通常，人们认为，在室内和室外环境中吐掉的口香糖会导致相当大的麻烦和不便， 因为这些吐掉的口香糖会牢牢粘在例如街道和人行道表面，并牢牢粘在于这些环境中 存在或行动的人们的鞋和衣服上。产生这些麻烦和不便的主要原因是，目前可得的口 香糖产品使用的天然的或合成来源的弹性体和树脂聚合物在环境中基本不能降解。
因此，负责室内外环境清洁的城市管理机构和其他部门不得不付出相当大的努力 来去除吐掉的口香糖，但是这些努力的成本较高，而且效果不理想。
人们已经尝试减少口香糖的广泛应用所带来的麻烦，例如通过改进清洁方法来更 有效地清除吐掉的口香糖残物，或者通过在口香糖中添加抗粘剂。但是，这些预防措 施都没有显著地解决污染问题。
在过去的二十多年中，人们越来越关注可用于从生物医学设备到胶基的多种用途 的合成聚酯。这些聚合物中有许多是可降解的，并易于水解成它们的单体羟基酸，从 而通过代谢途径容易地除去。例如，期望以可降解(也称作生物可降解)聚合物取代 传统的不可降解或低可降解的塑料如聚苯乙烯、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
因此，最近，例如在US 5,672,367中，公开了口香糖可以由某些合成聚合物制得， 所述合成聚合物在它们的聚合链中存在化学不稳定的键，在光或水解作用下会断裂成 为水溶性或无毒组分。所要求保护的口香糖包含至少一种可降解聚酯聚合物，所述可 降解聚酯聚合物通过环酯例如基于丙交酯、乙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯的聚 合反应来得到。该专利中还提到，由这些被视做生物可降解的聚合物制得的口香糖可 以在环境中降解。
US 6,153,231公开了包含选自聚(乳酸-二聚-脂肪酸-唑琳)共聚物和聚(乳酸- 二醇-尿烷)共聚物的聚乳酸共聚物的可降解口香糖胶基。
一般说来，口香糖组合物通常包含水溶性填充组分、水不溶性胶基组分和通常为 水不溶性的增味剂。
水不溶性胶基一般含有一种或多种合成或天然来源的弹性体化合物、一种或多种 树脂质化合物、一种或多种弹性体增塑剂、填料、软化剂和少量的混杂成分如抗氧化 剂和着色剂等。
弹性体为胶基提供有弹性的、有粘着力的性质，这些性质根据该组分的化学结构 和与其他成分的共混方式而变化。通常，胶基中的弹性体化合物是不可降解的。这些 弹性体包括合成弹性体，如聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、苯 乙烯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、聚乙烯、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯 酯共聚物、以及它们的组合。但是，现在天然弹性体也用于口香糖胶基。这些天然弹 性体可包括天然橡胶如烟熏或液态胶乳和银菊胶，天然树胶如节路顿胶、lechi caspi perillo、二齿铁线子胶、巧克力铁线子胶、红檀木胶、山榄胶、糖胶树胶、古塔波胶、 古塔卡太胶、尼日尔杜仲胶、卡斯德拉胶、托帕匡斯麻风胶、赤奎巴胶、古塔杭康胶。
本发明的发明人发现，在胶基中可以用可降解聚合物代替弹性体化合物例如聚异 丁烯，所述可降解聚合物含有通过两种或多种不同环酯单体聚合而得的聚酯聚合物， 其中环酯单体具有低玻璃化转变温度(Tg)，并且聚酯聚合物的玻璃化转变温度(Tg) 在(-20℃)-(-80℃)范围内。由此，令人惊奇地发现，用这种可降解聚合物制备 的口香糖胶基具有与例如使用聚异丁烯(PIB)制备的传统胶基相同或相似的流变学 性质(如塑性(储能模量)和弹性(损耗模量))。
由于弹性体化合物通常占有整个胶基组合物的20％-60％，因此用可降解组分替 代该胶基组分大大提高了胶基和由其得到的口香糖的总体可降解性。

因此，本发明的一个方面涉及包含通过两种或多种不同环酯单体聚合而得的聚酯 聚合物的胶基，其中环酯单体具有低玻璃化转变温度(Tg)，并且聚酯聚合物的玻璃 化转变温度(Tg)在(-20℃)-(-80℃)范围内。
本发明的另一个方面涉及包含此处上下文所限定的口香糖胶基的口香糖。
根据本发明的另一实施方案，口香糖或胶基可包含部分取代官能团，此处弹性体 和其中的取代官能团是生物可降解的。
根据本发明的又一实施方案，已经确定，传统的生物不可降解的官能团本身可以 由其他流变学匹配的生物可降解聚合物替代。
开发胶基弹性体的策略是开发具有低玻璃化转变温度的聚合物，所述聚合物或者 是完全无定形的，或者是结晶熔点低于室温的轻度结晶的。
制备该聚合物的优选途径是组合使用两种或多种低Tg的单体，以使这些不同的 重复单元阻碍结晶。
因此，本发明的一个方面涉及包含通过两种或多种不同环酯单体聚合而得的聚酯 聚合物，其中环酯单体具有低玻璃化转变温度(Tg)，并且聚酯聚合物的玻璃化转变 温度(Tg)在(-20℃)-(-80℃)范围内。
优选地，环酯单体选自4元内酯、5元内酯、6元内酯、7元内酯、8元内酯、5 元环碳酸酯、6元环碳酸酯。
内酯优选选自β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯和7-庚内酯；环碳酸酯 优选的是碳酸亚乙酯或三亚甲基碳酸酯。
一个优选实施方案涉及包含通过两种或多种不同环酯单体聚合而得的聚酯聚合 物的胶基，其中环酯单体选自ε-己内酯、δ-戊内酯和三亚甲基碳酸酯。
