專(zhuān)利名稱(chēng)：抗微生物二氧化硅組合物的制作方法
抗微生物ニ氧化硅組合物相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2010年3月25日提交的在先美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/317，426號(hào)以及于2011年3月21日提交的美國(guó)實(shí)用申請(qǐng)第13/052,391號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引用方式并入。背景已知某些金屬具有抗微生物性能。這種金屬的實(shí)例包括銀、酮及鋅。認(rèn)為，例如，鋅可結(jié)合到微生物的膜并延長(zhǎng)微生物(miCTobe)生長(zhǎng)周期的停滯期和/或増加完成微生物 細(xì)胞分裂所需的時(shí)間。鋅及其它抗微生物化合物已摻入口腔護(hù)理產(chǎn)品中以提供抗菌斑作用(anti-plaque effect)。認(rèn)為,例如,鋅的抗菌斑活性通過(guò)菌斑酸(plaque acid)對(duì)在菌斑中俘獲的鋅化合物的酸性作用釋放鋅離子而產(chǎn)生。還認(rèn)為，當(dāng)菌斑中的細(xì)菌代謝糖類(lèi)并釋放酸時(shí)，鋅離子從某些菌斑中俘獲的鋅化合物中釋放出來(lái)。認(rèn)為這些鋅離子抑制磷酸鈣晶體的成核，且因此阻止牙垢形成。時(shí)常，包含鋅或其它抗微生物金屬化合物的口腔護(hù)理產(chǎn)品的味道令人不愉快并在口中具有不希望的ロ感，這限制了其在消費(fèi)者中的使用。認(rèn)為令人不愉快的味道和ロ感是由抗微生物金屬化合物的澀味所引起?？刮⑸锝饘倩衔锏臐哆€對(duì)可成功地?fù)饺牒刮⑸锝饘俚目谇唤M合物中的調(diào)味劑及其它組分具有ー些限制。抗微生物金屬化合物還可賦予口腔護(hù)理組合物不希望的味道。例如，已發(fā)現(xiàn)，較可溶的鋅鹽比較不溶的鋅鹽產(chǎn)生更差的味道。然而，還發(fā)現(xiàn)，鋅應(yīng)為可溶形式以有效地對(duì)抗細(xì)菌和菌斑。因此，當(dāng)在口腔護(hù)理組合物中使用鋅化合物時(shí)，在效カ和味道之間存在取舍，利用較可溶的鋅化合物產(chǎn)生較高的抗微生物效カ和澀味，而較不溶的形式給予較低的抗微生物效カ及較弱的令人不愉快的味道和ロ感。因此，進(jìn)行了許多嘗試以減小抗微生物金屬化合物(諸如，鋅和銀)在口腔組合物中特別是潔牙劑組合物中的澀味。然而，這些嘗試中的許多在支持微生物生長(zhǎng)的情況下提供組合物的良好的抗微生物性能同時(shí)還減小澀味方面是不成功的。因此，對(duì)解決這些問(wèn)題的改善的材料和組合物存在需要。概述本文公開(kāi)了包括ニ氧化硅，和銀、鋅、銅的金屬氧化物，或其混合物的抗微生物ニ氧化硅復(fù)合材料；其中復(fù)合材料由具有I微米至100微米的中值粒度的ニ氧化硅顆粒以及具有最高達(dá)ニ氧化硅顆粒的中值粒度的30%的中值粒度的金屬氧化物顆粒來(lái)制備。還公開(kāi)了包含所述復(fù)合材料及至少ー種其它潔牙劑組分的潔牙劑組合物。還公開(kāi)了制備所述復(fù)合材料的方法，包括a)使銀、鋅、銅的金屬氧化物或其混合物與包含按重量計(jì)1%至10%的ニ氧化硅的含水漿料混合，以提供包含按重量計(jì)0. 01%至I %的金屬氧化物的含水ニ氧化硅/金屬氧化物漿料；其中含水漿料在混合之前處于恒定的酸性pH ；b)重新調(diào)節(jié)含水ニ氧化硅/金屬氧化物漿料的pH至恒定的酸性pH ;及C)干燥含水ニ氧化硅/金屬氧化物漿料以提供抗微生物ニ氧化硅復(fù)合材料。附圖簡(jiǎn)述
圖I是二氧化硅顆粒(SiO2)的含水漿料及ZnO顆粒的含水漿料的(電勢(shì)(mV)對(duì)pH的圖。圖2是不含結(jié)合的ZnO的二氧化硅顆粒的含水漿料、具有相對(duì)于二氧化硅顆粒按重量計(jì)2%的與其結(jié)合的ZnO的二氧化硅顆粒的含水漿料，及具有相對(duì)于二氧化硅顆粒按重量計(jì)10%的與其結(jié)合的ZnO的二氧化硅顆粒的含水漿料的;電勢(shì)(mV)對(duì)pH的圖。圖3是不含與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的SEM圖像。圖4是包含按重量計(jì)20%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的SEM圖像。