материалы на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью и низкими абразивными свойствами для модулирования захвата и высвобождения гидрофобных активных веществ в препаратах для ухода за ротовой полостью

Формула изобретения

1. Состав для ухода за зубами, содержащий получаемый in situ композит на основе геля/преципитата диоксида кремния, где указанный состав содержит 10-30% масс. композита на основе геля/преципитата диоксида кремния, и композит демонстрирует площадь поверхности согласно методу СТАВ примерно от 60 примерно до 110 м² /г и отношение площади поверхности согласно методу СТАВ к поглощению масла примерно от 0,7 примерно до 1,0; и дополнительно содержит эффективное количество ароматизатора в количестве примерно до 0,6% масс. от состава.

2. Состав по п.1, где получаемый in situ композит на основе геля/преципитата находится в форме частиц, имеющих диапазон медианных размеров частиц в пределах между примерно 9 и примерно 14 микрон.

3. Состав по п.1 или 2, где композит демонстрирует площадь поверхности согласно методу СТАВ примерно от 85 примерно до 110 м²/г.

4. Состав по п.1, где указанный композит имеет поглощение льняного масла в пределах между 80 и 130 мл/100 г.

5. Состав по п.1, где указанный состав имеет значение PCR (отношение очистки пелликулы) примерно от 81 примерно до 100, уровень RDA (истирание радиоактивного дентина) примерно от 75 примерно до 135 и отношение PCR к RDA примерно от 0,70 примерно до 1,25.

6. Состав по п.1, дополнительно содержащий эффективное количество ароматизирующего соединения, которое демонстрирует значение логарифмического коэффициента распределения (log Р) 2,0 или выше.

7. Состав по п.6, где ароматизирующее соединение представляет собой сочетание одного или нескольких ароматов, выбранных из группы, состоящей из левовращающего карвона, коричного альдегида, эвгенола, ментола, метилсалицилата, эвкалипта, ментона, изоментона, анетола, ментилацетата, лимонена и их смесей.

8. Состав по п.7, имеющий значение интенсивности аромата примерно 4,1 или выше.

9. Состав по п.8, имеющий значение удерживания аромата, по меньшей мере, 7,0%.

10. Состав по п.1, где модуль упругости средства для ухода за зубами находится в пределах примерно от 65,000 примерно до 100,000 дин/см ².

11. Состав по п.1, дополнительно содержащий эффективное количество реминерализирующего агента.

12. Состав по п.1, где получаемый in situ композит на основе геля/преципитата находится в форме частиц, имеющих диапазон медианных размеров частиц в пределах между примерно 9 и примерно 14 микрон, где композит имеет площадь поверхности согласно методу СТАВ примерно от 85 примерно до 110 м²/г.

13. Состав по п.12, где указанный композит имеет поглощение льняного масла в пределах между 80 и 130 мл/100 г.

14. Состав по п.13, где указанный состав имеет значение PCR (отношение очистки пелликулы) примерно от 81 примерно до 100, уровень RDA (истирание радиоактивного дентина) примерно от 75 примерно до 135 и отношение PCR к RDA примерно от 0,70 примерно до 1,25.

15. Состав по п.14, дополнительно содержащий эффективное количество ароматизирующего соединения, которое демонстрирует значение логарифмического коэффициента распределения (log Р) 2,0 или выше.

16. Состав по п.15, где ароматизирующее соединение представляет собой сочетание одного или нескольких ароматов, выбранных из группы, состоящей из левовращающего карвона, коричного альдегида, эвгенола, ментола, метилсалицилата, эвкалипта, ментона, изоментона, анетола, ментилацетата, лимонена и их смесей.

17. Состав по п.16, имеющий значение интенсивности аромата примерно 4,1 или выше.

18. Состав по п.17, имеющий значение удерживания аромата, по меньшей мере, 7,0%.

19. Состав по п.14, где модуль упругости средства для ухода за зубами находится в пределах примерно от 65,000 примерно до 100,000 дин/см ².

20. Состав по п.14, дополнительно содержащий эффективное количество реминерализирующего агента.

Описание изобретения к патенту

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет временной заявки на патент США № 61/287300, поданной 17 декабря 2009 года, которая включается в настоящий документ в качестве ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящие варианты осуществления относятся к композиции средства для ухода за зубами, более конкретно к композициям средств для ухода за зубами, содержащим материалы на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью и низкими абразивными свойствами, для контроля удерживания и доставки соединений ароматов. Настоящие варианты осуществления также относятся к композициям средств для ухода за зубами, содержащим материалы на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью и низкими абразивными свойствами для контроля удерживания и доставки эффективных количеств активных веществ и/или реминерализирующих агентов.

Настоящее изобретение относится к уникальным препаратам средств для ухода за зубами, содержащим абразивы в форме генерируемых in situ композиций преципитированного диоксида кремния и гелеобразного диоксида кремния. Эти средства для ухода за зубами демонстрируют разнообразные полезные характеристики на основе конкретной структуры и химии поверхности гибридных абразивов на основе геля/диоксида кремния с высокой чистящей способностью и низкими абразивными свойствами, которые они содержат. В зависимости от конкретных параметров гибридных абразивов на основе геля/диоксида кремния, настоящее изобретение демонстрирует неожиданные полезные качества, такие как улучшенное удерживание ароматов и превосходное модулирование активных веществ.

Уровень техники

Зуб состоит из внутреннего слоя дентина и наружного слоя твердой эмали, которая представляет собой защитный слой зуба. Слой эмали зуба от природы является непрозрачным, белым или чуть беловатым по цвету. Это тот самый слой эмали, который может стать окрашенным или изменить цвет. Слой эмали зуба состоит из кристаллов минерала гидроксиапатита, которые создают несколько пористую поверхность. Считается, что эта пористая природа слоя эмали представляет собой именно то, что позволяет окрашивающим агентам и обесцвечивающим веществам проникать в эмаль и изменять цвет зуба.

Множество веществ, с которыми кто-то соприкасается или вступает в контакт ежедневно, могут "окрашивать" или уменьшать "белизну" их зубов. В частности пищевые продукты, табачные продукты и жидкости, такие как чай и кофе, которые кто-то потребляет, имеют тенденцию к окрашиванию зубов. Эти продукты или вещества стремятся к аккумуляции в слое эмали зуба и к формированию пленки пелликулы поверх зуба. Затем эти окрашивающие и изменяющие цвет вещества могут проникать в слой эмали. Эта проблема возникает постепенно в течение многих лет, но вызывает заметное изменение цвета эмали чьих-то зубов.

Абразивные вещества исторически используются в композициях средств для ухода за зубами для удаления различных отложений и веществ, которые могут вызвать такое изменение цвета зубов. Эти отложения и вещества иногда переходят в форму пленки пелликулы, которая плотно прилипает к зубу и вызывает пожелтение или покоричневение. Зубные абразивы на основе диоксида кремния различных типов являются предпочтительными благодаря их уникальным преимуществам исключительных характеристик чистки и полировки зубов без излишнего абразивного воздействия на зубную эмаль или дентин.

Для традиционных материалов на основе диоксида кремния существует сильная взаимосвязь между механическим удалением окрашивания и абразивным воздействием, при этом постепенное улучшение рабочих характеристик чистки приводит к значительному увеличению абразивного воздействия на дентин. Абразив, когда чистит, не должен повреждать зубы. Таким образом, стандартные подходы к механическому удалению окраски достигают своих пределов.

