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CN1431874A - 聚磷酸盐作为牙齿侵蚀抑制剂在酸性组合物中的用途 - Google Patents

聚磷酸盐作为牙齿侵蚀抑制剂在酸性组合物中的用途 Download PDF

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CN1431874A
CN1431874A CN01810209A CN01810209A CN1431874A CN 1431874 A CN1431874 A CN 1431874A CN 01810209 A CN01810209 A CN 01810209A CN 01810209 A CN01810209 A CN 01810209A CN 1431874 A CN1431874 A CN 1431874A
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CN01810209A
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N·J·贝克
D·M·帕克
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SmithKline Beecham Ltd
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Abstract

聚磷酸盐在酸性口腔组合物中、尤其是pH在2.2和5.5之间的酸饮料中、为减轻或防止与酸的消耗有关的牙齿损伤的用途。本发明可以单独使用聚磷酸盐或与钙和/或粘度改性聚合物结合使用聚磷酸盐来实施。

Description

聚磷酸盐作为牙齿侵蚀抑制剂在酸性组合物中的用途
本发明涉及聚磷酸盐在用于口腔用途的酸性组合物例如食品、尤其是酸性饮料以及口腔保健组合物中、为减轻或防止与酸的消耗有关的牙齿损伤、即牙侵蚀的用途。
牙侵蚀描述“病理的、长期的、局部的、无痛的、化学地被酸和/或螯合作用从齿面侵蚀掉而没有涉及细菌的牙齿硬组织损失”(Imfeld，1996，Eur J.Oral Sci.104，151-155)。产生所述侵蚀的酸类衍生自饮食的、职业的或内在的源，并且不是口内的菌群的产物。因此，牙侵蚀是与具有不相似的病因学的龋齿有区别和不同的状态。随着在所有年龄群体中饮食频率增加的趋势，似乎牙侵蚀的发生将随之增加。当根据本发明制备例如饮料的产品时，并且为了消费或保健目的被引入口腔中，钙和磷酸盐经过化学过程从牙齿溶解或除去被显著地降低了。
Lussi等(1995，Caries Res 29，349-354)将饮料的pH和可滴酸度与其侵蚀可能性关联，饮料中酸的浓度越大，它对牙齿的损伤越大。同样地，对儿童的研究(Millward等，(1994)Int.J Paed.Dent.4，151-157)将牙侵蚀的发生与酸性饮料和果汁的消费关联。
EP551398公开了防止由于消耗酸饮料(pH低于5.5)的牙齿釉质侵蚀的方法，所述酸饮料包括0.02％到0.15％的柠檬酸苹果酸钙复合物形式的钙，所述复合物具有1∶0.5到1∶4.5的柠檬酸盐与苹果酸盐的摩尔比率。
WO97/30601公开了酸基液体组合物，其具有降低的牙齿侵蚀性能，包含钙化合物和酸化剂，其中钙的存在范围为0.3到0.80mol/mol酸化剂，所述组合物的pH为3.5到4.5。
WO00/13531公开了粘度改性聚合物材料，通常用作增稠剂，稳定剂和乳化剂在用于口腔用途的酸性组合物中为减轻或防止与消费酸有关的牙齿损伤的用途。
本发明是基于这样的发现，通过加入聚磷酸盐，在酸性口腔组合物中的牙齿侵蚀可以有效地降低。对于本发明的目的，聚磷酸盐定义为磷酸盐的聚合物，其中磷酸基在所述聚合物中的数目(n)为至少3或优选地至少4。当n等于或大于4、合适地等于或大于7和优选地等于或大于12时，本发明得以最好地实施。其中平均链长(n)为大约12到28的组合物被认为是尤其有效的，例如12、17、20、21、25和28。
此外，令人惊奇地发现，通过添加聚磷酸盐连同钙或连同如WO00/13531所描述的粘度调节聚合物，对由于酸引起的牙侵蚀的抑制效果得到提高。已经发现，聚磷酸盐和钙或聚磷酸盐和粘度改性聚合物在用于口腔用途的酸性组合物中的这类组合，与通过单独添加钙或者粘度改性聚合物带来的效果相比，钙和磷酸盐从牙齿釉质的损失得到更大程度的降低。可口的、贮存稳定的和在降低由于酸引起的牙侵蚀中有效的用于口腔用途的酸性组合物，可以相应地用与公开在WO97/30601中的相比较少的钙/mol酸和在较低的pH值下配制。
因此本发明提供聚磷酸盐作为口服酸性组合物中的牙齿侵蚀抑制剂的用途。
在本发明中使用的聚磷酸盐是药用可接受的和优选地适用于食品的食品级物质。优选的聚磷酸盐是多磷酸钠。多磷酸钠用于本发明最好实施的浓度为0.005g/l到超过2g/l，合适地从0.01g/l到1.5g/l，和优选地从0.01g/l到1g/l。虽然在高达和包括3g/l的浓度使用聚磷酸盐也有益处，但是已经发现包含较大量的聚磷酸盐会降低所述益处，表明使用的聚磷酸盐浓度是本发明的重要方面。以与多磷酸钠等量的克分子浓度使用的多磷酸也可以使用，同样可以使用的是其它聚磷酸盐，例如钾盐，条件是它们具有适合的在酸性应用中的溶解度。取决于存在的聚磷酸盐平衡离子的性质，可能需要适当地调节定量。
本发明适用于所有用于口腔消费或使用的酸性产品。这些包括酸性饮料、醋、酱油、腌菜、果酱、蜜饯、冷冻食物例如冰硬糖果和各种的酸性产品例如酸性乳制品、以及其它物质，合适地为液体或半固体的形式，经口使用，例如酸性口腔保健产品，例如漱口剂和药品。
本发明尤其适用于应用到各种固体、半固体或液体食品，尤其是酸性饮料。这些包括蒸馏和充碳酸气的酒类和非酒精性饮料，例如鲜果汁、苹果汁和酒，和尤其是保健饮料例如黑醋栗汁饮料或加有维生素的饮料。本发明还延伸到用于制备酸性饮料，例如通过稀释或溶解在水中的浓缩和粉未状形式。在优选的实施方案中，所述酸组合物是立即可饮的饮料或从天然果汁例如黑醋果汁制备的用于稀释的饮料浓缩物。
本发明有利地应用于酸性组合物，尤其是食品，并且尤其是饮料，其中包含天然和/或加入的酸化剂。所述酸组合物可以包含有机和/或无机酸类，并且可以补充有维生素例如维生素C。优选的酸化剂包括可饮用的酸类例如柠檬酸、苹果酸、乳酸、磷酸、醋酸和酒石酸及其混合物。本发明有利地应用于包含天然的或加入的柠檬酸的饮料产品。
