CN115667167A

CN115667167A - 玻璃组合物

Info

Publication number: CN115667167A
Application number: CN202180020607.4A
Authority: CN
Inventors: 丹尼尔·博伊德; 凯瑟琳·内奥米·麦克唐纳-帕森斯; 杰拉尔达·埃菲·布德罗
Original assignee: Al Science Inc
Current assignee: Al Science Inc
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2023-01-31
Also published as: CA3174994A1; TW202200106A; EP4118044A4; BR112022017957A2; WO2021179071A1; JP2023517907A; AU2021233389A1; US20230150864A1; EP4118044A1; MX2022011116A

Abstract

本发明提供了一种玻璃组合物，其包含约20mol％至约45mol％的B₂O₃；和约10mol％至约80mol％的选自由CaO和MgO组成的组中的一种或多种玻璃组分。该玻璃组合物还包含小于0.1mol％的CdO。该玻璃组合物可包含Na₂O、K₂O和磷酸盐源中的一种或多种；其中B₂O₃和磷酸盐源的总量为约60mol％或更少。该玻璃组合物可包含氟化物源。该玻璃组合物可用于使牙本质脱敏。本发明还提供牙本质脱敏组合物以及所公开的玻璃组合物的方法和用途。

Description

玻璃组合物

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2020年3月9日提交的第62/987,192号美国申请的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可配制用于牙本质脱敏组合物的玻璃组合物。

背景技术

以下段落并不承认其中讨论的任何内容是现有技术或本领域技术人员的知识的一部分。

牙本质敏感是由于暴露的牙本质表面对刺激(如热刺激、蒸发刺激、触觉刺激、渗透刺激、化学刺激或电刺激)响应而产生的牙齿疼痛。牙本质敏感可以由牙根表面暴露的牙龈退缩(牙龈后退)、牙骨质层和涂抹层损失、牙齿磨损、酸蚀、牙周牙根刨削或牙齿漂白引起。

牙本质包含数千个从牙髓向外辐射的微观管状结构。牙本质小管中存在的血浆样生物流体的流动变化可触发位于牙髓侧的神经上存在的机械感受器，从而引发疼痛反应。冷、空气压力、干燥、糖、酸(脱水化学品)或作用在牙齿上的力会增加流体动力。热的或冷的食物或饮料，以及身体压力是牙齿敏感个体的典型触发因素。

目前还没有一种公认的金标准治疗方法可以可靠地长期缓解牙齿过敏的疼痛。然而，治疗可分为诊所(in-office)治疗(例如拟由牙医或牙科治疗师实施)，或可在家中通过非处方或处方进行的治疗。

据称，这些治疗的作用机制要么是牙本质小管闭塞，要么是神经纤维脱敏/阻断神经传递。

发明内容

以下介绍旨在向读者介绍本说明书，但不限定任何发明。一个或多个发明可以存在于下面描述的装置元件或方法步骤的组合或子组合中，或者存在于本发明的其他部分中。发明人不会仅仅通过在权利要求书中不描述此类其他发明而放弃或否认其对本说明书中公开的任何发明的权利。

E.I.Kamitsos在J.Phys.Chem.1989,93,1604-1611中公开了式xM₂O×(1-x)B₂O₃的碱金属硼酸盐玻璃，其中M为Li、Na、K、Rb、Cs，其中x为0-0.4。也就是说，Kamitsos教导了碱金属硼酸盐玻璃具有至少60mol％的B₂O₃。

Y.D.Yiannopolous和E.I Kamitsos在Phys.Chem.Glasses,2001,42(3),164-72中研究了式xMO×(1-x)B₂O₃的碱土硼酸盐玻璃，其中M为Mg、Ca、Sr、Ba，其中x为0.15-0.55。在表1中，Yiannopoous和Kamitsos指出，当M为Mg时，玻璃形成区域是x为0.45-0.50，当M为Ca时，玻璃形成区域是x为0.33-0.50。

一种或多种所描述的实施方式试图解决或改善与牙本质脱敏组合物有关的一个或多个缺点，所述牙本质脱敏感组合物包括闭塞牙本质小管的不可降解颗粒材料。在一些实施方式中，所公开的颗粒材料在环境条件下在12和24小时之间的时间段内基本上降解。在一些实施方式中，所公开的颗粒材料在相同的时间段内提供氟化物的受控释放。在一些实施方式中，所公开的颗粒材料在相同的时间段内提供钾的受控释放。

根据本发明的玻璃组合物包括约20mol％至45mol％的B₂O₃；和约10mol％至约80mol％的选自由CaO和MgO组成的组中的一种或多种玻璃组分。根据本发明的玻璃组合物还包括小于0.1mol％的CdO。玻璃组合物还可以包括小于0.1mol％的CuO；小于0.1mol％的Li₂O；小于0.1mol％的Rb₂O；小于0.1mol％的BaO；小于0.1mol％的SrO；小于0.1mol％的SiO₂；或其任意组合。

根据本发明的玻璃组合物可以包括选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源组成的组中的一种或多种玻璃组分。当组合物包括磷酸盐源时，B₂O₃和磷酸盐源的总摩尔量为小于或等于约60mol％。磷酸盐源可以是P₂O₅、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、KH₂PO₄，K₂HPO₄，K₃PO₄，或其任何组合。

根据本发明的玻璃组合物可附加地或替代地包括高达约45mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合。

根据本发明的一种示例性组合物包括约43mol％的B₂O₃、约21mol％的MgO、约21mol％的CaO和约15mol％的Na₂O；例如包括43.0mol％的B₂O₃、20.7mol％的MgO、20.7mol％的CaO和15.6mol％的Na₂O。

根据本发明的玻璃组合物可以是块状玻璃或由块状玻璃制备的颗粒材料的形式。块状玻璃和由其形成的颗粒材料之间的化学配方相同。颗粒材料可包括尺寸为约1至约50μm的颗粒。至少75％的颗粒尺寸可以为小于50μm，至少5％的颗粒大小可以为小于7μm或两者兼有。

配制成颗粒材料的一些示例性玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内可能损失至少5质量％。一些示例性组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内可能损失至少20、至少40、至少60或至少80质量％。配制成颗粒材料的其他示例性玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时后可能损失小于5质量％。

根据本发明的玻璃组合物可以配制成牙本质脱敏组合物，例如牙膏、预防膏剂、牙清漆、漱口水、牙科凝胶或粘合剂。根据本发明的牙本质脱敏组合物基本上是无水的。

根据本发明的玻璃组合物可用于使牙本质脱敏，例如在包括将以下施用于个体牙本质的方法中：根据本发明的牙膏、预防膏剂、牙清漆、漱口水、牙科凝胶或粘合剂。

具体实施方式

根据本发明的玻璃组合物包括约20mol％至45mol％的B₂O₃；和约10mol％至约80mol％的选自由CaO和MgO组成的组中的一种或多种玻璃组分。根据本发明的玻璃组合物还包括小于0.1mol％的CdO。

根据本发明的玻璃组合物可以包括选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源组成的组中的一种或多种玻璃组分。当组合物包括磷酸盐源时，B₂O₃和磷酸盐源的总摩尔量为小于或等于约60mol％。例如，示例性组合物可以包括B₂O₃和磷酸盐源的任何组合，其中摩尔量总计为约25mol％至约30mol％，约30mol％至约35mol％，约35mol％至40mol％，约40mol％至45mol％，约45mol％至50mol％，约50mol％至约55mol％，或约55mol％至60mol％。此外，磷酸盐源可以是例如小于40mol％，小于35mol％，小于30mol％，小于25mol％，小于20mol％，小于15mol％，小于10mol％，或小于5mol％。磷酸盐源可以是P₂O₅、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、KH₂PO₄，K₂HPO₄，K₃PO₄，或其任何组合。

根据本发明的玻璃组合物可包含高达约45mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合。

玻璃组合物可以配制成颗粒材料，其包括尺寸为约1至约50μm的颗粒。玻璃组合物可以包括至少一些颗粒，这些颗粒的尺寸被确定为在管腔内闭塞牙本质小管，从而使牙本质脱敏。在本发明的上下文中，尺寸为管腔内闭塞牙本质小管的颗粒应理解为意味着颗粒位于牙本质小管内或牙本质小管顶部，减少牙本质流体的运动。玻璃组合物可以包括至少一些颗粒，其尺寸被确定为提供牙本质小管的表面闭塞，从而使牙本质脱敏。