Тренды, осуществляемые лидерами промышленности, концентрируются на попытках убедить профессионалов, что абразивные свойства средства для ухода за зубами абразив могут ускорить износ зуба, особенно во время длительного экспонирования для кислот из источников питания. Современные ограничения новых технологий с диоксидом кремния с высокой чистящей способностью приводят к возникновению новой обобщенной потребности рынка в разработке материалов с высокой чистящей способностью, которые обеспечивают превосходное удаление окраски, поддерживая при этом низкий уровень абразивного воздействия в отбеливающих продуктах.

Аромат представляет собой один из наиболее важных атрибутов любого продукта, который наносится или заглатывается перорально, включая, но не ограничиваясь этим, пищевые продукты, напитки, медикаменты и продукты гигиены ротовой полости, такие как зубная паста. Золотые годы исследования ароматов в Соединенных Штатах пришлись но 1960 и 1970 годы, главным образом, в пищевой промышленности [Reineccius, G. (1999) Sourcebook of Flavors, 2nd Edition. Aspen Publishers Inc.], а затем стали доступными многочисленные методики для количественного определения композиций ароматов и характеристик высвобождения ароматов. Во всех продуктах используемые исходные материалы вносят свою собственную химию и могут по-разному взаимодействовать с соединениями ароматов, по этой причине профилирование высвобождения ароматов становится типичной стадией при разработке и/или замещении любого исходного материала в данном продукте.

Идеальное средство для ухода за зубами с высокой чистящей способностью следующего поколения должно обладать некоторой уникальностью с точки зрения его профиля высвобождения аромата, его удерживания и интенсивности. Средство для ухода за зубами следующего поколения также должно иметь сенсорные атрибуты послевкусия и/или дополнительную терапевтическую пользу.

Патент США № 7267814 описывает композиции средств для ухода за зубами, содержащие получаемые in situ композиты геля/преципитата диоксида кремния, содержащие 10-60% объем силикагеля с поглощением льняного масла в пределах между 100 и 150 мл/100 г.

Патент США № 7303742 также описывает композиции средств для ухода за зубами, содержащие полученные in situ композиты геля/преципитата диоксида кремния. Все композиты состоят из 20-85% объем силикагеля с поглощением льняного масла в пределах между 100 и 150 мл/100 г. Также описываются различные композиции средств для ухода за зубами, содержащие такие абразивы, которые демонстрируют отношение PCR: RDA (отношение очистки пелликулы: истирание радиоактивного дентина) примерно от 0,80 примерно до 3,5, значение PCR в пределах между примерно 50 и 80 и уровень RDA примерно в пределах между 20 и примерно 80.

Заявка на патент США № 2006/0140878 (поданная 29 июня 2006 года) описывает композиции средств для ухода за зубами, состоящие из частиц аморфного преципитированного диоксида кремния, где частицы диоксида кремния демонстрируют поглощение льняного масла в пределах между 50 и 90 мл/100 г. В дополнение к этому эта заявка описывает указанные выше композиции средств для ухода за зубами, демонстрирующие уровень RDA, находящийся в пределах примерно между 130 и 200, и PCR в пределах примерно между 100 и 140, и отношение PCR:RDA в пределах между 0,65 и 1,1.

Патент США № 7306788 описывает получаемый in situ композит на основе геля/преципитата диоксида кремния, где композит состоит из 5-50% объем силикагеля с отношением PCR:RDA (отношение очистки пелликулы: истирание радиоактивного дентина) примерно от 0,45 примерно до 0,7, со значением PCR в пределах между примерно 90 и 160 и с уровнем RDA самое большее 240.

Описание в настоящем документе определенных преимуществ и недостатков известных композиций, способов и устройств не предназначено для ограничения рамок вариантов осуществления путем их исключения (или включения, в некоторых случаях). В самом деле, определенные варианты осуществления могут включать одно или несколько известных соединений, способов или устройств, при этом они не страдают от упоминаемых выше недостатков.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение воплощает средства для ухода за зубами, использующие гибрид на основе диоксида кремния со свойствами, которые являются промежуточными между низкоструктурными преципитированными диоксидами кремния (абразив) и более высокоструктурными гелеобразными диоксидами кремния (загущающими), и которые могут использоваться для модулирования удерживания и высвобождения гидрофобных соединений, либо для того, чтобы улучшить органолептическую приемлемость, либо для получения новых терапевтических и/или сенсорных преимуществ.

Некоторые варианты осуществления используют гибридные преципитированные/гелеобразные диоксиды кремния, которые склонны к удерживанию гидрофобных ароматических соединений, таких как компоненты ароматов, которые впоследствии могут высвобождаться во время чистки зубов щеткой, вызывая необычное сенсорное ощущение, связанное с ароматом. Некоторые варианты осуществления могут также включать эффективное количество реминерализирующего агента, встроенного в поверхность диоксида кремния, который должен осаждаться на поверхности зубов во время чистки зубов щеткой.

Другие варианты осуществления могут включать эффективное количество пригодных для использования косметических и/или терапевтических активных веществ. Такие активные вещества включают любой материал, который считается в целом безопасным для использования в ротовой полости и который обеспечивает изменения в общем внешнем виде и/или здоровье ротовой полости, включая, но, не ограничиваясь этим, антикалькулезные агенты, источники фторидных ионов, источники ионов олова, отбеливающие агенты, антимикробные агенты, агенты против зубного налета, противовоспалительные агенты, питательные вещества, антиоксиданты, противовирусные агенты, анальгетические и анестетические агенты, антагонисты H-2 и их смеси. Когда оно присутствует, уровень косметического и/или терапевтического активного вещества в средстве для ухода за зубами, в одном из вариантов осуществления, составляет примерно от 0,001% примерно до 90%, в другом варианте осуществления, примерно от 0,01% примерно до 50% и еще в одном варианте осуществления, примерно от 0,1% примерно до 30% от массы средства для ухода за зубами.

Подробное описание

Следующее далее определение и неограничивающие инструкции должны рассматриваться при обзоре описания настоящего изобретения, приведенного в настоящем документе. Заголовки (такие как Уровень техники и Сущность ) и подзаголовки, используемые в настоящем документе, предназначены только для общей организации проблем в описании настоящего изобретения и не предназначены для ограничения описания настоящего изобретения или любого его аспекта. В частности, предмет, описанный в разделе Уровень техники , может включать аспекты технологи в рамках настоящего изобретения и не может составлять цитирование литературных данных. Предмет, описанный в разделе Сущность , не представляет собой подробного или полного описания всех рамок настоящего изобретения или любых его вариантов осуществления. Классификация или обсуждение материала в разделе настоящего описания, как имеющего особенную полезность (например, как представляющего собой ингредиент активного вещества или носителя ), делается для удобства, и не должно считаться, что материал должен обязательно функционировать или функционировать только в соответствии с его классификацией в настоящем документе, когда он используется в какой-либо данной композиции.

Все публикации, заявки на патенты и выданные патенты, рассмотренные в настоящем документе, включаются тем самым во всей их полноте в качестве ссылок. Цитирование документов не составляет признания того, что эти документы представляют собой литературные данные или имеют какое-либо отношение к возможности патентования изобретения, описанного в настоящем документе. Любое обсуждение содержания документов, цитируемых во Вступлении, предназначается только для получения общей сводки утверждений, сделанных авторами документов, и не содержит признания относительно точности содержания таких документов.