在本发明的组合物中所述酸化剂浓度由所述产品类型、希望的有效pH、希望的感官特性和选择的酸源的酸性决定。组合物的酸性可以用可滴酸度表示，是测量存在于溶液中的酸的百分比重量的尺度，由中和存在的酸性物质需要的氢氧化钠的体积计算。实际上，可滴酸度通过电位滴定用已知浓度的标准化氢氧化钠溶液在20摄氏度温度下测量。典型饮料具有的可滴酸度范围为0.01到4％w/w，和典型的水果基立即可饮的饮料具有的可滴酸度范围为0.1到2％w/w。一般地在本发明组合物中的酸浓度，例如在果实基产品中所述酸浓度的范围为0.01％w/w到4％w/w，合适地为0.1％w/w到2.5％w/w。基于柠檬酸和/或苹果酸作为酸化剂的典型立即可饮的水果饮料的酸浓度范围为0.01到最高2％w/w，优选地0.01到1.0％w/w的所述饮料组合物。在用于稀释的浓缩物中，典型柠檬酸/苹果酸浓度范围为所述组合物的0.1到4％w/w。可以使用可饮用的酸类混合物，例如选自柠檬酸、苹果酸、磷酸和乳酸的酸类及其他本领域已知的适合的食品级赋形剂的混合物。
食品例如饮料可以是不甜的或用天然的糖或合成甜味料例如糖精、天冬氨酰基苯基丙氨酰甲酯或其它本领域已知的增甜剂甜化的。组合物可以同时包含其它常规添加剂例如苯甲酸钠、山梨酸、偏亚硫酸氢钠、抗坏血酸、调味剂、着色剂和二氧化碳。
本发明实施不引起味道缺损。令人惊奇地，已经发现酸性制剂的侵蚀可能性可以通过加入聚磷酸盐到低pH值和任选地低水平的钙和/或粘度改性聚合物的酸性制剂中来最小化。这些特征赋予所述制剂以高度可接受的感官性能参数。
根据本发明用于口腔使用的组合物的有效pH将根据产品类型、含酸量和希望的感官特性变化。一般地，根据本发明使用聚磷酸盐将在控制pH下实施，所述有效pH为小于或等于5.5和优选地小于或等于4.5。典型的组合物的有效pH范围为低至pH2.2到高达pH5.5，合适地从pH2.4到pH4.5、优选地从pH2.4到pH4.0和更优选从pH2.7到pH4.0，尤其是对于包含水果酸类的饮料。
术语有效pH在本发明的上下文中指当为液体形式时组合物的pH或在凝固以前组合物的pH(其中所述组合物为借助于液相中间物制备的固体或半固体)或当重新组成或溶于液体例如水时固体或半固体组合物的pH。术语凝固包括处理或补充液相中间物以形成固体或半固体。
有利地，根据本发明使用聚磷酸盐与控制pH和/或加入钙和/或加入粘度改性剂例如水状胶质结合使用。
所述制剂的pH可以通过加入适当的碱性化合物例如氢氧化钠或适合的盐例如碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸盐、苹果酸盐或乳酸盐调节到希望的范围。同样地，适合的钾和钙化合物可以用于该目的。可选择地，如果需要，酸化剂例如柠檬酸、苹果酸、乳酸、磷酸或食品核准的无机酸类可以使用以降低pH。
如果聚磷酸盐连同钙的加入使用，则钙的浓度将根据所述酸类的性质和浓度和所存在的聚磷酸盐的性质和浓度变化。所述酸性溶液可以包含有机和/或无机酸类和可以补充有维生素例如抗坏血酸。在浓缩饮料中，在饮用前用高达五份的水稀释，所述钙浓度可以从0.001mol/l(40ppm)变化到高于0.05mol/l(2000ppm)。在立即可饮的饮料中，所述钙离子浓度可以为0.0002mol/l(10ppm)到高于0.01mol/l(400ppm)。在现成的液体形式中，优选的范围为0.00125到0.0125mol/l(50ppm到500ppm)钙、更优选从0.00125到0.01mol/l(50ppm到400ppm)、更优选从0.00125到0.005mol/l(50ppm到200ppm)。钙含量还可以相对于所述酸化剂的摩尔浓度以摩尔计算。钙的存在量可以高达0.8mol/mol的酸化剂。对于水果基饮料产品，钙与酸的摩尔比率可以从0.01到0.75、很可能为0.05到0.6、和一般地从0.1到0.5。
本领域技术人员将理解，钙和聚磷酸盐在溶液中组合必须小心以避免形成不溶解浊雾和沉淀物，尽管不溶物质的存在在一定程度上依赖于酸化剂的浓度和性质、聚磷酸盐制剂的浓度和性质和尤其是所述溶液的pH，其在较高水平的钙时可能发生。
如果加入，钙可以任何方便的盐例如碳酸钙、氢氧化钙、柠檬酸钙、苹果酸钙、乳酸钙、氯化钙、磷酸钙、甘油磷酸钙或甲酸钙或任何其它盐的形式加入，以最小化任何对所述组合物不利的味觉影响。
在本发明尤其优选的实施方案中，聚磷酸盐与粘度调节聚合物材料结合使用。用于本发明的适合的粘度调节聚合物物质包括食品级复合多糖类稳定剂和增稠剂，例如藻酸盐、刺槐豆胶、洁冷胶、胍尔豆胶、阿拉伯树胶、黄蓍胶、角叉菜胶、金合欢胶、黄原胶、果胶、纤维素衍生物例如羧甲基纤维素及其他这类用于食品及其他用于口腔使用的组合物领域的天然的或半合成高分子物质，包括其一种或多种的混合物。适合的合成、非聚糖粘度调节聚合物为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
用于本发明的优选的复合多糖类物质包括藻酸盐、黄原胶、纤维素衍生物和果胶。这类物质与聚磷酸盐的组合是尤其有效的。复合多糖类加入组合物，对于在很低的浓度下抑制牙齿侵蚀显示益处。例如实施本发明需要的多糖浓度可以低至0.005％w/v。在高达1.0％w/v的浓度下表明了益处，并且上限浓度极限可以按照所述组合物的希望的粘度确定。对于典型多糖例如黄原胶，实施本发明需要的浓度合适地为0.005到0.1％w/v、更优选0.01到0.05％w/v。
优选的果胶尤其是低和高甲氧基果胶、低酯果胶和酰胺化或部分地酰胺化的果胶。适合的藻酸盐包括市售可得的低、中和高粘度藻酸盐产品。例如，低粘度丙二醇藻酸酯和藻酸钠以商品名Kelcoloid LVF和Manucol LF由Monsanto销售；中粘度藻酸钠以商品名Manucol DH由Monsanto销售；高粘度丙二醇藻酸酯以商品名Kelcoloid HVF由Monsanto销售。适合的黄原胶包括以商品名Keltrol T、Keltrol RD、Keltrol TF、Keltrol SF和Keltrol BT从Monsanto获得的一系列产品。适合的果胶包括高甲氧基果胶例如Unipectin QC40，可以从SKWBiosystems获得；低酯果胶例如以商品名GENU LM22 CG和GENU LM12CG销售的产品，部分酰胺化低酯果胶例如以商品名GENU LM 101 AS和GENU LM 102 AS销售的产品，和酰胺化低酯果胶例如以商品名GENU LM104 AS FS销售的，所有这些果胶产品可以从Hercules Ltd获得。