应当理解，表述“一种或多种玻璃组分的约Xmol％至约Ymol％”是指玻璃组分的总mol％，而不是指每个单独成分的mol％。例如，根据本发明的玻璃组合物可以包括5mol％的CaO和MgO中的每一种，以提供10mol％的选自由CaO和MgO组成的组中的一种或多种玻璃组分。

应当理解，对预期值范围的任何披露也是对所述范围内的任何值或子范围的披露，包括端点。例如，“1至100”的预期比也是例如1、10、25至57、32至84、25至84和32至75的披露。

应当理解，“约Xmol％”是指报告百分比的±2％范围内的任何值。例如，“约10mol％”指的是8mol％至12mol％的值，因为所有这些值都在报告的10％±2％范围内；“约50mol％”指的是48mol％至52mol％的值，因为所有这些值都在报告的50％±2％范围内。

应当理解，任何预期的值范围也披露了所述范围内的任何值或子范围，包括端点。例如，“1至100”的预期比也披露了例如1、10、25至57、32至84、25至84和32至75。

应理解，根据ASTM E-11规定的可接受公差，确定粒径范围内的“约Xμm”，用于指定尺寸的测试筛。例如，50μm测试筛的可接受公差为3μm。因此，“约50μm”是指尺寸为47μm至53μm的颗粒。在另一实例中，35μm测试筛的可接受公差为2.6μm。因此，“约35μm”是指尺寸为32.4μm至38.6μm的颗粒。25μm筛的ASTM可接受公差为2.2μm。对于没有标准、可接受公差的测试筛(如小于20μm的测试筛)，表述“约Xμm”表示±15％，尺寸为5至15μm，表示±50％，尺寸小于5μm。例如，“约1μm”指尺寸为0.5至1.5μm的颗粒。

应当理解，根据本发明的“玻璃”是一种陶瓷材料，其显示出高于室温的玻璃化转变温度，并且其主相主要为非晶态，例如至少50％非晶态、至少75％非晶态、至少90％非晶态、至少95％非晶态或至少97％非晶态。在一些实例中，根据本发明的玻璃基本上不含或完全不含可识别的晶体物种。

在本发明的上下文中，玻璃组合物的“任选”组分是可以存在于一些示例性组合物中而不存在于其他示例性组合物中的组分。对多于一个“任选”组分的引用应理解为意味着根据本发明的组合物可以不包括任何任选组分、一个任选组分或任选组分的任何组合。例如，根据本发明的玻璃组合物(a)任选地包括选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源组成的组中的一种或多种玻璃组分；和(b)任选地包括氟化物源。因此，本发明考虑了示例性玻璃组合物，其：(i)缺少所有任选组分；(ii)包括选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源组成的组中的一种或多种玻璃组分，但缺乏氟化物源；(iii)包括氟化物源，但缺乏Na₂O、K₂O和磷酸盐源；和(iv)包括选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源以及氟化物源组成的组中的一种或多种玻璃组分。

包含CaO、MgO、磷酸盐源或其组合的玻璃组合物可有助于形成沉淀物和/或矿化磷灰石，如作为牙釉质的主要成分的羟基磷灰石。在牙本质小管内或周围形成沉淀物或矿化磷灰石可形成保护性沉淀物并进一步降低牙本质敏感性。

含钾(如K₂O、KH₂PO₄、K₂HPO₄、K₃PO₄或KF)的玻璃组合物在玻璃降解时释放钾。不希望受到理论的束缚，认为释放的钾阻断或减少牙内神经中产生的动作电位，从而降低牙本质敏感性。

根据本发明的玻璃组合物可以包括例如约10mol％至约80mol％的(a)CaO；(b)MgO；(c)CaO和MgO的组合；(d)(i)CaO和(ii)Na₂O和/或K₂O的组合；(e)(i)MgO和(ii)Na₂O和/或K₂O的组合；(f)(i)CaO、(ii)MgO和(iii)Na₂O和/或K₂O的组合；(g)(i)CaO或MgO和(ii)磷酸盐源的组合；(h)(i)CaO、(ii)MgO和(iii)磷酸盐源的组合；(i)(i)CaO或MgO、(ii)磷酸盐源和(iii)Na₂O和/或K₂O的组合；或(j)(i)CaO、(ii)MgO、(iii)磷酸盐源和(iv)Na₂O和/或K₂O的组合。这些示例性组合物中的任何一种可以另外包括氟化物源。

在本发明的上下文中，应当理解，包括Na₂O、K₂O、磷酸盐源或其组合的玻璃组合物必须仍然包括至少10mol％的CaO、MgO或其组合，并且当组合物包括磷酸盐源时，B₂O₃和磷酸盐源的总摩尔量必须仍然小于或等于约60mol％。例如，对于包含“约10mol％至约80mol％的(i)CaO、(ii)MgO和(iii)磷酸盐源的组合”的组合物，应理解为指CaO、MgO和磷酸盐源的任何组合，其中至少10mol％的组合物是CaO和MgO的组合，并且CaO、MgO和磷酸盐源的组合为10mol％至80mol％，并且B₂O₃和磷酸盐源的组合小于或等于约60mol％。类似地，对于包含“约10mol％至约80mol％的(i)CaO或MgO、(ii)磷酸盐源和(iii)Na₂O和/或K₂O的组合”的组合物，应理解为对以下任何组合的引用：(i)CaO或MgO，加上(ii)磷酸盐源，加上(iii)Na₂O、K₂O或Na₂O与K₂O的组合，其中至少10mol％的组合物是CaO或MgO，CaO或MgO、磷酸盐源、Na₂O和K₂O的组合为10mol％至80mol％，B₂O₃和磷酸盐源的组合小于或等于约60mol％。

根据本发明的一些示例性玻璃组合物包括氟化物源，例如高达约45mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合。在玻璃组合物中包含氟化物导致在玻璃降解时释放氟化物。释放的氟化物可在牙本质小管内或周围形成氟化磷灰石，例如氟磷灰石(Ca₅(PO₄)₃F)，其可形成保护性沉淀物并进一步降低牙本质敏感性。

与使用NaF、Na₂PO₃F或KF的组合物相比，包含CaF₂或SnF₂的组合物提供每摩尔起始材料两倍量的氟化物。在一些实例中，玻璃包含少于30mol％的CaF₂、SnF₂或其组合。

在一些实例中，玻璃组合物可包含约2mol％至约15mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合。在一些实例中，根据本发明的玻璃组合物可以包括NaF、KF和CaF₂中的一种或多种，例如量为约5mol％至约15mol％。

在一些实例中，根据本发明的玻璃组合物包含足够的氟化物，使得0.1g颗粒材料在1、2、4、8、12、18或24小时内以约0.5ppm/hr至约2000ppm/hr的平均速率将氟化物释放到10mL缓冲盐水溶液中。在本发明的上下文中，当确定氟化物的释放速率时，ppm被测量为质量/体积。在具体实例中，玻璃组合物包含足够的氟化物，使得在1小时内每小时释放约4至约6ppm的氟化物。

根据本发明的玻璃组合物可以包括Na₂O、CaO和MgO，其摩尔比为1.0:0.5-2.5:0.5-2.5(Na₂O:CaO:MgO)。在一些实例中，玻璃组合物包括：a)约16mol％至约22mol％的Na₂O、约11mol％至约17mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；b)约14mol％至约20mol％的Na₂O、约14mol％至约20mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；c)约11mol％至约17mol％的Na₂O、约16mol％至约22mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；或d)约13mol％至约19mol％的Na₂O、约18mol％至约24mol％的CaO和约18mol％至约24mol％的MgO。

根据本发明的玻璃组合物可以包括B₂O₃、MgO、CaO、Na₂O和K₂O，其摩尔比(B₂O₃+MgO):(CaO+Na₂O+K₂O)大于1.0，例如大于1.15或大于1.30。

