一种超声驱动活性氧牙齿美白方法、材料及应用与流程

一种超声驱动活性氧牙齿美白方法、材料及应用
1.技术领域
2.本发明涉及牙齿美白术领域，尤其涉及一种超声驱动活性氧牙齿美白方法、材料及应用。
3.

背景技术：

4.人们对口腔颌面部美观日趋重视，不仅希望拥有美丽的外表，也希望拥有完美的笑容。牙冠变色分为外源性着色和内源性着色。内源性着色指的是由于受到疾病或药物的影响，牙内部结构包括釉质、牙本质等均发生着色，常伴有牙发育的异常，活髓牙和无髓牙均可以受累。外源性着色主要指由于有色食物、饮品或药品中的色素沉积在牙釉质。
5.对于变色牙齿的美白，最早采用质量分数为30%的过氧化氢进行牙齿脱色，利用过氧化物与着色物质发生氧化还原反应来美白。1989年报道了应用过氧化脲作为漂白剂漂白活髓牙的例子，得到了世界范围内的认可；随后基于添加过氧化物物质进行激光美白、冷光美白的各类技术、方法得以快速发展；同时添加过氧化物相关产品形式及应用也层出推新、多种多样，如美白凝胶、美白牙贴、洁牙笔等。
6.但是通过添加过氧化物方法，存在一定的副作用与风险，如使用者出现牙本质过敏、牙釉质受到破坏等。为此，发展创新牙齿美白技术、方法、材料，特别是安全新方法，将极大的提升消费者生活质量。
7.

