麦饭石在牙膏中的应用研究

李 翔 孙志勇 沈兆雷

(天津蓝天集团股份有限公司,天津 300160)

随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们越来越注重日常的口腔清洁和护理了。而且人们已经不仅仅是清洁牙齿这单一的需求了，而是根据自身口腔情况或者需求去选择牙膏。因此市面上衍生出的牙膏品种琳琅满目，例如：护龈牙膏、美白牙膏和含益生菌的牙膏等等，以此来满足不同使用人群的不同需求。

麦饭石经长期的开发应用表明其具有除含有人体需要的矿物质外，还含有多种对人体有益的微量元素。同时麦饭石还具有很强的生物活性，它通过本身具备的物理吸附和化学吸附，对细菌团、重金属及有害物质进行吸附[1]。在我国目前已出现麦饭石滤芯、麦饭石美容霜、麦饭石矿泉水等等，但是牙膏领域还有所欠缺，由此可以看出麦饭石牙膏还是很有市场前景的，为此，对小苏打牙膏进行了探索与研究工作。

1 麦饭石的性质、特点和毒理性质

1.1 麦饭石的性质和特点

麦饭石独特的多孔性海绵状结构使其具有很强的静电引力和物理吸附作用，能够吸附对机体健康有害的氨、硫氢、有机氯、杂醇油等物质。当麦饭石遇水后，钠、镁、钾、钙、锌、铁等活性离子，会离开原来的盐类，使带有负电荷的硅铝酸根和-SiO2的硅酸基与水中的重金属离子、有机物质及细菌结合。这种化学吸附特点，使麦饭石与活性炭一样具有一定的收敛作用[2]。

麦饭石是一种天然的硅酸盐矿物，属火山岩类，故应选取精制的麦饭石粉，以减少刷牙时产生的机械磨擦对牙齿的损伤。因此，选取了400目、800目和1200目的麦饭石粉进行试验。

1.2 麦饭石的毒理性质

根据《本草纲目》记载：“麦饭石甘、温、无毒”。中华麦饭石[3]、青龙麦饭石[4]和阜新麦饭石[5]均进行了急性毒性试验，试验结果均为，无毒。同时根据相关研究表明[6]，麦饭石含多种微量元素，不但有益于人体健康，而且有害元素低于地壳平均含量 (低于自来水中含量) ,对人体构不成危害。因此，麦饭石属实际无毒类物质。此次实验选取阜新麦饭石作为原料。

2 麦饭石在牙膏中的作用

2.1 清口气、除渍美白

麦饭石的物理吸附可以减轻口腔异味，清新口气；化学吸附则是溶解渗入到口腔的各个角落，吸附口腔中的细菌，而且以微粒摩擦，可以很好地吸附刷除牙齿面上累计的牙垢与色素，达到除渍美白牙齿的作用。

2.2 抑制牙菌斑

氧化铝是麦饭石的主要成分之一，其作为两性氧化物，在水溶液中遇碱(OH-)起反应降低pH值，遇酸(H+)起反应提高pH值，从而具有双向调节pH值的功能。

在pH值为5～9的水溶液中加入麦饭石进行处理，其结果如表1。

表1 麦饭石对水溶液pH值的影响

当水溶液pH值大于6时，调节后pH值略高于7，即中性偏碱。再结合麦饭石双重吸附性，渗透吸附在牙菌斑上，磨擦中和酸性牙菌斑，抑制牙菌斑的生长。

2.3 缓解牙龈出血、肿痛

麦饭石中含有锌、铁、镁等20余种人体必需元素，其中锌是一些酶的组成成分，参与DNA、RNA及蛋白质的代谢与合成，是促进伤口和创伤的愈合的必需元素之一。有利于牙周组织的愈合，消除牙周袋内壁溃疡，缓解牙龈组织肿痛，使牙龈出血有所好转，改善轻微牙周炎症状[7]。

3 麦饭石牙膏配方稳定设计及配方稳定途径的讨论

牙膏是由磨擦剂、保湿剂、增稠剂、发泡剂、水、香精和一些其他添加物混合组成的膏状物，是一个很复杂的混合体系。麦饭石加入牙膏后，应不与牙膏中其他各成分发生反应，不应使牙膏出油出水、固液分离和气胀等现象的出现。根据麦饭石性质特点和配方定位，将麦饭石的含量定为1%～3%。

3.1 麦饭石牙膏配方设计

麦饭石中含有大量的活性离子，因此属高盐体系。所以，采用CMC与黄原胶复配的方法，CMC溶解在水中解集形成三维网状聚合结构的胶态溶液，具有增稠稳定膏体的作用，但其属于阴离子型，单独以CMC制作出来的牙膏，其抗高盐性能较差，温度稳定性欠佳，细腻度、分散性和稳定性往往都不能达到最佳，因此采用和黄原胶复配，来克服CMC在一些性能方面的不足。黄原胶具有突出的高黏性和水溶性，溶于水也是形成稳定的网状结构，同时还具有优良的温度稳定性(-18℃～80℃，基本保持原有的黏度及性能)、pH值稳定性(pH值1～13，能保持原有性能)和令人满意的兼容性(与各种盐类有着良好的兼容性，与高浓度的糖或盐类共存时能形成稳定的增稠系统，保持原有的流变性)[8]。

麦饭石的高盐体系，还会导致用麦饭石牙膏刷牙时，泡沫很少。起初只单单使用K12作为发泡剂，但刷出的泡沫比一般的牙膏要少，担心不能给消费者心理上的一种满足感，因此与椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)进行复配，来增加泡沫量，实现牙膏的高泡，效果显著。因为椰油酰胺丙基甜菜碱是一种两性离子表面活性剂，其配伍性能良好，刺激性小，泡沫丰富，具有优良的增稠性和抗硬水性。

香精的选择则是根据牙膏倾向于哪种功效型牙膏进行选择的。

表2 麦饭石牙膏配方

3.2 外观对比

表3 3款小样外观对比结果

经对比1200目麦饭石的膏体外观最好，而且这样复配制作出来的小苏打牙膏，容易挤出并在牙刷上固定，使牙膏具有膏体细腻、光洁，成条性优异等优势，但是成本较高，根据产品定位酌情选择。

3.3 稳定性测试

测试1：取样2支牙膏，放入-8℃冰箱中24小时，然后取出再放入45℃恒温箱中24时，反复交替两次，再取出试样牙膏置于常温，恢复到常温温度剖开与同批次常温牙膏进行对比。

测试2：取样10支牙膏，其中4支放入-8℃冰箱中，其余6支放入45℃恒温箱中，分别在1周、2周、3周、4周、8周和12周进行查看。

表4 稳定性考核结果

两个测试的考核结果显示，稳定性无异常。

4 结束语

麦饭石虽然好处多多，用途广泛，但应用在牙膏这个复杂的混合体系中其功效能发挥多少，能否达到预期还需相关临床试验的验证，所以在配方调试中仍有待改进之处。同时，本研究只是对麦饭石在牙膏中的应用进行浅显地分析和讨论，由于水平有限，如有不当之处，欢迎大家指正。