专利名称：用于清洁牙齿的包含天然玻璃的组合物及相关方法牙齿护理包括用于清洁牙齿的组合物的使用，所述组合物例如，用于清洁牙齿的洁齿剂组合物如糊或粉。牙膏是通常已知的洁齿剂组合物的实例，其通常为糊状形式，并且可包含一种或多种组分，例如，粘合剂，润湿剂，研磨剂，清洁剂，调味剂，和预防剂，例如抗感染剂和/或其他药物。牙膏中的研磨剂组分用于改善其清洁效果。然而，虽然研磨剂可提高清洁效果，但其也可能导致对牙齿的不良腐蚀。一种已被添加到牙膏中以提高清洁效果的组合物是珍珠岩。珍珠岩是天然存在的玻璃的实例，例如具有相对高水含量的无定形的火山玻璃。由于其相对高的水含量，珍珠岩加热至例如超过约850-900°C时可膨胀。尽管珍珠岩可提高牙膏的清洁效果，但由于其固有的磨损特性也可能导致牙齿的过早降解。因此，可合乎需要 的是，提供协助有效清洁牙齿，但不会由于过度磨损而导致牙齿过早腐蚀的组合物。发明概沭发明的某些方面及实施方案在下面的说明中将变得明显。应理解在最广泛的意义上，所述方面和实施方案可不具有这些方面和实施方案的一个或多个特征而得以实施。因此,应理解这些方面和实施方案仅仅是示例性的。本发明的一个方面涉及用于清洁牙齿的组合物。所述组合物可包含天然玻璃，其中所述天然玻璃具有小于50微米(ii m)的最大粒度(d9CI)和小于30 ii m的中值粒度(d5Q)。天然玻璃可在组合物重量的0. 1%到20%范围内。最大粒度(d9(l)的定义是90%体积的颗粒的尺寸小于指定的尺寸。中值粒度(d5(l)的定义是50%体积的颗粒的尺寸小于指定的尺寸。根据进一步的方面，天然玻璃可具有小于50 ii m的最大粒度，小于30 ii m的中值粒度(d5CI)，并表现出小于200的相对牙本质磨损(RDA)值。RDA测试是测量用于清洁牙齿的组合物对牙本质腐蚀作用的方法，而RDA值是依照DIN/IS0标准11609而标准化，所述DIN/ISO标准11609是被美国牙科协会(ADA)所采用的标准。较高的RDA值表示较高水平的磨损性。根据另一方面，天然玻璃可包括珍珠岩。例如，天然玻璃可包括膨胀珍珠岩，例如，磨碎的膨胀珍珠岩。根据一些方面，所述珍珠岩可包括未膨胀珍珠岩。根据又另一方面,玻璃可选自浮石、黑曜石、火山灰和shirasu。根据更进一步的方面,天然玻璃可具有小于40 ii m的最大粒度(d9CI),例如，小于35iim的最大粒度(d9CI)。根据某些方面,天然玻璃可具有30 ii m至40 ii m范围内的最大粒度(d9Q)。根据又另一方面，天然玻璃可具有小于25 iim的中值粒度(d5(l)，例如，中值粒度范围是15 u m至25 u m。根据又另一方面，天然玻璃可在组合物重量的0. 1%至25%范围内，或者，例如，组合物重量的0. 1%至10%范围内。另一方面，天然玻璃可具有大于70的蓝光亮度。另一个方面，天然玻璃可具有大于75的白度(L-值)，例如，大于80。另一个方面，天然玻璃可具有小于5的黄度(b-值)，例如，小于2。另一个方面，天然玻璃可具有小于I的红度(a-值)，例如，小于0.5。根据更进一步的方面，组合物可显示出小于230的RDA值，例如，小于200的RDA值。根据进一步的方面，组合物可显示出至少110的菌膜清洁比率(pellicle cleaningratio，PCR)，例如，至少为120的PCR数值。PCR测试是被ADA接受的实验室方法，可用于表征清洁牙齿的组合物的污溃清洁作用。测试数据参照ADA参考材料(焦磷酸钙)的数据，且定义由焦磷酸钙被吸收导致的减污为100。较高的PCR数值表明更好的去除污溃或“增白”。根据进一步的方面，该组合物可显示出牙齿抛光效果。根据又另一个方面,组合物可包含牙膏基质(toothpaste base)。