核壳二氧化硅粒子及其作为抗细菌剂的用图

核壳二氧化硅粒子及其作为抗细菌剂的用图
【专利摘要】本发明提供核壳二氧化硅粒子，其中每个核壳二氧化硅粒子包含二氧化硅核，并且所述二氧化硅核的表面用I族金属硅酸盐蚀刻。这些核壳二氧化硅粒子具有高表面电荷密度和抗细菌活性。还提供包含核壳二氧化硅粒子的组合物、制造所述核壳二氧化硅粒子的方法以及通过施用所述核壳二氧化硅粒子或其组合物降低或抑制细菌活性的方法。
【专利说明】核亮二氧化括粒子及其作为抗细菌剂的用途
[000。 背景
[0002] 二氧化娃(Si〇2)粒子通常在口腔护理组合物中被用作研磨剂和/或增稠剂，其通 常呈热解法二氧化娃或沉淀二氧化娃形式。使用二氧化娃的一个益处是它的低成本。然而， 二氧化娃除了其研磨和/或增稠作用之外具有有限的功用。因此，必须将其他活性剂添加到 口腔护理组合物中W提供期望的效果(例如，添加抗细菌剂W提供抗细菌作用，添加牙垢控 制剂用于控制牙垢）。对于添加其他活性剂的需要不仅提高了当使用其他活性剂时可能出 现的口腔护理组合物不能满足调节负担的可能性，而且提高了 口腔护理组合物不合乎组合 物使用者的需要(例如，使用者对表面活性剂十二烷基硫酸钢(SLS)敏感、使用者厌恶锋化 合物的味道、咸味W及使用目前的牙垢控制剂所出现的结晶问题等）的可能性。此外，可能 出现进一步的问题。例如，在使用抗细菌剂下的常见问题是出现细菌对试剂的耐药性。
[0003] 核-壳结构的胶态粒子已为人熟知了数十年。最有名的例子是光绕射贵蛋白石，它 是在自然环境中经数千年缓慢地形成。其核-壳结构是在20世纪60年代通过电子显微镜发 现的。从那时起开始制造各种合成的核-壳胶态粒子。然而，运类核-壳材料的合成常常是复 杂的，需要多步涂布方法（参见Kalele等人，"Nanoshell par ticles:syn thesis， properties and applications'',current science，第91 卷，第8其月，2006年 10月25日）。因 此，虽然核-壳技术已为人所知几十年，但未曾在牙粉工业中应用，可能是由于制造CSS研磨 材料的高成本。
[0004] 因此，在本领域中仍需要具有多功能作用但具有实现多功能作用所必需的最少量 成分的口腔护理组合物。还需要开发适用于口腔护理组合物中的另外的抗细菌剂和牙垢控 制剂。

【发明内容】

[0005] 本发明设及核壳二氧化娃粒子，其中每个核壳二氧化娃粒子包含二氧化娃核，并 且用I族金属娃酸盐蚀刻二氧化娃核的表面。
[0006] 本发明还设及包含所述核壳二氧化娃粒子的组合物。
[0007] 本发明还设及用于制造核壳粒子的方法，其包括将一定量在水中的二氧化娃粒子 与一定量的碱混合W产生所述核壳二氧化娃粒子，其中所述碱包括I族金属离子。
[000引本发明还设及一种减少或抑制有此需要的患者口腔中的细菌的方法，其包括将本 发明的组合物施用于患者的口腔表面。
[0009] 金属CSS粒子是指具有适当的+1电荷的金属，例如对于化-CSS，化是化+，对于K- CSS，K 是K+等。
[0010] 如通篇所使用，利用范围作为用于描述每个和所有在范围内的值和用于描述在范 围内的子范围的简略的表达方式。在范围内的任何值可被选为子范围的高端。在范围内的 任何值可被选为子范围的低端。
[ocm]另外，本文中引用的所有参考文献、书籍、专利及专利申请公布据此W引用的方式 整体并入。在本公开中的定义和引用的参考文献、书籍、专利或专利申请公布中的定义冲突 的情况下，w本公开为准。
[0012] 除非另作说明，对周围溫度或室溫的提及是指20-25°C的溫度范围。
[0013] 除非另作说明，否则在本文和说明书的其他地方表达的所有百分比和量应被理解 为是指基于组合物总重量的重量百分比。
[0014] 例如，在选项A和/或选项B的情况下，如本文所用的短语"和/或"包括（i)选项A; (i i)选项B;及(i i i)选项A加选项B的单独的实施方案。
[0015] 应当理解，每当在本文中用词语"包含"描述实施方案时，还提供按照"由……组 成"和/或"基本上由……组成"描述的其他类似实施方案。
[0016] 当本发明的方面或实施方案按照马库什组或可替代的其他组加W描述时，本发明 不仅包括总体上所列的整个组，而且包括组的每个成员和主组的所有可能的亚组，W及缺 少一个或多个组成员的主组。本发明还设想在要求保护的发明中明确排除任何一个或多个 组成员。
[0017] 除非在本文中另有陈述或另外与上下文明显矛盾，否则本文所述的各种要素的所 有组合都在本发明范围内。
[0018] 从下文提供的详细说明中可W明显地看到本发明的其他可应用领域。应理解，详 细说明W及特定实施例仅仅是用于示例目的，而不意图限制本发明的范围。
[0019] 附图简述
[0020] 图1示出了本发明的核壳二氧化娃粒子的示意图。
[0021] 图2示出了核壳二氧化娃粒子的示意图，其显示在W下段落[0141]中所述的光散 射模型中限定的参数。
[0022] 图3示出了本发明的核壳二氧化娃粒子的示意图，其中二氧化娃核的内表面用金 属娃酸盐蚀刻。
[0023] 发明详述
[0024] W下对一个或多个优选实施方案的描述在本质上仅是示例性的且绝不旨在限制 本发明及其应用或使用。
[0025] 核壳二氧化娃粒子的说明
[00%]本发明提供核壳二氧化娃粒子，其中每个核壳二氧化娃粒子包含二氧化娃核，并 且用I族金属娃酸盐蚀刻二氧化娃核的表面。
[0027]核壳二氧化娃粒子通过用碱蚀刻二氧化娃（Si〇2) W形成核（二氧化娃)-壳（金属 娃酸盐)结构的胶体来制备。例如，使用化0H作为碱形成核(Si〇2 )-壳(化2Si〇3 )结构的胶体。 反应如下：
[002引
[0029] 在胶态核-壳二氧化娃粒子表面上的化2Si〇3分子（为2个化+反离子贡献2个负电 荷)。
[0030] 用金属娃酸盐蚀刻二氧化娃核的表面。术语"蚀刻"意指二氧化娃核的表面溶解并 且在二氧化娃核的顶部上形成I族金属娃酸盐。用于制造本发明的核壳二氧化娃(CSS)粒子 的方法包括蚀刻原始二氧化娃W便形成化2Si〇3。二氧化娃粒子与碱的反应造成二氧化娃粒 子直径的减小W形成二氧化娃核，并且在二氧化娃核的顶部上形成I族金属娃酸盐。Na2Si〇3 层不是在二氧化娃的原始表面上涂布的附加层。
[0031] 通过用娃酸盐涂布二氧化娃形成粒子的方法描述在现有技术中（例如，Kalele等 人，（'Nanoshel 1 particles ： synthesis ,properties and applications'' , current science，第91卷，第8期，2006年10月25日）。然而，制备二氧化娃/娃酸盐粒子的运些方法比 本申请中描述的方法更为复杂、昂贵并且不同于蚀刻。
[0032] 金属娃酸盐通常包含式M2Si化.X此0,其中M是I族金属，且X为0至10。金属娃酸盐 可为无水的，即x = 0,或可为水合的。优选地，M为Na或K。
[0033] 二氧化娃核的表面可为二氧化娃核的外表面(参见图1A)。
[0034] 作为替代或另外，二氧化娃核的表面可为二氧化娃核的内表面(参见图2)。
[0035] 在一个实施方案中，每个粒子的外部lOnm深处包含0.1至10、任选地0.1至2重量％ M2Si03.址 2〇。
[0036] 在一个实施方案中，每个粒子的外部lOnm深处具有通式：
[0037] (Si〇2)p[00*M+mH\0H-j] .q出0
[0038] 其中0*为呈娃酸盐形式的氧;M为I族金属离子;9、〇、111、11〇及9为每个组分的原子 百分比（P为Si化的原子百分比，0为呈娃酸盐形式的氧的原子百分比，m为I族金属的原子百 分比，h为H+的原子百分比，j为or的原子百分比，且q为出0的原子百分比）；并且每个核壳二 氧化娃粒子的总电荷为零。
[0039] 除化外的每个组分的原子百分比通常通过化学分析电子光谱法化SCA)来测定。
[0040] 任选地，每个粒子的外部lOnm深处具有W下组成中的一个：
[0041] (Si〇2)3〇'3〇Na〇'4i.8.70H2〇
[0042] (Si〇2)3〇.67Nao.36.7.63H2〇
[004；3] (Si〇2)23.25[0*11.73 血).26Nai3.20].5.33 出 0
[0044] 粒子的d(0.5)或d50是W-半群体超过且一半群体低于此直径来分割分布的直径 (通常W微米计）。注意到此参数为粒子群的值，且单个粒子的直径可比本文所述的d(0.5) 值更大或更小。Dv50 (或DvO. 5)是体积分布的中值，Dn50用于数量分布，且化50用于表面分 布。在本上下文中，d(0.5)将用于指代对于体积分布的中值粒度。
[0045] 在一个实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值为5nm至50皿。