圖5是包含相對(duì)于二氧化硅顆粒按重量計(jì)20%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103二氧化硅顆粒的EDS映射的SEM圖像。在圖像上較亮的區(qū)域指示鋅。圖6是包含按重量計(jì)2%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的SEM 圖像(2，000倍放大)。圖7是包含按重量計(jì)2%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的SEM圖像(10，000倍放大)。圖8是不含ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒(對(duì)照)的SEM圖像(2，000倍放大)。圖9是不含ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒(對(duì)照)的SEM圖像(10，000倍放大)。


圖10是包含按重量計(jì)2%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的EDS映射的SEM圖像；(A)電子圖像；⑶Si映射；(C) Zn映射。
圖11是不含ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的EDS映射的SEM圖像；(A)電子圖像；(B) Si映射；(C) Zn映射。
圖12是在以下討論的人工唾液釋放研究中Zn濃度隨時(shí)間變化的圖。
圖13是復(fù)合材料及比較性物理?yè)胶系牟牧系腪n濃度對(duì)pH的圖。詳述如本文所用的，“一 (a) ”、“一 (an) ”及“該(the) ”包括復(fù)數(shù)指示物，除非上下文另
外清楚指出。“包括(comprise) ” 或變形諸如“包括(comprises) ” 或“包括(comprising) ” 意指包括陳述的整數(shù)或步驟或者整數(shù)或步驟的組，但不排除任何其它整數(shù)或步驟或者整數(shù)或步驟的組。本文所公開(kāi)的復(fù)合材料可用于抑制微生物生長(zhǎng)。通常，本發(fā)明的復(fù)合材料能夠由較不溶的金屬化合物(諸如氧化鋅)產(chǎn)生金屬離子(諸如鋅離子)。因此，復(fù)合材料可用于多種應(yīng)用，包括例如作為潔牙劑組合物中的組分。本發(fā)明的復(fù)合材料包括具有結(jié)合到二氧化硅表面的抗微生物金屬化合物(諸如包括鋅、銀或銅的金屬化合物)的一個(gè)或多個(gè)顆粒的二氧化硅?？刮⑸锝饘倩衔锟梢苑枪矁r(jià)地結(jié)合到二氧化硅顆粒。不希望受理論束縛，認(rèn)為抗微生物金屬化合物可以靜電地結(jié)合到、氫鍵結(jié)合到，和/或物理地吸附到二氧化硅顆粒的表面。合適的抗微生物金屬化合物的實(shí)例包括而不限于鋅、銅及銀化合物。優(yōu)選的抗微生物金屬化合物是鋅化合物，諸如氧化鋅。也可利用本領(lǐng)域中已知的其它抗微生物金屬化合物。復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)于不具有結(jié)合到表面的抗微生物顆粒(例如，氧化鋅顆粒)的裸二氧化硅顆粒(即，與存在于所述復(fù)合材料中的二氧化硅顆粒在其他方面相同的二氧化硅顆粒)的含水漿料在跨5. 0至8. 0的pH范圍中展現(xiàn)出;電勢(shì)的增加。例如，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料可展現(xiàn)出至少10%的^電勢(shì)的增加。在另一個(gè)方面，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料展現(xiàn)出至少15%的(電勢(shì)的增加。在另一個(gè)方面，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料展現(xiàn)出至少20%的(電勢(shì)的增加。在另一個(gè)方面，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料展現(xiàn)出至少25%的(電勢(shì)的增加。在另一個(gè)方面，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料展現(xiàn)出至少30%的(電勢(shì)的增加。在另外的方面，復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)裸二氧化硅顆粒的含水漿料展現(xiàn)出35%或更大的(電勢(shì)的增加。
