專利名稱：用于使牙齒變白的方法及組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及采用某些生物活性的玻璃組合物使牙齒變白、變亮、漂白或從牙齒中去除色斑的各種方法。
本發(fā)明背景牙齒由內(nèi)牙質(zhì)層和外硬釉質(zhì)層(牙齒的保護層)所組成。牙齒的釉質(zhì)層呈天然不透明白色或略顯灰白色。正是此釉質(zhì)層可以被玷污或變色。牙齒的釉質(zhì)層由形成稍微多孔表面的羥基磷灰石礦物晶體所組成。我們相信釉質(zhì)層的這種多孔性質(zhì)使得玷污劑和變色物質(zhì)滲入釉質(zhì)內(nèi)并使牙齒變色。此外，牙齒天然得到由唾液糖蛋白組成的稱為表膜的膜。該表膜也可被玷污。此處所用的術(shù)語“牙齒”指的是磷灰石和具有表膜的物質(zhì)。
一個人每天所面臨的或與其接觸的許多物質(zhì)均能“玷污”牙齒或減少牙齒的“白度”。具體而言，人們消耗的食物、煙草制品和流體如茶和咖啡都可以玷污每個人的牙齒。然后這些污染物和變色物可以滲入到釉質(zhì)層內(nèi)。這個過程逐漸地進行許多年，最終使人牙齒的釉質(zhì)發(fā)生顯著的變色。
WO 96／10985公開了含有玻璃的粒狀生物活性二氧化硅可以減少牙齒的髓質(zhì)刺激和／或增強牙齒的結(jié)構(gòu)，因而可用于過敏性牙齒的治療。據(jù)建議這種玻璃可以僅由二氧化硅或氫氧化硅所組成，也可以含有一種或一種以上選自Ca、P、Na、K、Al、B、N、Mg、Ti或F的其他元素。同時還建議使用包括鈣和磷酸鹽的可以協(xié)助誘導(dǎo)牙質(zhì)補充礦質(zhì)的生物活性玻璃組合物，或者將不同來源的鈣和磷酸鹽以及不含以上物質(zhì)的生物活性玻璃聯(lián)合使用。
WO 97／27148公開了可以使牙齒補充礦質(zhì)的粒狀生物活性及生物適合的(biocompatible)玻璃，特別可用于降低牙質(zhì)的過敏性。
人們采用過各種形式的處理以使牙齒變白，包括in-office漂白、夜用護板(night guard)漂白和增白牙膏。然而現(xiàn)有的各種方法和組合物有多種理由不能令人滿意。如降低色斑(shade)的效果就不是很理想的。
本發(fā)明概要我們現(xiàn)發(fā)現(xiàn)以上提及的生物活性玻璃可用來使牙齒變白。因此本發(fā)明提供一種使牙齒變白的方法，它包括使牙齒結(jié)構(gòu)與牙齒變白量的粒狀生物活性和生物適合的玻璃進行接觸。
本發(fā)明詳述以下所用詞語的意義與根據(jù)其目前用于口腔和牙科護理領(lǐng)域中的意義相同。此處本發(fā)明更具體的用法見下述。
此處所用的術(shù)語“變白”在所有情況下均包括漂白、變亮或從牙齒中清除污染物。
本發(fā)明提供一種用于使牙齒變白、變亮或漂白的方法。此方法也適用于將污染物從牙齒中去除。如WO 96／10985和WO 97／27148中所公開的那樣，該方法包括使牙齒與有效牙齒變白量的生物活性玻璃接觸。優(yōu)選進行多次使用。每一次使用可包括約0．02-0．3克的生物活性玻璃。使牙齒變白的本方法適宜地包括每天使牙齒與所述牙齒變白有效量的生物活性玻璃接觸兩次，持續(xù)時間不少于兩周。此處所用的術(shù)語“牙齒變白量”意指在每天使用兩次、每次使用不少于2分鐘，4周后使處理前(pre-treatment)色調(diào)深于A3．5的病人一種或一種以上的色調(diào)得到Vita色標(biāo)(shade guide)變亮的任何量。
因此，本發(fā)明提供一種使牙齒變白的方法，它包括使牙齒與牙齒變白有效量的粒狀生物活性和生物可配伍玻璃(包括二氧化硅或氫氧化硅以及任選一種或一種以上選自Na、K、Ca、Mg、B、Ti、Al、P、N或F的元素)接觸。
