CN115175659A - 无润湿剂的牙膏组合物 - Google Patents

Abstract

公开了一种牙膏组合物，其包含：(i)20‑60重量％的一种或多种钙基研磨剂；(ii)0.1‑5重量％的通过嵌入水而溶胀的亲水性无机增稠剂；(iii)0.1‑5重量％的除所述亲水性无机增稠剂之外的硅酸铝粘土；以及(iv)0.05‑2重量％的氯化钠；其中所述组合物中润湿剂的总和不超过5重量％润湿剂。

Description

无润湿剂的牙膏组合物

技术领域

本发明涉及含有极少润湿剂的牙膏。更具体地，本发明涉及不含润湿剂的牙膏。

背景技术

牙膏组合物广泛用于口腔护理。这种组合物通常含有研磨剂、润湿剂和增稠剂。润湿剂存在于几乎所有的牙膏中，并且它们的量可以为组合物的10重量％至60重量％不等。一些润湿剂固有地含有可观量的水。例如，商品级山梨醇含有70％的山梨醇和30％的水。

预期良好的牙膏在相当宽的温度范围内保持稳定。有时牙膏可能经历其暴露的温度的波动。据信，考虑到牙膏可能暴露的温度，5℃至45℃代表足够宽的范围。因此，当在实验室中进行稳定性测试时，测试通常在上述范围内进行。进一步认为，在25℃下，基于白垩的牙膏的粘度应在300000cP±25000cP的范围内。

尽管润湿剂在牙膏中起重要作用，但它们可能会干扰某些流变性质。此外，润湿剂价格昂贵。因此希望尽可能减少其用量。在这种情况下，总是通过使用一种或多种常规增稠剂来增稠或稳定组合物。

US2017135922A(P&G)公开了包含45-75％水，25-50％含钙研磨剂和0.0025-小于7％游离或盐形式的碱性氨基酸(例如，精氨酸碳酸氢盐(酸或盐形式))的洁齿剂组合物。该组合物包含0至10％的润湿剂，该湿润剂可以为山梨醇、甘油或其组合。

US2017333330A(Colgate)公开了包含山梨醇和增稠体系的口腔护理组合物，该增稠体系具有角叉菜胶以及羧甲基纤维素和黄原胶的组合。该口腔护理组合物不含甘油而非不含山梨醇。该组合物包含水。

WO14170096A1(Unilever)公开了具有20-60重量％钙基研磨剂，3-15重量％润湿剂和至多2重量％增稠二氧化硅的牙膏。该组合物还包含0.2-3重量％的绿土粘土。一些组合物含有0.8重量％的

H，其为一种粘土。

US10226410B2(P&G)公开了润湿剂如山梨醇和甘油对氟化物的吸收产生不利影响，因此该专利中公开的白垩基配制物不含润湿剂。

US2009269287A1(P&G)公开了液体、糊剂或凝胶形式的增稠的洁齿剂，其包含也是润湿剂的粘合/增稠体系，从而替代大部分的传统润湿剂，如甘油和山梨醇。该体系包含所选类型的角叉菜胶，其提供至少约20mPa·s的水粘度和和水结合能力，以防止水损失。

WO17079952A1(P&G)公开了用天然树胶如刺梧桐树胶、阿拉伯胶、黄蓍胶和黄原胶增稠的低润湿剂或无润湿剂的牙膏。

US10130569B2(P&G，2018)公开了含有含钙研磨剂、碱性pH和最小量的多元醇如PEG的水性洁齿剂组合物。示例的组合物含有SCMC和角叉菜胶。

WO14147630A1(Colgate)公开了包含第一洁齿剂和第二洁齿剂的牙膏，第一洁齿剂包含碳酸钙研磨剂，第二洁齿剂包含在凝胶基质中的锌离子源，其中第二洁齿剂作为条带夹带在第一洁齿剂中。

发明内容

我们设计了一种新型增稠体系，其可以稳定含有钙基研磨剂的牙膏组合物。观察到即使在较宽的温度范围内，该组合物也将其粘度保持在限定范围内。该牙膏包含通过嵌入(intercallating)水而溶胀的亲水性无机增稠剂和除亲水性无机增稠剂之外的硅酸铝粘土。该牙膏组合物包含最少量的润湿剂，总共不超过5重量％。