參照
圖1，包括按重量計(jì)2%的在二氧化硅顆粒的表面上的氧化鋅的復(fù)合材料的水分散體相對(duì)于相同的裸二氧化硅顆粒(不含金屬氧化物)在跨5. 0至8. 0的pH范圍中 展現(xiàn)出(電勢(shì)的增加。同樣地，包括按重量計(jì)10%的氧化鋅的復(fù)合材料在跨相同的pH范圍中展現(xiàn)出更大的;電勢(shì)的增加。存在于復(fù)合材料中的抗微生物金屬氧化物的量可以變化，但通常將在按重量計(jì)復(fù)合材料(即，二氧化硅和抗微生物金屬化合物復(fù)合材料)的約0. I %至約30 %的范圍中。在另一個(gè)方面中，抗微生物化合物的量在按重量計(jì)復(fù)合材料的約1%至約20%的范圍中。本發(fā)明的復(fù)合材料還可包括金屬陽(yáng)離子，其可在制備復(fù)合材料的過(guò)程中形成，或者可在復(fù)合材料被用于口腔護(hù)理組合物時(shí)形成。具體的實(shí)例是Zn2+離子，其可在如以下將要討論的制備復(fù)合材料的過(guò)程中產(chǎn)生。Zn2+離子也可非共價(jià)地結(jié)合到二氧化硅顆粒的表面。復(fù)合材料的二氧化硅顆粒的尺寸將根據(jù)希望的最終用途而變化。對(duì)于一些用途，例如，作為潔牙劑組合物中的增稠劑或磨料，復(fù)合材料的二氧化硅顆粒通常具有約I微米至約100微米的范圍的中值粒度。在其它方面，二氧化硅顆粒具有約I微米至約50微米的范圍的中值粒度，約I微米至約40微米的范圍的中值粒度，約I微米至約30微米的范圍的中值粒度，約I微米至約20微米的范圍的中值粒度，或約I微米至約15微米的范圍的中值粒度。多種類(lèi)型的二氧化硅產(chǎn)品可用于復(fù)合材料中，例如，通常用作潔牙劑組合物中的磨料或增稠劑的市售的二氧化娃產(chǎn)品，諸如可獲自J. M. HuberCorporation的ZE0DENT 二氧化硅產(chǎn)品。在另一方面，用于復(fù)合材料中的二氧化硅顆粒是通過(guò)向堿金屬硅酸鹽中加入酸化劑以沉淀二氧化娃產(chǎn)物來(lái)制備的沉淀無(wú)定形二氧化娃。制備沉淀無(wú)定形二氧化娃的方法是本領(lǐng)域已知的。在其它方面，火成二氧化硅、硅膠、膠態(tài)二氧化硅及類(lèi)似物可被用于復(fù)合材料中。類(lèi)似地，可以使用多種抗微生物金屬化合物(例如氧化鋅顆粒)?？刮⑸锝饘兕w粒的尺寸通常將取決于復(fù)合材料所期望的應(yīng)用類(lèi)型。通常，抗微生物金屬顆粒的尺寸將小于二氧化硅顆粒的尺寸。在一些方面，可以使用亞微米尺寸的抗微生物金屬顆粒，例如具有多至I微米粒度的氧化鋅顆粒。在其它方面，可以使用較小的氧化鋅顆粒，例如具有約Inm至約500nm尺寸范圍，約Inm至約400nm尺寸范圍，約Inm至約200nm尺寸范圍，約Inm至約IOOnm尺寸范圍的顆粒。在具體的實(shí)例中，氧化鋅顆粒具有小于約IOOnm的中值粒度。這種顆粒由 SIGMA ALDRICH(3050Spruce St.，St. Louis, MO 63103)市售。如本文所用的，“中值粒度”指的是按數(shù)量計(jì)50%的樣品具有更小的尺寸，且按數(shù)量計(jì)50%的樣品具有更大的尺寸。在本發(fā)明的另ー個(gè)方面，復(fù)合材料通過(guò)包括以下步驟的過(guò)程來(lái)制備(a)提供ニ氧化硅顆粒在水中或含水溶液中的酸性漿料；(b)將抗微生物金屬化合物(例如，氧化鋅、氧化銀、氧化銅，等等)與酸性衆(zhòng)料合并；(C)重新調(diào)節(jié)楽;料的pH至酸性pH '及(d)干燥楽；料以獲得包括(非共價(jià)地)結(jié)合到ニ氧化硅顆粒的表面的至少一部分的抗微生物金屬顆粒的復(fù)合材料。步驟(a)和步驟(b)優(yōu)選地在高剪切條件下進(jìn)行，諸如通過(guò)使用合適的混合器。步驟(a)的漿料可通過(guò)以合適的量將ニ氧化硅顆粒加到水溶液或僅僅水中來(lái)提供。通常，步驟(a)的漿料將是ニ氧化硅顆粒在水中的稀的漿料，例如，按重量計(jì)20%的ニ氧化硅或更少，按重量計(jì)10%的ニ氧化硅或更少，按重量計(jì)5%的ニ氧化硅或更少，或者按重量計(jì)3%的ニ氧化硅或更少。