CN1889899A

CN1889899A - 用于口腔组合物的泵送系统

Info

Publication number: CN1889899A
Application number: CNA2004800366845A
Authority: CN
Inventors: P·格鲁伯; C·米库拉; C·温克勒
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: CN1889899B; KR101168380B1; WO2005058185A1; KR20060123302A; EP1694238A1; JP2007516029A; US8287203B2; CA2548423A1; CA2548423C; US20070275347A1

Abstract

对口腔处理有用的具有选定流变性的口腔组合物的泵送系统。该泵送系统具有限定的流变特性以将这种口腔组合物以给定流率从存储器移动到该系统的出口。

Description

用于口腔组合物的泵送系统

一种在集成口腔处理系统中与口腔组合物一起使用的泵送系统。

近来，电动牙刷已经在消费者和牙科医生中变得非常普及。这些设备被认为比传统的手动刷牙对口腔表面提供更好的清洁和按摩。但是，电动牙刷仍然需要在使用前将洁牙剂分配到牙刷毛上。开始刷牙迅速地导致牙刷毛上洁牙剂浓度的减少，并可能导致在清洁牙齿表面上比预期效果差。

结果，期望有一种口腔处理系统，其包括在刷牙期间自动地或者任意地通过刷毛头分配到牙刷毛上的口腔组合物。这样的想法并不新奇。例如，美国3,217,720公开了一种具有液体洁牙剂容器的牙刷。美国5,909,977公开了一种洁牙剂分配牙刷，其使用了用于存储洁牙剂材料的可填充存储筒和将洁牙剂材料泵送到牙刷头的可压缩弹性按钮。此想法的进一步发展包括使用洁牙剂从其中流过的中空牙刷毛，如美国5,309,590中所公开。

但是，这种类型的集成对于集成口腔组合物的流变分布图产生新的问题。口腔组合物优选地通过某些形式的管道从储存存储器泵送到应用位置。在牙刷中，牙刷颈部需要小于某个最大直径并且大于某个最小长度以允许其在嘴里被舒服地使用。对颈部尺寸的此限制必定限制了其中用来将组合物从存储器传送到牙刷头的管道的最大横截面积和最小长度。对管道横截面积的此限制导致当口腔组合物被泵送过管道时表现出高的剪切速率，由此增大传送口腔组合物所需的压力。此外，牙刷必定具有有限的泵送压力，由于电动泵送系统的动力需求，或者由于可以由消费者在手动操作的泵上可以方便地作用的最大力量。因此，组合物必须具有特定的流变分布图以允许其在最小化泵送系统的压力需求的同时被泵送过给定管道。

此外，可用的口腔组合物未被优化来与口腔处理系统一起使用，并且可能导致由消费者施加过小或者过大的牙刷头压力到口腔组织上来清洁牙齿。对刷毛头施加过小或过大的压力可能导致口腔处理系统的清洁效率减小。

所以，期望提供在口腔处理系统中使用的组合物，其可以容易地泵送过给定直径和长度的管道。此外，还期望提供一种包括洁牙剂组合物的口腔处理系统，该洁牙剂组合物具有使得该组合物能够被容易泵送并且还允许其在被分配时保持在牙刷毛内的流变属性。此外，期望提供一种套件，包含在口腔处理系统中使用口腔组合物所需的装置。

此外，期望提供被优化以在口腔处理系统中使用的口腔组合物，其使得在嘴里被使用时能够由消费者操纵口腔处理系统和在口腔处理系统上施压。

此外，期望提供一种泵送系统，包括泵和选择的横截面积、构造和长度的管道，其可以容易地泵送口腔组合物，该口腔组合物在被分配时保持在牙刷毛内。

通过考虑以下发明内容、详细描述和示例，本发明的这些和其他目的将变得显而易见。

所以，本发明在一个方面是一种泵送用于处理口腔的口腔组合物的泵送系统，其包括：从口腔处理系统的存储器向该系统的出口移动对处理口腔有用的具有选定粘度的口腔组合物的泵送系统，该泵送系统包括泵和流体通路，用于口腔组合物到达出口，其中该泵如此表征且该通路具有0.25mm²-16mm²范围内的内横截面积(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为沿其长度的这样的横截面形状和横截面均匀性使得在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下最大粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{250 A^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}}

的口腔组合物能够以流率至少0.1ml/s由泵移动到该出口。

在另一个方面，本发明是一种用于处理口腔的系统，其包括：适用于处理口腔的口腔组合物；用于口腔组合物的存储器；和从该存储器向该处理系统的出口移动该口腔组合物的泵送系统，该泵送系统包括泵构件和流体通路管，用于口腔组合物到达出口，其中该泵如此表征且该流体通路管具有0.25mm²-16mm²范围内的内横截面积(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为相对于在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下最大粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{250 A^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}}

的口腔组合物的沿其长度的这样的横截面形状和横截面构造均匀性，使得所述组合物能够以流率至少0.1ml/s由泵移动到该出口。

本发明的又一方面是一种处理口腔的方法，包括以下步骤：从存储器向口腔处理系统的出口用泵送系统移动适用于处理口腔的口腔组合物，该口腔处理系统包括牙刷，所述牙刷具有适用于插入口腔中的带有出口的刷头，该泵送系统包括泵和流体通路，用于口腔处理组合物到达出口，其中该泵如此表征且该流体通路管具有0.25mm²-16mm²的范围内的内横截面直径(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为这样的横截面形状和沿着长度的横截面构造均匀性，使得该口腔组合物以流率至少0.1ml/s被移动到该出口，其中该口腔组合物在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下最大粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{250 A^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}} .

