CN104010592A - 用于递送牙齿增白剂的设备 - Google Patents

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Abstract

一种递送设备(12，140)包括：加压流体源(16)；以及限定出口(22)的喷嘴(24)。流体路径(20)流动地连接加压流体源与喷嘴出口(22)用于从喷嘴出口递送流体喷洒。递送机构(14)从关联盒(32)向流体路径中释放粒子(28)剂量(48)，从而粒子的剂量在喷洒中经过喷嘴出口被加压流体输送。粒子包括牙护理剂。

Description

用于递送牙齿增白剂的设备
技术领域
下文涉及洁牙技术和有关技术并且更具体地涉及一种用于递送用于牙护理的活性剂、比如用于增白牙齿的牙齿增白剂的机制和设备。
背景技术
牙齿增白剂一般基于过氧化氢，并且目标一般是以充足量向牙齿递送过氧化物以在可接受的时间段内实现牙齿的表面中的颜色变化而不会引起对用户的伤害。已经开发用于向牙齿涂敷牙齿增白剂的各种方法。这些包括牙膏、过氧化物胶条、增白溶液和漱口水。研磨牙膏尽管易于使用但是一般无效。过氧化物胶条更有效一些、但是需要在待治疗的牙齿上佩戴塑料条持续延长的时段。作为过氧化物溶液的漱口水可能由于溶液与软组织接触而有害。牙盘(dentaltray)使用高浓度的过氧化物溶液。作为结果，需要大量护理以避免过氧化物与软组织接触。这样的方法因此最好适合在牙外科中使用。
过氧化氢的另一问题是它迅速分解并且作为漂白剂而失效。近来已经开发用于封装过氧化脲的方法，该过氧化脲是过氧化氢的干源(dry source)，它是尿素和过氧化氢的产物。参见Jing Xue的ZhibingZhang的“Preparation and characterization of calcium-shellac spheres asa carrier of carbamide peroxide，”J.Microencapsulation，25(8)，p.523(2008)；以及Jing Xue和Zhibing Zhang的“Physical，Structural andMechanical Characterisation of Calcium-Shellac Microspheres as aCarrier of Carbamide Peroxide，”J，Applied Polymer Science，Vol.113，p.1619(2009)。
这样的球体被建议结合于载体材料、比如牙膏或者胶质中。然而在载体材料中的潮气可能使过氧化氢在材料用于牙齿增白之前被释放和分解。这一方法的另一缺点是粒子不能被引向需要它们的地方从而造成粒子浪费和不希望的与软组织接触。
发明内容
公开一种用于递送牙齿增白剂的设备和用于与之使用的包含封装的增白剂的盒，该设备和该盒可以克服现有递送系统的问题中的一些问题。
根据本发明的一个方面，一种递送设备包括：加压流体源、限定出口的喷嘴和流动地连接加压流体源与喷嘴出口用于从喷嘴出口递送流体喷洒的流体路径。递送机构从关联盒向流体路径中释放粒子剂量，从而粒子的剂量经过喷嘴出口在喷洒中被加压流体输送，粒子包括牙护理剂
根据另一方面，一种用于递送粒子的方法包括在递送设备中提供粒子盒，粒子包括牙护理剂。致动递送机构以从盒向流体路径递送粒子的剂量并且使加压流体流动从加压流体的源在流体路径中流向粒子剂量并且向递送设备的喷嘴出口传送粒子，其中粒子在加压流体的喷洒中从设备被喷射。
在另一方面中，一种递送机构包括：限定通道的壳、流体路径以及壳承载的滑块。滑块在第一位置与第二位置之间在通道内可移动，在第一位置，滑块从关联盒接受粒子剂量，在第二位置，粒子剂量被释放到流体路径中。壳限定向通道的第一和第二开口，第一和第二开口在滑块在第一位置时被滑块闭合并且在滑块在第二位置时向通道开放，其中在滑块的第二位置，开口限定流体路径的一部分，并且粒子剂量被定位于第二开口中。
示例递送设备的优点是在干燥状态中维持包含漂白剂的粒子。示例递送设备的另一优点是将粒子引导到牙齿。
附图说明
本发明可以采用各种部件和部件布置以及各种过程操作和过程操作布置的形式。附图仅用于举例说明优选实施例而不被解释为限制本发明。
图1概略地示出递送设备的第一实施例在部分横截面图中的透视图，该递送设备并入用于递送来自胶囊的粒子的递送机构；
图2概略地示出用于递送牙齿增白剂的递送机构的第一实施例在第一位置的横截面图；
图3概略地示出图2的递送机构在第二位置的横截面图；