在ー些方面，步驟(a)的漿料包括按重量計(jì)約3%的ニ氧化硅。 在與抗微生物金屬化合物混合之前，優(yōu)選地將漿料酸化至小于約6. 5的pH。在一些方面，在步驟(b)之前，將漿料酸化至約6. 5或更低的pH。漿料可用合適的酸來(lái)酸化，諸如硫酸或其它礦物酸的溶液。通過(guò)使抗微生物金屬顆粒與漿料混合來(lái)進(jìn)行步驟(b)。在ー些方面，這可通過(guò)將抗微生物金屬顆粒加到步驟(a)中提供的漿料中來(lái)完成。在使抗微生物金屬顆粒與ニ氧化硅漿料混合過(guò)程中或之后不久的某個(gè)時(shí)刻，優(yōu)選地將漿料的PH調(diào)節(jié)(或維持)在低于6. 5。在ー個(gè)方面，在進(jìn)行步驟(b)的同時(shí)使pH維持在低于約6. 5。利用氧化鋅作為實(shí)例并參照?qǐng)D2，氧化鋅(ZnO)的等電點(diǎn)在9和10之間,表示顆粒上的表面電荷為0的pH。pH低于9時(shí),ZnO的表面電荷是陽(yáng)離子的，而pH高于10時(shí),表面電荷是陰離子的。ニ氧化硅SiO2的等電點(diǎn)接近于2. 2。因此，ニ氧化硅在幾乎整個(gè)pH范圍內(nèi)是帶負(fù)電荷的，且高PH展現(xiàn)出最高的負(fù)表面電荷。因此，在步驟(b)過(guò)程中，為了改變兩個(gè)表面的吸引力并使氧化鋅顆粒和ニ氧化硅顆粒結(jié)合，使兩種顆粒(氧化鋅和ニ氧化硅)之間的相反表面電荷的量(magnitude)最大的楽;料pH將產(chǎn)生較高的顆粒結(jié)合能。另外,在步驟(b)過(guò)程中使pH維持在低于6. 5確保了氧化鋅在ニ氧化硅表面上的最優(yōu)的分散，同時(shí)減少了由于自身聚集或群集而引起的任何氧化鋅顆粒生長(zhǎng)，這在接近氧化鋅的等電點(diǎn)時(shí)趨于發(fā)生。在步驟(b)過(guò)程中或步驟(b)之后不久(合并氧化鋅和ニ氧化硅之后)，期望調(diào)節(jié)或維持從約2. 0至約6. 5的漿料pH，且優(yōu)選地從約4. 5至約5. 5的漿料pH。步驟(b)也可導(dǎo)致Zn2+離子的形成，如以上簡(jiǎn)單討論的，其可存在于復(fù)合材料中。當(dāng)這些離子用于潔牙劑制劑中時(shí)，其可將Zn2+快速釋放至ロ的口腔中的區(qū)域，同時(shí)ニ氧化硅-氧化鋅顆粒可在一段時(shí)間內(nèi)作為鋅離子源。使抗微生物金屬顆粒與ニ氧化硅顆粒合并之后，可利用已知技術(shù)諸如噴霧干燥、快速干燥、帶式干燥及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它干燥方法來(lái)干燥漿料。本發(fā)明的復(fù)合材料可用于抑制微生物生長(zhǎng)。因此，復(fù)合材料可阻止或降低細(xì)菌在多種表面上(包括活的受治療者內(nèi)或活的受治療者上)的形成。作為具體的實(shí)例，本發(fā)明的復(fù)合材料可用于抑制受治療者(諸如人)的ロ的口腔中的微生物生長(zhǎng)。本發(fā)明的復(fù)合材料可抑制尤其是銅綠假單胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)、大腸桿菌(Escherichia-Coli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)及沙門(mén)氏菌(Salmonella)的生長(zhǎng)。本發(fā)明的復(fù)合材料還可降低澀味。本發(fā)明還涉及包括所公開(kāi)的復(fù)合材料的潔牙劑，所述復(fù)合材料可與其它潔牙劑組分混合在一起、分散于其它潔牙劑組分中，或以其他方式與其它潔牙劑組分結(jié)合。如本文所用的，“潔牙劑組合物”指的是可用于例如通過(guò)清潔牙齒的可接觸表面來(lái)保持口腔衛(wèi)生的組合物。實(shí)例包括牙膏、液體潔牙劑、糊狀潔牙劑、粉末潔牙劑及類(lèi)似潔牙劑。潔牙劑的實(shí)例是除本發(fā)明的二氧化硅復(fù)合材料以外還包括水、去垢劑、濕潤(rùn)劑、粘合劑、調(diào)味劑、除所述復(fù)合材料以外的粉末磨料，或其組合作為成分的那些。潔牙劑制劑還可包括在摻入潔牙劑制劑中之前必須被溶解的成分(例如，抗齲齒劑(anti-cariesagent)諸如氟化鈉、磷酸鈉,調(diào)味劑諸如糖精)。本發(fā)明的二氧化硅復(fù)合材料通?？