CN116829190A - 用于人工唾液和超声凝胶的即时胶凝组合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的方法(100)，其包括：(i)提供(110)包含pH敏感性聚合物的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH；(ii)提供(110)包含pH试剂的第二组合物，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH；以及(iii)将所述第一组合物和所述第二组合物组合(120)以产生单一即时形成的凝胶，其中所述单一即时形成的凝胶的pH处于将所述pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平；其中所述第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中所述第一组合物的酸性pH和所述第二组合物的碱性pH被配置成使得所述单一即时形成的凝胶的pH在约6.5和7.5之间。

Description

用于人工唾液和超声凝胶的即时胶凝组合物
技术领域
本公开总体上涉及用于刚好在使用前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的方法和系统。
背景技术
口干或口干症是一种慢性疾病，唾液腺不能分泌足够的唾液来保持口腔湿润。它是与多种原因和病症有关的症状，如某些药物、衰老、脱水、化疗、放疗或疾病如干燥综合征、类风湿性关节炎、硬皮病、糖尿病和高血压。口干也可由精神原因或直接影响唾液腺的病症引起。
口干的范围可以从仅仅是令人讨厌的到对牙齿和牙龈健康、全身健康以及食欲和对食物的享受有很大影响的程度。例如，口干可以被视为慢性病症，其可以导致许多健康、营养和社会危害。患者口腔内的干燥区域经常会出现溃疡。言语可能变得紧张和痛苦，这可能导致患者退出社交。即使呼吸也可能成为困难的任务。口干也是造成继发效应的原因，包括增加龋齿和牙齿脱矿的发生率，以及增加继发感染(如念珠菌病)的风险。口干导致不能享受大多数人所享有的生活水平。虽然口干发生在所有年龄的人中，但它在老年人中是特别常见的疾病，并且影响大约20％的老年人。据估计，在美国，数百万人具有某种不同严重程度的口干。
对于口干本身的治疗，可使用人工唾液或唾液代用品来润滑口腔、湿润口腔，并用保湿剂补充口腔内表面。这些代用品以多种制剂可得，包括溶液剂、喷雾剂、凝胶剂和锭剂。
在超声成像和/或治疗中，细小的毛发和干燥的皮肤容纳许多小气穴，并且声波不能很好地通过空气传播。超声凝胶是必要的，因为它用作连接器并通过消除空气在皮肤和超声探头之间建立连接，帮助声波直接传播到患者皮肤下的组织并使感兴趣器官的图像清晰。为了更好的扫描结果，使用超声凝胶。在组合物中，特别配制凝胶以用作偶联剂并在使用超声设备时减少静电。该凝胶的关键要求是具有与软组织相似的声阻抗。当被体温加热时，凝胶需要保持其凝胶特性。在内部超声成像和/或治疗中，将凝胶与超声牙科治疗或成像装置一起使用通常需要患者口内施用凝胶，这可能导致摄入少量凝胶。因此，需要食品级内部超声凝胶，即使它是任选的。
虽然目前的超声凝胶和人工唾液凝胶可用于其预期目的，但从成本有效和方便的角度来看，仍需要进一步改进它们以获得更好的性能。
发明内容
因此，在本领域中持续需要更方便且更有成本效益的超声凝胶和人工唾液凝胶。
本公开涉及本发明的即时形成的超声凝胶和人工唾液凝胶。本文的多个实施例和实施方式涉及一种方法或试剂盒，其被配置为刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶。提供第一组合物，所述第一组合物包含pH敏感性聚合物，并且其中所述第一组合物保持在酸性pH。提供第二组合物，所述第二组合物包含被配置成用于将所述第二组合物保持在碱性pH下的pH试剂。经由混合尖端或混合腔室将第一组合物和第二组合物组合以产生单一混合物，其为即时形成的凝胶。单一混合物的pH高于将pH敏感性聚合物和单一混合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的阈值。第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中第一组合物的酸性pH和第二组合物的碱性pH被配置成使得单一混合物的pH在约6.5和7.5之间。因此，组合物可以通过组合，例如通过混合各组分而原位制备。将组合物调节至pH 6.5-7.5可导致组合物变成凝胶状组合物，其可简单地视为“凝胶组合物”。在这种情况下，术语“胶凝”仅指聚合物的pH诱导的溶胀，这将在下文中更详细地描述。当组合物的pH为6.5-7.5时，凝胶组合物可以即时或即刻形成。在本文中，术语“即时”或“即刻”可以指在室温(～20℃)下，响应于至期望pH的调节，组合物的运动粘度在自pH调节起例如小于30秒，例如小于10秒，优选小于3秒的时间段内增加。