图4概略地示出用于递送牙齿增白剂的递送机构的第二实施例在第一位置的横截面图；
图5概略地示出图4的递送机构在第二位置的横截面图；
图6概略地示出递送设备的第二实施例在部分横截面图中的透视图，该递送设备并入图2和3的递送机构；
图7图示在图1的递送设备中的插入期间的示例胶囊；
图8图示根据示例实施例的另一方面的递送粒子的方法；并且
图9-11图示示例粒子。
具体实施方式
如这里所用，术语“上”和“下”等参照如参照的附图中所示设备或者其部分的位置，并且将理解在使用中，设备可以采用不同位置。
参照图1，示出递送系统10的示意横截面图。递送系统10包括递送设备12，该递送设备包括粒子递送机构14。设备12包括可以由设备12的本体部分18输送的加压递送流体的源16。路径20流动地连接加压流体的源16与喷嘴24的出口22。尽管示例源16包括用于递送加压空气的风扇，但是在其它实施例中，加压气体容器或者弹簧加载活塞系统可以用作流体源。通常，喷嘴出口的直径将为0.5-2mm。这实现从喷嘴出口22的加压流体连同粒子28(未按比例)的喷洒26的递送。包含粒子的喷洒26被施加到人或者其它有齿动物的牙齿30。在递送设备12中接收粒子盒32。盒限定贮存器34，该贮存器包含将以小剂量分配到路径20中的大量粒子28。在操作中，通过加压递送流体从盒32并且经过喷嘴出口22输送粒子28的剂量(例如微粒)。盒可以由塑料材料制成、比如聚碳酸酯，但是可以使用其它材料。
示例粒子28包括牙护理剂。牙护理剂可以包括牙齿增白剂、比如漂白剂和/或其它牙护理剂、比如氟化物(例如NaF)、抗生素、重新矿化剂或者镇痛剂(KNO3)、其组合等。尽管这里具体涉及使用基于过氧化物的牙护理剂的牙齿增白，但是将理解也设想其它应用和/或牙护理剂。
如图2和3中所示，粒子递送机构14被配置用于以受控数量从盒向路径20中供应粒子28。示例递送机构包括壳42承载的滑块40。滑块40沿着在壳内的通道44箭头A的方向上从图2中所示第一位置向图3中所示第二位置穿越。滑块与壳配合以限定向上打开的腔46，该腔在尺寸上被设置为在滑块在第一位置时从盒32接收粒子28的小剂量48。一般而言，每个剂量48初始地至少仅为在盒中包含的粒子的一小部分、比如粒子的10％或者更少。盒32限定在端壁52中的适当定位的开口50，该开口在尺寸上被设置为允许粒子落入腔46中或者在压力之下被迫进入腔中。具体而言，腔46包括与盒相邻的开放第一端54和在滑块的该第一位置被壳42闭合的第二相对端56。在滑块42的这一位置，路径20的入口被滑块40闭合，因此在贮存器34和腔46中的粒子不与可以在一个实施例中包含小水滴的加压流体接触。
如图3中所示，壳42和滑块40在这一位置配合以限定路径20的一部分，在该部分，加压流体流过壳并且从腔向喷嘴24中输送粒子。
用于滑块40的致动器机制60可以包括在箭头A的方向上驱动滑块的马达等。机制60在图2中由箭头象征性地图示。可以在设备上提供按钮62(图1)用于激活致动器机构60并且可选地也激活流体源。
如图3中所示，壳42和滑块40在这一第二滑块位置配合以限定路径20的一部分，在该部分，加压流体流过壳并且从腔向喷嘴24中输送粒子。
用于滑块40的致动器机制60可以包括在箭头A的方向上驱动滑块的马达等。机制60在图2中由箭头象征性地图示。可以在设备上提供按钮62(图1)用于激活致动器机构60并且可选地也激活流体源。
在例如通过按压按钮62激活设备10时，迫使空气或者其它加压流体经过机制14，并且同时横向移动滑块以将剂量粒子从在贮存器34之下的腔带到喷射点64，在该喷射点，气流将粒子带入出口喷嘴24中。在一个实施例中，障板66被定位于出口喷嘴24中。示例障板由路径中的弯曲限定，这些弯曲产生与流体流动成角度的表面68。这些成角度的表面68使粒子在硬表面上撞击，并且这使它们破裂，从而在它们粘附到牙齿时，它们可以在合理时间内分散它们的牙护理剂(例如过氧化氢)。如将认识的那样，也设想其它类型的障板、比如向被配置为截获流体流动的、延伸到大体上直线通路中的壁。在致动和释放粒子之后，滑块移回到它的让腔在贮存器之下的位置并且由新剂量粒子重新填充。以这一方式，在贮存器中的粒子保持干燥并且不会与流体接触。干燥存储避免粒子中的过氧化物或者其它牙护理剂随时间降解。
