JP6636518B2

JP6636518B2 - 口腔ｐＨ変更のための方法及びシステム

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Publication number: JP6636518B2
Application number: JP2017526864A
Authority: JP
Inventors: バルトホッテンボス; アルウィンロヒエルマルテインフェルスフーレン
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Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2020-01-29
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Description

本発明は口腔ケアの分野にあり、ｐＨ感受性口腔ケア剤の投与のためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、ポリマーゲルのその場（in situ）凝固に関する。

ヒトの口腔、特に歯及び歯茎は、一般に口腔ケア剤を必要とする。例えば、歯垢防止剤、抗歯石剤、抗歯肉炎剤、抗菌剤などが考えられる。

かかる薬剤は、一般に、練り歯磨き及び／又は口腔洗浄液から投与される。例えば、唾液が存在するなど、口腔の典型的な環境のために、当該技術分野における標準的な困難は、練り歯磨き及び口腔洗浄剤からの活性薬剤が、付与後に急速に濃度が減少することである。したがって、それらは長時間に亘って口を保護することができないため、毎日何回か付与される必要がある。

国際公開第２００８／１３５９５７号は、液体ゲル化可能な組成物が歯に付与される、歯から歯垢バイオフィルムを洗浄する方法を開示している。組成物から、ゲル層が生成され、ゲル層は、バイオフィルムが歯に付着するよりも歯垢バイオフィルムに強く付着する。最終的に、ゲル層は歯から除去され、歯垢バイオフィルムがゲル層に付着すると、それに沿って歯垢バイオフィルムが除去される。

これらの液体は、例えばキトサン溶液であり、粘液は、例えば近位の空間又は歯肉線の下を容易に流れることができる。キトサン溶液は、アルカリ溶液と混合すると強力な接着ゲルを形成して、キトサン溶液中の全ｐＨを上昇させることができる。このようなゲルは、隣接面間の空間のような孤立した空間において、長時間、目立たないように維持することができる。

ゲルのその場（in situ）形成は、最初にゲル化可能な液体（例えば、キトサンに基づく）を投与し、次にゲル化をもたらすために第２の液体（例えば、水酸化ナトリウム溶液）を投与することによって実現することができる。しかし、第２のアルカリ性溶液でｐＨを上昇させることには一定の欠点がある。例えば、第２の溶液を摂取しなければならないことは、ユーザーにとって不便であるため、服薬順守が低下する可能性がある。また、そのアルカリ性のために、この溶液はユーザにとって不快であると考えられる傾向があり、安全性の問題がその使用を制限する可能性がある。また、第２の溶液を混合することは、迅速なｐＨ上昇を達成するのにあまり効果的ではない。

したがって、ゲル化可能な組成物の投与後に、その場でのｐＨ上昇をもたらすより簡便な方法を提供することが望ましい。特に、口腔内に第２の溶液を送達するのではなく、装置を操作することによって行なうことができる非侵襲的方法を提供することが望ましい。

同様の要望がｐＨ低下をもたらす点で存在する。これは、より高いｐＨで溶液中にある間に、より酸性のｐＨの影響下でゲル化するｐＨ感受性ポリマーの使用を可能にする。

ｐＨ応答性ゲル化の特別な場合は、架橋剤（例えば、アルギネート又はカラギーナン溶液のゲル化のためのカルシウムイオン）の放出によって、放出キャリアを用いてゲル化を引き起こすことであろう。ここで、当該技術分野に存在する技術は、穏やかな酸性ｐＨ（例えば、ｐＨ５）で含有された活性物質を放出することを促す粒子（例えば、ｐＨ感受性リポソーム、ナノ粒子、ミセル）に関する。このような放出のためのｐＨ感受性担体を付与するため、歯及び／又は歯茎に投与した後に架橋剤を付与するためには、口腔ケア剤、カルシウムイオンの影響下でゲルを形成するアルギン酸塩又はカラギーナンのような物質、及び、このようなカルシウムイオンを含むｐＨ感受性担体を有する口腔ケア組成の投与後にその場でｐＨを低下させる方法を提供することが望まれる。

