Эмульсии для полоскания полости рта

Эмульсии для полоскания полости рта

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям для полоскания полости рта, содержащим одно или более активных веществ для ухода за полостью рта и ароматических масел, составленным в виде эмульсий типа масло-в-воде.

Уровень техники

Продукты для ухода за полостью рта, такие как ополаскиватели для полости рта обычно используются потребителями как часть их режимов гигиены по уходу за полостью рта, чтобы обеспечить терапевтические, гигиенические и косметические полезные эффекты. Терапевтические полезные эффекты включают профилактику кариеса, что, как правило, обеспечивается посредством использования различных фтористых солей; профилактику гингивита и заболеваний пародонта путем использования антимикробных агентов, таких как триклозан, фторид олова, соединения четвертичного аммония или эфирные масла; или борьбу с гиперчувствительностью посредством использования ингредиентов, таких как хлорид стронция, фторид олова или нитрат калия. Гигиенические и косметические полезные эффекты включают борьбу с образованием зубного налета и зубных камней, удаление и профилактику зубных пятен, отбеливание зубов, освежение дыхания и общее улучшение ощущения в полости рта, которые могут быть широко охарактеризованы как эстетика ощущений в полости рта. Зубные камни и зубной налет вместе с поведенческими и экологическими факторами приводят к образованию зубных пятен, значительно влияя на эстетический вид зубов. Поведенческие и экологические факторы, которые способствуют окрашиванию зубов, включают регулярное употребление кофе, чая, колы или табачных изделий, а также использование некоторых продуктов для полости рта, содержащие ингредиенты, которые способствуют окрашиванию, такие как катионные антимикробные агенты.

Ополаскиватели для полости рта, таким образом, составлены, чтобы содержать один или более агентов для ухода за полостью рта для решения вышеуказанных потребностей в жидком носителе, обычно содержащем один или более из воды в качестве основного компонента растворителя, другого растворителя(ей), такого как этанол, поверхностно-активного вещества, увлажнителя(ей), ароматизатора(ов) и подсластителя(ей). В дополнение к соображениям безопасности продукта, составление продуктов для полоскания полости рта требует тщательного сбалансирования многих факторов, включая: (1) химическую стабильность, совместимость и биодоступность активных компонентов, чтобы доставить целевые терапевтические и/или косметические полезные эффекты; (2) характеристики вкуса и ощущения в полости рта продукта для приемлемости потребителем, а также в целях содействия соответствия для пользователя при повторном использовании и длительном удерживании в полости рта для эффективности; (3) избежание или смягчение негативных эффектов в процессе использования, таких как окрашивание, которое может быть получено от катионных антимикробных компонентов; и (4) физическую стабильность продукта для обеспечения приемлемого срока годности и коммерческой жизнеспособности.