如未另外指明，此处和所附权利要求书中涉及的所有部分、百分比和比例均是按整个口腔组合物的重量。如未另外指明，所有测量是对整个口腔组合物在25℃下进行。此处所用的粘度是使用具有2cm直径平行板测量系统和500微米板间距的Carrimed CSL² 100流变仪测量的。

图1示出了包括本发明泵送系统的牙刷。

首先，参照图1，本发明的系统在一般标示为10的动力牙刷中有用。动力牙刷包括壳体12和一般标示为14的牙刷头，牙刷头具有从其延伸出的牙刷毛区域16。在壳体12内包含的是存储器18，其容纳在口腔处理中有用的口腔组合物20。泵22经由流体通路管26将存储器18连接到牙刷头14中的出口24以输出口腔组合物。上述结构在以下段落中更详细地描述。

本发明的口腔组合物适合于在这样的口腔处理系统中使用，其中口腔组合物容纳在存储器内并且经由管从存储器泵送到出口。它们具有对通过较低力泵送装置经由给定直径和长度的管的传送进行优化的粘度。所需泵送力不足够大的较低力装置对于电动泵要求高动力输入，或者要求用户的手指在泵的致动器上施加高的力。传送口腔组合物的较低力是指驱动泵以获得指示传送速率所需的低于100N的力。

此处所用的口腔组合物使得口腔组合物能够以至少0.1ml/s，优选为0.2ml/s的流率传送通过所限定管横截面积和长度。这对允许口腔组合物从存储器快速有效地传送到涂敷器头上是有利的。此处所用的口腔组合物可以是牛顿(Newtonian)组合物或剪切稀化组合物，优选为剪切稀化组合物，使得当剪切速率增大并且由此剪切应力增大时，口腔组合物的粘度逐渐降低。此处口腔组合物在口腔处理系统中的使用允许口腔组合物有效传送到涂敷器并允许其保持在涂敷器内，而不要求多次涂敷或者负面影响产品的美观。

口腔处理系统

牙刷

本发明的口腔组合物适合于在多种口腔处理系统中使用，例如集成式牙刷和电动牙刷。在WO 02/064056A1和US 6,402,410B1中公开了示例性口腔处理系统。这样的系统包括存储器、涂敷器和将口腔组合物从存储器传送到涂敷器的装置。优选地，口腔处理系统是适合于用一只手使用的手持便携设备。口腔处理系统优选地包括可以舒适地抓握在用户手中的整体壳体，该壳体优选地包括存储器和传送口腔组合物的装置。

存储器

本发明的系统包括存储口腔组合物的存储器。存储器可以固定地或可拆卸地接附到处理系统。优选地，存储器可从壳体拆卸替换，例如以允许存储器进行再填充并重新插入，或者为了通过可以包括更大量口腔组合物的基本类似结构的一个存储器来替换该存储器。在本发明中可以使用任何适当的存储器。应当理解到，所使用的存储器可以完全或者部分处于处理系统壳体内部，或者完全或部分处于壳体内部。

适当存储器的非限制性示例包括通常带刚性壁的正排量式存储器，例如存储筒，并且还包括通常带软壁的泵排空式存储器，例如袋、囊和泡。优选地，存储器是带软壁的泵排空式，更优选地是袋。存储器可以用本领域技术人员已知的对应用适当的材料制成。例如，正排量式存储器可以用金属、刚性塑料和其他合适的硬材料制成。带软壁泵排空的存储器优选地用软的柔韧塑料，例如PET、PE、金属化PE、层叠的铝和本领域技术人员已知的其他适当材料制成。优选地，存储器限定出从5ml至25ml的内部容积。

在一个实施例中，存储器包括用于接附到泵的装置。这例如当替换存储器被接附到口腔处理系统时对允许存储器被接附到泵是理想的。在另一个实施例中，存储器可以包括泵送装置和用于接附到传送管的装置。这对允许作为单个单元同时替换存储器和泵是有利的。用于将存储器接附到泵的装置的适当示例包括咬合锁定装配件、垫圈密封件、卡口和螺纹装配件。

在本发明的另一个实施例中，可以规定从系统壳体外部的单独再填充存储筒对存储器原地再填充，该单独再填充存储筒与系统一起或者作为单独项提供。这在处理期间消耗的组合物量较大并且每次存储器耗空后都扔掉内部存储器很费钱或者浪费的情况下可能是有利的。外部再填充存储筒可以形成基座的一部分，该基座额外进行提供处理系统壳体保持器的功能。在处理系统包括电动装置的情况下，基座可以额外地包括对处理系统内可再充电电池进行再充电的再充电装置。泵和管道

本发明的口腔处理系统包括用于将口腔组合物从存储器传送到涂敷器的装置。用于传送口腔组合物的装置可以包括泵和/或管道。优选地，口腔处理系统包括提供机械压力以将口腔组合物从存储器传送到涂敷器的泵。泵可以包括电控泵，或者例如放置在存储器上方或者与从泵导向存储器的管串联的弹性按钮操作机械泵。优选地，泵包括正排量泵。正排量泵(例如参见Chemical Engineering，第6卷，Design，第155页，R.K.Sinnott，Permagon Press，1983)覆盖了多种不同设计的泵，其中当泵未被驱动时材料不能回流通过泵。适于在诸如本系统的设备中使用的具体正排量泵设计包括蠕动泵、活塞及膜片泵。

此处的膜片泵典型地包括其中包含泵室(可以填充将被泵送的产品的空隙)的泵体、包括形成泵室的表面的弹性体膜的泵致动器、入口阀和出口阀。泵致动器可以额外地包括弹簧以帮助其在按压之后返回到最大泵室容积。泵体还包括具有连接到入口阀的通道的入口喷嘴和具有连接到出口阀的通道的出口喷嘴。入口阀位于入口喷嘴和泵室之间，并且当泵内侧的压力低于阀的入口侧上的压力时打开，并且当泵内压力高于阀的入口侧上的压力时关闭。入口阀典型地包括具有在室中减小的压力消除时弹力关闭的能力的弹性材料；适当的材料是PET。出口阀位于泵室和出口喷嘴之间，并且当泵内侧的压力高于阀的出口侧上的压力时打开，并且当泵内压力低于阀的出口侧上的压力时关闭。出口阀典型地具有与入口阀类似的属性。阀可以安装到阀壳体上以支撑其结构并且确保它们可以仅在一个方向上打开。