在根据本发明的一些示例性玻璃组合物中，该组合物包括：(a)至少54mol％，例如至少57mol％的B₂O₃和MgO的组合；(b)至少33mol％，例如至少40mol％或至少50mol％的CaO和MgO的组合；(c)至少7mol％，例如至少15mol％或至少30mol％的N₂O和K₂O的组合；(d)或其任意组合。示例性玻璃组合物可以包括小于0.1mol％的磷酸盐。示例性玻璃组合物可以基本上由B₂O₃，Na₂O和K₂O中的一种或两种，以及CaO和MgO中的一种或两种组成。

根据本发明的示例性玻璃组合物包括B₂O₃，Na₂O和K₂O中的一种或两种，以及CaO和MgO中的一种或两种，其量根据表1A和1B中所列的组合物中的任一种。

在根据本发明的一些示例性玻璃组合物中，该组合物包括约25mol％至约43mol％的B₂O₃；约14mol％至约21mol％的CaO；约19mol％至约29mol％的MgO；约9mol％至约15mol％的Na₂O；和约9mol％至约15mol％的NaF、KF、CaF₂或其任何组合。

在根据本发明的玻璃组合物的一个具体实例中，该组合物包括约43mol％的B₂O₃、约21mol％的MgO、约21mol％的CaO和约15mol％的Na₂O；例如包括43.0mol％的B₂O₃、20.7mol％的MgO、20.7mol％的CaO和15.6mol％的Na₂O。

在根据本发明的一些示例性玻璃组合物中，该组合物包括约25mol％至约45mol％，例如约41mol％至约45mol％的B₂O₃；约10mol％至约23mol％，例如约13mol％至约23mol％的CaO；约10mol％至约30mol％，例如约18mol％至约23mol％的MgO；和约8mol％至约22mol％，约13mol％至约22mol％的Na₂O。所述组合物可任选包含约8mol％至约15mol％的NaF、KF、CaF₂或其任何组合。

在根据本发明的一些示例性玻璃组合物中，该组合物包含约29mol％至约45mol％的B₂O₃；约5mol％至约22mol％的CaO；约1mol％至约22mol％的MgO；0mol％至约15mol％的K₂O；和约5mol％至约18mol％的Na₂O。

根据本发明的玻璃组合物可以包括小于0.1mol％的ZnO，例如基本上不含ZnO；小于0.1mol％的CuO；小于0.1mol％的Li₂O；小于0.1mol％的Rb₂O；小于0.1mol％的BaO；小于0.1mol％的SrO；小于0.1mol％的SiO₂；或其任意组合。

粒度分布

根据本发明的玻璃组合物可以配制为颗粒材料，其包括尺寸为约1至约50μm的颗粒。这种玻璃组合物可称为“颗粒状玻璃组合物”。在一些实例中，至少一些颗粒的尺寸设置为位于牙本质小管内或牙本质小管顶部。牙本质小管的直径有自然变化，尺寸主要为约0.5至约8μm，例如尺寸为约0.5至约5μm。因此，配制成颗粒材料的本发明的玻璃组合物可用于牙本质脱敏，这可暂时减少与敏感牙齿相关的疼痛。

在一些实例中，构成颗粒材料的颗粒中至少有75％的颗粒的尺寸为小于50μm。在其他实例中，至少85％或至少95％的颗粒的尺寸为小于50μm。在一些实例中，构成颗粒材料的颗粒中至少有5％的颗粒的尺寸为小于7μm。

在具体实例中，颗粒材料由多个颗粒组成，其中至少5％的颗粒的尺寸为小于35μm，至少5％的颗粒的尺寸为小于15μm和至少5％的颗粒的尺寸为小于7μm。

在具体实例中，颗粒材料由多个颗粒组成，其中至少5％的颗粒的尺寸为约15μm至约35μm，至少5％的颗粒的尺寸为约6μm至约15μm，并且至少5％的颗粒的尺寸为约3μm至约7μm。

在一些具体实例中，颗粒材料由多个颗粒组成，其中颗粒的尺寸分布为约5μm的Dx10、约15μm的Dx50和约30μm的Dx90。

降解

根据本发明的一些颗粒状玻璃组合物可以在生理条件下降解，例如，当暴露于缓冲盐水溶液时，根据本发明的颗粒状玻璃组合物在24小时内可以损失至少5质量％。在一些实例中，当暴露于缓冲盐水溶液时，玻璃组合物可在24小时内损失至少20质量％，至少40质量％，至少60质量％，或至少80质量％。

根据本发明的其他颗粒状玻璃组合物可在生理条件下抵抗降解，例如在暴露于缓冲盐水溶液24小时后损失小于5质量％。

表面显微硬度和再矿化

根据本发明的玻璃组合物，例如根据本发明的颗粒状玻璃组合物，可以增加表面釉质显微硬度。在一些实例中，根据本发明的牙膏、牙清漆或预防膏剂可用于增加表面釉质显微硬度。在本发明的上下文中，显微硬度的增加是与在施用本发明的组合物之前的表面釉质显微硬度相比。在一些实例中，表面釉质显微硬度的增加量可以大于与缺少本发明的玻璃组合物的其他相同牙膏、牙清漆或预防膏剂相关的增加量。

根据本发明的玻璃组合物，例如根据本发明的颗粒状玻璃组合物，可使表面釉质再矿化。不希望受理论约束，本发明的作者认为，这种再矿化可以至少部分有助于表面釉质显微硬度的增加。

在一些实例中，根据本发明的牙膏、牙清漆或预防膏剂可用于至少部分地再矿化表面釉质。在本发明的上下文中，表面釉质的任何再矿化是与在施用本发明的组合物之前的表面釉质矿化相比。在一些实例中，表面釉质的再矿化量可大于与缺乏本发明的玻璃组合物的其它相同牙膏、牙清漆或预防膏剂相关的再矿化量。

根据本发明的牙膏可施用于个体的牙釉质，例如30秒至2分钟，每天一次或两次。在一些个体中，表面釉质显微硬度可以在约两天、三天或四天后增加。在其他个体中，表面釉质显微硬度可以在五天或更长时间后增加。在一些个体中，表面釉质可以在约两天、三天或四天后至少部分再矿化。在其他个体中，表面釉质可以在五天或更长时间后至少部分再矿化。

牙本质脱敏组合物

根据本发明的颗粒状玻璃组合物可以配制成牙本质脱敏组合物，该组合物包括无水、口服相容性载体。根据本发明的这种牙本质脱敏组合物不含水，因为玻璃组合物在暴露于水时降解。

在本发明的上下文中，“不含水”或“无水”应理解为牙本质脱敏组合物包含的水太少，以致玻璃组合物在产品的预期寿命内仍能降低牙本质敏感性。产品的预期寿命是指生产牙本质脱敏组合物与牙本质脱敏剂组合物完全用完或废弃之间的最长预期时间。

牙本质脱敏组合物中使用的口腔相容性载体可以是漱口水、配制成与其他组分混合以形成漱口水的载体，或口腔相容性粘性载体，例如牙膏、牙科凝胶、预防膏剂、牙清漆、粘合剂，或配制成与额外组分混合以形成牙膏的载体。口腔相容性粘性载体的粘度可在30℃下为约100cP至在30℃下为约150000cP。

牙本质脱敏组合物可以包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物，其量足以使脱敏组合物包含约100ppm至约5000ppm的氟化物。在根据本发明的一些组合物中，玻璃组合物缺少氟化物，可以向牙本质脱敏组合物中添加单独的氟化物源，例如氟化钠(NaF)。在本发明的上下文中，当确定脱敏组合物中的氟化物浓度时，以质量/质量测量ppm。