したがって、本発明の目的は、口腔ケア組成物のｐＨを歯及び／又は歯肉に付与した場合に、ｐＨを変化させることができる方法及び装置を提供することである。特に、本発明の目的は、ｐＨ上昇の影響下でゲル化可能な口腔ケア組成物を付与するための方法及び装置を提供することであり、そのような組成物が歯及び／又は歯肉に付与された場合にそのｐＨを増加させる。

上記の欠点をより良く解決するため、本発明は、或る態様において、ｐＨにおける変化の影響下でゲル化可能であり、歯又は歯茎に付与されたときに自身ののｐＨを変化させる、水性液体口腔ケア組成物の歯又は歯茎への付与のための装置であって、前記装置は、前記組成物のための分配ユニットであって、前記分配ユニットの遠位端が、歯又は歯茎に前記組成物を付与する前記分配ユニットと、第１及び第２の電極を有する電極システムであって、前記第１の電極が、歯又は歯茎において、あるいは、その近傍において、前記組成物に対して保持され、前記第２の電極が、歯又は歯茎から離れた位置において、前記組成物に対して保持される前記電極システムと、を有し、前記電極システムは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成され、前記付与された組成物に対して前記電位差を付与した場合、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が一の電極において生じ、プロトン（Ｈ^＋）が他の電極において生じ、前記組成物のゲル化をもたらす、装置を提供する。

他の態様では、本発明は、歯又は歯茎上に水性液体組成物を付与するための装置であって、前記組成物は、ｐＨ増加の影響下でゲル化可能であり、前記装置は、前記水性液体材料のための分配ユニットであって、その遠位端が、歯又は歯茎上に前記材料を付与するように構成された前記分配ユニットと、第１及び第２の電極を有する電極システムと、を有し、前記第１の電極は、歯又は歯茎において、あるいは、その近傍において、水性液体材料に対して保持されるように構成され、前記第２の電極は、歯又は歯茎から離れた位置において水性液体材料に対して保持されるように構成され、前記電極システムは、電極間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成され、これにより、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が前記第１の電極において生じ、プロトン（Ｈ^＋）が前記第２の電極において生じる、装置を提供する。

更に他の態様において、本発明は、歯又は歯茎への塗布に適し、そのｐＨを上昇させることによりゲル化可能な液体組成物をゲル化させる方法であって、ゲル化が、組成物が歯又は歯茎に付与された場合に、１．５Ｖ乃至１０Ｖの電位差を前記液体組成物に与えることによって実行される、方法に関する。

更なる態様において、本発明は、
（ａ）少なくとも１つの口腔ケア剤と、ｐＨ増加の影響下においてゲル化可能な水性液体媒体と、を有する水性液体口腔ケア組成物を持つ容器と、
（ｂ）前記水性液体口腔ケア組成物のための分配ユニットであって、その遠位端が、歯又は歯茎上に前記組成物を付与するように構成された前記分配ユニットと、第１及び第２の電極を有する電極システムと、を有し、前記第１の電極は、歯又は歯茎において、あるいは、その近傍において、水性組成物に対して保持されるように構成され、前記第２の電極は、歯又は歯茎から離れた位置において水性液体口腔ケア組成物に対して保持されるように構成され、前記電極システムは、電極間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成され、これにより、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が前記第１の電極において生じ、プロトン（Ｈ^＋）が前記第２の電極において生じる、前記組成物のための塗布器と、
を有する、口腔ヘルスケアキットに関する。

図１は、歯に口腔ケア組成物を付与する際に本発明に係る装置を用いたテストの概略図である。図２は、本発明に係る装置の概略図である。

一般的な意味で、本発明は、隣接面間隙を含めて、歯又は歯茎上に付与される水性液体組成物のｐＨが、電気化学を用いて迅速に変化、即ち、増加又は減少され得るという賢明な洞察に基づいている。水溶液中の２つの電極の間に約１．５Ｖ以上の電位差（即ち、電圧）が印加されると、陰極（カソード）に水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が形成され、陽極（アノード）にプロトン（Ｈ^＋）が形成される。