转向示出机制14和盒32的放大图的图4，滑块具有在它的第一与第二端之间的长度l。滑块40在它的长度l的多数部分内具有高度为s的大体上均匀横截面。长度l一般大于横截面高度s和宽度。横截面在尺度上对应于通道44的横截面。滑块的横截面仅略小于通道的横截面以允许滑块在其内移动而贴合地接合通道壁。在一个实施例中，横截面为矩形，但是在其它实施例中也设想另一多边形形状或者圆形横截面。通道具有比滑块的长度l更大的长度L。
在所示实施例中，壳42包括上和下平行平面壁70、72，这些壁限定通道44在它们之间的高度h。如将理解的那样，壳42也限定在通道的末端的端壁以及如下侧壁(未示出)，这些侧壁连接平面壁70、72并且限定通道在它们之间的宽度。在使用中，壳的上壁70接合盒32和/或相对于盒固定就位。第一对相对开口74、76在贮存器34的上游被分别限定于上和下壁70、72中，并且第二对相对开口78、80在贮存器的下游被分别限定于上和下壁70、72中。开口76、80被路径20的部分82连接，该部分可以由与壳的下壁72连接的密封的罩84限定。在滑块第一位置，开口74、76和76、80(或者每对的至少一个)被滑块40向路径20/路径部分82闭合。在这一位置，腔46位于第一对和第二对开口中间。在滑块40开始移入图3中所示位置时，在开口74、76之间产生第一流体路径P1。具体而言，这些开口现在与已经在滑块第一端与壳的端壁之间产生的间隙85对准。加压流体可以经过路径进入罩84从而产生加压路径部分82。这时，第二对开口仍然被滑块闭合。在滑块到达图3中的位置时，经过开口78、80产生第二路径P2。具体而言，这些开口现在与腔开口54、56对准。因此在产生第一路径P1之后略微产生P2。作用于开口80的来自罩82内的压力迫使粒子28离开开口78。在释放剂量粒子之后，滑块被返回到第一位置，并且可以重复该过程。
滑块40和壳42可以由任何适当刚性材料、比如金属或者塑料形成。滑块可以基本上为实心而腔46由经过滑块的钻孔限定。
继续参照图4，示例盒34包括与圆柱形侧壁88连接并且被圆柱形侧壁88间隔的上和下端壁86、50。所示盒形状为截头圆锥形，但是也设想圆柱形或者其它规则多边形。在一个实施例中，端壁86为柔性从而允许它在外部压力之下采用凹形状、由此对贮存器中的粒子施加压力并且迫使它们朝向开口50。
盒32的高度h和/或宽度(平均直径)w可以从0.01-2cm、比如高度和/或宽度从0.05-0.5cm。
盒32可以是经过设备的本体18中的适当定位的开口90向本体中相配的可去除盒。开口90随后可以被闭合元件92、比如门闭合，该闭合元件在机制上保持盒就位。例如偏压元件94、比如弹簧与闭合元件的内表面连接以按压盒32与壳的上壁接合。引导元件96、比如环状部在门的闭合期间将盒引导到正确位置并且可以抓紧盒。引导元件可以被装配到壳壁70并且用作盒的接受器。
如图4中所示，盒32可以在存储期间用密封件98密封以防潮气进入。密封件98覆盖盒中的开口50。密封件可以是例如由塑料和/或金属箔形成的易碎膜，该膜可以被破坏以暴露盒开口。在一个实施例中，设备包括切割元件、比如锐边环，该切割元件在盒被插入于设备中时自动破开膜。在另一实施例中，盒可以用拉掉或者可破开密封件等来装配，用户恰在使用之前去除/破开该密封件。
滑块致动器机制60可以致动滑块以在一个或者两个方向上移动。在其它实施例中，滑块可以被偏压机制102、比如弹簧偏压到第一和第二位置之一。例如如图5中所示，弹簧在滑块与壳的端壁之间被定位于通道44中并且在与出口点78最近的末端104接触滑块。弹簧可以在致动器机制60脱离时自动使滑块返回到第一位置。
图5和6示出粒子递送机构114的另一实施例，其中相似元件被赋予相同编号而新元件被赋予新编号。与对于图2-4的机制14一样，机制114被配置用于以受控数量从盒向路径20中供应粒子28。示例递送机构包括壳42承载的滑块40。滑块40沿着在壳内的通道44在箭头A的方向上在从图5中所示第一位置向图6中所示第二位置穿越。滑块与壳配合以限定向上打开的腔46，该腔在尺寸上被设置为在滑块在第一位置时从盒32接收粒子28的小剂量48。盒限定在端壁52中的适当定位的开口50，该开口在尺寸上被设置为允许粒子落入腔46中或者在压力之下被迫进入腔中。在滑块40的这一位置，向路径20的入口被滑块40闭合，因此在贮存器34和腔46中的粒子未与可以在一个实施例中包含小水滴的加压流体接触。