Ополаскиватели для полости рта на рынке представляют собой, как правило, «чистые» или прозрачные продукты, то есть однородные или однофазные продукты, в которых все компоненты полностью солюбилизированы в жидком носителе, представляющем собой воду или смеси вода/растворитель. Продукты, которые являются прозрачными и однородными по внешнему виду, как правило, считаются эстетичными и предпочитаемыми потребителями. Дополнительно, неоднородные или продукты с разделенными фазами могут привести к несовместимой доставке активных веществ во время использования. Ополаскиватели для полости рта могут содержать один или более по существу нерастворимых в воде компонентов, таких как ароматизирующие агенты или ароматизаторы для придания приятного вкуса. Примеры ароматизаторов представляют собой ароматические масла, такие как мята перечная, мята кудрявая, винтергрен и корица. Ароматические масла относятся к классу веществ, называемых «летучие масла», которые могут изменяться по растворимости в воде, но, как правило, не легко растворимы в водной системе при концентрациях для обеспечения желаемого ароматического эффекта или влияния. Поэтому, чтобы создать прозрачные растворы необходимы агенты солюбилизации. Такие агенты солюбилизации включают растворители, такие как этанол, пропиленгликоль или полиэтиленгликоль, и поверхностно-активные вещества, такие как полоксамеры и полисорбаты. Растворители не всегда желательны, так как они могут придавать неприятный вкус или ощущение - в частности, химический вкус, горечь или жжение. Растворители могут также быть дорогими и не являются идеальными для обработки на перерабатывающем заводе в больших количествах. Например, этанол является горючим. Поверхностно-активные вещества, используемые при высоких уровнях, также могут придавать горький или мыльный вкус, а также быть способными вызывать раздражение тканей и шелушение полости рта. Дополнительно, поверхностно-активные вещества могут иметь негативное влияние на биодоступность некоторых активных ингредиентов. Например, поверхностно-активные вещества могут снизить биодоступность катионных антимикробных агентов, таких как хлорид цетилпиридиния (СРС) и хлоргексидин, путем образования смешанных мицелл в водном носителе, эти мицеллы влияют на биодоступность. Дополнительно, биодоступность СРС может быть уменьшена с помощью ароматических масел самих по себе, и путем добавления электролитов или других водорастворимых компонентов, таких как фторид и сахарин. В случае ароматических масел, высокие уровни и использование относительно более нерастворимых в воде ароматизаторов, таких как мята перечная и мята кудрявая, очень сложно составить в виде прозрачных растворов с высокой биодоступностью СРС. Прозрачные композиции СРС, как правило, ограничены в использовании более водорастворимыми ароматизаторами, такими как винтергрен и корица, при умеренных уровнях, как правило, не более, чем приблизительно 0,15%.

Хотя это удовлетворительно во многом, остается потребность в дальнейшем усовершенствовании при составлении водных ополаскивателей для полости рта, в частности, содержащих значительно более высокие уровни, чем обычно используют, по существу нерастворимых в воде компонентов, таких как ароматические масла. Ароматические масла являются ключевыми компонентами ополаскивателей для полости рта из-за их вкусовых и антимикробных полезных эффектов. Настоящее изобретение направлено на сложности, связанные с включением высоких уровней ароматических масел в комбинации с другими активными веществами с помощью использования эмульсий, в частности эмульсий типа масло-в-воде.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на композиции для ухода за полостью рта, предназначенной для полоскания полости рта, составленные в виде стабильных эмульсий типа масло-в-воде, содержащие:

(a) по меньшей мере, приблизительно 0,025% по массе антимикробного агента на основе четвертичного аммония,

(b) по меньшей мере, приблизительно 0,05% по массе, по существу, нерастворимого в воде летучего масла, и

(c) по меньшей мере, приблизительно 50% по массе воды,

при этом эмульсия содержит капли масла со средним значением размера частиц приблизительно 350 нм или менее.

Примеры антимикробного агента на основе четвертичного аммония включают хлорид цетилпиридиния (СРС), хлорид тетрадецилпиридиния, хлорид N-тетрадецил-4-этилпиридиния или домифен бромид.

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из подробного описания, которое приведено ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 демонстрирует влияния эмульсий для полоскания полости рта в соответствии с настоящим изобретением на содержание АТР в биопленке по сравнению с традиционными прозрачными ополаскивателями.

Подробное описание изобретения

Хотя описание заканчивается формулой изобретения, конкретно указывающей и отчетливо заявляющей настоящее изобретение, полагают, что настоящее изобретение будет более понятным из следующего описания.

Все процентные содержания и соотношения, используемые в данной заявке, приведены по массе общей композиции, если не указано иное. Все процентные содержания, соотношения и уровни ингредиентов, указанных в данной заявке, основаны на фактическом количестве ингредиента и не включают растворители, наполнители или другие материалы, с которыми ингредиент может быть объединен в качестве коммерчески доступного продукта, если не указано иное. Все измерения, приведенные в данной заявке, выполнены при температуре приблизительно 25°С, если не указано иное.

В данной заявке, «содержащий» означает, что могут быть добавлены другие стадии и другие компоненты, которые не влияют на конечный результат. Этот термин охватывает термины «состоящий из» и «состоящий по существу из».