例如,牙膏基质可包含粘合剂(增稠剂)、润湿剂、研磨剂、清洁剂、调味剂和预防剂的至少一种。根据更进一步的方面，所述天然玻璃可显示出牙膏增稠效果。 本发明的其他目标和优点将在随后的说明书中部分陈述，并且部分从说明书中显而易见，或可通过实施公开的实施方案得知。除上述布置(arrangement)外，实施方案可包括多种其他布置，例如下文所述的那些。应理解上文说明和下文说明仅仅是示例性的。附图简沭并入说明书并构成说明书一部分的附图，图示说明了若干示例性实施方案及描述，用于解释实施方案的原理。在附图中图1为分级的膨胀珍珠岩粗粒部分的扫描电子显微照片。图2为示例性实施方案的分级的膨胀珍珠岩样品的细粒部分的扫描电子显微照片。图3为显示天然玻璃的三个实施例的相对牙本质磨损(RDA)测试结果相对于最大粒度(d90)的图示。图4为显示天然玻璃的三个实施例的菌膜清洁比率(PCR)测试结果相对于最大粒度(d90)的图示。示例性实施方案的描述现在将详细提及本发明的多个示例性实施方案。图1示出分级产品的粗粒部分的天然玻璃的大颗粒的实例，所述天然玻璃特别是膨胀珍珠岩。如图1中可见，具有大于约50iim尺寸的珍珠岩颗粒往往通常为三维，多角的颗粒。与此相反，如图2所示,具有小于约50 ii m尺寸的分级产品的细粒部分的细珍珠岩颗粒往往通常为二维的且比大颗粒相对更平(Platy)。因此，认为具有大于约50 Pm尺寸的天然玻璃颗粒(例如膨胀珍珠岩颗粒)往往比具有较小尺寸的颗粒更有研磨作用。此外，还认为，较小的片状颗粒往往更容易在例如清洁过程期间分解成甚至更小的颗粒。根据某些示例性实施方案，天然玻璃(例如市售得到的天然玻璃如膨胀珍珠岩)，可研磨和分级，使得研碎和分级的天然玻璃具有小于50 的最大粒度(d9CI)。动态分级器(例如，机械空气分级器)、静态分级器(例如，旋风分离器)以及筛可以用来控制膨胀珍珠岩的最大粒度。例如，具有最大粒度(d9(l)为112iim，中值粒度(d5(l)为60iim，和(d1(l)粒度为22 的膨胀珍珠岩，可以根据本领域技术人员所知的方法研磨和/或分级以获得最大粒度小于50 iim的珍珠岩颗粒。(称为“d1(l”的粒度被定义为这样的尺寸，颗粒体积10%的尺寸小于该指定的粒度)。例如，研磨和/或分级的天然玻璃可具有小于45 y m的最大粒度(d9CI),例如最大粒度(d9CI)小于40 ii m或小于30 ii m。根据一些实施方案,天然玻璃具有20 um到40 um的最大粒度(d90)范围，例如，从25 u m到35 u m。根据一些示例性实施方案，研磨和/或分级的天然玻璃(例如，膨胀珍珠岩)可具有小于30 ii m的中值粒度(d5(l)。例如，天然玻璃可具有小于25 ii m的中值粒度(d5CI)，例如，小于20 iim的中值粒度(d5Q)。一些实施方案的中值粒度(d5Q)的范围介于5iim至25iim之间，例如，介于IOiim至20 iim之间。图2示出按如上所述的示例性方式研磨和/或分级的膨胀珍珠岩的实例，相较于图1所示的粗珍珠岩，所述实例显示出研磨和/或分级的珍珠岩的相对二维和片状的特性。正如本文中更详细解释的，包含具有这些示例性粒度特征的天然玻璃的用于清洁牙齿的组合物可产生这样的组合物，其导致有效清洁牙齿，而不会不利地增加组合物的磨损性。认为这可能起因于具有相对片状特征的相对较小的天然玻璃颗粒，相较于相对较大的天然玻璃颗粒的三维多角特性的尖锐点状接触而言，所述特征增加了与牙齿的接触面积。用于清洁牙齿的组合 物的一些实施方案包含如下量范围的天然玻璃例如，组合物重量的0.1 %至25%重量，例如，0. 1%至15%重量。根据一些实施方案，天然玻璃可以如下量范围存在，例如，组合物的0. 1%至10%重量,或例如,0. 1%至3%重量。