麥飯石在牙膏中的應(yīng)用研究

李 翔 孫志勇 沈兆雷

(天津藍(lán)天集團(tuán)股份有限公司,天津 300160)

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越注重日常的口腔清潔和護(hù)理了。而且人們已經(jīng)不僅僅是清潔牙齒這單一的需求了，而是根據(jù)自身口腔情況或者需求去選擇牙膏。因此市面上衍生出的牙膏品種琳瑯滿目，例如：護(hù)齦牙膏、美白牙膏和含益生菌的牙膏等等，以此來(lái)滿足不同使用人群的不同需求。

麥飯石經(jīng)長(zhǎng)期的開發(fā)應(yīng)用表明其具有除含有人體需要的礦物質(zhì)外，還含有多種對(duì)人體有益的微量元素。同時(shí)麥飯石還具有很強(qiáng)的生物活性，它通過(guò)本身具備的物理吸附和化學(xué)吸附，對(duì)細(xì)菌團(tuán)、重金屬及有害物質(zhì)進(jìn)行吸附[1]。在我國(guó)目前已出現(xiàn)麥飯石濾芯、麥飯石美容霜、麥飯石礦泉水等等，但是牙膏領(lǐng)域還有所欠缺，由此可以看出麥飯石牙膏還是很有市場(chǎng)前景的，為此，對(duì)小蘇打牙膏進(jìn)行了探索與研究工作。

1 麥飯石的性質(zhì)、特點(diǎn)和毒理性質(zhì)

1.1 麥飯石的性質(zhì)和特點(diǎn)

麥飯石獨(dú)特的多孔性海綿狀結(jié)構(gòu)使其具有很強(qiáng)的靜電引力和物理吸附作用，能夠吸附對(duì)機(jī)體健康有害的氨、硫氫、有機(jī)氯、雜醇油等物質(zhì)。當(dāng)麥飯石遇水后，鈉、鎂、鉀、鈣、鋅、鐵等活性離子，會(huì)離開原來(lái)的鹽類，使帶有負(fù)電荷的硅鋁酸根和-SiO2的硅酸基與水中的重金屬離子、有機(jī)物質(zhì)及細(xì)菌結(jié)合。這種化學(xué)吸附特點(diǎn)，使麥飯石與活性炭一樣具有一定的收斂作用[2]。

麥飯石是一種天然的硅酸鹽礦物，屬火山巖類，故應(yīng)選取精制的麥飯石粉，以減少刷牙時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械磨擦對(duì)牙齒的損傷。因此，選取了400目、800目和1200目的麥飯石粉進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 麥飯石的毒理性質(zhì)

根據(jù)《本草綱目》記載：“麥飯石甘、溫、無(wú)毒”。中華麥飯石[3]、青龍麥飯石[4]和阜新麥飯石[5]均進(jìn)行了急性毒性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均為，無(wú)毒。同時(shí)根據(jù)相關(guān)研究表明[6]，麥飯石含多種微量元素，不但有益于人體健康，而且有害元素低于地殼平均含量 (低于自來(lái)水中含量) ,對(duì)人體構(gòu)不成危害。因此，麥飯石屬實(shí)際無(wú)毒類物質(zhì)。此次實(shí)驗(yàn)選取阜新麥飯石作為原料。

2 麥飯石在牙膏中的作用

2.1 清口氣、除漬美白

麥飯石的物理吸附可以減輕口腔異味，清新口氣；化學(xué)吸附則是溶解滲入到口腔的各個(gè)角落，吸附口腔中的細(xì)菌，而且以微粒摩擦，可以很好地吸附刷除牙齒面上累計(jì)的牙垢與色素，達(dá)到除漬美白牙齒的作用。

2.2 抑制牙菌斑

氧化鋁是麥飯石的主要成分之一，其作為兩性氧化物，在水溶液中遇堿(OH-)起反應(yīng)降低pH值，遇酸(H+)起反應(yīng)提高pH值，從而具有雙向調(diào)節(jié)pH值的功能。

在pH值為5～9的水溶液中加入麥飯石進(jìn)行處理，其結(jié)果如表1。

表1 麥飯石對(duì)水溶液pH值的影響

當(dāng)水溶液pH值大于6時(shí)，調(diào)節(jié)后pH值略高于7，即中性偏堿。再結(jié)合麥飯石雙重吸附性，滲透吸附在牙菌斑上，磨擦中和酸性牙菌斑，抑制牙菌斑的生長(zhǎng)。

