酶增强的气味清新薄膜的制作方法

专利名称：酶增强的气味清新薄膜的制作方法
1.发明领域本发明涉及一种用于传递气味清新剂至口腔的口可消耗的薄膜，具体是具有在掺入薄膜中的酶存在下来增强气味清新的特性的可消耗的薄膜。
2.背景技术口臭，气味恶臭的技术术语，是一种不受欢迎的状态。当蛋白质、食物颗粒和唾液碎屑被口腔细菌分解时会导致气味恶臭。舌头、及其裂缝和大的、不平的表面区域，残留相当数量的食物和碎屑，其中滋养和躲藏着大量的细菌群。在低氧条件下，细菌形成恶臭的挥发性硫化合物(VSC)-例如硫化氢和甲基硫醇。
细菌在舌头上繁殖。在极大程度上，细菌保护性是生物膜一部分，因而使得它们对大多数处理有耐受性。很少有人会刷舌头来清洁，尽管已经显示在这里可以发现差不多50％的口腔细菌。此外，对许多人来说，因为会产生作呕反射，所以刷或刮舌头是困难的。因此，非机械性的清洁舌头受到那些不能使用机械装置的人的热切期望。
本领域已知，使用适于在口腔中分解的可消耗的水溶性或可分散的含有调味剂的薄膜传递气味清新剂到膜或减少细菌引起的呼吸恶臭。例如，PCT申请WO00/18365公开的一种适于溶解在使用者的口中的气味清新薄膜，该薄膜包含水溶性聚合物例如pullulon或羟丙基甲基纤维素和选自麝香草酚、甲基水杨酸盐、桉树脑和薄荷醇的精油。
US 4,713,243公开了一种用于传递治疗试剂到口腔的薄膜，其包含羟丙基纤维素、环氧乙烷均聚物的水溶性聚合基质，该薄膜中掺入药学有效的治疗牙周疾病的药物。
US 5,354,551公开了一种预先分割(presegmented)为剂量单元的水溶性薄膜，薄膜包含传统牙膏成分并与成膜的可膨胀聚合物例如凝胶和玉米淀粉配制作为成膜剂，用于口腔即分解释放掺入薄膜中的活性试剂。
US 6,177,096公开了一种包含治疗剂和/或气味清新剂的口腔中使用的薄膜组合物，其由水溶性聚合物例如羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和多元醇例如甘油、聚乙二醇制成。
尽管现有技术中水溶性可消耗的薄膜具有提供气味新鲜的益处，但是仍不断的寻找增强这种益处的技术。
发明概述依据本发明，提供口可消耗的薄膜组合物来传递试剂至口腔以有效的减少呼吸恶臭，其中薄膜抗恶臭的功效通过将酶掺入薄膜基质时会显著增强。
酶是四级蛋白质，它们的构造、功能和稳定性对处理条件和化学环境敏感，在这样的环境中容易变性，例如，在高温下，也就是温度基本上高于约45℃下。因此意外的发现在提高温度和保留时间有关的薄膜制备过程中掺入薄膜基质的蛋白酶适合在口腔环境分解，保持蛋白水解的活性。
发明详述本发明的薄膜包含可消耗的水溶性或者可分解的包含抗恶臭酶的薄膜。该薄膜可以进一步包含水、另外的成膜剂、调味剂、塑形剂、其他的抗恶臭剂、乳化剂、着色剂、甜味剂和香料。
酶可在本发明实践中使用的酶包括从天然水果产品中提取的酶，其是公知的属于蛋白酶类的蛋白物质，其可以分解或水解蛋白(蛋白酶)，其他有用的酶包括lapases，glycoamylases和糖酶。
蛋白水解酶是从自然来源获得或者通过具有氮源和碳源的微生物的作用获得。可在本申请实践中使用的蛋白水解酶的实例包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、无花果蛋白酶和alcalase。本申请的薄膜组合物中包含的酶的浓度以重量计为约0.1至约5％，优选以重量计为约0.2至约2％。
