徐曉明 田應菊


[摘要]目的:調查研究市售牙膏組成成分中的基本成分及功效成分。方法:通過對市場上銷售的19個品牌34種牙膏進行成分分類統計,分析基本成分和功效成分的種類、名稱及主要作用。結果:34種牙膏所含成分共計513種,平均每種牙膏含15.1種成分,牙膏的基本成分為摩擦劑、潔凈劑、潤濕劑、膠粘劑、防腐劑、甜味劑、芳香劑、色素和水。34種牙膏中33種含有功效成分,占97.1%,功效成分主要為了防齲、抗牙本質過敏、抑制牙菌斑或減輕牙齦炎癥以及牙面增白。結論:市售牙膏中絕大多數添加了功效成分,具有一定預防和治療功效。水合硅石作為一種溫潤型軟性硅磨料已經成為牙膏中主要使用的摩擦劑,山梨醇和聚乙二醇聯合使用成為牙膏中潤濕劑使用的主要方式,三氯羥苯醚/共聚體兼具防腐和抗菌作用,正逐步開始在牙膏中使用,有氟制劑和中草藥提取物的使用更加普遍,鉀鹽、鍶鹽等是發揮抗牙本質敏感功效的主要成分,增白牙膏主要是通過焦磷酸鹽等成分有效去除外源性著色而起到增白作用的,無過氧化物成分。
[關鍵詞]市售;牙膏;成分;調查;水合硅石
[中圖分類號]R780.1 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455(2016)06-0085-05
牙膏是輔助刷牙的一種制劑,可增強刷牙的摩擦力,幫助去除食物殘屑、軟垢和牙菌斑,有助于消除或減輕口腔異味,牙膏大致分為普通牙膏和功效牙膏。牙膏是由摩擦劑、保濕劑、增稠劑、發泡劑、芳香劑、水和其他添加劑(用于改善口腔健康狀況的功效成分)混合組成的膏狀物質。功效型牙膏是指添加了功效成分,除具有牙膏的基本功能外兼有輔助預防和減輕某些口腔問題,促進口腔健康的牙膏,主要功效包括:清潔口腔、減輕牙漬、減少軟垢、潔白牙齒、減少牙菌斑、清新口氣、清爽口感、維護牙齒和牙周組織(含牙齦)健康,保持口腔健康。
在我國,牙膏類產品列入化妝品監管范圍,屬食品藥品監管部門化妝品生產許可和監督管理。牙膏類產品相關標準、功效宣稱和標簽標識等主要執行的是:國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會2008年發布的中華人民共和國國家標準GB8372-2008(牙膏)、中國輕工業聯合會2014年提出的中華人民共和國輕工行業標準QB2966-2014(功效性牙膏)、國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會2008年發布的中華人民共和國國家標準GB22115-2008(牙膏用原料規范)以及原國家衛生部2010年發布的《牙膏功效評價》(ws/T 326-2010)。GB8372-2008對牙膏的衛生指標、感官理化指標、功效成分、包裝外觀、檢驗規則及標志進行了規定。QB2966-2014增加了對功效型牙膏功效作用的評價。GB22115-2008為確保牙膏所使用原料的安全性,明確了1466種禁用組分、39種限用組分、48種防腐劑和102種著色劑。《牙膏功效評價》(wS/T 326-2010)對防齲功效、抑制牙菌斑和(或)減輕牙齦炎癥功效、抗牙本質敏感功效進行功效評價。
1.資料和方法
從某大型超市隨機抽取19個品牌34種牙膏,對目前市售牙膏的基本成分和功效成分進行調查研究,見表1(按筆畫排序)。
根據外包裝標注的成分進行統計,34種牙膏所含成分共計513種,平均每種牙膏含15.1種成分,按照所含成分進行分類匯總。
2.結果
2.1基本成分:牙膏的基本成分包括摩擦劑、潔凈劑、潤濕劑、膠粘劑、防腐劑、甜味劑、芳香劑、色素和水。
2.1.1摩擦劑:摩擦劑是通過牙刷的機械摩擦作用,幫助清潔和磨光牙面,使牙面清潔、光滑、發亮,去除色素沉著、菌斑。抽取調查的34種牙膏中,主要摩擦劑為水合硅石(二氧化硅),占94.1%(32/34),少部分含有碳酸鈣和磷酸氫鈣,全部不含有焦磷酸鈣、氫氧化鋁等。具體見表2。