優(yōu)選生物活性玻璃至少包括Na、Ca和P，雖然也可以聯(lián)合使用簡單的鈉硅石玻璃以及外部來源的鈣和磷酸鹽。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道外部來源的鈣與磷酸鹽可來自唾液本身，也可以配制成口腔衛(wèi)生組合物。
根據(jù)本發(fā)明的生物活性玻璃是一種玻璃組合物，當(dāng)放置于體外模擬體液時將形成一層羥基碳酸鹽磷灰石。根據(jù)本發(fā)明的生物活性玻璃可通過各種方法如熔體衍生法(melt-derived)或溶膠-凝膠法進行制備并可具有各種組成元素及范圍。例如，以下組成(按重量計)將得到一種可為人接受及優(yōu)選的生物活性玻璃SiO240-60CaO 10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O0-8MgO 0-5具有這些性能的生物活性玻璃提供了一種與牙齒結(jié)構(gòu)相互作用的更為有效的材料。在玻璃組成中加入氟化物將提高及增強牙齒的結(jié)構(gòu)。其他實例包括具有例如約40-約86％(重量)SiO2、基本上沒有鈉、約6-36％(重量)Ca和約2-12％(重量)P2O5的溶膠-凝膠玻璃。根據(jù)本發(fā)明的生物適合的玻璃是一種不激發(fā)嚴(yán)重的不利免疫反應(yīng)的玻璃。
在本發(fā)明的一些實施方案中，使用極細小的顆粒。例如，2mm-亞微細粒范圍的顆粒是有利的。通過掃描電子顯微鏡檢術(shù)或激光散射技術(shù)(如Coulter LS100)可確定根據(jù)本發(fā)明的顆粒大小。令人驚奇的是，較小的生物活性粒狀玻璃不會引起明顯的免疫反應(yīng)。此外，它通常不會被巨噬細胞所吞噬并在該應(yīng)用中表現(xiàn)出鈍性。
可將本發(fā)明的組合物配制成各種口腔衛(wèi)生組合物，如潔齒劑、牙膏、凝膠、粉末、漱口液、沖洗溶液和抽吸或咀嚼的形式如橡皮糖(gum)、錠劑、片劑和糖錠劑。
這種口腔衛(wèi)生組合物適宜包含0．1-50％(重量)、優(yōu)選為1-25％(重量)、更優(yōu)選為5-10％(重量)的生物活性玻璃。
除了活性成分外，適用于本發(fā)明中的口腔衛(wèi)生組合物還可含有各種常見載體、粘合劑、表面活性劑、濕潤劑、著色劑、顏料、防牙菌斑劑、抗菌劑、生物膠粘類試劑、研磨劑、防齲劑、調(diào)味劑、甜味劑、松散劑等。
在牙膏配方的情況中，研磨劑通常包括無定形的、膠凝的、沉淀的或熱解法二氧化硅、塑料顆粒、氧化鋁、碳酸鈣和正磷酸鋅、不溶性偏磷酸鹽以及焦磷酸鈣。二氧化硅是特別優(yōu)選用于此處的研磨劑。專利和科學(xué)文獻列舉了大量的這類研磨劑的實例。美國專利4，822，599列舉了一系列潔齒劑研磨劑，同時也參考了其各種商業(yè)來源及制備方法。生物活性玻璃顆粒可全部、部分或不替代現(xiàn)今用于牙膏中的研磨劑。
無機增稠劑可包括在本發(fā)明的潔齒劑中，包括各種熱解法二氧化硅如可購自Cabot Corporation的Cabosil，以及各種增稠二氧化硅包括可購自J．M．Huber的商標(biāo)為Zeodent 165的那些。有機增稠劑如天然和合成樹膠，并且膠體也可結(jié)合到本發(fā)明的潔齒劑組合物中。這種增稠劑的實例包括角叉菜聚糖(愛爾蘭蘚)、黃原膠和羧甲基纖維素鈉、淀粉、聚乙烯基吡咯烷酮、羥基乙基丙基纖維素、羥基丁基甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素和羥基乙基纖維素(微晶纖維素／纖維素樹膠的共干摻合物)。無機或有機增稠劑可以約0．05-約2％(重量)、優(yōu)選為約0．1-約1．5％(重量)的濃度結(jié)合到本發(fā)明的組合物中。