Как используют в данной заявке, слово «включает» и его варианты предназначены быть неограничивающими, так что перечисление пунктов в списке не исключает других подобных пунктов, которые могут также оказаться полезными в веществах, композициях, устройствах и способах в соответствии с настоящим изобретением.

Как используют в данной заявке, слова «предпочтительный», «предпочтительно» и варианты относятся к осуществлениям настоящего изобретения, что дает определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Тем не менее, другие осуществления могут также быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Дополнительно, перечисление одного или более предпочтительных осуществлений не подразумевает, что другие осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других осуществлений из объема настоящего изобретения.

Под «композиция для ухода за полостью рта» подразумевают продукт, который в обычном использовании, не намеренно проглатывают для целей системного введения определенных терапевтических агентов, а скорее удерживают в полости рта в течение времени, достаточного, чтобы контактировать по существу, со всеми поверхностями зубов и/или тканей полости рта для целей пероральной активности. Композиция для ухода за полостью рта может быть в различных формах, включая зубную пасту, средство для чистки зубов, зубной гель, поддесневой гель, ополаскиватель для полости рта, мусс, пену, продукты для зубных протезов, спрей для полости рта, пастилку, жевательную таблетку или жевательную резинку. Композиция для ухода за полостью рта также может быть включена в полоски или пленки для непосредственного применения или прикрепления к поверхностям полости рта.

Термин «ополаскиватель для полости рта», как используют в данной заявке, включает жидкие композиции, известные в данной области техники как жидкости для полоскания рта или зубные ополаскиватели, спреи для полости рта, зубные растворы и растворы для орошения.

Термин «средство для чистки зубов», как используют в данной заявке, означает пасту, гель или жидкие композиции, если не указано иное. Композиция средства для чистки зубов может быть однофазной композицией или может быть комбинацией двух или более отдельных композиций средств для чистки зубов. Композиция средства для чистки зубов может быть в любой желаемой форме, такой как в виде глубоких полос, поверхностных полос, многослойной, содержащей гель, окружающий пасту, или любой их комбинацией. Каждая композиция средства для чистки зубов в средстве для чистки зубов, содержащем две или более отдельных композиции средств для чистки зубов, может содержаться в физически разделенных отделениях дозирующего устройства и распределяться бок-о-бок.

Термин «дозирующее устройство», как используют в данной заявке, означает любой насос, тюбик или контейнер, приемлемые для распределения композиций, таких как средства для чистки зубов.

Термин «зубы» относится к естественным зубам, а также искусственным зубам или зубным протезам.

Термины «фармацевтически приемлемый носитель», «приемлемый в полости рта носитель» или «носители» включают безопасные и эффективные вещества и традиционные добавки, такие как те, которые используются в композиция для ухода за полостью рта, включая, но не ограничиваясь приведенным, источники фторид ионов, антимикробные агенты, противовоспалительные агенты, агенты против налета или зубного камня, десенсибилизирующие агенты, источники пероксида, абразивы, такие как кремнезем, буферные агенты, бикарбонатные соли щелочных металлов, загустители, увлажнители, воду, поверхностно-активные вещества, эмульгаторы, агенты против пятен, имеющие сродство к зубу агенты, диоксид титана, ксилит, эфирные масла, охладитель, подсластители или другие вещества, оказывающее сенсорное воздействие, и красители.