梢砸园粗亓坑?jì)相對(duì)于整個(gè)潔牙劑組合物的0.01%至50%的范圍內(nèi)的量，0.01%至30%的范圍內(nèi)的量或0.01%至25%的范圍內(nèi)的量存在于潔牙劑組合物中。當(dāng)本發(fā)明的二氧化硅復(fù)合材料實(shí)質(zhì)上是磨料時(shí)，該量可以是按重 量計(jì)0. 05%至約25%，且優(yōu)選地是按重量計(jì)約10%至約25%。如果二氧化硅復(fù)合材料是粘度改性劑(增稠劑)，則該量可以是按重量計(jì)0.05%至約15%。在另一個(gè)方面，潔牙劑組合物包括至少一種其它組分諸如除復(fù)合材料以外的磨料、至少一種除復(fù)合材料以外的增稠劑、至少一種溶劑、至少一種防腐劑、至少一種表面活性劑，或其組合；其中本發(fā)明的二氧化硅復(fù)合材料作為潔牙劑中的磨料、增稠劑或其兩者而存在。在一個(gè)方面，所公開(kāi)的二氧化硅復(fù)合材料可作為潔牙劑組合物中的磨料單獨(dú)使用，或作為添加劑或共磨料與本文所討論的或本領(lǐng)域已知的其它磨料材料一起使用。許多其它常規(guī)類(lèi)型的磨料添加劑可存在于本發(fā)明的潔牙劑組合物中。其它這樣的磨料顆粒包括，例如，沉淀碳酸鈣(PCC)、重質(zhì)碳酸鈣(GCC)、白堊、膨潤(rùn)土、磷酸二鈣或其二水合物形式、硅膠(單獨(dú)地，及任何結(jié)構(gòu))、沉淀二氧化硅、無(wú)定形沉淀二氧化硅(也是單獨(dú)地，以及任何結(jié)構(gòu))、珍珠巖、二氧化鈦、磷酸二鈣、焦磷酸鈣、氧化鋁、水合氧化鋁、煅燒氧化鋁、硅酸鋁、不溶性偏磷酸鈉、不溶性偏磷酸鉀、不溶性碳酸鎂、硅酸鋯、顆粒熱固性樹(shù)脂及其它合適的磨料材料?？蓪⑦@種材料引入潔牙劑組合物中以調(diào)整目標(biāo)制劑的磨光特性。除磨料組分外，潔牙劑還可含有一種或多種感官增強(qiáng)劑(organolepticenhancing agent)。感官增強(qiáng)劑包括濕潤(rùn)劑、增甜劑、表面活性劑、食用香料、著色劑及增稠劑(并且有時(shí)被稱(chēng)為結(jié)合劑、膠或穩(wěn)定劑)。濕潤(rùn)劑用于向潔牙劑增加實(shí)體或“口的質(zhì)地(mouth texture) ”并防止?jié)嵮绖└稍铩：线m的濕潤(rùn)劑包括聚乙二醇(以多種不同的分子量)、丙二醇、甘油(丙三醇)、赤蘚糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、乳糖醇及氫化淀粉水解產(chǎn)物，及其混合物。在具體的實(shí)例中，濕潤(rùn)劑以潔牙劑組合物的約20wt%至約50wt% (例如40重量％ )的量存在?？蓪⒃鎏饎┘拥綕嵮绖┙M合物(例如，牙膏)中以賦予產(chǎn)品令人愉快的味道。合適的增甜劑包括糖精(如糖精鈉、糖精鉀或糖精鈣)、環(huán)己烷氨基磺酸鹽(如鈉鹽、鉀鹽、或鈣鹽)、乙酰舒泛鉀、索馬汀、新橙皮苷二氫查耳酮、氨化甘草甜素、右旋糖、左旋糖、蔗糖、甘露糖及葡萄糖。表面活性劑可被用于本發(fā)明的潔牙劑組合物中以使得組合物在美容方面更易接受。表面活性劑優(yōu)選地是去污材料，其可賦予組合物去污特性和起泡特性。合適的表面活性劑是安全且有效量的陰離子表面活性剤、陽(yáng)離子表面活性剤、非離子表面活性剤、兩性離子表面活性剤、兩性表面活性劑及甜菜堿表面活性剤，諸如月桂基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉，月桂酰肌氨酸、肉豆蘧酰肌氨酸、棕櫚酰肌氨酸、硬脂酰肌氨酸及油酰肌氨酸的堿金屬鹽或銨鹽，聚氧こ烯脫水山梨醇單硬脂酸酷、聚氧こ烯脫水山梨醇異硬脂酸酯和聚氧こ烯脫水山梨醇月桂酸酷，月桂基磺基こ酸鈉，N-月桂酰肌氨酸，N-月桂酰肌氨酸、N-肉豆蘧酰肌氨酸或N-棕櫚酰肌氨酸的鈉鹽、鉀鹽及こ醇胺鹽，烷基酚的聚氧化こ烯縮合物，椰油酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基甜菜堿、棕櫚基甜菜堿及類(lèi)似物。月桂基硫酸鈉是優(yōu)選的表面活性剤。表面活性劑通常以按重量計(jì)約0. 1%至約15%，優(yōu)選地按重量計(jì)約0. 3%至約5%(諸如按重量計(jì)約0. 3%至約2. 5% )的量存在于本發(fā)明的口腔護(hù)理組合物中。調(diào)味劑也可加到潔牙劑組合物中。合適的調(diào)味劑包括但不限于冬青油、薄荷油、留蘭香油、黃樟油以及丁香油，肉桂、茴香腦、薄荷醇、麝香草酚、丁香酚、桉葉油素、檸檬、橙及加入水果味、香料味等的其它這樣的調(diào)味化合物。