SiO2作為牙膏摩擦劑具有以下幾個優點:①在牙膏體系中SiO2展現出化學惰性,只吸收很少量的功能組分,使得其與牙膏體系中其他組成物相容性非常良好;②在以NaF或者Na2PO3F為氟源的牙膏體系中,SiO2表現出良好的化學惰性,使得氟離子具有很強的生物活性,可以更加有效地防止齲齒;③SiO2是唯一在牙膏中可做透明基質的磨料。
2.1.2潔凈劑:潔凈劑又稱為發泡劑,它可以降低表面張力,穿通與松解表面沉淀物與色素,乳化軟垢并有發泡作用。抽取的34種牙膏中主要的潔凈劑為月桂醇硫酸酯鈉占91.2%(31/34),其次分別為椰油酰胺丙基甜菜堿(7/34)、月桂酰肌氨酸鈉(4/34),月桂醇硫酸酯鈉也稱十二烷基硫酸鈉、十二醇硫酸鈉、K12,易溶于水,起泡力強,有優良的乳化性能和洗滌能力。
2.1.3潤濕劑:潤濕劑的作用是保持濕潤,防止膏體接觸空氣而硬化并使之保持穩定。34種牙膏中主要的潤濕劑為山梨(糖)醇,占100%(34/34),在此基礎上添加的潤濕劑依次為聚乙二醇(22/34)、甘油(12/34)、丙二醇(6/34),同時含有3種潤濕劑的有12個品種。山梨醇與其他保濕劑相比,其對膠體中(膠黏劑)的增溶性較差,在全山梨醇體系中添加“穩定劑”無機鹽,可保障膠體的穩定。因此,34種牙膏中有15種添加了可電解無機鹽,如:碳酸氫鈉、磷酸三鈉、氯化鈉。聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)最突出的特性是具有與各種溶劑的廣泛相溶性,廣泛的粘度范圍和吸濕性;PEG也具有良好的潤滑性、熱穩定性。聚乙二醇可以保持牙膏中水分濃度、提高膏體粘度穩定性、產品穩定性,加入牙膏中,擠出的帶狀物和外表光滑。PEG 400主要用于不含羧甲基纖維素(carboxymethyl Cellulose,CMC)的牙膏配方中,而含羧甲基纖維素的牙膏則主要用PEC-600。
2.1.4膠粘劑:膠粘劑的作用是防止膏體在貯存期間固體與液體成分分離,保持均質性。34種牙膏中主要的膠粘劑為纖維素膠(羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉等),占85.3%(29/34),其次是黃原膠(12/34)、皺波角叉菜或卡拉膠(10/34)、卡波姆(2/34)、泊洛沙姆407(2/34)、硅酸鋁鎂(1/34),在牙膏中可用作增稠劑和穩定劑。
2.1.5防腐劑:防腐劑的作用是防止細菌生長,延長貯存期限,并使其他成分相容。抽取的34種牙膏中有19種含有防腐劑(或抗菌成分),15種不含防腐劑(見表3)。
苯甲酸鈉是很常用的食品防腐劑,在酸性環境下防腐效果較好。對羥基苯甲酸酯類鈉鹽,是指包括對羥基苯甲酸甲酯(也稱羥苯甲酯)等一系列酯類鈉鹽,是一種歷史悠久的高效低毒的防腐劑,對霉菌、酵母、細菌有廣泛的抗菌作用。三氯羥苯醚/共聚體(triclosan/copolymer/PVM/MA)是在三氯羥苯醚(又稱三氯生)基礎上研制的成分,具有廣譜抗菌活性,能有效抑制多種革蘭氏陽性和陰性細菌。在抑制膏體細菌生長,起到防腐作用的同時,能顯著減少牙菌斑、改善牙齦健康,降低牙齦炎的發生和發展。生物溶菌酶是用于牙膏中的一種抗菌性生物活性物質,它是由129個氨基酸構成的單純堿性球蛋白,通過水解細菌細胞壁的肽聚糖破壞細菌的細胞壁,從而達到滅菌、抑菌效果。
2.1.6甜味劑:甜味劑提供易于人們接受的調味劑,無致齲性,通過增加甜度,提升牙膏在口腔內使用中的味覺感受。調查的34種牙膏中主要使用的甜味劑為糖精鈉,占88.2%(30/34),其中有3個品種同時添加了木糖醇,有1個品種同時添加了木糖醇和赤蘚糖醇。有4種牙膏沒有使用甜味劑。