Термин «эфирные масла», как используют в данной заявке, относится к «летучим маслам», перегнанным или экстрагированным из растений, и компонентам этих эфирных масел. Типичные эфирные масла и их основные компоненты, получают, например, из тимьяна (тимол, карвакрол), орегано (карвакрол, терпены), лимона (лимонен, терпинен, фелландрен, пинен, цитраль), лемонграсса (цитраль, метилгептенон, цитронеллаль, гераниол), апельсинового цветка (линалоол, β-пинен, лимонен), апельсина (лимонен, цитраль), аниса (анетол, сафрол), гвоздики (эвгенол, эвгенил ацетат, кариофилен), розы (гераниол, цитронеллол), розмарина (борнеол, борниловые сложные эфиры, камфора), герани (гераниол, цитронеллол, линалоол), лаванды (линалилацетат, линалоол), цитронеллы (гераниол, цитронеллол, цитронеллаль, камфен), эвкалипта (эвкалиптол); мяты перечной (ментол, ментоловые сложные эфиры), мяты кудрявой (карвон, лимонен, пинен); винтергрена (метилсалицилат), камфоры (сафрол, ацетальдегид, камфора), лавра (эвгенол, мирцен, хавикол), корицы (коричный альдегид, коричный ацетат, эвгенол), чайного дерева (терпинен-4-ол, цинеол) и кедрового листа (α-туйон, β-туйон, фенхон). Эфирные масла широко используются в парфюмерии и в качестве ароматизаторов, лекарственного средства и растворителей [см. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4^th Edition и The Merck Index, 13^th Edition].

Под «по существу, нерастворимый в воде» в данной заявке в качестве ссылки на ароматические масла (также известные как летучие масла или эфирные масла) и другие растворенные вещества, имеют в виду, что ароматическое масло или растворенное вещество имеет растворимость в воде не более, чем 0,1% при температуре приблизительно 25°С.

Активные и другие ингредиенты, используемые в данной заявке, могут быть классифицированы или описаны по их косметическому и/или терапевтическому полезному эффекту или их установленному механизму действия или функции. Тем не менее, активные и другие ингредиенты, используемые в данной заявке, могут в некоторых случаях, обеспечивать более, чем один косметический и/или терапевтический полезный эффект или функцию или действовать с помощью более, чем одного механизма действия. Таким образом, классификации в данной заявке выполнены для удобства и не предназначены для ограничения ингредиента конкретно указанным применением или применениями, которые перечислены.

Термин «эмульсия», как используют в данной заявке, означает суспензию или дисперсию мелких «капель» первой жидкости (дисперсной или внутренней фазы) во второй жидкости (непрерывной или внешней фазе), причем первая жидкость и вторая жидкость являются, как правило, не способными смешиваться (несмешивающимися). Эмульсии являются частью более общего класса двухфазных систем, называемых коллоидами. Хотя термины «коллоид» и «эмульсия» иногда используют как синонимы, «эмульсия» используется, когда как дисперсная, так и непрерывная фазы являются жидкими. Типы эмульсий, включают (1) масло-в-воде, где масло является дисперсной фазой, а вода является непрерывной фазой, (2) вода-в-масле, где вода является дисперсной фазой, а масло является непрерывной фазой, и (3) множественные эмульсии, такие как масло-вода-масло. Будет ли эмульсия превращаться в эмульсию типа вода-в-масле или эмульсию типа масло-в-воде, зависит от объемной доли обеих фаз и от типа эмульгатора или поверхностно-активного вещества. Как правило, эмульсии не образуются спонтанно и являются термодинамически неустойчивыми. Затраты энергии при встряхивании, перемешивании, гомогенизации или воздействии ультразвука, необходимы для образования эмульсии. Со временем, эмульсии, как правило, возвращаются к стабильному состоянию отдельных фаз, составляющих эмульсию.

Термины «мицеллярный раствор» и «микроэмульсия» являются синонимами и представляют собой коллоидные системы, которые могут спонтанно образовываться путем «солюбилизации» молекул масла смесью поверхностно-активных веществ, со-поверхностно-активных веществ и растворителей. Микроэмульсии не требуют затрат энергии для образования и являются термодинамически стабильными после образования. Размер «капли» в мицеллярном растворе или микроэмульсии составляет порядка ≤10 нм.

Термин «наноэмульсия», как используют в данной заявке, означает коллоидную систему, которая не образуется спонтанно; требует затрат энергии для образования и не является термодинамически стабильной. Размер капли для наноэмульсии составляет от приблизительно 10 до приблизительно 500 нм.

Термины «макроэмульсия» или «грубая эмульсия» являются синонимами и представляют собой коллоидные системы, которые не могут образовываться спонтанно. Они требуют затрат энергии для образования и не являются термодинамически стабильными после образования. Размер «капли» в макроэмульсии составляет>500 нм.