這些調(diào)味劑通常包括醛、酮、酷、酚、酸以及脂肪醇、芳香醇及其它醇的混合物?？杉尤胫珓┮愿纳飘a(chǎn)品的美觀(guān)。合適的著色劑包括而不限于由適當(dāng)?shù)墓? 理部門(mén)諸如FDA批準(zhǔn)的那些著色劑以及列于歐洲食品藥品指令(European Food andPharmaceutical Directives)中的那些，并包括色素，諸如TiO2,及顏料諸如FD&C染料和D&C染料。增稠劑可用于潔牙劑組合物中以提供使牙膏避免相分離而穩(wěn)定的膠狀結(jié)構(gòu)。合適的增稠劑包括ニ氧化硅增稠劑；淀粉；淀粉的甘油劑；樹(shù)膠諸如卡拉牙膠(梧桐膠)、黃蓍膠、阿拉伯樹(shù)膠、印度膠、金合歡膠、黃原膠、瓜耳膠和纖維素膠；硅酸鎂鋁(Veegum);角叉萊膠；藻酸鈉；瓊脂；果膠；明膠；纖維素化合物諸如纖維素、羧甲基纖維素、羥こ基纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基纖維素、羥甲基羧丙基纖維素、甲基纖維素、こ基纖維素及硫酸化纖維素；天然粘土及合成粘土諸如鋰蒙脫石粘土 ；及其混合物。增稠劑或結(jié)合劑通常的水平是牙膏組合物的約Owt%至約15wt%。作為非限制性實(shí)例，可用于藥膏組合物中的有用的ニ氧化硅增稠劑例如包括，無(wú)定形沉淀ニ氧化硅諸如ZE0DENT 165 ニ氧化硅。其它優(yōu)選的(但非限制性的)ニ氧化硅增稠劑是ZE0DENT 153 ニ氧化硅、ZE0DENT 163 ニ氧化硅和/或ZE0DENT 167 ニ氧化硅以及ZE0FREE 177 ニ氧化硅和/或ZE0FREE 265 ニ氧化硅，其全部均獲自J. M. Huberしorporation。治療劑也可用于組合物中以提供齲齒、牙周病及溫度敏感性的預(yù)防和治療。治療劑的非g在限制的實(shí)例是氟化物源，諸如氟化鈉、單氟磷酸鈉、單氟磷酸鉀、氟化亞錫、氟化鉀、氟硅酸鈉、氟硅酸銨及類(lèi)似物；縮合磷酸鹽諸如焦磷酸四鈉、焦磷酸四鉀、焦磷酸ニ氫ニ鈉、焦磷酸ー氫三鈉；三聚磷酸鹽、六偏磷酸鹽、三偏磷酸鹽及焦磷酸鹽；抗微生物劑諸如三氯生、雙胍啶，諸如阿來(lái)西定、氯己定及葡萄糖酸氯己定；酶諸如木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、葡糖糖化酶、淀粉酶、葡聚糖酶、變聚糖酶(mutanase)、脂酶、果膠酶、鞣酸酶及蛋白酶；季銨化合物諸如苯扎氯銨(BZK)、芐索氯銨(BZT)、氯化十六烷基吡啶(CPC)及溴化度滅芬；金屬鹽，諸如檸檬酸鋅、氯化鋅及氟化亞錫；血根提取物及血根堿；揮發(fā)油，諸如桉油腦、薄荷醇、麝香草酚及水楊酸甲酯；氟化胺；過(guò)氧化物及類(lèi)似物。治療劑可以治療上安全且有效的水平單獨(dú)地或者結(jié)合地用于潔牙劑制劑中。也可將防腐劑加到本發(fā)明的組合物中以防止細(xì)菌生長(zhǎng)。可以加入安全且有效量的被批準(zhǔn)用于口腔組合物的合適的防腐劑諸如尼泊金甲酯、尼泊金丙酯及苯甲酸鈉。本文所公開(kāi)的潔牙劑還可含有多種額外的成分諸如脫敏劑、愈合劑、其它齲齒預(yù)防劑、螯合/隔離劑、維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)、其它抗菌斑/抗牙垢劑、遮光劑、抗生素、抗酶、酶、PH控制劑、氧化劑、抗氧化劑及類(lèi)似物。除以上所提到的添加劑外，水通常提供了組合物的剩余部分。水優(yōu)選地是去離子的，且不含雜質(zhì)。通常，潔牙劑將包括約5wt%至約70wt%的水,例如5wt%至35wt%的水，諸如I Iwt %的水。本發(fā)明的二氧化硅復(fù)合材料還可摻入多種潔牙劑及其它口腔護(hù)理組合物中，所述其它口腔護(hù)理組合物包括呼吸帶、口香糖(gum)諸如口香糖(chewing gum)、嗽口劑、口腔清洗劑、糖膏劑(例如，錠劑、壓制片、硬糖，等等)、可食薄膜、口腔噴霧劑及牙齒美白帶。本 文所公開(kāi)的復(fù)合材料或組合物可用于通過(guò)對(duì)受治療者(諸如人)的口施用復(fù)合材料或組合物來(lái)降低微生物生長(zhǎng)。