环酯单体ε-己内酯是优选的单体，并且优选聚酯聚合物含有至少50摩尔％的ε- 己内酯。
而且，该聚酯聚合物优选具有(-25℃)-(-75℃)范围内的玻璃化转变温度(Tg)， 更优选(-45℃)-(-75℃)范围内的玻璃化转变温度(Tg)。
以下描述涉及包含聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)的胶基和包含聚(ε-己内酯-共 聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)的胶基的优选实施方案。
下列胶基的不同实施方案也涉及上述胶基。
本发明的一个主要目的是提供用于口香糖的胶基，由其得到咀嚼之后在被使用者 不适当吐出或丢弃的情况下更容易在环境中降解的口香糖产品，和/或相对于包含传 统不可降解聚合物的口香糖而言可以更容易地用机械方法和/或使用清洁剂去除的口 香糖产品。
因此，这里提供的胶基是这样一种胶基，当将其应用于口香糖中时，使得口香糖 更容易经历物理、化学和/或生物降解，从而使得例如废弃的口香糖垃圾变得更易于 从丢弃的地方除去，或者最终分解成不能再辨认出是口香糖残物的块状物或颗粒。这 里提供的胶基的降解或分解可以通过诸如温度、光照、水分的物理因素、诸如由pH 改变引起水解的化学因素或者能够使根据本发明的聚合物降解的酶的作用而实现或 引发。
因此，本发明的一个目的是提供包含由ε-己内酯、δ-戊内酯组成的可降解共聚物 和由ε-己内酯、δ-戊内酯和三亚甲基碳酸酯组成的三元共聚物的胶基。
如上所述，已经发现可以通过应用这种共聚物或三元共聚物来完全替代常用于口 香糖组合物的合成的且基本不可降解的弹性体化合物如聚异丁烯(PIB)。令人惊奇 的是，如下面的实施例所示，通过对比聚异丁烯的流变学特征和ε-己内酯、δ-戊内酯 或三亚甲基碳酸酯或其混合物的可降解共聚或三元共聚物的流变学特征，该替换不会 使胶基和由这种胶基制备的口香糖的流变性受损。因此，可以得到与用PIB制备的传 统胶基相近的流变性(如塑性(损耗模量)和弹性(储能模量))。塑性和弹性是成 品口香糖质感的基本参数。
可以预期，上述的新型可降解聚合物可以有利地用作除聚异丁烯以外的其他弹性 体化合物的弹性体替代物。因此，下述内容也在本发明的范围内：聚合物聚(ε-己内 酯-共聚-δ-戊内酯)和聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)可用作弹 性体化合物的替代物，所述弹性体化合物如异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、 苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、聚乙烯、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙 烯酯共聚物以及它们的组合。
因此，本发明的一个目的是提供一种包含聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)共聚物 的胶基。
可以通过本领域内熟知的多种合适的聚合方法，例如在合适催化剂存在下的开环 聚合(ROP)，来制备聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)共聚物。因此，在一个实施方 案中，辛酸亚锡(SO)可以有利地用作催化剂，且低分子量的醇(如丙二醇)用作 引发剂，以使ε-己内酯和δ-戊内酯单体混合物聚合，从而得到聚(ε-己内酯-共聚-δ- 戊内酯)。但是，也可以预期通过使用各种烷醇铝化合物作为引发剂来引发聚合反应。
应该理解，本发明的聚合物中单体的摩尔百分数可以通过应用不同的聚合反应条 件来进行个别调节，以得到打算应用该聚合物的胶基的所需流变特征。因此，预期可 以有利地应用宽范围的各单体的摩尔百分数。
因此，在一个有用的实施方案中，可以合成每种单体具有特定的摩尔百分数的聚 (ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)共聚物。于是，在本发明的一个实施方案中，聚(ε-己内 酯-共聚-δ-戊内酯)中ε-己内酯的摩尔百分数在1-99mol％范围内。合成聚合物的各单 体的摩尔百分数可以例如通过13C NMR分析来确定。
在另一实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)中ε-己内酯的摩尔百分数范围 为40-80mol％，包括50-70mol％，例如55-65mol％。在一个实施方案中，聚(ε-己内 酯-共聚-δ-戊内酯)中ε-己内酯的摩尔百分数为约60mol％。
同样，应该理解，根据本发明的胶基可以有利地包含聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内 酯)，其中δ-戊内酯的摩尔百分数范围为1-99mol％、包括20-60mol％、例如30-50mol％ 的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)。在一个实施方案中，δ-戊内酯的摩尔百分数为约 40mol％。