В одном осуществлении настоящего изобретения, представлены композиции для полоскания полости рта, составленные в виде эмульсий типа масло-в-воде, содержащие, по меньшей мере, приблизительно 0,025% катионного антимикробного агента, содержащего одно из или смесь соединений четвертичного аммония, таких как хлорид цетилпиридиния, фторид цетилпиридиния, хлорид тетрадецилпиридиния, хлорид N-тетрадецил-4-этил пиридиния, домифен бромид, хлорид бензалкония или хлорид бензетония и, по меньшей мере, приблизительно 0,1% по существу нерастворимого в воде ароматического масла, где средний размер частиц капель масла в эмульсии составляет приблизительно 350 нм или менее, и соотношение масла и воды составляет от приблизительно 0,05:99,5 до приблизительно 5:95. Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением являются «истинными» эмульсиями, как определено в данной заявке, то есть, являются двухфазными системами и не являются однородными, а не мицеллярными растворами, которые образуются путем солюбилизации молекул масла смесью поверхностно-активных веществ и/или растворителей. Для получения данных эмульсий, некоторые формы затрат механической энергии используют для создания капель масла в желаемом диапазоне средних размеров от приблизительно 30 до приблизительно 350 нм, предпочтительно от 30 до 200 нм. Данные эмульсии не требуют концентраций поверхностно-активных веществ, как правило, необходимых для образования мицеллярных растворов или микроэмульсий. Из-за многих нежелательных побочных эффектов, вызванных поверхностно-активными веществами, это невыгодно или недоступно для многих применений.

Катионные антимикробные агенты, используемые в данной заявке, эффективно способствуют гигиене и здоровью полости рта, в частности, путем борьбы с распространением зубного налета и зубного камня, а также функционируют в качестве поверхностно-активного вещества или эмульгатора. Составление ополаскивателей для полости рта в виде эмульсий, в отличие от прозрачных растворов выгодно, потому что оно исключает многие ограничения прозрачных ополаскивателей и предоставляет другие преимущества следующим образом:

- Отсутствует необходимость в высоких уровнях дополнительного поверхностно-активного вещества, таким образом избегают негативного влияния поверхностно-активного вещества, например, на биодоступность катионного антимикробного агента на основе четвертичного аммония

- Отсутствует необходимость в высоких уровнях спирта или другого растворителя, таким образом снижают затраты и избегают негативного влияния таких растворителей, в том числе проблем безопасности и вкуса,

- Возможность аромата с более широким диапазоном ароматических масел, включая те, которые являются более гидрофобными и менее растворимыми в воде, такие как мята перечная и мята кудрявая,

- Возможность использования уровней выше, чем в настоящее время достижимые уровни ароматических масел для воздействия аромата или дополнительных полезных эффектов, не используя высокие уровни спирта или другого растворителя,

- Возможность обеспечить прозрачный, а также мутный/полупрозрачный внешний вид, из которых последний может быть визуальным сигналом быть другим и/или эффективным,

- Обеспечение различных ощущений в полости рта при полоскании,

- Обеспечение усиленного осаждения антимикробных активных веществ для улучшенной эффективности и

- Возможность включать электролиты, такие как фторид, нитрат, фосфат, пирофосфат и другие соли, которые, как правило, оказывают негативное воздействие на биодоступность катионного антимикробного агента на основе четвертичного аммония и/или стабильность ополаскивателя для полости рта.

Составление и обработка эмульсий является важным аспектом стабилизации эмульсий. Снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз масло-вода необходимо для стабилизации эмульсий, которые являются термодинамически неустойчивыми по сравнению с мицеллярными растворами масел, многие из которых являются «прозрачными» ополаскивателями. Дополнительно, часто требуются некоторые формы затрат механической энергии, чтобы создать капли эмульсии с маленьким размером частиц, в частности<500 нм. Поверхностный активный агент или поверхностно-активное вещество будут концентрироваться на границе раздела фаз масло-вода, тем самым снижая поверхностное натяжение, что желательно, чтобы позволить дисперсию масляной фазы и создание маленьких капель масла с образованием эмульсии типа масло-в-воде. Затраты механической энергии с помощью типичного оборудования для обработки эмульсии (например, устройства роторно-статорного смесителя или гомогенизатора) также могут разбить масляную фазу с получением более мелких капель. Поверхностно-активное вещество затем помогает в стабилизации и сохранении маленького размера частиц. Даже с добавлением механической энергии, эмульсии не являются термодинамически стабильными и фазы будут разделяться с течением времени. Эмульсии являются только «кинетически» стабильными и эта стабильность может изменяться от нескольких минут до нескольких лет.