包含根据本发明使用的聚磷酸盐的口腔组合物还可以包含镁或其它离子，作为用于补充矿质的制剂辅料。它还可以包含有效量的苹果酸或可饮用的其盐，以保持所述钙(当加入时)的可溶性，以便防止或最小化不溶解钙盐的沉淀。加入的苹果酸可以提供小至10％的总饮料酸度，其余的酸度由其它(优选地正常存在)酸类例如柠檬酸或抗坏血酸提供。
在优选的实施方案中，所述酸组合物是制备自天然果汁例如黑醋栗汁的饮料浓缩物，例如风味糖浆浓缩物。所述聚磷酸盐可以加入所述浓缩物，尤其是当所述饮料作为浓缩物卖给消费者用于在饮用以前稀释时，或者当稀释用于制备“立即可饮的”稀释浓缩物的糖浆浓缩物时。任选地，所述产品包含降低水平的糖或碳水化合物或为低热量类型，其包含强增甜剂。
所述饮料可以通过混合所述成分按照习用方法制备。如果需要的话，所述固体组分可以在加入其它组分之前溶于水或热水中。通常，在装入瓶子或罐子或其它包装之前将饮料杀菌或在装填之后进行包装内杀菌。
在另一方面，本发明提供聚磷酸盐的用途，合适地为作为牙齿侵蚀抑制剂的磷酸盐聚合物，其中磷酸盐基团的数目(n)为至少3、优选地至少7和更优选至少12，用于制造口服酸性组合物。
在另一方面，本发明提供降低口服酸性组合物的牙齿侵蚀的方法，包括在所述组合物中加入聚磷酸盐、合适地为磷酸盐聚合物，其中磷酸盐基团数目(n)为至少3、优选地至少7和更优选至少12。
本发明还延伸到降低口服酸性组合物的牙齿侵蚀的方法，包括口服酸性组合物，所述组合物包含聚磷酸盐、合适地为磷酸盐聚合物，其中磷酸盐基团数目(n)为至少3、优选地至少7和更优选至少12。
以下通过实施例说明本发明。
实施例1
测试溶液通过在水中溶解所述成分制备，如下表所述。对于包含多磷酸钠的测试溶液，使用的聚磷酸盐聚合物的平均链长(n)为17。所有溶液制备成pH为3.0和可滴酸度为0.5％w/v CAMH(柠檬酸一水化物)。其中加入钙，钙：使用的柠檬酸的摩尔比率为大约0.08。所述溶液的侵蚀作用使用体外测平法测试评价，其中扁平的牙齿釉质部分在37℃温度下暴露于测试溶液4小时。所述测量方法由Davis和Winter描述于1977，British Dental Journal 143，116-119。侵蚀作用通过在所述步骤期间损失的釉质的深度(以微米计量)评价。磷酸盐           磷酸盐   Ca(ppm)   黄原胶    4Hr釉质   SD(g/L)                               (％w/v)    损失无                0          0       0         38.9     8.4无                0          0       0         53.7     2.4多磷酸钠(n≈17)   0.5        0       0         18.8     0.7多磷酸钠(n≈17)   3          0       0         24.5     1.9无                0          80      0         41.1     5.7无                0          80      0         80       10多磷酸钠(n≈17)   0.25       80      0         7.4      1.1多磷酸钠(n≈17)   0.5        80      0         5.5      0.7多磷酸钠(n≈17)   0.5        80      0         6.9      1.4多磷酸钠(n≈17)   1          80      0         10.9     0.6多磷酸钠(n≈17)   1          80      0         11       1.3多磷酸钠(n≈17)   3          80      0         33.4     1.1无                0          0       0.05      5.6      0.4多磷酸钠(n≈17)   0.5        0       0.05      1.2      0.2磷酸钠            0.65       80      0         33.4     4.6焦磷酸四钠        1.08       80      0         28.6     2.1三磷酸五钠        0.61       80      0         20.1     1.8
钙，以碳酸钙加入(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
柠檬酸一水化物(CAMH)(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
黄原胶(Keltrol RD，Monsanto，Tadworth，Surrey，UK)。
多磷酸钠96％(Sigma-Aldrich Chemical Co，Poole，Dorset，UK)。
磷酸钠，ACS级(Sigma-Aldrich Chemical Co，Poole，Dorset，UK)。
焦磷酸四钠(十水合物)，分析纯(BDH Metck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
三磷酸五钠，(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
在所有情况下，通过加入氢氧化钠(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)将pH调节到3.0。