如上所述，可以预期，合适的胶基可包含具有不同结构特征如分子量的聚(ε-己 内酯-共聚-δ-戊内酯)，所述分子量包括数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。因 此，在一个实施方案中，根据本发明的胶基包含数均分子量(Mn)范围为10,000- 125,000g/mol、包括20,000-100,000g/mol、例如30,000-90,000g/mol、包括40,000 -80,000g/mol的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)。
用在口香糖组合物中的胶基的一个重要流变学特征是玻璃化转变温度(Tg)。如 这里所用，玻璃化转变温度是指储能模量G′(弹性)与损耗模量G″(塑性)之比等 于1时的温度。聚合物的储能模量G′与损耗模量G″通常可以使用如得自AT Instruments的AR 1000流变仪来测定。
在一个实施方案中，根据本发明的胶基包含玻璃化转变温度(Tg)小于0℃的聚 (ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)共聚物。在有用的实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊 内酯)的玻璃化转变温度范围为(-40℃)-(-80℃)，包括(-50℃)-(-70℃)。
结晶度可以通过引入支链或共聚单体来降低。可能的生物可降解共聚单体包括六 元环酯的δ-戊内酯(VAL)和六元环碳酸酯的三亚甲基碳酸酯(TMC)。
如上所述，本发明的另一目的是提供一种包含聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚- 三亚甲基碳酸酯)的胶基。因此，在另一方面，可降解的共聚单体三亚甲基碳酸酯包 括在根据本发明的聚合物中。
例如，可以通过本领域内熟知的上述多种聚合方法来制备聚(ε-己内酯-共聚-δ- 戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)三元共聚物。
根据本发明，在有用的实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基 碳酸酯)中ε-己内酯的摩尔百分数范围可以是1-99mol％，例如20-80mol％，包括 40-60mol％。在一个目前优选的实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚 甲基碳酸酯)中ε-己内酯的摩尔百分数为约50mol％。
根据本发明，胶基还可以包含具有δ-戊内酯的摩尔百分数范围为1-99mol％、包 括20-60mol％、例如30-50mol％的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸 酯)。在一个特定实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯) 中δ-戊内酯的摩尔百分数为约40mol％。
在有用的实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)中三 亚甲基碳酸酯的摩尔百分数范围为1-50mol％、包括2-30mol％、例如5-15mol％。在 一个有用的实施方案中，聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)中三亚 甲基碳酸酯的摩尔百分数为约10mol％。
如上所述，可以调节诸如分子量的结构特征以适应于每种特定胶基。因此，在一 个实施方案中，胶基包含数均分子量(Mn)范围为10,000-150,000g/mol的聚(ε-己 内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)。在有用的实施方案中，聚(ε-己内酯- 共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)的分子量(Mn)范围是20,000-100,000g/mol， 包括30,000-90,000g/mol，例如40,000-80,000g/mol。
在其他有用的实施方案中，本发明的胶基包含玻璃化转变温度Tg小于0℃的聚 (ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)。但是，在本发明的范围内，聚(ε- 己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)的玻璃化转变温度范围也可为(-40℃) -(-80℃)，包括(-50℃)-(-75℃)。
如上所述，本发明还提供一种包含含有聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)共聚物或 含有聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)三元共聚物的胶基的口香糖。 但是，应该理解，在特定的实施方案中，可以有利地在胶基中组合所述共聚物和三元 共聚物，以获得特定的流变学特征或特性。因此，提供了基于根据此处公开的本发明 的胶基的口香糖产品。
如这里所用，术语“胶基”一般是指口香糖中的水不溶性部分，它通常占口香糖 配方总量的10-99重量％(优选10-50重量％)。口香糖胶基配方通常包含一种或多 种合成的或天然的弹性体化合物、一种或多种合成的或天然的树脂质化合物、填料、 软化剂和少量混杂成分如抗氧化剂和着色剂等。