通常，根据一个实施方案，提供用于刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的方法。所述方法包括：(i)提供包含pH敏感性聚合物(如HASE(疏水改性的碱溶性乳液)聚合物)的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH；(ii)提供包含pH试剂的第二组合物，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH；以及(ii)将所述第一组合物和所述第二组合物组合以产生单一混合物(其为即时形成的凝胶)，其中所述单一混合物的pH处于将所述pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平；其中所述第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中所述第一组合物的酸性pH和所述第二组合物的碱性pH被配置成使得所述单一混合物/凝胶的pH在约6.5和7.5之间。
根据一个实施方案，所述方法还包括提供包含风味剂和/或表面活性剂的第三组合物，其中所述组合步骤还包括将所述第三组合物与所述第一组合物和所述第二组合物组合。
根据一个实施方案，所述方法还包括提供第三组合物，其中所述第三组合物而非所述第一组合物或所述第二组合物包含所述溶剂；其中所述组合步骤还包括将所述第三组合物与所述第一组合物和所述第二组合物组合。
根据一个实施方案，pH试剂是氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐和/或其变体。
根据一个实施方案，第一组合物或第二组合物包含风味剂、表面活性剂、甜味剂和/或香料。根据一个实施方案，所述试剂是木糖醇、薄荷醇、丁香酚和/或精油。根据一个实施方案，表面活性剂是十二烷基硫酸钠(SLS)。
根据一个实施方案，溶剂是丙二醇和/或甘油。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物不包含防腐剂。
根据第二方面，提供一种试剂盒，其被配置成刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶。所述试剂盒包括：(i)包含pH敏感性聚合物的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH；以及(ii)包含pH试剂的第二组合物，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH；其中将所述第一组合物和所述第二组合物组合以产生单一混合物，其为即时形成的凝胶，其中所述单一混合物的pH处于将所述pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平；以及其中所述第一组合物或所述第二组合物包含溶剂，并且其中所述第一组合物的酸性pH和所述第二组合物的碱性pH被配置成使得所述单一混合物或即时形成的凝胶的pH在约6.5和7.5之间。
应当理解，前述概念和下文更详细讨论的附加概念的所有组合(只要这些概念不相互不一致)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，直到本公开结束出现的所要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解，在此明确使用的也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应当符合与在此公开的特定概念最一致的含义。
参考下文描述的实施方案，各种实施方案的这些和其他方面将变得明显并被阐明。
附图说明
在附图中，同样的附图标记在不同的视图中通常指代相同的部件。附图示出了实现各种实施方案的特征和方式，并且不应被解释为限于落入所附权利要求的范围内的其他可能的实施方案。而且，附图不一定是按比例绘制的，而是通常将重点放在说明各个实施方案的原理上。
图1是根据一个实施方案的用于产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的方法的流程图。
图2是根据一个实施方案的分配系统的示意图。
具体实施方式