不希望受理论约束，本发明的作者认为，根据本发明的一些包括钾例如以K₂O、KF或两者的形式的玻璃组合物，可以具有有益的牙本质脱敏特性。这种玻璃组合物中的钾可增加牙本质小管中发现的神经周围的细胞外钾离子浓度。高水平的细胞外钾离子可使神经纤维膜去极化和/或降低其复极能力，从而改善患者疼痛。在包含闭塞剂和单独钾盐的牙本质脱敏组合物中，闭塞剂可抑制钾盐进入神经，从而降低单独钾盐改善患者疼痛的能力。相反，根据本发明的一些包括钾的玻璃组合物可以在闭塞牙本质小管的同时降解，并在牙本质小管内释放足够的钾离子，使得钾浓度足够高以减轻患者疼痛。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的一个实例是牙膏，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物和：磨料；洗涤剂如十二烷基硫酸钠；氟化物源；抗菌剂；调味剂；再矿化剂；糖醇，如甘油、山梨醇或木糖醇；另一种牙本质脱敏剂；亲水性聚合物如聚乙二醇；或其任意组合。颗粒状玻璃组合物可占牙膏的约0.5至约15质量％，如占牙膏的约2.5重量至约7.5重量％。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的一个具体实例是牙膏，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物和：甘油、二氧化硅、聚乙二醇(如PEG 400)、二氧化钛、卡波姆和甜味剂(如乙酰磺胺酸钾(potassium acesulfame)或糖精钠)。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的另一个具体实例是牙膏，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物和：α-卡波姆、DL-柠檬烯、甘油、薄荷香精、聚乙二醇(如PEG-8)、二氧化硅、二氧化钛、十二烷基硫酸钠和甜味剂(如乙酰磺胺酸钾或糖精钠)。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的另一个具体实例是牙膏，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物和：甘油、十二烷基硫酸钠、二氧化硅(也称为二氧化硅)、卡波姆(Carbopol)940(交联聚丙烯酸聚合物，也称为卡波姆(Carbomer)940)和调味剂(例如留兰香油)。甘油可以是纯甘油。

在一个具体实例中，牙膏可含有约85重量％的甘油、约1.2重量％的十二烷基硫酸钠、约7.5重量％的二氧化硅、约0.5重量％的卡波姆940、约1重量％的调味剂和约5.0重量％的根据本发明的颗粒状玻璃组合物。牙膏还可任选地包括足够的氟化钠，以产生约1000ppm至约1500ppm的氟化物，例如约0.23重量％的氟化钠。颗粒状玻璃组合物可以是下表1A的玻璃组合物#10，筛分以获得≤25μm的颗粒。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的另一个实例是载体，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物，其中载体被配制成与其他组分混合以形成牙膏。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的又一个实例是配制成与其他组分混合以形成漱口水的载体。载体的具体实例包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物和：无水乙醇、氯化十六烷基吡啶、洗必泰、精油、苯甲酸、泊洛沙姆、苯甲酸钠、香料、着色剂或其任何组合。与载体混合以形成漱口水的附加组分可包括：水、过氧化物、氯化十六烷基吡啶、洗必泰、精油、乙醇、苯甲酸、泊洛沙姆(poloxamer)、苯甲酸钠、香料、色素或其任何组合。载体和附加组分可保持在单独的隔室中，并在将混合物用作漱口水之前混合在一起。单独的隔室可以是多室瓶的形式，例如分支瓶。

根据本发明的牙本质脱敏组合物的另一个实例是预防膏剂(也称为“预防膏”)，其包括根据本发明的颗粒状玻璃组合物。预期的预防膏剂的具体实例包括根据本发明的玻璃组合物和：浮石、甘油、硅藻土(优选细砂)、硅酸钠、水杨酸甲酯、磷酸一钠、羧甲基纤维素钠、甜味剂(如乙酰磺胺酸钾或糖精钠)、调味料、着色剂或其任何组合。

方法

根据本发明的玻璃组合物可以通过以下方式合成：混合适当摩尔量的起始试剂；将前体混合物包装在铂铑坩埚中(XRF Scientific，Perth Australia)；将填充坩埚放置在初始停留温度(dwelling temperature)为600至750℃的熔炉(Carbolite，RHF 14/3)中；保持温度60分钟；将温度(例如以20℃/分钟的速率)上升至1200℃的停留温度；保持温度60分钟；并在两个不锈钢板之间淬火玻璃熔体。

应当理解，只要玻璃熔化，可以修改上述特定的升温速率、时间和温度。升温速率为10-20度/分钟，并且保持在停留温度可以从玻璃中去除至少一些气泡。

尽管所得玻璃组合物包括氧化物，但起始试剂可以包括氧化物、碳酸盐、磷酸盐或其任何组合。例如，起始试剂可以包括氧化硼、碳酸钙、碳酸钠和NaH₂PO₄。碳酸钙和碳酸钠在炉中分解，释放CO₂，生成其相应的氧化物。磷酸钠在炉中分解，以在玻璃氧化物网络中提供钠和磷离子。在本发明的上下文中，应当理解，包括“磷酸盐源”的玻璃组合物是指包括来自磷酸盐源的分解产物的组合物；并且磷酸盐源的mol％是指磷酸盐源起始材料的mol％。

所得淬火玻璃可在行星微磨机(Pulverisette6，Fritsch，Germany)内单独研磨/研磨，并用符合ASTME-11的筛子(ColePalmer，U.S.A)筛分，以获得≤25μm的颗粒。玻璃可在干燥条件下储存在密封的储存瓶中。

在本发明的上下文中，通过将约0.1g样品置于预先称重的15mL Falcon管中来测量颗粒状玻璃组合物的质量损失。然后将十(10)mL TRIS缓冲盐水(BioUltra，Sigma-Aldrich，Canada)移液至管中。在培养箱中以120rpm摇动试管，并在37℃的温度下保持所需的释放时间，例如30分钟、1、3、6、12或24小时。在规定的时间点过后，将试管从培养箱中取出，并在1500RCF下离心15分钟。将上清液倾倒入新的15mL Falcon管中。在含有氟化物源的颗粒状玻璃组合物中，将含有上清液的管密封并在4℃下储存，直到氟化物的量被量化。将最初的15mL falcon管置于70℃下干燥，直到达到恒定重量，以评估颗粒状玻璃组合物的剩余质量，从而计算质量损失。

对于含有氟化物源的颗粒状玻璃组合物，使用配备有

电极-氟化物组合的

AB250pH/离子选择性电极计(Fisher Scientific，Massachusetts,USA)对释放的氟化物的浓度进行定量。使用专用于离子选择电极的氟化物分析标准(NaF，0.1MF，Sigma-Aldrich，Canada)制备标准溶液，并在分析前检索校准曲线。分析时，将1mL TISABIII(Fisher Scientific，Massachusetts，USA)添加到室温下含有上清液的15mL Falcon试管中。离子浓度报告为n＝3±SD的平均值。

使用PhenonPRoX扫描电子显微镜(Thermofisher Scientific，Waltham，Mass)进行扫描电子显微镜分析。

玻璃样品的热分析通过DSC404F3A-0230(一种高温差示扫描量热计)在Pt/Rh坩埚(NETZSCH Instruments North America，Burlington，Massachusetts，USA)中使用碳化硅炉完成。称量约0.025g样品，将其装入Pt/Rh坩埚中。在50mL/min流速的氮气(Praxair，Danbury Connecticut,USA)保护气体下，以10K/min的速率从20℃加热样品至900℃，采集速率为100pts/min。使用Netzsch Proteus热分析软件(版本6.1.0)确定起始温度(T_o)、拐点温度(T_i)、最终温度(T_f)和结晶起始温度(Tp₁)。表4中报告的玻璃化转变温度取自样品的起始温度(T_o)。

使用16.4T Bruker Avance NMR光谱仪(¹¹B拉莫频率＝224.67MHz)，使用在单共振模式下操作的2.5mmHX探头，测定¹¹B幻角自旋(MAS)NMR光谱。然后使用固体NaBH₄校准¹¹B参数，并将其用作外部化学位移基准(-42.1ppm，相对于BF₃·Et₂O)。所有样品在20kHz MAS频率下旋转，以确定中心带并识别旋转边带。对于所有组合物和实验，使用0.53μs脉冲累积¹¹BNMR，该脉冲对应于NaBH₄的近似立方环境中的15°脉冲角。为了消除背景噪声，获得每个旋转速度的空转子的光谱，并从实验光谱中减去。

