CN114466643B - 用于处理牙科生物膜的洁牙剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于处理牙斑生物膜的洁牙剂组合物，该洁牙剂组合物包含乳酸锌、甘氨酸和氟离子。
Description
技术领域
本发明涉及对有助于抑制生物膜形成或有助于破坏生物膜具有改善的功效的洁牙剂组合物。
背景技术
牙斑(也称为牙科生物膜)是在牙齿表面上不断形成的粘性、无色的细菌沉积物。牙斑通常由细菌和细胞外聚合物物质(所谓的“EPS”)构成。EPS是来自微生物的生物聚合物，其中嵌入有生物膜微生物。J.Bacteriol.2007,189(22):7945。唾液、食物和流体组合产生这些沉积物，所述沉积物在牙齿和牙龈相遇的位置处聚集。牙斑积聚是口腔健康不良的主要因素，这可导致龋齿和牙周(牙龈)疾病，包括齿龈炎。洁牙剂组合物有助于预防和控制牙斑的一种方式是通过利用抗菌剂诸如锌离子源。然而，缺点或制剂挑战在于抗菌剂与制剂成分和洁牙剂基质的环境的非预期反应性。这可包括氧-氢氧化物物质的氧化降解、水解、吸附或沉淀，其中任一种均可影响抗菌剂的生物利用率。配制含锌洁牙剂的另一个问题是涩味，一种对锌离子的器官感觉不愉快的效果。因此，持续需要提供一种洁牙剂制剂，该洁牙剂制剂有助于预防牙齿上牙斑形成，并且同时具有减少的涩味。
发明内容
本发明基于令人惊讶的如下发现：乳酸锌和甘氨酸在洁牙剂组合物中的组合有助于破坏和去稳定化生物膜EPS架构。为此，还令人惊讶地发现，当与甘氨酸组合使用时，可增加锌离子进入生物膜的渗透深度和/或渗透率。此外，使用甘氨酸改善了感觉体验，从而减少了锌的相关涩味和金属味，这将确保产品合规性和使用习惯以递送口腔健康有益效果。
本发明的一个优点在于含有乳酸锌和甘氨酸的本发明洁牙剂组合物旨在去稳定化和破坏生物膜EPS架构，以帮助活性物质递送和渗透到生物膜以优化功效。
本发明的另一个优点在于，由于去稳定化的牙科生物膜(减小的厚度、生物体积和增加的孔隙率)，故导致改善的氟离子向牙齿表面的递送，以帮助釉质再矿化循环。
本发明的另一个优点在于，洁牙剂组合物可以提供减少的涩味，以便提供更好的感觉体验。
本发明的另一个优点在于一种相稳定制剂。
本发明的一个方面提供一种洁牙剂组合物，其包含：a)按所述组合物的重量计0.2％至2.0％的乳酸锌；b)按所述组合物的重量计0.1％至6.0％的甘氨酸或其盐，或它们的组合；以及c)氟离子源，其中氟离子源以足以在组合物中提供500ppm至1500ppm水平的氟离子浓度的量存在。
本发明的另一个方面提供一种处理牙科生物膜的方法，所述方法包括用本发明的组合物刷洗牙齿的步骤。
本发明的另一个方面提供一种减少生物膜厚度并且预防或减轻牙釉上牙斑形成的方法，所述方法包括用本发明的洁牙剂组合物刷洗牙齿的步骤。
本发明的优点是由于相对较高含量的水和最小化其他成分(诸如湿润剂)的制剂的相对较高性价比。
对于本领域技术人员来说，通过下面的具体实施方式，本发明的这些和其它的特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
虽然说明书最后由权利要求书具体地指出并清楚地要求保护本发明，但据信通过以下附图说明，将更好地理解本发明。
图1是附接有羟基磷灰石(“HA”)盘的口腔夹板的透视图。
图2是其中具有凹槽的HA盘的透视图。
图3是其中具有生物膜的凹槽的示意性剖视图。
具体实施方式
定义
如本文所用，当用于权利要求中时，包括“一个”和“一种”的冠词应被理解为是指一种或多种受权利要求书保护或所描述的物质。
如本文所用，术语“包括”是指可添加除具体提及的那些之外的步骤和成分。该术语涵盖术语“由...组成”和“基本上由...组成”。本发明的组合物可包含、由并基本上由本文所述的本发明的基本成分和限制条件、以及本文所述的任何附加的或任选的成分、组分、步骤或限制条件组成。
如本文所使用，单词“优选的”、“优选”和它们的变体是指在特定环境下能够提供特定有益效果的本发明的实施方案。然而，其它的实施方案在相同或其它的环境下也可为优选的。此外，一个或多个优选实施方案的表述并不表示其它实施方案是不可用的，并且不旨在从本发明的范围中排除其它的实施方案。
如本文所用，术语“基本上不含”是指无故意量的该材料加入到组合物中，或材料的量占组合物的小于0.05％、0.01％或0.001％。如本文所用，术语“实质上不含”是指所指示的材料不是被有意加入到组合物，或者优选地不以分析可检测的水平存在。这是指包括其中指示的材料仅作为有意加入的其它材料中的一种中的杂质而存在的组合物。如本文所用，术语“不含”是指组合物中无合理可检测量的该材料存在。
如本文所用，除非另外指明，术语“洁齿剂”意指用于清洁口腔表面的糊剂、凝胶、粉末、片剂、或液体制剂。优选本发明的洁牙剂组合物为单相组合物。洁牙剂的一个示例是牙膏(用于刷洗牙齿)。如本文所用，术语“牙齿”是指自然牙齿以及人造牙齿或假牙。
除非另外说明，否则所有百分比、份数和比率均基于本发明的组合物的总重量。除非另外指明，否则所有此类涉及所列成分的重量均基于活性物质水平计，并且因此不包括可包含于可商购获得的材料中的溶剂或副产物。
除非另外指明，否则本文涉及的所有测量均在25℃(即室温)下进行。
洁牙剂组合物
已令人惊讶地发现，洁牙剂组合物中的乳酸锌和甘氨酸的组合尤其可用于处理牙科生物膜。具体地，令人惊讶的发现是，当与甘氨酸组合时，生物膜的厚度已显著减少，因此锌离子渗透到生物膜中得到显著改善。不受理论的束缚，中性氨基酸含有羧基和胺基团。乳酸锌在洁牙剂制剂中用作期望的抗细菌剂，因为锌已经与呈盐形式的合适的螯合剂组合。通过乳酸盐螯合锌给出了可控释放的Zn2+物质，其为治疗效果所期望的。然而，相关Zn2+物质赋予明显涩味的感觉体验。令人惊讶地，使用甘氨酸在生物膜内产生离子交换以减少Ca/EPS比，从而导致生物膜厚度减少。还令人惊讶地发现，当用甘氨酸配制时，锌离子进入生物膜中的渗透深度和/或渗透率可增加或显著增加。简而言之，在洁牙剂组合物中存在甘氨酸与乳酸锌的组合有助于组合物介导生物膜中细菌对牙龈的有害作用的功效。此类制剂还令人惊讶地减少了洁牙剂的感觉涩味。