實(shí)施例提出以下實(shí)施例以向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供本文所要求保護(hù)的化合物、組合物、制品、裝置和/或方法如何制造及評(píng)價(jià)的完整的公開(kāi)內(nèi)容和描述，并旨在純粹地示例本發(fā)明且并不旨在限制本發(fā)明人視為其發(fā)明的范圍。已經(jīng)做出嘗試以保證數(shù)字(例如，量、溫度等)的準(zhǔn)確性，但應(yīng)當(dāng)允許一些誤差和偏差。除非另外說(shuō)明，份數(shù)是重量份數(shù)，溫度以。C計(jì)或?yàn)榄h(huán)境溫度，且壓力在大氣壓下或接近大氣壓。實(shí)施例I. ZnO- 二氧化硅復(fù)合材料的制備在極度高剪切條件(利用ULTRA TURREX混合器30，OOOrpm)下向3000mL的去離子水中加入80g的ZE0DENT 103 (獲自J. M. HUBER)。滴加硫酸(17% )以獲得pH 6. O。其后，在相似的剪切下加入0. 5-20g的氧化鋅納米粉末(< lOOnm，由SIGMAALDRICH市售)。然后，利用17%硫酸將漿料重新調(diào)節(jié)至0. 5至6. 5且優(yōu)選地4. 5至5. 5的恒定的pH。其后，在Niro實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的噴霧干燥器中對(duì)衆(zhòng)料進(jìn)行噴霧干燥。圖4中顯示了 ZnO- 二氧化硅復(fù)合材料的SEM圖像。用于對(duì)照，圖3是不含與其結(jié)合的ZnO的相同的二氧化硅顆粒的SEM圖像。圖5是顯示ZnO跨二氧化硅顆粒表面分布的EDS映射圖像，其由圖像中較亮的區(qū)域指示。還可利用ZE0DENT 103 二氧化硅來(lái)制備額外的復(fù)合材料。圖6_圖7顯示了包括按重量計(jì)2%的ZnO的ZE0DENT 二氧化硅復(fù)合材料的SEM圖像。
圖10是包含按重量計(jì)2%的與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅顆粒的EDS映射的SEM圖像；(A)電子圖像；(B)Si映射；(C)Zn映射。相比之下，圖8-圖9顯示了不含與其結(jié)合的ZnO的ZE0DENT 103 二氧化硅的SEM圖像。
圖11也顯示了對(duì)比的電子圖像、Si映射圖像和Zn映射圖像。實(shí)施例2.利用ZnO- 二氧化硅復(fù)合材料抑制微生物生長(zhǎng)測(cè)定微生物生長(zhǎng)的過(guò)程利用標(biāo)準(zhǔn)USP61測(cè)試來(lái)表征微生物生長(zhǎng)。將ZnO- 二氧化硅復(fù)合材料的IOg樣品稱(chēng)重于90mL的胰酶大豆肉湯(TSB)或乳糖肉湯中。細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)將指定所使用的肉湯的類(lèi)型。搖動(dòng)肉湯/ZnO-ニ氧化硅復(fù)合材料的樣品，并將IOmL的樣品用移液管移到試管中。將金黃色葡萄球菌-ATCC 6538、銅綠假單胞菌ATCC 9027、大腸桿菌ATCC8739或豬霍亂沙門(mén)氏菌(Salmonella choleraesuis) ATCC 10708的第二代細(xì)菌培養(yǎng)物再水合，并將100 U L的每種培養(yǎng)物用移液管移到含有TSB/乳糖肉湯/ZnO- ニ氧化硅復(fù)合材料的試管中。其后，將管及其內(nèi)含物在30-35°C下溫育2天。另外轉(zhuǎn)移到四硫代硫酸鹽肉湯&亞硒酸鹽-胱氨酸肉湯中以進(jìn)行沙門(mén)氏菌試驗(yàn)，并在30-35°C下溫育24小吋。將ZnO- ニ氧化硅培養(yǎng)物直接從所有的肉湯中轉(zhuǎn)移到合適的差異性/選擇性瓊脂并在30-35°C下另外溫育2天，其后讀取板。用上述過(guò)程類(lèi)似地測(cè)定對(duì)照實(shí)施例和比較實(shí)施例的微生物生長(zhǎng)。微生物生長(zhǎng)試驗(yàn)的結(jié)果
測(cè)試ニ氧化硅-ZnO復(fù)合材料對(duì)以上討論的微生物的抑制能力。參照表1，在純氧化鋅顆粒的存在下未觀(guān)察到微生物生長(zhǎng)。在利用略微堿性的漿料pH (pH 7.3)制備的具有按重量計(jì)相對(duì)于ニ氧化硅顆粒的2-20%的ZnO的ZnO- ニ氧化硅復(fù)合材料的存在下觀(guān)察到一些生長(zhǎng)至顯著生長(zhǎng)。相反，在利用酸性的漿料pH(pH5. 5)制備的具有按重量計(jì)相對(duì)于ニ氧化硅顆粒的2-20%的ZnO的ZnO-ニ氧化硅復(fù)合材料的存在下觀(guān)察到極少生長(zhǎng)至無(wú)生長(zhǎng)。表I.