При указании вариантов осуществления настоящего изобретения описание и конкретные примеры предназначены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения рамок настоящего изобретения. Кроме того, упоминание вариантов осуществления, имеющих рассматриваемые признаки, не предназначены для исключения других вариантов осуществления, имеющих дополнительные признаки, или других вариантов осуществления, включающих различные сочетания рассматриваемых признаков. Конкретные примеры приводятся для целей иллюстрации того, как именно получать и использовать композиции и способы настоящего изобретения, и если только ясно не указано иного, они не предназначены для представления того, что данные варианты осуществления настоящего изобретения осуществляются, или исследуются, или не осуществляются, или не исследуются.

Как используется в настоящем документе, слова предпочтительный и предпочтительно относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые дают определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Однако и другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при таких же или при других обстоятельствах. Кроме того, упоминание одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не предполагает того, что другие варианты осуществления не являются пригодными для использования, и не предполагает исключения других вариантов осуществления из рамок настоящего изобретения.

Как используется в настоящем документе, включающий охватывает состоящий из и состоящий в основном из . Как используется в настоящем документе, слово включать и его варианты предназначены для того, чтобы быть неограничивающими, так что упоминание предметов в списке не представляет собой исключения других подобных предметов, которые также могут быть пригодными для использования в материалах, композициях, устройствах и способах по настоящему изобретению.

Как используется в настоящем документе, термин примерно , когда применяется к значению параметра композиции или способа по настоящему изобретению, показывает, что вычисление или измерение величины позволяет некоторую небольшую неточность, не имеющую существенного воздействия на химические или физические атрибуты композиции или способа. Если по какой-либо причине неточность, обусловленная словом примерно , не понимается в данной области при своем обычном значении, тогда примерно , как используется в настоящем документе, указывает на возможные изменения, составляющие до 5% от этого значения.

Все проценты, используемые в настоящем документе, представляют собой проценты массовые от композиции средства для ухода за зубами, в целом, если не указано иного. Отношения, используемые в настоящем документе, представляют собой массовые отношения соответствующих компонентов, если не указано иного. Все измерения осуществляют при 25ºC, если не указано иного.

Как используется в настоящем документе, диапазоны используются в качестве сокращенного описания каждого и любого значения, которое находится в этом диапазоне. Любое значение в диапазоне может выбираться в качестве крайнего значения диапазона.

В настоящем документе эффективное количество означает количество соединения или композиции, достаточное для того, чтобы вызвать значительное положительное преимущество, предпочтительно преимущество для здоровья ротовой полости, но достаточно низкое, чтобы исключить достаточно серьезные побочные воздействия, то есть чтобы обеспечить разумное отношение пользы и риска в пределах четкого суждения специалиста в данной области.

Композиция средства для ухода за зубами представляет собой продукт, который при обычном способе введения не заглатывается намеренно для целей системного введения конкретных терапевтических агентов, но скорее удерживается в ротовой полости в течение времени, достаточного для контакта по существу всех зубных поверхностей и/или тканей ротовой полости для целей пероральной активности. Композиция средства для ухода за зубами по настоящему изобретению может находиться в форме зубной пасты или средства для ухода за зубами. Термин средство для ухода за зубами , как используется в настоящем документе, обозначает препараты пасты или геля, если не указано иного. Композиция средства для ухода за зубами может находиться в любой желаемой форме, такой как имеющая уходящие в глубину полосы, поверхностные полосы, многослойная паста, имеющая гель, окружающий пасту, или любое их сочетание.

Хотя выводы из описания формулируются в виде формулы изобретения, конкретно описывающей изобретение и четко формулирующий его отличия, предполагается, что настоящее изобретение будет лучше понято из следующего далее описания предпочтительных вариантов осуществления.

Настоящее изобретение воплощает использование материалов на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью и низкими абразивными свойствами для контроля удерживания и доставки соединений ароматов, которые приводят к получению уникального сенсорного ощущения ароматов во время чистки зубов щеткой. Образование in situ гибридных материалов на основе преципитата/геля диоксида кремния, за которым предпочтительно следует специально контролируемый процесс измельчения, предпочтительно дает диоксид кремния с размером частиц (например, с медианным размером частиц примерно 5-30 микрон, предпочтительно, примерно 9-14 микрон), и с отношением доступного и общего объема пор диоксида кремния (площадь поверхности согласно методу CTAB (цетилтриметиламмоний бромид) 60-110 м²/г, с поглощением масла 80-130 см ³/100 г, отношением CTAB/OA от 0,7 до 1), которое позволяет им захватывать необычно высокий уровень гидрофобных соединений. Предпочтительно, площадь поверхности согласно методу CTAB составляет от 85 до 110 м²/г. Эта способность диоксида кремния приводит к модулированию высвобождения ароматов, обеспечивая тем самым значимое воздействие на ощущение потребителя во время чистки зубов щеткой. В то же время диоксиды кремния обеспечивают рабочие характеристики высокой чистящей способности и низкого абразивного воздействия по сравнению с обычным диоксидом кремния с высокой чистящей способностью.

Захват аромата может дополнительно усиливаться с помощью уникальной коллоидной сетки (в 5 раз большее значение G' по сравнению с обычным диоксидом кремния с высокой чистящей способностью (HCS) в пределах линейной вязкоупругой области при 20% нагрузке), сформированной гибридными диоксидами кремния.

Синтетические порошки преципитированного диоксида кремния, как правило, получаются посредством дестабилизации и преципитации аморфного диоксида кремния из растворимого силиката щелочного металла посредством добавления минеральной кислоты или кислотных газов. При таких условиях первичные частицы образуются и впоследствии ассоциируют друг с другом с образованием агрегатов различных размеров [Davis, W. B. and Winter, P. J., (1976) Measurement in vitro of Enamel Abrasion by Dental , J. Dent. Res., 55: 970]. Морфология и структура пор преципитированных частиц и агрегатов сильно зависят от конкретных условий реакции. Полученный преципитат выделяется из водной фракции реакционной смеси посредством процедур фильтрования, промывки и сушки, а затем высушенный продукт механически измельчается с получением соответствующего размера частиц и распределения размеров частиц.

Все стадии, как предполагается, вносят вклад в физические и химические свойства конечного продукта, так что модификация структуры пор и морфологии диоксида кремния может достигаться посредством изменения в любом аспекте способа получения, например, используемых реагентов, скорости реакции, фильтрования, и сушки, и измельчения. Оборотная сторона некоторых модификаций представляет собой, например, увеличение абразивного воздействия или, с другой стороны, изменение структурных свойств, которое вызывает реологический дисбаланс, требуя повторного приготовления. Специалист в данной области сможет модифицировать стадии обработки, описанные в настоящем документе с целью изменения физических и химических свойств диоксида кремния, используя инструкции, приведенные в настоящем документе.