2.3 緩解牙齦出血、腫痛

麥飯石中含有鋅、鐵、鎂等20余種人體必需元素，其中鋅是一些酶的組成成分，參與DNA、RNA及蛋白質(zhì)的代謝與合成，是促進(jìn)傷口和創(chuàng)傷的愈合的必需元素之一。有利于牙周組織的愈合，消除牙周袋內(nèi)壁潰瘍，緩解牙齦組織腫痛，使牙齦出血有所好轉(zhuǎn)，改善輕微牙周炎癥狀[7]。

3 麥飯石牙膏配方穩(wěn)定設(shè)計(jì)及配方穩(wěn)定途徑的討論

牙膏是由磨擦劑、保濕劑、增稠劑、發(fā)泡劑、水、香精和一些其他添加物混合組成的膏狀物，是一個(gè)很復(fù)雜的混合體系。麥飯石加入牙膏后，應(yīng)不與牙膏中其他各成分發(fā)生反應(yīng)，不應(yīng)使牙膏出油出水、固液分離和氣脹等現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)麥飯石性質(zhì)特點(diǎn)和配方定位，將麥飯石的含量定為1%～3%。

3.1 麥飯石牙膏配方設(shè)計(jì)

麥飯石中含有大量的活性離子，因此屬高鹽體系。所以，采用CMC與黃原膠復(fù)配的方法，CMC溶解在水中解集形成三維網(wǎng)狀聚合結(jié)構(gòu)的膠態(tài)溶液，具有增稠穩(wěn)定膏體的作用，但其屬于陰離子型，單獨(dú)以CMC制作出來(lái)的牙膏，其抗高鹽性能較差，溫度穩(wěn)定性欠佳，細(xì)膩度、分散性和穩(wěn)定性往往都不能達(dá)到最佳，因此采用和黃原膠復(fù)配，來(lái)克服CMC在一些性能方面的不足。黃原膠具有突出的高黏性和水溶性，溶于水也是形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)還具有優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性(-18℃～80℃，基本保持原有的黏度及性能)、pH值穩(wěn)定性(pH值1～13，能保持原有性能)和令人滿意的兼容性(與各種鹽類有著良好的兼容性，與高濃度的糖或鹽類共存時(shí)能形成穩(wěn)定的增稠系統(tǒng)，保持原有的流變性)[8]。

麥飯石的高鹽體系，還會(huì)導(dǎo)致用麥飯石牙膏刷牙時(shí)，泡沫很少。起初只單單使用K12作為發(fā)泡劑，但刷出的泡沫比一般的牙膏要少，擔(dān)心不能給消費(fèi)者心理上的一種滿足感，因此與椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)進(jìn)行復(fù)配，來(lái)增加泡沫量，實(shí)現(xiàn)牙膏的高泡，效果顯著。因?yàn)橐王０繁鸩藟A是一種兩性離子表面活性劑，其配伍性能良好，刺激性小，泡沫豐富，具有優(yōu)良的增稠性和抗硬水性。

香精的選擇則是根據(jù)牙膏傾向于哪種功效型牙膏進(jìn)行選擇的。

表2 麥飯石牙膏配方

3.2 外觀對(duì)比

表3 3款小樣外觀對(duì)比結(jié)果

經(jīng)對(duì)比1200目麥飯石的膏體外觀最好，而且這樣復(fù)配制作出來(lái)的小蘇打牙膏，容易擠出并在牙刷上固定，使牙膏具有膏體細(xì)膩、光潔，成條性優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，但是成本較高，根據(jù)產(chǎn)品定位酌情選擇。

3.3 穩(wěn)定性測(cè)試

測(cè)試1：取樣2支牙膏，放入-8℃冰箱中24小時(shí)，然后取出再放入45℃恒溫箱中24時(shí)，反復(fù)交替兩次，再取出試樣牙膏置于常溫，恢復(fù)到常溫溫度剖開與同批次常溫牙膏進(jìn)行對(duì)比。

測(cè)試2：取樣10支牙膏，其中4支放入-8℃冰箱中，其余6支放入45℃恒溫箱中，分別在1周、2周、3周、4周、8周和12周進(jìn)行查看。

表4 穩(wěn)定性考核結(jié)果

兩個(gè)測(cè)試的考核結(jié)果顯示，穩(wěn)定性無(wú)異常。

4 結(jié)束語(yǔ)

麥飯石雖然好處多多，用途廣泛，但應(yīng)用在牙膏這個(gè)復(fù)雜的混合體系中其功效能發(fā)揮多少，能否達(dá)到預(yù)期還需相關(guān)臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，所以在配方調(diào)試中仍有待改進(jìn)之處。同時(shí)，本研究只是對(duì)麥飯石在牙膏中的應(yīng)用進(jìn)行淺顯地分析和討論，由于水平有限，如有不當(dāng)之處，歡迎大家指正。