本公开描述了方法或试剂盒的多个实施方案，其被配置为刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶。更一般地，申请人已经认识和意识到，提供一种用于方便且成本有效地存储、运输和使用人工唾液凝胶或超声凝胶的系统将是有益的。提供第一组合物，所述第一组合物包含pH敏感性聚合物，并且其中所述第一组合物保持在酸性pH。提供第二组合物，所述第二组合物包含被配置成用于将所述第二组合物保持在碱性pH下的pH试剂。第一组合物和第二组合物经由具有湍流或曲折路径的混合尖端/腔室组合以确保完全混合以产生单一混合物，其为即时形成的凝胶。单一混合物的pH高于将pH敏感性聚合物的粘度增加至适于形成即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的阈值。第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中第一组合物的酸性pH和第二组合物的碱性pH被配置成使得单一混合物/凝胶的pH在约6.5和7.5之间。
因此，本文描述或设想的方法和系统提供了一种即时原位胶凝技术，其产生超声凝胶和人工唾液凝胶。与分别生产预制超声凝胶和口干凝胶的现有方法或技术相比，本文实施方案的一个目的是生产可用于超声和口干应用两者的凝胶。实施方案包括改进的凝胶生产方法、更简单的包装和优异的性能。实施方案关注生产高质量的口腔凝胶，同时简化凝胶生产过程。实施方案旨在用于口腔保健中的口干缓解和口腔内超声扫描/治疗，但是即时胶凝方法可以容易地扩展到其他个人护理凝胶产品，其涵盖家庭、工业、机构、保健和其他领域。
本文公开的实施方案提供了许多优点。例如，市售的预制超声凝胶可能包含气泡。在生产过程中，不同尺寸的气泡，特别是小尺寸的气泡可能产生并被截留在目前的口干缓解剂或口腔内超声凝胶中。凝胶中的那些气泡影响产品的美学外观和质量，尤其是凝胶中的那些微小气泡可能影响在内部超声成像期间感兴趣器官的清晰图像的获得。另一示例包括需要以声速或粘度的形式来调谐声阻抗，以实现不同探头类型(即，内腔型vs.弯曲型vs.线性型)对不同组织的更好超声成像。粘度调节还与实现人工唾液应用的适当感官体验相关。
另外，由于凝胶的粘性，预制凝胶的共混、填充、包装和储存是麻烦的。它通常需要受控的生产条件和措施，包括真空处理以除去尽可能多的截留气泡。还需要专用的填充/包装设备来将这些粘性凝胶包装到最终的容器中。许多预制超声或人工唾液凝胶需要特殊的防腐剂和/或储存条件如冷藏以保持它们新鲜。所有这些成分、条件、措施和专用设备不可避免地导致凝胶生产、包装和储存的成本增加。对于室温下储存的预制凝胶或在敞口容器中储存的散装凝胶，由于大约中性的pH凝胶环境，总是存在潜在的微生物污染。这可能导致成品凝胶产品的有效期问题。由于凝胶的高粘性和潜在的气泡问题，实现所需量的凝胶的精确配料一直是个问题。大多数类型的凝胶风味剂关注香味和口味。许多凝胶风味剂是酯型衍生物并且或多或少是疏水性的。由于超声凝胶或人工唾液凝胶的整体性质倾向于是亲水性的，这产生了风味剂在凝胶内部均匀性的相容性问题。通常需要添加表面活性剂和偶联剂以使风味剂在亲水环境中高度可溶。因此，它使得在预制凝胶中风味剂的选择少于即时原位形成的凝胶，其中后者通常要求风味剂能够与凝胶一起保持少于几个小时。
参考图1，在一个实施方案中，是方法100的流程图，该方法被配置为刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶。结合附图描述的方法仅作为示例提供，并且应理解为不限制本公开的范围。
在步骤110，提供人工唾液凝胶试剂盒或超声凝胶试剂盒。人工唾液凝胶试剂盒或超声凝胶试剂盒可以是本文描述或设想的任何试剂盒。根据一个实施方案，试剂盒包括多个组件。
根据一个实施方案，试剂盒包括具有pH敏感性聚合物的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH。pH敏感性聚合物可以是适用于凝胶试剂盒的任何聚合物。例如，pH敏感性聚合物可以是碱溶胀性乳液(ASE)聚合物、疏水改性的碱溶性乳液(HSAE)聚合物、羟乙基纤维素(HEC)聚合物或任何其他合适的聚合物。
根据一个实施方案，当具有pH敏感性增稠聚合物的最终组合物的pH高于6.5，特别是高于7.0时，最终组合物立即指数增稠以变得高度粘稠，例如50,000 -100,000mPa。当最终组合物的pH低于7.0时，特别是当pH低于6.5或更低时，其保持低粘度，例如<100mPa，优选<50mPa。
