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中国口腔清洁护理用品工业协会

China Oral Care Industry Association

WhiteGel CP――过碳酰胺牙齿美白凝胶

  • 2010-11-07

1 关于牙齿美白剂

牙齿表面的色素主要来源于以下几个方面:1)日常生活中食用的带色物质如烟、茶等渗入牙釉质中遮盖了釉质,降低了釉质的透明度;2)日常牙齿的清洁不完全,污垢日积月累沉积在牙釉质表面使牙齿着色;3)由药物导致的有色牙:四环素牙;4)先天性黄牙等。

    牙齿的美白通常可以采用物理和化学等两种方式,物理美白方式主要是通过摩擦剂的摩擦作用来达到的;化学美白方式主要是通过美白剂分解反应释放出的活性氧穿透牙釉质,与牙本质上的色素分子相结合,发生氧化还原反应或者络合反应,将其分解为小分子,小分子逐步外移,扩散到牙体表面,随唾液,或在漱口和刷牙的过程中小分子脱离牙齿,从而完成消除牙齿表面色素来达到的。起到美白作用的化学美白剂主要有:过氧化氢、过碳酰胺(过氧化脲)、过碳酸盐、碱性过硼酸盐等,其中以过氧化氢和过碳酰胺比较常用。

早在一百年前,就有人用过氧化氢进行牙齿美白,但是随着科技的进步,大量的研究表明浓度为30%的过氧化氢对口腔黏膜刺激性大,易造成DNA修复损伤,进而导致牙髓及牙周组织发生变异,存在着使用安全性隐患。

20世纪60年代,过氧化脲通过了美国的FDA认证,可以作为口腔杀菌剂使用。1989年美国牙医haywood首次报道使用10%的过氧化脲作为“夜间漂白”技术,从此,过氧化脲作为牙齿美白剂的应用得到迅速发展。

    化学美白剂用于家庭,其产品类型主要有:牙套、牙贴、美白液、美白牙膏等。

 

2 关于过碳酰胺

2.1过碳酰胺的合成


2.2过碳酰胺的分解


 

过碳酰胺是过氧化氢与尿素的加合物,二者通过氢键相结合,理论活性氧的含量是17%(质量分数),易溶于水,在水中分解为尿素,双氧水和原子氧。

2.3过碳酰胺的优点

1)过碳酰胺活性氧含量高于过碳酸钠,具有较好的耐酸性。易溶于水,在水中分解为尿素、过氧化氢和活性氧,释放出的活性氧使其具有良好的漂白、杀菌和消毒作用;

2)过碳酰胺中的活性氧是在过碳酰胺分解过程中缓慢释放的,10%的过碳酰胺在每次使用时产生3.5mg的过氧化氢,而人的口腔粘膜包括小孩、青少年对过氧化氢的损伤修复作用是30mg/min,故对口腔的刺激性要比直接使用过氧化氢小得多,且作用效果持久,氧化性温和;

3)过碳酰胺在分解过程中产生的尿素有提高口腔内的pH值、抗龋及消炎作用。

2.4过碳酰胺的漂白效果

1)国外牙科以及国内第四军医大口腔科等单位对使用牙齿漂白剂是否对产生牙釉质的脱矿现象进行了研究,通过透射电镜(SEM)拍摄的照片说明:低浓度的过碳酰胺不会使牙齿产生明显的脱矿现象,不会使牙齿表面产生空洞;

2)通过过碳酰胺漂白对牙釉质光学性质影响实验分析发现漂白两周后与漂白前相比较,牙釉质的透光度明显增加。表明该脱色作用可以使牙釉质透光性明显增强,并且不会导致牙齿脱矿;

3)在使用10%过碳酰胺漂白牙齿后,患者再使用矿化液进行漱口,能够提高和稳定漂白效果;

目前,国内对10%的过碳酰胺用于中、轻度的四环素牙齿美白进行了大量的研究:表明10%的过碳酰胺是治疗中、轻度四环素牙的首选药物。但如果患者的牙是重度的四环素牙或者氟斑牙,这两种手段就都不管用,只能做烤瓷牙。

2.5过碳酰胺的安全性

2.5.1过碳酰胺对安全性的影响

1)短期影响:家庭漂白后可持续1-2d后牙齿敏感,可引起牙髓形态的轻微改变,但未报告永久性改变。另外,漂白托盘与软组织接触,有可能刺激软组织;

2)长期影响:人活体的研究表明,虽然吸收大量的过碳酰胺是有毒的,但临床使用剂量并未显示毒性。

3)临床用法:牙科医监督家庭漂白及采用获准的漂白剂是重要的。浓度高于10%的过碳酰胺漂白毒性已经有少量证据,医生应避免采用高浓度的漂白剂。孕妇、哺乳期妇女、儿童和口腔疾病患者不适宜做家庭漂白。

2.5.2对口腔的影响

1)漂白剂可使牙菌斑指数降低,消炎,对牙周组织有益;

