(57)【要約】【解決手段】本明細書に開示する本複合体は、シリカおよび抗菌性の金属酸化物を含む。本複合体は、微生物増殖を阻害するのに有用であり、したがって、歯磨剤組成物における複合体などを含む様々な用途で有用である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカおよび金属酸化物、すなわち銀、亜鉛、銅またはそれらの混合物からなる該金属酸化物を含む抗菌性シリカの複合体であって、
１〜１００ミクロンのメジアン粒径を有するシリカ粒子と、
前記シリカ粒子のメジアン粒径の３０％までのメジアン粒径を有する金属酸化物と、
によって調製される複合体。
【請求項２】
請求項１に記載の複合体において、前記金属酸化物は、前記シリカ表面と非共有結合するものである、複合体。
【請求項３】
請求項１に記載の複合体において、前記複合体の水性スラリは、前記複合体を調製するために用いる前記シリカ粒子の水性スラリに対して、５．０〜８．０のｐＨ範囲でゼータ電位の増加を示す、複合体。
【請求項４】
請求項１に記載の複合体において、０．１〜３０重量％の前記金属酸化物を含む、複合体。
【請求項５】
請求項１に記載の複合体において、前記複合体を調製するために用いる前記シリカ粒子は、１〜２０ミクロンのメジアン粒径を有する、複合体。
【請求項６】
請求項１に記載の複合体において、前記複合体を調製するために用いる金属酸化物は、１〜１００ｎｍのメジアン粒径を有する、複合体。
【請求項７】
請求項１に記載の複合体において、前記金属酸化物は、酸化亜鉛である、複合体。
【請求項８】
抗菌性シリカの複合体を含む歯磨剤組成物であって、前記複合体は、シリカおよび金属酸化物、すなわち銀、亜鉛、銅またはそれらの混合物からなる該金属酸化物を含む、該歯磨剤組成物において、
前記複合体は、１〜１００ミクロンのメジアン粒径を有するシリカ粒子と、前記シリカ粒子のメジアン粒径の３０％までのメジアン粒径を有する金属酸化物と、少なくとも１種の他の歯磨剤成分とによって調製される、
歯磨剤組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、前記金属酸化物は、前記シリカ表面に非共有結合するものである、歯磨剤組成物。
【請求項１０】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、前記複合体の水性スラリは、前記複合体を調製するために用いる前記シリカ粒子の水性スラリに対して、５．０〜８．０のｐＨ範囲でゼータ電位の増加を示す、歯磨剤組成物。
【請求項１１】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、０．１〜３０重量％の前記金属酸化物を含む、歯磨剤組成物。
【請求項１２】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、前記複合体を調製するために用いる前記シリカ粒子は、１〜２０ミクロンのメジアン粒径を有する歯磨剤組成物。
【請求項１３】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、前記複合体を調製するために用いる金属酸化物は、１〜１００ｎｍのメジアン粒径を有する、歯磨剤組成物。
【請求項１４】
請求項８に記載の歯磨剤組成物において、前記金属酸化物は、酸化亜鉛である、歯磨剤組成物。
【請求項１５】
抗菌性シリカ複合体の調製方法において、
（ａ）銀、亜鉛、銅またはそれらの混合物からなる金属酸化物を、１重量％〜１０重量％のシリカを含む水性スラリと混合し、０．０１重量％〜１重量％の金属酸化物を含む水性スラリ／金属酸化物スラリにする混合ステップであって、前記水性スラリは、混合前では所定酸性ｐＨである、該混合ステップと、
（ｂ）前記水性スラリ／金属酸化物スラリを所定酸性ｐＨに再調整するステップと、
（ｃ）前記水性スラリ／金属酸化物スラリを乾燥して、抗菌性シリカ複合体を得るステップと、
を有する、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記水性スラリは、混合前ではｐＨが６．５以下である、方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、ステップ（ｂ）では、前記ｐＨを４．５〜５．５に調整する、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、前記シリカは、１〜２０ミクロンのメジアン粒径を有する、方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、前記金属酸化物は、１〜１００ｎｍの粒径を有する、方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法において、前記金属酸化物は酸化亜鉛である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年３月２５日付け出願の米国仮出願第６１／３１７，４２６号および２０１１年３月２１日付け出願の米国実用特許出願第１３／０５２，３９１号の優先権の利益を主張し、その全ての開示内容をここに参照により援用する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
