牙齿美白剂

背景

牙齿增白剂是旨在通过去除污渍和提高亮度来改善牙齿外观的产品。这些增白剂通常含有漂白剂，例如过氧化氢或其他过氧类化学物质，可去除有机残留物并氧化污渍，从而使污渍不那么明显。虽然牙齿增白剂已被牙医使用多年，但它们直到 1990 年代中期才在市场上销售。这些产品有两种主要形式：作为在清洁牙齿时美白牙齿的牙膏，以及作为与刷牙过程分开涂在牙齿上的特殊液体。

历史

牙齿美白配方最初是为用于假牙清洁化合物而开发的。从那里，他们在牙医中流行起来进行一般牙齿美白。牙医进行的第一次临床治疗需要多次预约，包括用磨料或酸蚀刻牙齿，然后用 30-33% 的过氧化氢溶液漂白并加热。最后，牙齿被抛光以恢复有光泽的表面。牙医通常会为这些临床程序中的每一个收取 50-150 美元。

在 1990 年代，商业牙齿增白剂开始出现在市场上供大众使用。这些产品含有一些与专业产品相同的活性成分，但浓度较低。为了达到显着的美白效果，它们必须每天使用几分钟，持续四到六周。虽然它们可以改善牙齿的整体外观，但这些产品不能有效去除更深的污渍，例如由四环素、氟中毒、黄疸或内出血引起的污渍。在 1990 年代后期，牙齿增白剂的销售额飙升至 3370 万美元。相比之下，消费者在包括牙膏和漱口水在内的整个口腔卫生类别上花费了 24.3 亿美元。

虽然目前市场上的产品普遍被认为不如专业治疗有效，但仍有人担心它们可能会损害口腔组织。因此牙齿增白剂是一些争议的来源。美国食品和药物管理局 (FDA) 表示担心这些产品应被视为药物而不是化妆品，美国牙科协会 (ADA) 表示，过度使用这些产品可能会损伤组织、引起细胞变化或损害牙本质和牙釉质。尽管这些产品仍在市场上销售，但它们的未来尚不明朗，如果 FDA 最终规定增白剂不能再作为化妆品销售，则可能会发生极端变化。

原材料

水构成配方的最大部分，用作其他成分的稀释剂。使用去离子水或软化水是因为硬水中的金属离子会干扰其他原材料的作用。

可以使用漂白剂（例如过氧化氢）化学去除污渍，也可以使用磨料（例如碳酸盐）物理去除污渍。化学漂白剂包括过氧化氢、过碳酸钠和过硼酸钠。增白剂中使用的磨料包括碳酸钙或碳酸镁、磷酸钙、不溶性偏磷酸钠、二氧化硅干凝胶或气凝胶以及水合氧化铝。

清洁剂用于牙齿增白剂以提供泡沫并帮助清洁。这些化学品是表面活性剂，例如十二烷基硫酸钠、十二烷基肌氨酸钠、十二烷基磺基乙酸钠或二辛基磺基琥珀酸钠。

粘合剂和增稠剂会增加产品的粘度。通常使用的一些是羧甲基纤维素、角叉菜胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、爱尔兰苔藓、海藻酸钠、Carbopol树脂、硅酸镁铝和嵌段共聚物。

也可以将治疗剂添加到产品中。它们包括柠檬酸钠，它干扰病原菌的代谢活动并有助于减少牙龈炎；焦磷酸盐是一种有效的牙垢控制剂。

配方中使用了山梨糖醇、甘油和丙二醇等保湿剂，以减少产品的水分流失；如果盖子长时间离开包装，这可以防止“结壳”。包括香料以提高消费者的吸引力。常见的口味是薄荷、留兰香、冬青、黄樟和茴香。此外，还添加了甜味剂，如糖精，以进一步改善产品的味道。防腐剂如对羟基苯甲酸甲酯和丙酯以及苯甲酸钠用于防止产品中的细菌生长。最后是有助于牙齿美白的二氧化钛；碳酸氢钠，控制 pH 值；和认证的颜色是其他常见的成分。

设计

家用牙齿增白剂经过精心配制，有效且安全。设计这些产品时最大的挑战是消除过氧漂白剂（例如过氧化氢）与配方中其他成分之间的潜在不相容性。最初，通过开发双递送系统克服了这一挑战，其中凝胶过氧化氢通过双腔包装与配方的其余部分分开。有了这个 牙齿增白剂的例子。方法，在使用时将产品的两部分共挤出到牙刷上。最后，设计了稳定的配方，在无水配方中用固体过氧漂白剂（过碳酸钠或过氧化钙）代替过氧化氢。这种方法还允许加入其他活性成分，如小苏打和牙垢控制剂。如果谨慎选择相容的增稠剂，并且如果其他来源的污染得到控制，这些配方可以在产品的整个生命周期内保持货架稳定性。