Эффекты химической энергии также могут быть использованы для повышения образования эмульсии, таким образом, сводя к минимуму уровень затрат энергии для получения маленьких капель масла. Например, 1) выбор поверхностно-активных веществ и других эмульгаторов для оптимального снижения поверхностного натяжения, 2) использование оптимальных растворителей для солюбилизации ингредиентов масляной и водной фазы до комбинации фаз, 3) порядок разбавления фаз и 4) порядок добавления. Оптимизация композиции и способа получения может привести к получению эмульсий очень маленького размера капель с относительно небольшими затратами энергии.

Для получения композиции для практического коммерческого использования в качестве ополаскивателя для полости рта, идеально подходит, по меньшей мере, 1-2 лет срок хранения или стабильности. Под стабильностью в данной заявке подразумевают, что эмульсия стабильна от разделения фаз при условиях хранения до приблизительно 40-50°С, циклах замораживания-оттаивания и колебательных силах, таких как во время транспортировки. Это особенно трудно в случае ополаскивателя для полости рта, который имеет низкую вязкость, т.е. вязкость внешней водной фазы. Вязкость водной фазы в случае эмульсии типа масло-в-воде, влияет на кинетическую стабильность эмульсии. Как правило, этого достигают загущением и структурированием внешней фазы, с тем, чтобы замедлить движение капель масла и уменьшить столкновения, что может привести к слиянию капель и образованию меньшего количества, но более крупных капель. Загущение/структурирование внешней фазы ополаскивателей для полости рта, как правило, нежелательно, так как требуемые вязкости для полоскания полости рта как правило, составляют приблизительно 1-5 сПз. Поэтому, особенно важно и интересно поддерживать маленький размер капель в отсутствие внешнего загущения и структурирования.

Природа масляной фазы оказывает значительное влияние на возможность составлять эмульсии, которые являются кинетически стабильными в течение длительного периода времени. Обычные эмульсии, такие как лосьоны или кремы для рук и тела и пищевые эмульсии, такие как майонез и заправки для салатов, как правило, используют «нелетучие масла», которые включают вещества, такие как минеральное масло, вазелин и растительные масла. Нелетучие масла относительно легче составлять и стабилизировать из-за того, что они не имеют по существу растворимости в воде, что предпочтительно для эмульсий типа масло-в-воде, где непрерывная или внешняя фаза является водной. С другой стороны, летучие масла, в то время как их обычно считают нерастворимыми в воде, имеют некоторую степень растворимости в воде. Эта небольшая растворимость в воде делает составление и стабилизацию эмульсий, содержащих летучие масла, такие как ароматические масла, сложными. Это, прежде всего, из-за эффекта, называемого созреванием Оствальда, который представляет собой энергически вызываемое явление, и известное как имеющее место в эмульсиях типа масло-в-воде, когда молекулы масла обладают значительной растворимостью в воде. Созревание Оствальда происходит без столкновения и слияния капель масла. Это происходит потому, что молекулы ароматических масел могут диффундировать из масляной фазы капель во внешнюю водную фазу, а затем диффундируют в более крупные капли. Это спонтанное и термодинамически неизбежное явление, потому что более крупные частицы энергетически выгодны.