ある種の金属は抗菌特性を有することが知られている。このような金属の例としては、銀、銅および亜鉛が挙げられる。例えば亜鉛は、微生物の細胞膜に結合し、微生物の増殖サイクルの誘導期を引き延ばす、および／または微生物細胞分裂を完了するのに要する時間を増やすことができると考えられている。亜鉛および他の抗菌性化合物は、抗プラーク効果をもたらす口腔ケア製品に組み込まれている。例えば亜鉛の抗プラーク活性は、プラーク中に捕捉された亜鉛化合物に対するプラーク酸の酸性作用により、亜鉛イオンを放出することで発生すると考えられている。さらに、プラーク中のバクテリアが糖を代謝し、また酸を放出するときに、プラーク中に捕捉された特定の亜鉛化合物から亜鉛イオンが放出されると考えられている。これら亜鉛イオンはリン酸カルシウム結晶の核形成を阻害し、歯石の形成を防ぐと考えられている。
【０００３】
多くの場合、亜鉛または他の抗菌性金属の化合物を含む口腔ケア製品は、味の点で不快であり、望ましくない口当たりを有し、このことが消費者の使用を限定する。不快な味および口当たりは、抗菌性金属化合物の渋味に由来すると考えられている。抗菌性金属化合物の渋味はまた、口腔用組成物を含有する抗菌性金属にうまく組み込むことのできる、香味および他の成分に対して何らかの制限を課す。
【０００４】
抗菌性金属化合物はまた、口腔ケア組成物に望ましくない味を付与することがある。例えば、より溶けやすい水溶性亜鉛塩が、溶けにくい難溶性の亜鉛塩よりも悪い味を生じさせることがわかっている。しかし、バクテリアおよび歯垢に対して有効であるためには、亜鉛は水溶性でなければならないこともわかっている。その結果、口腔ケア組成物中に亜鉛化合物を用いる際には、効能と味とのトレードオフが存在する、すなわち、より溶けやすい亜鉛化合物は高い抗細菌効果および渋味をもたらし、より溶けにくいと不快度の少ない味および口内感触になるが、抗細菌性効能が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、口腔用組成物、特に歯磨剤組成物において、亜鉛や銀のような抗菌性金属化合物の渋味を低減するために多くの試みが行われてきた。これらの試みの多くは、しかし、微生物の増殖を助成する条件下では、渋味を低減しつつ、組成物の良好な抗菌特性をもたらすことに成功していない。したがって、これらの問題に対処する改良された材料および組成物の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
シリカおよび金属酸化物、すなわち銀、亜鉛、銅またはそれらの混合物からなる該金属酸化物を含む抗菌性シリカの複合体であって、１〜１００ミクロンのメジアン粒径を有するシリカ粒子と、前記シリカ粒子のメジアン粒径の３０％までのメジアン粒径を有する金属酸化物と、によって調製される複合体を、本明細書に開示する。
【０００７】
また、前記複合体および少なくとも１種の他の歯磨剤成分を含む歯磨剤複合体も開示する。
【０００８】
また、（ａ）銀、亜鉛、銅またはそれらの混合物からなる金属酸化物を、１重量％〜１０重量％のシリカを含む水性スラリと混合し、０．０１重量％〜１重量％の金属酸化物を含む水性スラリ／金属酸化物スラリにする混合ステップであって、前記水性スラリは、混合前では所定酸性ｐＨである、該混合ステップと、（ｂ）前記水性スラリ／金属酸化物スラリを所定酸性ｐＨに再調整するステップと、（ｃ）前記水性スラリ／金属酸化物スラリを乾燥して、抗菌性シリカ複合体を得るステップと、を有する抗菌性シリカ複合体の調製方法を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】シリカ粒子（ＳｉＯ２）の水性スラリおよびＺｎＯ粒子の水性スラリに関してｐＨに対するゼータ電位（ｍＶ）のプロットである。
【図２】ＺｎＯが結合しないシリカ粒子（ＳｉＯ２）の水性スラリ、シリカ粒子に対して２重量％を有するＺｎＯが結合したシリカ粒子の水性スラリ、およびシリカ粒子に対して１０重量％を有するＺｎＯが結合したシリカ粒子の水性スラリのｐＨに対するゼータ電位（ｍＶ）のプロットである。
【図３】ＺｎＯが結合しないＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ画像である。
【図４】シリカ粒子に結合した２０重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ画像である。
【図５】シリカ粒子に対して２０重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＥＤＳでマッピングしたＳＥＭ画像であり、ＺｎＯはシリカ粒子に結合している。画像上の明るい部分は亜鉛を示す。
【図６】シリカ粒子に結合した２重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ画像である。（２，０００倍）