[0046] 在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为26WI1至40WI1。具有在此范围内的d (0.5)值的粒子通常是半透明的。半透明的粒子是允许光穿过的那些粒子，但是不能看到穿 过粒子的图像。运不同于透明的组合物，其允许光穿过并且可W看到穿过组合物的图像。用 于测定粒度的方法在本领域中是众所周知的。例如，可使用光散射方法，如使用 Mastersizer 2000，Hy化0 2000S，Malve;rn Instruments Limited测定粒度。
[0047] 在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为1如m至25mi。具有在此范围内的d (0.5)值的粒子通常是半透明的。
[004引在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为10M1至15WI1。具有在此范围内的d (0.5)值的粒子通常是不透明的。
[0049] 在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为如m至15皿。
[(K)加]在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为2.5皿至4.5皿。
[0化1] 在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为5nm至20nm。
[0化2] 在另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值可为lOnm至15nm。
[0053] CSS粒子的d(O.l)值是WlO%的群体低于且90%的群体超过此直径来分割分布的 直径。
[0化4] CSS粒子的d(0.9)值是W90%的群体低于且10%群体超过此直径来分割分布的直 径。
[0055] 用于描述粒度分布的分布宽度的值是跨度:跨度= (d(0.9)-d(0.1))/d(0.5)
[0056] 根据本发明的核壳二氧化娃粒子的跨度通常是1.5至3。
[0化7] 在一个优选实施方案中，CSS具有10至13皿的d(0.1)、30至33皿的d(0.5)、W及61 至64皿的d(0.9)。
[0化引在另一优选实施方案中，CSS具有6至9WI1的d(0.1)、18至21WI1的d(0.5)、W及41至 45 皿的 d(0.9)。
[0059] 在又一优选实施方案中，CSS具有3至扣m的d(0.1)、ll至14皿的d(0.5)、W及33至 36 皿的 d(0.9)。
[0060] 在优选实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值小于人牙本质小管的平均直径。运允许 CSS粒子进入牙本质小管，其可能使保护性釉质层遭受损害。在人的牙齿中，靠近牙本质-釉 质界处的牙本质小管平均直径是0.9WI1，牙本质小管的中截面具有约1.2WI1的直径且靠近牙 髓的直径为约2.5皿。
[0061] 在本发明的另一实施方案中，选择二氧化娃源W产生CSS粒子，将该CSS粒子配合 到牙本质小管(例如，Aerosil液200-热解法二氧化娃(合成的无定形二氧化娃），具有0.012 WI1的d(0.5))中。在本发明的另一实施方案中，CSS粒子的d(0.5)值小于0.9WI1。在本发明的 仍另一实施方案中，CSS粒子具有在0.01 Own-小于0.9WI1范围内的d(0.5)。在本发明的另一 实施方案中，本发明的CSS粒子还可插塞、堵住釉质中的孔。
[0062] CSS粒子可为球状，或基本上球状的，然而，应当理解粒子可具有其他形状，例如杆 状、针状或楠圆体形状。粒子可具有不规则形状。粒子还可形成较大尺寸的聚集物。
[0063] M2Si〇3.址2〇可包含多个M2Si化.址2〇的单层。单层的数量可为2至100、2至40、2至12 或12至40个单层。
[0064] 粒子可包含2、4、16、32或36个表面M2Si化.X出0单层。
[00化]二氧化娃优选地选自由W下组成的组:沉淀的二氧化娃、热解法二氧化娃及烙融 的二氧化娃。
[0066] 核壳二氧化娃粒子优选地具有高表面电荷密度和离子交换容量。任选地，核壳二 氧化娃粒子具有0.5至5. Omeq/g的总阳离子交换容量。
[0067] 在一个实施方案中，使用0.20mm石英UV光学池在300至800nm的波长下，所述核壳 二氧化娃粒子具有0.0至0.2的浊度。运些粒子可被描述为半透明或透明的。
[0068] 在另一实施方案中，使用0.20mm石英UV光学池在300至800nm的波长下，所述核壳 二氧化娃粒子具有0.8至1.6的浊度。运些粒子可被描述为半透明的。
[0069] 在又一实施方案中，使用0.20mm石英UV光学池在300至800nm的波长下，所述核壳 二氧化娃粒子具有1.8至2.4的浊度。运些粒子可被描述为不透明的。
[0070]另一方面，本发明提供一种包含如上所述的核壳二氧化娃粒子的组合物。
[0071 ]所述组合物可为粉末研磨剂。此组合物不包含湿润剂。
[0072] 组合物可包含如上所定义的核壳二氧化娃粒子和载体。
[0073] 优选地，组合物为口腔护理组合物且进一步包含口腔可接受的载体。
[0074] 所述口腔护理组合物呈固体、浆糊、凝胶组合物或液体组合物的形式。所述组合物 可采取适用于口服的任何剂型。运些剂型的说明性例子包括但不限于洁牙剂，例如牙膏、牙 凝胶、牙齿乳膏或牙粉;漱口水、口腔冲洗剂或口喷剂；口服浆料或液体洁牙剂；口香糖或其 他糖果;糖锭;牙线或牙带;预防糊剂或粉剂;单层或多层口服膜剂或凝胶条，例如牙齿条或 呼吸条，优选使用生物可降解或口服可消耗的膜剂或凝胶;功能性膜剂或凝胶薄片或功能 性毫米、微米或纳米粒子;包含前凝胶或前聚合物的成膜组合物，例如成膜洁牙剂、牙齿涂 料;牙齿硬化剂;或在口腔、例如正牙器械或植入物上的包衣。
[0075] 口腔可接受的载体优选为水。
[0076] 对于固体洁牙剂如牙膏，组合物中水的量选自由小于10重量％、小于5重量％、小 于1重量％组成的量。在运些量的每个中，水量的下限是0%或不超过0.1%水。
[0077] 口腔可接受的载体可进一步包含湿润剂。所述湿润剂可为乙醇；多元醇，包括但不 限于甘油、乙二醇、环己六醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇、木糖醇、丙二醇、聚丙二醇 (PPG)、聚乙二醇(PEG)及其混合物；W及糖类，包括但不限于果糖、葡萄糖、薦糖及糖类的混 合物(例如蜂蜜）。
[007引在组合物的一个实施方案中，核壳二氧化娃粒子W组合物的重量计WO.lwt%至 35wt%的量存在。在组合物的另一实施方案中，CSS粒子W0.1%至1%的量存在。在组合物 的另一实施方案中，CSS粒子W0.5wt. %至20wt. %的量存在，在组合物的另一实施方案中， CSS粒子WIwt. %至lOwt. %的量存在。
[0079] 在包含载体的组合物的一个实施方案中，核壳二氧化娃粒子的折射率在载体折射 率的±0.1单位内。
[0080] 载体可包括但不限于水或其他水性溶剂系统。
[0081] 所述口腔护理组合物可进一步包含抗细菌剂。可能的抗细菌剂包括但不限于=氯 生(5-氯代-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酪）；8-径基哇嘟及其盐、锋及亚锡离子源如巧樣酸锋、 硫酸锋、甘氨酸锋、巧樣酸锋钢及焦憐酸亚锡;铜（II)化合物，如氯化铜（II )、氣化铜、硫酸 铜及氨氧化铜;邻苯二甲酸及其盐，如邻苯二甲酸儀氨钟;血根碱;季锭化合物，如氯化烷基 化晚(例如氯化十六烷基化晚(CPCKCPC与锋和/或酶的组合、氯化十四烷基化晚、及N-十四 烷基-4-氯化乙基化晚）；二脈，如氯己定二葡糖酸盐、海克替晚、奥替尼晚、阿立西定；面化 双酪化合物，如2，2/亚甲基双-(4-氯代-6-漠苯酪）；苯扎氯锭;水杨酷替苯胺、度米芬;舰； 横酷胺;二双脈;酪类;赃晚子基衍生物如地莫匹醇和辛赃醇;木兰提取物;廳香草酪;下子 香酪;薄荷醇;香叶醇;香芹酪;巧樣醒;按树脑;儿茶酪;4-締丙基儿茶酪;己基间苯二酪;水 杨酸甲醋;抗生素如奥格口汀、径氨节青霉素、四环素、强力霉素、米诺环素、甲硝化挫、新霉 素、卡那霉素和氯林肯霉素;及其混合物。
[0082] 有用的抗细菌剂的进一步说明性列表提供于美国专利号5,776,435中，该专利W 引用的方式并入本文。锋离子源的进一步说明性列表包括但不限于锋盐，包括但不限于乙 酸锋、棚酸锋、下酸锋、碳酸锋、氯化锋、巧樣酸锋、甲酸锋、葡糖酸锋、甘油酸锋、径乙酸锋、 乳酸锋、氧化锋、憐酸锋、化晚甲酸锋、丙酸锋、水杨酸锋、娃酸锋、硬脂酸锋、酒石酸锋、^^一 締酸锋及其混合物。
[0083] 在一些实施方案中，抗细菌剂是在选自由W下组成的组的浓度下存在:0.001重 量％至3重量％、0.05重量％至2重量％、及0.075重量％至1.5重量％。
[0084] 在一个实施方案中，除本发明的核壳二氧化娃粒子之外不存在另外的抗细菌剂。