当被按压时致动器使得泵壳体的容积减小，泵壳体中的压力增大，并且产品通过出口阀被排出。致动器带弹簧以允许在被释放时返回到最大容积。当致动器被释放时，泵壳体的容积增大，导致壳体中的压力减小并且产品通过入口阀被吸入到泵壳体中。致动器典型地包括热塑弹性体，例如TPE(聚醚酯)。

在另一个实施例中，泵可以包括活塞。诸如注射器的活塞消除了泵被产品再填充的需要。此处优选的是膜片泵。

此处口腔处理系统包括将口腔组合物从存储器经由泵传送到涂敷器的装置。适当的传送装置包括管。管的非限制性示例包括硅酮管道、模制塑料通道和塑料管道。优选地，管具有足够小的内横截面积以允许其被容纳在涂敷器的颈部内而不会增大涂敷器颈部自身的直径。管内表面垂直于纵轴线的内横截面可以限定为任何封闭的形状，例如圆形、椭圆形或者诸如正方形或长方形的多边形。

在一个实施例中，管具有足够小的内横截面积以与进行涂敷器头机动化操纵的驱动轴一起容纳在涂敷器的颈部内，涂敷器的颈部足够窄以保持涂敷器的人体工程性。管的内横截面积优选地从0.0025mm²至25mm²。更优选地，管的内横截面积从0.01mm²至20.25mm²，进一步优选地从0.25mm²至16mm²。进一步优选地，管的内横截面积从0.5mm²至10mm²。

此外，管需要一定长度使得存储器和泵可以定位在离涂敷器头一定距离处，因此泵可以通过握持口腔处理系统的手容易地致动。优选地，管道具有从10mm至300mm的长度，更优选地从50mm至250mm，进一步优选地从100mm至200mm。仍进一步优选地，管道长度为从120mm至180mm。

此外，此处所用的管具有至少1∶1mm^-1的长度对内横截面积(y∶A)比，优选地至少2∶1mm^-1。在管道具有多个不同内横截面积的情况下，用于确定上述比所容许的最小长度的内横截面积为管的最小内横截面积。在管在口腔组合物的流动下扩展的情况下，用于根据上述比确定最小长度的内横截面积为由管的最大扩展所限定的面积。

涂敷器

本发明的口腔处理系统包括用于将口腔组合物涂敷到口腔的涂敷器。涂敷器可以固定地或者可释放地装附到口腔处理系统的壳体。优选地，涂敷器可释放地接附到壳体。这对于允许用一个基本类似地结构替换涂敷器而无需替换整个口腔处理系统是有利的。涂敷器可以是适合于将此处的口腔组合物涂敷到牙齿或口腔软组织的任何设备，并且可以包括从接附装置延伸出并在头部终止的颈部，该头部包括可以是刷子或海绵的涂敷表面。优选地，涂敷器头包括刷子。典型地，颈部具有从20mm至100mm的长度和从5mm至115mm的直径。

除了管外，涂敷器还可以包括用于驱动机动化的涂敷器头的装置。此装置的示例包括驱动轴或齿轮布置。

口腔组合物

粘度

本发明的口腔组合物是具有选择粘度分布图的流体组合物。在不希望受到理论的束缚的情况下，认为通过给定内横截面积和长度的管泵送口腔组合物所需要的压力与在管尺寸限定的剪切速率下口腔组合物的粘度成正比。由于泵送压力的限制，为了使得在采用电动泵的情况下能够能量最小化或者为了防止对手动操作的泵的过大力需求，本发明的口腔组合物必须具有在25℃下在剪切速率γ(单位为s^-1)下不大于η(单位为Pa.s)的粘度，其中η和γ由以下等式定义：

等式1：

η = \frac{250 A^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}};

以及

其中A和y分别是用于将口腔组合物从存储器经由泵传送到涂敷器头的管的内横截面积(mm²)和长度(mm)。在剪切速率γ下具有低于η的粘度的口腔组合物将适合于泵送通过以上述A和y限定的管。在管具有多个不同内横截面积的情况下，将按照管的整个长度(y)具有与管的最小内横截面积相等的内横截面积(A)的情况计算粘度。在管中容纳的产品沿其长度泵送时管扩展的情况下，横截面积将确定为在管的最大扩展下的面积。

以下的表1表示在本发明的口腔处理系统中使用的优选管长度和内横截面积组合的示例，以及根据等式1在口腔处理系统中使用的口腔组合物的所需粘度限制。

表1

长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)
长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	1.25	0.625	0.52083	0.41667	2500	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	1.25	0.625	0.52083	0.41667	2500	4	20	10	8.33333	6.66667	312.5
9	101.25	50.625	42.1875	33.75	92.59259	4	20	10	8.33333	6.66667	312.5
9	101.25	50.625	42.1875	33.75	92.59259	16	320	160	1333.333	106.667	39.0625

此外，本发明的口腔组合物具有在剪切速率20s^-1下从0.001Pa.s至780Pa.s的粘度，优选地从0.1Pa.s至500Pa.s，更优选地从1Pa.s至100Pa.s。

此外，本发明的口腔组合物还要求在25℃下在剪切速率1s^-1下至少10Pa.s的粘度。要求此剪切速率1s^-1下的粘度来防止口腔组合物在被泵送过管时从涂敷器头流掉。优选地，此处所用的口腔组合物具有在25℃下在剪切速率1s^-1下至少25Pa.s的粘度。