根据一些实施方案，用于清洁牙齿的组合物包含天然玻璃，其中所述天然玻璃是珍珠岩。例如，根据一些实施方案，天然玻璃是膨胀珍珠岩。该珍珠岩可以是经研磨和分级的膨胀珍珠岩。根据一些实施方案，天然玻璃是非膨胀珍珠岩。用于清洁牙齿的组合物的示例性实施方案包含天然玻璃，并显示出小于220的RDA数值。例如，用于清洁牙齿的组合物的一些实施方案包含天然玻璃，并显示出小于200的RDA数值，例如，小于180。用于清洁牙齿的组合物的一些示例性实施方案包含天然玻璃，并显示出至少110的PCR值。例如，一些实施方案包含天然玻璃，并显示出至少120的PCR值。用于清洁牙齿的组合物的一些实施方案是洁齿剂组合物。根据一些实施方案，洁齿剂组合物是牙膏，特别是包含牙膏基质的洁齿剂。例如，牙膏基质可包含至少一种选自粘合剂的成分，所述粘合剂例如增稠剂和/或胶凝剂、润湿剂、发泡剂(如清洁剂和抛光剂)。牙膏基质可还包含至少一种选自例如，水、防腐剂、调味剂、甜味剂和含氟化合物的附加成分。对技术人员来说显而易见的是，可将组分及其在牙膏基质中相应的量进行改进以得到期望的牙膏产品。一些实施方案的牙膏基质可包含至少一种粘合剂，如增稠剂，其还可称为胶凝剂。可使用任何本领域公知的胶凝剂或增稠剂。增稠剂或胶凝剂可选自天然的、合成的、以及胶状的材料，所属材料包括但不限于羧甲基纤维素、角叉菜胶、黄原胶、膨润土和水合二氧化硅。所述至少一种增稠剂或胶凝剂可以如下用量范围存在于牙膏基质中，所述用量范围例如约0. 1%至约5%重量，例如，从约0. 1%至约3%重量。根据一些实施方案，所述至少一种增稠剂或胶凝剂可以例如约0.5%至约1. 5%重量范围内的量存在于牙膏基质中。天然玻璃(例如具有较小的最大粒度的分级的膨胀珍珠岩)也可用作增稠剂。根据一些实施方案，牙膏基质还可包含至少一种选自清洁剂和表面活性剂的成分。用于牙膏基质的适当的清洁剂的合适的非限制性实例包括阴离子表面活性剂，例如烷基硫酸纳、月桂基硫酸纳、ii蓮基硫酸纳和横基玻拍酸表面活性剂、~■烧基横基玻拍酸纳；非阴离子表面活性剂；和两性表面活性剂。所述至少一种选自清洁剂和表面活性剂的成分可以如下用量范围存在于牙膏基质中，例如，约0. 1%至约10%重量，例如，约0. 1%至约5%重量，进一步地例如，约0. 5%至约3%重量。根据一些实施方案，牙膏基质还可包含至少一种润湿剂，例如，润湿剂选自甘油、山梨醇、丙二醇、聚乙二醇、及其混合物。所述至少一种润湿剂可以如下用量范围存在于牙膏基质中，例如，约10%至约90%重量，例如，约20%至约80%重量。根据一些实施方案，所述至少一种润湿剂可以约30%至约70%重量的用量范围存在。牙膏基质的一些实施方案可包含至少一种着色剂或增白剂。任何本领域公知的着色剂或增白剂都可以使用。着色剂和增白剂可包括例如二氧化钛。着色剂或增白剂可以约0. 1%至约5%重量的用量范围存在于牙膏基质中，所述用量范围例如,从约0. 1%至约3%重量，或例如，从约0.1 %至约1%重量。根据一些实施方案，牙膏基质可以包含至少一种防腐剂。可使用任何本领域公知的防腐剂。例如，防腐剂可选自苯甲酸钠和羟苯甲酯。防腐剂可以如下用量范围存在于牙膏基质中，例如，约0. 1%至约3%重量，例如，约0. 1%至约1%重量，且进一步地例如，约0.1 %至约0. 5 %重 量。所述牙膏组合物可以进一步包含至少一种可以选自治疗成分和预防齐IJ的附加成分，例如水溶性非阳离子抗菌剂，例如，三氯生，以及阳离子抗菌剂。所述牙膏基质还可包含至少一种发泡剂。可使用任何本领域公知的发泡剂，且对本领域技术人员来说适当的发泡剂是显而易见的。所述牙膏基质可进一步包含至少一种调味剂。可使用任何本领域公知的调味剂，以及对本领域技术人员来说适当的调味剂是显而易见的。