因此，在本发明的范围内，除了可降解弹性体共聚物聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内 酯)和三元共聚物聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)以外，胶基部 分还包含一部分不可降解的合成的或天然的聚合弹性体和/或树脂。该不可降解聚合 物部分可占1-99重量％，包括5-90重量％，例如10-50重量％。
在本文中，有用的合成弹性体包括但不限于Food and Drug Administration，CFR， Title 21，Section 172，615，the Masticatory Substances，Synthetic中所列的合成弹性体， 例如气体压力色谱(GPC)平均分子量范围为约10,000-约1,000,000包括50,000-80,000 的聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、例如苯乙烯-丁二烯之比为约 1∶3-约3∶1的苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、聚乙烯、聚醋酸乙烯酯、例如月 桂酸乙烯酯含量占共聚物的约5-约50重量％如10-45重量％的醋酸乙烯酯-月桂酸乙 烯酯共聚物，以及它们的组合。
在工业上常在胶基中组合具有高分子量的合成弹性体与低分子量弹性体。目前合 成弹性体的优选组合包括但不限于聚异丁烯和苯乙烯-丁二烯、聚异丁烯和聚异戊二 烯、聚异丁烯和异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基橡胶)以及聚异丁烯、苯乙烯-丁二 烯共聚物和异丁烯-异戊二烯共聚物的组合，以及所有上述各合成聚合物单独及其混 合物与聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物的混合物。
有用的天然不可降解弹性体包括Food and Drug Administration，CFR，Title 21， Section 172，615中所列的作为“源于天然植物的咀嚼物质”的弹性体，包括天然橡胶 化合物如烟熏或液态乳胶和银菊胶，以及其他天然树胶包括节路顿胶、lechi caspi、 二齿铁线子胶、柯马树胶、perillo、rosindinha、巧克力铁线子胶、糖胶树胶、红檀木 胶、古塔杭康胶及其组合。优选的合成弹性体和天然弹性体浓度根据使用该胶基的口 香糖是粘着的还是传统的、泡泡糖还是普通口香糖而异，如下所述。目前优选的天然 弹性体包括节路顿胶、糖胶树胶、二齿铁线子胶和柯马树胶。
但是，在有用的实施方案中，还预期根据本发明的包含聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊 内酯)和/或聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)的胶基可以有利地 进一步包含环境或生物可降解的弹性体或树脂质聚合物。
在本文中，术语环境或生物可降解聚合物是指口香糖废弃之后能够经历物理、化 学和/或生物降解从而使废弃的口香糖垃圾变得更易于从丢弃的地方除去或者最终分 解成不再可辨认为口香糖残物的胶基组分。这种可降解聚合物的降解或分解可以通过 诸如温度、光照、水分的物理因素、诸如由pH改变引起水解的化学因素或者能够使 聚合物降解的酶的作用而实现或引发。在其他有用的实施方案中，胶基的所有聚合物 组分是环境可降解的或生物可降解的聚合物。
因此，可以根据本发明胶基应用的其他环境或生物可降解胶基聚合物的合适实例 包括可降解聚酯、聚碳酸酯、聚酯酰胺、多肽、氨基酸的均聚物例如聚赖氨酸、蛋白 质包括其衍生物例如蛋白水解产物包括玉米蛋白水解产物。特别有用的这类化合物包 括通过一种或多种环酯例如丙交酯、乙交酯、三亚甲基碳酸酯、δ-戊内酯、β-丙内酯 和ε-己内酯聚合而得的聚酯聚合物。这种可降解聚合物可以是均聚物或共聚物，包括 嵌段聚合物。
根据本发明，有用的胶基组分可以包括一种或多种有助于获得所需咀嚼性能并且 起到胶基组合物中弹性体增塑剂的作用的树脂质化合物。在本文中，有用的弹性体增 塑剂包括合成树脂如具有GPC平均分子量范围为2,000-约90,000、如3,000-80,000 的聚醋酸乙烯酯(PVAc)，和天然树脂如天然松香脂，通常称作酯胶，包括例如部分 氢化的松香甘油酯、聚合的松香甘油酯、部分二聚化的松香甘油酯、塔罗油松香甘油 酯、部分氢化的松香季戊四醇酯、松香甲酯、部分氢化的松香甲酯、松香季戊 四醇酯。其他有用的树脂质化合物包括合成树脂如衍生自α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-苧 烯的萜烯树脂；和前述物质的任何合适组合。优选的弹性体增塑剂还将根据特定应用 和所用弹性体类型而变化。
如果需要，胶基配方可以包括一种或多种填料/品质改良剂，例如包括碳酸镁和 碳酸钙、硫酸钠、重质碳酸钙、硅酸盐化合物如硅酸镁和硅酸铝、高岭土和粘土、氧 化铝、氧化硅、滑石、氧化钛、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸钙、纤维素聚合物如木 质纤维素，以及它们的组合。