pH敏感性聚合物可以是适用于凝胶试剂盒的任何聚合物。根据一个实施方案，pH敏感性聚合物为碱溶胀性乳液(ASE)聚合物。ASE聚合物具有在碱性pH下去质子化的基团，例如磺酸(-SO3H)、膦酸、硼酸、氨基酸或羧基。该去质子化导致聚合物的水溶性增加，使得聚合物在碱性pH下的溶胀程度远大于在酸性pH(小于7，或通常小于4)下的溶胀程度，这对于本发明中即时原位形成的凝胶是理想的。在弱碱性pH下的这种更大程度的溶胀引起包括聚合物在内的成分的运动粘度的显著增加，使得该成分变成凝胶状。
ASE聚合物的一个非限制性实例是940NF聚合物。Carbopol 940NF的1％固体分散体溶液的pH为2.5-3.0，粘度远低于1500cps。然而，在pH 7.5-10.0下，聚合物产生0.5％固体分散体在20rpm下30,000-40,000cps的粘度。Carbopol 940NF聚合物中和胶浆的1％固体分散体形成硬凝胶。根据一个实施方案，Carbopol 940NF和其他合适的Carbopol聚合物的剂量在最终混合凝胶中为0.5-3％的水平，尽管其他剂量也是可能的。
根据一个实施方案，pH敏感性聚合物是疏水改性的碱溶性乳液(HSAE)聚合物。HSAE聚合物由酸/丙烯酸酯共聚物主链和乙氧基化疏水物组成。HASE聚合物的pH敏感性胶凝机制不仅是由存在于聚合物链上的电荷之间的静电排斥产生的，而且是由于存在于它们的分子中的大量侧链疏水基团的网络化。作为pH敏感性流变改性剂，当HASE聚合物的酸基团用无机碱或有机胺中和/去质子化时，HASE聚合物首先由于电荷-电荷排斥而溶胀，并且因此响应于增加的pH立即增稠。随着这些聚合物溶胀，侧链疏水基团然后被释放以彼此之间和与制剂中可用的其他疏水物(例如表面活性剂、颗粒、乳液液滴和染料)之间建立关联。这种现象产生了导致显著粘度增加的网络结构，这进一步增强了增稠/胶凝效果并稳定/分散可能存在于制剂中的任何颗粒。在相同的剂量水平和相似的分子量下，HASE聚合物比ASE聚合物增稠更快且更粘稠。HASE聚合物具有比ASE聚合物更好的盐相容性。
HASE聚合物的一个非限制性实例是820，其形成粘性凝胶，如1.5％wt.固体剂量在pH 7.0-12.0下，在6rpm下>100,000cps。对于100％/>820，30％固体含量在pH 3.0下表现出非常小的粘度，例如<30cps。另一个实例是/>28，其20％固体含量在pH 3.0下具有20cps的低粘度。然而，在25℃下，当pH在6.5和8.0之间时，Aculyn28的1％固体的粘度在5rpm下为约100,000cps。根据一个实施方案，从成本效益的角度来看，Acusol 820、Aculyn 28和/或其他HASE聚合物的剂量水平在最终混合凝胶中的1％-6％固体水平之间，但其他剂量也是可能的。
根据一个实施方案，pH敏感性聚合物是羟乙基纤维素(HEC)聚合物。聚合是通过与水分子形成氢键并经由水分子作为桥在它们之间完成羟基的水合。接近pH 7.0的弱碱性pH显著地提高HEC中羟基的润湿/分散速度，从而提高胶凝速度。此外，在配方中使用甘油作为粘度增强剂以及存在于HEC分子中的多个侧链羟乙基的网络结构在HEC分子随着水合开始溶胀/胶化时进一步增加粘度。
根据一个实施方案，试剂盒包括单独的第二组合物。所述第二组合物包含pH试剂，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH下。根据一个实施方案，为了在最终的组合混合物中获得期望的pH，在第二组合物中使用碱性pH调节剂溶液。pH调节剂可以通过使用碱土金属或金属氢氧化物，特别是氢氧化钾和氢氧化钠，和/或其他合适的化合物来获得。碳酸盐、碳酸氢盐和/或其他相容的化学品也可用于第二组合物的碱性组合物的配制，硅酸盐、磷酸盐和/或其他缓冲剂同样可以。优选地，碱性pH调节剂是食品级试剂，并且当用第一组合物的酸性溶液中和至约pH 6.0-8.0时对人是安全的。
在该方法的步骤120中，第一组合物和第二组合物经由具有湍流或曲折路径的混合尖端/腔室组合以确保完全混合以产生单一混合物，其为即时形成的凝胶。第一溶液的酸度和第二溶液的碱度被中和，这导致pH敏感性聚合物的凝胶化。根据一个实施方案，组合的单一混合物的pH使得pH处于将pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平。例如，组合的单一混合物(凝胶)的pH可以是约6.5-8.0。
第一组合物和第二组合物可以以产生单一即时形成的凝胶的任何方式组合。可以将第一组合物添加到第二组合物中，可以将第二组合物添加到第一组合物中，或者可以将两种组合物在另一个容器、主体或其他元件中组合。