[0085] 组合物可进一步包括抗離齿剂、脱敏剂、粘度调节剂、稀释剂、表面活性剂、乳化 剂、泡沫调节剂、P的周节剂、研磨剂、口感剂、甜味剂、调味剂、着色剂、防腐剂、氨基酸、抗氧 化剂、抗牙结石剂、氣离子源、增稠剂、用于预防或治疗口腔的硬或软组织的病状或病症的 活性剂、及粘合剂、增白剂及其组合。
[0086] 应当理解，每种上述类别的材料的一般属性可不同，可存在一些共同属性并且在 两种或更多种运类材料内的任何给定的材料可用于多个目的。优选地，就与组合物的其他 成分的相容性来选择载体。
[0087] 组合物的一个实施方案任选地包含氨基酸。合适的氨基酸包括但不限于精氨酸、 半脫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、丙氨酸、天冬酷胺、天冬氨酸盐、苯丙氨酸、谷氨酸盐、 谷氨酸、苏氨酸、谷氨酷胺、色氨酸、甘氨酸、鄉氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸及组氨酸、及其 两种或更多种的组合。氨基酸可包括3-和心形式及其盐形式。氨基酸(及其盐形式)还可包 括氨基酸的酸醋和/或脂肪酷胺衍生物(例如，乙基月桂酷基精氨酸盐酸盐化LAH))。
[0088] 组合物的一个实施方案任选地包含抗氧化剂。可使用任何口腔可接受的抗氧化 剂，包括下径基大茵香酸(BHA)、下基化径基甲苯(册T)、维生素 A、类胡萝h素、维生素 E、类黄 酬、多酪、抗坏血酸、草药抗氧化剂、叶绿素、稱黑激素及其混合物。
[0089] 组合物的一个实施方案任选地包括抗牙结石(牙垢控制)剂。合适的抗牙结石剂包 括但不限于憐酸盐和多憐酸盐(例如焦憐酸盐）、聚氨基丙烷横酸(AMPS)、六偏憐酸盐、巧樣 酸锋=水合物、多肤、聚締控横酸盐、聚締控憐酸盐、二憐酸盐。抗牙结石剂W约0.1%至约 30%存在。口腔组合物可包含不同抗牙结石剂的混合物。在一个优选实施方案中，使用焦憐 酸四钢（TSPP)和S憐酸钢（STPP)。抗牙结石剂包含约1 -2 %的TSPP和约7 %至约10 %的 STPPo
[0090] 组合物的一个实施方案任选地包含氣离子的至少一个口腔可接受的来源。可使用 任何已知的或在本领域中有待开发的来源。氣离子的合适的来源包括氣化物、氣化亚锡、氣 化钢、氣化钟、氣化胺、氣化锭、单氣憐酸亚锡、单氣憐酸钢、单氣憐酸钟、单氣憐酸胺、单氣 憐酸锭、氣娃酸亚锡、氣娃酸钢、氣娃酸钟、氣娃酸胺、氣娃酸锭及其混合物。一种或多种释 放氣离子的化合物任选地W提供总共约100至约20,000ppm、约200至约5,0(K)ppm、或约500 至约2，50化pm氣离子的量存在。
[0091] 组合物的一个实施方案任选地包含调节组合物的流变性能和口感的各种洁牙剂 成分，如表面活性剂、增稠剂或胶凝剂等。
[0092] 组合物的一个实施方案任选地包含亚锡离子或亚锡离子源。合适的亚锡离子源包 括但不限于氣化亚锡、其他面化亚锡如氯化亚锡二水合物、焦憐酸亚锡、有机簇酸亚锡如甲 酸亚锡、乙酸亚锡、葡糖酸亚锡、乳酸亚锡、酒石酸亚锡、草酸亚锡、丙二酸亚锡及巧樣酸亚 锡、乙二醇亚锡（stannous ethylene glyoxide)等等。一个或多个亚锡离子源任选地且示 例性地W约0.01 %至约10%，例如约0.1 %至约7%或约1 %至约5%的总量存在。
[0093] 组合物的一个实施方案任选地包括表面活性剂（surface active agent/ su计actant)。合适的表面活性剂包括但不限于C8-C2日烷基硫酸盐的水溶性盐、C8-C20脂肪酸 的横化单酸甘油醋、肌氨酸盐、牛横酸盐、十二烷基硫酸钢、挪油基单酸甘油醋横酸钢、月桂 基肌氨酸钢、月桂基径乙横酸钢、月桂基酸簇酸钢及十二烷基苯横酸钢、及挪油酷氨基丙基 甜菜碱。
[0094] 组合物的一个实施方案任选地包含增稠剂。可使用任何口腔可接受的增稠剂，包 括但不限于卡波姆，又名簇基乙締基聚合物；角叉菜胶，又名爱尔兰薛且更具体地说是卡拉 胶（t-卡拉胶）、高分子量聚乙二醇（如Carbowax⑩，可获自llie Dow化emical Company)、 纤维素聚合物如径乙基纤维素、簇甲基纤维素(CMC)及其盐，例如CMC钢、天然树胶如卡拉牙 胶、黄原胶、阿拉伯胶及黄巧胶、胶态娃酸儀侣、及胶态和/或热解法二氧化娃及它们的混合 物。一种或多种增稠剂任选地W约0.1 %至约90%，例如约1 %至约50%或约5%至约35%的 总量存在。
[00M] 组合物的一个实施方案任选地包含调味剂、甜味剂、着色剂、泡沫调节剂、口感剂 并且如果需要的话，组合物中可包括其他添加剂。
[0096] 组合物的一个实施方案任选地包含一种或多种其他活性材料，其可操作W便预防 或治疗口腔的硬或软组织的病状或病症、预防或治疗生理病症或病状、或提供美容益处。运 类其他活性成分的例子包括催诞剂或唾液刺激剂、抗牙菌斑剂、抗炎剂和/或脱敏剂。
[0097] 粘合增强剂也可添加到口腔护理组合物中，包括但不限于蜡(包括蜂蜡在内）、矿 物油、塑性凝胶(矿物油与聚乙締的共混物）、矿脂、白矿脂、虫胶、versageK液体石蜡的共 混物，下締/乙締/苯乙締氨化共聚物）、聚乙締蜡、微晶蜡、聚异下締、聚乙締基化咯烧酬/乙 酸乙締醋共聚物、W及不溶性的聚丙締酸醋共聚物。
[0098] 作为粘合增强剂同样有效的是液体亲水性聚合物，包括聚乙二醇、具有W下通式 的环氧乙烧的非离子聚合物:H0C此(C此0C出)niC此0H，其中nl表示氧乙締基的平均数目。可 获自Dow化emical的聚乙二醇是由数值如200、300、400、600、2000来命名，运些数值表示具 有下式的环氧乙烧和环氧丙烷的聚合物W及非离子嵌段共聚物的近似平均分子量：H0 (C2H4〇)al(C3也0)61侣出0)。出。优选地(关于al、bl和cl)选择嵌段共聚物W使得环氧乙烧成 分占共聚物分子重量的约65至约75%，并且共聚物具有约2,000至约15,000的平均分子量， 其中共聚物在液体牙齿增白组合物中W使得该组合物在室溫下呈液体的浓度存在。
[0099] 用于本发明实践中的一个特别理想的嵌段共聚物可从BASF商购获得并且命名为 Pluraflo L1220(PEG/PPG 116/66)，其具有约9,800的平均分子量。亲水性聚(环氧乙烧)嵌 段平均为聚合物重量的约65%。
[0100] 合成的阴离子聚簇酸盐也可作为任何抗细菌剂、抗牙垢剂或洁牙剂组合物内的其 他活性剂的功效增强剂用于本发明的口腔组合物。运类阴离子聚簇酸盐一般W其游离酸形 式或优选部分地或更优选完全中和的水溶性碱金属(例如钟且优选是钢)或锭盐形式使用。 优选是1:4至4:1的马来酸酢或酸与另一可聚合的締键式不饱和单体的共聚物，优选是具有 约30,000至约1，800,000、最优选约30,000至约700,000的分子量(1.胖.）的甲基乙締基酸/ 马来酸酢。运些共聚物的例子可W商品名称GANTREZ液（甲基乙締基酸/马来酸酢)获自 GAF Co巧oration,例如，AN 139(M.W.500,000)、AN 119(M.W.250,000) ;S-97药物级 (M. W.700,000)、AN 169(M.W. 1,200,000-1,800，000)及AN 179(M.W.超过 1,800，000);其中 优选共聚物是S-97药物级(M.W.700,000)。
[0101] 当存在时，阴离子聚簇酸盐是W有效实现任何抗细菌剂、抗牙垢剂或口腔组合物 内的其他活性剂的功效的所需增强的量使用。一般而言，阴离子聚簇酸盐在口腔组合物内 W约0.05重量％至约4重量％，优选地约0.5重量％到约2.5重量％存在。
[0102] 在本发明的不同实施方案的组合物中采用的粘合增强剂是W约0至约20重量％的 量存在。优选地，粘合增强剂是W约2至约15重量％的量存在。
[0103] 组合物的一个实施方案任选地包含增白剂，包括但不限于过氧化物化合物，如过 氧化氨、碱和碱±金属的过氧化物、有机过氧化合物、过氧酸、其药学上可接受的盐、及其混 合物。碱和碱±金属的过氧化物包括过氧化裡、过氧化钟、过氧化钢、过氧化儀、过氧化巧、 过氧化领及其混合物。有机过氧化合物包括过氧化脈(又名尿素过氧化氨）、甘油基过氧化 氨、烷基过氧化氨、二烷基过氧化物、烷基过氧酸、过氧醋、二酷基过氧化物、过氧化苯甲酯、 及单过氧邻苯二甲酸盐、及其混合物。过氧酸及其盐包括有机过氧酸，如烷基过氧酸、和单 过氧邻苯二甲酸盐及其混合物；W及无机过氧酸盐，如碱和碱±金属(如裡、钟、钢、儀、巧及 领）的过硫酸盐、二过硫酸盐、过碳酸盐、过憐酸盐、过棚酸盐及过娃酸盐、及其混合物。在各 种实施方案中，过氧化物化合物包括过氧化氨、过氧化脈、过碳酸钢及其混合物。
[0104] 在一些实施方案中，可提供非过氧化物增白剂。在本文中有用的增白剂包括非过 氧化合物，如二氧化氯、亚氯酸盐及次氯酸盐。亚氯酸盐和次氯酸盐包括碱和碱±金属如 裡、钟、钢、儀、巧及领的那些亚氯酸盐和次氯酸盐。非过氧化物增白剂还包括着色剂，如二 氧化铁和径憐灰石、颜料或染料。在一些实施方案中，将增白剂与水性载体分离。在一些实 施方案中，通过增白剂的包被将增白剂与水性载体分离。
