含溶菌酶美白牙膏的開發

耿帥峰 褚夫江 徐天生 歐陽學琭 李 婷

(1.好易康生物科技(廣州)有限公司，廣東廣州 510320；2.廣東藥科大學，廣東廣州 510006)

1 概述

牙齒是人體重要功能器官，正常牙齒為有光澤的半透明的象牙色。然而，多方面因素造成的著色牙，極大地影響了牙齒的美觀，給消費者帶來社交的不便，以及心理的不利影響。因此，臨床上許多醫師、口腔護理產品科研工作者致力研究變色牙，美容齒科成為研究的方向和熱點[1]。

牙齒著色、發黃有很多原因，大體上分為兩方面，即內源性和外源性[2]。外源性著色具體地說，日常生活飲食中，食用有顏色的食物。除了豆腐、雞蛋等淺顏色的食物外，其他絕大多數的五顏六色、豐富多彩的美食，都是導致黃牙的原因。牙齒表面存在多種細菌，它們在牙齒表面分泌許多黏性物質。

煙草(吸煙或咀嚼煙草)、喝茶、飲咖啡、可樂、紅酒，及有顏色的食物等等的攝入，都會在牙齒上留下色素。這些色素吸附在這些黏性物質上，逐步使牙齒表面變黃或變黑。日積月累，這些物質還會從牙齒表面逐漸深入牙齒內部，形成內部污漬，使牙齒內部也慢慢變色，這種牙齒被稱為外源性染色牙齒。內源性著色是在牙齒發育過程中形成的，在牙齒發育時，特別是8歲以下兒童，服用了四環素類藥物，容易引起牙齒變色。四環素沉積在牙本質內，就會使得牙齒變成黃色、棕色或暗灰色，稱為四環素牙。

市面上的美白牙膏的解決策略主要分為物理原理和化學原理。物理原理：許多牙膏中添加細小的不溶物顆粒物作為磨擦劑，以便去除牙齒表面的污漬和牙菌斑。有些牙膏為了實現廣告中快速美白牙齒的效果，往往會增加磨擦劑硬度，增加對牙齒表層的磨擦力，短期內達到更快的“美白”效果，但卻損傷了牙齒。所以，牙膏配方工程師將不斷研發、篩選更加多樣、更多性能的物理磨擦系數適中、硬度適中的磨擦劑。如粒徑更細小、去污能力強、接觸表面大的潔凈二氧化硅、球形二氧化硅[3-4]。化學原理：在牙膏中添加美白活性成分過氧化物(如過氧化氫、過氧化脲等)，通過過氧化物的一些生化反應進而達到美白效果[5]。過氧化氫分子能進入牙釉質及牙本質內，與色素集團結合發生氧化還原反應，從而改變牙釉質、牙本質顏色，達到美白牙齒的效果[6]。但由于高劑量的過氧化氫會刺激軟組織，損害口腔黏膜，傷害牙齦；基于此，2010年，歐盟國家明確提出美白牙齒或漂白劑商品中存有或釋放出來的過氧化氫的最大濃度值為6%。為了安全使用過氧化氫，一方面確保其含量能夠達到美白效果，另一方面確保不能因其含量高而對口腔組織造成損害。因為過氧化氫具有不穩定性，所以對于直接添加或釋放出過氧化氫的牙膏配方設計要求更高，甚至對牙膏軟管的設計也提出更高的要求。

2 材料與方法

2.1 材料

溶菌酶，葡萄糖氧化酶，右旋糖，山梨醇，聚乙二醇，丙二醇，甘油，二氧化硅，羧甲基纖維素鈉，黃原膠，月桂酰肌氨酸，椰油酰胺丙基甜菜堿，糖精鈉，三氯蔗糖，香精，去離子水。

2.2 牙膏配方組成

含溶菌酶美白牙膏膏體配方由膏體A和膏體B組成，使用時將膏體A和膏體B混合使用。表1所示為一系列膏體A和膏體B的成分，各膏體A和各膏體B隨意搭配得到一系列口腔護理產品。

表1 膏體A/B的配方

2.3 牙膏軟管設計

膏體A系列和膏體B系列在使用前應分離存儲，在使用時不同系列的膏體同時擠出或泵出。有兩種方案滿足該產品對軟管包材的需求，方案一在同一軟管腔體內設計軟質隔離膜板將腔體一分為二，同時兩個分割的腔室開口在軟管的同一端；方案二將軟管設計為內外鑲嵌兩個腔體，同時兩個獨立的腔室開口在軟管的同一端；將不同系列膏體分裝于不同腔室中，在使用前各膏體處于隔離狀態，使用時各膏體在同一端口擠出或泵出，刷牙時膏體A與膏體B混合反應產生過氧化氫。