在这一实施例中，递送机构14包括压缩机制120，该压缩机制压缩腔46中的粒子28从而使它们破裂。示例压缩机制包括弹簧122，该弹簧在第一端被装配到通道的端壁124。活塞126被弹簧的另一端承载。活塞126的轴杆128被轴向装配穿过滑块40以便向腔46中延伸，它在该腔终止于凸缘130中。在滑块40被移动到粒子释放位置时，弱弹簧122被压缩，并且这使小力能够被施加到在设备的剂量释放段中的粒子。在到达释放点时，所有粒子(或者它们的至少部分)被破裂并且释放到出口喷嘴中。在这一实施例中仍然可以运用障板66，因为迫使粒子28在一起以使它们破裂的动作也可以使它们相互粘附。因此，障板同样可以用于分离粒子。
在使用中，用户可以在增白过程期间若干次致动滑块和加压流体以向牙齿递送若干粒子猝发(burst)。在与牙齿撞击时，尚未破裂的粒子可能破裂以释放在它们内的漂白剂。在其它实施例中，如以下进一步具体描述的那样，粒子可以包括逐渐释放漂白剂的释放剂。
示例递送设备12可以被水或者空气或者二者驱动。递送流体因此可以是气体、液体或者其组合。示例递送流体是在气体中的雾化液体。液体可以是水或者水溶液。气体可以是空气、氧气、二氧化碳、氮气等。在其它实施例中，设备仅提供在气体中的粒子气溶胶而无液体。
存在用于向口腔递送流体的各种牙设备，这些牙设备可以适合用于递送胶囊28。作为示例，在美国公开号2009/0305187；2010/003520；2010/0273125；2010/0273126；2010/0273127；2010/0217671；2011/0207078；2011/0244418；以及WO 2010/055435中公开递送设备。这样的设备可以对于清洁邻间空间特别有用。设备经常通过将从贮存器流动的液体合并成比如压缩气体源提供的快速移动气流来生成液体小滴。设备由用户操作按钮等来激活从而释放压缩的气体的连续猝发，这产生高速气流。在这一高速气流与来自贮存器的液体流动接触时，产生液体小滴。
图7图示设备的另一实施例140，该设备用于向这样的设备适合用于增白的牙齿递送漂白剂粒子。设备可以在许多方面与图1的设备相似，其中相似元件被赋予相同编号而新元件被赋予新编号。在这一实施例中，递送机构14、114可以形成可去除喷嘴组件142的一部分，该部分可以与用于清洁而无粒子的常规喷嘴组件可互换。与对于图1的设备12一样，设备140包括用于使得设备从流体源16递送高压流体的致动机制62。可以运用任何适当致动机制、比如开关、按钮等，该致动机制直接或者间接(例如经由电路、泵、具有齿轮操作的活塞的注射器、气瓶释放阀等)使高压流体(例如气体)被源16释放。例如设备140提供高速率气体和/或液体脉冲，每个脉冲产生用于从腔46驱逐粒子、然后以与齿间清洁设备将小水滴引向牙齿表面的方式相似的方式将它们引向牙齿的充分力。图7中所示设备使用空气脉冲中的雾化水，但是喷气单独也可以用来驱逐和向牙齿表面传送粒子。通过例如经由按下按钮62反复地激活设备，设备从递送机构14或者114产生许多空气/水脉冲和附带粒子的剂量。
递送流体源16可以包括保持水供应的贮存器144以及气体源146。来自贮存器的水可以通过泵、抽吸或者其它适当机制被递送到路径。气体源146可以包括罐，该罐包含加压气体，或者可以包括用于对大气压的空气加压的机制。例如在美国公开号2011/0244418中公开适当加压机制。作为示例，加压机制可以包括具有包含空气的桶的注射器。在桶内可移动的活塞被关联齿轮机制自动致动以减少在注射器桶以内的体积并且由此在空气被释放到路径20中之前对它加压。备选地，空气可以被泵148加压。管150向混合区152输送空气。分离管154从水贮存器144向混合区输送水，在该混合区段，它在空气中雾化(形成小滴)。所示混合区152在递送机构14上游的路径20中，从而空气和水的混合物迫使粒子离开腔36。在其它实施例中，设想水可以在递送机构下游的混合区、例如在喷嘴24中与空气和粒子混合。
在这里公开的实施例中退出喷嘴出口22的流体的压力可以例如从0-20N/cm2(0-2巴)、例如至少1N/cm2。气体源146可以在上至600米每秒(m/s)的速率、例如至少10或者至少30m/s并且在一些实施例中上至200至300m/s的速率递送空气。小水滴的速率和尺寸也可以变化。例如小滴可以具有在5-500微米的范围中的尺寸和例如在10-300米m/s的范围中的速率。
例如在WO 2010/055435中公开的设备可以在从10至100m/s的速率喷射小水滴，该速率对于这里公开的粒子28的递送足够了，但是更高或者更低速率可以在一些实施例中是适当的。可以基于平均粒子尺寸和密度估计在撞击硬表面、比如牙齿时对粒子28施加的力。例如假设20μm直径的粒子尺寸和1g/mL的密度每个粒子具有近似30纳克的质量。取约50m/s的速率和10μm的减速距离，在撞击时对粒子施加的力将约为7.5mN。这一般足以使粒子良好粘附到牙齿并且在一些实施例中让粒子破裂。