根据第一方面，公开了一种牙膏组合物，其包含：

(i)20-60重量％的一种或多种钙基研磨剂；

(ii)0.1-5重量％的通过嵌入水而溶胀的亲水性无机增稠剂；

(iii)0.1-5重量％的除所述亲水性无机增稠剂之外的硅酸铝粘土；及，

(iv)0.05-2重量％的氯化钠；

其中所述组合物中润湿剂的总和不超过5重量％润湿剂。

通过考虑下面的详细描述和实施例，本发明的所有其它方面将更容易变得清楚。

发明详述

牙膏

用于本发明目的的“牙膏”是指与牙刷一起使用的糊状或凝胶状洁齿剂。

折射率

折射率是在25℃的温度和589nm的波长下引用的数据。

pH

pH是在大气压和25℃的温度下引用的数据。当提及口腔护理组合物的pH时，这是指在25℃下当5重量份的组合物均匀地分散和/或溶解在20重量份纯水中时测量的pH。具体而言，可以通过手动将5g口腔护理组合物与20mL水混合30秒，然后立即用指示剂或pH计测试来测量pH。

粘度

牙膏的粘度是在室温(25℃)下用布氏粘度计4号芯轴以5rpm的速度下测得的值。除非另有说明，粘度数值以厘泊(cP＝mPa.s)表示。

除非在实施例中或在另外明确指出的情况下，本说明书中指示材料的量或反应条件、材料的物理性质和/或用途的所有数字可任选地理解为由单词“约”修饰。

除非另有说明，所有的量均以最终口腔护理组合物的重量计。

应当注意的是，在指定任何值范围时，任何特定上限值均可与任何特定下限值相关联。

为免生疑问，“包含(comprising)”一词旨在表示“包括(including)”，但不一定是“由……组成(consisting of)”或“由……构成(composed of)”。换句话说，所列出的步骤或选项不需要是穷举的。

在此发现的本发明的公开内容被认为覆盖了在权利要求中发现的所有实施方案，因为它们是彼此多重从属的，而这与权利要求可以被发现没有多重从属性或冗余性的事实无关。在相对于本发明的特定方面(例如本发明的组合物)公开特征的情况下，经必要的修正，此类公开内容也被认为适用于本发明的任何其它方面(例如本发明的方法)。

本发明涉及一种牙膏组合物，其包含：

(i)20-60重量％的钙基研磨剂；

(ii)0.1-5重量％的通过嵌入水而溶胀的亲水性无机增稠剂；

(iii)0.1-5重量％的除通过嵌入水而溶胀的所述亲水性无机增稠剂之外的硅酸铝粘土；以及，

(iv)0.05-2重量％的氯化钠，其中所述组合物中润湿剂的总量不超过5重量％润湿剂。

研磨剂

本发明的牙膏组合物包含20-60重量％的钙基研磨剂。术语钙基研磨剂是指含有钙的那些研磨剂材料。多种定性和定量方法用于测量牙膏的研磨作用。定量方法包括放射性牙本质磨损(RDA)法、重量和体积损失。

许多文献公开了关于牙膏中使用的研磨剂的信息。一个实例为：Ferreira MC等人,Effect of Toothpastes with Different Abrasives on Eroded Human Enamel:Anin situ/ex vivo Study.Open Dent J.2013；7:132–139，2013年9月30日公开。参见DOI:10.2174/1874210601307010132

特别优选的是钙基研磨剂是精细研磨的天然白垩(FGNC)。FGNC也可以在通过热处理的研磨过程中或之后通过涂布进行化学或物理改性。典型的涂布材料包括硬脂酸镁和油酸镁。FGNC的形态也可以在研磨过程中通过使用不同的研磨技术来改变，例如球磨、气流分级研磨或螺旋喷射研磨。FGNC可用作唯一的含钙研磨剂。然而，FGNC也可与其它含钙研磨剂一起使用以平衡磨损。

或者，钙基研磨剂为磷酸二钙(DCP)、焦磷酸钙或沉淀碳酸钙(PCC)。进一步优选地，本发明的牙膏组合物包含钙基研磨剂的组合。在这种情况下，优选地，FGNC占钙基研磨剂总量的35-100％，更优选75-100％，尤其是95-100％。在这种情况下，余量最优选为PCC。

取决于预期的研磨程度，本发明的牙膏组合物可以任选地包含其他研磨剂。这些包括合成研磨抛光剂，诸如碳酸镁、偏磷酸钠、偏磷酸钾、硅酸锆、偏磷酸钾、正磷酸镁、正磷酸镁、磷酸三镁、硅酸铝、硅酸锆和珍珠岩。

润湿剂

组合物中润湿剂的总和不超过5重量％。优选地，润湿剂选自由以下组成的组：甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇和丙二醇。进一步优选地，总和不超过2重量％。还更优选地，该组合物不包含选自由甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇和丙二醇组成的组的任何润湿剂。