【図７】シリカ粒子に結合した２重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ画像である。（１０，０００倍）
【図８】ＺｎＯのないＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ像である。（対照用）（２０００倍）
【図９】ＺｎＯのないＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＳＥＭ像である。（対照用）（１０，０００倍）
【図１０】シリカ粒子に結合した２重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＥＤＳでマッピングしたＳＥＭ画像であり、（Ａ）は電子画像、（Ｂ）はＳｉのマッピング、（Ｃ）はＺｎのマッピングである。
【図１１】ＺｎＯのないＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカ粒子のＥＤＳでマッピングしたＳＥＭ画像であり、（Ａ）は電子画像、（Ｂ）はＳｉのマッピング、（Ｃ）はＺｎのマッピングである。
【図１２】後述する人工唾液中での放出試験における、Ｚｎ濃度の経時的なプロットである。
【図１３】複合材料および比較用に物理的に混合した材料の、ｐＨに対するＺｎ濃度のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（詳細な説明）
本明細書において、文脈上明らかに他の意味を指すべき場合を除き、単冠詞「a」、「an」および「the」は複数指示対象を含む。
【００１１】
本明細書の全体を通じて、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単語「含む（comprise）」、または「含む（comprises）」もしくは「備える（comprising）」のような変化形は、述べられた実体要素（integer）もしくはステップ、または複数の実体要素もしくはステップの群における包括することを意味し、他の実体要素もしくはステップ、または他の複数の実体要素もしくはステップの群を除外することを意味するものではない。
【００１２】
本明細書に開示する複合材料は、微生物の増殖を阻害するのに有用である。一般に、本発明の複合体（以下、「本複合体」と略称する場合もある）は、酸化亜鉛などの難溶性金属化合物からの亜鉛イオンのような金属イオンを生成することができる。複合体は、したがって、例えば歯磨剤組成物の成分としての用途を含んで、様々な用途に有用である。
【００１３】
本発明の複合体は、その表面に結合する亜鉛、銀または銅を含む金属化合物のような、１種又はそれ以上の抗菌性金属化合物の粒子を有するシリカを含む。抗菌性金属化合物は、シリカ粒子とは非共有結合である。理論に束縛されるものではないが、抗菌性金属化合物は、シリカ粒子の表面に対して、静電結合、水素結合および／または物理的吸着することができると考えられる。
【００１４】
適当な抗菌性金属化合物の例としては、以下のものに限定しないが、亜鉛、銅および銀の化合物がある。好ましい抗菌性金属化合物は、酸化亜鉛のような亜鉛化合物である。当技術分野で既知の他の抗菌性金属化合物を使用することもできる。
【００１５】
抗菌性粒子（例えば、酸化亜鉛粒子）が表面に結合しない、未修飾（ベア）シリカ粒子による水性スラリ（すなわち、複合体中に存在するシリカ粒子と、同質の他のシリカ粒子）に対して、本複合体の水性スラリは、５．０〜８．０のｐＨ範囲でゼータ電位の増加を示す。
【００１６】
例えば、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも１０％のゼータ電位の増加を示すことができる。別の態様では、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも１５％のゼータ電位の増加を示すことができる。さらに別の態様では、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも２０％のゼータ電位の増加を示すことができる。さらなる態様では、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも２５％のゼータ電位の増加を示すことができる。さらなる別の態様では、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも３０％のゼータ電位の増加を示すことができる。さらに別の態様では、本複合体の水性スラリは、未修飾シリカ粒子の水性スラリに対して少なくとも３５％またはそれを超えるゼータ電位の増加を示すことができる。
【００１７】
図１を参照すると、シリカ粒子表面で２重量％の酸化亜鉛を含む複合体の水性分散液は、同種である未修飾シリカ粒子（金属酸化物なし）に対して、５．０〜８．０のｐＨ範囲でゼータ電位の増加を示す。同様に、１０重量％の酸化亜鉛を含む複合体は同じｐＨ範囲で、ゼータ電位のさらなる増加を示す。
【００１８】
本複合体に存在する抗菌性金属酸化物の量は変化してもよく、しかし一般的には約０．１〜約３０重量％の複合体（すなわち、シリカおよび抗菌性金属化合物の複合体）である。別の態様では、抗菌性化合物の量は、約１〜約２０重量％の複合体である。