此外，优选的是本发明的口腔组合物具有有限的滞后，使得一旦组合物的粘度已经由剪切应力降低，例如泵过管，则组合物在高剪切应力已经消除时快速返回其低的剪切粘度。

在泵送组合物的装置包括直排泵的情况下，口腔组合物优选地具有在25℃下在剪切速率γ(单位为s^-1)下不大于η(单位为Pa.s)的粘度，其中η和γ由以下等式定义：

等式2：

η = \frac{{10 A}^{2}}{y}

和

γ = \frac{10,000}{A^{3 / 2}}

以下的表2表示在本发明的口腔处理系统中使用的优选管长度和内横截面积组合的示例，以及根据等式2在口腔处理系统中与直排泵一起使用的口腔组合物的优选粘度限制。

表2

长度(mm)	50	100		120	150	剪切速率γ(s^-1)
长度(mm)	50	100		120	150	剪切速率γ(s^-1)	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.2		0.1	0.08333	0.06667	1000	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.2		0.1	0.08333	0.06667	1000	4	3.1	1.6	1.33333	1.06667	1250
9	16.2		8.1	6.75	5.4	370.3704	4	3.1	1.6	1.33333	1.06667	1250
9	16.2		8.1	6.75	5.4	370.3704	16	51.2	25.6	21.3333	17.0667	156.25

更优选的，在泵送组合物的装置包括正排量泵的情况下，口腔组合物优选地具有在25℃下在剪切速率γ(单位为s^-1)下不大于η(单位为Pa.s)的粘度，其中η和γ由以下等式定义：

等式3：

η = \frac{6 A^{2}}{y}

和

γ = \frac{10,000}{A^{3 / 2}}

以下的表3表示在本发明的口腔处理系统中使用的优选管长度和内横截面积组合的示例，以及根据等式3在口腔处理系统中与正排量泵一起使用的口腔组合物的优选粘度限制。

表3

长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)
长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.12	0.06	0.05	0.04	10000	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.12	0.06	0.05	0.04	10000	4	1.92	0.96	0.8	0.64	1250
9	9.72	4.86	4.05	3.24	370.3704	4	1.92	0.96	0.8	0.64	1250
9	9.72	4.86	4.05	3.24	370.3704	16	30.72	15.36	12.8	10.24	156.25

更优选的，在泵送组合物的装置包括膜片泵的情况下，口腔组合物优选地具有在25℃下在剪切速率γ(单位为s^-1)下不大于η(单位为Pa.s)的粘度，其中η和γ由以下等式定义：

等式4：

η = \frac{3 A^{2}}{y}

和

γ = \frac{10,000}{A^{3 / 2}}

以下的表4表示在本发明的口腔处理系统中使用的优选管长度和内横截面积组合的示例，以及根据等式4在口腔处理系统中使用的口腔组合物的更优选粘度限制。

表4

长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)
长度(mm)	50	100	120	150	剪切速率γ(s^-1)	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.06	0.03	0.025	0.02	1000	面积(mm²)	最大粘度(Pa.s)
1	0.06	0.03	0.025	0.02	1000	4	0.96	0.48	0.4	0.32	1250
9	4.86	2.43	2.025	1.62	370.3704	4	0.96	0.48	0.4	0.32	1250
9	4.86	2.43	2.025	1.62	370.3704	16	15.36	7.68	6.4	5.12	156.25

具有由上述等式所限定限制内的粘度的口腔组合物可以良好的用在包括泵送口腔组合物的装置的口腔处理系统，其中口腔组合物从存储器具有管泵送到涂敷器。粘度比本申请中限定的那些粘度高的组合物过粘而不能有效地泵送通过限定直径和长度的管。虽然这些组合物可以流过限定内横截面积和长度的管，但以有效传送流率有效地传送这些组合物所需要的力高于由电池操作泵所能有效地提供的力或者由消费者手动操纵泵致动器所能提供的力。

应当理解到，用于测量剪切应力和剪切速率的仪器(例如此处所用的Carrimed CSL² 100流变仪)不能获得由γ的等式表示的某些剪切速率。在这些情况下，口腔组合物在那些剪切速率下的粘度使用Herschel-Bulkley(赫谢尔-巴尔克莱)模型确定。在从0到450s^-1的剪切速率范围或者到可以施加到口腔组合物而其不会变得部分破裂的最大剪切速率，使用该范围内最少40个均匀分布的剪切速率，口腔组合物的剪切应力作为剪切速率的函数确定。数据通过拟合以下等式而建模：

τ＝τ₀+kγⁿ

其中τ是剪切应力，τ₀是屈服应力，γ是剪切速率，k是稠度(在1s^-1下的粘度)并且n是剪切指数。一旦τ₀、k和n的值被确定，则在预测口腔组合物在高剪切速率下粘度所要求的剪切速率下应用以下等式：

η＝(τ₀×γ^-1)+(kγ^n-1)

此外，优选的是在本发明中使用的口腔组合物具有这样的粘度，使得当泵通过其致动已经清除其中容纳的口腔组合物时，口腔组合物到泵中的流率至少为0.2ml/s，其中泵返回力小于100N。这对允许泵在分配产品后有效地进行再填充是理想的。

此外，优选的是本发明的口腔组合物在水中稀释为16.67％的浆时具有在剪切速率1s^-1下大于0.1Pa.s的粘度。这有利于提供这样的口腔组合物，当其在口腔中稀释时具有足够高的粘度以能够使其保持在口腔中而无需消费者对涂敷器进行过多操纵或者施加过大压力。更优选地，根据本发明进行使用的口腔组合物在水中稀释为16.67％的浆时具有在剪切速率1s^-1下大于0.2Pa.s的粘度，更优选地具有在剪切速率1s^-1下大于0.3Pa.s的粘度。已经发现具有在剪切速率1s^-1下大于0.1Pa.s的稀释粘度的口腔组合物引起更大的消费者顺应性和更好的清洁效率。认为这是消费者通过口腔处理系统施加更小的压力到口腔组织上来保持嘴里的稀释组合物的结果。所施加压力的减小导致更好更有效的清洁动作，以及更小的对口腔组织的刺激。这两个特征导致改善的消费者体验并由此提高消费者顺应性。