Комбинация дестабилизации столкновениями и слияниями капель, в дополнение к созреванию Оствальда в случае летучих масел, может привести к масляной фазе, которая в конечном итоге становится одной большой каплей, чтобы минимизировать общую площадь поверхности (самая низкая поверхностная энергия). Когда это происходит, эмульсия становится двумя отдельными фазами. В зависимости от композиции и обработки, это может занять от нескольких минут до нескольких десятков лет. Эти проблемы композиций были решены с помощью настоящего изобретения, которое обеспечивает стабильную при хранении эмульсию типа масло-в-воде с низкой вязкостью и неструктурированной внешней фазой, с использованием относительно высоких уровней летучих или ароматических масел.

Демонстрация стабильности эмульсий

Чтобы продемонстрировать важность размера частиц относительно стабильности, был проведен эксперимент по обработке прототипа СРС + композиция ароматического масла с различными затратами энергии. Более низкая энергия обработки была достигнута с использованием обычного роторно-статорного устройства (IKA Т25 UltraTorrex). Были оценены различные периоды времени затрат энергии и скорости. Высокие затраты энергии были достигнуты с помощью специализированного гомогенизатора (Microfluidics Microfluidizer). Различные давления были оценены.

Диапазон размеров частиц был получен в зависимости от условий обработки -средний размер частиц в диапазоне ~100-8000 нм. Измерения размера частиц проводили с использованием Zetasizer Nano, как описано ниже. Все образцы были подвергнуты 3 циклам замораживания-оттаивания для оценки физической стабильности. Замораживание-оттаивание является стандартным ускоренным условием, чтобы оценить стабильность эмульсии. Готовые эмульсии капель масла различного размера помещали в морозильную камеру при температуре ~-18°С и давали замерзнуть в течение 2 дней. Затем образцы удаляли и оттаивали при комнатной температуре. Эту процедуру повторяли еще два цикла, а затем оценивали по размеру частиц и путем визуального осмотра. Приведенная ниже таблица показывает средний размер частиц до и после, а также визуальную оценку образцов.

Условия обработки	Начальный размер частиц (нм)	Размер частиц после замораживания-оттаивания (нм)	Визуальная оценка после замораживания-оттаивания
IKA Low RPM, 1 мин	7450	6968	Разделение фаз -Разграничение заметно
IKA Med RPM, 1 мин	5850	8048	Разделение фаз Разграничение заметно
IKA High RPM, 1 мин	2144	4793	Разделение фаз -Разграничение заметно
IKA Low RPM, 5 мин	7592	6655	Разделение фаз -Разграничение заметно
IKA Med RPM, 5 мин	828	2323	Разделение фаз Разграничение заметно
IKA High RPM, 5 мин	489	478	Разделение фаз -

			Разграничение заметно
MicroFluidizer 1000 PSI	245	286	Небольшое обратимое сбивание в кремообразную фазу
MicroFluidizer 7000 PSI	156	200	Небольшое обратимое сбивание в кремообразную фазу
MicroFluidizer 13000 PSI	131	155	Небольшое обратимое сбивание в кремообразную фазу
MicroFluidizer 29500 PSI	115	122	Небольшое обратимое сбивание в кремообразную фазу

Сбивание в кремообразную фазу (или обратимое сбивание в кремообразную фазу) связано со всплыванием или оседанием капель масла в зависимости от плотности капель и не включает фактическое слияние, существенное изменение среднего размера частиц или фактическое разделение фаз (заметное отделение масляной фазы). Сбивание в кремообразную фазу является обратимым при незначительном перемешивании. Разделение фаз свидетельствует о значительном слиянии и фактическом отделении масла. Как показывают данные, при исходном размере частиц ~250 нм или менее, наблюдается небольшое изменение среднего размера частиц и происходит только обратимое сбивание в кремообразную фазу. Очень большие исходные размеры ~7000-8000 нм не были хорошо эмульгированы, чтобы начать с них, так что они уже были очень нестабильны. Размеры в диапазоне 800-6000 показали значительное увеличение среднего размера частиц при замораживании-оттаивании.

