美白牙膏功效成分综述.docx

综述美白牙膏功效成分综述董海德( 重庆登康口腔护理用品股份有限公司 400025)摘 要:随着人们对牙齿美白需求的不断增加，国内外牙膏生产企业已经生产了很多具有美白功效的产品。将近期国内外关于美白牙膏功效成分的文献，划分为磨擦剂、化学制剂、光路径改良剂三大版块，分别做综述。关键词:牙齿美白 磨擦剂 化学制剂外源性着色牙齿变色即牙齿的表面或获得性膜上发生的颜色色泽的改变，分为内源性着色和外源性着色。牙 齿内源性着色的成因较复杂，分为牙萌出前和萌出 后。包括氟牙症，四环素牙，遗传性因素( 如遗传性 牙本质发育不全) 和系统性疾病( 如血液系统疾病) 等。牙齿的外源性着色是由于当人们吸烟、饮茶、 喝咖啡及食用有色的食物时，有色物质被吸引到牙 齿表面引起的牙齿着色。这种吸引力包括长期作用 的静电力和范德华力; 短期作用的水合作用力，偶极 偶极力及氢键等，上述力的相互作用使得色原和 前色原得以通过牙齿表面并最终决定了黏附的发 生1。随着时代的进步与生活水平的提高，消费者对 于牙齿亮白的要求日渐强烈，国外曾有过一份调查， 对自己牙齿颜色不满的比例竟高达 52 6%2。在 国内，牙齿美白产品占有率也一直处于增长之中，这 与广大消费者对牙齿美白的强烈需求是分不开的。 因此，目前市场上有很多美白牙齿的产品和技术，它 们主要是通过牙齿漂白或者消除和控制外源性着色 来实现的。牙齿漂白治疗通常是利用在牙齿表面发 生氧化还原反应或者络合反应来达到消除牙齿表面 色素达到牙齿美白的效果，这种方法价格昂贵，由于 是在短时间内迅速去除，容易导致牙本质暴露，出现 牙齿敏感等一系列问题。牙膏无疑是消除和控制外源性着色较温和的产品，现在，可以通过加入一些口腔护理用品生产企业也意识到了消费者对美白牙齿的强烈需求，开发了很多作用点不同的美白 功效牙膏。这些产品基本都含有以下成分: 起到物 理擦除作用的磨擦剂、防止牙膏在管中固化变硬并 使膏体具有光泽的保湿剂、发泡去污和使用过程中 满足主要感官特性的表面活性剂、使成分在膏体中 分散均匀的粘合剂、赋香剂、甜味剂、缓冲剂及其他 起到稳定作用的添加物，为了增加美白效果，有的还 加入某种特定的化学制剂、酶制剂、光路径改良剂等。磨擦剂1在牙膏的组成中，磨擦剂占很大的比例，有的占到了牙膏重量的 50% 以上，磨擦剂有清洗、去斑和 洁齿的作用。Lobene3认为牙膏中有足够的磨擦剂 才是保证快速去除牙菌斑并防止牙渍产生的主要因 素。目前市售牙膏中所用到的磨擦剂主要有水合硅 石、碳酸钙、二水合磷酸氢钙、氢氧化铝、4 焦磷酸 钙、5珍珠粉6和小苏打7 等。在刷牙过程中，磨 擦剂清除外源性附着物的过程主要为: 磨擦剂颗粒 的硬度比外源性附着物高，在牙刷的压力下剪切破 碎和磨除外源性附着物; 破碎的外源性附着物被磨 擦剂所分散，并与磨擦剂、表面活性剂乳化成悬浮 物，降低黏性，离开牙齿表面; 悬浮物易被水冲洗，完 成清洁口腔与牙齿的目的8。现在已经证明很多参数影响磨擦剂的磨擦清洁特定的磨料和化学组分来优化这种美白的效果。董海德: 美白牙膏功效成分综述2012 年第 5 期42性能，包括硬度、粒径、形状、尺寸、尺寸分布、浓度和施加的力等9。例如，随着磨擦颗粒尺寸的增加磨 擦系数增加，但当磨擦颗粒尺寸增大到一定程度后， 便不再会影响磨擦系数的大小10。对于磨擦剂来 讲，如果磨擦颗粒粒径太大，那么磨擦剂也不会起到 磨擦的作用，因为磨擦颗粒不能被牙刷有效地捕捉， 而是被推挤到了牙齿周围。同样，当磨擦颗粒浓度 增加，磨擦力也相应的增加，直到磨擦颗粒将牙刷捕 捉能力饱和，接下来再增加磨擦颗粒的浓度将对磨 擦力的 提 高 无 效，并且附着物清除率也不再变 化11。在设计美白功效牙膏时，权衡清洁效力和对牙 齿硬组织的磨损度是非常重要的。很多方法可以测 量牙膏对牙釉质和牙本质的磨损，磨擦剂的相对安 全性由基于对牙本质和牙釉质磨损度的国际标准方 法界定，分别是牙本质磨损值法( RDA) 和牙釉质磨 损值法( REA) 。它也给出了一个当消费者在终生 正常刷牙条件下“安全牙膏”的最大磨擦值12。口 腔护理用品生产企业掌握了磨擦剂的参数和去除牙 齿附着物的能力后，可以针对不同需求的消费者开 发不同增白牙齿速度的产品。美白牙膏最好的方案 便是具有较大清洁能力的同时，对牙齿硬组织的磨 损度较小。例如，一种改良型的“软性硅”磨料13， 与传统硅磨料相比，具有较低硬度( 传统硅磨料 =5 9; “软性硅”磨料 = 4 2) 的同时，对牙齿的磨损度 也相对较小( 传统硅磨料 RDA = 110; “软性硅”磨料 RDA = 87 ) 。 将这种硅磨料加 入 牙 膏 中 时，体 外 PCR 实验表明，与传统硅磨料的牙膏相比，能明显 改善洁齿能力14。还有一种高洁齿能力的硅磨料， 能最大限度地清除牙齿表面附着物，而不会过度损 伤牙齿15。将其加入牙膏中，与应用传统硅磨料的 牙膏相比，清除牙齿表明自然沉积附着物的时间缩 短了 6 周16。