，焦磷酸二氫二堿金屬鹽，焦磷酸一氫三堿金屬鹽及其混合物，其中的堿金屬是鈉或鉀。(在此引用參考的Kirk&Othmer的化學技術(shù)百科(Encyclopedia of Chemical Technology)第二版，15卷，IntersciencePublishers(1958)中對焦磷酸鹽有更詳細的說明)。這些鹽的水合和無水形式都可使用。由于這些鹽比焦磷酸四鈉鹽更易溶解，必須限制它們在本發(fā)明方法和組合物中的存在，以避免制備的組合物中含有可溶性的焦磷酸根離子，最好不要包含有這些更易溶解的鹽。
這些組合物中焦磷酸鹽的含量是任何的抗牙石有效量，一般足以提供，按重量計，至少約1.0％，約1.5％至約10％為佳，更好的是約3.0％至約6％的P2O7-4。應該理解，P2O7-4濃度是能夠向組合物提供的量(即在合適的pH下的理論量)，在最終產(chǎn)品pH形成后，可能存在其它的焦磷酸根形式(例如HP2O7-3)。所以，本發(fā)明方法和組合物中使用的焦磷酸四鈉濃度，按潔齒劑組合物重量計，以約1.5％至約15％為宜，約2％至約10％更好。
B)碳酸氫鈉碳酸氫鈉，又稱小蘇打，是一種多用途的家用產(chǎn)品，包括用于潔齒劑和漱口劑。它是一種白色粉末劑，可溶于水，若不經(jīng)穩(wěn)定化，易于在水性系統(tǒng)中釋放出二氧化碳。本發(fā)明組合物含有，按潔齒劑組合物重量計，約5％至約50％碳酸氫鈉，約10％至約30％更好。
C)可溶性氟離子源本發(fā)明組合物中還含有可溶性氟離子源?？扇苄苑x子源的用量足以提供約10ppm至約3500ppm的氟離子。較好的氟化物是氟化鈉，氟化亞錫，氟化銦和單氟磷酸鈉。Norris等1960年7月26日的美國專利2,946,1735和Widder等1972年7月18日的美國專利3,678,154中公開了以上鹽及其他。上兩項專利都在此引用參考。
D)潔齒劑載體物質(zhì)在本發(fā)明牙膏組合物的制備過程中，需要在組合物中加入一種或多種潔齒劑載體物質(zhì)?！皾嶟X劑載體物質(zhì)”在本文中指，任何對用在按照本發(fā)明制備的牙膏組合物中來說安全和有效的物質(zhì)。這類物質(zhì)是本領域眾所周知的，本領域熟練技術(shù)人員可根據(jù)制備的潔齒劑組合物其被要求的物理特性和外觀特性方便的作出選擇。潔齒劑載體物質(zhì)通常占本發(fā)明組合物重量的與50％至約94％，約69％至約80％更好。
本發(fā)明通常含有粘合劑/增稠劑以提供理想的稠度。較好的粘合劑/增稠劑是羧基乙烯基聚合物，角叉菜膠，羧乙基纖維素，和羧甲基纖維素鈉和羧甲基羥乙基纖維素鈉等水溶性纖維素醚鹽。也可以使用天然樹膠，例如刺梧桐樹膠，zanthan，阿拉伯樹膠和黃蓍膠。膠體硅鋁酸鎂或二氧化硅細粉也可用作部分的增稠劑以進一步改善組織結(jié)構(gòu)。可使用按組合物總重計約0.2％至5.0％的增稠劑。
為了防止組合物因暴露于空氣中而硬化，牙膏中宜包含某種濕潤劑。有些濕潤劑還可以為牙膏組合物提供理想的甜味或香味。合適的濕潤劑包括甘油，山梨醇，其它可食多元醇，及其混合物，其含量為組合物重量的約15％至約70％。
本發(fā)明組合物中還可以加有二氧化鈦。二氧化鈦是白色粉末，為組合物提供顏料。二氧化鈦通常占組合物重量的約0.25％至約1％。
本方法的組合物中還含有水。用于制備商品牙膏的水最好應該是去離子水而且沒有有機雜質(zhì)。水通常占組合物重量的約12％至45％，約15％至約35％為佳，約20％至約30％更好。這些水含量中包含加入的游離水和由山梨醇之類的其它物質(zhì)帶入的水。
本發(fā)明組合物的pH通過緩沖劑來調(diào)節(jié)。緩沖劑，在本文中指可將組合物的pH提高到約pH8以上的試劑，這樣的pH是添加碳酸氫鈉和焦磷酸四鈉所適宜的。這類試劑包括磷酸三鈉，氫氧化鈉和碳酸鈉。碳酸鈉的濃度為組合物重量的約0.5％至約2％。
組合物中還可以含有磨光物質(zhì)。被考慮用于本發(fā)明組合物的磨光物質(zhì)可以是任何不會過度磨損牙釉質(zhì)的物質(zhì)。其中包括例如凝膠或沉淀二氧化硅，碳酸鈣，二水合原磷酸二鈣，焦磷酸鈣，磷酸三鈣，聚偏磷酸鈣，不溶性聚偏磷酸鈉，水合氧化鋁和樹脂摩擦劑，例如尿素和甲醛的顆粒化縮合產(chǎn)物，以及例如在此參考的Cooley等1962年12月25日的美國專利3,070,510中所述的其它物質(zhì)。也可以使用摩擦劑的混合物。