根据一个实施方案，设计第一组合物和第二组合物的混合比以达到期望的量、pH和/或粘度。仅根据一个实施方案，两种组合物的混合比在1:1至10:1或1:0至1:10的范围内，其中约1:1至4:1或1:1至1:4的比例是特别优选的。应当理解，最佳混合比将取决于存在的组分的性质和量而变化。根据一个实施方案，期望的操作考虑是最终混合的组合物对于某些应用应具有pH 6.5-8、优选pH 6.5-7.5内的pH。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物中的一种或两种包含另一种试剂，例如风味剂、香料、表面活性剂、溶剂、甜味剂或任何其他所需试剂。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物中的一种或两种包含溶剂。溶剂可以是在单一混合物中提供一种或多种所需品质的任何无毒溶剂。例如，溶剂可以是丙二醇和/或甘油，尽管许多其他溶剂也是可能的。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物中的一种或两种包含表面活性剂。表面活性剂可以是在单一混合物中提供一种或多种所需品质的任何无毒表面活性剂。例如，表面活性剂可以是十二烷基硫酸钠(SLS)和/或SLS相关的表面活性剂，尽管许多其他表面活性剂也是可能的。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物中的一种或两种包含风味剂。风味剂可以是在单一混合物中提供一种或多种所需品质的任何风味剂。例如，通过向否则无味的产品中添加风味或掩盖任何不期望的味道，风味剂用于改善消费者在治疗/应用中的感觉和体验。通常，对于口腔产品，薄荷风味用于提供清洁和新鲜感。还使用甜味剂，但其用量与其他消费者产品的用量不同，因为甜味被认为对牙齿健康有害。例如，风味剂如薄荷醇或薄荷油用于人工唾液和/或超声凝胶应用。也可以使用丁香酚。
根据一个实施方案，第一组合物和第二组合物中的一种或两种包含甜味剂。甜味剂可以是在单一混合物中提供一种或多种所需品质的任何甜味剂。例如，甜味剂是木糖醇，尽管许多其他甜味剂也是可能的。木糖醇是非发酵性糖醇风味剂并且具有抗菌特性。
根据一个实施方案，当风味剂、香料、表面活性剂、溶剂或其他所需试剂保持在第一组合物中时，该试剂是低pH相容的，但在单一混合物的pH下起作用。
组合第一组合物和第二组合物以产生单一组合的混合物的任何方法是可能的。根据一个实施方案，组合系统可以是双筒注射器、双筒瓶或可以将两种或更多种分开的流体分配到共同的混合尖端/腔室的分配装置。这样的双筒注射器、双筒瓶或分配装置可以形成有两个隔室，例如装置中的可拆卸的容器/盒或集成的腔室，其提供用于以期望的混合比组合的流体部分的双贮存器。设备还可包括泵或真空装置，以同时通过单独的抽取管从每个隔室抽取流体，并将流体排放到共同的混合尖端或腔室，然后排放到应用区域。该装置使得碱性和酸性材料部分能够在使用前分开储存。当需要时，在开始应用之前，将碱性和酸性组分从单一单元在联合混合点或腔室混合并胶凝。
对于应用，现场即时形成的凝胶也可以通过注射器、挤出机、喷雾瓶、移液管、托盘、刷子、条带或其他合适的装置转移和分配到目标区域上。此外，可以将最终的人工唾液凝胶和/或内部超声凝胶运送到目标的任何托盘或条带都可以。
在方法的步骤130，将所得凝胶用作人工唾液凝胶、超声凝胶或用于另一预期目的。
参考表1，其是具有第一组合物和第二组合物的双组分试剂盒或系统的一个可能的实施方案。根据一个实施方案，表1中的组分的混合比为1:1(v/v)，以产生最终的即时形成的人工唾液或内部超声凝胶，其在pH 6.5-8.5、10rpm下为约45,000cps并且声阻抗为约1.5MRayl，但其他变化方案也是可能的。所述组合物仅作为示例提供，并且应理解其不限制本文描述或另外设想的方法和试剂盒的范围。
表1.双组分试剂盒或系统的可能组分。
根据一个实施方案，通过经由混合尖端或腔室的完全混合将多于两种不同的组合物组合来形成单一即时形成的凝胶。例如，所述方法或试剂盒可包括将三种、四种、五种或更多种组合物组合以形成单一即时形成的凝胶。
根据一个实施方案，通过经由混合尖端或腔室的完全混合将三种不同的组合物组合形成单一即时形成的凝胶。其他功能性成分可以配制成第三组合物中的一部分。此外，每个部分的成分浓度可以高于两部分组合物系统。对于三部分组合物，配料系统可以是三筒注射器、三室瓶和/或分配装置，其可以将三种分开的流体分配到共同的混合尖端或腔室以形成期望的单一即时形成的凝胶。分配装置可形成有三个隔室，所述隔室可以是装置中的可拆卸的容器或集成的腔室，其提供用于三种组合物的三贮存器。公开的设备还可包括泵或真空装置，以同时通过单独的抽取管从每个隔室抽取流体，并将流体排放到共同的混合尖端或腔室。在pH敏感性流变改性聚合物为固体形式的情况下，分配装置也可分配两个分开的流体部分。例如，第一组合物可包含pH调节剂的酸性溶液，第二溶液可包含碱性溶液，以及第三组合物可包含功能性成分。第三组合物可包含一部分粉末状pH敏感性流变改性剂，将其添加到共用混合尖端或腔室中以形成凝胶。