已经发现口腔组合物的流变性受到增稠剂种类和水平的影响，以及可选成分的类型和水平的影响。本领域技术人员已知不同的增稠剂可以在不同水平下使用来提供在一个剪切速率下相似的粘度。但是，这些增稠系统在剪切速率的范围上显示出不同的粘度分布图。一些系统，例如包括合成锂蒙脱石粘土的那些系统显示出触变性能，但由于它们是高剪切稀化的，仍然符合需要。其他增稠剂没有剪切稀化到足以使得它们能够在这里使用。

为了维持口腔组合物的剪切稀化属性，优选的避免过度增大高剪切粘度的材料的高水平。这些材料的示例包括任何牛顿液体，例如甘油和氢化淀粉水解产物(也称为氢化葡萄糖浆)。虽然作为湿润剂和可选成分是符合要求的，但这些材料在以高水平被增加时可能改变组合物的稀化属性，从而使其不适合于在此使用。大多数液体成分比它们通常替换掉的水稠。这包括其他湿润剂，例如丙二醇和聚乙二醇(PEG)。如果用这些成分之一替换水，口腔组合物在高和低剪切速率两者下都具有较高粘度。

此外，优选的是避免高水平的固体微粒，例如磨料。这些材料减小口腔组合物中剪切稀化的量，使得它们不适合于经由泵和管传送。已经发现包括高水平固体微粒的口腔组合物有时不能从存储器抽入泵，导致泵变得被阻塞。

增稠剂

适用于本发明的增稠剂包括有机和无机增稠剂，和其混合物。无机增稠剂包括锂蒙脱石和衍生物、水合二氧化硅、三元和四元硅酸镁衍生物、膨润土和其混合物。优选的无机增稠剂是锂蒙脱石和衍生物、水合二氧化硅和其混合物。有机增稠剂包括黄原酸胶、角叉菜聚糖和衍生物、结冷胶(gellan gum)、羟丙基甲基纤维素、菌类植物胶和衍生物、支链淀粉(Pallulan)、鼠李糖胶、文莱胶、魔芋胶、凝胶多糖、卡波姆、藻酸铵、藻酸、藻酸盐和衍生物、羟乙基纤维素和衍生物、羟基丙基纤维素和衍生物、磷酸淀粉衍生物、瓜尔胶和衍生物、淀粉和衍生物、马来酸酸酐与烯烃的共聚物和衍生物、纤维素胶和衍生物、乙二醇/丙二醇共聚物、泊洛沙姆和衍生物、聚丙烯酸酯和衍生物、甲基纤维素和衍生物、乙基纤维素和衍生物、琼脂和衍生物、阿拉伯树胶和衍生物、果胶和衍生物、脱乙酰壳多糖和衍生物、树脂质聚乙二醇如PEG-XM(其中，x＞1)、刺梧桐树胶、刺槐豆胶、纳豆胶、乙烯基吡咯烷酮(pyrollidone)与烯烃的共聚物、黄蓍胶、聚丙烯酰胺、甲壳质衍生物、明胶、β葡聚糖、糊精、葡聚糖、环糊精、甲基丙烯酸酯、微晶纤维素、聚季铵盐、furcellaren胶、茄替胶、psyilium胶、栌胶、罗望子胶、落松叶树胶、他拉胶和其混合物。优选的是黄原酸胶、角叉菜聚糖和衍生物、洁冷胶、羟丙基甲基纤维素、菌类植物胶和衍生物、支链淀粉、鼠李糖胶、文莱胶、魔芋胶、凝胶多糖、卡波姆、藻酸铵、藻酸、藻酸盐和衍生物、羟乙基纤维素和衍生物、羟基丙基纤维素和衍生物、磷酸淀粉衍生物、瓜尔胶和衍生物、淀粉和衍生物、马来酸酸酐与烯烃的共聚物和衍生物、纤维素胶和衍生物、乙二醇/丙二醇共聚物、泊洛沙姆和衍生物和其混合物。更优选的是黄原酸胶、角叉菜聚糖和衍生物、洁冷胶、羟丙基甲基纤维素、菌类植物胶和衍生物、支链淀粉、鼠李糖胶、文莱胶、魔芋胶、凝胶多糖和其混合物。

增稠剂的量的范围可以从大于0.5wt％直至4wt％，优选大于0.5wt％直至3wt％，更优选大于0.5wt％直至2wt％。

如上所述，包括膨润土和锂蒙脱石粘土如合成锂皂石(lapenite)的组合物是高度剪切稀化的，因此用于本发明是期望的。然而，包括这种增稠剂的组合物显示触变性能。包括更优选的多糖树胶如黄原酸胶和角叉菜聚糖的组合物，未剪切稀化至如包括合成锂皂石(laponite)或膨润土的那些的相同程度，但在分配后显示了更小的触变性。

表面活性剂

本发明的口腔组合物包括大于约0.1wt％的表面活性剂或表面活性剂混合物。此处所述的表面活性剂水平是以100％的活性为基础的，即使如十二烷基硫酸钠的普通原料可以供应作为较低活性的水溶液。

表面活性剂对口腔清洁是重要的，通过从表面清除污垢和产生泡沫而使被清除的污垢悬浮。适当的表面活性剂水平是整个组合物的约0.1wt％-约15wt％，优选约0.25wt％-约10w t％，更优选约0.5wt％-约5wt％。此处所用的适当表面活性剂包括阴离子、两性、非离子、两性离子和阳离子表面活性剂，然而阴离子、两性、非离子和两性离子(和其混合物)是优选的。

此处有用的阴离子表面活性剂包括在烷基中具有10-18个碳原子的烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐的水溶性盐，和具有10-18个碳原子的脂肪酸的磺化单酸甘油酯的水溶性盐。十二烷基硫酸钠和椰油单酸甘油酯磺酸钠(sodium coconut monoglyceride sulphonate)是这类阴离子表面活性剂的实例。十二烷基硫酸钠是优选的。在优选实施例中，该口腔组合物包括至少约0.125％，优选至少约0.5％，更优选至少约2％的阴离子表面活性剂。