[0105] 另一方面，本发明提供一种用于制造如上所定义的核壳二氧化娃粒子的方法，其 包括将一定量在水中的二氧化娃粒子与一定量的碱混合W产生核壳二氧化娃粒子，其中所 述碱包括I族金属离子。
[0106] 所述碱并无特别限制，只要其包含I族金属离子。所述碱通常是强碱。优选地，所述 碱选自由W下组成的组:氨氧化钢、氨氧化钟、碳酸钢、碳酸钟、憐酸=钢、憐酸氨二钢、憐酸 钟、憐酸氨二钟、焦憐酸四钢及焦憐酸四钟。所述碱可具有在0.1至3范围内的地b值。例如， 氨氧化钢具有0.2的地b，并且氨氧化钟具有0.5的地b。
[0107] 在组合物的一个实施方案中，组合物包含约65 % -99.9 %的载体且进一步包括成 分，即W下一种或多种:抗離齿剂、脱敏剂、粘度调节剂、稀释剂、表面活性剂、乳化剂、泡沫 调节剂、抑调节剂、研磨剂、口感剂、甜味剂、调味剂、着色剂、防腐剂、氨基酸、抗氧化剂、抗 牙结石剂、氣离子源、增稠剂、用于预防或治疗口腔的硬或软组织的病状或病症的活性剂、 增白剂及其组合。在组合物的另一实施方案中，组合物包含约80%-99.5%的载体且进一步 包括成分。在组合物的另一实施方案中，组合物包含约90%-99%的载体且进一步包括成 分。
[0108] W上任选成分的描述也意在包括运些成分的任何组合。
[0109] 用于形成CSS粒子的组分
[0110] 如上所述，二氧化娃优选地选自由W下组成的组:沉淀的二氧化娃、热解法二氧化 娃及烙融的二氧化娃。二氧化娃可为合成的无定形沉淀二氧化娃，如Zeodexit驳114或 Zeodei沁霞|165(J.M.Huber Corp)、Absil 100 C或MFIL P(Ma化U Silica)。二氧化娃可为 热解法二氧化娃，如Aerosil 20(KEvon化）。在另一实施方案中，二氧化娃是烙融二氧化娃， 其包括但不限于由化bot Corporation生产的CAB-0-S.IL@'HP-60、由C-E Minerals生产 的TECO-SI.L"'1〇和TECO-S化/ 44css、W及由 Japanese Glass Co制造的Spheron PlSOOo
[0111] 适用于本发明中的二氧化娃还包括胶态二氧化娃(增稠二氧化娃），具有如气凝胶 S}doid 244和266(可获自W.R.Grace CompanyKAerosiK可获自DeGussa Co.)W及W商品 名称Cab-〇-Sils(可获自Cabot Coloration)出售的热解二氧化娃。Tixosil 333和 Tixosil 43B(可获自I^iodia Ltda.)、Zeodent 165(可获自J.M.Huber Coloration)。
[0112] 其他适用于本发明中的二氧化娃包括二氧化娃研磨剂，其又包括二氧化娃凝胶和 沉淀无定形二氧化娃。运些二氧化娃是胶体粒子/颗粒，当W5重量％浆料测量时其具有在 约3微米至约12微米、且更优选地在约5至约10微米之间范围内的平均粒度和在4至10、优选 地6至9范围内的pH。适用于本发明实践中的说明性二氧化娃研磨剂由Davison化emical Division of W.R.Grace&Co.，Baltimore，Md.21203W商品名称Sylodent XWA出售。 Sylodent 650 XWA二氧化娃水凝胶由具有29重量％的含水量的胶态二氧化娃颗粒构成，其 平均直径为约7至约10微米。
[0113] 适用于本发明中的其他类型的二氧化娃研磨剂包括具有高达约20微米的平均粒 度的沉淀二氧化娃，如由J.M.Huber Qiemicals Division,化vre de Grace,Md.21078出售 的Zeodent 115、或由Davison Chemical Division of W. R. Grace&Company 出售的 Sylodent 783。
[0114] 所述方法可在17°C至90°C范围内的溫度下进行。在一个实施方案中，所述方法在 室溫下，即20至26°C下进行。在另一实施方案中，所述方法在70至90°C的溫度下进行。当W 工业规模制备核壳二氧化娃粒子时，用于混合反应物的混合器，如Lee混合器化ee Industries)优选不被加热。
[0115] 在一个实施方案中，碱是氨氧化钢且所述方法在70至90°C的溫度下进行。溫度优 选为80至90 °C。碱优选为50 %氨氧化钢水溶液。
[0116] 在另一实施方案中，所述碱为氨氧化钟。当使用氨氧化钟时，所述方法可在室溫下 进行。使用氨氧化钟是优选的，因为氨氧化钟的较高反应性(与氨氧化钢相比）意味着避免 了对加热的需要，且反应可在室溫下进行。室溫。室溫，有时称为周围溫度，通常是从20至26 °C，且是当不使用反应混合物的外部加热时实现的溫度。当W工业规模制备核壳二氧化娃 粒子时，用于混合反应物的混合器，如Lee混合器化ee Industries)通常不能被加热。
[0117] 反应是；
[011 引
[0119] 核壳二氧化娃粒子的形成通常在2小时之后完成。
[0120] 碱(例如50 %化0H水溶液）的量与二氧化娃粒子的量的重量比通常为1:1至1:20。 在一个优选实施方案中，碱(例如50%化0H)的量与二氧化娃粒子的量的重量比为1:1至1: 6，任选为约1:4。在一个典型实例中，使用20 %高清洁二氧化娃和4.5 %Na0H(50 % )，且比率 是4.5% :20% = 1:4.44)。此比率可用于牙膏组合物。
[0121] 核壳二氧化娃粒子的浊度通常通过提高碱的量与二氧化娃粒子的量的重量比来 减小。对于透明核-壳二氧化娃(css)，碱(例如50 %化OH)量与二氧化娃粒子量的重量比大 于0.5:1且所有二氧化娃粒子都已溶解。对于半透明CSS粒子，50%化0H与二氧化娃的重量 比为0.45至0.49。对于半透明和不透明的CSS粒子，50 %化0H与二氧化娃的重量比为0.20至 0.45。对于典型的CSS牙膏组合物，使用1:4.44 = 0.225:1的比率。
[0122] 在一个优选实施方案中，二氧化娃粒子与碱的反应造成二氧化娃粒子的d(0.5)值 减少1至15nmW形成二氧化娃核，并且M2Si化.X此0在二氧化娃核的顶部上形成。通常，随着 碱的量与二氧化娃粒子的量的重量比的增加，二氧化娃粒子的d(0.5)值有更大的减小（参 见表1)。
[0123] 表1
[0124]
[0125] 二氧化娃粒子的d (0.5)值的减小可为1皿至6皿。蚀刻掉的二氧化娃的量取决于二 氧化娃粒子的BET比表面积。具有更大表面面积的粒子，例如多孔粒子如无定形牙齿二氧化 娃研磨剂:高清洁二氧化娃Zeodent 105;规则的二氧化娃如Zeodent 114、增稠二氧化娃如 Zeodent 165将被蚀刻较浅。刚性二氧化娃粒子将具有更大的蚀刻深度。
[0126] 由于Si化网状物的共价键被转化为在化+与Si化之间的离子键，所W表面变成偏 振的并且吸附水和湿润剂W产生核壳二氧化娃粒子。随着反应继续进行，核壳二氧化娃粒 子还可变得较不透明和更不透明，且反应溶液的P啡華低。
[0127] 湿润剂的量与水的重量比可选自由W下比率组的组:4:1至1:4;3:1至1:3;2:1至1 :2; W及5:3至3:5。
[0128] 在一个实施方案中，通过所述方法形成的核壳二氧化娃粒子的d(0.5)值比二氧化 娃起始材料的d(0.5)值大至少5%。注意到虽然二氧化娃粒子的直径在方法期间减小，形成 较小的二氧化娃核，但包括娃酸盐层的全CSS粒子的直径常常大于原始二氧化娃粒子。
[0129] 核壳粒子的形成可通过测定反应混合物的抑来监控。当反应混合物的抑与反应物 的初始混合物的抑相比减小了至少0.5个抑单位时形成所述核壳二氧化娃粒子。通常，当反 应混合物的pH与反应物的初始混合物的抑相比减小了至少0.8个抑单位时形成所述核壳二 氧化娃粒子。在另一实施方案中，当反应混合物的抑与反应物的初始混合物的抑相比减小 了至少0.8-1.5个抑单位且不展现更进一步的抑减小时，得到方法的终点。核壳二氧化娃粒 子的形成通常当抑为约11时完成。
[0130] 核壳粒子的形成还可通过测定反应混合物的导电率来监控。当反应混合物的导电 率减小了至少250微西口子/cm(iiS/cm)时得到方法的终点，因为电荷从高移动性离子 (化0H)转移到移动性低得多的二氧化娃表面(移动性>0)。在又一实施方案中，当反应混合 物的导电率减小了250-40化S/cm时得到方法的终点。通常，当反应混合物的导电率减小了 至少2毫西口子/cm(mS/cm)时形成核壳二氧化娃粒子。通常，当反应混合物的导电率减小了 至少5mS/cm时形成核壳二氧化娃粒子。
[0131] 热解法二氧化娃
[0132] 热解二氧化娃(有时称为热解法二氧化娃或娃粉)是二氧化娃的极细颗粒或胶态 形式。其通过在富氧的控火焰中燃烧SiCl拟产生Si化的"烟雾"来制备。二氧化娃粒子彼此 融合形成分支的、=维链样聚集物。
[0133] SiCl4+2出+化一 Si〇2+4肥 1.