由番木瓜树的乳状胶乳中获得的木瓜蛋白酶是在本申请实践中优选使用的蛋白水解酶，并且在本发明薄膜基质中的掺加量以重量计为约0.1至约10％，优选以重量计为约0.5至约5％，经过Biddle Sawyer Group的Milk Clot Assay Test(乳凝块分析测试)测定，这种木瓜蛋白酶具有每毫克150到939MCU的活度(参见J.Biol.Chem.，vol.121，第737-745页)。
可在本发明的实践中使用的另外的酶包括属于蛋白酶类的蛋白物质，其可以分解或水解蛋白(蛋白酶)。这些蛋白水解酶是从自然来源获得或者通过具有氮源和碳源的微生物的作用获得。在本申请实践中使用的可选择的蛋白水解酶的实例包括菠萝蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、无花果蛋白酶和alcalase。
可以单独的或联合木瓜蛋白酶制剂的另外的酶是葡糖淀粉酶。葡糖淀粉酶是发酵培养的黑曲霉源的糖化的葡糖淀粉酶。该酶可以水解葡糖基低聚糖的α-D-1，6糖苷分支点和α-D-1，4糖苷键。本发明的产品含有以重量计为约0.001至2％的碳水化物酶，优选约0.01至0.55％。此外，依照本发明使用的碳水化物酶(carbohydrase)是葡糖淀粉酶、α和β-淀粉酶、葡聚糖酶和mutanase。
可在本发明实践中使用的其他酶包括其他碳水化物酶，例如α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡聚糖酶和mutanase和脂肪酶例如植物脂肪酶、胃脂肪酶、胰脂肪酶、果胶酶、鞣酸酶溶菌酶和丝氨酸蛋白酶。
脂肪酶来源于黑曲霉选择株，显示随机裂开脂肪和油类的1，3位点。当用橄榄油测定时，此酶在pH5.0-7.0具有最大脂肪分解活性。此酶具有每克120,000脂肪酶单元的测试活性。可包含在牙膏组合物中的脂肪酶的浓度以重量计为约0.010至约5.0％，优选以重量计为约0.02至约0.10％。
本发明包括的其他适合的酶包括溶菌酶，来源于蛋白，其包含用四个二硫键交联单多肽链，具有分子量14,600道尔顿。该酶在体内通过促进N-乙酰基胞壁酸的1位碳和N-乙酰-D-葡糖胺4位碳裂开的糖苷键的细菌细胞壁水解而显示抗菌特性，这两个糖类(corbohydrates)聚合形成多聚糖细胞壁。此外，果胶酶，是存在于大多数植物中的酶，其促进多聚糖胶质水解为糖类和半乳糖醛酸。
薄膜基质本发明用于形成薄膜基质的水溶性或可分散的成膜剂包括水溶性聚合物例如聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基纤维素例如羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、海藻酸钠、瓜儿胶、黄原胶及水可分散的聚合物聚丙烯酸酯，羧基乙烯基共聚物，甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚丙烯酸。在使用Ubbelohde试管粘度计用重量计2％HPMC水溶液在20℃测定时，具有粘度范围在约1到约40毫帕斯卡秒(mPa·s)的低粘度羟丙基甲基纤维素聚合物(HPMC)是优选的薄膜基质物质。优选的，HPMC在20℃具有约3到约20mPa·s的粘度，这种HPMC购自Dow Chemical公司商品名为MethocelE5 Premium LV。Methocel E5 Premium LV是一种USP的等级，低粘度的HPMC具有29.1％甲氧基和9％羟基丙氧基取代基。它是白色的或者黄白色的自由流动的干燥粉末。用Ubbelohde试管粘度计检测，在20℃2wt％水溶液具有5.1到mPa·s的粘度。