体外再矿化模型旨在作为玻璃粉末促进口腔环境中矿物相(如磷灰石和氟化磷灰石)沉淀能力的替代测试。虽然存在生物活性的体外评估的ISO标准，但ISO方法用于评估宏观样品，其培养条件标准化为表面体积比，因此认为不适用于粉末分析(ISO 23317:2014“外科植入物-植入物材料磷灰石形成能力的体外评估”(“Implants for Surgery-InVitro Evaluation for Apatite-Forming Ability of Implant Materials.”))。本文检查的玻璃粉末为细粉末(d90<30μm)，因此，这项工作基于国际玻璃委员会(TCO4)技术委员会4开发的方案，以评估粉末生物活性玻璃的生物活性，并将其标准化为粉末重量(Macon，A.K.“生物活性玻璃及其变体磷灰石形成能力的统一体外评估”(“A unified in vitroevaluation for apatite-forming ability of bioactive glasses and theirvariants.”)，Journal of Materials Science:Materials in Medicine(2015)26(2)p115)。磨砂玻璃粉末在37℃的模拟体液中孵育。根据Kokubo和Takadama发表的方法和说明合成模拟体液(Kokubo，T.和Takada，H.Biomaterials(2006)27:15，pp2907-2915)。由于所研究的玻璃的高度降解，预计颗粒尺寸会显著减小，因此玻璃样品的尺寸从建议的75mg增加到125mg，而SBF体积相应地从50mL增加到100mL。30分钟后取出孵育的样品，然后过滤并干燥以允许成像以可视化矿物相形成。由于玻璃粉末在水性环境中的预期快速降解，与TCO4方法中使用的8h、24h、72h、1周和2周时间点相比，TCO4法被修改为在模拟体液中孵育玻璃粉末30分钟、3小时和24小时时间点。使用配备80mm SDD的Oxford仪器EDX装置进行元素分析，并进行5分钟元素映射。

实施例

表1A和1B中所示的玻璃组合物均通过以下方式合成：称量确定量的分析级试剂(氧化硼、碳酸钙、碳酸钠、氧化镁和氟化钠)(Sigma-Aldrich，Canada)。将各个制剂在干粉混合器中混合至少60分钟，以确保均匀性。将每个前体混合物放置并包装在100mL铂铑坩埚中(XRF Scientific，Perth Australia)。然后，在600-750℃的初始停留温度下，将包装坩埚置于炉(Carbolite，RHF 14/3)中，并保持60分钟。然后将温度升高(20℃/分钟)至1200℃的最终停留温度，并保持60分钟。移除时，在两个不锈钢板之间淬火每个玻璃熔体。在行星微磨机(Pulverisette 6，Fritsch，Germany)内分别磨碎/研磨得到的淬火玻璃，并用符合ASTM E-11的筛子(Cole Palmer，U.S.A)进行筛分，以获得≤25μm的颗粒。

组合物编号	B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Na<sub>2</sub>O	CaO	MgO	NaF
						1	43.5	10.3	15.4	20.6	10.3
2	39.5	11.0	16.5	22.0	11.0
						3	35.5	11.7	17.5	23.5	11.7
4	31.5	12.5	18.6	24.9	12.5
						5	32.5	13.9	20.8	27.8	13.9
6	27.5	13.2	19.7	26.4	13.2
						7	45.0	20.0	15.0	20.0	--
8	45.0	17.5	17.5	20.0	--
						9	45.0	15.5	19.5	20.0	--
10	43.0	15.6	20.7	20.7	--

表1A.根据本发明的示例性玻璃组合物(以mol％列出的组分)

表1B.根据本发明的示例性玻璃组合物(以mol％列出的组分)以及它们的两种体特性(结晶度和密度％)

使用上述方法评估表1A的示例性玻璃的一些颗粒的质量损失。表2示出了1小时和24小时后的质量损失百分比。

表2.1小时和24小时的质量损失。

使用上述方法评估表1B的示例性玻璃的一些颗粒的质量损失。表3示出了30分钟后的质量损失百分比。

表3.30分钟后的质量损失百分比

使用配备1cm³插入物的AccuPyc 1340氦比重瓶(Micromeritics，USA)测量玻璃粉末的密度。使用前，使用可追溯体积标准校准比重瓶。对于玻璃分析，插入物填充有约1g玻璃粉末。每次测量是10次读数的平均值。

使用D2移相器X射线衍射仪、铜源和Lynxeye线性阵列探测器(Bruker AXS Inc,Maddison Wisconsin,USA)评估样品的非晶相百分比。以0.02度的步长和2秒的停留时间，在10度-60度的2θ角之间采集精细研磨样品的衍射光谱。非晶材料的相对体积通过将背景曲线拟合到非晶晕，并计算背景校正的缩小面积与未校正的整体面积的相对强度来计算。非晶相百分比通过公式(％结晶度)+(％非晶相)＝100与结晶度百分比相关。

表1A的示例性玻璃的颗粒具有以下体特性：

表4-一些示例性玻璃的体特性

表1B包含下表定义的设计空间的组合物，其中单位为mol％

总计＝100L_Pseudo编码

表5.设计空间的混合物设计约束

在设计空间内，测试组合物的结果提供了以下公式，其可允许不同组合物的相对比较和/或可用于识别与组合物的不同组分相关的趋势。虽然实验和建模误差阻碍了玻璃性能的绝对预测，但这些公式可用于指导和优化玻璃组分设计。当一起使用时，这些模型可能有助于建议在测试组合物空间内的多组分组合物剪裁中哪些因素可以被权衡。在以下公式中，所列组分的值以百分比(而不是分数或小数)表示。例如，50mol％的B₂O₃将为“50”(而不是“0.5”)。

熔体的结晶度通常可以在测试的淬火条件下使用以下公式进行预测：

结晶度＝-7.21994*[B₂O₃]+10.5814*[K₂O]+13.6798*[CaO]+16.9661*[MgO]+4.75849*[NaO]-35.849*[B₂O₃][K₂O]-45.4598*[B₂O₃][CaO]-66.4434*[K₂O][MgO]-66.849*[CaO][MgO]-72.7346*[MgO][NaO]。

玻璃的密度通常可以使用以下公式进行预测：

ρ＝2.14644*[B₂O₃]+2.24491*[K₂O]+2.92911*[CaO]+2.43832*[MgO]+2.42776*[NaO]。

约1.3g/cm³至约2.2g/cm³的玻璃密度可特别适用于非水性口腔护理制剂。甘油和二氧化硅是非水牙膏的主要液体和固体成分，其密度分别为1.3和2.2g/cm³。

NMR B3化学位移(ppm)通常可以使用以下公式进行预测：

ppm＝6.74673*[B₂O₃]+3.33975*[K₂O]+7.20888*[CaO]+10.1749*[MgO]+4.01478*[NaO]-11.8899*[B₂O₃][K₂O]-25.2187*[B₂O₃][CaO]-25.023*[B₂O₃][MgO]-12.4656*[B₂O₃][NaO]-12.5781*[K₂O][MgO]-18.8676*[CaO][MgO]-19.0726*[MgO][NaO]。

NMR为探测玻璃中¹¹B原子的局部环境提供了工具。配置为B3(三角形)与B4(四面体)共配位B的网络的百分比可以使用NMR确定。出乎意料的是，本发明的作者确定碱和碱土元素的影响(来自系数)对网络配置具有类似的影响。该数据中提供的比率，除成分化学外，还支持降解的机理基础。

在测试条件下30分钟后，与质量损失百分比相关的公式为：

1189.44*[B₂O₃]-87.7623*[K₂O]-62.9762*[CaO]+375.296*[MgO]-80.86*[NaO]-982.106*[B₂O₃][K₂O]-1169.24*[B₂O₃][CaO]-2192.55*[B₂O₃][MgO]-1040.75*[B₂O₃][NaO]+485.18*[K₂O][CaO]-139.18*[K₂O][MgO]+283.37*[K₂O][NaO]-460.87*[CaO][MgO]+475.861*[CaO][NaO]-304.428*[MgO][NaO]。

测试了六种示例性玻璃组合物对表面釉质的再矿化能力。所测试的组合物为：如表1A所示的组合物10；以及表1B所示的组合物3.01、3.04、3.06、3.20和3.24。

下表6、7和8说明了再矿化的结果。

表6.原子％，三次重复的平均值，±SD，时间＝0小时(对照)。“nd”表示未检测到。

表7.原子％，三次重复的平均值，±SD，时间＝30分钟。“nd”表示未检测到。

表8.原子％，三次重复的平均值，±SD，时间＝24小时。“nd”表示未检测到。

此外，化合物10的再矿化结果在3小时时进行测量。三次重复平均的原子百分比(±SD)为：B：未检测到；O：75.7±2.3；Na：0.1±0.006；Mg：1.9±0.09；K：未检测到；Ca：12.1±1.3；C：未检测到；P＝10.3±0.9。