Материалы диоксида кремния, которые повсеместно используются в препаратах средств для ухода за зубами, не являются такими уж специфичными с точки зрения распределения размеров пор и поверхностной химии, поскольку точный контроль этих параметров дает тенденцию к значительному увеличению стоимости материала. В результате промышленные сорта диоксидов кремния, пригодных для ухода за полостью рта, содержат широкое распределение размеров пор, которое включает микропоры (<2 нм), мезопоры (2-50 нм и макропоры (>50 нм). Мезопоры и макропоры представляют собой 'доступную площадь поверхности' диоксида кремния, и удерживание, и последующая доставка активных веществ должны контролироваться морфологией и свойствами поверхности на этих масштабах длины.

Один из предпочтительных видов диоксида кремния, используемых в настоящем изобретении, отличается от обычных преципитированных диоксида кремния, описанных выше, тем, что он представляет собой сочетание сформированного in situ геля и преципитированного диоксида кремния. Такие материалы на основе диоксида кремния описаны, например, в публикациях заявок на патент США № № 2006/0110338, 2006/0110307, 2006/0110339, 2006/0110336 и 2006/0140878, описание каждой из которых включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей их полноте. Частицы сформированного in situ геля и преципитированного диоксида кремния могут быть получены с помощью любого из способов, описанных в рассмотренных выше документах. В этом способе сначала образуется силикагель посредством добавления кислоты к силикату без промывки или очистки. На следующей стадии в том же способе материал преципитированного диоксида кремния создается посредством дополнительного введения силиката и материала кислоты. Методология создания этого гибридного материала гелеобразного и преципитированного диоксида кремния в одной и той же реакционной емкости перед промывкой, сушкой и измельчением дает гибкость при получении некоторого набора продуктов на основе диоксида кремния с различными чистящими и абразивными свойствами посредством контроля отношения геля и преципитата. Результат представляет собой материал, который имеет различные физические свойства, например, структуру пор и морфологию.

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой средство для ухода за зубами, содержащее описанный выше диоксид кремния. Такой вариант осуществления может содержать, например, 10-30% масс., диоксида кремния, приготовленного в 0,2% водном растворе ксантановой смолы, для поддержания гомогенности, по меньшей мере, в течение нескольких дней. Затем, добавляется эффективное количество ароматизатора, составляющее до 0,6% масс. от средства, с последующим добавлением 0,5% масс. лаурилсульфата натрия (SLS), используемого для поддержания аромата в форме эмульсии. Предпочтительно концентрация аромата состаляет 0,5% масс.

В предпочтительном варианте осуществления соединение аромата должно демонстрировать значение логарифма коэффициента распределения (log Р) 2,0 или больше. Коэффициент распределения (Р) представляет собой отношение концентраций соединения в двух фазах смеси из двух несмешиваемых растворителей в равновесии.

Следовательно, этот коэффициент представляет собой меру различия в растворимости этого соединения между этими двумя растворителями. В случае ароматизаторов, чем выше P (и логарифм P), тем более гидрофобной является природа соединения аромата.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, ароматизатор представляет собой сочетание одного или нескольких из следующих соединений ароматов, которые демонстрируют log P 2,0 или больше: левовращающий карвон, коричный альдегид, эвгенол, ментол, метилсалицилат, эвкалиптол, ментон, изоментон, анетол, ментил ацетат, лимонен. Смотри Таблицу 2 для конкретных описаний этих и других ароматизаторов.

Композиции средства для ухода за зубами по настоящему изобретению могут предпочтительно включать реминерализирующий агент, встроенный в диоксид кремния. Потенциальные применения для доставки терапевтически активных веществ также существуют. Один из примеров представляет собой доставку активных веществ для профилактики и защиты фаянса зубов. Гибрид представляет собой идеальный материал на основе диоксида кремния для использования в таком применении, поскольку он обеспечивает высокие чистящие свойства при низком абразивном воздействии и способность к удерживанию активных веществ в большом объеме своих пор. Реминерализирующие агенты могут 'встраиваться' в поверхность диоксида кремния для осаждения на поверхность зубов при чистке зубов щеткой. Сходный подход используется при реминерализации костной ткани, при замене и укреплении костей.

Настоящее изобретение также может включать эффективное количество одного или нескольких увлажнителей. Увлажнитель может помочь в удерживании композиции средства для ухода за зубами от затвердевания при экспонировании для воздуха, и он может обеспечить ощущение влажности во рту. Пригодные для использования увлажнители в настоящем изобретении включают воду, съедобные многоатомные спирты, такие как глицерин, сорбитол, ксилитол, бутиленгликоль, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль и их сочетания. Сорбитол, глицерин, вода и их сочетания представляют собой предпочтительные увлажнители. Увлажнитель может присутствовать в количестве примерно от 0,1% примерно до 99%, примерно от 0,5% примерно до 95%, и примерно от 1% примерно до 90%.

Система связующих может дополнительно содержать дополнительные неорганические загущающие агенты, такие как коллоидный силикат магния-алюминия или мелкоизмельченный диоксид кремния, для дополнительного улучшения текстуры. Дополнительные неорганические загущающие агенты, если они присутствуют, могут использоваться в количестве примерно от 0,1% примерно до 15%, более предпочтительно, примерно от 0,1% примерно до 5% масс. от композиции средства для ухода за зубами.

Настоящее изобретение также может включать в композиции источник пероксида. Источник пероксида может выбираться из группы, состоящей из пероксида водорода, пероксида кальция, пероксида мочевины и их смесей. Предпочтительный источник пероксида представляет собой пероксид кальция. Следующие далее количества представляют собой количество исходного материала пероксида, хотя источник пероксида может содержать ингредиенты, иные, чем исходный материал пероксида. Настоящая композиция может содержать примерно от 0,01% примерно до 10%, предпочтительно, примерно от 0,1% примерно до 5%, более предпочтительно, примерно от 0,2% примерно до 3%, а наиболее предпочтительно, примерно от 0,3% примерно до 0,8% источника пероксида, от массы композиции средства для ухода за зубами.

Композиции также могут включать бикарбонатную соль щелочного металла. Бикарбонатные соли щелочных металлов являются растворимыми в воде, и если они не стабилизируются, то имеют тенденцию к высвобождению диоксида углерода в водной системе. Бикарбонат натрия, также известный как питьевая сода, представляет собой предпочтительную бикарбонатную соль щелочного металла. Бикарбонатная соль щелочного металла также действует в качестве буферного агента. Настоящая композиция может содержать примерно от 0,5% примерно до 50%, предпочтительно, примерно от 0,5% примерно до 30%, более предпочтительно, примерно от 2% примерно до 20%, а наиболее предпочтительно, примерно от 5% примерно до 18% бикарбонатной соли щелочного металла от массы композиции средства для ухода за зубами.

Композиции также могут содержать поверхностно-активные вещества, также повсеместно упоминаемые как вспенивающие агенты. Пригодные для использования поверхностно-активные вещества представляют собой те, которые являются разумно стабильными и вспениваются в широком диапазоне pH. Поверхностно-активное вещество может быть анионным, неионным, амфотерным, цвиттерионным, катионным, или представлять собой их смеси. Анионные поверхностно-активные вещества, пригодные для использования в настоящем документе, включают водорастворимые соли алкилсульфатов, имеющих от 8 до 20 атомов углерода в алкильном радикале (например, натрий алкилсульфат), и водорастворимые соли сульфонированных моноглицеридов жирных кислот, имеющих от 8 до 20 атомов углерода. Натрий лаурилсульфат и натрий коконатмоноглицеридсульфонаты представляют собой примеры анионных поверхностно-активных веществ этого типа. Другие пригодные для использования анионные поверхностно-активные вещества представляют собой саркозинаты, такие как натрий лауроилсаркозинат, таураты, натрий лаурилсульфоацетат, натрий лауроилизетионат, натрий лауреткарбоксилат и натрий додецилбензолсульфонат. Смеси анионных поверхностно-активных веществ также могут использоваться. Множество пригодных для использования анионных поверхностно-активных веществ описываются Agricola et al., патент США № 3959458, выдан 25 мая 1976 года.