薄膜组合物中羟烷基甲基纤维素的掺加量以重量计范围为约10％至约60％，优选以重量计为约15至约40％。
冷水可分散的、可膨胀的、物理修饰和预胶化的淀粉作为增加羟烷基甲基纤维素聚合物薄膜强度的结构修饰物是特别有用的。为了制备这种淀粉产品，在存在水或可能的有机溶剂情况下，在不高于凝胶化温度10℃的温度下烹调粒状淀粉。得到的淀粉随后干燥。
预胶化的玉米淀粉是市售的。优选的淀粉购自Cerestar公司，商品名为Cerestar Polar Tex-Instant 12640。这种Cerestar淀粉是预胶化的、稳定的和交联蜡状玉米淀粉。它在冷水中易于分散和膨胀。在干燥的形式下，为白色自由流动的粉末，具有不高于180微米的平均颗粒大小，并且85％颗粒小于75微米。其具有44lbs/ft3的堆积密度。
掺入本发明的薄膜基质中的预胶化的淀粉量以重量计为在约5至约50％的范围，优选以重量计为约10到约35％。
乳化剂在薄膜基质成分中掺入乳化剂是为了促进成分的均匀分散。适合的乳化剂实例包括环氧乙烷与脂肪酸、脂肪醇、多羟基醇(polyhyrric alcohols)的缩合产物(例如，脱水山梨糖醇单硬脂酸盐、脱水山梨糖醇油酸盐)、烷基苯酚(例如Tergitol)和聚环氧丙烷或聚氧化丁烯(例如，普朗尼克)；氧化胺例如二甲基cocamine氧化物、二甲基月桂胺氧化物和cocoalkyl二甲胺氧化物聚山梨酸酯例如吐温(Tween)40和吐温80(Hercules)、脂肪酸甘油酯(例如，Arlacel 186)。本发明薄膜基质组合物中掺入的乳化剂的浓度以重量计为约0.1至约3％，优选以重量计为约0.2至1.0％。
调味剂用于制备本发明的薄膜的调味剂包括本领域公知的那些，例如天然和人造的调味剂。这些调味剂选自合成的调味油和调味芳香剂和/或油类、人造奶油树脂和来源于植物、树叶、花、果实等的提取物及其组合。有代表性的调味油类包括留兰香油、肉桂油、薄荷油、丁香油、月桂油、百里香油、香柏叶油、肉豆蔻油、洋苏草油和苦杏仁油。这些调味剂可以单独或混合应用。通常使用的香料包括薄荷例如薄荷、人造的香草、肉桂衍生物和不同水果香料，单独或混合应用。通常，任何调味料或食品添加剂，例如可以使用那些在食品加工中使用的化学制品(Chemical Used in Food Processing)中描述的，NationalAcademy of Sciences出版的1274，第63-258页。应用的调味剂的量通常依据调味剂的种类、单个香料和需要的强度的这样的因素优选。
通常掺入本发明薄膜中的调味剂的量以重量计为约2.0至约30％的范围，优选以重量计约6至约25％。
本发明实践中有用的甜味剂包括天然和人工的甜味剂。适合的甜味剂包括水溶性甜味剂例如单糖、二糖和多糖例如木糖、核糖、葡萄糖(右旋糖)、甘露糖、glatose、果糖(左旋糖)、蔗糖(糖)、麦芽糖、水溶性人工甜味剂例如溶解的糖精盐(也就是糖精钠或钙盐)、环己磺酸盐二肽基甜味剂例如L-天冬氨酸衍生甜味剂，例如L-天冬氨酰基-L-苯基丙氨酸(phenylalaine)甲基酯(天冬酰苯丙氨酸甲酯)和sucralose。
通常，对特定的组合物为了提供想要的甜味水平，使用的甜味剂的有效量将随着选择的甜味剂而改变。该数量通常在组合物中以重量计为约0.01％至约2％。