在一个方面，本发明涉及一种洁牙剂组合物，其包含：a)按所述组合物的重量计0.2％至2.0％的乳酸锌；b)按所述组合物的重量计0.1％至6.0％的甘氨酸或其盐，或它们的组合；以及c)氟离子源，其中氟离子源以足以在组合物中提供500ppm至1500ppm水平的氟离子浓度的量存在。
在一些示例中，乳酸锌以按组合物的重量计0.4％至1.8％，优选地0.5％至1.5％的水平存在。例如，乳酸锌可以按组合物的重量计约0.6％、或约0.7％、或约0.8％、或约0.9％、或约1.0％、或约1.1％、或约1.2％、或约1.35、或约1.3％的水平存在于组合物中。
另选地，洁牙剂组合物可包含锌离子源，该锌离子源足以提供按组合物的重量计0.05％至0.5％，优选地0.1％至0.5％，或更优选地0.15％至0.45％的可溶性锌离子。例如，洁牙剂组合物可以包含按组合物的重量计约1000ppm、或约1500ppm、或约2000ppm、或约2500ppm、或约3000ppm、或约3500ppm、或约4000ppm的可溶性锌离子。
本发明的洁牙剂组合物还可包含另一种锌离子源，所述另一种锌离子源选自锌有机盐，优选地选自柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、以及它们的组合。
在一些替代示例中，洁牙剂组合物还可包含不溶性或微溶性锌化合物诸如氧化锌、碳酸锌或磷酸锌作为锌离子源。但在其它示例中，洁牙剂组合物不包含氧化锌或其它不溶性锌盐诸如碳酸锌或磷酸锌。在一些替代示例中，洁牙剂组合物还可包含可溶性锌无机盐诸如氯化锌或硫酸锌。但在其它示例中，洁牙剂组合物不包含锌无机盐诸如氯化锌或硫酸锌，这归因于赋予游离锌离子的令人不悦的涩味口感。
甘氨酸
本发明的洁牙剂组合物包含甘氨酸。甘氨酸可以其游离形式或合适的盐形式存在。合适的盐包括本领域中已知的被认为以生理学上可接受的量和浓度提供的药学上可接受的盐的盐。
优选地，甘氨酸以按组合物的重量计约0.1％至约6％的量存在。优选地，甘氨酸以按组合物的重量计约0.5％至约5％、更优选地约0.8％至约4％的量存在。
已令人惊讶地发现，含锌制剂中存在甘氨酸有助于增加锌离子进入生物膜的渗透深度和/或渗透率。此外，使用甘氨酸通过减少锌的相关涩味和金属味而改善感觉体验，这将确保产品合规性和使用习惯以递送口腔健康有益效果。此外，不希望受理论束缚，由于去稳定化的牙科生物膜，甘氨酸的存在还可导致改善的氟离子源向牙齿表面的递送，这还可帮助釉质再矿化循环。
氟离子
优选地，洁牙剂组合物包含氟离子源作为抗龋齿剂。氟离子的合适示例可选自包括氟化亚锡、氟化钠、氟化钾、单氟磷酸钠(“MFP”)、氟化铟、氟化胺、氟化锌、以及它们的混合物的来源。优选地，氟离子源选自氟化钠、氟化亚锡、MFP、或它们的组合。在某些示例中，氟离子源可以足以在组合物中提供如下水平氟离子浓度的量存在：25ppm至1500ppm，通常至少500ppm至1500ppm，例如1100ppm或1450ppm。适当的氟水平将取决于具体应用。用于普通使用者的牙膏通常将具有约1000ppm至1500ppm，小儿牙膏具有稍少些。
其它活性剂
本发明的洁牙剂组合物可包含亚锡离子源。在一些示例中，亚锡离子源可以按组合物的重量计约0.01％至约5％，优选地约0.05％至约4％，或优选地约0.1％至约2％的量存在，以提供抗菌功效。本文所用的亚锡离子源可包括任何安全且有效的亚锡盐。亚锡离子源的合适的示例选自氯化亚锡、氟化亚锡、乙酸亚锡、葡萄糖酸亚锡、草酸亚锡、硫酸亚锡、乳酸亚锡、酒石酸亚锡、碘化亚锡、氯氟化亚锡、六氟锆酸亚锡、柠檬酸亚锡、马来酸亚锡、甘氨酸亚锡、碳酸亚锡、磷酸亚锡、焦磷酸亚锡、偏磷酸亚锡、以及它们的组合。优选地，亚锡离子源选自氟化亚锡、氯化亚锡、以及它们的组合。在一个优选的示例中，亚锡离子源包括氯化亚锡。在另一个优选的示例中，亚锡离子源包括氟化亚锡。
另选地，洁牙剂组合物基本上不含亚锡离子源，优选地实质上不含亚锡离子源，更优选地不含亚锡离子源。
本发明的洁牙剂组合物还可任选地包含其它抗菌剂，该抗菌剂优选地以按组合物的重量计0.035％或更多、0.05％至2％、0.1％至1％的量存在。这些其它抗菌剂的示例可包括非阳离子抗菌剂，诸如例如卤代二苯基醚、酚类化合物(包括苯酚及其同系物)、一烷基和多烷基卤代酚以及芳族卤代酚、间苯二酚及其衍生物、木糖醇、双酚化合物和卤代N-水杨酰苯胺、苯甲酸酯和卤代N-碳酰二苯胺。其它有用的抗菌剂是酶，包括内切糖苷酶、木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、突变酶、以及它们的组合。
pH
本发明的洁牙剂组合物的pH可为pH 5.0至10.5，优选地5.5至8.0，更优选地6.0至7.8。在一些优选的示例中，洁牙剂组合物的pH可为pH 5.5至8.5。另选地，洁牙剂组合物可具有6至9、或6.5至8的pH。在一些示例中，pH为5.5至7.8，另选地pH 6.0至pH 7.5，例如，pH7.7、或pH 7.6、或pH 7.5、或pH 7.4、或pH 7.3、或pH 7.2、或pH 7.1、或pH 7.0、或pH 6.9、或pH 6.8、或pH 6.7、或pH 6.6、或pH 6.5、或pH 6.4、或pH 6.3、或pH 6.2、或pH 6.1、或pH6.0、或pH 5.9、或pH 5.8、或pH 5.7、或pH 5.6、或pH 5.5。
通常使用1:3的糊剂:水的比率来测量pH，由此将1克洁牙剂组合物(例如，牙膏)混合到3克去离子水中，并且然后利用在环境条件下校准的行业接受的pH探针来评估pH。通过具有自动温度补偿(ATC)探针的pH计来测量pH。出于清楚的目的，尽管分析方法描述了在新鲜制备时测试洁牙剂组合物，但出于本发明的要求，可在产品的合理寿命期间的任何时间下(包括但不限于从商店购买产品并带到使用者家中的时间)获取pH。