具有防齲效果的能提供氟化物的鹽也可以結(jié)合到本發(fā)明的口用組合物中，其特征在于其在水中釋放氟化物離子的能力。優(yōu)選使用能提供約10-5，000ppm氟化物離子、優(yōu)選約1000-1500ppm氟化物離子的水溶性氟化物鹽。在這些物質(zhì)當(dāng)中有各種水溶性堿金屬鹽如氟化鈉、氟化鉀、一氟磷酸鈉和氟硅酸鈉。一氟磷酸鈉是優(yōu)選的能提供氟化物的鹽。
用于本發(fā)明實踐中的顏料包括各種無毒、水不溶性的無機顏料，如二氧化鈦、氧化鉻綠、群青色和群青粉紅色，和各種氧化鐵以及各種通過將FD&C染料的鈣鹽或鋁鹽滲入到二氧化鋁上所制備的水不溶性染料色淀如FD&C綠#1色淀、FD&C藍#2色淀、FD&C R&D#30色淀和FD&C黃#15色淀。顏料的顆粒大小為5-1000微米、優(yōu)選為250-500微米，濃度為0．5-3％(重量)。染料通常對過氧化物成分的存在很敏感并且不包括在潔齒劑中，雖然人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)潔齒劑中存在CaO2時FD&C綠#3具有抗褪色的能力。
可以使用任何適宜的調(diào)味或增甜材料。適宜調(diào)味成分的實例為調(diào)味油，如薄荷油、薄荷、冬青、黃樟、丁子香、一串紅、桉樹、甘牛至草、肉桂、檸檬和橙以及水楊酸甲酯。適宜的甜味劑包括蔗糖、乳糖、麥芽糖、山梨醇、環(huán)磺酸鈉、紫蘇亭和糖精鈉。調(diào)味劑及增甜劑總量適宜不低于制品的0．01-5％。
各種其他物質(zhì)也可以結(jié)合到本發(fā)明的口用組合物組分中。其各種非限制性實例包括防腐劑、硅氧烷和葉綠素化合物，各種維生素如維生素B6、B12、C、E和K，各種抗菌劑如洗必泰，各種鹵代二苯醚如三氯苯氧氯酚，各種脫敏劑如硝酸鉀和檸檬酸鉀及其各種混合物。這些輔助劑以基本上不對所需的性能及特性造成不利影響的量結(jié)合到潔齒劑中，并且根據(jù)所涉及組分的具體類型加以選擇和以適當(dāng)?shù)牧渴褂谩?br> 粒狀生物活性玻璃的制備對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的，無需在此做進一步的描述。類似地，各種凝膠、牙膏、清洗劑、漱口液、橡皮糖、口香糖的制備在本領(lǐng)域中也是眾所周知的。通過各種方法包括簡單混合可將各種生物活性玻璃結(jié)合到這些產(chǎn)品當(dāng)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，在某些情況中，有必要避免使生物活性玻璃與含水或輸送媒介物的其他組分接觸，以防生物活性玻璃發(fā)生預(yù)反應(yīng)。這可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法來做到，包括例如一個具有兩個注射器的混合室的形式。
生物活性玻璃除了直接施用到牙齒之外，本發(fā)明的生物活性玻璃組合物也可施用于鹽水或蒸餾水基的介質(zhì)中。
本發(fā)明也提供如此前所定義的生物活性和生物適合的玻璃并任選與一種鈣和／或磷酸鹽一起用于使牙齒變白的組合物的生產(chǎn)中。
實施例篩選10名健康成年志愿者進行4周的臨床實驗。在基線處從中三(middle third)到切割邊緣采用按如下順序排列的Vita色標(biāo)進行色調(diào)測定B1、A1、B2、D2、A2、C1、C2、D4、A3、D3、B3、A3．5、B4、C3、A4、C4(Lumin Vacuum-Farbskala，Vita)。本研究只有色調(diào)亮度不超過A3．5的病人才符合入選要求。在進行每一次研究約會時和之前記錄每一個受實驗者硬組織及軟組織的狀況。病人們按指示每天僅使用7．5％的潔齒劑兩次，保持2分鐘的刷洗時間并避免使用其他的口腔呵護產(chǎn)品。兩周后和四周后召集所有受實驗者。