尽管对照液，在酸浓度和pH方面为典型饮料组合物，包含0.5％柠檬酸，pH3.0，导致至少40微米的釉质损失，而已经加入0.5g/l多磷酸钠的试验溶液导致大约20微米的釉质损失，表明侵蚀作用大幅度减少。尽管包含0.5％柠檬酸、80ppm钙、pH3.0的其他溶液导致至少40微米釉质损失，在所述溶液中加入0.5g/l多磷酸钠导致大约6微米釉质损失，表明在少量的钙存在下侵蚀作用的最大幅度降低。使用0.25g/l多磷酸钠也是有效的。使用1g/l多磷酸钠也是有效的。使用3g/l多磷酸钠不很有效。尽管包含0.5％柠檬酸、pH3.0的溶液导致至少40微米釉质损失，而在所述酸性溶液中加入0.05％黄原胶导致5.6微米釉质损失，在所述酸性溶液中加入0.5g/l多磷酸钠和0.05％黄原胶导致仅仅大约1.2微米的釉质损失，表明甚至在没有钙的情况下侵蚀作用的非常大幅度的降低。
令人惊奇地，所述聚磷酸盐聚合物链长度是本发明的重要方面。溶液制备成包含大约等量克分子浓度的磷酸基。尽管包含0.5％柠檬酸、80ppm钙、pH3.0的溶液导致至少40微米釉质损失，在所述溶液中加入0.65g/l磷酸钠(n＝1)导致大约33微米釉质损失。当使用的磷酸盐源是焦磷酸钠(n＝2)时，估计釉质损失为大约29微米，而当使用三磷酸钠(n＝3)时，釉质损失为大约20微米。形成对照的是，当使用0.5g/l多磷酸钠(n＝17)时，釉质损失仅仅为大约6微米。
实施例2
聚磷酸盐聚合物链长度的影响。
A.溶液制备成包含大约等量克分子浓度的磷酸基，溶于0.3％w/v柠檬酸一水合物(CAMH)，pH3.4。根据需要，pH通过加入NaOH调节。材料来源如实施例1中的详述。另外，多磷酸钠n≈4、7、28来自于Chemische Fabrik Budenheim，Budenheim，德国，和多磷酸钠n≈12、21、25来自于Rhodia Ltd.Widnes，Cheshire，英国。将釉质样品置于所述溶液，于37℃搅拌4小时，通过先前描述的表面光度测定法测定在该期间从所述表面损失的釉质的量。
    磷酸盐   盐n  磷酸盐(g/L) 4Hr釉质损失(μm)
      -     0       -     41.9
    磷酸钠     1      0.65     34.05
    焦磷酸四钠     2      1.08     34.9
    三磷酸五钠     3      0.61     29.6
    多磷酸钠     4      0.575     23.98
    多磷酸钠     7      0.54     12.8
    多磷酸钠     12      0.49     10.02
    多磷酸钠     17      0.5     8.98
    多磷酸钠     21      0.5     6.18
    多磷酸钠     25      0.5     7.2
    多磷酸钠     28      0.5     10.13
尽管包含0.3％柠檬酸、pH3.4的溶液导致大约42微米的釉质损失，当聚磷酸盐平均链长为7或更大时，在所述溶液中加入大约0.5g/l多磷酸钠导致釉质损失明显减少。
B.在80ppm钙存在下进行研究，获得以下数据。钙以碳酸钙加入。
     磷酸盐   盐n  磷酸盐(g/L)  4Hr釉质损失(μm)
       -     -       -     42.8
    多磷酸钠     4     0.575     8.2
    多磷酸钠     7     0.54     8.59
    多磷酸钠     28     0.5     2.87
尽管包含0.3％柠檬酸一水化物、pH3.4和80ppm钙的溶液导致大约43微米的釉质损失，当聚磷酸盐平均链长为4或更大时，在所述溶液中加入大约0.5g/l多磷酸钠导致釉质损失明显减少。
C.重复所述研究，条件改变为0.5％w/v CAMH，pH3.0，80ppm钙加特定的磷酸盐化合物。n≈12的多磷酸钠另外来源于Albright和Wilson UK Ltd，Oldbury，英国和n≈20的多磷酸钠来自Rhodia Ltd。
    磷酸盐   盐n  磷酸盐(g/L) 4Hr釉质损失(μm)
      -     0      -     41.12
    磷酸钠     1     0.65     33.39
    焦磷酸四钠     2     1.08     28.63
    三磷酸五钠     3     0.61     20.09
    多磷酸钠     4     0.575     33.20
    多磷酸钠     7     0.54     25.88
    多磷酸钠     12     0.49     9.01
    多磷酸钠     12     0.49     9.63
    多磷酸钠     20     0.5     9.42
    多磷酸钠     21     0.5     8.63
    多磷酸钠     25     0.5     9.13
    多磷酸钠     28     0.5     14.14
尽管包含0.5％柠檬酸、pH3.0和80ppm钙的溶液导致在4小时保持期间大约41微米的釉质损失，当聚磷酸盐平均链长为大于7时，在所述溶液中加入大约0.5g/l多磷酸钠导致釉质损失大幅度降低。
实施例3
聚磷酸盐聚合物浓度的作用。
应用于本发明的聚磷酸盐的浓度是尤其重要的方面。在下文说明中，使用了平均链长为25个磷酸盐单元的多磷酸钠(Calgon696，Rhodia Ltd)。使用的酸化剂是0.3％w/v的柠檬酸一水化物。柠檬酸是最通常使用的食品酸化剂。需要时，通过加入NaOH调节pH。使用实施例1的方法，将人牙齿釉质样品在给定的pH下、在不等量的多磷酸钠存在下暴露于酸性溶液。
A.pH2.8
 多磷酸钠g/L  4Hr釉质损失(μm)
      0      ＞80
     0.01      32.86
     0.05      19.96
     0.1      16.34
     0.4      24.86
     0.6      30.48
      1      19.04
      3      48.15
在这些高度侵蚀性的条件下，缺少聚磷酸盐导致过度的釉质损失，包含聚磷酸盐充分地降低了釉质损失。概括地，增加聚磷酸盐的量导致釉质损失降低。然而，包含较大量的聚磷酸盐导致相反的趋势和导致釉质损失增加。
B.pH3.4
 多磷酸钠g/L  4Hr釉质损失(μm)
      0       41.9
     0.01       13.21
     0.03       8.11
     0.05       1.91
     0.075       4.92