Неионные поверхностно-активные вещества, которые могут использоваться в композициях, могут быть определены в широком смысле, как соединения, получаемые посредством конденсации алкиленоксидных групп (гидрофильных по природе) с органическим гидрофобным соединением, которые могут быть алифатическим или алкилароматическим по природе. Примеры пригодных для использования неионных поверхностно-активных веществ включают полоксамеры (продаваемые под торговым наименованием PLURONIC^®), полиоксиэтилен, сложные сорбитановые эфиры полиоксиэтилена (продаваемые под торговым наименованием TWEENS^®), гидрированное касторовое масло Polyoxyl 40, этоксилаты жирных спиртов, конденсаты полиэтиленоксидов и алкилфенолов, продукты, полученные от конденсации этиленоксида с продуктом реакции пропиленоксида и этилендиамина, конденсаты этиленоксидов и алифатических спиртов, оксиды длинноцепных третичных аминов, оксиды длинноцепных третичных фосфинов, длинноцепные диалкилсульфоксиды и смеси таких материалов. Амфотерные поверхностно-активные вещества, пригодные для использования в настоящем изобретении, могут в широком смысле описываться как производные алифатических вторичных и третичных аминов, в которых алифатический радикал может быть прямоцепным или разветвленным и где один из алифатических заместителей содержит примерно от 8 примерно до 18 атомов углерода, и он содержит анионную группу, повышающую растворимость в воде, например, карбоксилат, сульфонат, сульфат, фосфат или фосфонат. Другие пригодные для использования амфотерные поверхностно-активные вещества представляют собой бетаины, в частности кокоамидопропилбетаин. Смеси амфотерных поверхностно-активных веществ также могут использоваться. Множество этих пригодных для использования неионных и амфотерных поверхностно-активных веществ описаны Gieske et al. в патенте США № 4051234. Настоящая композиция, как правило, содержит одно или несколько поверхностно-активных веществ, каждое - при уровне примерно от 0,25% примерно до 12%, предпочтительно, примерно от 0,5% примерно до 8%, и наиболее предпочтительно, примерно от 1% примерно до 6% от массы композиции.

К настоящей композиции может также добавляться диоксид титана. Диоксид титана представляет собой белый порошок, который добавляет непрозрачности композициям. Диоксид титана, как правило, составляет примерно от 0,25% примерно до 5% от массы композиции.

К настоящей композиции могут также добавляться окрашивающие агенты. Окрашивающий агент может находиться в форме водного раствора, предпочтительно 1% окрашивающего агента, в растворе в воде. Цветные растворы, как правило, составляют примерно от 0,01% примерно до 5% от массы композиции.

К композиции могут добавляться подслащивающие агенты. Они включают сахарин, декстрозу, сахарозу, лактозу, ксилитол, мальтозу, левулозу, аспартам, цикламат натрия, D-триптофан, дигидрохальконы, ацесульфам и их смеси. Различные окрашивающие агенты также могут включаться в настоящее изобретение. Подслащивающие агенты и окрашивающие агенты, как правило, используются в зубных пастах при уровнях примерно от 0,005% примерно до 5% от массы композиции.

Настоящее изобретение может также включать другие агенты, такие как антимикробные агенты. Среди таких агентов включаются водонерастворимые некатионные антимикробные агенты, такие как галогенированные простые дифениловые эфиры, фенольные соединения, включая фенол и его гомологи, моно- и полиалкил- и ароматические галогенфенолы, резорцинол и его производные, бисфенольные соединения и галогенированные салициланилиды, сложные эфиры бензойной кислоты и галогенированные карбанилиды, полифенолы, и растительные агенты. Водорастворимые антимикробные соединения включают соли четвертичного аммония и бис-бигуанидные соли, среди прочих. Триклозан монофосфат представляет собой предпочтительный дополнительный водорастворимый антимикробный агент. Агенты на основе четвертичного аммония включают агенты, в которых один или два заместителя на четвертичном атоме азота имеют длину углеродной цепи (как правило, алкильную группу) примерно от 8 примерно до 20, как правило, примерно от 10 примерно до 18 атомов углерода, в то время как остальные заместители (как правило, алкильная или бензильная группа) имеют меньшее количество атомов углерода, например, примерно от 1 примерно до 7 атомов углерода, как правило, метильные или этильные группы. Додецилтриметиламмоний бромид, тетрадицилпиридиний хлорид, домифен бромид, N-тетрадицил-4-этилпиридиний хлорид, додецилдиметил(2-феноксиэтил)аммоний бромид, бензилдиметилстеариламмоний хлорид, цетилпиридиний хлорид, кватернизированный 5-амино-1,3-бис(2-этил-гексил)-5-метилгексагидропиримидин, бензалконийхлорид, бензетонийхлорид и метилбензетонийхлорид представляют собой примеры типичных антибактериальных агентов на основе четвертичного аммония. Другие соединения представляют собой бис[4-(R-амино)-1-пиридиний]алканы, как описано в патенте США № 4206215, выданном 3 июня 1980 года, Bailey.

Также могут включаться другие антимикробные агенты, такие как бисглицинат меди, глицинат меди, цитрат цинка и лактат цинка. Также пригодными для использования являются ферменты, включая эндогликозидазу, папаин, дексипазу, мутаназу и их смеси. Такие агенты описаны в патенте США № 2946725, 26 июля 1960 года, Norris et al., и в патенте США № 4051234, 27 сентября 1977 года, Gieske et al. Конкретные антимикробные агенты включают хлоргексидин, триклозан, триклозан монофосфат и ароматические масла, такие как тимол. Триклозан представляет собой предпочтительный антимикробный агент для включения в настоящие композиции. Триклозан и другие агенты этого типа описаны в Parran, Jr. et al., патент США № 5015466, выданный 14 мая 1991 года, и патент США № 4894220, 16 января 1990 года, Nabi et al. Водонерастворимые антимикробные агенты, водорастворимые агенты и ферменты могут присутствовать либо в первой, либо во второй композиции средства для ухода за зубами. Агенты на основе четвертичного аммония, соли олова и замещенные гуанидины предпочтительно присутствуют во второй композиции средства для ухода за зубами. Эти агенты могут присутствовать при уровнях примерно от 0,01% примерно до 1,5% от массы композиции средства для ухода за зубами.

Растительный агент включая, но не ограничиваясь этим, экстракт желтокорня, экстракт жимолости, магнолол, хонокиол, другие известные растительные агенты и их смеси, также могут присутствовать в композициях в настоящем документе при уровнях примерно от 0,01% примерно до 0,05%. Такие растительные агенты, как предполагается, обеспечивают антибактериальную эффективность. Кроме того, могут включаться полифенолы при уровнях примерно от 0,01% примерно до 2%. Предпочтительный полифенол представляет собой чайный полифенол.