2)漂白剂可降低复合树脂与釉质的粘接强度,故必须在漂白2周后才能进行树脂与釉质的粘接,对玻璃离子和磷酸锌粘固粉有腐蚀作用,而对复合树脂表面无明显改变。

有些人在使用10%以下过碳酰胺后会产生牙疼、牙酸的现象。这都是正常现象。因为此类产品在和牙齿的有色物质进行氧化还原反应时,产生的一些物质会刺激牙神经,一旦停用,痛感、酸感都会马上消失。10%以下过碳酰胺对牙龈和牙髓是没有损伤的,家庭漂白是安全的,可能会发生轻微的副作用,但通常是短暂的,在牙医指导下,正确漂白是安全的。

2.6过碳酰胺的缺点

过碳酰胺外观为白色结晶粉末,易溶于水,其性质相对不稳定,在相对湿度≥40%,温度≥30%的条件下,即可分解。容易导致活性氧含量降低过快,不利于储存和使用。

实际应用时解决过碳酰胺稳定性的办法主要有两种:一种是制成无水配方,另一种是将过碳酰胺做成包裹物包裹起来。

3  WhiteGelTMCP过碳酰胺牙齿美白凝胶

3.1 WhiteGelTMCP技术指标

WhiteGelTMCP是中狮化学采用特殊包裹技术包裹过碳酰胺得到的牙齿美白凝胶,其技术指标见表1。

表1  WhiteGelTMCP技术指标

化学成分
 过碳酰胺(过氧化脲)
 
外    观
 白色凝胶
 
气    味
 无特殊刺激性气味
 
活性物含量
 30%(过碳酰胺添加量)
 
产品功效
 美白、杀菌、消炎
 
产品pH值
 4.0-5.0
 
溶解性
 可在水中均匀地溶胀
 
推荐用量
 2% ~20%(随时间和实际需要可调整用量)
 
储    藏
 阴凉密封避光干燥储放,最好冷藏,以延长储存时间
 
使用禁忌
 避免长时间高温
 

3.2 WhiteGelTMCP稳定机理

采用高分子物包裹过碳酰胺,利用高分子物的锁水功能,使过碳酰胺在使用前不能直接与水接触来减缓过碳酰胺在配方体系中的分解,同时对活性氧起到缓释的作用;

利用高分子物本身提供的酸性环境,来保证过碳酰胺稳定需要的pH值(过碳酰胺pH=4-5时比较稳定)。

3.3 WhiteGelTMCP的优点

1)对口腔组织的刺激性很小,氧化性温和,安全性好;

2)耐酸碱性强,有较宽的pH适用范围;

3)凝胶中含有的焦磷酸盐等成分对牙石的形成有抑制作用;

4)可在水中均匀溶胀,配方中添加方便,与其他成分配伍性好,特别适合于牙套、牙托和美白液配方。

3.4 WhiteGelTMCP的稳定性

    分别考察了WhiteGelTMCP(30%过碳酰胺)在室温、45℃、冷藏条件下放置时其过碳酰胺含量的变化情况以及将WhiteGelTMCP配成水溶液(含10%过碳酰胺)冷藏时其过碳酰胺含量的变化情况。结果见表2、图1、图2。

表2 室温和冷藏条件下WhiteGelTMCP(30%过碳酰胺)含量随时间变化情况

时间(周)
 第一周
 第三周
 第五周
 第七周
 第十二周
 半年
 
室温含量变化(%)
 28.17
 26.34
 25.95
 25.80
 24.92
 23.19
 
冷藏含量变化(%)
 28.17
 27.40
 27.38
 27.34
 27.13
 27.05
 

 

图1  45℃烘箱中WhiteGelTMCP(30%过碳酰胺)含量随时间变化情况

 
 
图2  WhiteGelTMCP(10%过碳酰胺)有效含量随时间变化情况

 

从以上的图表数据可以充分说明:1)在冷藏条件下,过碳酰胺凝胶的稳定性很好;2)随着温度的升高,稳定性减弱,凝胶的稳定性好于水溶液。

    可见,将过碳酰胺包裹制备成高粘度凝胶,一是可以提高体系的稳定性,更好地起到活性氧的缓释效果;二是可以很好地将过碳酰胺涂抹在需要漂白处,使药物靶向释放,提高药物的作用效果。

4  过碳酰胺在牙膏中使用注意事项

过碳酰胺易溶于水并放出活性氧,故体系中水含量越高,活性氧衰减得越快。另外活性氧在碱性体系中很不稳定,使活性氧衰减得快,也易失去美白效果。故,对于含过碳酰胺的牙膏体系,影响其稳定性的主要因素,一是体系的pH值,二是水含量。

因此配制含过碳酰胺的牙膏配方,应注意以下几点:1)增稠剂的选择:当配方的pH=4-5时稳定性最好,故尽量选择偏酸性的增稠剂,如丙烯酸系列,以保证体系的pH值要求;2)润湿剂的选择:尽量选择无水的润湿剂,如甘油,聚乙二醇等,以减少配方中水的含量;3)配方中水含量的控制:尽量减少配方中水的用量。