本発明によれば、この原理は、口腔の特定の環境においても、アルカリ性又は酸性の液体をそれぞれ投与することなく、ｐＨの上昇又は低下をもたらすためのエレガントで比較的容易な方法を提供するため、口腔ヘルスケアに好適に適用される。

この目的のために、本発明は、歯又は歯茎に水性口腔ケア組成物を付与するとともに、組成物が歯又は歯茎に付与される場合に前記組成物のｐＨを変化させる装置であって、前記水性液体物質のための分配ユニットに加えて、電極システムを有する装置を提供する。分配ユニットは、歯又は歯茎に前記組成物を付与するように構成された、本明細書では遠位端と定義される一端を有する。この装置は、また、電極システムを備える。電極システムでは、第１の電極は、前記組成物の付与時又は付与後に、歯又は歯茎の位置において、あるいは、その近傍の位置において、水性液体組成物に対して保持されるように構成される。第２の電極は、歯又は歯茎から離れた場所で水性液体組成物に対して保持されるように構成される。

本発明の装置の電極システムは、電極間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成されている。

このために、電極システムは、適切な電源への接続部を備えている。典型的には、接続部は、電極システムを、一般的に２３０Ｖ又は１１０Ｖのような電圧を有する家庭用ＡＣコンセントに接続できるようにするアダプタであってもよい。あるいは、接続部は、バッテリ又はバッテリのセットであってもよい。或る実施形態では、本発明の装置は、電極システムとの導電接続を有するバッテリコンパートメントを有する。他の実施形態では、装置は、家庭用ＡＣコンセントのためのアダプタと、電極システムとの導電接続を有するバッテリコンパートメントとの両方を有する。

分配ユニットは、その遠位端が前記物質を付与するように構成されている。この目的のために、分配ユニットは、典型的には、ゲル化可能な水性液体のような水性液体組成物を外側に押し出して口の所望の位置に塗布することができるノズル（以下、分配ノズルともいう）を有する。この位置は、一般に歯又は歯茎上にあり、特に隣接歯間にも存在する。

電極システムは、第１及び第２の電極を有する。第１の電極は、歯又は歯茎の場所において、あるいは、その近傍の場所における、水性液体組成物において、又は、その近傍において、保持されるように構成される。第２の電極は、歯又は歯茎から離れた場所における水性液体組成物において、又は、その近傍において、保持されるように構成される。本発明のシステムでは、分配ユニットと、電極のいずれか又は両方とは、別個のユニットであってもよい。好ましくは、電極は、分配ユニットと一体化される。この場合、第１の電極は、分配ユニットの遠位端から、即ち外側方向に（使用時には、歯又は歯茎の方向に）延びていることが好ましい。第２の電極は、付与中又は付与後に、水性液体物質に対して保持され得る限り、第１の電極の上流の分配ユニットの任意の点にあってもよい。これにより、第２の電極は、（例えば、金属ワイヤとしての）分配ユニットに収容することができ、又は、分配ユニットの壁の一部であってもよく、又は、それ自体が分配ユニットの壁であってもよい。

この電位差の方向は、所望のｐＨ変化がｐＨ増加かｐＨ減少かに依存する。

ｐＨが上昇する場合、電位差の方向は、第１の電極で水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が形成され、第２の電極でプロトン（Ｈ^＋）が形成されるような方向である。この場合、第１の電極は、陰極である。ｐＨが低下する場合、電位差の方向は逆であり、即ち、第２の電極で水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が形成され、第１の電極でプロトン（Ｈ^＋）が形成される。この場合、第１の電極は、陽極である。

或る実施形態では、装置は、ｐＨの増加又は減少をもたらす２つの機能のいずれかを提供するように設定され得る。即ち、この実施形態では、装置は、電位差の単一の方向を提供するように構成されている。これは、電位差の方向を逆転させるためのスイッチユニットの存在を必要とせずに、装置が最も簡単に解釈され得るという利点を有する。