有用于本发明的合适的阳离子表面活性剂可以被广泛地定义为具有一个包含约8-18个碳原子的长烷基链的脂族季铵化合物的衍生物，比如月桂基三甲基氯化铵；十六烷基氯化吡啶；苯扎氯铵；十六烷基三甲基溴化铵；二异丁基苯氧基乙基-二甲基苄基-氯化铵；椰油烷基三甲基亚硝酸铵；十六烷基氟化吡啶；等。某些阳离子表面活性剂还可以在此处所公开的组合物中用作杀菌剂。

可用于本发明组合物的合适的非离子型表面活性剂可被广泛地定义为通过烯化氧基团(本质上是亲水的)与本质上可以是脂族和/或芳香族的有机疏水化合物的缩合所产生的化合物。合适的非离子型表面活性剂的实例包括泊洛沙姆；脱水山梨糖醇衍生物，如脱水山梨糖醇二异硬脂酸酯；氢化蓖麻油的氧化乙烯缩合物，如PEG-30氢化蓖麻油；脂族醇或烷基酚的氧化乙烯缩合物；由氧化丙烯和乙二胺的反应产物与氧化乙烯的缩合所获得的产物；长链叔胺氧化物；长链叔膦氧化物；长链二烷基亚砜和所述材料的混合物。这些材料可用于稳定泡沫而无助于口腔组合物过度粘度的构成。

两性离子表面活性剂可被广泛地描述为脂族季铵、鏻和锍(sulphonium)化合物的衍生物，其中脂族基团可以是直链或分枝的，并且其中脂族取代基中的一个包含约8-18个碳原子和一个包含阴离子水溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。优选的两性离子表面活性剂包括公开在US-A-5,180,577中的甜菜碱表面活性剂。

液体载体材料

本发明的口腔组合物包括大于约50％液体载体材料。通常存在水。用于制备商业上合适的口腔组合物的水应该优选是去离子和无有机杂质的。在此处，水通常占液体洁牙剂组合物的约10wt％-50wt％。优选，该组合物包括至少约30％水，合适地约30％-约50％水。这些水的量包括所添加的游离水以及由其它材料如山梨糖醇和表面活性剂溶液所引入的水。

通常，该液体载体将进一步包括一种或多种湿润剂。合适的湿润剂包括甘油、山梨糖醇及其他食用多元醇，如低分子量聚乙二醇，其水平为约15％-约50％。为了提供泡沫性能和抗干燥性的最佳平衡，优选地，总水与总湿润剂的比值是约0.65∶1-1.5∶1，优选约0.85∶1-1.3∶1。

乙醇也可存在于口腔组合物中。这些的量可以为0.5-5％，最佳1.5-3.5％，按重量计。乙醇可以是一种有用的溶剂并且还可以用来增强香料的效果，尽管在此后一方面中，仅仅通常使用低水平的。还可以使用非乙醇溶剂，如丙二醇。在此处，低分子量聚乙二醇也是有用的。

其他组分

在此处，口腔组合物将一般地包括多种其他组分，如磨料、氟化物离子源、螯合剂、抗微生物剂、增稠剂、硅油及其他助剂如防腐剂和着色剂。

磨料

本发明的口腔组合物可以包括一种牙齿磨料。磨料用来磨光牙齿和/或除去表面沉积物。预期在此处使用的磨料可以是任何不过分磨损牙质的材料。合适的磨料包括不可溶磷酸盐抛光剂，包括各种磷酸钙，如，磷酸二钙、磷酸三钙、焦磷酸钙、β-相焦磷酸钙、二水磷酸二钙、无水磷酸钙、不可溶偏磷酸钠等。还合适的是白垩型磨料，如碳酸钙和碳酸镁；二氧化硅，包括干凝胶、水凝胶、气凝胶和沉淀物；氧化铝和其水合物，如α三水合氧化铝；铝硅酸盐，如锻烧硅酸铝和硅酸铝、硅酸镁和硅酸锆，如三硅酸镁；和热固化聚合树脂，如脲和甲醛的粒状缩合产物，聚甲基丙烯酸甲酯；粉状聚乙烯及其他，如公开在US-A-3,070,510(1962年12月25日)中。还可以使用磨料的混合物。磨料磨光材料通常具有约0.1-约30微米、优选约1-15微米的平均粒度。

各种型式的二氧化硅牙齿磨料提供特别的牙齿清洁和磨光性能而不过度地磨损牙釉或牙质。二氧化硅磨料可以是沉淀二氧化硅或二氧化硅凝胶，如二氧化硅干凝胶，描述于Pader等人的US-A-3,538,230，1970年3月2日授权；和DiGiulio的US-A-3,862,307，1975年6月21日授权，例如二氧化硅干凝胶，以商品名“Syloid”由W.R.Grace &ComPany，Davison Chemical Division销售。合适的沉淀二氧化硅包括由INEOS所销售的商品名为SorbosilAC43和AC33的那些。优选的是二氧化硅具有30g/100g二氧化硅-100g/100g二氧化硅的吸油量。已经发现具有低吸油量水平的二氧化硅是较缺乏结构化的，因此未产生与那些更高度结构化并因而具有更高吸油量水平的二氧化硅程度相同的口腔组合物的粘度。如本文中所用的，吸油量是通过测量二氧化硅在25℃可以吸收亚麻子油的最大量而测量的。

合适的磨料水平为约0％-约20％，优选小于10％。3％-5％的较低磨料水平是优选的。已经发现磨料水平高的口腔组合物不具有适用于本发明的流变性。无意束缚于理论，确信包含较高水平磨料而同时一经分配就具有对于稳定性而言的优良的低剪切粘度的口腔组合物在更高的剪切速率下不充分稀化，从而提供优良的泵再填充和流出特性。