填料/品质改良剂还可以包括天然有机纤维例如水果植物纤维、谷物、稻米、纤 维素及其组合。
这里使用的术语“软化剂”指软化胶基或口香糖配方的成分，其包括蜡、脂肪、 油、乳化剂、表面活性剂和增溶剂。
根据本发明，胶基配方可以包含一种或多种脂肪，例如牛脂、氢化牛脂、任何完 全或者部分氢化的动物脂肪、完全氢化或者部分氢化的植物油或脂肪、可可脂、脱脂 可可脂、单硬脂酸甘油酯、三醋酸甘油酯、卵磷脂、甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、 乙酰化单甘油酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕桐酸、油酸和亚油酸)，和/或其组合。
通常将一种或多种乳化剂加入到组合物中，以进一步软化胶基并且提供水结合特 性，这赋予胶基舒适平滑表面并降低其粘着性，通常加入量为胶基的0-18重量％， 优选0-12重量％。传统使用的可加入胶基的乳化剂的实例有食用脂肪酸的单酸和二 酸甘油酯，食用脂肪酸的单酸、二酸和三酸甘油酯的乳酸酯和醋酸酯，乙酰化单酸和 二酸甘油酯，包括WO 00/25598中所公开的在这里引作参考的食用脂肪酸的蔗糖聚 酯或糖酯，硬脂酸的Na、K、Mg和Ca盐，卵磷脂，羟基化卵磷脂、单硬脂酸甘油 酯、三醋酸甘油酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕搁酸、油酸和亚油酸)、棓酸丙酯及其组 合等。在存在如下定义的生物或药物活性成分的情况下，该配方可包括某些特定的乳 化剂和/或增溶剂，以分散并释放活性成分。
在制备胶基时，通常用腊来调整稠度和软化口香糖胶基。关于本发明，可以使用 任何常用的和合适类型的腊，例如米糠腊、聚乙烯腊、石油腊(精制石蜡和微晶腊)、 石蜡、蜂蜡、巴西棕桐腊和小烛树蜡。
而且，根据本发明，胶基配方可包含着色剂和增白剂，如FD&C型染料和色淀、 水果和植物提取物、二氧化钛及其组合。其他可用的胶基成分包括抗氧化剂，如丁羟 甲苯(BHT)、丁羟茴醚(BHA)、棓酸丙酯和生育酚，及防腐剂。
与以下所限定的口香糖添加剂混合的胶基配方组成基本可依据待制备的特定成 品和成品的所需质感以及其他感官特征而变化。然而，上述胶基组分的通常范围(重 量％)为：5-100重量％(如5-50重量％)的弹性体化合物、5-55％重量％的弹性体增 塑剂、0-50重量％的填料/品质改良剂、5-35重量％的软化剂和0-1重量％的混杂成分 如抗氧化剂、着色剂等。
除了上述的水不溶性胶基组分以外，口香糖芯配方一般还包含一系列口香糖添加 剂的水溶性部分。在本文中，术语“口香糖添加剂”用来指在传统的口香糖制造工艺 中添加到胶基中的任何组分。这种常用添加剂主要是水溶性的，但是水不溶性组分如 水不溶性调味剂化合物，也可包括在内。
在本文中，口香糖添加剂包括填充型甜味剂、高甜度甜味剂、调味剂、软化剂、 乳化剂、着色剂、粘合剂、酸化剂、填料、抗氧化剂和其他组分如药物或生物活性物 质，以赋予口香糖成品所需性能。
合适的填充甜味剂包括例如糖类和非糖类组分。填充型甜味剂通常构成口香糖的 约5-95重量％，更通常构成口香糖的约20-80重量％，如30-60重量％。
在口香糖领域中公知的可用的糖类甜味剂是含糖组分，包括但不限于蔗糖、葡萄 糖、麦芽糖、糊精、海藻糖、D-塔格糖、干燥的转化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、玉 米糖浆固形物等，可单独使用或组合使用。
山梨糖醇可用作非糖类甜味剂。其他可用的非糖类甜味剂包括但不限于其他糖 醇，如甘露醇、木糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、赤藻糖醇、乳 糖醇等，可单独使用或组合使用。
高甜度人造甜味剂也可以单独使用或与上述甜味剂组合使用。优选的高甜度甜味 剂包括但不限于三氯蔗糖、阿斯巴甜、乙酰磺胺酸盐、阿力甜、糖精及其盐、环己氨 基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、索马甜、莫内林、甜菊苷等，可单独使用或 组合使用。为了提供更持久的甜度和味觉，需要形成胶囊或者以其他方式控制至少一 部分人造甜味剂的释放。可采用技术如：湿造粒、蜡造粒、喷雾干燥、喷雾冷冻、流 化床包覆、凝聚(coascervation)、泡腔包覆和纤维挤出，以得到所需的释放特性。 甜味剂的包封也可以通过使用另一种口香糖组分如树脂质化合物来提供。
人造甜味剂的用量水平将根据例如甜味剂的强度、释放速率、产品的所需甜度、 所用香料的用量水平和类型以及成本考虑的因素而显著变化。因此，人造甜味剂的用 量水平可为约0.02-约8重量％。当包括用来包封的载体时，包封的甜味剂的用量水 平将成比例增加。糖类和/或非糖类甜味剂的组合可用于根据本发明加工的口香糖配 方。另外，软化剂也可以利用例如糖或糖醛的水溶液提供额外的甜味。
如果需要低卡路里的口香糖，可使用低卡路里的填充剂。低卡路里填充剂的实例 包括：聚葡萄糖、Raftilose(低聚果糖)、Raftilin(菊粉)、低聚果糖(NutraFlora)、低 聚帕拉金糖；瓜尔豆胶水解物(如Sun Fiber)或难消化的糊精(如Fibersol)。然 而，也可使用其它低卡路里的填充剂。