他の実施形態では、装置は、電位差の可逆的設定に応じて、ｐＨ上昇とｐＨ低下との両方を提供するのに適している。

ゲル化が架橋剤のその場（in situ）での放出によってもたらされる組成物の場合、ゲル化可能な組成物は、そのような架橋剤を含むｐＨ感受性粒子を適切に備える。例えば、この実施形態では、ゲル化可能な組成物は、アルギン酸塩又はカラギーナンを含み、架橋剤は、カルシウムイオンである。好ましくは、組成物は、プロトン化又は脱プロトン化され得る官能基を有するｐＨ感受性ポリマーを含む。このゲル化は、架橋剤の誘起された放出に基づくのではなく、単にｐＨを上昇させることに直接関係する。本発明の利点は、そのような組成物の性質を変えることなく、ｐＨ上昇の影響下でゲル化することができる多くの既存の組成物を使用できることである。これに関連して、本発明の装置の好ましい実施形態では、第１の電極は陰極であり、第２の電極は陽極である。

好ましくは、第１の電極は、分配ユニットの遠位端から（即ち、先に言及したように外側に向かって）延び、第２の電極は、遠位端に又はその近傍にある。このようにして、第１の電極は、ｐＨ上昇をもたらすことが望まれる隣接歯間空間を含む歯又は歯茎に対して、より深く口の中に容易に保持され得る。分配ユニットの遠位端又はその近傍の（例えば、ノズルの出口開口部又はその付近の）第２の電極の位置は、実際に口腔内に付与された水溶液のゲル化可能な液体の一部へのｐＨ上昇に対する影響を可能な限り制限するように作用する。第２の電極の下流側の分配ユニットに存在する液体もゲル化を開始し、場合によっては分配ユニットを詰まらせる可能性があるので、第２の電極がさらに上流の方向に配置されていれば、電圧の印加時間を制御することがより重要になる。

ｐＨ上昇によってゲル化可能な組成物の投与の場合、陰極が陽極から少なくとも１ｍｍの距離にあることが好ましい。これは、陽極に形成されたプロトンが、ゲル化速度を低下させる程度に、ゲル化を妨害するのを防止するのに役立つ。

さらに、第２の（正の）電極は、好ましくは、分配ノズルに配置されるか、又は、第１の（負の）電極よりも分配ノズルの近くに配置される。これらの実施形態では、生成された水酸化物イオンは、これらのイオンが陽極の周囲にプロトンに富んだ領域を通過しなければならないので、分配ノズルに到達することが防止される。これにより、分配装置内に留まらず、ノズル内又はノズルにおける望ましくないゲル化が防止される。

例えば、陽極が分配ノズルの出口にある場合、陰極は、そこから少なくとも１ｍｍ伸びる。実用上の理由、並びに、装置の固さ及び取り扱いのために、陰極が分配ノズルから遠くまで延びていないことが好ましい。好ましくは、この距離は１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。好ましい実施形態では、陰極は、陽極から２ｍｍ乃至４ｍｍの範囲に延在し、最も好ましくは、ノズルの出口にある。

興味深い実施形態では、延長された電極の一部は、絶縁されていない端子の長さだけを残すように、絶縁されている。つまり、分配ノズルの側で、伸長する電極は絶縁されており、口の中に達する側で電極は絶縁されていない。一例として、第１の（負の）電極が分配ノズルから３ｍｍ延び、最終的な、例えば１．５ｍｍの絶縁されていない電極のみを有する実施形態が参照される。この例では、１．５ｍｍの距離が絶縁されている。電極の絶縁された部分の周りに水酸化物イオンは生成されないことが理解されよう。ノズルの内面は、例えば、陽極である。これは、水酸化物イオンをノズル出口から遠ざけるために役立つ。さらに、陽極で形成されたプロトンは、ゲル化位置から十分（１．５ｍｍ〜３ｍｍの距離で）離れている。

興味深い実施形態では、ゲル化可能な組成物が歯又は歯茎の複数の場所に送達される場合、第１の部分を第１の位置に投与した後にノズルの内部に存在するゲル化可能な組成物が、ゲル化可能な組成物の第２の部分を第２の位置に投与する前に除去される。これは、そのｐＨを変化させるとより多くの水酸化物イオン生成を必要とするため、ゲル化時間がより長くなり、より酸性化された液体組成物の一部が歯又は歯茎に付与されるのを避けるという利点を有する。