В настоящие композиции также может включаться эффективное количество десенсибилизирующего агента. Десенсибилизирующие агенты включают агенты, выбранные из солей щелочных металлов с хлором, из нитрата, сульфата или ацетата металла группы II или алюминия, или полимеризуемого мономера для закупорки микротрубочек, нитрата щелочного металла или аммония, оксилата аммония, лимонной кислоты и цитрата натрия. Предпочтительные соли представляют собой нитрат калия, цитрат калия и их смеси. Такие десенсибилизирующие агенты описаны, например, в патенте США № 5718885.

Композиции средства для ухода за зубами могут представлять собой пасту, гель или любую их конфигурацию или сочетание. Распределительное устройство для композиции средства для ухода за зубами может представлять собой тюбик, насос или любой другой контейнер, пригодный для распределения зубной пасты. В двухфазной композиции для ухода за ротовой полостью, каждая композиция для ухода за ротовой полостью будет содержаться в физически отделенном отделении распределительного устройства, и они будут распределяться параллельно.

Композиции по настоящему изобретению могут иметь значение PCR (отношение очистки пеликулы) от примерно 81 до примерно 100, уровень RDA (истирание радиоактивного дентина) от примерно 75 до примерно 135 и отношение PCR к RDA от примерно 0,70 до примерно 1,25.

В предпочтительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению имеют значение интенсивности аромата примерно 4,1 или выше.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению имеют значение удерживания аромата, по меньшей мере, 7,0%.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению имеют модуль упругости в пределах от примерно 65000 до 100000 дин/см².

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут объясняться более подробно с помощью следующих далее примеров. Примеры также описывают методологию, используемую при измерении определенных свойств композиций по настоящему изобретению.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: профилирование высвобождения аромата

В порядке профилирования высвобождения аромата осуществляют статические эксперименты с помощью GC-MS в газовой фазе во флаконе при следующих условиях: 2 мл образца загружают в 20-мл флакон с закручивающейся крышкой, специально сконструированный для предотвращения утечки соединений ароматов из газовой фазы во флаконе. Образцам позволяют уравновеситься в течение заданного периода времени (10 мин для суспензий и 1 час для зубных паст) в инкубаторе при 370°C при осторожном перемешивании. После уравновешивания, 2,5-мл шприц для газовой фазы используют для сбора 300 мкл газовой фазы из колбы с помощью автоматического инжектирования, используя автоматическую систему инжектирования Gerstel MPS2. Аликвоту газовой фазы, содержащей улетучившиеся соединения ароматов, инжектируют затем в колонку Agilent GC (Model# 19091S-433), набитую 5% дифенил-полисилоксана и 95% диметилполисилоксана, с размерами колонки 0,25 мм × 250 мкм × 0,25 мкм. Колонка работает в режиме постоянного потока, с использованием MSD детектора и гелия в качестве газа-носителя. Температуру печи постепенно поднимают от 40 до 250°C при скорости 20°C/мин, при начальном выдерживании при 40°C в течение 1,5 мин. Вход устанавливают на режим без разделения, и общее время опыта составляет 12,50 мин.

Результаты осуществляемых статических экспериментов GC-MS газовой фазы во флаконе показывают, что все образцы настоящего изобретения в целом удерживают где-то на 8-16% больше аромата, чем контрольная суспензия, которая содержит обычно используемый диоксид кремния (Zeodent 105). Пример 1 со CTAB 107 удерживает больше всего аромата в целом по сравнению с контролем, грубо, 15,80%. Уменьшение CTAB до 89 дает небольшое улучшение, однакоуменьшение CTAB до 79 или ниже дает значительное улучшение общего удерживания аромата, от 16% примерно до 8%. Смотри Таблицу 1, ниже:

Таблица 1 Общая адсорбция/удерживание ароматов с помощью 20% масс. примеров по настоящему изобретению (различные значения CTAB) по сравнению контролем с 20% масс. Все варианты удерживают больше аромата, чем контроль.
Параметр	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 6	Контроль
Медианный размер частиц (мкм)	9,3	12,6	13.1	14,0	7,0
Поглощение масла (см 3/100 г)	105,0	126,0	114,0	95,0	64,0
CTAB (м2/г)	107.0	89,0	79,0	65,0	30,0
PCR	94,0	93,0	91,0	92,0	113,0
RDA	102,0	76,0	80,0	89,0	211,0
Концентрация аромата (м.д.)	124	125	134	131	146
Удерживание аромата	15,80%	14,50%	8,10%	8,90%	6,80%

Когда общее количество аромата, высвобождаемое примерами, изображается на графике в зависимости от CTAB в статистической регрессии, увеличение площади поверхности согласно методу CTAB сильно коррелирует с увеличением удерживания соединений ароматов (R2=0,8998). Наблюдаемая корреляция является экспоненциальной, объясняя, почему уменьшение CTAB от 107 до 79 приводит к значительному улучшению, но дальнейшее уменьшение до 60 приводит к минимальному дополнительному улучшению. Относительно высокий доступный объем внутренних пор гибридного диоксида кремния, как предполагается, дает ему возможность для предпочтительного захвата соединений ароматов, которые являются в основном гидрофобными по природе, приводя к уменьшению общего количества высвобождаемого аромата.

Гибридные диоксиды кремния, описанные выше, очень хороши при удерживании гидрофобных соединений ароматов, гораздо лучше, чем контроль, повсеместно используемый диоксид кремния (Zeodent 105). Это, как предполагается, связано с меньшим диаметром пор (~200 ) по сравнению с контролем d~593, что приводит к большому увеличению доступного объема пор для гидрофобных соединений, которые взаимодействуют с ними. Из результатов, представленных в настоящем документе, также ясно, что связывание соединений ароматов является предпочтительным, и по этой причине его движущей силой могут быть изменения в химии поверхности.

Для количественного определения профиля высвобождения аромата из средств для ухода за зубами как функции времени, конструируется устройство, которое моделирует процесс чистки зубов щеткой, и разрабатывается протокол APCI-MS для измерения интенсивности различных соединений ароматов как функции времени. В этой установке снабженная водяным кожухом полностью герметичная стеклянная колба служит в качестве камеры, в которой смешивается зубная паста и искусственная слюна, как во время чистки зубов щеткой. Колба имеет три отверстия, одно дает возможность для поступления воздуха в колбу с целью продувки образца; второе соединено с APCI-MS (ионизации на воздухе при атмосферном давлении - масс-спектрометрии) для анализа газов и третье используется для введения щетки, соединенной с электрическим лабораторным миксером (моделирует чистку зубов щеткой). Последнее отверстие плотно закрыто вокруг вала зубной щетки с помощью мембраны, чтобы исключить протечки из колбы. Для отбора образцов, в 20-мл пластиковый шприц загружают 15 мл геля зубной пасты и вводят в колбу. Добавляют тридцать миллилитров воды, и зубную щетку вводят в колбу и соединяют с миксером. После открытия затем газового потока для продувки (скорость потока=100 мл/мин), включают миксер при 160 об/мин. Продувка газом облегчает высвобождение летучих веществ, и часть этого газа поступает на вход инструмента для APCI-MS, который нагревают до 90ºC для предотвращения конденсации соединений.