在一些实施例中，喷嘴和/或流体源16被配置用于在设备12、140用于增白时比在它未与增白粒子使用时提供更高流体压力。在一个实施例中，递送设备12、140具有被配置用于递送流体而无胶囊的第一喷嘴组件和专门适于递送胶囊的与第一喷嘴组件可互换的第二喷嘴组件。例如喷嘴组件142包括与配对接合元件、比如本体18的带螺纹的颈可接合的集合元件、比如螺帽。
在一些实施例中，设备可以被配置为提供适合在无粒子28的模式中使用设备12、140的第一气体流动和适合在使用增白粒子时的模式中使用设备12的高于第一气体流动的第二气体流动。在一些实施例中，通过用于两个模式的不同喷嘴设计或者通过触发机制实现压力改变。
图8概括用于向硬表面、比如牙齿递送粒子28的示例方法。该方法始于S100。在S102，向设备12、140中加载盒。经过本体中的开口90使用用于引导插入的引导元件96向设备中插入粒子盒32，从而向贮存器的开口50在滑块40的第一位置被定位于腔46之上。在其它实施例中，粒子盒与喷嘴一起可丢弃、因此无需被插入到设备中。膜98可以在门92的闭合期间被破裂。
利用滑块在第一位置，粒子的剂量48被递送机构14接收(S104)。在S106致动设备。例如用户通过按压按钮/触发62来致动设备。这生成流体脉冲。具体而言，设备使加压流体的喷射经过路径20流向加压室82。(这在流动路径随后经过开口78、80被完成时向流体流动中释放粒子。)
在S108，朝着第二位置移动滑块，并且流体脉冲对加压室82加压。在滑块到达它的与通道的末端相邻的第二位置时，粒子被释放到流体路径中。如将认识的那样，步骤S106和S108可以同时发生。在S110，从喷嘴喷射的粒子撞击牙齿并且可以破裂。该方法可以对于S104-S108的一个或者多个重复从步骤S108返回到S104。在分钟或者小时的时段内，增白剂被释放并且实现增白牙齿。该方法在S112结束。盒可以被留在设备中直至它为空。
粒子粘附到牙齿并且可以破裂。粒子的白度或者其它颜色可以用作指示符以让用户能够看见何处已经施加粒子。盒可以保持于设备中用于在以后时间、比如一天或者两天后的后续漂白操作，因为剩余粒子在贮存器中保持干燥。
粘附到牙齿的小尺寸的粒子28可以显著地在触摸或者视觉上不可察觉(它们的颜色可以是白色)、因此不是让佩戴者厌烦之物。用户可以在睡觉之前施加粒子，从而牙护理剂(例如过氧化物)对牙齿的作用通宵出现。早上刷牙可以去除任何粒子残留物。用户可以安装需要重复该过程。设备12、140通过向前牙齿区域上投射的反复的粒子喷射而用于将粒子集中于牙齿上。这提供一种过氧化物施加的靶向方法。错过牙齿的粒子一般将在口中别的地方处于低浓度。此外，由于它们将可能尚未撞击硬表面，所以它们将往往以相当慢的速率释放过氧化物。由于在每个剂量48的粒子中(或者甚至在一组剂量、例如2-20个这样的剂量中)的过氧化物的总浓度被控制并且相当小，所以该方法可以视为对于家用是安全的。
在一个实施例中，粒子28的速率足以使它们在撞击牙齿时破裂。在这一实施例中粒子可以是使它们在撞击时破裂的形式。在另一实施例中，粒子28具有外层，该外层例如通过该层或者其成分的溶解、层吸收水等变得可渗透。示例粒子可以具有比水的密度更小的密度、例如在25℃小于0.9g/cm3。
示例粒子28可以是直径平均至少为1μm并且直径上至约200μm、例如直径平均为10-100μm并且在一个实施例中平均为20-50μm的干燥实心粒子。每个粒子28包括防潮材料保护的牙漂白剂(增白剂)。漂白剂可以形成粒子的在防潮材料中封装的芯，该防潮材料形成粒子的外层，该外层包围和保护芯以免在存储期间暴露于潮气。
示例漂白剂在环境条件为固体并且包括过氧化脲，该过氧化脲是尿素和过氧化氢的加合物(CH4N2O-H2O2)。材料在与水接触时释放过氧化氢。其它示例漂白剂源包括碱金属过碳酸盐、过硼酸钠、过硫酸钾、过氧化钙、过氧化锌、过氧化镁、过氧化锶、其它过氧化氢络合物、亚氯酸钠、其组合等。粒子28可以包括浓度至少为10wt.％、比如上至约40wt.％的漂白剂、例如过氧化脲。例如在约20wt.％过氧化脲，每粒子28的过氧化氢浓度约为6％，这与增白条可比拟。
图9-11图示示例粒子。如将认识的那样，这些附图子旨在于仅举例说明而未旨在于按比例。粒子可以包括在壳中封装的漂白剂。