【００１９】
本発明の複合体は、さらに金属カチオンを含むことができ、該金属カチオンは複合体の調製中に生ずる、または本複合体を口腔ケア組成物に使用しているときに形成することができる。特別な例としては、後述するように、本複合体を生成する過程で発生することができるＺｎ２＋イオンがある。Ｚｎ２＋イオンはまた、シリカ粒子の表面に非共有結合することができる。
【００２０】
本複合体のシリカ粒子の大きさは、所望の最終用途に応じて変化する。いくつかの用途のでは、例えば歯磨剤組成物の増粘剤や研磨剤として、本複合材のシリカ粒子は、一般的には約１〜約１００ミクロンのメジアン粒径を有する。別の態様では、シリカ粒子は、約１〜約５０ミクロン、約１〜約４０ミクロン、約１〜約３０ミクロン、約１〜約２０ミクロンまたは約１〜約１５ミクロンのメジアン粒径を有する。
【００２１】
本複合体には、様々なタイプのシリカ製品を使用することができ、例えば、Ｊ．Ｍ．フーバー社（J.M. Huber Corporation）から入手可能なシリカ製品ＺＥＯＤＥＮＴ（登録商標）のような、歯磨剤組成物中で、代表的には研磨剤や増粘剤として使用される市販のシリカ製品である。別の態様では、本複合体に使用されるシリカ粒子は、シリカ生成物を沈降させるために、アルカリ金属ケイ酸塩に対して酸性化剤を添加することで調製した、非晶質シリカ沈殿物である。非晶質シリカ沈殿物を調製する方法は、当技術分野で公知である。さらに別の態様では、ヒュームド（蒸散粉末化）シリカ、シリカゲル、コロイダル（コロイド状）シリカなどを本複合体に用いることができる。
【００２２】
同様に、様々な抗菌性金属化合物（例えば、酸化亜鉛粒子）を使用することができる。抗菌性金属粒子の大きさは、一般に本複合体の所望の用途に依存する。一般に、抗菌性金属の粒径は、シリカ粒子のそれよりも少なくなる。いくつかの態様では、サブミクロンサイズの抗菌性金属粒子を用いることができ、例えば１ミクロンまでの粒径を有する酸化亜鉛粒子である。別の態様では、より小さな酸化亜鉛粒子を用いることができ、例えば約１〜約５００ｎｍ、約１〜約４００ｎｍ、約１〜約２００ｎｍ、約１〜約１００ｎｍの大きさを有する粒子である。具体的な例として、酸化亜鉛粒子は約１００ｎｍ未満のメジアン粒径を有する。このような粒子は、シグマ・アルドリッチ（SIGMA ALDRICH）社（セントルイス、ミズーリ州６３１０３スプルース・ストリート３０５０）から入手可能である。
【００２３】
本明細書で用いる「メジアン粒径」とは、試料の５０％が当該値よりも小さなサイズであり、試料の５０％が当該値よりも大きなサイズを有している粒径を指す。
【００２４】
本発明の別の態様では、本複合体は、（ａ）水または水溶液中においてシリカ粒子の酸性スラリを準備するステップと、（ｂ）抗菌性金属化合物（例えば、酸化亜鉛、酸化銀、酸化銅など）を前記酸性スラリに結合させるステップと、（ｃ）該スラリのｐＨを酸性のｐＨへ再調整するステップと、（ｄ）前記スラリを乾燥して、シリカ粒子の表面の少なくとも一部に結合（非共有結合）した抗菌性金属粒子を含む本複合体を得るステップと、を含む方法によって調製する。
【００２５】
ステップ（ａ）および（ｂ）は、例えば、適当なミキサを使用して、高剪断条件下で行うのが好ましい。ステップ（ａ）のスラリは、シリカ粒子を水溶液（または単なる水）に適量で添加することで得ることができる。典型的には、ステップ（ａ）のスラリは、水中にシリカ粒子が存在する、例えば、２０重量％以下のシリカ、１０重量％以下のシリカ、５重量％以下のシリカまたは３重量％以下のシリカが存在する希釈スラリとする。いくつかの態様では、ステップ（ａ）のスラリは約３重量％のシリカを含む。
【００２６】
スラリは、抗菌性金属化合物との混合に先立ち、約６．５未満のｐＨとなるよう酸性化することが好ましい。いくつかの態様では、スラリは、（ｂ）のステップに先立って、約６．５以下のｐＨに酸性化することができる。スラリは、適当な酸、例えば、硫酸または他の鉱酸の溶液を用いて酸性にすることができる。
【００２７】
ステップ（ｂ）は、抗菌性金属粒子をスラリと混合することによって行う。いくつかの態様では、ステップ（ａ）で得られるスラリに抗菌性金属粒子を添加することによって、このことを達成することができる。抗菌性金属粒子をシリカスラリに対する混合中または直後のいずれかの時点で、スラリのｐＨを６．５以下に調整（または維持）することが好ましい。一態様では、約６．５以下のｐＨを維持しつつステップ（ｂ）を行う。
【００２８】