技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种新型口腔护理牙齿美白方法及材料。
9.为实现上述的目的，本发明采用如下的技术方案：利用压电响应材料（压电催化剂）在超声驱动下可以产生大量具有氧化、色素降解功效的活性氧物质（包括：单线态氧、超氧阴离子(o2·
‑
)、过氧化氢(h2o2)、羟基自由基(
·
oh)、空穴）的特性，衍生发展能有压电响应的牙齿美白牙膏、牙粉配方，能在超声波电动牙刷震区域中产生活性氧物质，并辅以牙刷毛与牙膏、牙粉在牙齿表面的机械摩擦，有效的去除牙垢、降解牙齿表面的外源性着色。因为各类活性氧物质的氧化能力强，其能快速的将牙齿表面的有机色素降解；另外，电动牙刷与压电材料相互作用，只在牙齿表面的摩擦部分产生活性氧，活性氧本身存活时间短，其对牙齿中牙釉质、牙本质的几乎没有损伤；在具有高效、快速的美白功效之上，大大的提升消费者的体验感及口腔安全。
10.进一步的，所述的超声波驱动源为超声波电动牙刷。
11.进一步的，所述的牙齿美白牙膏包含能够在超声波驱动下产生活性氧的压电响应材料，还含有磨擦剂、保湿剂、增稠剂、发泡剂、口味调节剂、香精、水等配方材料。
12.进一步的，所述的牙齿美白牙粉包含能够在超声波驱动下产生活性氧的压电响应
材料，还含有磨擦剂、香精、口味调节剂、助剂等配方材料。
13.进一步的，所述的压电响应材料为batio3、mos2、zno、氧化石墨烯、等。
14.进一步的，所述的压电响应材料为石墨烯负载型压电催化剂、活性炭负载型压电催化剂等。
15.进一步的，所述的压电响应材料的含量为0.1%
‑
90%。
16.最优的，所述的牙齿美白材料为基于石墨烯或者活性炭负载的zno纳米颗粒的复合牙膏。
17.本发明专利提供的牙齿美白新方法提供了一种非过氧化物的牙齿美白方法，以此来降低因使用大量过氧化物而导致的牙釉质、牙本质损伤的问题。
18.附图说明
19.图1为超声驱动活性氧牙齿美白方法图示说明；图2为超声驱动的压电响应材料产生活性氧的技术原理；图3为各类压电响应材料对于咖啡因降解速率的对比；图4为各类压电响应材料对于茶多酚降解速率的对比；图5为实施例7中mos2@活性炭的吸附、多次压电催化功效对比；图6为实施例8中zno@活性炭牙膏实验室牙齿美白功效对比；图7为实施例9中压电响应牙膏自愿者实地体验功效测试对比。
20.具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不构成对本发明保护范围的限制。
22.实施例1：mos2压电材料的合成配2 mm的(nh4)6mo7o
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溶液（超声溶解(nh4)6mo7o
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），以mo:s（原子比）=1:3将ch4n2s超声溶解于上述溶液中，随后将溶液转移到反应釜，在烘箱中进行水热反应（200 ℃，24 h）；反应釜取出后冷却至室温，然后抽滤。抽滤过程中先用乙醇清洗三遍水热产物，再用纯水清洗三遍水热产物之后，烘干得到mos2压电材料（60 ℃，12 h），材料样品编号1。
23.实施例2：mos2@活性炭的合成配2 mm的(nh4)6mo7o
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溶液（超声溶解(nh4)6mo7o
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），以mo:s（原子比）=1:3将ch4n2s超声溶解于上述溶液中；称取一定量的活性炭（5 mg/ml）分散在上述溶液中，随后将溶液转移到反应釜，在烘箱中进行水热反应（200 ℃，24 h）；反应釜取出后冷却至室温，然后抽滤。抽滤过程中先用乙醇清洗三遍水热产物，再用纯水清洗三遍水热产物之后，烘干得到mos2@活性炭材料（60 ℃，12 h），材料样品编号2。
24.实施例3：zno@石墨烯的合成取1克市售的氧化石墨烯（go）粉体材料，在超声下分散至1升去离子水体中。取80毫克醋酸锌溶解到500毫升去离子水中，并降该溶液滴加到go分散液中，搅拌一小时，锌离子被吸附、沉积到go表面。随后，向分散液中滴加氨水，调节ph值至10，获得黑色溶液。该黑
色混合液拥有被转移至圆底烧瓶中，并在120
ꢀ°
c下回流2小时，待液体冷却后，通过离心、去离子水洗涤，在60
ꢀ°
c下烘干，可获得zno@石墨烯粉体材料，材料样品编号3。
25.实施例4：zno@活性炭的合成取1克市售的活性炭（ac）粉体材料，在超声下分散至1升去离子水体中。取80毫克醋酸锌溶解到500毫升去离子水中，并降该溶液滴加到ac分散液中，搅拌一小时，锌离子被吸附、沉积到ac表面。随后，向分散液中滴加氨水，调节ph值至10，获得黑色溶液。该黑色混合液拥有被转移至圆底烧瓶中，并在120
ꢀ°
c下回流2小时，待液体冷却后，通过离心、去离子水洗涤，在60
ꢀ°
c下烘干，可获得zno@活性炭粉体材料，材料样品编号4。
26.实施例5：几种压电响应材料对于咖啡因的超声降解功效评测牙黄、牙垢常常是因为人们经常喝咖啡、喝茶而易产生，其特征为茶、咖啡中的咖啡因、茶多酚吸附、沉积在牙齿表面上而导致。为了评价压电材料对牙齿的美白效果，我们预先评价材料在水体溶液中对咖啡因、茶多酚的降解功效。
27.预先分别配置咖啡因（10 ppm、40 ml）溶液，分别加入5毫克样品编号1、2、3、4的上述实例中合成的材料，并在超声波清洗器中超声作用，分别在10、20、30、40、50、60分钟处取样测试咖啡因浓度（图3），获得各压电催化材料对于咖啡因的降解功效对比。结果显示催化降解功效功能依次为：样品2>样品4>样品3>样品1。
28.实施例6：几种压电响应材料对于茶多酚的超声降解功效评测预先分别配置茶多酚（10 ppm、40 ml）溶液，分别加入5毫克样品编号1、2、3、4的上述实例中合成的材料，并在超声波清洗器中超声作用，分别在10、20、30、40、50、60分钟处取样测试茶多酚浓度（图3），获得各压电催化材料对于茶多酚的降解功效对比。结果显示催化降解功效功能依次为：样品3>样品4>样品2>样品1。
29.综合实施例5、6，样品4（zno@活性炭）对于咖啡因、茶多酚的综合降解效果最优。
30.另一方面，样品1（mos2）具有显著的压电催化功效，但样品2（mos2@活性炭）对咖啡因、茶多酚的压电催化降解功效明显好于样品1（mos2）。我们认为，因活性炭对有机物具有强力的吸附作用，有机物被吸附到压电材料的周围，压电材料产生的活性氧（通常存活的时间非常短）可以在未淬灭前快速的将有机分子降解，从而显著的提升mos2@活性炭的催化功效。
31.实施例7：mos2@活性炭的吸附、多次压电催化功效评测本实验的目的为研究mos2@活性炭的多次催化功效对比。取4mg实施例2制备的mos2@活性炭材料加入到2ml亚甲蓝溶液（20ppm），充分震荡半小时，确保活性炭充分吸附亚甲蓝浓度色素，通过离心机离心后（3000rpm，5mins）倒出上清液测uv/vis光谱（图5，未超声曲线）；再重复向上述mos2@活性炭中加入2ml亚甲蓝溶液（20ppm），超声12分钟（超声仪为实验室超声清洗仪，功率：180w，频率：40khz）后离心取上清液测uv/vis光谱。
32.如图5所示，mos2@活性炭超声催化功效显著；随着使用次数的增加，催化性能逐渐下降，但相对于原溶液五次超声后其催化性能依旧可观。
33.实施例8：基于zno@活性炭的牙膏配置与实验室牙齿美白功效实验美白牙膏配方基于上述实施例中的实验结果，采用zno@活性炭材料，进行牙齿美白牙膏的配方开发。具体地：zno@活性炭 100份，碳酸钙20份，氟化纳1份，焦磷酸四纳 15份，多聚甘油100
份，纤维素胶10份，月桂酸硫酸酯纳 3份，水100份。
34.牙齿作色、美白试验5g红茶加500ml水煮沸，将茶叶与茶水一起倒入500ml烧杯，倒入一包咖啡搅拌均匀，并将牙齿浸泡其中，室温浸泡一周，获得作色后的牙齿。如图5所示，将其中一颗作色后的牙齿涂上上述制备的牙膏，用超声波电动牙刷间断刷5次（每次刷3分钟），作色牙齿被显著美白（图5）。
35.实施例9：基于zno@活性炭的牙膏配置与体验式牙齿美白功效实验将实施例7制备的zno@活性炭牙膏进行体验式牙齿美白实验，寻找一位抽烟30多年、牙齿黑、尝试了很多牙齿美白方法都无效的自愿者进行实验测试。如图6所示，自愿者经过连续1周的超声波刷牙测试（早晚两次正常刷牙），牙齿得到明显的美白。