例如，调味剂可以选自留兰香油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁香油、鼠尾草油、桉树油、肉桂油、柠檬油、橙油、和水杨酸甲酯。牙膏基质可以包含至少一种甜味剂。可使用任何本领域公知的甜味剂，且对本领域技术人员来说适当的甜味剂是显而易见的。例如，甜味剂可选自蔗糖、乳糖、麦芽糖、木糖醇、环己基氨基磺酸钠、紫苏亭、天冬氨酰苯丙氨酸甲酯和糖精的至少一种。牙膏基质可包含氟化物，所述氟化物例如任何可在水中离解和释放含氟离子的相容组合物。氟化物组合物可选自氟化钠、氟化亚锡、单氟磷酸钠、氟化钾、氟化亚锡钾、氟锡酸钠(sodium fluorostannate),氯氟化亚锡和氟化胺中的一种或多种。氟化物可以如下用量范围存在于牙膏基质中，例如，约0. 1%至约3%重量，例如，约0. 1%至约1%重量，而且进一步例如，约0. 2%至约0. 8%重量。
根据一些实施方案的组合物还可包含选自任意可与氟化物相容的研磨材料的研磨材料。可使用的研磨材料的合适的非限制性实例可选自，例如，天然玻璃、二氧化硅、氧化铝、硅酸铝、磷酸二钙、碳酸氢钠、偏磷酸钠、偏磷酸钾、磷酸三钙、焦磷酸钙、磷酸钙、碳酸钙以及膨润土。根据一些实施方案，研磨剂可以相对于组合物总重量的约4%至约25%重量的用量范围存在。
实施例实施例的制备根据以下说明制备及测试天然玻璃的三个实施例。使用中试规模AlpineTM200ATP空气分级器(由德国奥格斯堡Hosokawa Alpine股份公司销售)制备实施例1-3。可使用本领域技术人员已知的其他动态分级器(例如机械空气分级器)和其他分级方法如静态分级器(例如旋风分离器)，以及筛(例如振动筛和离心筛)。使用的机械空气分级器通常包括水平安装的高速的分级轮和分级排气口。注入机器底座的分级空气通过分级轮向内流并排放细颗粒，而被分级轮滤除的粗颗粒通过粗料出口排出分级器。通过调节分级器的操作参数，例如，分级轮转速和气流的压力，可得到具有期望的特性的材料。实施例1-3由可市售得到的研磨的膨胀珍珠岩产品Harborlite 2000获得，所述研磨的膨胀珍珠岩产品被用作用于上述示例性分级器的进料。该进料具有60 y m的中值粒度(d5Q)，以及从22 um(d10)至112 um(d90)的粒度分布(PSD)。根据通过颗粒流投射的激光束的散射光的现象来确定样品粒度的分布。颗粒散射的光的量和方向由光学检测器阵列测量，然后由微型计算机分析，计算在样品流中颗粒的粒度分布。例如，在Leeds and Northrup Microtrac XlOO激光粒度分析仪(由宾夕法尼亚北威尔士的Leeds and Northrup公司销售)上可以获得粒度数据。该仪器能够测定粒度范围在0. 12iim至704iim的粒度分布。

使用在Spectro/plus分光光度计(美国新泽西州普林斯顿Color andAppearance技术股份有限公司)上收集的Hunter标度"L, " " a,"和/或"b"确定天然玻璃的颜色。L-值表明亮度或暗度的水平，a-值表明红度或绿度的水平，b-值表明黄度或蓝度的水平。蓝光亮度通过L-，a_，和b-值计算得出。使用充氪白炽灯作为光源。根据制造商的说明书使用高度抛光的黑色玻璃标准品和工厂校准的白色蛋白石玻璃标准品来校准该仪器。将操作参数例如分级器转子转速和空气流动压力调整到在下表I所示的值以得到实施例1-3。表I


用于清洁牙齿的组合物可包含天然玻璃，其中所述天然玻璃具有小于50μm的最大粒度(d90)，小于30μm的中值粒度(d50)，其中天然玻璃在组合物重量的0.1％到20％范围内。天然玻璃组合物可具有小于50μm的最大粒度(d90)，小于30μm的中值粒度(d50)，并显示出小于220的RDA值。该用于清洁牙齿的组合物可以包含牙膏基质。