在图9的粒子28A中，粒子包括由漂白剂形成的芯160，该漂白剂由载体材料、比如虫胶的外壳162封装，该载体材料在与牙齿碰撞时破裂。外壳可以完全由虫胶或者主要由虫胶、例如至少50wt.％或者至少80wt.％或者至少90wt.％虫胶形成。
虫胶是昆虫起源(紫胶虫)的天然、可生物降解和可再生树脂。它由聚酯的混合物构成，这些聚酯包括多羟基多羧酸酯(polyhydroxypolycarboxylic esters)、内酯和酸酐，并且主要酸成分是紫胶桐酸和萜烯酸。虫胶具有水可渗透性低的特征和优良的膜形成性质。它是肠溶性的并且被列为食品添加剂。近来，用于提取和净化虫胶的方法已经显著提高批次到批次生产的稳定性，并且使用虫胶的水合配方(虫胶铵盐)已经允许消除使用任何有机溶剂。
在一个实施例中，根据在Jing Xue和Zhibing Zhang的"Preparation and characterization of calcium-shellac spheres as a carrierof carbamide peroxide"中描述的方法形成粒子28A。在这一方法中，虫胶的水合配方(虫胶铵盐)与过氧化脲粉末混合以溶解过氧化脲。所得混合物的小滴然后从喷嘴滴入在乙醇中包括氯化钙的交联溶液中以形成封装有过氧化氢的虫胶钙固体粒子。冰浴可以用来将交联溶液的温度维持在4℃。具有例如90升/小时的流速的同轴气流可以用来从喷嘴顶端拉取液体流以产生小滴和一致粒子。在挤压过程之后，在交联溶液中形成的粒子可以被传送到氯化钙的稳定溶液(在4℃)中以增加粒子的机械强度。封装有过氧化脲的虫胶钙粒子可以通过将它们放入在25℃的制冷器中冷冻1小时、然后在冷冻干燥器中干燥。真空泵在可以持续24小时的冷冻干燥过程期间被接通。在干燥室中的温度可以借助风扇被维持于25℃。
在另一方法中，如在Jing Xue、Zhibing Zhang的"Physical，Structural.and Mechanical Characterization of Calcium-ShellacMicrospheres as a Carrier of Carbamide Peroxide"中描述的那样形成粒子28A。在这一方法中，使用乳化-胶凝方法，在该方法中，氯化钙粉末被在油相中分散以封装水可溶过氧化脲。过氧化脲被溶解在虫胶溶液(虫胶的铵盐)中。过氧化脲和虫胶的混合物通过例如在200rpm的搅拌速度用平坦叶片圆盘涡轮式叶轮搅拌混合物30分钟被分散于油、比如向日葵油中。CaCl2粉末被缓慢添加到分散物中。搅拌被维持另一2小时。至于另一方法，在搅动的容器的底部形成的微球体沉淀物随后被收集、用2％吐温80溶液清洗并且通过冷冻干燥在室温(约24℃)干燥24小时。
在其它实施例中，外壳可以包括粘附到牙齿的疏水材料，粒子还包括与疏水材料接触的释放速率修改剂，该释放速率修改剂修改漂白剂从粒子的释放速率。疏水材料可以包括蜡质固体。释放速率修改剂可以被选自于由聚乙二醇、硅石、水可溶碱金属盐及其组合构成的组。例如在图10的粒子28B中，粒子包括由在外壳168中封装的漂白剂形成的芯166，该外壳由受控释放载体材料形成。外壳168中的受控释放载体材料包括用作基质的疏水材料、比如蜡和与疏水材料接触、例如在疏水材料中分散的释放速率修改剂。粒子28B粘附到牙齿，并且疏水材料的完整性在释放速率修改剂与水接触时被打破。释放速率修改剂与疏水材料之比可以被定制为提供过氧化氢的更慢或者更快释放速率。
在图11的粒子28C中，粒子包括由漂白剂形成的芯170，该漂白剂被受控释放载体材料的外壳172封装，该外壳是两层174、176的形式，这两层是包括释放速率修改剂的第一内层174和包括疏水材料、比如蜡的第二外层176。疏水材料的完整性在粒子与牙齿碰撞时被打破，并且释放速率修改剂由此被暴露并且与水接触。这实现过氧化氢在若干小时内从芯的缓慢释放。释放速率修改剂与疏水材料之比可以被定制为提供过氧化氢的更慢或者更快释放速率。
用来形成粒子28B和28C的外壳168、172的疏水材料可以是蜡质固体、即在室温(25℃)为固体并且可以在更高温度为固体。疏水材料可以主要(大于50％)或者完全由蜡质固体形成。适合用作疏水材料的示例蜡状物包括基本上或者完全无未饱和的烃蜡、比如石蜡等。示例石蜡是一般分子式CnH2n+2的更高烷烃的混合物，其中通常20≤n≤50。它们在环境温度为固体并且熔融可处理。
用于形成粒子28B和28C的外壳168、172的释放速率修改剂可以是在疏水材料中不可溶或者基本上不可溶的材料，从而它形成离散区域，在这些离散区域中，它在疏水材料(或者分离层74)中高浓度。离散区域具有例如0.1-100nm、例如0.5-20nm的平均尺寸。