実施例として酸化亜鉛を用いる場合、図２を参照して説明すると、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の等電点は９と１０の間にあり、この数値は粒子の表面電荷が０となるｐＨを示している。ｐＨが９よりもやや低いと、ＺｎＯの表面電荷はカチオンであり、一方ｐＨが１０以上であると、表面電荷はアニオンである。二酸化ケイ素ＳｉＯ２の等電点はほとんど２．２である。したがってシリカは、高いｐＨが最大の負の表面電荷を示すので、ほとんど全範囲のｐＨで負に帯電する。したがって、ステップ（ｂ）を行う間、２表面間の引力に影響を与え、かつ酸化亜鉛およびシリカ粒子を結合させるために、２粒子（酸化亜鉛、シリカ）間の対向表面における電荷の大きさを最大化するスラリのｐＨにより、粒子のより高い結合エネルギーが生じる。さらに、ステップ（ｂ）を行う間に６．５以下のｐＨを維持すると、シリカ表面への酸化亜鉛の最適な分散を保証する一方で、自己凝集またはクラスター化によって任意の酸化亜鉛粒子の成長が低減し、これらは酸化亜鉛の等電点に近づくと発生する傾向にある。ステップ（ｂ）を行う間またはステップ（ｂ）の直後（酸化亜鉛およびシリカが結合した後）、約２．０〜約６．５、好ましくは約４．５〜約５．５でスラリのｐＨを維持することが望ましい。ステップ（ｂ）はまた、簡潔に上述したＺｎ２＋イオンの形成をもたらすことができ、本複合体中に存在することができる。これらのイオンは、歯磨剤製剤に用いる場合、口の口腔内領域へＺｎ２＋の素早い放出を提供することができ、一方でシリカ−酸化亜鉛粒子は、長時間にわたり亜鉛イオンの供給源として働く。
【００２９】
抗菌性金属粒子およびシリカ粒子が結合した後、既知の技術、例えば噴霧乾燥、フラッシュ乾燥、ベルト乾燥および当業者に既知である他の乾燥法を用いてスラリを乾燥させることができる。
【００３０】
本発明の複合体は、微生物の増殖を阻害するのに有用である。このように、生体内または生体上を含む、様々な表面上で本複合体は細菌の形成を防止または軽減することができる。具体的な例として、本発明の複合体は、ヒトのような被験者の口における口腔内での微生物の増殖を阻害するのに有用である。本発明の複合体は、とりわけ、緑膿菌、大腸菌、大腸菌、黄色ブドウ球菌およびサルモネラの増殖を抑制することができる。本発明の複合体はまた、渋味を低減することもできる。
【００３１】
本発明はまた、開示した複合体を含む歯磨剤にも関し、該歯磨剤組成は共に混合し、分散し、またはそうでなければ他の歯磨剤組成物と結合することができる。本明細書で用いる「歯磨剤組成物」とは、例えば歯の接触可能面を清浄するなどして、口腔衛生を維持するのに使用し得る組成物を指す。例えば、練り歯磨き、液体歯磨き、歯磨きペースト、粉末歯磨き剤などが挙げられる。
【００３２】
歯磨剤の例には、含有物として本発明のシリカ複合体に加えて、水、清浄化剤、保湿剤、結合剤、香味剤、本複合体以外の粉末状研磨剤またはそれらの組み合わせがある。歯磨剤製剤はまた、歯磨剤製剤に組み込む前に溶解しなければならない含有物（例えばフッ化ナトリウムのような虫歯予防薬、リン酸ナトリウム、サッカリンのような香味剤）を含むことができる。
【００３３】
本発明のシリカ複合体は、歯磨剤組成物全体に対して、一般に０．０１〜５０重量％、０．０１〜３０重量％または０．０１〜２５重量％の量で歯磨剤中に存在することができる。本発明のシリカ複合体が事実上の研磨剤である場合、その量は０．０５〜約２５重量％であり、好ましくは約１０〜約２５重量％とすることができる。シリカ複合体が粘度調整剤（増粘剤）である場合、その量は０．０５〜約１５重量％程度とすることができる。
【００３４】
さらなる態様では、歯磨剤組成物は、本複合体以外の少なくとも１種の他成分、例えば研磨剤、本複合体以外の少なくとも１種の増粘剤、少なくとも１種の溶媒、少なくとも１種の防腐剤、少なくとも１種の界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含み、ここで本発明のシリカ複合体は、歯磨剤中に、研磨剤、増粘剤、またはその両方として存在する。
【００３５】
一態様では、本明細書に開示したシリカ複合体は、歯磨剤組成物における研磨剤として単独で利用でき、または本明細書に開示したもしくは当業界で既知である他の研磨材料を有する添加剤もしくは共研磨剤として利用できる。従来タイプである他の研磨添加物をいくつでも、本発明の歯磨剤組成物中に存在させることができる。このような他の研磨粒子としては、例えば、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）、チョーク、ベントナイト、第二リン酸カルシウムまたはその二水和物、シリカゲル（単独で、また任意の構造で）、沈降シリカ、非晶質沈降シリカ（同様に単独で、また任意の構造で）、パーライト、二酸化チタン、第二リン酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、仮焼アルミナ、ケイ酸アルミニウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、不溶性メタリン酸カリウム、不溶性炭酸マグネシウム、ケイ酸ジルコニウム、粒状熱硬化性樹脂および他の適当な研磨材料が挙げられる。このような材料を歯磨剤組成物に導入してターゲット製剤の艶出し特性を調整することができる。
【００３６】
研磨成分に加えて、歯磨剤は１種又はそれ以上の感覚刺激亢進剤を含むこともできる。感覚刺激亢進剤としては、保湿剤、甘味料、界面活性剤、香味剤、着色剤および増粘剤（ときには結合剤、ガムまたは安定剤としても既知である）が挙げられる。
【００３７】