每次使用后，应用水洗涤电极，以不含样品溶液。通过用薄纸诸如Kimwipes或等同物擦拭来去除任何多余的水。当电极不在使用中时，保持电极头浸入pH 7缓冲溶液或电极储存溶液中。设备细节如下：
pH计：能够读至0.01或0.001pH单位的测量仪。
电极：Orion Ross Sure-Flow组合：玻璃坯体-VWR#34104-834/Orion#8172BN或VWR#10010-772/Orion#8172BNWP。
环氧树脂主体-VWR#34104-830/Orion#8165BN或VWR#10010-770/Orion#8165BNWP。
半微量环氧树脂主体-VWR#34104-837/Orion#8175BN或VWR#10010-774/Orion#3175BNWP。
Orion PerpHect组合：VWR#34104-843/Orion#8203BN半微量玻璃坯体。
ATC探针：Fisher Scientific，Cat.#13-620-16。
pH调节剂
本文的洁牙剂组合物可任选地包含有效量的pH调节剂，另选地其中pH调节剂为pH缓冲剂。如本文所用，pH调节剂是指可用于将洁牙剂组合物的pH调节至上文确定的pH范围内的试剂。pH调节剂包含盐酸、碱金属氢氧化物、氢氧化铵、有机铵化合物、碳酸盐、倍半碳酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、咪唑、以及它们的混合物。
具体的pH调节剂包括磷酸一钠(磷酸二氢钠)、磷酸三钠(磷酸三钠十二水合物或TSP)、苯甲酸钠、苯甲酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碱金属碳酸盐、碳酸钠、咪唑、焦磷酸盐、线性和环形式的聚磷酸盐、葡萄糖酸钠、乳酸、乳酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸。
增稠剂
本发明的洁牙剂组合物可包含增稠剂。优选地，洁牙剂组合物包含按组合物的重量计0.1％至5％，优选0.8％至3.5％，更优选1％至3％，还更优选1.3％至2.6％的增稠剂。
优选地，增稠剂包含增稠聚合物、增稠二氧化硅、或它们的组合。还更优选地，当增稠剂包含增稠聚合物时，该增稠聚合物选自带电羧甲基纤维素、非离子纤维素衍生物、直链硫酸化多糖、天然树胶、至少包含多羧化乙烯主链的聚合物、以及它们的组合。
在一个示例中，增稠二氧化硅通过用酸去稳定化由硅酸钠溶液获得，以得到非常精细的颗粒。一个可商购获得的示例为得自Huber Engineered Materials的品牌二氧化硅(例如/>103、124、113、115、163、165、167)。
优选地直链硫酸化多糖为角叉菜胶(也称为卡拉胶)。角叉菜胶的示例包括κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶、以及它们的组合。
在一个示例中，CMC通过用碱和单氯乙酸或其钠盐处理而由纤维素制备。不同种类的商业特征为粘度。一个可商购获得的示例是AqualonTM品牌CMC，得自Ashland SpecialIngredients(例如AqualonTM7H3SF；AqualonTM9M3SF AqualonTMTM9A；AqualonTMTM12A)。
优选地，天然树胶选自刺梧桐树胶、***树胶(也称为金合欢树胶)、黄蓍胶、黄原胶、以及它们的组合。更优选地天然树胶为黄原胶。黄原胶为由细菌野油菜黄单胞菌(Xanthomonas camestris)分泌的多糖。一般来讲，黄原胶由戊糖重复单元构成，戊糖重复单元分别包含摩尔比为2:2:1的葡萄糖、甘露糖和葡糖醛酸。化学式(单体的)为C35H49O29。在一个示例中，黄原胶得自CP Kelco Inc(Okmulgee，US)。
优选地，非离子纤维素或其衍生物具有在50,000道尔顿至1,300,000道尔顿范围内的平均分子量、以及优选地300至4,800的平均聚合度。更优选地，非离子纤维素或其衍生物为羟乙基纤维素(“HEC”)。
优选地，至少包含多羧化乙烯主链的聚合物选自：马来酸酐与甲基乙烯基醚的共聚物，该共聚物具有30,000道尔顿至1,000,000道尔顿的分子量；丙烯酸的均聚物；以及马来酸和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物。
马来酸酐与甲基乙烯基醚的共聚物为以下中的至少一种：Gantrez AN139(M.W.500,000道尔顿)，Gantrez AN119(M.W.250,000道尔顿)，或S-97医药级(M.W.70,000道尔顿)；和丙烯酸的均聚物以及马来酸和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物为以下中的至少一种：Acusol 445、Acusol 445N、Accusol 531、Acusol 463、Acusol 448、Acusol 460、Acusol465、Acusol 490、Sokalan CP5、Sokalan CP7、Sokalan CP45或Sokalan CP12S；以及(v)它们的组合。
在示例中，GANTREZTM系列聚合物是马来酸酐与甲基乙烯基醚的共聚物，其具有30,000道尔顿至1,000,000道尔顿的分子量(M.W.)。这些共聚物可以例如GANTREZTMAN139(M.W.500,000道尔顿)、AN119(M.W.250,000道尔顿)和S-97医药级(M.W.70,000道尔顿)从Ashland Chemicals(Kentucky,USA)购得。