珍珠粉是一种无定形玻璃质硅酸盐，通常被用 作预防性产品的剖光剂，将其加入二氧化硅基质的 牙膏中后，能大大提高牙膏的洁齿能力17。用原位实验方案评估对牙釉质表层的磨损度发现，与传统力明显提高，但对牙釉质表层的磨损度没有显著提高17。也有人将珍珠粉引入碳酸钙基质的美白功 效牙膏中，临床实验表明，在 218 到 4 周17 就能有 效清除自然沉积的外源性附着物。这种产品与市售 的非美白类牙膏相比，对牙釉质和牙本质的磨损度也没有显著提高19。2化学制剂美白牙膏可以加入一种或几种化学制剂来增强磨擦剂预防或去除外源性附着物的能力。目前主要 应用的制剂主要有表面活性剂、过氧化物、酶制剂、 柠檬酸盐、焦磷酸盐和六偏磷酸盐等。以过氧化物强氧化剂如 H2 O2 漂白牙齿已有几 十年的历史 ，并在医学上得到肯定 ，但主要应用在 牙贴和糊剂中20。通常，过氧化物等产品主要是通a* ( L*光亮度，a* 代表红过改变色空间坐标 L*绿轴上颜色的饱和度，b* 代表蓝黄轴上颜色的饱和度) 中的 b* 值，即改变黄蓝颜色饱和度来提高主观 的牙的美白感觉和满意度21。由于其化学性质的 不稳定性 ，尽管效果突出却难以在牙膏中得到推 广。因为通常牙膏配方中一些常用原料与过氧化物 不能很好地配伍 ，会加速过氧化物本身的氧化 ，尤 其牙膏中的水份更容易促使氧化反应加速放出活性 氧 ，从而失去了对牙齿的增白效果，导致牙膏的气 胀22。尽管存在以上问题，可以通过一定的方法来 将过氧化物加入牙膏中，很多产品也相继面世。例 如，含有 1% 过氧化氢 / 碳酸氢钠的牙膏，通过离体 实验，与含二氧化硅和碳酸氢钠牙膏空白对照发现， 这种牙膏能有效减小牙齿黄度值( b* ) 和增加牙齿 的光亮度值( L * ) 23。此外，还有一种加入 0 5% 过氧化钙的牙膏，与加入安慰剂的牙膏同时使用 6 周后发现，加入 0 5% 过氧化钙的牙膏能大大减少 自然沉积的外源性附着物24。过氧化物的加入还 可以通过双管牙膏的方式实现，将一支牙膏管分割 为两个相邻但完全不通的空室，一个空室加入含1% 过氧化氢，而易跟过氧化氢反应的物质和高磨擦 值硅磨料被加入另一空室，这样既能保证牙膏的稳定，又能加强膏体的清洁美白效果25。只加入二氧化硅基质磨料的牙膏相比，虽然洁齿能2012 年第 5 期董海德: 美白牙膏功效成分综述43外源性附着物开始阶段在牙齿表面的沉积往往仅是一层极薄的薄膜，唾液蛋白薄膜与之交错在一 起，此时，唾液蛋白酶能帮助降解并去除这层外源性 附着物薄膜。20 世纪 60 年代一项临床研究表明， 与普通阴性对照的牙膏相比，加入真菌分泌的混合 蛋白酶系的牙膏能有效减少外源性附着物的沉积数 量26。最近，文献中曾报道过一种加入木瓜蛋白 酶、矾土和柠檬酸钠混合物的牙膏，早期临床研究表 明，同加入安慰剂的牙膏相比，尽管没有明显去除外 源性附着物的作用，但进一步的临床研究表明，此种 牙膏能有效去除处于形成早期阶段的外源性附着 物27。磷酸盐材料同牙釉质、牙本质和牙结石具有很 强的键合力，例如焦磷酸盐、三聚磷酸盐、偏磷酸盐， 它们在吸附的过程中，能有效解除牙渍的吸附28。 胡德渝等29将含质量分数 1% 焦磷酸钠、7% 三聚 硫酸钠、0 243% 氟化钠和 10% 高清洁二氧化硅的 美白牙膏与不含去色斑成分的含氟牙膏相比较，通 过使用 8 周的效果观察得到结论: 美白牙膏可有效 地减少牙外源性色斑。人们还尝试了单独加入焦磷 酸钠以及焦磷酸钠和偏磷酸盐复配形式的牙膏，同 没有加入此成分的空白对照牙膏相比，清除外源性 附着物的效果显著，而复配形式加入的牙膏比单独 加入焦磷酸钠的牙膏更有效30。在目前国内美白牙膏市 场 上，植 酸 同 其 钠 盐 ( 植酸钠) 作为美白功效成分的牙膏占有相当大的 份额。植酸，又名肌醇六磷酸，是从植物种籽中提取 的一种有机磷酸类化合物，属于绿色天然的有机化 合物。其基本原理是，植酸及植酸钠中所含的有机 阴离子能够与烟碱这种植物碱作用生成能溶于水的 有机复合盐，同时能与粘附在牙齿间或表面的牙垢 复合物污渍进行有效的螯合，生成可溶于水的螯合 物。使用含该物质的牙膏刷牙时污渍更容易脱落， 从而有效清除牙齿表面的污渍。蒋玮31 利用植酸 以上特性，将植酸加入牙膏中，并经原位临床试验验 证发现，同空白对照牙膏相比，效果显著率达 74% 。国内有用植酸钠同焦磷酸盐复配作为美白功效成分磷酸钠的实验组牙膏同没有加入该成分的空白对照组牙膏相比较，采用双盲随机分组对照发现，含 3%植酸钠和 1 3% 焦磷酸钠的牙膏能有效减少牙面色 素，效果随使用时间增加而增强。3 光路径改良剂在很多文献中曾报道过快速将黄色牙齿转换为“蓝色牙齿”的方法，主要是通过蓝色颜料实现的。 Colinns 等33在以多种蓝色染料来试验其对牙表面 的美白效果时发现，质量分数 0 2% 的 blue covarine 蓝色染料最有效。