氟化物离子源

对于防龋保护来说，氟化物离子源将通常存在于口腔组合物中。氟化物源包括氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化亚锡、单氟磷酸亚锡和单氟磷酸钠。优选的是氟化钠。合适的水平提供可用的氟化物离子为25-2500ppm，以液体洁牙剂的重量计。

螯合剂

另一个优选的任选试剂是螯合剂，一种重要的抗牙垢剂。合适的螯合剂包括有机酸和其盐，如酒石酸和其药用可接受的盐，柠檬酸和柠檬酸碱金属盐和其混合物。螯合剂能络合存在于细菌的细胞壁中的钙。螯合剂还可以通过从有助于使这种生物质保持完整的钙桥上去除钙而使斑块分裂。然而，有可能使用一种对过高的钙具有亲合力的螯合剂。这导致牙齿脱矿质并且与本发明的目的和意图相反。优选的螯合剂具有约101-105的钙结合常数来提供改进的清洁而减小斑块和牙垢形成。适用于本发明的螯合剂的量是约0.1％-约2.5％，优选约0.5％-约2.5％，更优选约1.0％-约2.5％。酒石酸盐螯合剂能被单独使用，或者与其他任选的螯合剂结合使用。

另一类特别适于在本发明中用作螯合剂的试剂是可溶的多磷酸盐、多膦酸盐和焦磷酸盐，其作为抗牙垢剂是有用的。用于本组合物的焦磷酸盐可以是任何碱金属焦磷酸盐。对本组合物有用的有效量的焦磷酸盐通常是充足的以提供至少1.0％焦磷酸离子，优选约1.5％-约6％的这种离子。对焦磷酸盐更详细的描述见于Kirk & Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第二版，15卷，IntersciencePublishers(1968)。

此外有用的是可溶的多磷酸盐，如三磷酸钠和六偏磷酸钠。其他的这类长链抗牙垢剂描述于WO98/22079中。在此处特别优选使用的是包含约15-约25磷酸盐单元的多磷酸钠盐。

另外，可能的另一类适用于本发明的螯合剂是阴离子聚合物聚羧酸酯。这样的材料在本领域中众所周知，以其游离酸或部分或优选完全中和的水溶性的碱金属(例如钾和优选钠)盐或铵盐的形式使用。另外的聚合物聚羧酸酯公开在US-A-4,138,477(Gaffar)和US-A-4,183,914(Gaffar等人)中，并且包括马来酸酐与苯乙烯、异丁烯或乙基乙烯基醚的共聚物、聚丙烯酸、聚衣康酸和聚马来酸，和Mw低达1,000的磺酰丙烯酸(solphoacrylic)低聚物，如可获得的Uniroyal ND-2。

抗微生物

此外在本发明组合物中有用的内含物是抗微生物剂。很多种抗微生物剂能被使用，包括亚锡盐，如焦磷酸亚锡和葡糖酸亚锡；锌盐，如乳酸锌和柠檬酸锌；铜盐，如二氨基乙酸铜；季铵盐，如十六烷基氯化吡啶和十四烷基乙基氯化吡啶；双缩二胍盐；和非电离的抗微生物剂，如三氯生。某些香料油类，如百里酚，也可具有抗微生物活性。这种试剂公开在美国专利2,946,725(1960年7月26日，Norris等人)和美国专利4,051,234(1977年9月27日，Gieske等人)中。此外有用的是亚氯酸钠，描述于WO99/43290中，在本文中引入作为参考。

如果抗微生物剂存在，其水平一般为约0.01％-约10％。优选保持亚锡和阳离子抗微生物剂的水平小于5％，优选小于1％以避免污染问题。

优选的抗微生物剂是非阳离子抗微生物剂，如描述于US 5,037,637中的那些。特别优选的抗微生物剂是2′，4，4′-三氯-2-羟基-二苯醚(三氯生)。

硅油

在该组合物中的可选成分是一种硅油。硅油可以用作斑块隔离物，如公开在WO96/19191中的，在本文中引入作为参考。合适类型的硅油包括但不局限于二甲聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷醇、聚二甲基硅氧烷共聚醇和氨基-烷基聚硅氧烷，优选的硅油选自聚二甲基硅氧烷共聚醇和氨基-烷基聚硅氧烷，更优选聚二甲基硅氧烷共聚醇。硅油的水平通常为约0.1wt％-约15wt％，优选约0.5wt％-约5wt％，更优选约0.5wt％-约3wt％。

其他助剂

甜味剂，如糖精钠、环氨酸钠、丁磺氨钾、天冬甜素、蔗糖等，其水平可以为约0.1-5wt％。也可加入其它添加剂，包括香料、防腐剂、遮光剂和着色剂。典型的着色剂是D&C黄10、FD&C蓝1、FD&C红40、D&C红33和其组合。着色剂的水平范围可以是0.0001- 0.1％。

示例

以下示例将更充分地举例说明本发明的实施例，

口腔组合物

示例#	I	II	III	IV	V
示例#	I	II	III	IV	V	材料名称	wt％	wt％	wt％	w t％	wt％
山梨糖醇(70％)	43.97	41.9	56.0	41.9	52.0	材料名称	wt％	wt％	wt％	w t％	wt％
山梨糖醇(70％)	43.97	41.9	56.0	41.9	52.0	甘油	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
氟化钠	0.24	0.32	0.32	0.32	0.32	甘油	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
氟化钠	0.24	0.32	0.32	0.32	0.32	黄原酸胶	1.0	1.0	0.6	1.0	1.0
烷基硫酸钠，28％	9.0	9.0	9.0	9.0	9.0	黄原酸胶	1.0	1.0	0.6	1.0	1.0
烷基硫酸钠，28％	9.0	9.0	9.0	9.0	9.0	沉淀二氧化硅	-	3.0	10.0	10.0	5.0
PEG-6	5.0	5.0	4.5	5.0	-	沉淀二氧化硅	-	3.0	10.0	10.0	5.0
PEG-6	5.0	5.0	4.5	5.0	-	PEG-12	-	-	-	-	3.0
PEG-20M	-	-	-	1.3	4.0	PEG-12	-	-	-	-	3.0
PEG-20M	-	-	-	1.3	4.0	三氯生	-	0.3	0.3	-	-
糖精钠	0.3	0.45	0.45	0.45	0.45	三氯生	-	0.3	0.3	-	-
糖精钠	0.3	0.45	0.45	0.45	0.45	香料	1.7	1.7	1.7	1.9	1.7
防腐剂	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	香料	1.7	1.7	1.7	1.9	1.7