在另一示例中，ACUSOLTM和SOKALAN系列聚合物包括丙烯酸的均聚物以及马来酸和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物。示例为具有约2,000至约1,000,000分子量(M.W.)的0:1000至1000:0的马来酸与丙烯酸的共聚物。这些共聚物可以ACUSOLTM445和445N、ACUSOLTM531、ACUSOLTM463、ACUSOLTM448、ACUSOLTM460、ACUSOLTM465、ACUSOLTM497、ACUSOLTM490从DowChemicals(Michigan，USA)商购获得，以及以CP 5、/>CP 7、/>CP45和/>CP 12S从BASF(New Jersey，USA)商购获得。
在另一个示例中，交联聚丙烯酸(PAA)聚合物是丙烯酸的合成高分子量聚合物的通用术语。这些可以是与烯丙基醚季戊四醇、蔗糖的烯丙基醚或丙烯的烯丙基醚交联的丙烯酸均聚物。而且，在中性pH的水溶液中，PAA为阴离子聚合物，即PAA的许多侧链将失去它们的质子并获得负电荷。型聚合物诸如/>和/>是与聚烯基醚或二乙烯基二醇交联的丙烯酸聚合物。卡波姆商业代码例如940TM指示聚合物的分子量和具体组分。
湿润剂
本文的洁牙剂组合物可包含湿润剂，该湿润剂以按组合物的重量计0％至70％、或15％至55％的量存在。湿润剂预防洁牙剂组合物因暴露于空气而***，并且某些湿润剂还可赋予洁牙剂组合物期望的甜味风味。湿润剂的合适的示例可包括甘油、山梨醇、聚乙二醇、丙二醇、木糖醇、三甲基甘氨酸、以及它们的混合物。其它示例可包括其它可食用的多元醇。在一些示例中，湿润剂选自山梨醇、甘油、以及它们的组合。在一个优选示例中，湿润剂为山梨醇。在另一个优选示例中，湿润剂为甘油。在一个示例中，组合物包含按组合物的重量计10％至66％，或者30％至55％的湿润剂。
水
水通常因其多种有益效果而用作洁齿剂组合物中的载体材料。例如，水可用作加工助剂，对口腔温和并且有助于牙膏快速发泡。水可作为一种成分以其自身合适的方式加入，或可作为载体存在于其它普通的原材料诸如山梨醇和月桂基硫酸钠中。
在一些示例中，本文的洁牙剂组合物可包含按组合物的重量计10％至70％，或优选地15％至30％的总水含量。如本文所用，术语“总水含量”是指洁牙剂组合物中存在的水的总量，无论是单独地添加还是作为其它原材料的溶剂或载体添加，但是排除某些无机盐中存在的结晶水。优选地，水为USP水。
另选地，在其它示例中，本文的洁牙剂组合物可包含按组合物的重量计0％至5％的总水含量。例如，洁牙剂组合物可基本上不含水，优选地不含水。
表面活性剂
任选但优选地，洁齿剂组合物包含表面活性剂。表面活性剂可选自阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或它们的组合，优选地表面活性剂为阴离子表面活性剂，更优选地阴离子表面活性剂为月桂基硫酸钠(SLS)。两性离子表面活性剂的示例为椰油酰胺丙基甜菜碱。洁齿剂组合物可包含一种、两种、或更多种表面活性剂。组合物可包含按总组合物的重量计0.1％至20％，优选地1％至10％水平的表面活性剂。
磨料
洁齿剂组合物包含有效量的磨料。磨料的示例包括含钙磨料、二氧化硅、或它们的组合。如果包含含钙磨料，则含钙磨料优选地选自碳酸钙、磷酸二钙、磷酸三钙、正磷酸钙、偏磷酸钙、聚磷酸钙、氧磷灰石钙、碳酸钠、碳酸氢钠、以及它们的组合。如果是二氧化硅，则优选地，二氧化硅为沉淀二氧化硅(例如通过用酸去稳定获得非常细小颗粒的硅酸钠溶液)，诸如得自Huber Engineered Materials的系列(例如/>103、124、113、115、163、165、167)的那些。公认的是，这些二氧化硅中的一些(例如，合成的无定形二氧化硅)可执行研磨和增稠功能两者，但出于本发明的目的以术语“磨料”包括在本文中。优选地，洁齿剂组合物包含按所述组合物的重量计1％至35％，更优选地5％至25％的磨料。
风味剂
本文的洁牙剂组合物可包含按组合物的重量计0.01％至5％，优选地0.1％至2％的风味剂。可用于洁牙剂组合物的合适风味剂的示例包括描述于美国专利8,691,190；Haught,J.C.，第7栏第61行至第8栏第21行中的那些。在一些示例中，风味剂可选自水杨酸甲酯、薄荷醇、丁子香酚和桉树脑。在一些示例中，洁牙剂组合物可包含不含或基本上不含水杨酸甲酯、薄荷醇、丁子香酚和桉树脑的风味剂混合物。
甜味剂
本文的洁牙剂组合物可包含甜味剂。甜味剂在洁牙剂组合物中通常以按组合物的重量计0.005％至5％的水平存在。甜味剂的合适示例包括糖精、右旋糖、蔗糖、乳糖、木糖醇、麦芽糖、果糖、天冬甜素、环氨酸钠、D-色氨酸、二氢查耳酮、乙酰舒泛、三氯蔗糖、纽甜、以及它们的混合物。甜味剂的其它合适的示例描述于美国专利8,691,190；Haught,J.C.，第9栏第18行至第10栏第18行中。
着色剂
本文的洁牙剂组合物可包含着色剂，该着色剂以按组合物的重量计0.001％至0.01％的量存在。着色剂可为水性溶液的形式，优选地1％着色剂的水溶液。着色剂的合适的示例可包括颜料、剥离剂、填料粉末、滑石、云母、碳酸镁、碳酸钙、氯氧化铋、氧化锌、以及其它能够改变洁牙剂组合物的视觉的材料。其它合适的示例可包括二氧化钛(TiO2)。二氧化钛是白色粉末，其为组合物增加不透明性，并且通常以按组合物的重量计0.25％至5％的水平存在于洁牙剂组合物中。
其它成分
本发明的洁牙剂组合物可包含本领域技术人员已知的常见和常规的辅助组分。任选成分包括例如但不限于抗牙斑剂、抗过敏剂、美白和氧化剂、抗炎剂、抗牙结石剂、螯合剂、牙齿亲和剂、止痛剂和麻醉剂。应当理解，所选择的洁牙剂组合物组分必须是化学上和物理上彼此相容的。
实施例
下列实施例和描述进一步阐明了本发明范围内的实施方案。所给出的这些实施例仅是例证的目的，并且不应被理解为对本发明的限制，因为在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可对其进行许多改变。
实施例A：实施例1至3