根据一个实施方案，三组分试剂盒或系统包含第一组合物，所述第一组合物具有无害性和pH敏感性流变改性聚合物如Carbopol、HASE和/或HEC聚合物的酸性溶液，有或无低pH(2-4)相容的功能性或惰性化学品(取决于为所述产品提供何种其他功能)。三组分试剂盒或系统包含第二组合物，所述第二组合物包含碱性pH调节剂如氢氧化钾、氢氧化钠和/或苏打，有或无碱性溶液相容性功能剂或惰性剂(取决于为产品提供何种其他功能)。三组分试剂盒或系统包含第三组合物，所述第三组合物包含风味剂、溶剂、表面活性剂和/或其他化学品，取决于为产品提供何种其他功能。
参考表2，其是具有第一组合物、第二组合物和第三组合物的三组分试剂盒或系统的一个可能的实施方案。根据一个实施方案，表2中各组分的混合比为1:1:1(v/v/v)，以产生最终的即时形成的人工唾液或内部超声凝胶，其在pH 6.5-8.5、10rpm下为约45,000cps并且声阻抗为约1.5MRayl，但其他变化方案也是可能的。所述组合物仅作为示例提供，并且应理解其不限制本文描述或另外设想的方法和试剂盒的范围。
表2.三组分试剂盒或系统的可能组分。
根据一个实施方案，通过经由混合尖端或腔室的完全混合将四种不同的组合物组合来形成单一即时形成的凝胶。其他功能性成分可以配制成第三和/或第四组合物中的一部分。各成分的混合比将由产品的所需功能和各成分的配方决定。用于现场即时人工唾液凝胶和/或内部超声凝胶形成装置的四部分或多部分组合物的配料系统可以分配功能性成分，类似于冷饮机(soda fountain)。该系统将精确地控制每种成分的用量。该方法中的每种成分可以以盒形式提供，以使得在应用期间更容易进行剂量控制、替换、改变或即时的多风味或香味选择。
根据一个实施方案，四组分试剂盒或系统包含第一组合物，所述第一组合物具有无害性和pH敏感性流变改性聚合物如Carbopol、HASE和/或HEC聚合物的酸性溶液，有或无低pH(2-4)相容的功能性或惰性化学品(取决于为所述产品提供何种其他功能)。四组分试剂盒或系统包含第二组合物，所述第二组合物包含碱性pH调节剂如氢氧化钾、氢氧化钠和/或苏打，有或无碱性溶液相容性功能剂或惰性剂(取决于为产品提供何种其他功能)。四组分试剂盒或系统包含第三组合物，所述第三组合物包含风味剂、溶剂、表面活性剂和/或其他化学品，具体取决于为产品提供何种其他功能。四组分试剂盒或系统包含第四组合物包含第四组合物，所述第四组合物包含特定功能试剂，这取决于为产品提供何种其他功能。
根据一个实施方案，配料/分配系统可以设计成用于牙科或超声应用的现场即时形成的凝胶生产机器的触摸屏自动售货机。由于风味或气味在消费者产品偏好中起重要作用，凝胶自动贩卖机的触摸屏选项可被设计为风味或香味选择。对于自动售货机(dispenser)用户，一旦设置了基站并且通用元件是盒状部件，唯一的要求是运输和接收超声凝胶或人工唾液凝胶所需的通用部件。图2是这种系统的一个实施方案的示意图。
根据一个实施方案，在所述方法或试剂盒的最终组合物中使用的每种成分至少在pH 6-8和≤约40℃的温度下彼此相容。对于人类应用，所有成分的即时形成的人工唾液凝胶和超声凝胶的最终pH可以在pH 6-8、优选pH 6.5-7.5内。
参考表3，其是双组分、三组分和四组分试剂盒或系统的可能实施方案。所述组合物仅作为示例提供，并且应理解其不限制本文描述或另外设想的方法和试剂盒的范围。
表3.可能组分
根据一个实施方案，根据组成部分的数量，配料系统/装置相应地变化。
根据一个实施方案，组分作为两个单独的部分提供和储存，允许将两个部分作为单相组合物提供，所述单相组合物保持在根据各自部分中存在的组分的强度(％)而预先确定的不同pH水平。这使得试剂盒能够在不添加防腐剂或稳定剂的情况下实现较长的储存稳定性或保质期。根据一个实施方案，由于缺乏微生物生长所需的常见必需营养素，如碳、氢、氮、氧、磷和硫，可能缺乏防腐剂或稳定剂。第一组合物和第二组合物均缺乏氮、磷和硫，而它们是产生蛋白质、核酸和细胞能量转移中的重要必需营养素。例如，没有足够的磷酸盐，微生物将无法生长。
根据一个实施方案，由于缺乏必需的微量元素如铁、铜、锰、镍和锌，也可能缺乏防腐剂或稳定剂。这些元素对于微生物代谢所用的酶的合成是必需的，但在配方中大部分是缺失的。