钙(Ca)和磷(P)是无定形磷酸钙和磷灰石的组成部分，它们起到重新矿化牙齿的作用。在SBF中培养的玻璃表面识别这些元素表明该玻璃的矿化能力。文献通常说矿化发生在数小时(通常为24小时)、数天或数周内。缺乏磷的测试配方仅在30分钟后就显示出含钙和磷的沉淀物。表6、7和8中的结果表明，在时间＝0小时时，在玻璃颗粒表面上未检测到磷。检测到的碳(“C”)反映了样品制备过程中发生的表面污染。在时间＝24小时时，检测到磷与钙的比例为1.13:1至1.31:1(钙：磷)，接近磷灰石中存在的钙与磷的约1.6比例。

根据下表，使用玻璃组合物10(即由43.0mol％的B₂O₃、20.7mol％的MgO、20.7mol％的CaO和15.6mol％的Na₂O组成的玻璃组合物)制备示例性牙膏(“5％SIP-FF+NaF”)：

成分	量(重量％)
		甘油	84.57
十二烷基硫酸钠	1.20
		二氧化硅	7.50
玻璃组合物编号10(粒径：≤25μm)	5.00
		卡波姆940	0.50
风味(留兰香油)	1.00
		氟化钠(NaF)	0.23(1040ppm氟化物)

表9-示例性牙膏配方“5％SIP-FF+NaF”。

对玻璃颗粒进行筛分以收集≤25μm颗粒。粒度分析证实，粉末颗粒的尺寸适当，可闭塞牙本质小管，通常直径为1至5μm。玻璃的平均粒径分布为D10＝6.46μm，D50＝16.6μm和D90＝33.0μm，其中D_x是直径，其中X％的分布的直径小于D_x。

在单时间点、多时间点、牙本质闭塞研究以及单时间点水力传导研究中测试了示例性牙膏5％SIP-FF+NaF。

单时间点牙本质闭塞研究。在单时间点牙本质闭塞研究中将5％SIP-FF+NaF牙膏与商业牙膏产品进行了对比：(对照品#1)采用

的

修复和保护(5％Novamin和1040ppm氟化物(氟化钠))，和(对照品#2)

敏感专业修复^TM(8％精氨酸、35％碳酸钙、1320ppm氟化物(单氟磷酸钠))。

分析每天两次使用模拟刷牙2分钟处理的牙本质样品，并使用干净的手指将豌豆大小的量直接涂抹于敏感区域，提供了治疗一天后受试牙膏的牙本质小管闭塞程度的测量结果。牙本质小管闭塞的程度在本领域中通常被理解为减少牙本质过敏症的间接测量；也就是说，随着闭塞程度的增加，牙本质流体流动将减少，从而导致疼痛感降低。牙本质流动的减少降低了敏感性，氟化磷灰石的沉淀对快速缓解提供了障碍。氟化磷灰石有助于防止蛀牙或龋齿，可在溶液中含有氟离子的情况下形成，这些氟离子被掺入矿物中。

使用金刚石圆盘锯从垂直于牙根长轴的无龋齿未修复磨牙的牙冠制备人牙本质样品(约1.0至约1.5mm厚)。用10％柠檬酸蚀刻每个部分2分钟，然后用水冲洗60秒，在去离子水中超声处理2分钟，并进一步在水中冲洗60秒。将每个部分放入模具中并用丙烯酸树脂覆盖。硬化后，将牙本质表面抛光至镜面光洁度。用去离子水冲洗后，对表面进行蚀刻、超声处理并再次冲洗。使用Phenon PRoX扫描电子显微镜(Thermofisher Scientific,Waltham,Mass)在扫描电子显微镜(SEM)下验证样品完整性、小管密度和通畅性。

制备人工唾液(30mM氯化钾、13mM氯化钠、10mM正磷酸二氢钾、3mM脱水氯化钙、0.22％w/w II型猪胃粘蛋白和0.02％w/w叠氮化钠)。在使用牙膏治疗前，将牙本质样品在37℃下浸入人工唾液中至少60分钟。

刷牙涂抹时，使用振动型Oral-B精密牙刷将0.67g牙膏涂在牙本质样品上10秒。对于直接涂抹，使用光压和戴手套的手指将0.25g牙膏以圆周运动涂抹到牙本质样品上10秒。牙本质样品处理和涂抹条件总结如下表10所示：

处理和涂抹方法	刷涂	直接涂抹
			处理天数	1	1
#处理次数/天	2	2
			#重复样品	4	4
处理量	0.67g	0.25g
			处理持续时间	10秒	10秒
处理间储存	人工唾液	人工唾液

表10

对于两种涂抹方法，涂抹后用去离子水冲洗样品30秒，以去除牙膏的可见痕迹，然后在重复涂抹循环之前将其储存在人工唾液中至少一小时，以模拟每日使用两次。第二次涂抹后，在干燥和制备用于SEM成像之前，将样品再次在模拟唾液中处理60秒。

使用Phenon ProX扫描电子显微镜对经金溅射涂层处理的牙本质样品进行成像，每个样品在×3000放大倍数下采集3幅图像。每个SEM图像由两名双盲评估员根据五点分类标准评估了牙本质闭塞的程度，使用以下分级分类：

1.闭塞

2.大部分闭塞

3.相等

4.大部分未闭塞

5.未闭塞

使用Minitab 18软件进行数据分析。对所有处理组进行评估，以提供组平均值、标准差、最小值、最大值和重复数的描述性统计。然后测试所有数据集的正态性。对于通过正态假设的数据集，使用2样本t检验进行数据集之间的成对比较。对于其中一个或多个数据集未能满足正态假设的配对，使用Mann-Whitney检验进行配对统计比较。所有统计检验均以0.05显著性水平进行。

初步性能数据表明，5％SIP-FF+NaF牙膏是有效的，并具有部分闭塞牙本质小管的能力。平均闭塞分数为：

表11.¹分类闭塞分级，其中1＝闭塞，2＝大部分闭塞，3＝闭塞和未闭塞相等，4＝大部分未闭塞，5＝未闭塞。

用5％SIP-FF+NaF牙膏处理的牙本质小管的SEM图像显示，牙本质小管内或牙本质表面保留的较大未分级颗粒以及牙本质小管中形成的较小矿物沉积物均导致小管闭塞。

除了管内闭塞外，暴露的牙本质表面上形成的层可能会闭塞小管。随着玻璃组合物降解(其速率受颗粒尺寸影响)，释放有益离子以促进磷灰石的形成，包括含氟磷灰石。

在刷涂和直接涂抹时，采用

的

修复和保护牙膏在闭塞牙本质小管方面表现最差。营销文稿声称，使用

的

修复和保护“从第1周开始起作用”，支持其可能在几天内发挥更大的累积效应，而不是如Sensi-

所示的即时效益。国际玻璃委员会(TCO4)技术委员会4对原始生物活性玻璃组合物45S5进行了独立的体外研究，这是Novamin技术的基础，发现需要24小时才能开始观察体外表面反应的影响(JMater Sci：Mater Med 2015)。

多时间点牙本质闭塞研究。在5个模拟处理日的多时间点牙本质闭塞研究中还将上述5％SIP-FF+NaF牙膏与商业牙膏产品进行了比较：(对照品#1)采用

的

修复和保护(5％Novamin和1040ppm氟化物(氟化钠))，和(对照品#2)

对每天两次使用模拟刷牙处理的牙本质样品进行分析，每次刷牙时间为2分钟，持续一至五天，提供了受试牙膏在几天内对牙本质小管闭塞程度的测量值。牙本质小管闭塞的程度在本领域中通常被理解为减少牙本质过敏症能力的间接测量；也就是说，随着闭塞程度的增加，牙本质流体流动将减少，从而导致疼痛感降低。

以与上述单时间点牙本质闭塞研究相同的方式制备人牙本质样品。

制备人工唾液(30mM氯化钾、13mM氯化钠、10mM正磷酸二氢钾、3mM脱水氯化钙、0.22％w/w II型猪胃粘蛋白和0.02％w/w叠氮化钠)。在首次使用牙膏处理前，将牙本质样品在37℃下浸入人工唾液中至少60分钟。