润湿剂保持水分，使洁齿剂不会变干。润湿剂会与溶剂结合并将其保持在洁齿剂中。水是大多数洁齿剂中使用的溶剂。润湿剂诸如甘油和山梨醇也为洁齿剂提供流动性。

无机增稠剂

优选地，通过嵌入水而溶胀的亲水性无机增稠剂为硅酸镁铝、硅酸镁钠、层状硅酸盐、绿土、水辉石、膨润土、蒙脱石或页硅酸盐中的至少一种。

特别优选的增稠剂是2∶1的层状粘土，更优选是绿土族。优选的硅酸铝镁可从R.T.Vanderbilt Company以

商购获得。优选的硅酸镁钠可以

商购获得。其他优选的有机改性绿土包括四烷基和/或三烷基铵绿土(有机改性蒙脱石粘土)，诸如季铵盐-18膨润土、季铵盐-18水辉石、司拉氯铵膨润土和司拉氯铵水辉石及其混合物。

硅酸铝粘土

优选硅酸铝粘土是1∶1的层状硅酸盐。更优选其为高岭土。高岭石具有双八面体片层，并且高岭石亚族中包括的物种是高岭石、地开石、珍珠陶土和埃洛石粘土矿物，但不限于此。

高岭土(也称为高岭石)是一种天然矿物。优选的高岭土是含水硅酸铝，并且表示为Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O。优选的高岭石具有这样的粒度分布，使得至少98重量％的颗粒具有2μm或更小的粒度。

特别优选地，组合物包含一定量的所述硅酸铝粘土和一定量的所述亲水性无机增稠剂，使得所述粘土的量与所述增稠剂的量之比为1∶1至1∶4重量份。

表面活性剂

优选地，牙膏组合物包含表面活性剂。优选地，组合物包含至少0.01重量％的表面活性剂，更优选至少0.1重量％，最优选0.5至7重量％。合适的表面活性剂包括阴离子表面活性剂，诸如C8至C18烷基硫酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基硫酸钠)，C8至C16烷基磺基琥珀酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如二辛基磺基琥珀酸钠)，C8至C12烷基磺基乙酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基磺基乙酸钠)，C8至C24烷基肌氨酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(例如月桂基肌氨酸钠)、C8至C24烷基磷酸的钠盐、镁盐、铵盐或乙醇胺盐(其可任选地包含至多10个环氧乙烷和/或环氧丙烷单元)以及硫酸化甘油单酯。其他合适的表面活性剂包括非离子表面活性剂，诸如任选地聚乙氧基化脂肪酸脱水山梨糖醇酯、乙氧基化脂肪酸、聚乙二醇的酯、脂肪酸单甘油酯和甘油二酯的乙氧基化物，以及环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚合物。其他合适的表面活性剂包括两性表面活性剂，诸如甜菜碱或磺基甜菜碱。也可以使用任何上述材料的混合物。更优选地，表面活性剂包含阴离子表面活性剂或者是阴离子表面活性剂。优选的阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。最优选地，表面活性剂是月桂基硫酸钠、椰油醇硫酸酯钠、椰油酰胺丙基甜菜碱或其混合物

其它增稠剂

优选地，本发明的牙膏组合物包含0.1-8重量％的除无机增稠剂之外的增稠剂。

优选地，本发明的牙膏组合物包含0.1-3重量％，更优选0.1-2重量％的增稠剂。优选地，增稠剂是选自羧甲基纤维素钠(SCMC)、羟乙基纤维素、甲基纤维素或乙基纤维素的纤维素增稠剂。

或者，增稠剂为增稠二氧化硅。优选地，其折射率在1.445-1.460的范围内。

进一步优选地，本发明的牙膏组合物包含纤维素增稠剂和增稠二氧化硅。在这种情况下，优选地，组合物包含0.5重量％至6重量％的增稠二氧化硅和0.1-1重量％的纤维素增稠剂。优选地，所用的羧甲基纤维素钠(SCMC)为SCMC 9H。其被描述为一种纤维素衍生物的钠盐，其中羧甲基基团与吡喃葡萄糖骨架单体的羟基结合，并通过CAS编号9004-32-4识别。

本发明的组合物还可包含一种或多种增稠剂，其选自黄蓍胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、海藻酸钠、角叉菜胶、瓜尔胶、黄原胶、爱尔兰苔藓(Irish moss)、淀粉、改性淀粉、卡波姆(交联的聚丙烯酸酯)及其混合物。当使用卡波姆时，需要的是重均分子量至少为700,000Da的那些，优选分子量至少为1,200,000Da的那些，最优选分子量至少为约2,500,000Da的那些。卡波姆的混合物也可用于本申请中。