[0134] 沉淀的二氧化娃
[0135] 无定形二氧化娃(硅胶)是通过娃酸钢溶液的酸化产生。然后洗涂最初形成的凝胶 状沉淀，接着脱水W产生无色微孔二氧化娃。示出了设及=娃酸盐和硫酸的理想化方程式：
[0136] Na2Si3〇7+出 S〇4 一 3Si 化+Na2S〇4+出 0
[0137] 在大多数娃酸盐中，Si原子示出了四面体配位，其中4个氧原子包围中屯、的Si原 子。最常见的例子见于二氧化娃Si化的石英晶形中。在二氧化娃的大多数热力学稳定晶形 的每一个中，平均起来，Si〇4四面体的全部4个顶角（或氧原子)都是彼此共享的，得到净化 学式:Si〇2。除无定形形式之外，Si〇2还具有许多不同的晶形（多晶型物）。除超石英和纤维性 二氧化娃外，所有晶形都设及四面体Si化单元，它们是通过共享的顶角W不同的排列连接 在一起。
[013引娃酸钢
[0139] 娃酸钢是具有式化2(Si化)nO的化合物的普通名称。此系列的一个众所周知的成员 是偏娃酸钢化2Si〇3。运些材料又名水玻璃或液体玻璃，其可W水溶液和固体形式获得。当烙 融时碳酸钢和二氧化娃反应形成娃酸钢和二氧化碳：
[0140] Na2C〇3+Si〇2 一 Na2Si〇3+C〇2
[0141] 无水娃酸钢含有链聚合阴离子，其是由拐角共享的{Si〇4}四面体而非离散的 8王〇32^离子组成。除无水形式之外，还存在具有式化251〇3 ? 11此0(其中11 = 5、6、8、9)的水合 物，其含有具有水合水的离散的、近似四面体的阴离子Si化(0H)22^。例如，可商购获得的娃 酸钢五水合物化2Si〇3 ?甜2〇被配制成化2Si〇2(OH)2 ? 4此0且九水合物化2Si〇3 ? 9此0被配制 成Na2Si〇2(OH)2 ?細2〇。
[0142] 在工业中，各种等级的娃酸钢的特征是Si化:Na2〇重量比（重量比可通过乘W1.032 转换成摩尔比），其可在2:1与3.75:1之间变化。具有低于2.85:1的此比率的等级被称为'碱 性'。具有更高的Si化:化2〇比率的那些等级被描述为'中性'。
[0143] 在另一实施方案中，二氧化娃是沉淀的二氧化娃，包括但不限于Zeodent? 114和 Ze日dent?' 165(由j .M.Huber生产的沉淀的二氧化娃粒子-化学名称:合成的无定形二氧化 娃）、由W.R.Grace生产的Sylodent液783、由 Ineos(PQ Co巧.）生产的S〇l'b〇sU@AC-43。
[0144]在另一实施方案中，二氧化娃是烙融二氧化娃，其包括但不限于由Cabot Corporation生产的CAB-O-SII/HP-60、由C-E Minerals生产的TECO-SIL/10和 TECO-S.1L;; i4css、W及由Japanese Glass Co制造的Spheron P1500。
[0145] 在一个实施方案中，如下氨氧化钢与Si化粒子的表面反应W蚀刻化2Si〇3层的壳：
[0146] Si〇2+2 化 0H 一化 2Si〇3+出 0
[0147] 如可从反应流程中看出，化0聞尋会使二氧化娃产生变化，而在另一个极端情况下， 2摩尔NaOH与1摩尔二氧化娃的完全反应将导致完全转化成Na2Si〇3。为了获得本发明的核壳 粒子，反应过程必须受到控制W便不获得包含适当比例的NasSi化的粒子。
[0148] 核壳二氧化娃当例如通过风干部分地干燥时具有粘合特性，因为水合的化2Si〇3是 粘合剂(水玻璃）。
[0149] 在一个实施方案中，当至少1-6%的每种二氧化娃粒子起始材料已用一个或多个 化2Si〇3单层蚀刻时，形成本发明的核壳二氧化娃粒子。在另一实施方案中，当至少2.5-5% 的每种二氧化娃粒子起始材料已用一层或多层化2Si〇3蚀刻时，形成本发明的核壳二氧化娃 粒子。在另一实施方案中，当至少3.5-4%的每种二氧化娃粒子起始材料已用一层或多层 Na2Si〇3蚀刻时，形成本发明的核壳二氧化娃粒子。
[0150] 如上所述的本发明的核壳二氧化娃粒子的形成可通过操纵所用的碱的量和类型、 所用的二氧化娃的量、所用的湿润剂量W及改变反应溫度来实现。
[0151] 在一个实施方案中，所述方法进一步包括将二氧化娃粒子和碱与湿润剂混合。在 一个实施方案中，所述方法进一步包括在4:1至1:4之间的湿润剂的量与水量的重量比。在 一个实施方案中，所述方法进一步包括3:1至1:3;2:1至1:2;或5:3至3:5的湿润剂的量与水 量的重量比。在一个实施方案中，湿润剂包含两种或更多种单独的湿润剂的混合物。在一个 实施方案中，所述方法进一步包括干燥所产生的产物W便除去一部分出0的步骤。
[0152] 在一个实施方案中，所述方法进一步包括使一定量的Si化粒子与一定量的化0H和 湿润剂在50°C至140°C下反应。在一个实施方案中，所述方法进一步包括使一定量的Si化粒 子与一定量的化0H在70°C至100°C下反应。在一个实施方案中，所述方法进一步包括使一定 量的Si化粒子与一定量的化0H在70°C至90°C下反应。在一个实施方案中，所述方法进一步 包括使一定量的Si化粒子与一定量的化0H在70°C至80°C下反应。在一个实施方案中，所述 方法进一步包括使一定量的Si化粒子与一定量的化0H在74°C至76°C下反应。在一个实施方 案中，所述方法进一步包括使一定量的Si化粒子与一定量的化0H在75°C下反应。
[0153] -般而言，湿润剂在反应过程中的使用允许在如上所述范围内的更高溫度的使 用。
[0154] 除对反应混合物采样并测试所形成的核壳二氧化娃粒子直到形成具有关于层形 成和电荷密度的必需特性的CSS粒子之外，本领域普通技术人员还可确定本发明的核壳二 氧化娃粒子在何时通过若干手段获得。
[0155] 在一个实施方案中，当通过所述方法形成的核壳二氧化娃粒子的平均粒径比二氧 化娃(Si〇2)起始材料的平均粒径大至少5%时，得到方法的终点。在另一实施方案中，核壳 二氧化娃粒子在直径上比二氧化娃起始材料的平均粒径大5%-10%。
[0156] 在一个实施方案中，所述方法进一步包括将产生的核壳二氧化娃粒子与载体混合 W得到组合物。在一个实施方案中，所述方法进一步包括调节组合物的pHW获得7-9的pH 值，所述调节可根据需要使用酸或碱完成。在一个实施方案中，使用酸完成抑调节。
[0157] 另一方面，本发明提供一种可通过如上所定义的方法获得的核壳二氧化娃粒子。
[0158] 又一方面，本发明提供一种减少或抑制口腔中的细菌的方法，其包括向有此需要 的患者的口腔表面施用如上所定义的口腔护理组合物。
[0159] 最后一方面，本发明提供一种减少或抑制患者的可拆卸口腔装置中的细菌的离体 方法，其包括向可拆卸口腔装置的表面施用如上所述的口腔护理组合物。优选地，可拆卸口 腔装置是牙托、托盘、咬口器、正牙牙套及保持器。
[0160] 本发明的另一实施方案是一种使用核壳二氧化娃粒子来减少或抑制有此需要的 患者的口腔中的细菌的方法，其包括向患者的口腔表面施用本发明的组合物。
[0161] 用于减少或抑制细菌的方法的另一实施方案包括向有此需要的患者、向患者的可 拆卸口腔装置离体施用核壳二氧化娃粒子。在本发明的上下文中，可拆卸口腔装置包括但 不限于牙托、托盘、咬口器、正牙牙套及保持器。
[0162] 在方法的一个实施方案中，所述患者是哺乳动物，包括但不限于人和动物（例如 狗、猫、马、牛、绵羊、美洲驼等）
[0163] 本发明的另一实施方案是核壳二氧化娃粒子制成组合物来减少或抑制有此需要 的患者的口腔中的细菌的用途，其包括向患者的口腔表面施用本发明的组合物或用于减少 或抑制细菌，包括向有此需要的患者、向患者的可拆卸口腔装置离体施用核壳二氧化娃粒 子。
[0164] 本发明的实施方案在W下实施例中进一步描述。运些实施例仅是说明性的且不W 任何方式限制如所述并要求保护的本发明的范围。 实施例
[01化]实施例1
[0166] 表2中所示的组成被用于生产核壳二氧化娃粒子。说0舶nt?ll4和Ze〇den.t?i65 是由J.M.化ber生产的沉淀二氧化娃粒子(化学名称:合成的无定形二氧化娃）。
[0167] 表2:实施例1中使用的成分。
[016 引
[0169] 实施例2
[0170] 将本发明的核壳粒子与其他基于二氧化娃的粒子相比较。所用的组成示于表3中。
[0171] 表3:实施例2中使用的成分
[0172]
[0173] 不希望受理论约束，据信在对照#1中产生的粒子由于缺乏湿润剂(例如山梨糖醇） 将水保持在二氧化娃粒子上而不具有粘合特性，运是使Si化离子化的优选条件。
[0174] 不希望受理论约束，在对照#2中产生的粒子因为不存在化0聞尋一些Si化转化为覆 盖其余Si化核的Na2Si〇3层而同样不具有粘合特性。相比之下，在实施例2中产生的核壳二氧 化娃粒子具有类似于W上实施例1的粘合特性。运些比较显示需要化0H，并且水和/或湿润 剂是优选的W获得本发明的核壳粒子。
[0175] 实施例3
[0176] 在另一对比实施例中，用甘油取代山梨糖醇作为湿润剂组分，并且W两个不同的 重量比添加到水中。制备的组合物示于表4中。对照#3类似于实施例1，但是使用甘油代替山 梨糖醇作为湿润剂并且使用8g 50%NaOH代替4g固体NaOH。
[0177] 表4:在对照#3和实施例3中使用的成分和相应的重量。
[017 引
[0179] 不希望受理论约束，在对照#3中产生的粒子不具有粘合特性，运可能是因为水含 量不足W将Si化转化成Na2Si〇3。相比之下，在实施例3中产生的核壳二氧化娃粒子具有粘合 特性。
[0180] 实施例4
[0181] 使Si化研磨剂与化0田容液反应W生成核-壳粒子。
[0182] 该反应是：
[0183] 将0.8%化0H(50%溶液）用于澄清的二氧化硅胶体中（参见表5)。当化0H与过量的 Si化反应时，P聞尋超出11，随后逐渐降至低于10.0(对于牙膏应用，其需要在6与10之间的pH 范围）。在室溫下的转换时间是6-24小时，但是加热至更高溫度如75°C可能要短得多。胶体 的光学性质在反应期间变化，从透明的变为不透明的。
[0184] 表5制造核-壳二氧化硅胶体(模型胶体）
[0185]
[0186] 光学外观变化是因为折射率在壳上的变化。运是有意义的，因为已知Si化能够与 化0H(或化2〇)3或其他强碱）反应形成化2Si〇3,且与Si02(1.44-1.45)匹配的折射率变得错 配，因此透明度消失。
[0187] 本