     0.1       4.87
     0.2       2.19
     0.4       5.2
     0.5       12.65
     0.6       6.36
     0.8       9.65
      1       8.02
     1.5       12.2
      2       25.58
      3       43.48
在这些条件下，缺少聚磷酸盐导致实质上的釉质损失，包含聚磷酸盐降低釉质损失。概括地，增加聚磷酸盐的量是有益的并且导致釉质损失降低。此外，包含较大量的聚磷酸盐导致相反的趋势和导致釉质损失增加。
C.pH3.8
 多磷酸钠g/L  4Hr釉质损失(μm)
      0       23.86
     0.005       17.95
     0.01       15.13
     0.05       2.49
     0.1       1.19
     0.4        3
      1       9.45
      3       24.06
在这些条件下，缺少聚磷酸盐导致实质上的釉质损失，包含聚磷酸盐降低釉质损失。概括地，增加聚磷酸盐的量是有益的并且导致釉质损失降低到很低的水平。此外，包含较大量的聚磷酸盐导致相反的趋势和导致釉质损失增加。
实施例4
pH和酸浓度研究
本发明有利地适于各种各样的pH值和酸浓度。溶液在给定的柠檬酸一水合物和平均聚合物链长度为25的多磷酸钠(Rhodia Ltd)浓度下配制，根据需要用NaOH调节pH。然后，如实施例1所描述的对溶液的侵蚀性能进行评价。
    pH     柠檬酸CAMH％w/v   多磷酸钠g/l   4Hr釉质损失(μm)
    2.9      0.6      0     ＞80
    2.9      0.6      0.1      18.9
    3.2      0.3      0      31.7
    3.2      0.3      0.1      6.4
    3.8      0.8      0      3 2.0
    3.8      0.8      0.1      8.1
    4.5      0.3      0      9.95
    4.5      0.3      0.1      1.67
    5.5      0.3      0      6.4
    5.5      0.3      0.1      3.5
在所有情况下，包含多磷酸钠使酸性溶液的侵蚀得到明显降低。实验在实施例6中进一步扩展。
实施例5
本发明对其它酸化剂物质的适用性。
本发明有利地适于降低不同于柠檬酸的酸化剂的侵蚀。溶液在给定的D，L苹果酸(Aldrich Chemical Co Ltd)或L-乳酸(BDH Merck Ltd)浓度和包括平均聚合物链长度为25的多磷酸钠(Rhodia Ltd)下配制，根据需要用NaOH调节pH。然后，如实施例1所描述的对溶液的侵蚀性能进行评价。
    pH       酸％w/v   多磷酸钠g/l   4Hr釉质损失(μm)
    3.5    0.4苹果酸      0      53.5
    3.5    0.4苹果酸     0.1      6.82
    3.2     0.3乳酸      0      53.9
    3.2     0.3乳酸     0.1      11.6
包含多磷酸钠使酸性溶液的侵蚀得到明显降低。在说明降低可乐制剂侵蚀的另一个例子中对磷酸的适用性进行了描述。
实施例6
聚磷酸盐和粘度调节聚合物的组合对釉质侵蚀的作用。
多磷酸钠与粘度改性聚合物例如食品胶的共同使用导致釉质侵蚀降低效果的提高，如以下实验结果显示的。溶液在给定的柠檬酸一水合物、食品水胶体和平均聚合物链长度为2 5的多磷酸钠(Rhodia性Ltd)浓度下配制。所述溶液根据需要用NaOH调节pH。然后，如实施例1所描述的对溶液的侵蚀性能进行评价。食品水胶体的供应商是Monsanto/Kelco Biopolymers(黄原胶，“Keltrol RD”)，Hercules(羧甲基纤维素，“Blanose”)，ISP Alginates UK Ltd.Tadworth，Surrey(丙二醇藻酸酯，“Manucol酯M”)，Hercules(低和高甲氧基果胶，“Genu”果胶)。
    pH    柠檬酸CAMH％w/v   多磷酸钠g/l   黄原胶％w/v   4Hr釉质损失(μm)
    3.0     0.3       0       0     43.6
    3.0     0.3     0.075     0.05     1.36
尽管0.3％柠檬酸一水化物的溶液侵蚀的测试釉质样品釉质的平均值为43.6微米，聚磷酸盐和黄原胶的共同使用导致仅仅1.36微米的釉质损失。
   pH    柠檬酸CAMH％w/v  多磷酸钠g/l    黄原胶％w/v 4Hr釉质损失(μm)
    2.4      0.6      0       0     ＞80
    2.4      0.6      0      0.05      24.3
    2.4      0.6     0.1      0.05      11.7
在此特别侵蚀性的pH和酸浓度条件下，对照条件(单独酸)超过所述表面光度仪测量侵蚀程度的容量。加入0.05％w/v黄原胶大大降低了侵蚀，但是黄原胶和0.1g/l多磷酸钠的共同使用进一步使侵蚀降低到更大程度。
以下实验在pH3.2下利用0.3％w/v柠檬酸一水化物进行。提供了存在和没有给定浓度的多磷酸钠两种情况下的数据。
       胶％w/v   多磷酸钠g/l  4Hr釉质损失(μm)
       无      无      31.7
    黄原胶0.02      无      15
    黄原胶0.02      0.1      0.71
    黄原胶0.03      无      9.5
    黄原胶0.03      0.05      2.8
    黄原胶0.03      0.075      1.84
    黄原胶0.03      0.1      0.13
    黄原胶0.05      无      7.9
    黄原胶0.05      0.075      0.41