權(quán)利要求
1.一種抗微生物二氧化硅復(fù)合材料，其包括二氧化硅，和銀、鋅、銅的金屬氧化物，或其混合物；其中所述復(fù)合材料由具有I微米至100微米的中值粒度的二氧化硅顆粒以及具有最高達(dá)所述二氧化硅顆粒的中值粒度的30%的中值粒度的金屬氧化物顆粒來(lái)制備。
2.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中所述金屬氧化物非共價(jià)地結(jié)合到所述二氧化硅的表面。
3.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)于用于制備所述復(fù)合材料的所述二氧化硅顆粒的含水漿料在跨5. 0至8. 0的pH范圍中展現(xiàn)出(電勢(shì)的增加。
4.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其包括按重量計(jì)0.1%至30%的金屬氧化物。
5.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中用于制備所述復(fù)合材料的所述二氧化硅顆粒具有I微米至20微米的中值粒度。
6.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中用于制備所述復(fù)合材料的金屬氧化物顆粒具有Inm至IOOnm的中值粒度。
7.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合材料，其中所述金屬氧化物是氧化鋅。
8.一種潔牙劑組合物，所述潔牙劑組合物包括抗微生物二氧化硅復(fù)合材料及至少一種其它潔牙劑組分，所述復(fù)合材料包括二氧化硅，和銀、鋅、銅的金屬氧化物，或其混合物；其中所述復(fù)合材料由具有I微米至100微米的中值粒度的二氧化硅顆粒以及具有最高達(dá)所述二氧化硅顆粒的中值粒度的30%的中值粒度的金屬氧化物顆粒來(lái)制備。
9.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其中所述金屬氧化物非共價(jià)地結(jié)合到所述二氧化硅的表面。
10.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其中所述復(fù)合材料的含水漿料相對(duì)于用于制備所述復(fù)合材料的所述二氧化硅顆粒的含水漿料在跨5. 0至8. 0的pH范圍中展現(xiàn)出(電勢(shì)的增加。
11.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其包括按重量計(jì)0.I %至30%的金屬氧化物。
12.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其中用于制備所述復(fù)合材料的所述二氧化硅顆粒具有I微米至20微米的中值粒度。
13.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其中用于制備所述復(fù)合材料的金屬氧化物顆粒具有Inm至IOOnm的中值粒度。
14.如權(quán)利要求8所述的潔牙劑，其中所述金屬氧化物是氧化鋅。
15.一種制備抗微生物二氧化硅復(fù)合材料的方法，包括 a)使銀、鋅、銅的金屬氧化物，或其混合物與包含按重量計(jì)1%至10%的二氧化硅的含水漿料混合，以提供包含按重量計(jì)0. 01%至I %的金屬氧化物的含水二氧化硅/金屬氧化物漿料；其中所述含水漿料在混合之前處于恒定的酸性PH ； b)重新調(diào)節(jié)所述含水二氧化硅/金屬氧化物漿料的pH至恒定的酸性pH;及 c)干燥所述含水二氧化硅/金屬氧化物漿料以提供所述抗微生物二氧化硅復(fù)合材料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述含水漿料在混合之前處于6.5或更低的pH。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在步驟(b)中所述pH被調(diào)節(jié)到4.5至5. 5。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述二氧化硅具有I微米至20微米的中值粒度。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述金屬氧化物具有Inm至IOOnm的中值粒度。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述金屬氧化物是氧化鋅。
全文摘要
本文所公開(kāi)的復(fù)合材料包括二氧化硅和抗微生物金屬氧化物。所述復(fù)合材料可用于抑制微生物生長(zhǎng)，且因此可用于多種應(yīng)用，包括例如作為潔牙劑組合物中的組分。
文檔編號(hào)A01N59/20GK102770028SQ201180010193
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者菲茨杰拉德·辛克萊, 邁克·S·達(dá)西洛 申請(qǐng)人:J.M.休伯有限公司