優(yōu)選的是各種類型的二氧化硅牙科摩擦劑，因為它們的獨特益處在于具有特殊的潔齒和磨光性能，而且不會過度磨損牙齒的琺瑯質(zhì)和牙釉質(zhì)。在此使用的二氧化硅磨光劑和其它磨光劑，其顆粒大小通常在約0.1至30微米之間，5至15微米之間更好。二氧化硅摩擦劑可以是沉淀二氧化硅或二氧化硅凝膠，例如Pader等1970年3月2日的美國專利3,538,230和DiGiulio1975年6月21日的美國專利3,862,307所述的二氧化硅干凝膠，以上專利都在本文中引用參考。較好的是W.R.Grace&Company，Davison Chemical Division的商標名為“Syloid”的二氧化硅干凝膠。較好的沉淀二氧化硅包括J.M.Huber Corporation的“Zeodent”，特別是名稱為“Zeodentl19”的二氧化硅。這些二氧化硅摩擦劑在美國專利4,340,583(1982年7月29日)中有所說明。
摩擦劑的含量，按重量計，以約6％至70％為佳，約15％至約25％更好。
牙膏組合物還可以含有表面活性劑。合適的是比較穩(wěn)定，而且能在一較寬的pH范圍內(nèi)起泡的表面活性劑，包括非皂陰離子型，非離子型，陽離子型，兩性離子型和兩性有機合成洗滌劑。許多這類合適的試劑公開于在此參考的Gieske等1977年9月27日的美國專利4,051,234中。在此優(yōu)選使用分別約為組合物重量4％至約3％的烷基硫酸鈉和聚乙二醇。
還可以在本發(fā)明組合物中添加調(diào)香劑。合適的調(diào)香劑包括冬青油，薄荷油，留蘭香油，黃樟油和牛至油?？梢允褂玫奶鹞秳┌ò⑺九撂?，乙酰舒泛(acesulfame)，糖精，葡萄糖，果糖和環(huán)己氨磺酸鈉。用在牙膏中的調(diào)香劑和甜味劑通常為組合物重量的約0.005％至約2％。
本發(fā)明組合物還可以含有可選的藥劑(例如三氯生(triclosan))和其它抗牙石劑?？蛇x的抗牙石劑包括已知的合成陰離子聚合物(包括聚丙烯酸酯和馬來酸酐或馬來酸與甲基乙烯醚的共聚物(例如Gantrez)，如在此引用參考的Gaffar等的美國專利4,627,977所述；以及例如聚氨基丙磺酸(AMPS))，聚磷酸鹽(例如三聚磷酸鹽；六偏磷酸鹽)，二膦酸鹽(例如EHDP；AHP)，多肽(例如聚天冬氨酸和聚谷氨酸)及其混合物。
牙膏組合物通過按照制造方法將上述組份混合在一起制備而成。該方法包括以下步驟a)形成包含一種或多種物質(zhì)的潔齒劑載體物質(zhì)預混物，這些物質(zhì)選自粘合/增稠劑，濕潤劑，緩沖劑，磨光物質(zhì)，表面活性劑，甜味劑，調(diào)香劑，二氧化鈦及其混合物，所述的預混物包含至少一種或多種粘合劑/增稠劑和足以在此處的步驟b)中令pH大于約8的一種或多種緩沖劑；b)在預混物中加入足以水合粘合劑/增稠劑的水，形成糊劑；c)在形成的糊劑中加入碳酸氫鈉；d)然后在低于約30℃，低于約25℃更好，pH以大于pH8為宜時一次性或分批向糊劑中加入焦磷酸四鈉。
較好的是，對本發(fā)明的方法和組合物來說，溶解在混合物中的焦磷酸鹽量，按焦磷酸根離子測定，在約1至100ppm，約1.5至約10ppm較好，約2至約5ppm更好。一種測定溶解在混合物和組合物中的焦磷酸鹽量的方法將在下文的實施例中進行說明并舉例。
以下實施例在本發(fā)明范圍內(nèi)進一步描述并闡明了實施方式。
實施例以下糊劑和凝膠潔齒劑具有含量約3.3％的焦磷酸根離子。成份 糊劑凝膠劑碳酸氫鈉20.000 20.000水 19.773 19.773二氧化硅15.000 15.000甘油15.000 15.000山梨醇(70％)14.061 14.111焦磷酸四鈉 5.0455.045烷基硫酸鈉(28％)4.0004.000PEG-6 3.0003.000碳酸鈉 1.2501.250調(diào)香劑 1.0001.000羧甲基纖維素0.8000.800糖精鈉 0.4000.400二氧化鈦0.3500.000氟化鈉 0.3210.321FD & C藍1號(Blue No.1) 0.0000.300如下制備糊劑組合物。在環(huán)境溫度下在濕潤劑(山梨醇，甘油，PEG-6)中加入糖精鈉、氟化鈉、碳酸鈉、羧甲基纖維素鈉和二氧化鈦的顆?；旌衔?，碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉(CMC)各自等分成兩批加入，順序為碳酸鈉，CMC，碳酸鈉，CMC，由此形成所謂的“層狀”顆粒混合物。然后在此液體預混物中加入足量的水以水合粘合劑，然后加入二氧化硅。在此混合物中加入碳酸氫鈉，然后加入固體形式的焦磷酸四鈉。加入調(diào)香劑和烷基硫酸鈉溶液，制得最后的糊劑產(chǎn)品。
