天然复方精油漱口水的研究

丁亚兰 张天翼

威莱（广州）日用品有限公司，广东广州，510635

口腔中含有700多种细菌及其物质基础，是一类复杂的微生态环境，唾液作为口腔中微生物的重要营养物质[1]，含有食物残渣、脱落的上皮细胞、大量的细菌及蛋白质，是宿主免疫防御体系的重要组成部分，并维护口腔环境pH值为5.6～7.6，具有润滑、消化、保护薄膜形成等多种功能，唾液的流速及流量降低使得食物碎片从牙面上去除能力下降，酸碱的缓冲能力下降，引起口腔菌群失衡，导致口腔异味的加重[2]或引起多种牙病，如：牙菌斑与唾液中的钙离子发生钙化作用，形成牙石；牙釉质脱矿，引发龋病；细菌感染，导致牙周疾病，包括牙龈炎和牙周炎。通过及时清除口腔内可发酵的食物碎片，如在进食后及时刷牙，龋病仅可减少50%，若同时使用能刺激唾液的漱口水，促进口腔唾液流分泌，可减弱牙菌斑的形成速度，进一步降低龋病发生的概率。

1 漱口水现状分析

近年来，人们的口腔保护意识不断增强。由于口腔及口周环境容易引起口腔细菌滋生，引发一系列口腔疾病和身体疾病，使得人们对口腔护理产品越来越重视，保护口腔内循环的概念也不断兴起。牙膏能够有效清洁牙齿，带来明显的清新感，使用方便，仍然是最主要的口腔清洁产品，但研究表明，牙膏仅能清洁口腔50%的区域[3]，舌苔及沟纹有利于细菌和食物残渣的聚集。另外，舌后近咽部环境接近于厌氧，有利于厌氧菌的生长。漱口水能够到达刷牙容易忽视的口腔部位，如牙齿缝隙、舌苔、口腔黏膜，实现全面清洁口腔的效果。在欧美国家，漱口水市场与牙膏近乎持平，但在我国漱口水仍占据较少的份额[4]。经过不断的市场教育和渗透，如一些餐厅和酒店都逐渐将漱口水呈现在大众视野，人们的口腔护理习惯潜移默化地发生变化。漱口水技术的研发更加贴合中国消费者的需求，如开发中草药和植物源成分[5]，令漱口水产品呈现多样化，让越来越多的人意识到使用漱口水的便利性和重要性，使得漱口水产品在近几年迎来持续的增长，深受大众的喜爱。

漱口水能有效减少口腔内致病微生物的数量，补充了机械性控制菌斑方法的不足，在清除口腔异味、减少口腔细菌、防止龋齿、抗炎镇痛等方面有很好的效果[6]，令漱口水市场也逐渐细分化。目前，漱口水功效种类繁多，比较受大众欢迎的漱口水主要有：含氟漱口水，在漱口水中加入低浓度氟化物，每日使用可以形成氟化钙、氟磷灰石，促进釉质再矿化，达到预防龋病的效果；含西吡氯氨、葡糖酸氯己定等抗菌成分的漱口水[7]，该类漱口水能够快速降低口腔中致病菌的数量，抑制牙菌斑生物膜的形成，降低牙龈、牙周和口腔炎症的风险，但葡糖酸氯己定长期使用可能会造成黏膜灼烧及黏膜着色，引起细菌耐药性增强等问题；还有含有硝酸钾等成分的防敏感漱口水，减少牙齿根部的敏感刺激[8]，但含该类成分的漱口水使用前应先询问牙医的意见。除此之外，还有添加天然来源草本提取物[9]或挥发油的漱口水[10-12]，如从三七根中提取的三七皂苷，从茶叶中所提取的儿茶素，从芦荟中提取的芦荟汁，都能够有效抑制致病菌及产酸；含有抗菌活性的挥发油[13]，如肉桂精油、柠檬精油、茶树精油、桉叶油、薄荷醇、麝香草酚、水杨酸甲酯等，制备该类漱口水大多采用酒精作为杀菌剂和增溶剂，且添加量较高，但研究表明添加较多酒精成分对口腔黏膜具有较强的刺激性，对于酒精过敏的患者更加难以接受[14]。

2 研究内容

本研究采用漱口水来预防口腔疾病的关键在于通过植物精油刺激唾液分泌来维持口腔环境平衡，所采用的精油主要包括：薄荷精油、桉叶精油、生姜精油、水杨酸甲酯和柠檬精油，此类植物精油所含化学成分主要有萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物等[13]，活性成分分子量小，具有芳香气味，有较好的渗透性和刺激感，实现清洁口腔、清新口气的效果，相较于以化学成分为主的漱口水，安全性更高、温和、无毒或低毒，具有极佳的体验感。但单方植物精油很难对复杂的口腔环境起到较好的调节作用，且使用成本较高，故本实验采用天然植物精油协同增效，调节口腔微生态环境，清新口气，并带来丰富独特的气味。