粘度

优选地，本发明的基于白垩的牙膏组合物的粘度在25℃下在250000cP至350000cP的范围内。更优选地，粘度为280,000cP至320,000cP。牙膏的粘度可以在宽范围内波动，其主要取决于组合物所经历的温度。因此，为了测试此类组合物的稳健性(roubust)，配方科学家通常在0℃至45℃的温度范围内进行储存稳定性测试。此类测试通常进行至少一个月的持续时间，这也可以延长至三个月。定期记录观察结果，至少在初始阶段和在测试期结束时记录。然后根据最初和最终的观察结果，科学家们确定测试组合物的稳定性程度。

其他有益剂

牙膏组合物还可包含通常递送至人类牙齿和/或包括牙龈的口腔以增强或改善那些牙齿组织的特性的有益剂。关于可用于本发明的有益剂的唯一限制是其适合用于口腔中。除了包括在组合物中的复合材料之外，有益剂存在于口腔护理组合物中。

通常，有益剂选自光学剂、生物矿化剂、抗菌剂、牙龈保健剂、脱敏剂、抗牙结石剂、清新剂或其混合物。优选地，有益剂选自光学剂、抗菌剂、牙龈保健剂、清新剂或其混合物。

例如，光学剂诸如增白剂和颜料等着色剂。优选地，当使用时，颜料为紫色或蓝色的，其在CIELAB系统中具有220至320度的色调角h。这些颜料可选自国际颜色指数中列出的一种或多种颜料，列为颜料蓝1至颜料蓝83，以及颜料紫1至颜料紫56。在另一个优选实施方案中，光学剂可以选自云母、干涉云母、氮化硼、聚甲基丙烯酸甲酯薄片、复合微球、二氧化钛涂布的玻璃薄片、反蛋白石、胆甾相液晶、光球、空心球和氧化锌中的一种或多种。抗菌剂可以选自金属盐(其中金属选自锌、铜、银或其混合物)、三氯生、单磷酸三氯生、三氯卡班、姜黄素、季铵化合物、双胍类和长链叔胺中的一种或多种，优选地，锌盐包括氧化锌、氯化锌、乙酸锌、抗坏血酸锌、硫酸锌、硝酸锌、柠檬酸锌、乳酸锌、过氧化锌、氟化锌、硫酸锌铵、溴化锌、碘化锌、葡萄糖酸锌、酒石酸锌、琥珀酸锌、甲酸锌、苯酚磺酸锌、水杨酸锌、甘油磷酸锌或其混合物。牙龈保健剂可选自抗炎剂、牙斑缓冲剂、生物分子、蛋白质材料、维生素、植物提取物和姜黄素中的一种或多种。清新剂可以是选自薄荷、留兰香、薄荷醇、植物油、丁香油和柑橘油中的一种或多种的香味剂。

在优选的实施方案中，有益剂是用于牙齿增白的颗粒增白剂。通常，颗粒增白剂包含适合于物理和立即改善牙齿特性，尤其是增白牙齿的材料。为了提供优异的增白效果，优选地，折射率为至少1.9，更优选至少2.0，甚至更优选至少2.2，甚至更优选至少2.4，最优选至少2.5。材料的最大折射率没有特别限制，但优选至多4.0。优选地，折射率为1.9-4.0。

在优选的实施方案中，颗粒增白剂包含金属氧化物、非金属氧化物或其组合，其量为增白剂重量的至少50％，更优选至少70％，还更优选80-100％，最优选85-95％。在特别优选的实施方案中，基于增白剂的总重量并包括其中包含的所有范围，颗粒增白剂为至少50重量％的二氧化钛，最优选为60-100重量％的二氧化钛。在另一个特别优选的实施方案中，颗粒增白剂微溶于或不溶于水，但最优选不溶于水。

在特别优选的实施方案中，颗粒增白剂为包覆硅酸钙的二氧化钛。根据本发明的颗粒增白剂可以具有不同的尺寸和形状。颗粒可以是球形、片状或不规则形状。颗粒增白剂的直径通常为10nm至小于50微米，优选地为75nm至小于10微米。在特别优选的实施方案中，颗粒的直径为100nm至5微米，包括其中包含的所有范围。粒度可以例如通过动态光散射(DLS)来测量。对于复合颗粒，在优选的实施方案中，复合颗粒直径的至少40％，优选至少60％，最优选75-99.5％为核，包括其中包含的所有范围。

本发明的牙膏组合物可包含单一有益剂或两种或更多种有益剂的混合物。通常，有益剂的存在量为口腔护理组合物总重量的0.25-10％，更优选0.5-8％，最优选1-30％，包括其中包含的所有范围。