根据一个实施方案，由于第一组合物的极低和不利的pH，例如pH<4.0，和第二组合物的极高和不利的pH，例如pH>11.0，因此还可能缺乏防腐剂或稳定剂。pH对微生物生长的影响是非常重要的。大多数细菌喜欢中性pH，例如6.5-7.5。霉菌和酵母在较宽的pH范围内生长，但优选pH为5-6。
根据一个实施方案，由于试剂盒中的抗微生物成分，也可能缺乏防腐剂或稳定剂。例如，溶剂如丙二醇和甘油具有抗微生物特性，风味剂的精油如丁香酚(防腐剂)和天然薄荷油(抗菌剂)也是如此。木糖醇是非发酵性糖醇风味剂并且具有抗菌特性。
如本文所定义和使用的所有定义应理解为优于字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义术语的普通含义。
除非明确相反指出，在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个/一种”应理解为意指“至少一个”。
如本文在说明书和权利要求书中所用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的要素中的“任一或两者”，即在一些情况下结合存在而在其他情况下分离存在的要素。用“和/或”列出的多个要素应当以相同的方式解释，即如此结合的要素中的“一个或多个”。除了由“和/或”语句具体指明的要素之外，可以任选地存在其他要素，无论与具体指明的那些要素相关还是不相关。
如本文在说明书和权利要求书中所用，“或”应理解为具有与如上定义的“和/或”相同的含义。例如，当在列表中分列项目时，“或”或“和/或”应被解释为包括性的，即，包括多个要素或要素列表中的至少一个，但也包括多于一个，以及可选地，附加的未列出的项目。只有明确表示相反的术语，例如“仅一个”或“恰好一个”，或当在权利要求中使用时，“由……组成”是指包括多个要素或要素列表中的确切一个要素。一般而言，本文中使用的术语“或”在前有排他性术语，诸如“两者之一”、“...中一个”、“...中仅一个”或“...中恰好一个”时，应仅被解释为表示排他性替换(即，“一个或另一个但不是两者”)。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，关于一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应理解为是指选自要素列表中的任何一个或多个要素的至少一个要素，但不必然包括要素列表内具体列出的每个要素中的至少一个，并且不排除要素列表中的要素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的要素列表内具体指出的要素之外的要素可以任选地存在，无论与具体指出的那些要素相关还是不相关。
还应当理解，除非明确指出相反的情况，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，所述方法的步骤或动作的顺序不必限于所述方法的所描述的步骤或动作的顺序。
在权利要求书以及以上说明书中，所有连接短语如“包含”、“包括”、“带有”，“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳有”、“由...构成”等应理解为开放式的，即意指包括但不限于。仅连接短语“由...组成”和“基本上由...组成”应分别是封闭式或半封闭式连接短语。
虽然在此已经描述和示出了若干发明实施方案，但是本领域的普通技术人员将容易地想到用于执行本文描述的功能和/或获得本文描述的结果和/或一个或多个优点的多种其他手段和/或结构，并且这些变化和/或修改中的每一个被认为是在本文描述的发明实施方案的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和构造都是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于使用本发明教导的一种或多种具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或能够确定本文所述的本发明的具体实施方案的许多等同物。因此，应当理解，前述实施方案仅以示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践本发明实施方案。本公开的发明实施方案涉及本文描述的每个单独特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法。此外，对于两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法的任何组合，如果这样的特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法不相互矛盾，则包括在本公开的发明范围内。