漱口水除其显著的功效外，还应具有较高的舒适度，以满足消费者的使用体验，但天然植物精油由于其成分的特殊性，各自具有特有的气味、口感及对味蕾带来的刺激性，故将其添加到漱口水中往往难以带来较好的舒适度，需同时引入甜味剂来掩盖其他成分所带来的不佳口感，使产品具有甜感，赋予一种令人愉悦的味道。

甜味剂主要有天然甜味剂和人工甜味剂，其中天然甜味剂包括糖类，如蔗糖、麦芽糖、果糖等，以及糖醇类，如木糖醇、山梨糖醇等，其中蔗糖由于甜度高、口味纯正，曾经备受青睐，但由于其热量高，摄入过多容易导致口腔疾病、糖尿病等多种健康问题，已经很少在口腔护理产品中使用。随着对甜味剂研究的深入，多种新型甜味剂走入大众视野，即人工合成甜味剂，如糖精钠，因其增甜明显而备受欢迎，但由于安全性存在争议，在欧美国家的使用量不断减少，我国在不同品类产品中也对其使用量进行了控制，促使安赛蜜（AK糖）、阿斯巴甜、三氯蔗糖、甜菊糖苷、甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）等新一代甜味剂的诞生，本研究也对目前较为流行的人工合成甜味剂的甜度、口感、稳定性、安全性能等特点进行深入分析（表1）。

表1 甜味剂特点及安全性分析

根据以上甜味剂的稳定性和安全毒理性分析发现，阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖和纽甜这些新型甜味剂安全性能更高、口感风味更加饱满，然而受成本、稳定性、甜度等因素的制约，单一使用新型甜味剂仍旧不能满足产品对甜味综合评价的要求[17]，故本研究采用至少两种甜味剂进行复配调节，以满足产品需要。

3 试验方法

通过对漱口水中所添加的成分调研分析，确定复方精油、木糖醇、甜味剂和氯化钠为本研究天然精油漱口水的关键影响因素，故设计如下正交实验（表2）。

表2 正交试验因素与水平设计

本实验采用30人人群测试，人群选择标准如下：年龄25～50岁，男女各15人；实验前3个月未服用抗生素和使用漱口水；受试者无龋齿、牙龈炎等口腔疾病，口腔黏膜完整；无吸烟及酗酒习惯。

测试方法：午饭后静坐30 min，使用本研究漱口10 g，漱口30 s后吐出，记录舒适度和清爽感（1～10分：1～2分认为极度不适，3～4分为有轻微不适，5～7分较为舒适，8～10分很舒适）。

正交实验结果见表3。

表3 舒适度人群测试

4 结果与讨论

4.1 关键因素添加量区间讨论

通过试验号3、4发现复方精油添加量较低无明显清爽感，此时提高甜味剂和氯化钠的添加量舒适度反而会下降；通过试验号7发现当复方精油添加量0.15%时，提升甜味剂的添加量，舒适度反而下降；通过试验号14发现当精油添加量较高时，需提升甜味剂添加比例，才能获得较好的舒适感；通过试验号15、16发现复方精油添加量较高时舒适度较差。

通过正交试验确定复方精油的使用范围为0.15%～0.25%，若使用量太低，带给嗅觉和味觉的冲击感不足，不会带来明显的刺激感和清新感，无法促进口腔唾液分泌，使用量过高时，由于其气味明显、渗透速度快，为鼻腔和口腔带来的刺激感过强，口感不宜被接受，入口即想吐出，无法实现漱口30 s左右的时长，不能够全面清洁口腔，并渗透到口腔深处，活性物质也无法破坏牙菌斑，故复方植物精油的使用量并非越高越好。本研究采用含木糖醇体系，通过正交试验确定其添加量为3%～5%，木糖醇与甘油保湿效果基本相当，并具有清爽感，是制备口香糖的重要活性成分。由于其冰点低于水，添加到漱口水中能够润滑口腔，提升产品口感，具有较好的抗冻效果。另外木糖醇通过抑制口腔中变形链球菌的生长和产酸，达到防龋的效果[19]。本研究通过添加微量甜味剂赋予产品独特的风味，由于有些甜味剂热量高、安全性存在争议，需对其进行谨慎全面分析和测试，将甜味剂控制在0.01%左右，通过数据分析发现将三氯蔗糖、安赛蜜、阿斯巴甜这些人工合成甜味剂添加到漱口水中，在合适的使用量范围内安全性更高，起甜速度也可与蔗糖相媲美。另外，本研究经测试发现在漱口水中添加0.15%左右的氯化钠可以平衡甜味剂的甜腻感，减弱植物精油的刺激感，并能够抑制漱口后精油所带来的苦味，令产品口感更加丰富和饱满。