    黄原胶0.05      0.1      0.21
 羧甲基纤维素0.15      无      11.3
 羧甲基纤维素0.15      0.075      3.0
    PG藻酸酯0.4      无      6.2
    PG藻酸酯0.4      0.1      1.4
  低甲氧基果胶0.5      无      4.3
  低甲氧基果胶0.5      0.1      0.55
  高甲氧基果胶0.8      无      11
  高甲氧基果胶0.8      0.1      0.54
在一切情况下，食品水胶体与多磷酸钠共同使用导致超过单独使用胶的牙齿釉质侵蚀程度降低效果的提高。
实施例7
聚磷酸盐和钙的组合对釉质侵蚀的作用。
多磷酸钠与钙的共同使用导致提高的降低釉质侵蚀效果，如以下实验结果所说明的。使用的钙与柠檬酸的摩尔比率是0.14(80ppm钙)，0.175(100ppm钙)和0.35(200ppm钙)。溶液用0.3％w/v柠檬酸一水化物、以碳酸钙加入的钙(BDH Merck)和平均聚合物链长度为25的多磷酸钠(Rhodia Ltd)制成。所述溶液根据需要用NaOH或硫酸调节pH。然后，如实施例1所描述的对溶液的侵蚀性能进行评价。
    pH     Ca(ppm)   多磷酸钠g/l   4Hr釉质损失(μm)
    3.2     100     无     31.5
    3.2     100     0.075      4.5
    3.2     100     0.1      4.4
    3.2     200     无     25.2
    3.2     200     0.075      3.1
    3.4     无     无     41.9
    3.4     80     无     42.8
    3.4     无     0.2      11
    3.4     80     0.2      3.5
同样地，进一步实验评价了当使用的多磷酸钠的平均链长是4、7和28、在pH3.4下具有0.3％w/v柠檬酸一水化物时钙的影响。多磷酸钠的供应商在实施例2中给出。
    Ca(ppm)     多磷酸钠g/l   聚磷酸盐平均链长   4Hr釉质损失(μm)
    无      0.575     4      24.0
    80      0.575     4      8.2
    无      0.54     7      20.7
    80      0.54     7      8.6
    无      0.5     28      10.1
    80      0.5     28      2.9
使用以下成分制备饮料浓缩物：
         成分     克/升
          水     至1升
    柠檬酸一水合物     11.25
   柠檬酸三钠二水合物     5.25
       山梨酸钾     0.8
        调味剂     5
   天冬酰苯丙氨酸甲酯     1.7
     Acesulfame-K     0.6
    多磷酸钠(n≈25)     1.0
        碳酸钙     1.0
所述浓缩物预定在消费之前用4份的水稀释。所述浓缩物具有大约3.75的pH和包含400ppm钙。所述浓缩物具有非常轻微的混浊，其可以容易地通过着色和本领域已知的混浊剂掩蔽。
实施例8
聚磷酸盐、粘度调节聚合物和钙的组合对釉质侵蚀的作用。
多磷酸钠与粘度改性聚合物例如食品胶和钙的共同使用导致釉质侵蚀降低效果的提高，如以下实验结果显示的。溶液用0.3％w/v柠檬酸一水化物、黄原胶(Kelco)、钙(以碳酸钙加入)和平均聚合物链长度为25的多磷酸钠(Rhodia Ltd)制成。所述溶液根据需要用NaOH或硫酸调节pH。然后，如实施例1所描述的对溶液的侵蚀性能进行评价。使用的钙与酸的摩尔比率为0.14到0.35。
    pH    黄原胶％w/v   多磷酸钠g/l     Ca(ppm) 4Hr釉质损失(μm)
    3.2     0.05     0.075     100     0.27
    3.2     0.05      0.1     100     0.55
    3.2     0.02      0.1     200     0.81
如所看到的，聚磷酸盐、食品胶和钙的共同使用导致在所述试验中特别低水平的侵蚀。
实施例9
在果汁风味饮料中的应用。
使用以下成分制备用于稀释的以下鲜果汁浓缩物。当应用时，多磷酸钠作为最后的成分加入。在每种情况下，饮料浓缩物被调节到pH3.2。
对照饮料
        成分       ％w/w
         水       64.297
      黑醋栗汁       35.0
      抗坏血酸       0.271
   天冬酰苯丙氨酸甲酯       0.173
    Acesulfame-K       0.058
      山梨酸钾       0.079
       调味剂       0.122
含有聚磷酸盐的饮料
         成分      ％w/w
          水      64.199
       黑醋栗汁       35.0
       抗坏血酸       0.271
   天冬酰苯丙氨酸甲酯       0.173
     Acesulfame-K       0.058
       山梨酸钾       0.079
        调味剂       0.122
       多磷酸钠       0.0098
含有聚磷酸盐和食用胶的饮料
         成分       ％w/w
          水       64.199
       黑醋栗汁        35.0
       抗坏血酸       0.271
   天冬酰苯丙氨酸甲酯       0.173
    Acesulfame-K       0.058
      山梨酸钾       0.079
       调味剂       0.122
       黄原胶       0.147
      多磷酸钠       0.0098
下表汇总了所述水果汁饮料的分析特征。