表(续)

CI42090FD&C蓝1	0.002	0.002	0.002	0.002	0.002
CI42090FD&C蓝1	0.002	0.002	0.002	0.002	0.002	水	至100％	至100％	至100％	至100％	至100％
在1s^-1下的粘度(Pa.s)	47.3	＞10	＞10	＞10	＞10	水	至100％	至100％	至100％	至100％	至100％
在1s^-1下的粘度(Pa.s)	47.3	＞10	＞10	＞10	＞10	在20s^-1下的粘度(Pa.s)	3.4	＜780	＜780	＜780	＜780

上述示例的口腔组合物被结合进口腔处理系统，所述口腔处理系统包括存储器、泵和管和涂敷器。该口腔组合物包装在抽真空的可折叠的袋中，该袋由热密封的铝塑料层压板制成。该袋通过咬合锁定连接器接附到具有容积为0.3ml的膜室的膜片泵的入口喷嘴。泵的出口喷嘴连接到圆截面的硅胶管，其内横截面积为3.14mm²并且长度为120mm。硅胶管远离泵的端由刷涂敷器头中的硅氧烷缝式单向阀终结。当泵致动器手动操作时，上述示例的口腔组合物以大约0.3ml/s的流率被分配。上述组合物有效和高效率地被分配，而不需要使用者过度施加力。一旦分配，该口腔用品迅速获得在1s^-1下可接受的粘度。

Claims

1.一种泵送用于处理口腔的口腔组合物的泵送系统，其包括：

从口腔处理系统的存储器向该系统的出口移动对处理口腔有用的具有选定粘度的口腔组合物的泵送系统，该泵送系统包括泵和流体通路，用于口腔组合物到达出口，其中该泵如此表征且该通路具有0.25mm²-16mm²范围内的内横截面积(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为沿其长度的这样的横截面形状和横截面均匀性使得在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下最大粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{{250 A}^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}}

的口腔组合物以流率至少0.1ml/s由泵移动到该出口。

2.如权利要求1所述的泵送系统，其中所述流率优选为大约0.2ml/s。

3.如权利要求1所述的泵送系统，其中该流体通路是柔性管道，并且该管道的内横截面积在0.5mm²-10mm²的范围内而该管道的长度是120mm-180mm。

4.如权利要求1所述的泵送系统，其中该泵是正排量泵。

5.如权利要求1所述的泵送系统，其中该口腔处理系统包括手持牙刷，其包括可由用户手抓握的壳体，其中该壳体包含存储器。

6.如权利要求5所述的泵送系统，其中该牙刷是电动牙刷。

7.如权利要求4所述的泵送系统，其中该正排量泵是膜片泵。

8.如权利要求1所述的泵送系统，其中该存储器的内容积为5ml-25ml。

9.如权利要求3所述的泵送系统，其中该管道的长度与内横截面积比为至少1∶1ml^-1。

10.一种用于处理口腔的系统，其包括：

适用于处理口腔的口腔组合物；

用于口腔组合物的存储器；和

从该存储器向该处理系统的出口移动该口腔组合物的泵送系统，该泵送系统包括泵构件和流体通路管，用于口腔组合物到达出口，其中该泵如此表征且该流体通路管具有0.25mm²-16mm²范围内的横截面积(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为相对于在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{{250 A}^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}}

的口腔组合物的沿其长度的选定的横截面形状和横截面构造均匀性，使得所述组合物能够以流率至少0.1ml/s由泵移动到该出口。

11.如权利要求10所述的系统，其中该流体通路管的内横截面积在0.5mm²-10mm²的范围内并且长度在120mm-180mm的范围内。

12.如权利要求10所述的系统，其中该存储器的内容积为5ml-25ml。

13.如权利要求10所述的系统，其中该流率优选为0.2ml/s。

14.如权利要求10所述的系统，其中该口腔处理系统包括手持牙刷，其可抓握在用户手中，其中该壳体包含存储器并且出口在牙刷的牙刷毛部分内。

15.一种处理口腔的方法，其包括以下步骤：

从存储器向口腔处理系统的出口用泵送系统移动适用于处理口腔的口腔组合物，该口腔处理系统包括牙刷，所述牙刷具有适用于插入口腔中的带有出口的刷头，该泵送系统包括泵和流体通路管，用于口腔处理组合物，其中该泵如此表征且该流体通路管具有0.25mm²-16mm²的范围内的内横截面直径(A)和100mm-200mm范围内的长度(y)，并且另外如此表征为横截面形状和横截面构造均匀性，使得该口腔组合物以流率至少0.1ml/s被移动到该出口，其中该口腔组合物在剪切速率1s^-1下最小粘度为10Pa.s和在剪切速率γ(单位为s^-1)下最大粘度不大于η(单位为Pa.s)，其由如下等式限定：

η = \frac{{250 A}^{2}}{4 y}

和

γ = \frac{2500}{A^{3 / 2}} .

16.如权利要求15所述的处理方法，其中所述流率大约为0.2ml/s。

17.如权利要求15所述的处理方法，其中该存储器的内容积为5ml-25ml。

18.如权利要求15所述的处理方法，其中该流体通路的横截面积在5mm²-10mm²的范围内并且长度在120mm-180mm的范围内。