释放速率修改剂可以比疏水材料更亲水。示例释放速率修改剂包括能够氢键合并且在环境温度(25℃)为固体的亲水有机聚合物以及亲水和/或水可溶粉末。释放速率修改剂可以以从0.001wt.％至30wt.％的总浓度存在于微粒子中。亲水粉末的示例包括无水无机粒子、比如二氧化硅、例如亲水性硅石和硅石纳米粉末。示例水可溶粉末包括水可溶酸及其盐、比如无水磷酸盐、例如聚磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠；无水柠檬酸及其盐、比如碱金属盐、例如柠檬酸钠；无水硫酸钠、无水镁盐、比如硫酸镁和氯化镁。可以运用这样的释放剂的组合。亲水和/或水可溶粉末、比如硅石可以具有例如1-100纳米(nm)、例如5-20nm的平均大小。可以在来自EvonikIndustries的商标AEROSILTM之下获得具有在90-300m2/g的范围中的比表面积(通过BET方法来测量)的亲水白炭黑(fumed silica)。作为示例，AEROSILTM200具有200m2/g的比表面积。
可用作释放速率修改剂的亲水有机聚合物包括聚亚烷基二醇、比如聚乙二醇和聚丙二醇以及其酯、聚酰胺化合物(例如聚乙烯吡咯烷酮)、聚(醋酸乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺、聚氧甘油酯、比如月桂酰、油酰和硬酯酰聚氧甘油酯，这些是丙三醇的单酯、二酯和三酯的混合物以及聚乙二醇的单酯和二酯(例如月桂酰聚乙二醇甘油酯)及其环氧乙烷衍生物、泊洛沙姆(poloxamers)，这些是具有聚(环氧丙烷)的中央疏水嵌段和聚(环氧乙烷)的两个侧嵌段的三嵌段共聚物(例如具有熔点52℃的泊洛沙姆188)及其衍生物、以及其混合物。亲水聚合物可以具有至少300的重均分子量。
用于释放速率修改剂的示例聚乙二醇(PEG)具有300道尔顿至50,000道尔顿、例如600-35000或者1000至5,000道尔顿的分子量。作为示例，可以使用PEG1000(熔点37-40℃)、PEG1500(熔点44-48℃)、PEG2000(熔点49-52℃)、其组合等。
在粒子中的疏水材料与释放速率修改剂之比可以例如是按重量表达的从1∶99到99∶1、比如从5∶95至95∶5或者从10∶90至90∶10。例如疏水材料∶释放速率修改剂之比可以例如在PEG的情况下约为30∶70至70∶30。对于亲水和/或水可溶粉末，比率可以更高、比如至少约为85∶15。
类型28A、B和C的粒子具有低的水含量、比如粒子的少于5wt.％或者少于1wt.％或者少于0.2wt.％由水组成。
可以在容器34中分离地或者组合使用类型28A、B和C的粒子。
微粒子28可以通过包括喷洒冷却、沉淀等各种方法来形成。可以使用喷洒冷却/激冷方法，其中包含芯材料的熔化疏水材料被喷洒到冷室上或者冷却的表面上并且被允许固化。例如过氧化脲或者其它漂白剂的小粒子与蜡和释放速率修改剂、例如PEG的熔化混合物相结合。混合物经过喷嘴被喷洒到充分低的温度的流体中以固化混合物为微粒子。例如在低温的二氧化碳可以用作冷却流体。在Benita和Simon编辑的MICROENCAPSULATION：Methods and IndustrialApplications(Marcel Dekker，Inc.，1996)中公开其它封装技术。
已经参照优选实施例描述本发明。显然地，修改和变更将在阅读和理解前文具体描述时为其他技术人员所想到。本发明旨在被解释为包括其落入所附权利要求或者其等效含义的范围内的所有这样的修改和变更。

Claims (20)

1.一种递送设备(12，140)，包括：
加压流体源(16)；
限定出口(22)的喷嘴(24)；
流体路径(20)，流动地连接所述加压流体源与所述喷嘴出口(22)用于从所述喷嘴出口递送流体喷洒；
递送机构(14)，从关联盒(32)向所述流体路径中释放粒子(28)剂量(48)，从而所述粒子的所述剂量在所述喷洒中经过所述喷嘴出口被所述加压流体输送，所述粒子包括牙护理剂。
2.根据权利要求1所述的递送设备，其中所述盒包括开口(50)，粒子经过所述开口离开所述盒，所述孔被所述递送机构闭合以防止与所述加压流体接触。
3.根据权利要求1或者2所述的递送设备，其中所述递送机构包括从所述盒接收所述粒子剂量的滑块(40)，所述滑块在第一与第二位置之间相对于所述盒可移动，其中在所述第一位置，所述粒子被所述滑块从所述盒接收，并且其中在所述第二位置，所述粒子被所述加压流体从所述滑块输送。