      方案  多磷酸钠(g/L)，RTD*    黄原胶，(g/L)，RTD   酸度(％w/wCAMH)，浓缩物     pH，RTD
      对照      0      0      1.22     3.27
   含有多磷酸钠     0.1      0      1.20     3.26
 含有多磷酸钠和黄原胶     0.1     0.3      1.20     3.28
*RTD定义为立即可饮的，即稀释之后。
饮料的侵蚀使用在实施例1中描述的方法在一份用四份矿泉水(Volvic，Danone Group Ltd)稀释之后评价。尽管没有加入黄原胶的对照饮料在4小时中除去41微米釉质，包括多磷酸钠(n≈25，RhodiaLtd)的饮料除去7微米，但是具有相同量的聚磷酸盐和加入黄原胶的饮料仅仅除去1微米釉质，表明本发明的实用性。所有饮料具有优异的感官性能特征。
实施例10
在运动饮料中的应用
按照以下列出的成分，有和没有加入多磷酸钠(n≈25，Rhodia Ltd)制造试验性的运动饮料制剂。
等渗的葡萄柚风味运动饮料
         成分      ％w/w
          水      90.31
   碳水化合物糖浆027*      8.838
   柠檬酸三钠二水合物      0.195
        柠檬酸      0.536
   天冬酰苯丙氨酸甲酯      0.009
     Acesulfame-K      0.005
      山梨酸钾      0.029
      苯甲酸钠      0.007
    葡萄柚调味剂      0.073
等渗的葡萄柚风味运动饮料(含有聚磷酸盐)
        成分      ％w/w
         水      90.29
   碳水化合物糖浆027*      8.838
   柠檬酸三钠二水合物      0.195
       柠檬酸      0.536
   天冬酰苯丙氨酸甲酯      0.009
     Acesulfame-K      0.005
      山梨酸钾      0.029
      苯甲酸钠      0.007
    葡萄柚调味剂      0.073
      多磷酸钠      0.0195
*包含葡萄糖浆和麦芽糖糊精。
多磷酸钠作为最后的成分加入。
分析特性：
      方案   多磷酸钠(g/L)        酸度(％w/w CAMH)      pH
    不含多磷酸钠     0        0.6      3.4
    含有多磷酸钠     0.2        0.58      3.42
尽管没有多磷酸钠的对照制剂在37℃保持釉质4小时之后导致60微米的釉质损失，而所述试验配方仅仅除去2.6微米的釉质，表明本发明的实用性。
实施例11
在干燥粉饮料中的应用。
粉末运动饮料制剂根据以下列出的成分制造，其一般地使用带形混合器干燥混合直至获得均匀混合物。然后所述产品被装填到适当的包装中，例如小袋、罐子或桶中。
         成分     Kg
    右旋糖一水合物     390
      麦芽糖糊精     532
    天冬酰苯丙氨酸甲酯     0.58
      Acesulfame-K     0.37
       柠檬酸三钠     16.5
         氯化钠      9.3
         柠檬酸      37
        抗坏血酸     1.15
        柠檬酸钾      2.3
       橘子风味剂       3
       β胡萝卜素      5.8
  多磷酸钠(n≈25，RhodiaLtd)       2
          总量     1000
将100g所述粉末溶于水到1升的最终体积，以制造桔子运动饮料。所述饮料具有的pH为大约4。
实施例12
在果汁中应用
就地评价橘子汁的侵蚀性能。参见例如West等“测量临床侵蚀的方法：橘子汁消费对釉质侵蚀的作用”Journal of Dentistry(1998)26卷329-335页，和Hughes等“低侵蚀黑醋栗汁饮料体外和就地研制和评价1.与橘子汁对比”Journal of Dentistry(1999)27卷285-289页，并且发现是中等侵蚀的。工业橘子汁(Gerber Soft Drinks，Somerset，英国)的侵蚀通过加入0.1g/l多磷酸钠(n≈25，Rhodia Ltd)而降低。表征了纯橘子汁的该实施例(自橘子汁浓缩物稀释)并且包含120mg/l钙、具有的pH为3.8和可滴酸度值为0.7％w/w CAMH。没有加入多磷酸钠的样品除去21.3微米的釉质，而加入多磷酸钠的仅仅除去1.6微米。
实施例13
应用到可乐型饮料
基于磷酸的可乐型饮料也属于本发明范围。由Quest Ltd供应的工业原料制造的标准可乐和饮食可乐，使用以下成分制造，有和没有加入0.2g/l多磷酸钠(n≈25，Rhodia Ltd)。所述饮料的pH是大约2.8(标准可乐)和3.4(饮食可乐)。按照以前描述的方法评定这些的侵蚀。
全糖可乐
      成分     ％w/w
       水      86.98
      蔗糖      12.74
   色素(焦糖)      0.145
      磷酸      0.085
    山梨酸钾      0.038
     咖啡因      0.007
     调味剂      0.002
全糖可乐(含有聚磷酸盐)
      成分     ％w/w
       水      86.96
      蔗糖      12.74
   色素(焦糖)      0.145
      磷酸      0.085
   山梨酸钾      0.038
   多磷酸钠      0.019
    咖啡因      0.007
    调味剂      0.002
膳食可乐
         成分     ％w/w
          水     99.67
      色素(焦糖)     0.145
         磷酸     0.085
        柠檬酸     0.018
    天冬酰苯丙氨酸甲酯     0.05
       山梨酸钾     0.038
   柠檬酸三钠二水合物     0.019
        咖啡因     0.007