4.2 复方精油作用机制分析

本研究确定的复方精油主要包括：薄荷精油、桉叶精油、生姜精油、水杨酸甲酯和柠檬精油。薄荷精油主要挥发性成分包括醇类和萜类化合物，此类易挥发性化合物通过鼻腔和口腔后，令细胞兴奋产生电信号，从而产生兴奋和刺激，并使皮肤黏膜上的血管收缩产生冷觉反射，带来清凉感[20]。另外，薄荷精油具有较好的促渗透效果，易进入角质层，与角质层的脂质双分子层有较好的亲和性，改变膜的流动性，从而促进药物经皮吸收。桉叶精油主要挥发性成分为桉叶油醇，是一种以萜烯类物质为主的混合物，具有清凉刺鼻的特殊芳香气味，同时含有微弱的樟脑味，具有亲脂性，进而干扰细胞内脂质的合成，同时促进药物渗透，因此，具有广谱抗菌、抗氧化、抗炎效果，其抗炎作用主要通过干扰炎症机制中的信号通路，例如降低肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6等促炎性细胞因子的表达，从而减轻炎症反应。另外，桉叶精油可以清除羟基自由基，从而缓解由氧自由基引起的炎症反应，达到镇痛消炎的效果，广泛应用于日用化学工业领域，常被用来制作个人护理类产品、口腔护理类产品、香水等。生姜精油主要挥发性成分包括姜黄素、环己烯、没药烯等，该萜烯类化学成分具有一定的抗菌效果，能够改变细胞膜通透性，导致胞内物质发生渗漏，造成细胞膜破坏和损伤，引起细菌死亡[21]。水杨酸甲酯通过破坏细菌细胞膜脂质层结构使得关键离子从膜中渗漏，从而改变细胞膜通透性，促进细胞死亡，不仅能较好的抑制口腔内细菌的生长，对于产品本身也有极佳的防腐效果[22]。柠檬精油为柠檬果皮中提取的芳香油，它通过抑制细菌生物膜的形成来减少细菌的黏附，并通过抑制唾液链球菌的生长来减少产酸，维持口腔pH值环境[23-24]。

故本实验采用复方精油协同增效，促进口腔唾液分泌，快速有效地渗透牙菌斑生物膜，降低口腔中致病细菌的活性，维持口腔环境平衡，实现清洁口腔、抗菌、清新口气的显著功效。另外，通过分析口腔异味的病理过程发现，在产生口腔异味时，口腔中的具核梭杆菌（Fn）、牙龈卟啉单胞菌（Pg）失衡[25]，其形成的菌斑生物膜通过产生的组织酶降解口腔中含硫的蛋白质及多肽，产生挥发性硫化物，利用天然植物精油漱口水与挥发性硫化物如硫化氢和甲硫醇的相溶性，同时破坏菌斑生物膜，实现对于口腔异味患者在机械性清除菌斑时的辅助预防效果。

但由于漱口水会给人们带来直接的味觉体验，因此其不仅要具备一定的功效，还应具有舒适的使用感，甜味剂能够带来甜味主要由于人体口腔味蕾所存在的甜味受体，属于C类G蛋白偶联受体家族，它与甜味分子存在多个结合位点并释放特征性甜味信号[26]，带来即时的愉悦感。另外，新一代甜味剂甜度高、热量低且用量少，令其成为口腔护理产品中必不可少的成分。

5 结论

经过对口腔健康和疾病的现状分析发现，随着人们对高热量、高碳水食物的摄入，对自身的口腔健康也十分担忧，更加重视饮食后的口腔清洁和保护，使得牙线、洁牙器、漱口水、口腔喷雾等一系列口腔清洁产品走进消费者视野，并成为越来越多家庭的日常口腔护理习惯。漱口水由于其便携、使用方便，能够全面清洁口腔，促进口腔唾液的分泌，带走食物残渣、细菌及蛋白质等，维护口腔菌群平衡，降低细菌感染、牙周炎症、口腔异味等口腔疾病发生的风险，保护口腔健康而深受消费者青睐。

本研究采用植物精油作为漱口水活性成分，可以协助清洁口腔中油脂类残渣，能够快速有效地渗透牙菌斑生物膜，并促进药物透皮吸收，并带来清凉刺鼻的特殊芳香气味，产生刺激并带来清凉感，更符合国人的喜好，引起大众对漱口水、口腔喷雾此类口腔护理产品的注意。随着市场对新剂型、新原料的引入和新功效的挖掘，一定会为漱口水市场带来持续的增长。