实施例1是对磷酸盐缓冲溶液的参考，而实施例2和实施例3是洁牙剂组合物。它们可通过由配制人员选择的常规方法适当地制备。实施例2是对比制剂，并且实施例3是包含乳酸锌和甘氨酸的本发明组合物。以所示比率，由表1中组分的混合物制备所有组合物。
表1：实施例1至3
实施例B：用于测量生物膜架构、抗菌剂的渗透以及生物膜中内毒素中和的测定
对于本发明的本发明洁牙剂组合物和对照，原位牙斑生物膜使用以下测定，以便：(1)通过测量从带标记的EPS生物膜发出的荧光来评估生物膜EPS基质去稳定化和牙科生物膜的厚度；以及(2)经由测量共定位百分比来评估锌离子对细菌的渗透效率。
测定的细节描述如下。
(a)用于生物膜生长的基质
羟基磷灰石(“HA”)盘用于生物膜的原位生长。HA盘被设计成每个盘中具有三个平行的凹槽(即对于两侧凹槽为200μm宽；200μm深；而对于中间凹槽为500μm宽和500μm深)。将盘附接到受试者的嘴部时，请保持这些凹槽竖直，以模仿牙齿之间的邻间间隙，这是牙斑通常易于积聚的难以清洁的区域。该模型允许从凹槽中收集未受干扰的牙斑。HA盘由中国上海的Shanghai Bei'erkang biomedicine limitedcompany制造。
(b)佩戴夹板
人体受试者佩戴夹板。每个受试者在夹板上至多佩戴12个HA盘，以确保48小时后至少9个HA盘可用。图1中示出了此类夹板和HA盘的非限制性示例。参照图1，装置(1)保持多个HA盘(2a至2d)。在具体示例中，并且参照图2，HA盘(201)具有三个平行的凹槽(203)(两侧的凹槽(203a和203c)为300μm宽和300μm深；而中间凹槽(203b)(在两侧凹槽之间)为500μm宽和500μm深)。中间凹槽被设计成比两侧的凹槽更宽且更深，使得HA盘可更容易地分成两个相同的半盘，以用于头对头比较目的。图3是其中具有生物膜(2005)的凹槽(2003)的示意性剖视图。HA盘的另外细节描述于US2017/0056531(例如段落落[0019]至[0020])。
尽管未在图3中示出，但是盘可被定位成使得后退位于牙齿之间的牙间空间中(因为该位置易于牙斑(鉴于清洁困难等))。受试者仅在进餐期间(夹板储存在潮湿条件下的不透明容器中)取出夹板并进行口腔卫生程序。紧接着，夹板再次磨损。要求受试者在饮用时使用吸管。
(c)从HA桌释放原位生物膜
所有HA盘在48小时时通过镊子从夹板移除。使用镊子以保持HA芯片的边缘并将HA盘转移到容纳PBS(磷酸盐缓冲盐水)溶液的2mL离心管中。在每次盘转移之前将镊子彻底清洗(水；75％酒精；以及然后去离子水)。
(d)牙膏上清液的制备
将15克去离子水加入到5克牙膏中(使用实施例1至3中的任一个)。彻底搅拌后，将混合物以12,000RPM离心20分钟。在使用前一天制备上清液并在4℃下储存。
(e)共聚焦激光扫描显微镜检查
从夹板移除HA盘后。使用HA盘以用于通过不同的本发明组合物和对比组合物进行离体处理。用本主题上清液处理并且用微生物荧光探针和亚锡荧光探针标记(诸如描述于US2018/0072944A1；Shi等人中)后，通过共聚焦激光扫描显微镜检查(“CLSM”)(如下所述)测量凹槽中的生物膜。
(f)盘制备
HA盘在PBS溶液中冲洗，并且将每个HA盘通过镊子分成两半。此后，将每个半盘静态置于500μL至1000μL的PBS溶液中1分钟。通过PBS溶液或牙膏上清液处理每个盘2分钟。通过用镊子保持每个盘来清洗每个盘，在1mL的PBS溶液中来回摇动十轮，并且然后重复该洗涤循环。然后将每个盘静态浸入500μL至1000μL PBS溶液中5分钟。
在用PBS和/或口腔护理组合物(例如，牙膏)上清液处理并用特定荧光探针标记后，通过共聚焦激光扫描显微镜检查(CLSM)测量凹槽中的生物膜。
(g)荧光探针染色和显微镜检查
“离子荧光探针”是指特异性结合到一种离子并在一定波长发出荧光的荧光探针。近年来，由于其在生物化学和环境研究中的潜在应用，人们非常重视开发新的高选择性离子荧光探针。已经提出了多种信号机制并用于离子的光学检测，包括光诱导电子/能量转移(PET)，分子内电荷转移(ICT)，荧光共振能量转移(FRET)等。这些荧光探针中的一些还可以应用于荧光生物成像，其几乎不会造成细胞损伤，并且对活细胞的高速空间分析具有高度敏感性。具体地，在存在和不存在分析物的情况下提供在不同波长下同时记录两种发射强度的FRET成像提供了用于在分子水平上可视化复杂生物过程的简便方法。该技术似乎适用于生物膜和人体中离子的生理功能或发病机理的研究。
锌离子对细菌的锌渗透效率经由测量共定位百分比。适于标记生物膜的锌荧光探针的非限制性示例可包括以下化合物中的任何一者：
2-(2(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-二氨基螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮)；(b)2-(2(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-双(乙基氨基)-2’,7’-二甲基螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮)；(c)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-双(二乙基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(d)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-双(二乙基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(e)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-双(苯