     Acesulfame-K     0.004
        调味剂     0.002
膳食可乐(含有聚磷酸盐)
          成分     ％w/w
           水     99.65
        色素(焦糖)     0.145
          磷酸     0.085
         柠檬酸     0.018
   天冬酰苯丙氨酸甲酯     0.05
        山梨酸钾     0.038
    柠檬酸三钠二水合物     0.019
        多磷酸钠     0.019
         咖啡因     0.007
      Acesulfame-K     0.004
         调味剂     0.002
实验和对照产品具有以下分析特性：
       方案   多磷酸钠(g/L)        酸度(％w/w以CAMH表示)    PH
    全糖可乐对照      0       0.095    2.8
   含有多磷酸钠的全糖可乐     0.2       0.098    2.84
    膳食可乐对照      0       0.086    3.45
   含有多磷酸钠的膳食可乐     0.2       0.086    3.41
尽管对照全糖可乐在4小时中除去42.9微米的釉质，而所述补充有多磷酸钠的制剂仅仅除去10.5微米。同样地，对照饮食可乐在4小时中除去27.6微米的釉质。然而，补充有多磷酸钠的所述制剂仅仅除去6微米。这两个实施例表明，使用本发明可以大幅度降低侵蚀能力。
实施例14
在风味酸化水中的应用
饮料制造领域的技术人员将理解，本发明可以适于各种饮料，包括未甜化的和甜化的，低或常规热含量的用人工甜味料或碳水化合物增甜剂制成的饮料。例如，柠檬水根据以下成分列表制造。
           成分     克/升糖浆
      柠檬酸一水合物      11.25
    柠檬酸三钠二水合物      5.25
         苯甲酸钠      0.5
     天冬酰苯丙氨酸甲酯      1.15
       Acesulfame-K      1.8
       调味剂-柠檬       5
  多磷酸钠(n≈25，RhodiaLtd.)       1
           水     至1升
通过混合一份糖浆与四份充碳酸气的水来生产成品，其具有大约3.4的pH。任选地，所述糖浆可以包含食品水胶体，例如1克/升黄原胶。
实施例15
在蜜饯和各种的酸性糖锭中的应用
酸性蜜饯可能是侵蚀性的；例如参见Lussi等“酸性糖锭对磨损牙齿硬组织的侵蚀：就地研究”Clin Oral Invest(1997)1：191-194。固体形式例如酸性蜜饯可以通过使用本发明产生较少侵蚀。锭剂根据以下列表生产。
       成分    克/批
       蔗糖     180
   葡萄糖糖浆42DE     120
        水     90
煮沸上述的混合物直至获得80白利糖度值，除去260g，冷却到100℃和加入以下详述的溶解的明胶混合物。充分地混合。
          成分     克/批
          沸水     93.5
      明胶-150bloom      32
     黑醋果汁5倍浓缩物      8
         柠檬酸     0.8
         调味剂      4
  多磷酸钠(n≈25，RhodiaLtd)     0.25
    天冬酰苯丙氨酸甲酯     0.12
      Acesulfame-K     0.06
沉淀到淀粉模子中。将装填的模子放入饼干烤炉，于50℃放置2小时。冷却时从模子中除去锭剂。相似的实施例可以容易地通过选择降低生龋可能性的糖例如糖醇、海藻糖和本领域已知的各种的甜化/填充剂置换所述蔗糖/葡萄糖的方式而实施。
实施例16
在冷冻酸性食物中应用
通过混合如下成分制备溶液：
         成分     ％w/w
          糖     20
        橘子汁     5
       抗坏血酸     0.03
     柠檬酸一水合物     0.225
    柠檬酸三钠二水合物     0.11
        调味剂     0.1
    多磷酸钠(n≈25)     0.02
          水     至100
所述溶液具有的pH为大约3.4。所述溶液可以通过冷冻、优选地于大约负20℃的温度凝固。

Claims (15)

1.聚磷酸盐作为牙齿侵蚀抑制剂在制造口服酸性组合物中的用途，所述聚磷酸盐是磷酸盐聚合物，其中磷酸基数目(n)是至少3。
2.权利要求1的用途，其中磷酸基数目(n)为至少7。
3.权利要求2的用途，其中磷酸基数目(n)为至少12。
4.权利要求1或2的用途，其中所述聚磷酸盐是多磷酸钠，其具有的磷酸基平均数(n)为7到30。
5.权利要求1到3的用途，其中在所述酸性组合物中所述聚磷酸盐浓度，以多磷酸钠的浓度表示，为0.005到3.0g/l。
6.权利要求5的用途，其中在所述酸性组合物中所述多磷酸钠浓度，以多磷酸钠的浓度表示，为0.01到1.5g/l。
7.权利要求1到6任何一项的用途，其中所述酸性组合物的所述有效pH为2.2到5.5。
8.权利要求1到7任何一项的用途，其中所述酸性组合物包含钙化合物，使得存在于所述组合物中的钙的量最高为0.8mol/mol酸。
9.权利要求1到8任何一项的用途，其中所述酸性组合物包含粘度改性聚合物。
10.权利要求6的用途，其中所述粘度改性聚合物是藻酸盐、黄原胶、纤维素衍生物或果胶。
11.权利要求1到10任何一项的用途，其中所述酸性组合物是饮料或用于制备饮料的液体或固体浓缩物。
12.权利要求11的用途，其中所述饮料具有的pH为2.4到4.5。
13.权利要求11的用途，其中所述饮料具有的可滴酸度为0.01到4.0％w/w。
14.降低口服酸性组合物的牙齿侵蚀趋势的方法，包括在所述组合物中加入聚磷酸盐，该聚磷酸盐为磷酸盐聚合物，其中磷酸盐基团数目(n)为至少3。
15.降低由口服酸性组合物中的酸所引起的牙齿侵蚀的方法，其通过口服包含聚磷酸盐的酸性组合物进行，所述聚磷酸盐是磷酸盐聚合物，其中磷酸基数目(n)为至少3。
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