如下完成組合物中可溶焦磷酸鹽濃度的測定。
稱取3.00±0.001g牙膏，放入50ml聚丙烯離心試管中；然后加入去離子水(9.0ml)和六顆玻璃珠。加蓋后在旋渦攪拌儀上混合準2分鐘。將內(nèi)含物轉(zhuǎn)移到一25ml的離心試管中，加蓋后在10℃以15,000rpm離心15分鐘。吸取1.0ml上清液加入100ml容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，充分混合。取10ml此溶液，用去離子水稀釋并充分混合。利用離子交換色譜進行分析。
權(quán)利要求
1.一種潔齒劑組合物，其中包含a)按重量計，約5％至50％碳酸氫鈉；b)足以提供約10ppm至約3500ppm氟離子的可溶性氟離子源；c)按重量計，至少約1.5％的焦磷酸四鈉，其中部分或全部是不溶解的無水焦磷酸四鈉顆粒形式；和d)約50％至約94％潔齒劑載體物質(zhì)；其中，進而所述的組合物具有約1ppm至約100ppm的可溶性焦磷酸根離子含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述潔齒劑組合物，其中的潔齒劑載體物質(zhì)包含一種或多種選自粘合/增稠劑，濕潤劑，水，緩沖劑，磨光物質(zhì)，表面活性劑，甜味劑，調(diào)香劑，二氧化鈦及其混合物的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潔齒劑組合物，其中的緩沖劑選自磷酸三鈉，氫氧化鈉，碳酸鈉及其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的潔齒劑組合物，其中所述的組合物含有約1.5％至約15％的焦磷酸四鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的潔齒劑組合物，其中所述的組合物具有約1.5至10ppm的可溶性焦磷酸根離子含量。
6.制造根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的潔齒劑組合物的方法，它包括以下步驟a)形成包含一種或多種物質(zhì)的潔齒劑載體物質(zhì)預混物，這些物質(zhì)選自粘合/增稠劑，濕潤劑，緩沖劑，磨光物質(zhì)，表面活性劑，甜味劑，調(diào)香劑，二氧化鈦及其混合物，所述的預混物包含至少一種或多種粘合劑/增稠劑和足以在此處的步驟b)中令pH大于約8的一種或多種緩沖劑；b)在預混物中加入足以水合粘合劑/增稠劑的水，形成糊劑；c)在形成的糊劑中加入碳酸氫鈉；d)然后在低于約30℃，低于約25℃更好，pH以大于約pH8為宜時一次性或分批向糊劑中加入焦磷酸四鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中的焦磷酸四鈉在組合物中的其它含鈉組份都加入后再加入。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中的緩沖劑包含碳酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其中的粘合劑/增稠劑和緩沖劑被分批加入預混物中，以在最后的預混物中形成多層交錯的粘合劑/增稠劑層和緩沖劑層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潔齒劑組合物，其中包含a)按重量計，約5％至50％碳酸氫鈉；b)足以提供約10ppm至約3500ppm氟離子的可溶性氟離子源；c)按重量計，至少約1.5％的焦磷酸四鈉，其中部分或全部是不溶解的無水焦磷酸四鈉顆粒形式的；和d)約50％至約94％潔齒劑載體物質(zhì)；其中，進而所述的組合物具有約1ppm至約100ppm的可溶性焦磷酸根離子。
文檔編號A61K8/20GK1168093SQ9619142
公開日1997年12月17日 申請日期1996年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月14日
發(fā)明者T·M·拉耶 申請人:普羅克特和甘保爾公司