基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(f)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-二(吡咯烷-1-基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(g)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-二氨基-2',7'-二乙基螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(h)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-2',7'-二丁基-3',6'-双(二乙基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮)-3-酮；(i)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-二吗啉基螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(j)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-二(哌啶-l-基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮；(k)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-1',2',3',4',8',9',10',11'-八氢螺[异吲哚啉-1,6'-吡喃[3,2-g:6,6-g']二喹啉]-3-酮；(l)2-(2-(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-1',2',3',4',10',11',12',13'-八氢螺[异吲哚啉-1,7'-吡喃[2,3-f:6,5-f']二喹啉]-3-酮；(m)2-(2(((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-2',7'-二甲基-3',6'-二(哌啶-l-基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮)以及(n)2-(2(双((1H-吡咯-2-基)甲基)氨基)乙基)-3',6'-双(二乙基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-呫吨]-3-酮)。
通常，这些锌荧光探针包含罗丹明B衍生物部分作为荧光团，通过酰胺部分与2-甲基1H-吡咯连接。另外的细节描述于WO 2016/041138 A1中。
“微生物荧光探针”是指结合生物膜的微生物并在特定波长下发出荧光的荧光探针。一类此类探针包括荧光标记的寡核苷酸，优选地rRNA定向的寡核苷酸。非限制性示例包括SYTOTM品牌染料。一个具体示例是9绿色荧光核酸染色剂，其中激发为485(DNA)和486(RNA)，并且在498(DNA)和501(RNA)处检测光发射。
在处理和浸没之后，每个半盘用Zn探针与Syto-9探针(包含5μMSyto-9和5μM Zn探针)在黑暗中染色30分钟。对于SYTO-9/Zn染料染色的样品，使用以下参数：λex＝488nm/560nm，λem＝500/580nm，20X物镜，并且从表面细菌的底部扫描60μm，其中步长＝3μm。
荧光标记的钙探针是在结合Ca2+时表现出荧光增加的分子。用钙荧光探针标记生物膜。适于标记生物膜的钙荧光探针的示例可为以下化合物中的任何一者或多者：
(a)Fluo-3TM，AMTM，细胞渗透荧光染色剂；
(b)Fluo-3TM，五磷钾盐，细胞不透性荧光染色剂；
(c)Fluo-4TM，AMTM，细胞渗透荧光染色剂；
(d)Fluo-4TM，五磷钾盐，细胞不透性荧光染色剂；
(e)Fluo-4 DirectTM钙测定试剂盒；
(f)Mag-Fluo-4TM，四钾盐，细胞不透性荧光染色剂；以及
(g)Fluo-5FTM，AMTM，细胞渗透荧光染色剂。
这些探针中的一者或多者可得自ThermoFisher Scientific Company,Waltham，MA。
Fluo-3TM用于对Ca2+信号传导的空间动态进行成像。可通过将溶解的探针直接加入生物膜中，用AMTM酯形式的钙探针处理生物膜。Fluo-3TM、AMTM、细胞渗透性荧光探针用于使用共聚焦显微术、流式细胞术和微板筛选应用来进行细胞内和细胞外钙染色(吸收/发射最大值～506/526nm)。据报道，Concanavalin ATM(Con A)，Alexa594缀合物是生物膜的染色EPS的可靠替代形式。Con A的Alexa/>594缀合物表现出Alexa/>594染料的明亮的红色荧光(吸收/发射最大值～590/617nm)。Concanavalin ATM、Alexa/>594缀合物选择性结合到富集于生物膜的EPS部分中的α-吡喃甘露糖苷基残基和α-吡喃葡糖基残基。
一个具体示例为Concanavalin ATM，Fluorescein ConjugateTM，其中激发为494nm，并且在518nm处检测到最大光发射。这些EPS荧光探针以及如何使用它们来定量确定EPS的位置和/或量的程序细节可广泛获得。
适用于标记生物膜的EPS荧光探针的示例可以是以下化合物中的任何一种：
(a)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMAlexa350ConjugateTM；
(b)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMAlexa488ConjugateTM；