本发明的组合物可以包含着色剂和色料。着色剂是以产生产品需要的颜色的有效量应用，其包括适于食品，药物和化妆品应用的天然食物颜料和染料。这些色料是公知的的FD & C染料和色淀。前述光谱使用的可接受的材料优选水溶性的，并且包含FD & C Blue No.2，它是5，5-indigotindisulfonic酸的二钠盐。类似的，已知的染料如Green No.3包含15个三苯甲烷染料，是4-[4-N-乙基-对-sulfobenzylarnino)二苯基-亚甲基]-[1-N-乙基-N-苯甲基锍)-2，5-环-hexadienimine]的单钠盐。所有的FD & C和D & C染料及和他们相应的化学结构都可以在Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，卷5，第857-884页找到完整的记载，这篇文章被引入本文作为参考。
可以掺入本发明的薄膜组合物的已知显示抗恶臭活性的物质包括葡糖酸锌、柠檬酸锌和/或α-紫罗兰酮。这些物质助于减少口中气味并且和酶联合作用减少细菌产生硫化物引起的挥发性气味。掺入本发明的薄膜基质中的这些物质的量以重量计为约0.1到约2.0％，优选以重量计为约0.15至约0.5％。
在按照本发明制备薄膜组合物中，水溶性或水分散成膜剂例如羟烷基甲基纤维素溶解于适合的溶剂例如水中，加热到约60℃到约71℃，形成成膜组合物。随后，任选被顺序加入第二种成膜剂如淀粉、甜味剂、表面活性剂、调味剂和酶化合物来制备薄膜成分的浆液。
将浆液被放置在可释放的载体上并且干燥。载体的材料必须具有允许薄膜溶液均匀的展开到预期的载体宽度，且在薄膜和载体基片之间没有浸透形成毁坏性粘结的表面张力。适合的载体材料的实例包括是玻璃、不锈钢、特氟隆(Teflon)和聚乙烯浸渍纸。干燥薄膜可以在提高的温度下使用干燥箱、干燥装置(drying terminal)、真空干燥器、或者任何其他适合的对滞留时间而言不会对构成薄膜的成分产生副作用的干燥设备以大约20-30英寸/分钟的速度横向通过区化的干燥剂来进行，温度的范围例如从70℃到120℃。
为确保在薄膜生产过程中酶的稳定性以及保护酶的第三级蛋白结构，在生产过程中该酶在疏水的稀释剂或分散剂例如植物油，包括低芥酸菜籽油(canolaoil)、玉米油、花生油、聚乙二醇或硅油中预分散，提供一种酶的保护屏。
薄膜一旦形成用冲模切割(die-cutting)或者用纵切和冲模切割(slitting-and-die cutting.)分割成单位剂量。切割的薄膜具有相当于约邮票尺寸的条宽和长度。通常大约宽度为12到30毫米，且长度大约20到50毫米。薄膜的厚度范围在大约15到约80微米，优选大约40到60微米。
薄膜的形状和大小是可以放入口腔的。薄膜是柔韧的并且可粘附于口腔的表面，通常是上腭或者舌头，溶解快，通常不到25-60秒。
本发明用下面的实施例来阐述。
实施例1使用下表I所列组分制备命名为组合物A的气味清新薄膜。在了制备薄膜中，在70℃到90℃将HPMC聚合物组分(Methocel E5LV)加入到使用总量一半量的去离子水中，使用IKA Labortechnik Model RW20DZMixer低速搅拌溶液20分钟。随后加入剩余量的存放在室温(21℃)的水，持续续混合40分钟。给溶液中加入玉米淀粉组分(Cerestar Polar Tex Instant 12640)，混合物再搅拌20分钟，直到淀粉完全分散形成均匀混合物。向混合物中加入sucralose，混合10分钟，之后加入乳化剂吐温80再混合5分钟。随后完全混合调味剂30分钟，形成浆乳剂，最后的步骤是慢慢加入分散在低芥酸菜籽油中的木瓜蛋白酶直到均匀分散在薄膜组分浆液中。然后将乳剂放入聚乙烯包衣纸的基材上，以20-30英寸/分钟的速度通过6个区域箱展开，在115℃干燥形成固体薄的(40um厚度)半透明薄膜。