blue covarine 的化学结构主要是 其中央结合铜离子的酞青环，它能沉积并停留在牙 齿表面，从而改变牙面的光传导特性，致牙面更亮 白，而且这种亮白的改变能够被测量出来，这是牙面 美白的一种全新的思路。Joiner A 等用不同 blue co- varine 加入量的牙膏对人离体牙刷 1 分钟，然后浸 入水中，测量牙齿颜色改变发现，随着 blue covarine 加入量的增加，人牙齿的黄度值下降而白度值增 加34。接下来，Collins 等33 在临床研究中通过分 析受试牙数码照片发现，与作为对照的二氧化硅基 质的牙膏相比，用加入 blue covarine 的牙膏刷牙一 次，能明显迅速的减少牙齿的黄度值( b * ) 和增加 牙齿白度( WIO 指数) 。因此，加入 blue covarine 的 牙膏不但能清楚外源性着色，而且对改善牙齿的内 在增白也是重要的。随着人们对牙齿美白兴趣的不断增加，以及在 牙齿颜色、外源性着色、新的美白技术和方法研究上 的不断深入，必将出现新一代更加先进的牙齿美白产品，美容口腔医学也将会有长足的进步。参考文献1Joiner A Tooth color: a review of the literature Journal ofDentistry 2004; 32: 3 122Alkhatib MN，Holt R，Bedi R Age and perception of dental appearance and tooth color Gerodontology 2005; 22: 32 63Loben e RR Ef fect of dentifrices on tooth stains w ith cont rolled brushing J J A m Derd A ssol ，1968，77( 4) : 8494苏爱玲，张蕾，许智芳，刘爱萍，张新峰 牙膏磨擦剂J 牙膏工业，2008，( 04) 的牙膏，林焕彩等32 将加入 3% 植酸钠和 1 3% 焦董海德: 美白牙膏功效成分综述2012 年第 5 期445杨 毅 男，普 通 型 和 功 能 型 固 体 牙 膏p 中 国 专 利:CN1633968，2005 07 066蒋玮; 胡少平; 楼渝蓉; 张环; 周鸣 冷酸灵去渍亮白双重抗 过敏牙膏 Z 国家科技成果7Hefferren JJ Historical view of dentifrice functionality methods Journal of Clinical Dentistry 1998; 9: 53 68李刚，王漪涛 牙膏磨擦剂的清洁作用和牙齿磨损牙膏dentine abrasion by a calcium carbonate and perlite containing whiteningtoothpaste International Dental Journal 2006; 56: 175 18020Joiner A The bleaching of teeth: a review of the literature Journal of Dentistry 2006; 34: 412 41921 McLaren K Colour space，colour scales and colour differ- ence In: McDonald R，editor Colour physics for industry Hudders? eld: H Charlesworth Co Ltd; 1987，p 97 11522 过氧化物美白牙膏的稳定性研究23 Kleber CJ，Putt MS，Nelson BJ In vitro tooth whitening by a sodium bicarbonate / peroxide dentifrice Journal of Clinical Dentistry1998; 9: 16 2124 Ayad F，Arcuri H，Brevilieri E，Laf? S，Lemos AM，Yoshio- ka M，et al Ef? cacy of two dentifrices on removal of natural extrinsic stain American Journal of Dentistry 1999; 12: 164 625 Hoic D，Dixit N，Prencipe M，Subramanyam R，Cameron R， Malak RA，et al The technology behind Colgate Simply White tooth- paste Journal of Clinical Dentistry 2004; 15: 37 4026 Harrison JWE，Salisbury GB，Abbott DD Effect of