(c)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMAlexa594ConjugateTM；
(d)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMAlexa633ConjugateTM；
(e)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMAlexa647ConjugateTM；
(f)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMFluorescein ConjugateTM；
(g)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMOregon488ConjugateTM；
(h)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMtetramethylrhodamineConjugateTM；
(i)Molecular ProbesTMConcanavalin ATMTexasConjugateTM。
这些探针中的一者或多者可得自ThermoFisher Scientific Company,Waltham，MA。
在处理和浸没之后，每种半盘样品用Fluo-3TM、AMTM、细胞渗透性荧光探针连同Concanavalin ATM、Alexa594缀合物探针(包含5uM Fluo-3TM+5uM Con-ATM)的染料混合物溶液在暗处染色30分钟。染色后，将每个样品静态浸入500ul至1000ul PBS溶液中并持续2分钟。
(h)共聚焦激光扫描显微镜
使用LeicaTMTCS SP8 AOBS光谱共聚焦显微镜。共聚焦***由LeicaTMDM6000B直立式显微镜和LeicaTMDMIRE2倒置式显微镜组成。直立式支架用于涉及滑动安装样品的应用；而具有37℃温育室和CO2富集附件的竖式支架提供活细胞应用。显微镜共用一个可更换的激光扫描头，并且除了它们自己的电动机驱动平台外，还有一个电流计驱动的高精度Z平台，这有利于在焦平面(Z)中快速成像。除了辐射荧光外，显微镜还支持多种透射光对比度方法，包括明视场、偏振光和微分干涉对比度，并配备有5x、20x、40x、63x(油和干)和100x(油)LeicaTM物镜镜头。
描述了激光扫描和检测***。TCS SP8 AOBS共聚焦***供应有四个激光器(一个二极管、一个氩气和两个氦氖激光器)，因此允许激发电磁波谱的UV、可见和远红外范围内的各种荧光染料。激光扫描头的设计(包括声光可调谐滤波器(“AOTF”)、声光分束器(“AOBS”)和四棱镜分光光度计探测器)允许同时激发和检测三种荧光染料。直立式显微镜还具有透射光检测器，使得可在荧光记录时覆盖透射光图像。
使用LeicaTM共聚焦软件LAS AF3.3.0。共聚焦经由配备有双监视器和运行LeicaTM共聚焦软件的标准Pentium PC进行控制。Leica共聚焦软件LAS AF3.3.0(购自LeicaLasertechnik GmbH(Heidelberg,Germany))为多维图像系列采集、处理和分析提供界面，包括3D重建和测量、生理记录和分析、延时、荧光染料共定位、光漂白技术诸如FRAP和FRET、光谱混合和多色修复。
(i)图像分析
Zn分析；选择SYTO-9/Zn染料染色的样品以定量红色像素和绿色像素的重叠效率。使用该软件，对“绿色”细菌探针的像素重叠和“红色”锌探针的像素重叠进行识别，并且然后将该值除以所有非黑色像素(包括非重叠的亚锡探针)以提供细菌中亚锡的共定位百分比。通常，该共定位百分比越高，口腔护理产品将锌递送到细菌中越有效。
Ca:EPS；对于Fluo-3TM/Con-ATM染色样品而言，选择两个荧光通道以定量绿色像素(钙)与红色像素(EPS)的荧光强度比，并且选择Con-ATM荧光通道以测量生物膜厚度。由此，评价每个样品的Con-ATM荧光通道的六个选定场。这些场在观察者的一般检查之后被认为是整个样品的代表。距离从生物膜的表面到其底部测量，测量场的厚度，并且随后计算相应样品的生物膜的平均厚度。
结果：用以下来处理受试者：本发明组合物实施例3(即，乳酸锌+2％甘氨酸)、对比组合物实施例2(即，仅乳酸锌)、商业产品组合物实施例4(即，Colgate TotalTMWhole MouthHealth，Daily Repair牙膏，其含有柠檬酸锌/氧化锌+精氨酸)、以及作为阴性对照的对照实施例(PBS)。结果提供于表2中。
表2：生物膜中活性物质渗透率
*实施例4是商业产品组合物(Colgate TotalTMWhole Mouth Health,DailyRepair牙膏)
对数据进行讨论。参见表2，提供了原位牙斑生物膜内Zn的荧光强度和针对各种实施例和牙膏制剂测量的平均生物膜厚度。表2的第一列标识了具有关键活性物质的产品。继而，每个产品包括上表1中描述的实施例(即实施例2-3)以及一个商业化产品实施例4。值得注意的是，实施例4含有作为锌离子源的柠檬酸锌和氧化锌，以及1.5％的精氨酸(碱性氨基酸)。表2的第二列指示牙科生物膜厚度。生物膜厚度越小，组合物就越有效。第三列指示锌渗透度(％)。百分比越高，则锌渗透到生物膜中越有效。第四列和第五列分别指示存在于实施例中的总锌量(ppm)和可溶性锌量(ppm)。当将实施例稀释到3倍水中时，测量可溶性锌量。
仍然参见表2，将实施例1(“Ex 1”)磷酸盐缓冲溶液(“PBS”)用作阴性对照。因此，关于牙科生物膜厚度的影响，实施例1的效果最小(相比于其它组合物)。与对比实施例2相比，本发明实施例3显示了显著减少的生物膜厚度以及显著增加的锌渗透度。值得注意的是，与商业化产品实施例4(其含有更高量的锌离子，以及碱性氨基酸精氨酸(1.5％))相比，本发明实施例3(其含有2％甘氨酸)甚至显示出显著减少的生物膜厚度。