3 美白效果實驗

3.1 受試人群和分組

經體檢指標全部正常的80名受試人。

將其隨機分成試驗組1、試驗組2、試驗組3和試驗組4，每組20人，男女各半；其中試驗組1使用的樣品為膏體A1B1混合裝，試驗組2使用的樣品為膏體A3同種混合，試驗組3使用的樣品為膏體B3同種混合，試驗組4使用樣品為膏體A2B2混合裝，試驗組5使用的樣品為膏體A3B3混合裝。

3.2 刷牙方式

受試者統一發放牙膏及牙刷，按BASS刷牙法，每日早晚各刷牙1次，共2次，每次1min。

3.3 實驗步驟

受試者使用前進行色斑指數檢測(基線)，連續使用3個月(90天)后再進行色斑指數檢測，比較使用膏體A1B1混合體、膏體A3、膏體B3、膏體A2B2混合體和膏體A3B3混合體前后受試者的色斑指數變化。

色斑指數計分法，具體計分規則如下：

0分——無色斑存在；

1分——有色斑，色斑大小不超過牙面的1/3，程度為輕度色斑(黃色或黃褐色)；

2分——有色斑，色斑大小超過牙面1/3，不超過牙面2/3，程度為中度色斑(中等程度棕色)；

3分——有色斑，色斑大小超過牙面的2/3，程度為重度色斑(深棕或黑色)。

檢查牙位為下頜前牙的唇、舌面及上頜前牙的唇面。每個牙面色斑指數計數分為該牙面的色斑面積計分和色斑程度計分的乘積。每個受試者的色斑指數計分為各牙面色斑指數計分的平均值，即：

色斑指數=∑(面積計分程度計分)/總的檢查牙面數

4 結果與討論

牙齒美白效果以牙齒色斑指數變化為評判標準，測定各試驗組基線色斑指數和使用90天后色斑指數結果如下表2。

表2 色斑指數測定結果

從表2中的結果可以看出：試驗組1和試驗組2色斑指數降低率沒有顯著差異，說明單獨含有右旋糖的膏體對牙齒美白效果微弱。試驗組4(含有0.5%右旋糖和0.5%葡萄糖氧化酶)對降低色斑指數有一定作用，因葡糖糖氧化酶可以促進右旋糖分解產生過氧化氫，具有一定的美白作用；但從實驗數據看，其祛除色斑的效果明顯弱于試驗組2(含有0.5%溶菌酶和1%右旋糖)膏體和試驗組1(含有0.5%溶菌酶)膏體，這說明溶菌酶同樣起到了很好的美白效果。試驗組3(含有0.5%溶菌酶和1%葡萄糖氧化酶)膏體對色斑祛除效果好于試驗組2和試驗組4，原因是配方中的葡糖糖氧化酶可以促進口腔內殘留的右旋糖分解，分解產物過氧化物具有美白功效，并與溶菌酶協同作用，明顯增強了美白功效。試驗組5(含有0.5%溶菌酶、0.5%葡萄糖氧化酶和0.5%右旋糖)相對于其他試驗組具有很強的祛除色斑的功效，因為額外添加右旋糖可在葡糖糖氧化酶作用下明顯分解產生更多的過氧化物。同時從試驗1、4、5的數據對比分析可知，葡萄糖氧化酶與右旋糖產生過氧化物后與溶菌酶形成協同增效作用，顯著增強了美白功效。

5 結論

本實驗研究顯示溶菌酶具有祛牙齒色斑美白的效果，同時為了安全地控制過氧化氫在牙膏中產生量及美白效果，設計一款可以有效控制過氧化氫含量且實現安全有效的美白效果。溶菌酶、葡萄糖氧化酶和右旋糖三元復配，葡萄糖氧化酶與右旋糖混合產生過氧化氫后與溶菌酶形成協同增效作用，顯著增強美白效果。過氧化氫的直接添加會有一定的不穩定因素，這就對以過氧化氫為美白成分的牙膏在包材設計上提出更高的要求。隨著新材料的開發應用，模具的精準設計，使用即用即混合包材變成了現實，同時也有助于這類即用即反應的口腔護理產品進一步的推廣。