保湿剤は、乾燥から歯磨剤を防ぐとともに、粘り（コシの強さ）又は「口当たり」を歯磨剤に加えるのに役立。適当な保湿剤としては、ポリエチレングリコール（様々な異なる分子量）、プロピレングリコール、グリセリン（グリセロール）、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ラクチトール、水素化デンプン加水分解物およびその混合物が挙げられる。具体例では、保湿剤が歯磨剤組成物の約２０〜５０重量％、例えば４０％の量で存在する。
【００３８】
甘味料を歯磨剤組成物（例えば歯磨き粉）に加えて、気分をよくする味を生成物に授けることができる。適当な甘味料としては、サッカリン（サッカリンナトリウム、サッカリンカリウムまたはサッカリンカルシウムとして）、シクラミン酸塩（ナトリウム塩、カリウム塩またはカルシウム塩として）、アセスルファムカリウム、ソーマチン、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン、アンモニア化グリシルヒジン、Ｄ型グルコース、果糖、スクロース、マンノースおよびグルコースが挙げられる。
【００３９】
界面活性剤を本発明の歯磨剤組成物に用いて、該組成物を審美的観点からより一層容認できるようにすることができる。界面活性剤は、組成物に清浄化および発泡特性を付与する清浄化材料であるのが好ましい。適当な界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸塩、ミリストイルサルコシン酸塩、パルミトイルサルコシン酸塩、ステアロイルサルコシン酸塩およびオレオイルサルコシン酸塩のアルカリ金属またはアンモニウム塩、ポリオキシエチレンソルビタンのモノステアレート、イソステアレートおよびラウレート、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ミリストイルサルコシンまたはＮ−パルミトイルサルコシンのナトリウム、カリウムおよびエタノールアミン塩、アルキルフェノールのポリエチレン・オキシド凝縮物、ココアミドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、パルミチルベタインなどのような安全かつ有効量のアニオン、カチオン、非イオン、双性イオン、両性およびベタインの界面活性剤である。ラウリル硫酸ナトリウムが好適な界面活性剤である。界面活性剤は、通常本発明の口腔ケア組成物中に約０．１〜１５質量％、好ましくは約０．３〜５質量％、例えば約０．３〜２．５質量％の量で存在する。
【００４０】
香味剤も歯磨剤組成物に加えることができる。適当な香味剤としては、以下のものに限定しないが、冬緑油、ペパーミント油、スペアミント油、サッサフラス油、クローブの油、シナモン、アネトール、メンソール、チモール、オイゲノール、オイカリプトール、レモン、オレンジおよびフルーツの香りやスパイスの香りなどを付与する他のかかる香味化合物が挙げられる。これら香味剤は、一般にアルデヒド、ケトン、エステル、フェノール、酸ならびに脂肪族、芳香族および他のアルコールの混合物を含む。
【００４１】
着色剤を加えて生成物の審美的外観を改善することができる。適当な着色剤としては、以下のものに限定しないが、ＦＤＡのような適切な規制機関によって認可されている着色剤、および欧州食品医薬品指令にリストされているものが挙げられ、またＴｉＯ２のような顔料やＦＤ＆ＣおよびＤ＆Ｃ染料のような色素を含む。
【００４２】
増粘剤は、練り歯磨きを相分離に対して安定化させるゼラチン構造を得るため、歯磨剤組成物に有用である。適当な増粘剤としては、シリカ増粘剤；デンプン；デンプンのグリセライト；カラヤガム（ステルクリアガム）、トラガカントガム、アラビアガム、ガティガム、アカシアガム、キサンタンガム、グアガムおよびセルロースガムのようなガム；ケイ酸アルミニウムマグネシウム（Ｖｅｅｇｕｍ）；カラギーナン；アルギン酸ナトリウム；寒天；ペクチン；ゼラチン；セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルカルボキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースおよび硫酸化セルロースのようなセルロース化合物；ヘクトライトクレイのような天然および合成クレイ；並びにこれらの混合物が挙げられる。増粘剤または結合剤の典型的な量は、練り歯磨き組成物の約０〜１５重量％である。
【００４３】
歯磨き粉組成物での利用に有用なシリカ増粘剤は、例えば非限定的な例として、ＺＥＯＤＥＮＴ１６５シリカのような非晶質沈降シリカがある。他の好適な（限定しないが）シリカ増粘剤は、ＺＥＯＤＥＮＴ１５３，１６３および／または１６７、およびＺＥＯＦＲＥＥ１７７および／または２６５シリカであり、全てジェイ・エム・フーバー社（J.M. Huber Corporation）から入手可能である。
【００４４】