2.1.7芳香劑:芳香劑也是一類的調味劑,通過增加芳香味,改善口感和味道,使口腔留下愉快、清新、涼快的感覺。34種牙膏中全部使用香精(香型不同)作為芳香劑,其中28種標注為香精,6種標注為食用香精,有4個品種標注了香型,有3個品種標注了具體成分名稱(薄荷醇、丁香酚、豆蔻油)。
2.1.8著色劑:著色劑也稱色素?!痘瘖y品安全技術規范》(2015年版)對著色劑劃分了4個允許使用范圍,分別是:各種化妝品、除眼部用化妝品之外的其他化妝品、專用于不與粘膜接觸的化妝品、專用于僅和皮膚暫時接觸的化妝品,該規范中列出化妝品著色劑共157種,前兩種范圍的著色劑可以使用在牙膏中,共102種。6822115-2008(牙膏用原料規范)對這102種著色劑也進一步做了明確。著色劑標識包括著色劑索引號(Color Index)、著色劑索引通用名(C.I.generic name)、著色劑索引通用中文名。
34種牙膏中有27種添加了著色劑(占79.4%),其中添加了1種著色劑的有13個品種、2種著色劑的有6個品種、3種著色劑的有4個品種、4種著色劑的有4個品種。著色劑成分的標注以著色劑索引號為主,如:C177019、C177891、C142090(C177019為顏料白,云母;C177891為顏料白,二氧化鈦;C142090為食品藍2)。
2.1.9水:34種牙膏中有2種標注為去離子水,3種標注為純凈水,其余29種標注為水。
2.2功效成分:在普通牙膏的基礎上添加不同保健作用的制劑,就形成了功效牙膏。功效牙膏是這一類牙膏的統稱,在國外,一般稱為預防性或治療性牙膏。34種牙膏中33種含有功效成分,占97.1%。不含任何功效成分的有1種(2.9%),僅含1類功效成分的有5種(14.7%),含2類功效成分的有12種(35.3%),含3類功效成分的有12種(35.3%),含4類功效成分的有4種(11.8%)。相比單一功效的牙膏,同時具備2類或3類功效的牙膏占較大比例。由此可見,牙膏的生產企業更傾向于生產多功效牙膏,以迎合人們的心理預期,從而使產品更具有市場競爭力。在含有功效成分的33種牙膏中,含防齲成分的有24種(72.7%),含增白成分的有17種(51.5%),含抑菌和減輕炎癥成分的有16種(48.5%),含抗牙本質敏感成分的有12種(36.4%),含中草藥成分有11種(33.3%)。防齲是功效牙膏的主要功效。
2.2.1防齲成分:對于游離氟或可溶氟含量超過500ppm的牙膏,即可得到防齲功效的認可。34種牙膏中,有23種牙膏含有氟制劑,含氟離子濃度0.098%~0.145%,均超過500ppm,其中8種牙膏含單氟磷酸鈉,14種牙膏含氟化鈉,1種牙膏含氟化鈉及氟化亞錫。氟化物的作用是:①促進牙齒礦化作用和補充礦物質;②減少和逆轉牙釉質脫礦,并促進牙釉質再礦化;③抑制引起齲齒的產酸細菌的代謝。有1種牙膏含有酪蛋白磷酸肽(CaseinPhosphopeptides,CPP)成分。CPP能將食物中的鈣離子結合在齲齒處,減輕釉質的去礦物化,從而達到抗齲目的。
2.2.2抑制牙菌斑與減輕牙齦炎癥成分:34種牙膏中有16種牙膏分別含有PVM/MA共聚物、生育酚、生育酚乙酸酯、尿囊素、花椒麻素、丁香酚等抗菌消炎成分,另3種含有氨甲環酸等,所調查牙膏均不含洗必泰。見表4。
PVM/MA共聚物既是良好的防腐劑,也是有效的抗菌劑。檸檬酸鋅用于保健牙膏、漱口水中,達到防止菌斑,抑制牙結石的作用。生育酚是維生素E的水解產物,具有抗炎、促進牙齦的微循環、預防牙周疾病、促進潰瘍愈合、抗老化的功效。尿囊素是一種兩性化合物,能結合多種物質形成復鹽,具有避光、殺菌防腐、止痛、抗氧化作用。花椒麻素是花椒呈麻味的主要成分,具有多種生理功能,如:麻醉、興奮、抑菌、祛風除濕、殺蟲、鎮痛等。
丁香酚從丁香皮中提取,有良好的抗菌作用,可消炎,止痛和消除口腔異味。氨甲環酸,又稱傳明酸,凝血酸,止血環酸。用于急性或慢性、局限性或全身性纖維蛋白溶解亢進所致的各種出血,添加在牙膏中可以減輕牙齦出血癥狀。