本发明的组合物通过制备口腔护理配制物的常规方法制备。此类方法包括在中等剪切和大气压下混合各成分。该组合物用于口腔，优选为可以用牙刷刷到牙齿上的形式。

通常，该组合物可以被包装。以牙膏或凝胶形式，组合物可以包装在传统的塑料层压板、金属管或单隔室分配器中。可以通过任何物理方式将其施用于牙齿表面，诸如牙刷、指尖，或通过施涂装置直接施用于敏感区域。

即使在个人的日常口腔卫生程序中使用该组合物时，该组合物也可以是有效的。例如，可以将组合物刷到牙齿上。该组合物可以每天使用，例如个人每日使用一次、两次或三次。

提供以下实施例以促进对本发明的理解。这些实施例的提供并非为了限制权利要求的范围。

具体实施方式

实施例

实施例1

按照以下标准程序制备五种不含润湿剂的牙膏。只有一种组合物(1号)在本发明范围内。详情如表1所示。

表1

对所有组合物进行测试以找出哪些组合物在此类牙膏的制造、运输和储存过程中通常遇到的温度范围内是稳定的。为此目的，将每种牙膏的随机样品包装在牙膏管中。然后将所述管在表2中所示的条件下储存一个月。在月底测定粘度。表2中，初始值是指在制备组合物之后测量的。

表2

表2中的数据表明，本发明的组合物(1)的粘度在5℃下储存一个月或甚至在45℃下储存一个月时(与相应的初始值相比)未发生剧烈变化。这表明本发明的组合物是最稳定的。组合物A和B的粘度没有预期的那么高，而在C和D的情况下，随着温度升高，组合物逐渐变粘稠，从而表明C和D保持足够的稳健或稳定。

实施例2：有关市售产品的数据和观察结果(*MP)

在另一系列实验中，对包含约50重量％水、40重量％碳酸钙、0.3重量％角叉菜胶和0.4重量％SCMC的市售牙膏进行重量损失研究，以确定组合物中存在的水是否保留了一段时间以及保留的程度。换言之，在研究的第一天(第1天)，以2小时的频率记录(n＝3)重量损失百分比，总共8小时，然后在第2天重复。该实验在标准操作程序下在25℃下进行。对表1的所有组合物也进行了相同的测试。

数据列于表3中。

表3

数据表明，含有角叉菜胶和SCMC的市售产品重量损失最大，这表明水分显著损失。在这种情况下，需要将牙膏包装在具有极好的保湿性能的管中。另一方面，关于组合物A-D和1的观察结果是相似的。然而，根据本发明的组合物1的技术益处已在实施例1中得到了证明。

Claims (12)

1.一种牙膏组合物，其包含：

(i)20-60重量％的一种或多种钙基研磨剂；

(ii)0.1-5重量％的通过嵌入水而溶胀的亲水性无机增稠剂；

(iii)0.1-5重量％的除所述亲水性无机增稠剂之外的硅酸铝粘土；和，(iv)0.05-2重量％的氯化钠；

其中所述组合物中润湿剂的总和不超过5重量％润湿剂。

2.根据权利要求1所述的牙膏组合物，其中所述亲水性无机增稠剂为硅酸镁铝、硅酸镁钠、层状硅酸盐、绿土、水辉石、膨润土、蒙脱石或页硅酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的牙膏组合物，其中所述组合物包含一定量的所述硅酸铝粘土和一定量的所述亲水性无机增稠剂，使得所述粘土的量与所述增稠剂的量之比为1∶1至1∶4重量份。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的牙膏组合物，其中所述硅酸铝粘土为1∶1层状硅酸盐。

5.根据权利要求4所述的牙膏组合物，其中所述粘土为高岭土。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的牙膏组合物，其中所述润湿剂选自以下组中：甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇和丙二醇。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的牙膏组合物，其中所述组合物中润湿剂的总和不超过2重量％。

8.根据权利要求7所述的牙膏组合物，其中所述组合物不包含选自以下组中的任何润湿剂：甘油、山梨醇、木糖醇、丁二醇和丙二醇。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的牙膏组合物，其包含0.1-8重量％的增稠剂。

10.根据权利要求9所述的牙膏组合物，其中所述增稠剂为折射率在1.445至1.460范围内的增稠二氧化硅。

11.根据权利要求10所述的牙膏组合物，其中所述组合物包含纤维素增稠剂和增稠二氧化硅。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的牙膏组合物，其中所述组合物的粘度为在25℃下在250000cP至350000cP的范围内。