【发明人】推测化細+Si化的产物是水合的化2Si〇3(折射率比Si02低，或邮<1.44)。 为了证实此假设，将更高折射率的非结晶山梨糖醇（折射率= 1.455-1.465)用于增加水溶 液(包围二氧化娃粒子）的折射率W匹配核壳二氧化娃的折射率。其变回成完全透明的胶 体。运个简单的实验证明壳是由低折射率的水合化2Si〇3组成，其连接在二氧化娃核上。本发 明者发现了同屯、刚性非多孔球状粒子光散射的物理模型W解释胶体为什么从不透明变为 透明的反应物。
[018引实施例5
[0189] 核-壳（同屯、)粒子光散射的物理模型
[0190] 此模型是基于"light Scattering by Small Particles"，H.C. van de Hulst， 2003,第67-77 页。
[0191] 散射强度与介电常数a成比例。
[0192] 对于简单的球状粒子：
[0193]
[0194] 其中；
[0195] ? m=npAim，其中np和皿是粒子和包围粒子的含水介质(水+山梨糖醇+盐)的折射 率
[0196] .a是粒子半径
[0197] 对于图1B中所示的同屯、粒子：
[0198] 对于核粒子，nl是折射率，qa是半径(q是核与壳之间的半径比）。
[0199] 对于壳，n2是折射率，a是半径
[0200] 其中折射率(n)如下所定义：
[0201] n = nl 对于 0<r<qa
[0202] n = n2 对于 qa<;r<a
[0203] n = l对于r>a(在此情况下是空气）
[0204] 运种核-壳（同屯、)粒子的介电常数是：（仅取决于4个参数:nl、n2、和q、a)
[0205]
[0206] 可见介电常数或光散射强度对于简单的球状和同屯、粒子是不同的。
[0207] 实施例6
[0208] 多个单层:经由ESCA、滴定数据、拉曼光谱学及质量的计算指示粒子的壳包含多个 娃酸钢单层。获得2、4、16、32及36个壳单层值。
[0209] 核壳二氧化娃(CSS)粉末的ESCA分析
[0210] ESCA(化学分析电子光谱法)被用于确定在含水介质中从Si〇2和NaOH制备的CSS粉 末的表面组成。ESCA仅分析样品表面的外部lOnm，因此对于检测二氧化娃粉末表面上的娃 酸盐来说运是理想的方法。分析的样品包括运样干燥的粉末W及用去离子水简单冲洗=次 W从表面除去任何可溶性残余物。CSS粉末的ESCA表面组成数据示于表6中。 表6:来自Si〇2(Zeodent 105)的核壳二氧化娃(CSS)粒子的ESCA分析。
[0212]
[0213]数据显示相对于二氧化娃，钢的显著增加在运样干燥的材料的表面上出现。另外， 还在数据中观察到特征为娃酸盐(〇Si03)的低强度氧峰。对于Si化没有观察到此峰。化和娃酸 盐氧峰的检测强烈地支持二氧化娃粉末的表面上娃酸钢的形成。用去离子水冲洗运样干燥 的CSS粉末稍微减少化和娃酸盐氧，表明表面娃酸盐具有低水溶性。因此，娃酸钢主要保持 在含水介质中的二氧化娃表面上。
[0214] 还通过ESCA研究已经历l%CaCl2溶液的CSS粉末W测定材料对Ca的摄取。运样干 燥的材料的ESCA结果清楚地显示化存在于CSS的表面上。还观察到相对于运样干燥的CSS， Na的减小，表明化代替化存在于CSS表面上。对于化C12处理过的样品还检测到低浓度的C1， 提示残留的化C12也可存在于材料上。样品的去离子水冲洗除去C1，然而大多数化被保留。 因此，数据显示CSS能够从水溶液中吸附和保留化离子。此结果支持如上所述的化离子摄取 数据，并且支持CSS充当牙垢控制剂的可能性。
[0215] 实施例7
[0216] 中红外和偏振分析
[0217] 中红外光谱学被用于证实在核二氧化娃壳层上存在娃酸盐。在所有测量中，=个 (多个)反射ATR(衰减全反射)附件被用于增强样品的吸收光谱。运些附件仅允许光穿透到 样品中1-2微米，由此增强与疏松基材相比来自表面组分的信号。为了进一步提高信噪比， 测量32个扫描并且为每次测量取平均值。
[0218] 二氧化娃与娃酸盐的中红外指纹指纹相当不同并且被很好地分辨。纯二氧化娃的 特征是具有靠近l〇74cm-l的对称的SiO振动和由于SiOH键的伸缩振动造成的约960cnfi的谱 带。另一方面，娃酸盐具有在1200cnfi与1 lOOcnfi之间的突出的不对称肩振动。另外，发现从 二氧化娃转移来的强不对称伸缩靠近lOOOcnfi。
[0219] 核壳二氧化娃糊剂的ATR光谱指纹受折射率作用的极大影响，折射率因为像在二 氧化娃和娃酸盐中的Si-0伸缩的固有的强吸收而较大。在透射中，Si-0谱带靠近llOOcnfi， 但在ATR中其通常为约lOeOcnfi。谱带也不是完全对称的。因为运些糊剂吸收是宽的并且潜 在地含有无定形/结晶材料两者。
[0220] 除规则ATR测量之外，还添加偏振附件W深化认识并证实存在表面娃酸盐物质。偏 振测量的益处在于其给出了关于样品分子结构设及结晶度或分子定向的附加信息。在此应 用中，由于平面偏振光沿着样品平面定向，所W二氧化娃与娃酸盐的比率将变化。测试的偏 振角是：0、30、60、90、120、150及180度。计算娃酸盐（1022畑1-1)与二氧化娃（1074畑1-1)的光 谱比值W证明存在壳娃酸盐。表7示出了来自Na-CSS分析的结果。
[0221] 表7 r〇222l
[0223] 该分析示出了当平面偏振光定位在0度时娃酸盐的最佳浓度，表明娃酸盐的偶极 矩变化位于ATR表面的水平方向上。
[0224] 实施例8 [02巧]动力学
[0。6]进行动力学研究W确定现场制造Na+-CSS胶体所需的时间。使用基于Na+-CSS牙膏 配方(#85CSS牙膏）的W下配方。
[0227] 表8Na+-CSS胶体配方 rn99Ri
[02巧]工序:在反应容器中添加水、化0H及甘油。缓慢添加Zeodent 105高清洁二氧化娃 到含水混合物中。使用蒸汽水浴锅加热混合物W维持反应溫度在80-90°C范围内。反应6小 时。每小时采集样品W测量当冷却至室溫时的抑和导电率。数据列出如下：
[0230]表9-动力学数据 「A0041

[0232] 从表9可见，抑和导电率在第一个小时中急剧下降，且接着在2小时之后呈平稳状 态。形成CSS的反应在大约2小时内完成。此动力学研究是重要的，因为必须使牙膏批料制造 时间减至最短。
[0233] 钟核壳二氧化娃化-CSS)胶体是基于W下配方：
[0234] 表10K+-CSS胶体配方 「〇八引
[0236] 工序:在反应容器中添加热水(75°C)、45%K0H及甘油。缓慢添加Zeodent 105高清 洁二氧化娃到含水混合物中。让反应在周围溫度下进行6小时，而没有额外加热。在反应期 间取样W测量溫度、pH及导电率。动力学数据列出如下：
[0237] 表UK+-CSS胶态样品的动力学数据
[023引
[0239] 表11显示导电率在第一个小时中急剧降低，且接着在2小时之后呈平稳状态。因 此，CSS反应在周围（室)溫度下在大约2小时之后完成。
[0240] 通过将45%KOH/Si〇2从101. lg/220g减至303.2g/1321g改变W上胶体配方来制造 K-CSS牙膏并且再次进行动力学测量：
[0241] 表12 K+-CSS胶体配方(减小KOH:Si〇2比率） 「no/iol
[0246] 从表13可见，导电率在第一个半小时中急剧地降低并且在2小时之后呈平稳状态。 因此，可在没有任何外部加热下，在周围溫度下在大约2小时内制成K-CSS牙膏的K-CSS胶体 (参见表14中的K-CSS牙膏）。此动力学研究是重要的，因为必须使牙膏批料制造时间减至最 短。
[0247] 表 14-K-CSS 牙膏
[024引 [0249]
[0巧0] K-CSS牙膏具有7.7的抑和8.06的10 %抑(10 % pH是通过将lOg牙膏添加于90g水中 的10%牙膏溶液的抑(对于牙膏，10%pH应在6与10之间）。注意，1布氏粘度单位是10,000厘 泊。
[0巧1 ] ESCA光谱法被用于量化K-CSS粒子中的K元素。
[0巧2]表 15 在K-CSS牙膏中K和Zn(2.25%KOH/2%HaP〇4)的ESCA数据
[0 巧 3]
[0254]从表15可见，K见于CSS研磨表面上。概括地说，可使用K0H作为碱W在室溫下制造 K-CSS牙膏。
[0巧5] 实施例9
[0256] 在室溫下制造 K-CSS的方法
[0257] 在室溫下制造 K-CSS的示例性方案阐述如下：
[0巧引在75°C下添加试验工场水至lee混合器中，接着添加甘油。添加Si02(Zeodent 105)。添加K0H。混合成分。每隔一定时间移除样品并且测试pH和导电率W确定何时形成K- CSS。添加曲P化-反应混合物形成凝胶。取样并在Lee混合器中添加化F、糖精和水，并且混合 10分钟。在PEG 600溶液中分散CMC/黄原胶。在Lee混合器中添加W上树胶溶液。混合。缓慢 添加Zeodent 165增稠二氧化娃。施加25英寸真空持续一段时间。移除真空，并添加调味剂、 染料和云母。打开刮料机和揽拌器，颜色显示出淡蓝色，在添加化S之前粘度相当稀薄。在真 空下混合lOmin。停止真空/混合。添加化S。施加真空，缓慢混合，形成具有厚度一致但仍较 薄的产物。最终产物的测量密度是1.279。产物具有淡蓝色。静置2小时之后，测量的初始粘 度= 156600cp。布氏粘度= 150600cp，在1加仑罐中几乎不可流动。
[0巧9] 实施例10 [0260] 透明的CSS
[0%1] Si化研磨剂在高溫(70-90°C)下与化0田容液反应W生成核-壳粒子。反应是：
[0%2]
惦63] 先前，通过过量的Si〇2与化0H(Si〇2:50%化0H = 20% : 4.5% =4.44:1重量百分数 比）反应制成不透明的牙膏。W此方式，Si〇2粒子仅一小部分(表面）与化0H反应。不知道有 多少百分比的Si化与化0H反应，因为Si化与NaOH的比率基于上述反应是n: 2 (n是未知）。 [0264]希望使用CSS材料制造透明的或半透明的漱口水产品。必须知道需要多少化0H才 能完全溶解Si02W便制造透明的CSS。通过使Si化与50%化0H的比率最小化由W下配方制 造透明的CSS胶体W便实现最大的粒子电荷密度。
[02化]表16透明的Na-CSS胶体 「OMAl
[0267]在85C下将Si化完全溶于化OH中持续4小时，形成透明液体。当计算其摩尔浓度时， Si化与化0H的摩尔比（4.662摩尔：2.925摩尔）= 1.593:1 (摩尔比）。然而，如果假设W下反 应：
[0%引