電極は、鉄、炭素、白金、又は、任意の他の導電材料などの任意の適切な材料で作られてもよい。本発明では、特にアノード（即ち、第２の電極）に多孔質炭素を使用することが好ましい。なぜなら、そのような電極はプロトンの生成を抑制し、水性液体物質のｐＨをより効率的に上昇させるからである。

本発明の装置は、水性液体物質を分配し、それを歯又は歯茎に付与するために使用される。組成物の水性性質は、水酸化物イオン及びプロトンの電気化学的形成のための要件であることが理解されるであろう。

水性液体物質は、ｐＨ変化の影響下でゲル化可能な媒体に含まれる少なくとも１つの口腔ケア剤を有する口腔ケア組成物である。口腔ケア組成物は別々に提供され得る。即ち、典型的には、本発明の装置のエンドユーザは、前記組成物を棚から取り出し、本発明の装置と共に使用する。しかし、口腔ケア組成物は、付与装置と共にキットに含まれてもよく、又は、装置の一部であってもよい。

望ましくは、口腔ケア組成物は、歯の上／間に付与されたときに流出しないように十分に粘性である。典型的には、適切な粘度は、練り歯磨きの粘度に類似している。例えば、約５００，０００ｍＰａ・ｓである。一般に、粘度は、１００００ｍＰａ・ｓ（１００００センチポアズ）よりも高い。好ましい範囲は、５０，０００ｃＰ乃至１０００，０００ｃＰである。

好ましくは、装置は、水性液体物質を保持するか、又は、前記物質で満たされることができる容器を更に有する。これは、別個の容器とすることができ、分配ユニットに取り外し可能に取り付けられたカートリッジとすることができるが、例えば、液体容器などの分配ユニットの一体化された部分であってもよい。

本発明の電気化学的なｐＨ上昇とともに使用するのに好ましいゲル組成物は、多糖類、特にキトサンでできたゲルである。キトサンは、粘膜付着性であることが知られている。キトサンは、ゲル中に含まれる持続性の口腔ケア活性剤に追加されるため、これは、本発明の利点である。

好適な粘膜付着性ゲルは、例えば、Fini等による、Pharmaceutics（２０１１年３月）の第６６５頁〜第６７９頁に記載されている。他の接着剤組成物が使用されてもよい。歯へのより良好な接着のために高い粘度が与えられる歯科用組成物が記載されている、例えば米国特許出願公開第２００７／２５８９１６号明細書を参照されたい。また、象牙質表面上での保持を更に改善する働きをするリン酸ゲル担体が記載されている。当業者であれば、活性薬剤を歯に局所的に送達するように設計され、本発明がｐＨ上昇によってゲル化させる可能性がある様々な口腔ケア組成物を十分に認識していることを理解するであろう。

本発明は、歯又は歯茎に組成物を付与した後、電位差を印加することによって、ｐＨに影響されたゲル化組成物又は口腔ケア組成物を有利にもたらすことができるという洞察を提供する。この目的のために、本発明の或る態様は、歯又は歯茎に付与するのに適した液体組成物をゲル化し、そのｐＨを増加させることによってゲル化する方法に関し、ゲル化は、組成物が歯又は歯茎に付与される場合に、１．５Ｖ乃至１０Ｖの電位差を液体組成物に与えることによってなされる。

本発明で使用されるゲル化可能な液体は、１又は複数の口腔ケア剤を歯及び／又は歯茎に投与するための担体として役立つ。

ゲル化可能な液体に含まれる口腔ケア剤は、好ましくは、抗炎症剤、抗歯垢剤、抗歯石剤、抗歯肉炎剤、抗細菌剤、抗う蝕剤、及び、それらの組み合わせからなるグループから選択される。