4.根据权利要求3所述的递送设备，其中在所述第一位置，所述滑块闭合经过所述递送机构的第一和第二路径(P1，P2)，并且在所述第二位置，所述路径限定所述流体路径(20)的一部分。
5.根据权利要求3或者4所述的递送设备，其中所述滑块在壳(42)限定的通道(44)中被可滑动地接收。
6.根据权利要求5所述的递送设备，其中所述滑块与所述壳配合以限定在第一端开放的以接收所述粒子剂量的腔(46)，并且其中在所述第一位置，所述壳闭合所述腔的第二端，并且在所述第二位置，所述壳限定开口从而允许所述加压流体进入所述腔的所述第二端。
7.根据权利要求1-6中的任一权利要求所述的递送设备，还包括：
本体部分(18)，其输送所述加压流体源。
8.根据权利要求1-7中的任一权利要求所述的递送设备，其中所述加压流体源包括在所述流体路径中的混合区(152)中组合的气体源和液体源。
9.根据权利要求1-8中的任一权利要求所述的递送设备，其中所述递送设备包括用于控制所述设备以供应所述加压流体并且致动所述递送机构的至少一个致动机制(62)。
10.根据权利要求9所述的递送设备，其中所述致动机制包括用于控制所述设备以从所述喷嘴开口脉冲化所述加压流体和粒子的猝发的脉冲化机制。
11.根据权利要求1-10中的任一权利要求所述的递送设备，其中所述牙护理剂包括漂白剂。
12.根据权利要求11所述的递送设备，其中所述漂白剂被封装于外壳中。
13.根据权利要求1-12中的任一权利要求所述的递送设备，其中所述粒子具有直径上至100μm的尺寸。
14.根据权利要求1-13中的任一权利要求所述的递送设备，其中所述递送设备具有第一操作模式和第二操作模式，在所述第一操作模式中，所述流体在第一流体压力下被递送到所述流体路径，在所述第二操作模式中，所述流体以低于所述第一流体压力的第二流体压力被递送到所述流体路径，所述第一模式和第二模式中的一个模式在所述设备被用来递送所述粒子剂量时被运用，而所述第一模式和第二模式中的另一模式在所述设备未被用来递送所述粒子时被运用。
15.一种递送系统(10)，包括根据权利要求1-14中的任一权利要求所述的递送设备和保持所述粒子的所述盒(32)。
16.一种用于向牙齿表面递送粒子的方法，包括：
向根据权利要求1-14中的任一权利要求所述的递送设备中插入所述粒子盒；并且
致动所述设备以在所述加压流体中从所述喷嘴递送所述粒子剂量。
17.一种用于递送粒子的方法，包括：
在递送设备(12，140)中提供粒子(28)盒(32)，所述粒子包括牙护理剂；
致动递送机构以从所述盒向流体路径(20)递送所述粒子的剂量(48)；并且
使加压流体流动在所述流体路径中从所述加压流体的源(16)流向所述粒子剂量，并且传送所述粒子至所述递送设备的喷嘴出口(22)，其中所述粒子在所述加压流体的喷洒中从所述设备喷射。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述致动所述递送机构包括：
在第一与第二位置之间相对于所述盒移动滑块(40)，其中在所述第一位置，所述滑块从所述盒接收所述粒子剂量，并且在所述第二位置，所述粒子被定位于所述流体路径中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述移动所述滑块包括在限定第一和第二开口(74，76)的壳(42)中移动所述滑块，并且其中在所述第一滑块位置，所述第一和第二开口被所述滑块向所述流体路径闭合，并且所述剂量被定位于所述第一与第二开口中间，并且在所述第二位置，所述第一和第二开口向所述流体路径打开，并且所述剂量被定位于所述第二开口中。
20.一种递送机构(14)，包括：
限定通道(44)的壳(42)；
流体路径(20)；以及
所述壳承载的滑块(40)，所述滑块在第一位置与第二位置之间在所述通道内可移动，在所述第一位置，所述滑块从关联盒(32)接受粒子剂量，在所述第二位置，所述粒子剂量被释放到所述流体路径中，所述壳限定到所述通道的第一和第二开口(74，78)，所述第一和第二开口在所述滑块在第一位置时被所述滑块闭合并且在所述滑块在所述第二位置时向所述通道打开，其中在所述滑块的所述第二位置，所述开口限定所述流体路径的一部分，并且所述粒子剂量被定位于所述第二开口中。
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