人类临床研究确定组合物A薄膜与不含有木瓜蛋白酶的同样组成的组合物应用后相比，显著降低引起口臭长达60分钟的舌表面细菌种类的水平。
引起口臭细菌的数量的检测是在原位上、舌部微生物区系研究来确定的。测试薄膜组合物降低舌后部微生物区系的能力，特别是产生H2S的细菌种类。该研究需要受试者擦拭舌后部的一面收集细菌作为基准，在舌上另一面首次应用组合物A薄膜1小时且保持在舌上一段时间以使薄膜溶解和分解。收集的样品放在醋酸铅琼脂培养基上以选择形成硫化氢的细菌，放在血琼脂培养基中测定存在于舌上细菌的总水平和37℃厌氧条件下孵化的情况。
72小时后，计算出形成硫化氢的细菌菌落形成单位(CFU)和全部细菌菌落形成单位。菌落形成单位的平均值用来计算与基准相比减少的百分比。
下表II记录了体内舌微生物区系的研究结果。为了比较，重复实施例1的除了不含有木瓜蛋白酶外与组合物A基本相同的薄膜组合物(命名为组合物B)。组合物B抗恶臭的功效也同组合物A一样使用微生物区系测试评定。结果也记录在表II中。
表II记录的结果显示含有木瓜蛋白酶的薄膜组合物A与不含有木瓜蛋白酶的组合物B相比，出乎意料的实质性地减少舌菌类数量。
有关参与舌微生物区系人类的研究的相同受试者的中临床呼吸/VSC研究发现本发明的薄膜组合物A也可控制挥发性含硫化合物(VSC)的形成。使用HalimeterTM测定基准，测定在舌上使用薄膜1小时后的呼吸气味。记录在表III上的结果与表II纪录的数据一致，表明薄膜组合物A与不含有木瓜蛋白酶的薄膜组合物B相比，引起口臭的呼吸性挥发性巯基化合物大大的减少了。
*ppb＝十亿分之一
权利要求
1.口可消耗的薄膜组合物，当将其用于口腔时，该组合物能快速溶解或分解而传递气味清新剂至口腔，该组合物含有酶和水溶性或可分散的成膜聚合物的均匀混合物。
2.权利要求1的薄膜组合物，其中聚合物是羟烷基纤维素。
3.权利要求2的薄膜组合物，其中羟烷基纤维素是羟甲基丙基纤维素。
4.权利要求1的薄膜组合物，其中水分散的聚合物的浓度以重量计为约10至约60％。
5.权利要求1的薄膜组合物，其中酶是蛋白酶。
6.权利要求5的薄膜组合物，其中蛋白酶是木瓜蛋白酶。
7.权利要求1的薄膜组合物，其中在薄膜中存在的酶的浓度以重量计为约0.1至约5％。
8.传递气味清新剂至口腔中的方法，包括制备在口腔中快速溶解或分解的口可消耗的薄膜组合物，该组合物包含水溶性或可分散的聚合物和酶的均匀混合物，并且随后将该薄膜组合物应用到使用者的舌上。
9.权利要求8的方法，其中聚合物是羟烷基纤维素。
10.权利要求9的方法，其中羟烷基纤维素是羟甲基纤维素。
11.权利要求8的方法，其中水分散聚合物的浓度以重量计为约10至约60％。
12.权利要求8的方法，其中酶是蛋白酶。
13.权利要求12的方法，其中蛋白酶是木瓜蛋白酶。
14.权利要求8的方法，其中在薄膜中存在的酶的浓度以重量计为约0.1至约5％。
全文摘要
口可消耗的薄膜组合物，其用于快速溶解或分散而传递气味清新剂至口腔，该组合物含有酶和水可分散的成膜聚合物的均匀混合物。
文档编号A61Q11/00GK1671347SQ03817369
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年7月23日
发明者L·H·塞勒斯, S·莫塞尼, 徐国锋, M·威廉斯, D·B·维斯茨奥, J·G·马斯特尔斯 申请人:高露洁-棕榄公司