通过取0.67g牙膏用振动型牙刷刷牙10秒来用牙膏(表12)处理样品，每天两次。

表12

表13中概述了对样品进行一至五天的处理。在涂抹后，用去离子水冲洗样品30秒，以去除牙膏的可见痕迹，然后在重复涂抹循环之前将其储存在人工唾液中至少一小时，以模拟每日使用两次。在每日两次涂抹后，将样品在转移到润湿的组织之前在模拟唾液中浸泡3小时，直到下一个处理时间点。

处理组	1	2	3	4	5
						处理天数	1	2	3	4	5
#处理次数/天	2	2	2	2	2
						处理量	0.67g	0.67g	0.67g	0.67g	0.67g
处理持续时间	10秒	10秒	10秒	10秒	10秒
						处理间储存	人工唾液	人工唾液	人工唾液	人工唾液	人工唾液
总#处理次数/时间点	2	4	6	8	10
						总#样品数/处理	12	12	12	12	12

表13

使用Phenon ProX扫描电子显微镜对经金溅射涂层处理的牙本质样本进行成像，每个样品在×3000放大倍数下采集3幅图像。每个SEM图像由两名双盲评估员根据五点分类标准评估了牙本质闭塞的程度，使用以下分级分类：

1.闭塞

2.大部分闭塞

3.相等

4.大部分未闭塞

5.未闭塞

初步性能数据表明，5％SIP-FF+NaF牙膏是有效的，能够部分闭塞牙本质小管。平均闭塞分数为：

表14.每种牙膏在使用1、2、3和4天后的平均闭塞分数(+/-SD)(完全闭塞至未闭塞的范围为1-5)。

使用5％SIP-FF+NaF牙膏3天后，一些Sensi-

牙膏处理的牙本质样本实现了完全闭塞(由闭塞分数1表示)。在处理期内，没有其他牙膏的任何样品的闭塞得分达到1。

采用

的

修复和保护以及

敏感专业修复在所有时间点上表现出相同的性能，但在提供视觉遮挡方面低于5％SIP-FF+NaF牙膏。

表面显微硬度。从牛唇切牙上切下约4×4mm的釉质块，研磨并抛光至0.04μm的粒度。磨掉一个角以允许样品取向，将样品储存、冷藏并用0.1％百里酚润湿，直至使用。

使用Wilson Tukon 1202显微硬度计评估基线表面显微硬度测量值。使用50g载荷和10秒的停留时间，以100μm的间距制作了一系列8个压痕。使用50X物镜测量压痕尺寸。将样品纳入研究，纳入标准为SMH≥250HK，标准差为≤20HK。基线评估后，通过将样品在37℃下在每块8mL去矿化溶液中浸泡60分钟，然后用去离子水冲洗，进行初始去矿化激发(demineralization challenge)。初始去矿化处理后和pH循环处理后，对去矿化前的每个牙釉质块进行表面显微硬度测量，以作为研究中用于纳入的质量检查：

表15

使用一种阴性对照膏剂以及一种阳性对照膏剂进行对比，阴性对照膏剂由不添加SIP-OG的等效牙膏基底组成，阳性对照膏剂由不添加SIP-OG和添加1040ppm氟化钠的等效基底组成。

表面显微硬度(SMH)采用一系列8个压痕进行分析，压痕间距为100μm，使用50g载荷和10秒停留时间。使用50X物镜测量压痕，硬度表示为努氏硬度(Hardness Knoop)。

使用以下公式计算表面显微硬度恢复(SMHR)：

所有统计分析均使用Minitab 18软件进行。对于每个实验，为每个处理组和时间点生成汇总统计数据(n，平均值，标准差)。使用Anderson-Darling检验测试所有数据集的正态性。在每个实验和时间点的处理组之间进行成对比较。对于釉质表面显微硬度实验，所有数据集均满足假设标准，并使用单因素方差分析比较实验结果。对于视觉遮挡实验和氟化物摄取测试，当可以满足正态性假设时，使用2样本T检验对遮挡分数进行成对比较，当一对或多对未通过正态性检测时，使用Mann-Whitney检验进行比较。所有统计检验均以0.05显著性水平进行。

牙膏	氟化物含量	SMHR的平均百分比	统计比较分组
				5％SIP-FF+NaF	1040ppm	58.9±14.6％	A
5％SIP-FF	0ppm	5.8±18.8％	B,C
				阳性对照(NaF对照)	1040ppm	23.2±24.9％	B
阴性对照(空白对照)	0ppm	-6.3±14.2％	C

表16.pH循环处理5天后每种牙膏的表面显微硬度恢复平均百分比(+/-)SD。

在前面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多细节，以提供对实例的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要这些具体细节。因此，所描述的仅仅是说明所描述的实例的应用，并且根据上述教导可以进行许多修改和变化。

由于上述描述提供了实例，应当理解，本领域技术人员可以对具体实例进行修改和变化。因此，权利要求的范围不应受到本文所述具体实例的限制，而是应以与说明书整体一致的方式进行解释。

Claims

1.一种玻璃组合物，其包含：

约20mol％至约45mol％的B₂O₃；

约10mol％至约80mol％的选自由CaO和MgO组成的组中的一种或多种玻璃组分；

任选地选自由Na₂O、K₂O和磷酸盐源组成的组中的一种或多种玻璃组分；和

任选地高达约45mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合；

其中，B₂O₃和磷酸盐源的总量为约60mol％或更少；和

其中，所述组合物包含小于0.1mol％的CdO。

2.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，所述磷酸盐源额外占所述玻璃组合物的小于约35mol％、小于约30mol％、小于约25mol％、小于约20mol％、小于约15mol％、小于约10mol％或小于约5mol％。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃组合物，其中，所述磷酸盐源是P₂O₅、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、KH₂PO₄、K₂HPO₄、K₃PO₄，或其任何组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包括：

a)约10mol％至约80mol％的CaO；

b)约10mol％至约80mol％的MgO；

c)约10mol％至约80mol％的CaO和MgO的组合；

d)约10mol％至约80mol％的(i)CaO与(ii)Na₂O或K₂O或二者的组合；

e)约10mol％至约80mol％的(i)MgO与(ii)Na₂O或K₂O或二者的组合；

f)约10mol％至约80mol％的(i)CaO、(ii)MgO与(iii)Na₂O或K₂O或二者的组合；

g)约10mol％至约80mol％的(i)CaO或MgO与(ii)磷酸盐源的组合；

h)约10mol％至约80mol％的(i)CaO、(ii)MgO与(iii)磷酸盐源的组合；

i)约10mol％至约80mol％的(i)CaO或MgO、(ii)磷酸盐源与(iii)Na₂O或K₂O或二者的组合；或

j)约10mol％至约80mol％的(i)CaO、(ii)MgO、(iii)磷酸盐源与(iv)Na₂O或K₂O或二者的组合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含Na₂O、CaO和MgO，其摩尔比为1.0至0.5-2.5至0.5-2.5(Na₂O：CaO：MgO)。

6.根据权利要求5所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含：

a)约16mol％至约22mol％的Na₂O、约11mol％至约17mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；

b)约14mol％至约20mol％的Na₂O、约14mol％至约20mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；

c)约11mol％至约17mol％的Na₂O、约16mol％至约22mol％的CaO和约16mol％至约22mol％的MgO；或

d)约13mol％至约19mol％的Na₂O、约18mol％至约24mol％的CaO和约18mol％至约24mol％的MgO。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃组合物，其中，(B₂O₃+MgO)：(CaO+Na₂O+K₂O)的摩尔比为大于1.0，例如大于1.15或大于1.30。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含至少54mol％，例如至少57mol％的B₂O₃和MgO的组合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含至少33mol％，例如至少40mol％或至少50mol％的CaO和MgO的组合。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含至少7mol％，例如至少15mol％或至少30mol％的N₂O和K₂O的组合。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含小于0.1mol％的磷酸盐。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物基本上由B₂O₃、Na₂O和K₂O中的一种或两种以及CaO和MgO中的一种或两种组成。