[0269] Si〇2:化0H=1:2摩尔比，仅2.925摩尔/2的51〇2溶解，或者溶解的81〇2/总51〇2 = (2.925)/2摩尔/(4.662摩尔）=0.3138。因此，大多数Si化没有溶解。运与所观察到的是矛 盾的:所有二氧化娃明显溶解，形成透明的溶液。此计算指示反应(2)是无效的而反应(1)更 适当。如果所有二氧化娃都溶解，那么n>2x 1.593 = 3.186。
[0270] 为了进一步证实此发现，可从PQ Co巧.商购获得的37.5%化2Si〇3在此研究中被用 作对照样品。对于此商购的透明化2Si03液体样品，Si〇2:化2〇重量比=3.220:1或摩尔比= 3.323:1。运等效于51〇2:胞(^=3.323:2 = 1.662:1。化25103/总51〇2=(1/2)摩尔/(1.662摩 尔）=30.08%。因此，对于商购的船251〇3溶液，11>3.323。
[0271] 通过光散射和ESCA分析样品W确定在透明的胶体中是否存在一些小纳米粒子。基 于表16中的上述配方，微调Si化与50%化0H的比率并制备W下配方：
[0272] 表17用于制造不透明的、半透明的、及透明的Na-CSS胶体的配方
[0273]
[0274] 当Si〇2与50 %NaOH重量比=2.028:1或摩尔比=2.700:1时，发现半透明的化-CSS 胶体。因此，当n《2.700X2 = 5.400时，所有二氧化娃将完全溶解。使用0.20mm厚的石英UV光 学池测量W上5个样品的UV-可见光谱(参见图3)。从来自PQ Co巧.的37.5%化2Si〇3商业产 品制备的14.6 %Na2Si03溶液被用作对照样品。
[0275] 可见半透明的（#152)和透明的（#148和#149)胶体具有与对照样品类似的浊度谱： 在300与8(K)nm之间的可见光谱区中不存在散射，运可能是因为不存在Si化粒子或者如果二 氧化娃粒子存在的话，它们是极少的，并且在200与300nm之间的UV区中有一些散射或吸收。 由于更多的二氧化娃用于所述配方中，所W半透明的(#151)和不透明的(#150)样品显示在 可见光和UV区中来自Si化粒子的高得多的散射背景。
[0276] ESCA 分析：
[0277] 表 18-Na-CSS#152 的 ESCA 分析
[027引
[0279] 基于上述ESCA数据，半透明的样品（#152)含有(基于化数据)化2Si〇3% =37.5%X 2.53/13.20 = 7.19%。从#152配方可见，如果所有化OH与二氧化娃反应，那么得到6.84% Na2Si〇3，运非常接近于由W上ESCA数据计算的值(7.19 % )。
[0280] 下表19显示如通过光散射测定的二氧化娃和CSS粒子的粒度分布。表19示出了 W 下各物的粒度分布:热解法二氧化娃、化-CSS胶体、Zeodent愈105沉淀二氧化娃、不透明的 Na-CSS(#150)、半透明的Na-CSS(#151) W及半透明的Na-CSS(#152)。
[0281] 表19
[0282]
[0283] 由于高表面面积(能量），所W小粒子可形成更大的簇。运可从商购的热解法二氧 化娃样品(平均粒径据报告为12nm)中看出，通过光散射法，其平均粒度为51.90WIUSEM图片 也显示热解法二氧化娃粒子形成更大的簇。从粒度分布可见：（1)在与NaOH反应之后的粒度 分布比商购的Zeodent 105高清洁粉末(对照)要窄；（2)较小粒子在较大尺寸的部分之前溶 解。
[0284] 将蚀刻的CSS粒子与完全形成的金属娃酸盐(例如化2Si〇3)区分的一个其他手段是 比较粘度。37.5 %化2Si〇3在pH 11.3时固化。当几乎lOx稀释至3.32%化2Si〇3时，溶液仍在 约9的抑下固化。相比之下，本发明的CSS粒子在运些浓度和pH下保持在溶液中。因而，本发 明的另一实施方案是形成CSS粒子，其在抑6-10的整个10%抑(通过将lOg牙膏添加于90g 水中的10%牙膏溶液的pH)范围上保持可流动的胶态形式（即非固化），运可与其他完全形 成的金属娃酸盐区分开，其他金属娃酸盐将在约大于或等于抑9的抑下固化。
[0285] 实施例11
[02化]通过NaOH进行的二氧化娃蚀刻
[0287] CSS可由任何种类的二氧化娃材料制成，例如刚性二氧化娃粒子、或多孔二氧化娃 粒子如无定形牙齿二氧化娃研磨剂：高清洁二氧化娃Zeodent 105;规则二氧化娃如 Zeodent 114、增稠二氧化娃如Zeodent 165。
[0288] 蚀刻掉的二氧化娃的量取决于二氧化娃粒子的肥T比表面积-具有更大表面面积 的粒子将被蚀刻较浅深度。蚀刻的量还取决于二氧化娃与碱的比率。发现当Zeodent 105二 氧化娃对50%化0田容液的重量比=2.02(终点）时，所有二氧化娃溶解。当制造化-CSS牙膏 时，使用20%高清洁二氧化娃(Zeodent 105)和4.5%的50%化0H。因此，Si〇2:50%化0H的 比率=4.44:1。因为溶解的Si化：50%化0H=2.02:1，所W在反应之后剩余的Si02与化0H (50% ) = (4.44-2.02) :1 = 2.42:1。因此，剩余Si02对初始Si02 = 2.42/4.44 = 54.55%，或 体积变化（A V/V) = 54.55 % -100 % = -45.45 %。注意用于溶解所有二氧化娃材料的终点可 能在Si化与Si化之间是不同的（不同二氧化娃可具有不同终点，因此例如对于热解法二氧化 娃的终点可能不是2.02:1)。
[0289] 由邸化k表面积的计算
[0290]对于所有Si化(包括刚性和多孔粒子两者)都使用肥T比表面积(S/W)来计算。对于 高清洁二氧化娃(例如Zeodent 105，S/W=35mVg且密度d = 2.2g/cm3)，在粒径（AX)上的变 化是由下式给出： 陶]AX=[(AV/V)/(S/W)]x 1/d
[0巧2] AX= (-0.4545/35X l〇W/g)x( 1/2.2g/cm^)
[0 巧 3] AX = -5.90x 1〇-7畑1
[0 巧 4] AX = -590nm(-0.590皿）
[02M]由粒径的计算
[0296] 对于单分散、刚性、球状粒子可利用替代的计算。因为粒子外表面面积极小（与微 孔粒子相比），所W刚性粒子将具有更高程度的蚀刻。
[0297] 求导数：
[0298；
[0299；
[0300；
[0301] 对于12nm热解法二氧化娃(例如Aeorsil 200)，如果通过假定与高清洁二氧化娃 (例如Zeodent 105)相同的相对体积变化，dV/V = -0.4545，那么粒径的变化AD = -0.1515X 12皿=-1.8皿。此直径的变化（12皿二氧化娃是-1.8皿)成比例地大于高清洁二氧化娃（1化 m二氧化娃的-0.590皿=5.9 % )。
[0302] 实施例12
[0303] 使用ESCA数据的二氧化娃表面上的Na2Si〇3层数的模型
[0304] ESCA(化学分析电子光谱法-又名或X射线光电子光谱学)可从表面向下穿透到 10皿深。1层二氧化娃或化2Si03是大约1 A(〇.l皿）。对于化2Si化分子:化/Si = 2:l。因此对 于 100 单层，化= 0.02:1。但来自 ESCA 数据:Na/Si = 0.084:1。因此，存在0.084/0.02 = 4.2>4 层的 Na2Si03。
[0305] 实施例13
[0306] 使用拉曼光谱学的二氧化娃表面上的Na2Si〇3层数的模型
[0307]
[030引
[0309]
[0310]
[0311]
[0312]
[0313]
[0314]
[0315]
[0316] 实施例14
[0317] CSS粒子的喷雾干燥合成 [031引合成工序；
[0319] 在反应容器中添加水和50%化0H。用机械揽拌器(约200RPM)保持揽拌。使用100°C 蒸汽水浴加热水溶液W控制溫度在80-90°C。缓慢添加Zeodent 105(高清洁二氧化娃粉末） 到溶液中。保持揽拌。在约85°C下反应4小时W制造化+-CSS胶体。停止加热并冷却至室溫。 保持揽拌过夜。使用滤纸W在真空下过滤W上胶体。收集过滤的液体。使用水洗涂化+-CSS 湿固体W除去可溶性金属离子。通过喷雾干燥干燥化+-CSS胶体W获得干燥的化-CSS研磨 剂。计算产率(接近100%)，其产率稍微超过100%，因为在固体中存在一些水分而在干燥期 间没有完全蒸发。
[0320] 实施例15
[0321] 冷冻干燥工序
[0322] 或者，将实施例14的过滤液体接着与DI水混合，水与化-CSS的质量比为约1:1。冷 冻混合物直到其变成固体。打开冷冻干燥器W冷却室。当室溫下降到-47°C时，将冷冻样品 加载到室中并打开真空持续足W形成干燥的CSS粉末的一段时间。
[0323] 实施例16
[0324] 使用刃天青抗细菌测试测定就抗细菌活性对本发明的核壳二氧化娃(CSS)粒子进 行测试，其中刃天青的减少是细菌生长减少的量度。
[0325] 使用具有用于口腔护理产品评价中的恒化器接种物（与粘性放线菌 (A.viscosus)、口腔链球菌（S . oral is)、小韦荣氏球菌（V . parvula)、干酪乳酸杆菌 (L. case i)及核粒梭杆菌(F. nucleatum)的细菌混合物）的刃天青微测定就细菌活力测量所 有溶液。刃天青(7-径基-3H-吩嗦-3-酬10-氧化物)是用作氧化还原反应的蓝色染料，其由 色彩感知与呼吸反应作用量化细菌活力。
[0326] 分别使用TSB肉汤（膜酶解酪蛋白大豆肉汤）和乙醇，用与粘性放线菌、口腔链球 菌、小韦荣氏球菌、干酪乳酸杆菌及核粒梭杆菌的活的和死的细菌混合物进行每个实验并 且将其W适当的比率添加W生成在总共12个点收集的从100%活细菌混合物至100%死细 菌混合物的标准曲线。
[0327] 使用来自1ml恒化器接种物的细菌沉淀进行测定并且在化pendorf管中暴露于1:1 比率的1/4浓度的膜酶解酪蛋白大豆肉汤：测试溶液。在1小时培养之后，通过在适当的混合 下添加1ml D/E肉汤去活化进一步的细菌生长并且用1ml TSB肉汤冲洗收集的沉淀W完全 除去D/E肉汤(D/E = Dey-Engley)。将最后的沉淀再悬浮于1.5ml TSB肉汤中并且将100化的 量转移到具有于96孔板中的1(K)化刃天青染料溶液的96孔板中。在37°C下培养3-5min之后 用刃天青测定方案完成OD测量W实现理想的染料反应。