После того как каждое из соединений внутри инструмента протонируется, с получением, в основном, иона M⁺¹ (M представляет собой молекулярный ион или исходный ион) с конкретной химией. APCI-MS, используемая для этой работы, дает возможность для второго фрагментирования молекулярного иона и, таким образом, увеличивает возможность успешной идентификации и точного количественного определения различных соединений, поскольку, хотя два соединения могут иметь один и тот же молекулярный ион, имеется только очень низкая вероятность того, что они будут иметь одинаковую вторичную структуру фрагментации. Инструмент сканирует в пределах массы между 50 и 200 атомными единицами массы (а.е.м) каждые 0,03 секунды и во время между каждой парой полных сканирований масс, инструмент осуществляет фрагментирование и сканирование фрагментов конкретных масс, представляющих интерес, то есть масс, соответствующих молекулярным ионам конкретной композиции ароматов. Во время каждого эксперимента данные собираются в течение, в целом, 3 минут, и каждый образец анализируется по три раза.

В конце каждого эксперимента, выходные сигналы собираются в форме кривых высвобождения ароматов (интенсивность в зависимости от времени) для каждого присутствующего соединения аромата. Кривые высвобождения ароматов представляют изменение интенсивности одного иона, который с большой вероятностью соответствует одному соединению аромата во время чистки зубов щеткой.

Высвобождение конкретных соединений ароматов изменяется в соответствии с типом диоксида кремния. Высвобождение в реальном времени лимонена, ментона, ментола и карвона из средств для ухода за зубами, приготовленных с помощью контроля, а также с помощью трех Примеров по настоящему изобретению, показано в Таблицах 3-6, ниже. Исходный пример (CTAB 107) показывает наиболее выраженное высвобождение всех компонентов ароматов. Наблюдается небольшая задержка в высвобождении, и максимальная интенсивность достигается менее чем через 20 секунд во всех случаях. Пример 2 (CTAB 79) показывает явное замедление высвобождение ментола (максимальная интенсивность достигается примерно через 30 сек) и небольшую задержку высвобождения ментона и карвона (максимальная интенсивности достигается примерно черезо 25 сек). Свойствами диоксида кремния можно манипулировать, как описано выше, для модифицирования высвобождения ароматов во время чистки зубов щеткой. Потенциальные применения включают трансформацию аромата и долговременное свежее дыхание. Данные, приведенные в таблицах ниже, получены из кривых высвобождения ароматов.

Таблица 3 Высвобождение ментона как функция времени
Высвобождение ментона
	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=0	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=10	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=20	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=30	Высвобождение (ПЕ)×10 6время (сек)=60
Контроль	3,30	3,20	5,60	5,20	3,90
Пример 1	3,90	3,20	0,40	6,80	3,20
Пример 2	2,80	3,20	6,40	6,10	3,80
Пример 4	4,00	2,40	5,20	6,50	4,40

Таблица 4 Высвобождение лимонена как функция времени
Высвобождение лимонена
	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=0	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=10	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=20	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=30	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=60
Контроль	2,50	6,40	16,80	14,50	11,50
Пример 1	2,50	3,80	17,20	16,00	11,00
Пример 2	2,50	4,40	18,50	16,00	11,00
Пример 4	2,50	1,90	10,00	11,50	8,50

Таблица 5 Высвобождение ментола как функция времени
Высвобождение ментола
	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=0	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=10	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=20	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=30	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=60
Контроль	4,40	4,20	6,40	6,60	5,00
Пример 1	4,00	5,00	10,00	8,00	4,40
Пример 2	3,60	5,00	8,40	6,80	5,00
Пример 4	5,00	3,60	7,20	0,20	7,20

Таблица 6 Высвобождение карвона как функция времени
Высвобождение карвона
	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=0	Высвобождение (ПЕ)×10 6 время (сек)=10	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=20	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=30	Высвобождение (ПЕ)×106 время (сек)=60
Контроль	3,30	2,30	2,70	2,50	2,05
Пример 1	3,10	2,30	5,10	3,75	2,00
Пример 2	2,80	2,30	3,30	3,05	2,20
Пример 4	3,30	1,40	2,05	2,65	2,00

Пример 2: Реологическое исследование

Настоящее изобретение дополнительно демонстрирует неожиданные свойства вязкости, когда гибридные диоксиды кремния используются в препарате средств для ухода за зубами в конкретных количествах: в пределах между 10 и 30% масс. Это, как предполагается, связано с уникальной коллоидной сеткой (увеличение значения G' в 5 раз по отношению к обычной HSC в линейной вязкоупругой области при 20% нагрузке), сформированной с помощью диоксидов кремния, содержащихся в средстве для ухода за зубами.

Оценка реологических свойств, сравнивающих структурные свойства и поведение в потоке гибридных диоксидов кремния по сравнению с контролем, известным материалом на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью подтверждает этот результат. Материал на основе диоксида кремния с высокой чистящей способностью представляет собой Zeodent® 115, коммерчески доступный от J.M. Huber Corp., Havre de Grace, Md. Инструменты, геометрия и протоколы для исследования реологии, используемые в этом примере, хорошо известны и документированы (смотри, например, [Larson, R.G. (1999) The structure and rheology of complex fluids. Oxford University Press; Macosko, C.W. (1994) Rheology: Principles, Measurments, and Applications. Wiley-VCH Inc.] и ссылки в них).

Линейное вязкоупругое поведение различных продуктов может количественно определяться с помощью динамических колебательных экспериментов, то есть свипирования частоты и деформации. При свипировании частоты образец подвергают воздействию колебательной деформации с малой фиксированной амплитудой (0,05% для всех измерений, о которых сообщается в настоящем документе), при различных частотах в диапазоне радиан/сек. В эксперименте по свипированию деформации, амплитуда прикладываемой деформации изменяется в некотором диапазоне, в то время как частота колебаний поддерживается постоянной, при 1 Гц. Вязкоупругий отклик материала на эту колебательную деформацию измеряется в терминах G' и G , как функция частоты или деформации, при этом получается ценная информация относительно структурных свойств исследуемых материалов. Линейная вязкоупругая область (LVR), например, может определяться из колебательного эксперимента, также как и отношение упругого и вязкого вкладов (G'/G''), часто связанное со стабильностью и жесткостью конкретного препарата. С помощью этой информации, можно определить демонстрирует ли определенный вязкоупругий материал свойства, более сходные с твердым телом или более сходные с жидкостью.

Точно так же, как колебательный сдвиг может использоваться для зондирования структурных и динамических свойств образца в равновесии, стационарный сдвиг также может использоваться для исследования системы в потоке как функции времени, температуры или, например, скорости сдвига. В настоящем документе стационарные эксперименты используются для количественного определения профилей вязкости и сдвиговых напряжений как функции скорости сдвига, в пределах 0,1-100 сек^-1.

Вязкоупругие свойства по настоящему изобретению также отличаются от вязкоупругих свойств для контроля. Низкосдвиговая вязкость, взятая из профиля вязкости при низкой скорости сдвига 0,5 сек^-1, составляет 161,000 сантипуаз, для контрольного препарата, для гибридного диоксида кремния, содержащего препарат по настоящему изобретению, она выше более чем в два раза, 361,700 сантипуаз. Структурный параметр G' (модуль упругости), полученный из линейной вязкоупругой области (LVR) при свипировании деформации, составляет 11,040 дин/см², и 73,350 дин/см² для контроля и препаратов Примера 1, соответственно, что составляет разницу по величине почти на один порядок. Кроме того, величина колебательного напряжения, необходимая для разрыва коллоидной сетки контрольного препарата, составляет 29,87 дин/см² для контроля, по сравнению со 122,7 дин/см² для препарата на основе гибридного диоксида кремния по настоящему изобретению.