好ましい抗う蝕剤はフッ化物である。適切なフッ化物源には、フッ化ナトリウム、フッ化スズ、モノフルオロリン酸ナトリウム、フッ化アンモニウム亜鉛、フッ化アンモニウムスズ、フッ化カルシウム、フッ化コバルトアンモニウム、フッ化カリウム、フッ化リチウム、フッ化アンモニウム、フッ化アンモニウム亜鉛、フッ化アンモニウムスズ、フッ化カルシウム、フッ化コバルトアンモニウム、水溶性アミンフッ化水素酸塩、又は、それらの混合物が含まれる。フッ化物は、好ましくは、口腔内に付与される全液体の少なくとも０．００１重量％、より好ましくは０．０１〜１２重量％、最も好ましくは０．１〜５重量％の量で存在する。

液体に含めることができる他の可能性のある口腔ケア活性剤は、例えば、抗菌剤である。これらには、例えば、フェノール、サリチルアミド、並びに、亜鉛、銅、銀、及び、スズイオンなどの特定の金属イオン源、例えば、亜鉛、銅、及び、塩化スズ、及び、硝酸銀のような塩の形態が含まれる。これらは、使用される場合、当技術分野で既知の少量で存在する。典型的な一般の口腔ケア剤では、グルコン酸クロルヘキシジン、塩化セチルピリジニウム、フッ化スズ、フッ化ナトリウム、過酸化水素、クエン酸亜鉛、塩化ベンゼトニウム、乳酸亜鉛、フェノール化合物（例えば、チモール、メントール、ユーカリプトール）、トリクロサン、ハーブ抽出物（例えば、サンギナリンなど）が使用されている。

好ましくは、本発明の装置及び方法は、歯からバイオフィルムを除去する目的のために適用される。この目的のため、本発明の或る態様は、歯から歯垢バイオフィルムを清掃するための方法であって、
歯の実質的に全ての露出領域が液体組成物によって覆われるような粘度を有する、液体ゲル化可能な組成物を歯に付与するステップと、
液体組成物のｐＨを上げることによって歯の上に液体組成物をゲル化させてゲル層を生成するステップであって、ここでは、バイオフィルムの表面が正味の負の表面電荷を有するので、正に荷電したゲルポリマーを使用する場合、強い静電相互作用によって、バイオフィルムが歯に付着するよりも、ゲル層が歯垢バイオフィルムに強く付着する前記ステップと、
歯から前記ゲル層とともに歯垢バイオフィルムを除去するステップであって、歯垢バイオフィルムが前記ゲル層に付着しており、前記ｐＨの増加が、１．５Ｖ乃至１０Ｖの電位差を液体組成物に与えることによってなされる前記ステップと、
を有する方法に関する。

ｐＨ変化によってゲル化可能な液体組成物は、当業者には一般に知られている。当該液体は、一般に、ポリマーの溶液又は分散液を含む。最も一般的なポリマーのタイプは以下の通りである。

●アクリルポリマー及びビニルポリマー：架橋アクリル酸ベースのポリマーは、イオン化可能な官能基の存在により水溶液中で膨潤性の挙動を示す。特定のｐＨの下では、それらは電荷を獲得し、これらの群の間の静電反発は、水の摂取及び薬剤の放出に有利である。この特徴は、特定の場所で、それらをｐＨ誘発放出制御放出に適した候補にする。これらのポリマーの幾つかは、Carbopol（登録商標）の名称で市販されている。例えば、０．４％ｗ／ｖカルボポール／０．５％ｗ／ｖキトサンを含むゲル化システムが知られており、これは、室温及びｐＨ６で液体状態にあり、ｐＨ７より上で粘性ゲル相に急速に移行する（当該システムは、眼科の使用から知られており、涙液のｐＨが７．４である）。

●乳酸系ポリマー及びグリコール酸系ポリマーは、優れた生体適合性と親水性を示し、制御放出と薬物送達に適している。

●キトサン及びその誘導体などの多糖類は、水溶性、非毒性、生体適合性、及び、生分解性である。それら及びポリ（アクリル酸）又はポリ（メチルメタクリレート）とのそれらの組み合わせは、タンパク質、ワクチン、医薬品化合物、及び、農薬の制御放出のために架橋ミクロ及びナノ粒子を生成するために主に使用される。