实施例C：消费者感官测试
进行消费者感官测试以测量消费者对本发明实施例3相对于对比实施例2的偏好。
指导18个经过训练的感官专门小组成员使用系列测试产品，其不知道产品标识即品牌、成分等。要求他们以随机刷洗顺序使用配对比较产品(2相对于3)刷洗牙齿。每个分配的牙膏被分配在Oral B Navigator刷上并且刷洗受控的2分钟，每个专门小组成员以1至5分级评分将感觉属性(即，关于涩味)记录在标准调查问卷上。表3示出了实施例2和3的平均排序。可以清楚地显示，将甘氨酸添加到乳酸锌中显著减少了洁牙剂的明显涩味，这具有90％的置信水平。
表3：感官结果
*高度涩味5；轻度涩味3；无涩味0
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
Claims (29)
1.一种洁牙剂组合物，其包含：
a)按所述组合物的重量计0.2％至2.0％的乳酸锌；
b)按所述组合物的重量计0.1％至6.0％的甘氨酸或其盐，或它们的组合；以及
c)氟离子源，其中氟离子源以足以在组合物中提供500ppm至1500ppm水平的氟离子浓度的量存在。
2.根据权利要求1所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物具有在5.0至10.5范围内的pH。
3.根据权利要求1所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物具有在5.5至8.0范围内的pH。
4.根据权利要求1所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物具有在6.0至7.8范围内的pH。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物包含按所述组合物的重量计500ppm至5000ppm的可溶性锌离子。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物包含按所述组合物的重量计1000ppm至5000ppm的可溶性锌离子。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物还包含另一种锌离子源，所述另一种锌离子源选自锌有机盐。
8.根据权利要求7所述的洁牙剂组合物，其中所述另一种锌离子源选自柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、以及它们的组合。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物不含亚锡离子源。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述氟离子由氟离子源提供，所述氟离子源选自氟化钠、氟化铟、氟化胺、单氟磷酸钠、氟化钾、氟化锌、以及它们的组合。
11.根据权利要求10所述的洁牙剂组合物，其中所述氟离子源选自氟化钠、单氟磷酸钠、以及它们的组合。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述甘氨酸以0.5％至5％的水平存在。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述甘氨酸以0.8％至4％的水平存在。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，还包含按所述组合物的重量计0.01％至5％的增稠体系，其中所述增稠体系选自增稠聚合物、增稠二氧化硅、或它们的组合。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述锌在牙科生物膜内的渗透度大于50％。
16.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述锌在牙科生物膜内的渗透度大于60％。
17.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述锌在牙科生物膜内的渗透度大于70％。
18.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，还包含按所述组合物的重量计1％至35％的磨料。
19.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，还包含按所述组合物的重量计5％至25％的磨料。
20.根据权利要求19所述的洁牙剂组合物，其中所述磨料选自含钙磨料、二氧化硅磨料、或它们的组合。
21.根据权利要求19所述的洁牙剂组合物，其中所述磨料为二氧化硅磨料。
22.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，还包含按所述组合物的重量计1％至60％的湿润剂。
23.根据权利要求1-4中任一项所述的洁牙剂组合物，还包含按所述组合物的重量计25％至55％的湿润剂。
24.根据权利要求23所述的洁牙剂组合物，其中所述湿润剂为多元醇。
25.根据权利要求24所述的洁牙剂组合物，其中所述多元醇选自山梨醇、甘油、或它们的组合。
26.甘氨酸或其盐用于制备用于处理受试者的牙斑生物膜的洁牙剂组合物的用途，所述洁牙剂组合物含有乳酸锌和氟离子。
27.根据权利要求26所述的用途，其中处理牙斑生物膜包括：使用根据权利要求1至25中任一项所述的洁牙剂组合物来刷洗所述受试者的牙齿。
28.根据权利要求27所述的用途，其中所述刷洗一天至少发生一次。
29.根据权利要求27所述的用途，其中所述刷洗一天至少发生两次。
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