兩周后色調(diào)記錄變化范圍為0-8，平均為4．2。四周后色調(diào)記錄變化范圍為0-8，平均為5．8。沒有記錄到在硬組織及軟組織上有有害的影響。統(tǒng)計分析表明，在兩周及四周與底線之間存在著顯著的區(qū)別(p＜0．05，ANOVA)。總而言之，7．5％的潔齒劑表現(xiàn)出使牙齒變白的效果(平均色調(diào)變化為5．8)而沒有任何不利影響。本研究部分由US Biomaterials Corporation資助。
權(quán)利要求
1．一種用于使牙齒變白的方法，它包括使牙齒與牙齒變白有效量的粒狀生物活性和生物適合的(biocompatible)玻璃進行接觸，該玻璃包括二氧化硅或氫氧化硅以及任選一種或一種以上選自Na、K、Ca、Mg、B、Ti、Al、P、N或F的元素。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述生物活性和生物適合的玻璃至少包括Na、Ca和P。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述生物活性和生物適合的玻璃與鈣和／或磷酸鹽源一起使用。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述生物活性和生物適合的玻璃包括(％，重量)SiO240-60CaO 10-30Na2O 10-35P2O52-8CaF20-25B2O30-10K2O 0-8MgO 0-5
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中所述粒狀生物活性和生物適合的玻璃包括小于約90mm的顆粒。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述粒狀生物活性和生物適合的玻璃包括小于約10mm的顆粒。
7．根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中所述粒狀生物活性和生物適合的玻璃包括小于約5mm的顆粒。
8．根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中所述粒狀生物活性和生物適合的玻璃包括小于約2mm的顆粒。
9．根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中所述有效量為約0．02-約0．3克。
10．根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中所述粒狀玻璃在牙膏或在橡皮糖(gum)中。
11．一種用于使牙齒變白的方法，它包括使牙齒與色調(diào)降低有效量的如權(quán)利要求1-8中任一項所定義的粒狀生物活性和生物適合的玻璃接觸。
12．一種使牙齒變白的口腔衛(wèi)生組合物，它包括牙齒變白有效量的如權(quán)利要求1-8中任一項所定義的粒狀生物活性及生物適合的玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了各種包括使牙齒與有效量的粒狀生物活性玻璃進行接觸以使牙齒變白的方法。
文檔編號A61K8/25GK1290158SQ98811178
公開日2001年4月4日 申請日期1998年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者L·J·利特科夫斯基, G·D·哈克, D·C·格林斯潘 申請人:馬里蘭州大學(xué)(巴爾的摩), 美國生物材料公司