Коллоидная сетка, формируемая с помощью настоящего изобретения, по этой причине, как предполагается, прочнее, и ее труднее разрушить, чем сетку, сформированную с помощью контроля, благодаря природе гибридного диоксида кремния с высокими чистящими свойствами/свойствами загущения. Эти различия в вязкости и структурных параметрах приводят к различиям в текстуре, ощущаемым потребителем, а также будут влиять на саму скорость высвобождения аромата.

Последнее обстоятельство доказывается свойствами высвобождения аромата при разбавлении. Таблица 7, ниже, иллюстрирует общую концентрацию аромата в газовой фазе во флаконе как функцию разбавления зубной пасты PBS. При 0% разбавления, в газовую фазу флакона из контрольного препарата высвобождается большее количество аромата, но когда образец разбавляется на 100 и 200% с помощью PBS, концентрация в газовой фазе флакона становится выше для препарата средства для ухода за зубами по настоящему изобретению. Это демонстрирует, что компоненты ароматов, которые изначально являются захваченными внутри прочной коллоидной сетки, сформированной с помощью гибридного диоксида кремния, впоследствии высвобождаются при чистке зубов щеткой. Более сильное, несколько замедленное высвобождение ароматизаторов приводит к более сильным ощущениям жжения и онемения по окончании действия, чем можно получить с помощью средства для ухода за зубами по настоящему изобретению.

Таблица 7 Вязкость средств для ухода за зубами, приготовленных при различных концентрациях диоксида кремния по настоящему изобретению
	G' (дин/см2) и конц. диоксида кремния=10% масс.	G' (дин/см2) и конц. диоксида кремния=20% масс.	G' (дин/см2) и конц. диоксида кремния=30% масс.
Контроль	0	0	300
Пример 1	0	300	7400
Пример 2	0	250	5600
Пример 4	0	100	1050

Уникальная внутренняя структура пор гибридного диоксид кремния не только дает воздействие на общее количество высвобождаемого аромата, но, как предполагается, воздействует также на профиль реологии композиций, в которые включаются материалы на основе диоксида кремния. То воздействие, которое параметры материала на основе диоксида кремния имеет на реологию, может быть важным, поскольку профиль вязкости и структурные параметры конечного продукта определяют приемлемость для потребителя и технологичность приготовленной зубной пасты, и влияют на удерживание аромата и его последующее высвобождение. В водных дисперсиях коллоидного диоксида кремния первичные частицы и кластеры склонны к агрегации в водной окружающей среде. Соответственно, размер существующих агрегатов может быть на несколько порядков величины больше, чем для самих высушенных частиц. Выше определенной критической объемной доли индивидуальные кластеры взаимодействуют, образуя сетку из частиц, которая придает раствору его структуру и вязкость. Критическая концентрация частиц, при которой происходит это явление, зависит в большой степени от структуры пор материала, поскольку она контролирует фрактальную размерность, а следовательно, и 'открытость' или плотность агрегатов.

Реологические свойства трех различных гибридных диоксидов кремния приводятся в Таблице 7. Суспензии гибридного диоксида кремния приготавливают при трех различных нагрузках концентрации частиц: 10, 20 и 30% масс. и сравнивают с контрольными суспензиями при таких же концентрациях. Измеряют два реологических параметра, структурный параметр G' и низкосдвиговую вязкость _0, исследование G' и вязкости как функции от концентрации диоксида кремния подтверждает, что все композиции по настоящему изобретению выстаивают структуру и вязкость быстрее, чем контроль. При концентрации диоксида кремния 20%, значение G' для суспензии примера 1 примерно в 10 раз выше, чем для контроля: 347,6 дин/см², по сравнению с 40,27 дин/см ², соответственно. Подобным же образом, низкосдвиговая вязкость средства для ухода за зубами по настоящему изобретению составляет 7974 сантипуаз, по сравнению с 1243 сантипуаз для контроля, что примерно в 7 раз выше. Для более концентрированных суспензий, то есть для 30% масс. диоксида кремния, эти различия становятся еще более выраженными.

Таблица 7 также показывает, что имеется корреляция между площадью поверхности согласно методу CTAB и объемными реологическими свойствами. Уменьшение площади поверхности согласно методу CTAB приводит к значительному улучшению реологических свойств настоящего изобретения. В то время как Пример 4 со значением CTAB 65 имеет реологический профиль, более близкий к контролю; значения вязкости и структурного параметра по-прежнему, по меньшей мере, на 50% выше. Таким образом, замена один к одному контрольного диоксида кремния новым гибридным диоксидом кремния по настоящему изобретению, приводит к получению более вязкого и более жесткого продукта, переносящему другое послевкусие потребителю.

Как рассмотрено выше, структура пор, как предполагается, является движущей силой для свойств агрегации сетки из диоксида кремния, формируемой в водной среде, и именно сформированные агрегаты, как предполагается, в конечном счете, захватывают аромат, осуществляя тем самым удерживание аромата внутри сетки из диоксида кремния. Результаты в Таблице 8, ниже, показывают эту концепцию. Здесь суспензии диоксида кремния получают из четырех различных исходных материалов с различными значениями CTAB. Концентрация всех суспензий диоксида кремния находится в пределах 10-30% масс., перекрывая диапазон концентраций от концентрации ниже критической концентрации агрегации до концентрации, значительно превышающей этот предел. Результаты показывают, что при концентрации диоксида кремния 10% (ниже критической концентрации агрегации), существует малая корреляция между общим количеством аромата, высвобождаемым в газовую фазу флакона, и площадью поверхности согласно методу CTAB (R2=0,1625), или она вообще отсутствует. С другой стороны, при концентрациях диоксида кремния 20 и 30% наблюдается сильная корреляция, со значительным уменьшением общего количества высвобождаемого аромата в результате увеличения площади поверхности согласно методу CTAB.

Таблица 8 Значения CTAB по сравнению с высвобождением аромата при различных массовых процентах в суспензии
	Значение CTAB	Общее количество высвобождаемого аромата (мкг/мл)
10% масс. в суспензии	38	152
	56	180
	79	147
	107	180
20% масс. в суспензии	38	146
	56	136
	79	135
	107	125
30% масс. в суспензии	38	111
	56	96
	79	93,5
	107	80

Хотя структура пор диоксида кремния, как предполагается, не приводит непосредственно к захвату ароматов, она видимо влияет на степень агрегации, которая в свою очередь влияет на высвобождение аромата. Это дополнительно подтверждается сильной корреляцией, установленной между величиной структурного параметра G' и общим количеством высвобождаемого аромата. Результаты показывают, что имеется универсальная экспоненциальная корреляция между G' и концентрацией аромата в газовой фазе флакона, независимо от того, какой материал на основе диоксида кремния используется для получения суспензии. При низких значениях G' высвобождение аромата сильно уменьшается при увеличении G' и, в конечном счете, выходит на плато.

Хотя настоящее изобретение описывается со ссылками на подробное описание предпочтительных вариантов осуществления, и предпочтительных примеров, специалист в данной области заметит, что изобретение не ограничивается этими предпочтительными вариантами осуществления.