麥飯石在牙膏中的應用研究

李 翔 孫志勇 沈兆雷

(天津藍天集團股份有限公司,天津 300160)

隨著科技的進步和人們生活水平的提高，人們越來越注重日常的口腔清潔和護理了。而且人們已經不僅僅是清潔牙齒這單一的需求了，而是根據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：護齦牙膏、美白牙膏和含益生菌的牙膏等等，以此來滿足不同使用人群的不同需求。

麥飯石經長期的開發應用表明其具有除含有人體需要的礦物質外，還含有多種對人體有益的微量元素。同時麥飯石還具有很強的生物活性，它通過本身具備的物理吸附和化學吸附，對細菌團、重金屬及有害物質進行吸附[1]。在我國目前已出現麥飯石濾芯、麥飯石美容霜、麥飯石礦泉水等等，但是牙膏領域還有所欠缺，由此可以看出麥飯石牙膏還是很有市場前景的，為此，對小蘇打牙膏進行了探索與研究工作。

1 麥飯石的性質、特點和毒理性質

1.1 麥飯石的性質和特點

麥飯石獨特的多孔性海綿狀結構使其具有很強的靜電引力和物理吸附作用，能夠吸附對機體健康有害的氨、硫氫、有機氯、雜醇油等物質。當麥飯石遇水后，鈉、鎂、鉀、鈣、鋅、鐵等活性離子，會離開原來的鹽類，使帶有負電荷的硅鋁酸根和-SiO2的硅酸基與水中的重金屬離子、有機物質及細菌結合。這種化學吸附特點，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，故應選取精制的麥飯石粉，以減少刷牙時產生的機械磨擦對牙齒的損傷。因此，選取了400目、800目和1200目的麥飯石粉進行試驗。

1.2 麥飯石的毒理性質

根據《本草綱目》記載：“麥飯石甘、溫、無毒”。中華麥飯石[3]、青龍麥飯石[4]和阜新麥飯石[5]均進行了急性毒性試驗，試驗結果均為，無毒。同時根據相關研究表明[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 (低于自來水中含量) ,對人體構不成危害。因此，麥飯石屬實際無毒類物質。此次實驗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；化學吸附則是溶解滲入到口腔的各個角落，吸附口腔中的細菌，而且以微粒摩擦，可以很好地吸附刷除牙齒面上累計的牙垢與色素，達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-)起反應降低pH值，遇酸(H+)起反應提高pH值，從而具有雙向調節pH值的功能。

在pH值為5～9的水溶液中加入麥飯石進行處理，其結果如表1。

表1 麥飯石對水溶液pH值的影響

當水溶液pH值大于6時，調節后pH值略高于7，即中性偏堿。再結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。

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及蛋白質的代謝與合成，是促進傷口和創傷的愈合的必需元素之一。有利于牙周組織的愈合，消除牙周袋內壁潰瘍，緩解牙齦組織腫痛，使牙齦出血有所好轉，改善輕微牙周炎癥狀[7]。

3 麥飯石牙膏配方穩定設計及配方穩定途徑的討論

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

3.1 麥飯石牙膏配方設計

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與黃原膠復配的方法，CMC溶解在水中解集形成三維網狀聚合結構的膠態溶液，具有增稠穩定膏體的作用，但其屬于陰離子型，單獨以CMC制作出來的牙膏，其抗高鹽性能較差，溫度穩定性欠佳，細膩度、分散性和穩定性往往都不能達到最佳，因此采用和黃原膠復配，來克服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，溶于水也是形成穩定的網狀結構，同時還具有優良的溫度穩定性(-18℃～80℃，基本保持原有的黏度及性能)、pH值穩定性(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能形成穩定的增稠系統，保持原有的流變性)[8]。

麥飯石的高鹽體系，還會導致用麥飯石牙膏刷牙時，泡沫很少。起初只單單使用K12作為發泡劑，但刷出的泡沫比一般的牙膏要少，擔心不能給消費者心理上的一種滿足感，因此與椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)進行復配，來增加泡沫量，實現牙膏的高泡，效果顯著。因為椰油酰胺丙基甜菜堿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，具有優良的增稠性和抗硬水性。

香精的選擇則是根據牙膏傾向于哪種功效型牙膏進行選擇的。

表2 麥飯石牙膏配方

3.2 外觀對比

表3 3款小樣外觀對比結果

經對比1200目麥飯石的膏體外觀最好，而且這樣復配制作出來的小蘇打牙膏，容易擠出并在牙刷上固定，使牙膏具有膏體細膩、光潔，成條性優異等優勢，但是成本較高，根據產品定位酌情選擇。

3.3 穩定性測試

測試1：取樣2支牙膏，放入-8℃冰箱中24小時，然后取出再放入45℃恒溫箱中24時，反復交替兩次，再取出試樣牙膏置于常溫，恢復到常溫溫度剖開與同批次常溫牙膏進行對比。

測試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周進行查看。

表4 穩定性考核結果

兩個測試的考核結果顯示，穩定性無異常。

4 結束語

麥飯石雖然好處多多，用途廣泛，但應用在牙膏這個復雜的混合體系中其功效能發揮多少，能否達到預期還需相關臨床試驗的驗證，所以在配方調試中仍有待改進之處。同時，本研究只是對麥飯石在牙膏中的應用進行淺顯地分析和討論，由于水平有限，如有不當之處，歡迎大家指正。