美学考虑也会影响配方设计。例如，在这些产品在商业上可接受之前，必须根据消费者的喜好设计口味、外观和稠度。在产品开发的设计阶段还必须考虑适当的包装。牙齿增白剂可以设计成糊状，可以使用简单的牙刷涂抹，或者作为液体与塑料或橡胶牙坝结合使用，将溶液保持在靠近牙齿表面的位置。这种应用过程有助于产品更好地发挥作用。此外，一些牙齿增白剂设计有预冲洗处理，可消除牙齿表面的一些残留物。

许多制造商已成功销售牙齿美白产品。例如，Proctor and Gamble's Crest 在 1990 年代后期推出了 MultiCare Plus Extra Whitening 牙膏。其他受欢迎的品牌包括 Smith Beacham 的 Aquafresh Whitening Advanced Freshness； Den-mat Corporation 提供的含有安全过氧化物的 Rembrandt Daily Whitening Gel；和 Cheseborough Ponds 的 Mentadent Advanced Whitening 等等。

制造过程

原材料分期

• 1 首先对原材料进行分析，以确保它们符合所有相关规范。一旦获得批准，它们将被预先称重并在制造区进行准备生产。

给料槽加料

• 2 类似牙膏的牙齿增白剂通常在配备行星式搅拌器的不锈钢配料罐中制成，搅拌器无需在过量空气中搅打即可搅拌。这些罐子是密封的，并配备了一个装置，该装置使用真空抽出滞留的空气。这可以防止在成品中形成气泡。配料罐的尺寸范围为 25-625 加仑（100-2,500 升）

混合

• 3 首先加入保湿剂（甘油和山梨糖醇），然后将粉状增稠剂分散在液体中。通过将粉末分散在非水溶剂中，它们在与水接触时不会结块。
• 4 粉末分散后，加水稀释批料。将批次混合约 20 分钟，使水溶性成分充分水合。
• 5 然后，施加真空以从批次中抽出多余的空气。将甜味剂、表面活性剂和其他成分混合在一起，然后再混合 15 分钟。
• 6 最后，加入调味化学品，再搅拌该批料 10 分钟，直至达到光滑、无气泡的稠度。

灌装和包装

• 7 成品通过高压泵输送到灌装机。灌装机由连接到计量分配系统的喷嘴组成。包装，通常是塑料管，通过传送带在灌装喷嘴下方送入。每根管子沿传送带向下移动，当它通过灌装头下方时，喷嘴将预设量的产品分配到管子的开口端。然后管子沿着输送机向下移动到密封机，该机将管子夹住并用热或超声波振动密封塑料。每个管子都印有批次代码，以允许跟踪每个批次。然后将密封的管子转移到纸箱中进行运输。

质量控制

与其他个人护理产品一样，牙齿增白剂的质量在生产过程中受到仔细监控。在制造开始之前，所有原材料都经过评估，以确保它们符合既定的规格。批次完成后，将对成品进行质量检查，包括基本化学参数，如 pH 值和粘度。这两个因素都会影响产品的稳定性及其美感。例如，如果pH值太低，可能会影响增白剂的溶解度和功效。还检查批次以确保它没有微生物污染。

这些产品的质量可能会受到 FDA 行动的影响。 1994 年 2 月，FDA 以暂定最终专论的形式发布了一份关于拟定规则制定的通知（NPRM）。本专论列出了牙齿增白剂的活性成分并建立了测试和功效要求。活性成分被归类为 II 类（通常不被认为是安全或有效的）或 III 类（需要更多数据来确定安全性和有效性）。到 2000 年底，FDA 尚未确定何时发布该类别的最终专论，并继续将这些产品作为化妆品而非药品进行监管。由牙齿增白剂制造商组成的贸易组织国家牙齿增白剂联盟正在努力确保 FDA 不会过度监管该产品类别。

未来

影响未来牙齿增白剂产品的主要因素是监管环境。根据 FDA 未来的行动，这些产品可能会继续作为化妆品销售，或者可能作为药品受到监管。大多数这些产品含有过氧化氢的事实仍然令人担忧。此外，化学家还在不断开发改进的配方。虽然监管环境的变化将影响牙齿美白产品的未来，但化学的进步很可能会导致产品的性能、口味和稳定性得到改善。