治療剤を組成物に用いて、虫歯、歯周病および温度感受性の予防および治療を提供することができる。治療剤の例としては、限定しないが、フッ化ナトリウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、フッ化スズ、フッ化カリウム、フルオロケイ酸ナトリウム、フルオロケイ酸アンモニウムなどのようなフッ化物源；ピロリン酸四ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、ピロリン酸二水素二ナトリウム、ピロリン酸一水素三ナトリウムのような縮合リン酸塩；トリポリホスフェート、ヘキサメタホスフェート、トリメタホスフェートおよびピロホスフェート；トリクロサン、ビスグアニド、アレキシジン、クロルヘキシジンおよびグルコン酸クロルヘキシジンのような抗微生物剤；パパイン、ブロメライン、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、デキストラナーゼ、ムタナーゼ、リパーゼ、ペクチナーゼ、タンナーゼおよびプロテアーゼのような酵素；塩化ベンザルコニウム（ＢＺＫ）、塩化ベンゼトニウム（ＢＺＴ）、塩化セチルピリジニウム（ＣＰＣ）および臭化ドミフェンのような第四級アンモニウム化合物；クエン酸亜鉛、塩化亜鉛およびフッ化スズのような金属塩；サンギナリアエキスおよびサンギナリン；ユーカリプトール、メントール、チモールおよびサリチル酸メチルのような精油；フッ化アミン；過酸化物などが挙げられる。治療剤は、歯磨剤に単独で又は組み合わせて治療上安全かつ有効なレベルで使用し得る。
【００４５】
保存剤も本発明の組成物に加えて、細菌増殖を防止することができる。メチルパラベン、プロピルパラベンおよび安息香酸ナトリウムのような口腔組成物用に承認された適当な保存剤を安全かつ有効量で加えることができる。
【００４６】
開示された歯磨剤には、様々な追加成分、例えば脱感作剤、治療剤、その他の虫歯予防剤、キレート剤／封鎖剤、ビタミン、アミノ酸、タンパク質、その他の歯垢防止／歯石防止剤、乳白剤、抗生物質、抗酵素、酵素、ｐＨ調整剤、酸化剤、抗酸化剤なども加えることができる。
【００４７】
一般に、上述の添加剤のほかに水が組成物のバランスを付与する。水は、好ましくは脱イオン水であり、不純物が無いものとする。歯磨剤は、通常約５重量％〜約７０重量％の水を含み、例えば５重量％〜３５重量％、具体的には１１重量％の水を含む。
【００４８】
本発明のシリカ複合体はまた、他の様々な歯磨剤および口腔ケア組成物、例えばブレスストリップ、チューインガムのようなガム、うがい薬、口内洗浄剤、糖菓（例えば、トローチ、プレス成形錠剤、硬い飴など）、可食性フィルム、口臭スプレーおよび歯のホワイトニングストリップに組み込むことができる。本明細書に開示する複合体または組成物は、ヒトのような、被験者の口に複合体または組成物を投与することにより、微生物の増殖を低減するために用いることができる。
【実施例】
【００４９】
以下の実施例は、当業者に対して、特許請求の範囲で請求する化合物、組成物、物品、装置および／または方法がいかになされ、評価されるかの完全な開示および説明を提供するために述べるものであり、純粋に本発明の実施態様を意図したもので、発明者らが発明であるとみなす範囲を限定することを意図するものではない。数値（例えば、量、温度など）に関して正確さを確保するための努力を行ったが、若干の誤差や逸脱は認められるべきである。特に断りのない限り、分率は重量分率であり、温度は゜Ｃまたは室温であり、圧力は大気圧であるかそれに近い圧力である。
【００５０】
実施例１  ＺｎＯ−シリカ複合体の調製
３０００  ｍＬの脱イオン水に、８０ｇのＺＥＯＤＥＮＴ１０３（Ｊ．Ｍ．フーバー社から入手可能）を、極めて高い剪断条件（ＵＬＴＲＡ  ＴＵＲＲＥＸミキサを用いて３０，０００ｒｐｍ）の下で添加した。硫酸（１７％）を滴下添加して、ｐＨ６．０を得た。その後、０．５〜２０グラムの酸化亜鉛ナノ粉末（１００ｎｍ未満であり、シグマ・アルドリッチ（SIGMA ALDRICH）社から市販）を、同様の剪断下で添加した。スラリは、１７％の硫酸を用いて０．５〜６．５、好ましくは４．５〜５．５の一定のｐＨに調整した。その後、ニロ（Ｎｉｒｏ）研究所の目盛り付き噴霧乾燥機でスラリを噴霧乾燥した。
【００５１】
ＺｎＯ−シリカ複合体のＳＥＭ画像を図４に示す。比較のため、図３は、ＺｎＯが結合していない同じシリカ粒子のＳＥＭ画像である。図５は、シリカ粒子の表面全体にわたるＺｎＯ分布（画像内の明るい部分で表される）を示す、ＥＤＳでマッピングした画像である。
【００５２】
また、さらなる複合体を、ＺＥＯＤＥＮＴ１０３のシリカを用いて生成した。図６，７に、２重量％のＺｎＯを含むＺＥＯＤＥＮＴシリカ複合体のＳＥＭ画像を示す。図１０は、２重量％のＺｎＯが結合したものを含むＺＥＯＤＥＮＴ１０３のシリカ粒子の、ＥＤＳでマッピングしたＳＥＭ画像であり、（Ａ）は電子画像、（Ｂ）はＳｉのマッピング、（Ｃ）はＺｎのマッピングである。これとは対照的に、図８，９には、ＺｎＯが結合していないＺＥＯＤＥＮＴ１０３シリカのＳＥＭ画像を示す。図１１では、また、比較用の電子画像、Ｓｉのマッピング画像およびＺｎのマッピング画像を示す。
【００５３】
実施例２  ＺｎＯ−シリカ複合体を用いた微生物増殖の抑制
微生物増殖を決定付けするための手順
