益生菌漱口水悬浮体系的开发研究

李劲峰 高 鹰 宁科功 张秋霞 刘 萍 伍 鹏

(云南白药集团股份有限公司，云南 昆明 650217)

引言

口腔内致病菌是导致口腔疾病的重要因素之一。例如口腔变异链球菌过度繁殖，会导致龋齿产生；牙龈卟啉单胞菌过度繁殖，会导致口臭、牙龈炎、牙周炎等。在口腔健康的情况下，口腔内微生态处于平衡状态，这些微生物在口腔不同部位共栖竞争和拮抗，此时口腔内益生菌能有效的抑制致病菌的生长。当口腔微生态遭到破坏，有害菌大量繁殖，口腔疾病也由此而来[1]。

使用漱口水能使清洁成分到达刷牙容易忽视的粘膜、舌苔、舌背等部位， 对清洁口腔细菌有着不可替代的作用。然而一些添加抑菌剂的漱口水虽然能杀灭口腔内细菌，但同时也会杀灭口腔内有益菌，具有破坏口腔菌群平衡的风险。益生菌能够选择性抑制口腔致病菌活性，甚至与致病菌结合，降低致病菌在口中的数量，从而减少致病菌对口腔组织的不良影响。同时还可能通过调节口腔组织免疫能力，提高组织的抗病能力，从而对龋齿、牙周病、口腔异味等的预防发挥积极的作用[2]。

由于益生菌是细胞结构，强行溶解将会破坏其生物活性，因此，要将益生菌添加到漱口水中就必须有合适的悬浮体系让其均匀分散在漱口水中。结冷胶形成的胶体结构具有悬浮性好、流变性能好等优点，这能既让益生菌能够被很好的分散、悬浮，又让漱口水不粘腻，具有清水一般的口感[3]。

通过研究结冷胶与K型卡拉胶、黄原胶、透明质酸、泊洛沙姆等流变调节剂的互配性能，揭示了以上各原料的流变学特性，同时找到了一个适合的益生菌漱口水配方。

1 实验材料与方法

1.1 试剂

关键成分：结冷胶(帝斯曼润邦生物科技有限公司)；黄原胶(山东中轩股份有限公司)；透明质酸(华熙福瑞达生物医药有限公司)；泊洛沙姆407(德国巴斯夫股份有限公司)；K型卡拉胶(天茁生物科技有限公司)。

1.2 仪器

流变仪(美国BROOKFIELD,DV3TRV型)；电动搅拌仪(IKA RW20)；电子天平(梅特勒-托利多，ME4002E型)；恒温水浴锅(国华电器有限公司)；恒温培养箱(上海博讯实业有限公司)；恒温恒湿箱(BINDER)；冰箱(博西华家用电器有限公司)。

1.3 实验方法

以结冷胶互配K型卡拉胶、黄原胶、透明质酸、泊洛沙姆为因素，参照正交实验设计方法，采用L9(34)设计了两个正交实验，具体配伍如表1、表2所示。

根据表1、表2设计实验，其余成分均按照表3添加，使用电动搅拌仪以相同的工艺制成漱口水，具体工艺为：先将胶体分散于甘油、山梨醇，再加入去离子水，充分搅拌，并加热至一定温度下保温15分钟，然后降温至40℃，再将配方中的其余成分依次加入，直至混合均匀，装瓶。

表1 正交实验1方案(%)

表2 正交实验2方案(%)

表3 漱口水其余配方原料

1.4 漱口水性能测定

1.4.1 漱口水外观判定

观察漱口水外观，判定其流动性、悬浮性等特征。半流体为部分结胶，部分可流动状态；塑性凝胶为完全结胶状态，胶体在受力后断裂；弹性凝胶为完全结胶状态，胶体富有弹性，受力后反弹。

1.4.2 漱口水口感判定

通过使用漱口水漱口，判断漱口水是否粘腻、带来不清爽的感觉。判定结果以优良中差来表示。优：像水一样清爽；良：略有稠厚感，但能接受；中：稠厚感强烈，影响使用；差：过稠厚，不能正常使用。

1.4.3 漱口水稳定性判定

将漱口水置于48℃、40℃、40℃与-10℃冷热循环条件下，观察其外观是否有变化。轻摇既混匀既判定为稳定，轻摇不能混匀既判定为分层。

1.4.4 漱口水流变性能测定

屈服力测定：待测漱口水先在25℃恒温水浴锅中恒温至中心温度为25℃，将漱口水置于250ml烧杯中，使用流变仪测定其屈服力。

流变性能测定：待测漱口水先在25℃恒温水浴锅中恒温至中心温度为25℃，将漱口水置于250ml烧杯中，设置流变仪转速为0.5、1、4、10、20、10、5、0.5依次测定粘度，使用SPSS软件对数据进行回归分析，由转速0.5上升至20测定的粘度数据进行幂函数回归分析得出假塑性曲线方程(Y=J*XK)，由转速20下降至0.5测定的粘度数据进行幂函数回归分析得出恢复曲线方程(Y=L*XM)[4,5]。