enzyme toothpastes upon oral hygiene Journal of Periodontology 1963; 34: 334 727 Emling RC，Levin S，Shi X，Weinberg S，Yankell SL Rem- brandt toothpaste stain prevention with and without the use of Peridex Journal of Clinical Dentistry 1992; 3: 59 6528 Shellis RP，Addy M，Rees GD In vitro studies on the effect of sodium tripolyphosphate on the interactions of stain and salivary protein with hydroxyapatite Journal of Dentistry 2005; 33: 313 2429 胡德渝，庞若愚，佘晓晴，雷德伦 美白牙膏去除牙外源 性色斑的八周效果观察J 华西口腔医学杂志，1999 ( 03)30 Ayad F，Demarchi B，Khalaf A，Davies R，Ellwood R， Bradshaw B，et al A six week clinical tooth whitening study of a new calculus inhibiting dentifrice formulation Journal of Clinical Dentistry2000; 11: 84 731 蒋玮 含植酸的除渍牙膏的研制及应用 J 牙膏工业，2004 ( 02)32 林焕彩，涂家珍，廖义东，杨军英，支清蕙 增白牙膏去除 牙面外源性色素临床实验J中华医学美学美容杂志，2005，( 02)33 Joiner A，Philpotts CJ，Alonso C et al A novel optical ap- proach to achieving tooth whitening J Dent 2008 36: S8 S1434 Collins LZ，Naeeni M，Platten SM Instant tooth whitening from a silica toothpaste containing blue covarine Journal of Dentistry2008; 36: S21 5磨擦剂对牙齿磨损和清洁效果的影响及研究进展J牙周病学杂志，2003，( 08) 9Joiner A，The cleaning of teeth Johansson I，Somasundaran P， editors Handbook for cleaning / decontamination of surfaces，vol 1 Ba- sel: Karger; 2007 371 40510De Boer P，Duinkerke ASH，Arends J In? uence of tooth paste particle size and tooth brush stiffness on dentine abrasion in vitroCaries Research 1985; 19: 232 9牙体牙髓11Dawson PL，Walsh JE，Morrison T，Grigor JDental stainprevention by abrasive toothpastes: a new in vitro test and its correlationwith clinical observations Journal of Cosmetic Science 1998; 49: 275 8312Hunter ML，Addy M，Pickles MJ，Joiner A The role of tooth- pastes and toothbrushes in the aetiology of tooth wear International Dent-al Journal 2002; 52: 399 40513Rice DE，Dhabhar DJ，White DJLaboratory stain removaland abrasion characteristics of a dentifrice based upon a novel silica tech-nology Journal of Clinical Dentistry 2001; 12: 34 714White DJ Development of an improved whitening dentifrice based uponstain speci? c soft silicatechnology Journal of