微生物増殖は、ＵＳＰ６１標準試験を使用して特徴付けした。１０グラムのＺｎＯ−シリカ複合体材料の試料を、９０ｍｌのトリプシン大豆ブロス（ＴＳＢ）または乳糖ブロスのいずれかに計量して投入した。細菌培養は、使用する培養液（ブロス）のタイプを決定付ける。培養液／ＺｎＯ−シリカ複合体の試料を振動撹拌し、また１０ｍＬの試料を試験管にピペット注入した。黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ６５３８、緑膿菌ＡＴＣＣ９０２７、大腸菌ＡＴＣＣ８７３９または豚コレラ菌ＡＴＣＣ１０７０８のいずれかの第二世代の細菌培養物を再水和し、１００μＬの各培養を、ＴＳＢ／ラクトース培養液／ＺｎＯ−シリカ複合体を収容する試験管にピペット注入した。その後、試験管およびその内容物を２日間、３０〜３５℃でインキュベート（培養）した。サルモネア試験用のテトラチオネート培地およびセレナイト・シスチン培地にさらなる転移を行い、２４時間、３０〜３５℃でインキュベートした。すべての培養液から直接、ＺｎＯ−シリカ培養を適切な示差／選択性寒天培地に転移し、さらに２日間、３０〜３５℃でインキュベートし、その後プレートを読み取った。対照および比較用試料の微生物増殖を、上述した手順と同様にして決定付けした。
【００５４】
微生物増殖試験結果
上述の微生物に対する阻害能力について、シリカ−ＺｎＯ複合体を試験した。表１を参照すると、純粋酸化亜鉛粒子の存在下では、微生物増殖は観察されなかった。若干の増殖から顕著な増殖にわたる増殖は、僅かに中性であるスラリｐＨ、すなわちｐＨ７．３を用いて調製したシリカ粒子に対してＺｎＯが２〜２０重量％を有するＺｎＯ−シリカ複合体の存在下で観察された。これとは対照的に、微生物の増殖がほとんどないから全くないのは、酸性スラリのｐＨであるｐＨ５．５を用いて調製したシリカ粒子に対してＺｎＯが２〜２０重量％を有するＺｎＯ−シリカ複合体の存在下で観察された。
【表１】
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【００５５】
表２を参照して、ＺｎＯ−シリカ複合体を、シリカおよびＺｎＯの混合物と比較するが、ここで該シリカの粒子は結合したＺｎＯを含まない。あらゆるＺｎＯが添加されていない、純粋なＺＥＯＤＥＮＴ−１０３（「Ｚ−１０３」）粒子の存在下で微生物の増殖が観察された。緑膿菌の増殖がＺｎＯおよびＺＥＯＤＥＮＴ−１０３の混合物の存在下で観察された一方で、ＺｎＯ−シリカ複合体の存在下では微量の増殖しか観察されなかった。これらの結果は、本発明の複合体材料は、シリカおよびＺｎＯの混合物よりも優れて作用することを示す。
【表２】
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【００５６】
実施例３  人工唾液中でのＺｎ供給
以下の人工唾液製剤、すなわち、２．２ｇ／Ｌの胃粘素、０．３８１ｇ／ＬのＮａＣｌ、０．２１３ｇ／ＬのＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．７３８ｇ／ＬのＫ２ＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏ、１．１１４ｇ／ＬのＫＣｌにより、亜鉛の供給および放出を評価した。図１２を参照すると、酸化亜鉛−シリカ複合研磨材は最初の１時間でその亜鉛のほとんどを使い果たし、その後４時間まで、亜鉛の放出は極めて低いレベルを維持することが分かる。供給システムが口腔内では５分未満留まり、その後排出されるため、口の中の細菌をまず殺菌し、次いで制御するための亜鉛イオンの急速な放出を必要とする口腔ケア製剤において、このことは利点である。２％の酸化亜鉛およびシリカ研磨剤の物理的混合材料は、長期的には同程度に機能するが、亜鉛の最初の放出はかなり低い。
【００５７】
これら試料について滲出可能な亜鉛のｐＨ段階調査を行い、Ｚｎ溶解特性のプロファイル（履歴）を決定した。これら調査は、やはり人工唾液内で行った。図１３を参照すると、通常の口内ｐＨ６．０〜７．５で、Ｚｎの放出は、物理混合に比べて複合体材料の方が高いことが分かる。両種のＺｎ放出が同程度に観察されるのは、ｐＨ５．２以下だけである。どちらの場合でも、酸化亜鉛は外部に存在する、ましてや物理混合物であっても外部に存在すると考えられているので、複合体材料中の亜鉛形態は、２％の物理的混合のそれよりもずっと可溶性であることを曲線は示唆し、さらに複合体材料用のプロファイルは異なっているので、このことは可溶性の異種が作用していることを示唆する。
【００５８】
種々の変更および改変を、本明細書に開示した化合物、複合体、キット、物品、装置、組成物および方法に加えることができる。本明細書で説明した化合物、複合体、キット、物品、装置、組成物および方法に関する他の態様は、本明細書に開示した化合物、複合体、キット、物品、装置、組成物および方法に関して、本明細書の考慮および実践から明らかになるであろう。明細書および実施例は例示と見なすべきものであることを意図する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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