可包括在根据本发明的口香糖中的其他口香糖添加剂，包括表面活性剂和/或增 溶剂，尤其是当存在药物或生物活性成分时。关于根据本发明在口香糖组合物中用作 增溶剂的多种表面活性剂的实例，参考H.P.Fiedler，Lexikon der Hilfstoffe für Pharmacie，Kosmetik und Angrenzende Gebiete，page 63-64(1981)和各个国家批准的 食品乳化剂列表。可使用阴离子、阳离子、两性或非离子的增溶剂。合适的增溶剂包 括：卵磷脂，聚氧乙烯硬脂酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，脂肪酸盐、食用脂 肪酸的单酸和二酸甘油酯的单乙酰和二乙酰酒石酸酯、食用脂肪酸的单酸和二酸甘油 酯的柠檬酸酯，脂肪酸的蔗糖酯，脂肪酸的聚甘油酯，互酯化蓖麻油酸的聚甘油酯 (E476)，硬脂酰基乳酰乳酸钠，十二烷基硫酸钠和脂肪酸的山梨糖醇酐酯和聚氧乙 烯加氢蓖麻油(例如以商品名CREMOPHOR出售的产品)，环氧乙烷和环氧丙烷的 嵌段共聚物(例如以商品名PLURONIC和POLOXAMER出售的产品)，聚氧乙烯脂 肪醇醚，聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，脂肪酸的山梨糖醇酐酯和聚氧乙烯硬脂酸酯。
尤其合适的增溶剂为聚氧乙烯硬脂酸酯，例如聚氧乙烯(8)硬脂酸酯和聚氧乙 烯(40)硬脂酸酯，以商品名TWEEN出售的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，例如 TWEEN20(单月桂酸酯)、TWEEN80(单油酸酯)、TWEEN40(单棕榈酸酯)、TWEEN60 (单硬脂酸酯)或TWEEN65(三硬酯酸酯)，食用脂肪酸的单酸和二酸甘油酯的单 乙酰和二乙酰酒石酸酯，食用脂肪酸的单酸和二酸甘油酯的柠檬酸酯，硬脂酰基乳酰 乳酸钠，十二烷基硫酸钠，聚氧乙烯加氢蓖麻油，环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物 和聚氧乙烯脂肪醇醚。增溶剂既可以是单一的化合物也可以是几种化合物的组合。在 存在活性组分的情况下，口香糖还可优选包括现有技术中公知的载体。
根据本发明的口香糖可以含有香味剂和调味剂，包括例如以天然植物组分、香精 油、香精、提取物、粉末形式存在的天然和合成调味剂，包括酸和能够影响味感特征 的其他物质。液态和粉末状的调味剂实例包括椰子、咖啡、巧克力、香草、葡萄、桔、 酸橙、薄荷醇、甘草、焦糖香、蜜香、花生、胡桃、腰果、榛实、杏仁、菠萝、草莓、 覆盆子、热带水果、樱桃、肉桂、胡椒薄荷、冬青油、绿薄荷、桉树油和薄荷，诸如 源自苹果、梨、桃子、草莓、杏、覆盆子、樱桃、菠萝和李子的香精的果香香精。香 精油包括胡椒薄荷、绿薄荷、薄荷醇、桉树油、丁香油、月桂(叶)油、茴芹、百里香、 雪松叶油、肉豆蔻，和上述水果的油。
口香糖香料可以是冻干的天然调味剂，优选为粉末、片或块状的形式或者其组合。 粒径可小于3mm，如小于2mm，更优选小于1mm，以颗粒的最大尺寸计。天然调味 剂可为粒径约3μm-2mm如4μm-1mm的形式。优选的天然调味剂包括水果例如草莓、 黑莓和覆盆子的种子。
各种合成香料如混合水果香料也可用于本口香糖芯中。如上所示，香味剂的用量 可比传统方法的用量少。根据所用的香味剂和/或香料的所需浓度不同，香味剂和/或 香料的用量可为成品的0.01-约30重量％。优选地，香味剂/香料的含量占组合物总量 的0.2-3重量％。
一个实施方案中，口香糖组合物包含药物或生物活性物质。这类活性物质实例的 综合列表可在通过参考而并入本文的WO 00/25598中查到，包括药品、食品添加物、 防腐剂、pH调节剂、戒烟剂，以及护理或治疗口腔和牙齿的物质，如过氧化氢和能 够在咀嚼过程中释放尿素的化合物。口腔中pH调节剂形式的活性物质的实例包括： 酸，如己二酸、琥珀酸、延胡索酸，或其盐，或者柠檬酸、酒石酸、苹果酸、醋酸、 乳酸、磷酸和戊二酸的盐；以及可接受的碱，如碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐 或钠、钾、铵、镁或钙的氧化物，尤其是镁和钙的氧化物。
根据本发明的包覆口香糖的口香糖芯可以具有允许使用任何传统包覆方法包覆 口香糖芯的任何形式、形状或尺寸。因此，口香糖芯例如可以是选自小球、垫状小球、 棒、片剂、大块、锭剂、药丸、球和圆球。
附图说明
现在将参照下列非限制性的实例和图更加详细地描述本发明，其中
图1示出包括PIB1和PIB2两种标准物的合成聚异丁烯替代物(PIB替代物1， PIB替代物2，PIB替代物3，PIB替代物4)的G*和tan(δ)与频率的关系，
图2示出表4所示的胶基与另外两种传统胶基的G′与振荡转矩(μN·m)的关 系，
图3示出表4所示胶基与另外两种传统胶基的tan(d)与振荡转矩(μN·m)的关 系，和
图4示出合成聚异丁烯替代物及其混合物的G′与振荡转矩(μN·m)的关系。
实施例1
目前胶基中所用的丁基橡胶的评价
标准胶基中胶基的弹性体部分通常占材料总量的约3-30％，并且通常由两种分子 量不同的聚异丁烯(PIB)链段组成。用尺寸排阻色谱法(SEC)分析了目前在胶基 中用作弹性体的PIB的一个样品(参见表1)。PIB的低分子量组分由重均分子量 Mw为约60,000g/mol、多分散性在1.5-2.2范围内变化的材料组成。