Claims (16)

1.一种用于刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶的方法(100)，所述方法包括：
提供(110)包含pH敏感性聚合物的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH；
提供(110)包含pH试剂的第二组合物，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH；以及
经由混合尖端或腔室将所述第一组合物和所述第二组合物组合(120)以产生单一即时形成的凝胶，其中所述单一即时形成的凝胶的pH处于将所述pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平；
其中所述第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中所述第一组合物的酸性pH和所述第二组合物的碱性pH被配置成使得所述单一即时形成的凝胶的pH在约6.5和7.5之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
提供(110)包含风味剂和/或表面活性剂的第三组合物；以及
其中所述组合步骤还包括将所述第三组合物与所述第一组合物和所述第二组合物组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
提供(110)第三组合物，其中所述第三组合物而非所述第一组合物或所述第二组合物包含所述溶剂；以及
其中所述组合步骤还包括将所述第三组合物与所述第一组合物和所述第二组合物组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述pH试剂是氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐和/或其变体。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组合物或第二组合物包含风味剂、表面活性剂、甜味剂和/或香料。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述试剂是木糖醇、薄荷醇、丁香酚和/或精油。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述表面活性剂是SLS。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂是丙二醇和/或甘油。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组合物和所述第二组合物不包含防腐剂。
10.一种试剂盒，其被配置成刚好在使用凝胶之前产生即时形成的人工唾液凝胶或超声凝胶，所述试剂盒包括：
包含pH敏感性聚合物的第一组合物，其中所述第一组合物保持在酸性pH；以及
包含pH试剂的第二组合物，所述pH试剂被配置成将所述第二组合物保持在碱性pH；
其中经由混合尖端或腔室将所述第一组合物和所述第二组合物组合产生单一即时形成的凝胶，其中所述单一溶液的pH处于将所述pH敏感性聚合物的粘度增加至适合于人工唾液凝胶或超声凝胶的水平所需的水平；
其中所述第一组合物或第二组合物包含溶剂，并且其中所述第一组合物的酸性pH和所述第二组合物的碱性pH被配置成使得所述单一即时形成的凝胶的pH在约6.5和7.5之间。
11.根据权利要求10所述的试剂盒，其还包括：
包含风味剂和/或表面活性剂的第三组合物；以及
其中经由所述混合尖端或腔室组合所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物产生所述单一即时形成的凝胶。
12.根据权利要求10所述的试剂盒，其中所述pH试剂是氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐和/或其变体。
13.根据权利要求10所述的试剂盒，其中所述第一组合物或第二组合物包含风味剂、表面活性剂、甜味剂和/或香料。
14.根据权利要求12所述的试剂盒，其中所述风味剂是木糖醇、薄荷醇、丁香酚和/或精油。
15.根据权利要求10所述的试剂盒，其中所述溶剂是丙二醇和/或甘油。
16.根据权利要求10所述的试剂盒，其中所述第一组合物和所述第二组合物不包含防腐剂。
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