13.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含B₂O₃、Na₂O和K₂O中的一种或两种、以及CaO和MgO中的一种或两种，其量为根据下表中所列的组合物中的任一种：

14.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含小于30mol％的CaF₂或SnF₂；和小于30mol％的CaF₂和SnF₂的组合。

15.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含约2mol％至约15mol％的CaF₂、SnF₂、NaF、KF、Na₂PO₃F或其组合，例如约5mol％至约15mol％的CaF₂、NaF、KF或其结合。

16.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其包含：约43mol％的B₂O₃、约21mol％的MgO、约21mol％的CaO和约15mol％的Na₂O；例如包含43.0mol％的B₂O₃、20.7mol％的MgO、20.7mol％的CaO和15.6mol％的Na₂O。

17.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃组合物，其包含：

约25mol％至约45mol％，例如约41mol％至约45mol％的B₂O₃；

约10mol％至约23mol％，例如约13mol％至约23mol％的CaO；

约10mol％至约30mol％，例如约18mol％至约23mol％的MgO；和

约8mol％至约22mol％，约13mol％至约22mol％的Na₂O；

和任选地约8mol％至约15mol％的NaF、KF、CaF₂或其任何组合。

18.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其包含：

约25mol％至约43mol％的B₂O₃；

约14mol％至约21mol％的CaO；

约19mol％至约29mol％的MgO；

约9mol％至约15mol％的Na₂O；和

约9mol％至约15mol％的NaF、KF、CaF₂或其任何组合。

19.根据权利要求1至5和7至12中任一项所述的玻璃组合物，其包含：

约29mol％至约45mol％的B₂O₃；

约5mol％至约22mol％的CaO；

约1mol％至约22mol％的MgO；

约0mol％至约15mol％的K₂O；和

约5mol％至约18mol％的Na₂O。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物包含小于0.1mol％的ZnO，例如基本上不含ZnO；小于0.1mol％的CuO；小于0.1mol％的Li₂O；小于0.1mol％的Rb₂O；小于0.1mol％的BaO；小于0.1mol％的SrO；小于0.1mol％的SiO₂；或其任意组合。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物是颗粒材料，所述颗粒材料包括尺寸为约1至约50μm的颗粒。

22.根据权利要求21所述的玻璃组合物，其中，至少75％的颗粒的尺寸为小于50μm。

23.根据权利要求21所述的玻璃组合物，其中，至少85％的颗粒的尺寸为小于50μm。

24.根据权利要求21所述的玻璃组合物，其中，至少95％的颗粒的尺寸为小于50μm。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的玻璃组合物，其中，至少5％的颗粒的尺寸为小于7μm。。

26.根据权利要求21至24中任一项所述的玻璃组合物，其中：

至少5％的颗粒的尺寸为小于35μm，

至少5％的颗粒的尺寸为小于15μm，和

至少5％的颗粒的尺寸为小于7μm。

27.根据权利要求21至25中任一项所述的玻璃组合物，其中：

至少5％的颗粒的尺寸为约15μm至约35μm，

至少5％的颗粒的尺寸为约6μm至约15μm，和

至少5％的颗粒的尺寸为约3μm至约7μm。

28.根据权利要求21所述的玻璃组合物，其中：

约10％的颗粒的尺寸为小于5μm，

约50％的颗粒的尺寸为小于15μm，和

约90％的颗粒的尺寸为小于30μm。

29.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内损失至少5质量％。

30.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内损失至少20质量％。

31.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内损失至少40质量％。

32.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内损失至少60质量％。

33.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物在暴露于缓冲盐水溶液24小时内损失至少80质量％。

34.一种牙膏，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物。

35.一种牙膏，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求14、15、17或18，其中所述牙膏包含足量的玻璃组合物，以产生约500ppm至约1500ppm的氟化物，例如约750ppm至约1500ppm的氟化物，或约1000ppm至约1500ppm的氟化物。

36.一种牙膏，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求1至13、16、17、19和20中任一项，其中所述玻璃组合物缺乏氟化物，并且所述牙膏包含足量的氟化物源，例如氟化钠，以产生约1000ppm至约1500ppm的氟化物。

37.一种牙膏，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物；甘油；十二烷基硫酸钠；二氧化硅；卡波姆940；和调味剂。

38.根据权利要求34至37中任一项所述的牙膏，其中，所述玻璃组合物占牙膏的约2.5重量％至约7.5重量％。

39.根据权利要求34至38中任一项所述的牙膏，其中，所述牙膏基本上是无水的。

40.一种预防膏剂，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物。

41.一种预防膏剂，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求14、15、17或18，其中所述牙膏包含足量的玻璃组合物以产生约1000ppm至约1500ppm的氟化物。

42.一种预防膏剂，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求1至13、16、17、19和20中任一项，其中所述玻璃组合物缺乏氟化物，并且所述预防膏剂包含足量的氟化物源，例如氟化钠，以产生约1000ppm至约1500ppm的氟化物。

43.根据权利要求40至42中任一项所述的预防膏剂，其中，所述预防膏剂基本上是无水的。

44.一种牙清漆，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物。

45.一种牙清漆，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求14、15或18，其中所述牙清漆包含足量的玻璃组合物以产生约1000ppm至约5000ppm的氟化物。

46.一种牙清漆，其包含根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物，其中权利要求21至28引用权利要求1至13、16、17、19和20中任一项，其中所述玻璃组合物缺乏氟化物，并且所述牙清漆包含足量的氟化物源，例如氟化钠，以产生约1000ppm至约5000ppm的氟化物。

47.根据权利要求44至46中任一项所述的牙清漆，其中，所述牙清漆基本上是无水的。

48.根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏用于至少暂时减少与敏感牙齿相关的疼痛的用途。

49.根据权利要求40至43中任一项所述的预防膏剂用于至少暂时减少与敏感牙齿相关的疼痛的用途。

50.根据权利要求44至47中任一项所述的牙清漆用于至少暂时减少与敏感牙齿相关的疼痛的用途。

51.一种至少暂时减少个体的与敏感牙齿相关的疼痛的方法，所述方法包括：

将根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏，

根据权利要求40至43中任一项所述的预防膏剂，或

根据权利要求44至47中任一项所述的牙清漆施用于个体的牙本质。

52.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物用于使牙本质脱敏。

53.根据权利要求52所述的用于使牙本质脱敏的玻璃组合物用于暂时减少与敏感牙齿相关的疼痛。

54.一种牙本质脱敏组合物，其包含：

(i)根据权利要求21至28、52和53中任一项所述的玻璃组合物；和

(ii)无水、口腔相容性载体。

55.根据权利要求54所述的牙本质脱敏组合物，其中，所述口腔相容性载体是漱口水。

56.根据权利要求54所述的牙本质脱敏组合物，其中，所述口腔相容性载体被配制成与漱口水混合。

57.根据权利要求54所述的牙本质脱敏组合物，其中，所述口腔相容性载体是口腔相容性粘性载体。

58.根据权利要求57所述的牙本质脱敏组合物，其中，所述口腔相容性粘性载体具有在30℃下约100cP至在30℃下约150000cP的粘度。

59.根据权利要求58所述的牙本质脱敏组合物，其中，所述口腔相容性粘性载体是牙膏、牙科凝胶、预防膏剂、牙清漆或粘合剂。

60.根据权利要求1至20中任一项所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃是块状玻璃，用于制备根据权利要求21至28中任一项的颗粒状玻璃组合物。

61.根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏用于增加表面釉质显微硬度的用途。

62.一种增加表面釉质显微硬度的方法，所述方法包括将根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏施用于个体的牙釉质。

63.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物用于增加表面釉质显微硬度。

64.根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏用于至少部分再矿化表面釉质的用途。

65.一种至少部分再矿化表面釉质的方法，所述方法包括将根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏施用于个体的牙釉质。

66.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物用于至少部分再矿化表面釉质。

67.根据权利要求34至39中任一项所述的牙膏用于至少部分闭塞一个或多个牙本质小管的用途。

68.一种至少部分闭塞一个或多个牙本质小管的方法，所述方法包括将权利要求34至39中任一项所述的牙膏施用于个体的牙本质小管。

69.根据权利要求21至28中任一项所述的玻璃组合物用于至少部分地闭塞一个或多个牙本质小管。