表1：目前所用的PIB弹性体的SEC分子量数据
  样品   Mn   Mw   PDI(Mw/Mn)   PIB1   27,000   58,400   2.16   PIB2   39,800   59,200   1.49
实施例2
聚异丁烯替代物的制备
以60mol％ε-己内酯和40mol％δ-戊内酯(60CAP：40VAL)的进料比制备了聚 (ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)(表示为聚(CAP-共聚-VAL))。以50mol％ε-己内酯、 40mol％δ-戊内酯和10mol％三亚甲基碳酸酯的进料比制备了聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊 内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)(表示为聚(CAP-共聚-VAL-TMC))。
下列表2所示样品作为聚异丁烯(PIB)替代物制备并用于评价。
表2
  样品   组合物   Tg(℃)   Tm(℃)   Mn   (g/mol)   PDI   2169-37   PIB替代物1   聚(CAP-共聚-VAL)   -65   15   60,390   1.47   52-1   PIB替代物2   聚(CAP-共聚-VAL-TMC)   -65   10   51,190   1.63   A   PIB替代物3   聚(CAP-共聚-VAL-TMC)   -60   16   50,780   1.44   B   PIB替代物4   聚(CAP-共聚-VAL-TMC)   -60   16   53,340   1.56
进一步纯化样品2169-37(PIB替代物1)，随后测得其Mn为54,850g/mol，这表 明该样品已经开始降解。
该合成样品表征如下：
表征
上述聚合物的结构表征利用常规的13C和1H NMR谱进行。使用5mm外径的管 和作为溶剂的氘化氯仿，以四甲基硅烷(TMS)为内标，在Bruker AC-300(300MHz) 光谱仪上获得谱图。样品浓度：13C NMR谱为～20％(w/v)，1HNMR谱为～5％(w/v)。
聚(CAP-共聚-VAL)的13C NMR表明其进料比(60mol％CAP和40mol％VAL) 和合成的共聚物组成大致相等。
三元共聚物聚(CAP-共聚-VAL-TMC)的13C NMR表明为无规结构，并且合成 的三元共聚物组成与单体的进料比大致相等。
进行了尺寸排阻色谱(SEC)实验来确定聚合物材料的分子量和多分散性(PDI)。 该SEC系统配备了Water Alliance 2690 Separations Module、在线多角度激光光散射 (MALLS)检测器(MiniDAWNTM，Wyatt Technology Inc.)、干涉折光计(Optilab DSPTM，Wyatt Technology Inc.)和两套PLgelTM(Polymer Laboratories Inc.)SEC柱 中的一套。每一套PLgelTM(Polymer Laboratories Inc.)SEC柱都由两个3μm或两个 5μm的PLgelTM柱组成。结果如表2所示。
用差热扫描量热法(DSC)来表征所得生物可降解材料的热性能。用Mettler DSC 30或Perkin Elmer DSC-7测量玻璃化转变温度(Tg)和熔融温度(Tm)。样品以 10℃/min的加热速率从-100℃加热到100℃，急冷后，以相同的速率再次从-100℃加 热到100℃。结果如表2所示。
应用流变测量，以选择用于按比例放大目的的最合适样品。
图1中示出G*和tan(δ)与频率的关系。这些参数是与口香糖成品质感特性有关的 基本参数。G*表示口香糖的致密度/硬度，tan(δ)定义损耗模量和储能模量之比。用得 自TA instrument的AR1000型流变仪进行了流变学评价。使用平行板系统(d＝2.0cm， 开口)，在线性粘弹区域内的应力和70℃的温度下，进行振荡测量。
选择最匹配的PIB替代物1和PIB替代物2，并在胶基和口香糖中按比例放大以 进行进一步研究。
按比例放大的PIB替代物1和PIB替代物2样品的特征示于下列表3中。
表3
  样品   组合物   Tg(℃)   Tm(℃)   Mn   (g/mol)   PDI   52-19   PIB替代物1   聚(CAP-共聚-VAL)   -65   17   63,957   1.42   52-16T   PIB替代物2   聚(CAP-共聚-VAL-TMC)   -65   8   72,409   1.67
实施例3
通过混合基于ε-己内酯、δ-戊内酯和/或三亚甲基碳酸酯的生物可降解聚合物来制备聚 异丁烯替代物
该实施例证明了通过混合不同分子量的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)和聚(ε- 己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)来制备聚异丁烯(PIB)的生物可降解 聚合物替代物的可能性。