[0328] 从生物学方面考虑到每天细菌中的差异，每天一次进行微测定持续4-5天。最终的 细菌活力％代表平均值。本发明的成分浓度被设定为牙膏配方中的实际浓度。
[0329] 表20:刃天青抗细菌测试(活力水平） 「03301
'[0331]如从表20中的数据可见，核壳二氧化娃粒子提供比氯化锋(ZnCb，一种已知的抗 细菌剂)更高的抗细菌活性。
[0332]如本领域技术人员应理解，可在不背离本发明的精神下对本文所述的实施方案做 出许多改变和修改。意图是所有此类修改均属于所附权利要求书的范围之内。
【主权项】
1. 核壳二氧化硅粒子，其中每个核壳二氧化硅粒子包含二氧化硅核，并且所述二氧化 硅核的表面用I族金属硅酸盐蚀刻。2. 根据权利要求1所述的核壳二氧化娃粒子，其中所述金属娃酸盐包含式M2Si〇3 .xH2〇， 其中Μ是I族金属，且x为0至10。3. 根据权利要求2所述的核壳二氧化硅粒子，其中Μ是Na或Κ。4. 根据任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述二氧化硅核的表面是 所述二氧化硅核的外表面。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述二氧化硅核的表面 是所述二氧化硅核的内表面。6. 根据任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子，其中每个粒子的外部10nm深处 包含 0.1 至 10 重量 ％M2Si03.xH20。7. 根据任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子，其中每个粒子的外部10nm深处 具有通式： (Si〇2)P[0〇*M+Jl+hOH-j] .qH20 其中0*是硅酸盐形式的氧;Μ是I族金属离子;？、〇、111、11、」及卩是每个组分的原子百分比； 并且每个核壳二氧化硅粒子的总电荷是零。8. 根据权利要求7所述的核壳二氧化硅粒子，其中每个粒子的外部10nm深处具有以下 组成中的一个： (Si〇2)3〇.3〇Nao.4i · 8 · 70H2〇 (Si〇2)30.67Na〇.36 · 7 · 63H2〇 (Si〇2)23.25[O*11.73Hl0.26Nai3.20] · 5 · 33H2O9. 根据任一项权利要求所述的核壳二氧化娃粒子，其中所述粒子的d(0.5)值是5nm至 50μπι〇10. 根据权利要求9所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述粒子的d(0.5)值是26μπι至40μ m〇11. 根据权利要求9所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述粒子的d(0.5)值是18μπι至25μ m〇12. 根据权利要求9所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述粒子的d(0.5)值是ΙΟμπ?至15μ m〇13. 根据权利要求9所述的核壳二氧化娃粒子，其中所述粒子的d (0.5)值是5nm至12nm。14. 如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化娃粒子，其中d (0.5)值小于人釉质小管 的平均直径。15. 如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子，其中所述M2Si03. χΗ20包含多个 单层 M2Si〇3.xH2〇。16. 如权利要求15所述的核壳二氧化硅粒子，其中单层的数量为2至100、2至40、2至12 或12至40层。17. 如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化娃粒子，其中所述二氧化娃选自由以下 组成的组:沉淀的二氧化硅、热解法二氧化硅及熔融的二氧化硅。18. 如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化娃粒子，其具有0.5至5. Omeq/g的总阳离 子交换容量。19. 如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子，使用0.20mm石英UV光学池在300 至800nm的波长下其具有0 · 0至0 · 2的浊度。20. 如权利要求1至18中任一项所述的核壳二氧化硅粒子，使用0.20mm石英UV光学池在 300至800nm的波长下其具有0 · 8至1 · 6的浊度。21. 如权利要求1至18中任一项所述的核壳二氧化硅粒子，使用0.20mm石英UV光学池在 300至800nm的波长下其具有1.8至2.4的浊度。22. -种组合物，其包含任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子。23. 根据权利要求22所述的组合物，其是粉末研磨剂。24. -种组合物，其包含如权利要求1-21中任一项所述的核壳二氧化硅粒子和载体。25. 如权利要求24所述的组合物，其中所述组合物是口腔护理组合物且进一步包含口 腔可接受的载体。26. 如权利要求25所述的口腔护理组合物，其中所述口腔护理组合物呈固体、糊剂、凝 胶组合物或液体组合物形式。27. 如权利要求25-26中任一项所述的口腔护理组合物，其中所述口腔可接受的载体是 水。28. 如权利要求25-27中任一项所述的口腔护理组合物，其中所述口腔可接受的载体进 一步包含湿润剂。29. 如权利要求25-28中任一项所述的口腔护理组合物，其进一步包含抗细菌剂。30. 如权利要求25-29中任一项所述的口腔护理组合物，其中除本发明的核壳二氧化硅 粒子之外不存在另外的抗细菌剂。31. 如权利要求25-30中任一项所述的口腔护理组合物，其中所述组合物进一步包含抗 龋齿剂、脱敏剂、粘度调节剂、稀释剂、表面活性剂、乳化剂、泡沫调节剂、pH调节剂、研磨剂、 口感剂、甜味剂、调味剂、着色剂、防腐剂、氨基酸、抗氧化剂、抗牙结石剂、氟离子源、增稠 剂、用于预防或治疗口腔的硬或软组织的病状或病症的活性剂、粘合剂、增白剂及其组合。32. -种用于制造如任一项前述权利要求所述的核壳二氧化硅粒子的方法，其包括将 一定量在水中的二氧化硅粒子与一定量的碱混合以产生所述核壳二氧化硅粒子，其中所述 碱包括I族金属离子。33. 根据权利要求32所述的方法，其中所述碱呈固体或水溶液形式。34. 根据权利要求32或33所述的方法，其中所述碱选自由以下组成的组:氢氧化钠、氢 氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、焦磷酸四钠及焦磷酸 四钾。35. 如权利要求32至34中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅选自由以下组成的组： 沉淀的二氧化硅、热解法二氧化硅及熔融的二氧化硅。36. 根据权利要求34或35所述的方法，其中所述碱是氢氧化钠且所述方法在70至90°C 的温度下进行。37. 根据权利要求34或35所述的方法，其中所述碱是氢氧化钾且所述方法在室温下进 行。38. 根据权利要求32至37中任一项所述的方法，其中所述核壳二氧化硅粒子的形成在2 小时之后完成。39. 根据权利要求32至38中任一项所述的方法，其中碱的量与二氧化硅粒子的量的重 量比为1:1至1:20。40. 根据权利要求39所述的方法，其中所述碱的量与所述二氧化硅粒子的量的所述重 量比为1:1至1:6。41. 根据权利要求39或40所述的方法，其中所述核壳二氧化硅粒子的浊度通过提高所 述碱的量与所述二氧化硅粒子的量的所述重量比来减小。42. 根据权利要求32至41中任一项所述的方法，其中所述碱是50 %氢氧化钠水溶液。43. 根据权利要求32至42中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅粒子与碱的反应造 成二氧化娃粒子的d(0.5)值减少1至15nm以形成二氧化娃核，并且M2Si〇3.xH2〇在所述二氧 化硅核的顶部上形成。44. 根据权利要求43所述的方法，其中随着所述碱的量与所述二氧化硅粒子量的所述 重量比的增加，二氧化硅粒子的d (0.5)值有更大的减小。45. 根据权利要求32至44中任一项所述的方法，其是在湿润剂存在下发生。46. 如权利要求45所述的方法，其中湿润剂的量与水的重量比选自由以下比率组成的 组:4:1至1:4;3:1至1:3 ;2:1至1:2;以及5:3至3:5。47. 如权利要求32至46中任一项所述的方法，其中通过所述方法形成的核壳二氧化硅 粒子的d (0.5)值超过二氧化娃起始材料的d (0.5)值的至少5 %。48. 如权利要求32至47中任一项所述的方法，其中当反应混合物的pH与反应物的初始 混合物的pH相比减小了至少0.5个pH单位时形成所述核壳二氧化娃粒子。49. 如权利要求48所述的方法，其中当反应混合物的pH与反应物的初始混合物的pH相 比减小了至少0.8个pH单位时形成所述核壳二氧化娃粒子。50. 如权利要求48或49所述的方法，其中当pH为约11时完成所述核壳粒子的形成。51. 如权利要求32至50中任一项所述的方法，其中当反应混合物的导电率减小了至少 2mS/cm时形成所述核壳二氧化娃粒子。52. 根据权利要求51所述的方法，其中当反应混合物的导电率减小了至少5mS/cm时形 成所述核壳二氧化娃粒子。53. -种核壳二氧化硅粒子，其可通过权利要求32至52中任一项所述的方法获得。54. -种减少或抑制有此需要的患者口腔中的细菌的方法，所述方法包括向所述患者 的口腔表面施用如权利要求25至31中任一项所述的口腔护理组合物。55. -种在患者可拆卸的口腔装置中减少或抑制细菌的离体方法，其包括向所述可拆 卸的口腔装置的表面施用如权利要求25至31中任一项所述的口腔护理组合物。56. 如权利要求55所述的离体方法，其中所述可拆卸的口腔装置是牙托、托盘、咬口器、 正牙牙套及保持器。
【文档编号】A61Q11/00GK106062248SQ201480073669
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年12月18日
【发明人】潘桂生, 苏曼·乔普拉
【申请人】高露洁-棕榄公司