2.2.3抗牙本質敏感成分:34種牙膏中共有12種牙膏含有抗牙本質敏感的成分,見表5。
抗牙本質敏感主要通過兩種機制:一類作用在神經細胞外部,通過去極化抑制神經疼痛信號傳導而減輕外部刺激帶來的痛覺,如:硝酸鉀等可溶性鉀鹽;一類通過堵塞暴露的牙本質小管口阻隔外界刺激而減輕牙本質敏感,如:鍶鹽類、亞錫鹽類、磷硅酸鈉鈣、精氨酸等。鍶鹽的抗牙本質機制是與牙釉質中的碳酸鈣作用生成碳酸鍶(SrCO3),同時和牙本質中的羥基磷灰石作用生成鍶羥基磷灰石,從而增強牙齒的抗酸能力。它能滲透到牙齒的深部,使牙齒硬組織的滲透性顯著減少,而起抗酸脫敏作用,氯化鍶對牙本質神經起鎮靜作用和減緩造牙本質細胞的胞質突起傳導作用,并可加速繼發性牙本質的形成,故可以起到鎮靜脫敏作用??傛J含量不應超過3.5%,不應用于兒童牙膏。
羥基磷灰石具有美白牙齒、抗牙本質過敏和預防牙周病發生的作用。摻羥基磷灰石牙膏對脫礦早期釉質齲具有較佳的再礦化效果。丹皮酚具有鎮痛鎮靜的藥理作用,可以鎮靜牙髓神經,降低牙髓神經對牙本質過敏的敏感度,從而起到抗牙本質過敏的作用。精氨酸牙膏能有效促進人牙釉質齲表層及表層下再礦化,在早期齲的防治領域具有較大的臨床應用前景。
2.2.4增白成分:增白牙膏主要通過摩擦劑和化學制劑發揮美白作用,以去除外源性著色為主。34種牙膏中,有17種含具有增白作用的化學制劑(占50%),其中14種單獨含有焦磷酸鹽(11種含焦磷酸四鈉、3種含焦磷酸四鉀)、2種含有焦磷酸四鈉和植酸鈉、1種單獨含有肌醇六磷酸(植酸)。焦磷酸鹽屬于磷酸鈣表面活性構建物,作用機制是促進牙面原有含色素成分的膜蛋白解除吸附作用,分解軟化色斑,帶來美白的效果。植酸鹽類因其具有環狀的特殊機構,能與唾液和牙垢成分中的金屬離子(如:鈣、鎂離子等)絡合,避免或減輕形成牙結石的狀況,使牙垢脫離牙齒表面。34種牙膏中都沒有添加過氧化物成分。過氧化物穩定性較差,對牙膏的配方設計要求較高,牙膏中的配伍成分相容性要好,pH值要控制合理,否則因過氧化物的分解而失去漂白作用,也會造成牙膏膏體分離出水等問題。
2.2.5中草藥成分:34種牙膏中含中草藥成分的有11種,占32.4%。添加的中草藥成分有:人參提取物、積雪草提取物、云南白藥提取物、龍井綠茶提取物(含茶多酚)、甘草提取物、菊花提取物、蓮花提取物、金銀花提取物、雙黃連提取物、茶葉提取物、三七提取物、兩面針提取物、野菊花提取物等。中草藥提取物安全性高,作用溫和持久,刺激性??;有利于維護口腔內微生態平衡;除抗菌作用外,一些中藥提取物還具有消腫、止血、促進傷口愈合、鎮痛等治療功效。有些中草藥牙膏經實驗室抑菌試驗,證實有一定的抑菌作用。如含兩面針、延胡索復方中藥提取液試驗牙膏組能顯著提高小白鼠痛閾值,具有明顯的鎮痛作用。
3.結論
水合硅石作為一種溫潤型軟性硅磨料已經成為牙膏中主要使用的摩擦劑。山梨醇和聚乙二醇聯合使用成為牙膏中潤濕劑使用的主要方式。在三氯羥苯醚(又稱三氯生)基礎上研制的PVM/MA共聚物兼具防腐和抗菌作用,正逐步開始在牙膏中使用。纖維素膠(羧甲基纖維素等)是牙膏中主要使用的膠粘劑,而黃原膠、卡拉膠(角叉菜膠)是纖維素膠的重要補充,起到增稠和穩定的作用。糖精鈉是牙膏中普遍添加的甜味劑。有氟制劑的使用更加普遍,不僅限于防齲牙膏專用。中草藥提取物的使用已經變得普遍,但作用機理尚缺乏臨床試驗研究的直接證據來進一步證實。市售牙膏中絕大多數添加了功效成分,具有一定預防和治療功效。增白牙膏主要是通過有效去除外源性著色而起到增白作用,無過氧化物成分。為了充分發揮牙膏中功效成分的作用,建議將牙膏涂抹到牙面或牙齦上,5~10min后再刷牙。牙膏是一種復雜的混合體系,既有膠體化學現象,又有乳化現象,同時還有電化學現象和粒子的高度分散現象。要保證牙膏制成一種均勻、分散、外觀良好的膏狀物,并保持相對穩定,除了要充分掌握各種成分的性能和作用外,還不能忽略成分之間內在的相互關系。