图4示出分子量(Mn)为18180g/mol的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)和分子 量(Mn)为76950g/mol的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)的 50/50％混合物如何提供与标准PIB的流变学匹配。
用得自TA Instrument的AR 1000型流变仪进行流变学评价。使用平行板系统 (d＝2.0cm，开口)，在1Hz的频率和70℃的温度下，进行振荡测量。
实施例4
用合成的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)和聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲 基碳酸酯)来替代胶基中的聚异丁烯
为了测试在胶基中作为聚异丁烯(PIB)替代物的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯) 和聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)，进行下面的实验。
因此，在不同的胶基配方中测试了合成的Mn：63,957g/mol、Tg＝-65℃且Tm＝17 ℃的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)(PIB替代物1)和Mn：72,409g/mol、Tg＝-65℃、 Tm＝8℃的聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)(PIB替代物2)。
根据表4制备了不同的胶基配方。组合物中的量以重量百分数给出。制备样品 118和119时，在混合过程中不加热，只是在混合过程结束时才加热以熔融该软化体 系。
表4
  标准物   (115)   PIB替代物1   (116)   PIB替代物2   (117)   PIB替代物2   (118)*   PIB替代物2   (119)*   丁基橡胶   5％   5％   5％   5％   5％   弹性体增塑剂   40％   40％   40％   40％   40％   填料   16.5％   16.5％   16.5％   16.5％   16.5％   PIB替代物1   -   14％   -   14％   -   PIB替代物2   -   -   14％   -   14％   低Mw PIB   14％   -   -   -   -   软化体系   24.5％％   24.5％   24.5％   24.5％   24.5％   口香糖编号   141   142   143   144   145
PIB替代物1：聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯)，Mn＝63,957g/mol，Tg＝-65℃，Tm ＝17℃。
PIB替代物2：聚(ε-己内酯-共聚-δ-戊内酯-共聚-三亚甲基碳酸酯)，Mn＝72,409g/mol， Tg＝-65℃，Tm＝8℃，*低温混合。
上述胶基通过流变测量来进行评价；G′和tan(δ)与振荡转矩(微N·m)的关系给 出线性粘弹区域，从而表明胶基结构的稳定性。这些测试结果示于图2和图3中。从 图中可以看出，所有胶基都与标准胶基115和包括在测试体系中的两种传统胶基非常 相近。偏差在可将胶基描述为具有可接受质量的范围内。
用得自TA Instrument的AR 1000型流变仪进行流变学评价。使用平行板系统 (d＝2.0cm，开窗)，在线性粘弹区域内的应力和70℃的温度下，进行振动测量。
实施例5
标准口香糖配方中的PIB替代物
为了测试在标准薄荷口香糖配方中以PIB替代物1和PIB替代物2替代聚异丁烯 (PIB)的胶基，进行下列实验。标准薄荷口香糖配方根据下列表5制备。
表5
  ％   胶基   38   山梨糖醇粉   46   麦芽糖醇糖浆   4   木糖醇粉   6   薄荷油   2.0   尿素   3.5   薄荷粉   0.20   阿斯巴甜   0.20   丁磺氨   0.10
测试了口香糖样品的硬度，如表6所示。测试样品的硬度通过压缩载荷试验使用 具有4mm DIA不锈钢圆柱的Instron仪器，以25mm/min的速度、采用压入口香糖体 3.5mm的测试距离进行测试。
表6
  口香糖编号   硬度(N)；5次平均   141(14％PIB)   5.3   142(14％PIB替代物1)   5.1   143(14％PIB替代物2)   7.9   144(14％PIB替代物1)   5.9   145(14％PIB替代物2)   5.9
从表6中可以看出，包含PIB替代物1或PIB替代物2的样品与包含14％PIB 的标准口香糖(141)非常接近。硬度表明初始咀嚼与标准物非常接近。
实施例6
感官评价
通过让10位受过训练的人员食用测试样品而对其进行评价：
当与标准口香糖(141)进行对比时，发现了下列描述性参数。
口香糖142：更筋实(cricky)，似蜡的初始咀嚼，但是其他方面与标准物141 很接近；
口香糖143：更硬的/坚韧的初始咀嚼与硬度测量结果非常一致，发粘，更筋实 (cricky)，其他方面与标准物141很接近；
在较低温度下混合的样品在质感和粘性方面似乎具有更好的产品质量(样品144 和145)。