Сравнение размера частиц и распределения

В следующей таблице сравнивают прототипы СРС эмульсий и общие эмульсии низкой вязкости с низким содержанием летучих масел, в частности напитки. Некоторые напитки являются «прозрачными» и используют водорастворимые экстракты в качестве ароматизаторов; другие используют, по существу, нерастворимые в воде ароматизаторы и являются эмульсиями - также называемые «мутные». Эмульсии напитков обычно имеют средний размер капли ≥0,5 мкм. Они также не настолько физически стабильны во времени в связи с эмульгированием. Это приемлемо для производства напитков, поскольку напитки не требуют долговременной стабильности, по сравнению с лекарственными средствами/продуктами, на подобии лекарственных средств, так как оборот напитков в распределительных каналах происходит быстро.

Как показано ниже, прототипы СРС эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, имеют значительно меньший размер частиц (Z) и гораздо более узкое распределение частиц по размерам (представлен в форме индекса полидисперсности, PDI)

Продукт	Ζ - Средний D (нм)	PDI
Эмульсия ополаскивателя для полости рта №1 (0,1% СРС + 0,3% масла)	188,63	0,082
Эмульсия ополаскивателя для полости рта №2 (0,1% СРС + 0,3% масла)	120,03	0,04
Gatorade	568,33	0,20
Диета Orange Crush	519,17	0,34
Диета Mountain Dew	620,1	0,36
Витамин вода	715,7	0,24

Измерения размера частиц проводили с использованием Zetasizer Nano, который использует процесс, называемый динамическим рассеянием света (DSL). Динамическое рассеяние света (также известное как PCS-фотонная корреляционная спектроскопия) измеряет броуновское движение и относится это к размеру частицы. Это выполняется путем освещения частицы с помощью лазера и анализа флуктуаций интенсивности в рассеянном свете. Если маленькая частица освещается источником света, таким как лазер, частица будет рассеивать свет во всех направлениях. Если экран расположен рядом с частицей, экран будет освещен рассеянным светом. Когда одна частица заменяется тысячами стационарных частиц экран покажет узор спеклов. Узор спеклов будет состоять из областей яркого света и темных областей. Важной особенностью броуновского движения для DSL является то, что мелкие частицы движутся быстро, а крупные частицы движутся медленно. Соотношение между размером частицы и скоростью из-за броуновского движения определено в уравнении Стокса-Эйнштейна. Когда частицы находятся в постоянном движении, узор спеклов также будет двигаться. Поскольку частицы постоянно находятся в движении, добавление конструктивных и деструктивных фаз рассеяния света вызовет рост и уменьшение по интенсивности ярких и темных областей или вызовет иное колебание интенсивности ввиду флуктуации. Система Zetasizer Nano измеряет скорость флуктуации интенсивности, а затем использует это, чтобы подсчитать размер частиц с использованием математических алгоритмов.

Пик статистики рассчитывают с использованием выражений, приведенных ниже, где Y_i является значением Y_i^того класса/интервала по оси Y и X_i является значением X в центре класса/интервала по оси X. Ось Y в данной заявке представляет собой интенсивность (%), а ось X является диаметром (нм). Площадь определяют как площадь под каждым пиком, по отношению к общей площади распределения. Среднее значение определяют как среднее значение пика, взвешенного по параметру оси Y.

% площади=Σ_iY_i

Среднее значение=ΣS(i)I(i)/площадь

Полидисперсность или ширина пика = квадратный корень ((Σ_Xi2Yi/% площади) - среднее значение²)

Индекс полидисперсности (PDI) является числом, которое рассчитывается из простой 2-параметрической подгонки корреляционных данных (анализ кумулянтов). Индекс полидисперсности является безразмерным и масштабируется таким образом, что значения менее, чем 0,05 рассматриваются с высоко монодисперсными стандартами. Значения более, чем 0,7 указывают, что образец имеет очень широкое распределение по размерам, и, вероятно, не подходит для метода динамического рассеяния света (DLS). Различные алгоритмы распределения по размерам работают с данными, которые попадают между этими двумя крайними точками. Расчеты этих параметров описаны в документе стандарта ISO 13321:1996 Е и ISO 22412:2008.

Влияние размера частиц на внешний вид эмульсий

В дополн