2 实验结果及数据处理

2.1 实验结果

2.1.1 漱口水外观、口感、稳定性测试结果

待测漱口水的外观、口感、稳定性测试结果如表4、5所示。

表4 实验1漱口水的外观、口感、稳定性测试结果

表5 实验2漱口水的外观、口感、稳定性测试结果

2.1.2 漱口水流变学性能测定结果

待测漱口水的流变学性能测试结果如表6、7所示。

表6 实验1漱口水的流变学数据测试结果

表7 实验2漱口水的流变学数据测试结果

2.2 数据处理

2.2.1 胶体对漱口水性能影响

首先将漱口水的各项性能指标数据化，如表8所示，以便于软件分析。

表8漱口水感官指标数据化

以漱口水配方中各变量因素为自变量(结冷胶：A、K型卡拉胶：B、黄原胶：C、透明质酸：D、泊洛沙姆：E、用SPSS软件对外观、口感、稳定性等数据进行回归分析，结果如表9所示。

表9 胶体对漱口水性能影响的回归方程

2.2.2 胶体对漱口水流变学参数的影响

以漱口水配方中各变量因素为自变量(结冷胶：A，K型卡拉胶：B、黄原胶：C、透明质酸：D、泊洛沙姆：E)，用SPSS软件对流变学方程系数及屈服力进行回归分析，结果如表10所示。

表10 胶体对漱口水流变学参数的影响的回归方程

2.2.3 流变学参数与漱口水性能的关系

以流变学系数为自变量，漱口水性能为因变量进行回归分析，未发现相关性。

3 结果分析及讨论

整体上，结冷胶与K型卡拉胶的悬浮体系都能够有效悬浮住益生菌，然而都存在48℃高温及冷热循环条件下轻微分层的情况，在本研究中这个问题并没有得到有效解决，只能通过轻摇来混匀。由于漱口水在运输及消费者购买的情景中都会经历轻摇的过程，因此以轻摇混匀为判定稳定的条件。

从表9数据可得出以下结论：

在实验范围内，K型卡拉胶与透明质酸的量增加会带来口感稠厚，从数据看，卡拉胶与透明质酸添加量建议低于0.05%；

在实验范围内，结冷胶易使体系形成塑性凝胶，而加入透明质酸能改善结胶状况，使体系回归流体状，从数据上看，结冷胶添加量超过0.09%则必然形成塑性凝胶，而添加结冷胶1.6倍的透明质酸就能让体系回到流体状态，避免塑性凝胶形成；

在实验范围内，黄原胶使体系更易形成弹性凝胶；

在实验范围内，结冷胶的量增加使体系趋于不稳定，这可能是由于结冷胶形成塑性凝胶，使漱口水在分层后不易摇匀；

泊洛沙姆对漱口水的性能几乎没有影响；

在实验范围内，益生菌都能被很好的悬浮分散。

考察了胶体对漱口水流变学性能的影响，然而实验结论显示流变学性能对漱口水的各方面性能都没有明显的相关性。

流变学系数J体现了流体的黏度大小，J值越大，流体的黏度也越大；系数K体现了流体受外力后黏度减小的趋势，K值越小，流体受外力后黏度下降的值约多；系数L、M反应了流体黏度在外力消失后恢复到原状态的能力，L值越大、M值越小，则外力消失后黏度恢复到原状态的速度越快。所以J、K、L值越小、M值越大，则流体黏度越小，且受力后黏度会下降得更多。

理论上，黏度越小的漱口水会带来更加清爽的口感，因此益生菌漱口水的研发一开始是在保证悬浮能力的基础上探求低粘度的体系。然而从结论来看，黏度并不能完全体现漱口水的口感。原因可能是具备悬浮体系的流体本身与清水在流变性质上存在差异，清水的黏度不会随外力改变，而口腔更倾向于把流变性质类似于清水这样的体系识别为“优”，把具备假塑性流变性质的流体识别为“差”。因此，在设计漱口水时，不能单纯探求低粘度，而应该根据实际情况，综合考虑。

4 结论

益生菌是有益口腔的新生代原料，但由于其不能溶解且密度较大，不易添加在水剂产品中。本研究考察了几种悬浮剂在益生菌漱口水中的应用，发现在结冷胶体系下，益生菌能够很好的被悬浮分散。相比K型卡拉胶，结冷胶更能够塑造水一样低粘度的口感；在体系状态上，结冷胶倾向于形成塑性凝胶，加入黄原胶能使塑性凝胶转化为弹性凝胶，加入透明质酸能使体系还原为流体状态；而透明质酸会给漱口水带来口感稠厚的感觉，因此需要合理选择其添加量。