●異なる親水性、膨潤及び分解挙動を示すセルロース由来ポリマーは、また、制御放出のための柔軟で調整可能な代替物を提供する。これらの材料の商業的な例は、ETHOCEL（登録商標）、METHOCEL（登録商標）、及び、POLYOX（登録商標）である。

●ポリ（β−アミノエステル）ポリマーは、また、ｐＨ応答性ポリマーミクロスフェアを設計するためにも使用される。このような系は、ｐＨ７．４でゆっくりと分解するが、特定の部位の生理学的ｐＨ内の特定の異なる放出速度を達成するために生物医学的応用において重要である酸性条件において迅速かつ定量的な放出（カプセル化された薬剤の９０％まで）を可能にする。本発明において、これは、アルギン酸塩又はカラゲナンに基づくような適切なゲル化系のゲル化を引き起こすために、カルシウムイオンなどの架橋剤の放出に使用することができる。

●混合無機−有機ポリマー：シリコーン（シロキサン）。これにより典型的にはアルカリ性条件下では、材料はコロイド溶液であり、酸性条件下では三次元ゲルネットワークが形成される。

イオンの影響下で（即ち、イオン性ゲル化により）ゲル化することができる液体組成物が、当業者に知られている。異方性ゲル化は、対イオンの存在下で架橋してヒドロゲルを形成する高分子電解質の能力に基づく。ヒドロゲルは、一般に、適切な高分子電解質のポリマー溶液を多価カチオンの水溶液と接触させるときに生成される。典型的な高分子電解質は、アルギン酸ナトリウム、ジェランガム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、ペクチンである。典型的な対イオンは、塩化カルシウム溶液のような多価金属塩溶液である。

高メトキシル（ＨＭ）ペクチンは、少なくとも６５％の可溶性固形分で２．０〜３．８の酸性ｐＨでゲルを形成する既知の修飾ペクチンである。低メトキシル（ＬＭ）ペクチンは、多価カチオン、典型的にはカルシウム（典型的には少なくとも１５ｍｇＣａ＋＋／ｇペクチン）の存在下でゲルを形成する。ＬＭペクチンは、２．６〜７．０の広いｐＨ範囲に亘って、１０〜７０％の可溶性固形分を有するゲルを形成する。

幾つかのゲル化可能な組成物は、ｐＨ変化によって直接ゲル化可能であるか、又は、間接的に提供され得ることに留意すべきである。直接ゲル化可能な組成物の場合、組成物は、ゲル形成を誘導するのに必要な成分の全てを含むが、適切なｐＨではない。ｐＨを変化させることにより（例えば、キトサンの場合に増加させる、あるいは、例えば、シロキサン又はＨＭペクチンの場合に減少させる）、ゲルが形成される。間接的にゲル化可能な組成物の場合、典型的には、このような組成物は、ゲル化のためのそのｐＨ要件を満たしているが、ゲル化のための必須の反応性成分を欠いている。この成分、例えばアルギン酸塩の場合のカルシウムイオンなどは、ｐＨ感受性担体中に提供される。（ナノ）カプセル、リポソーム、ミセル、又は、他の適切な粒子であり得るｐＨ感受性担体は、ｐＨ変化（典型的にはｐＨ減少）の結果としてその内容物を放出すると、所望のイオンを提供する水性金属塩溶液を含む。

上述した本発明の装置は、口腔ヘルスケアキットに含めることもできる。かかるキットは、口腔ケア組成物を含む容器と、前記組成物のための塗布器と、を有する。前記組成物は、ｐＨ上昇の影響下でゲル化可能な担体に含まれる少なくとも１つの口腔ケア剤を有する。塗布器は、実質的に上述したような装置である。

他の実施形態では、本発明のキットの容器は、少なくとも１つの口腔ケア剤、イオン（典型的には高分子電解質）の影響下でゲルを形成するアルギン酸塩又はカラギーナンなどの物質、及び、そのようなイオン（典型的には多価イオン、特にカルシウムイオン）を含むｐＨ感受性担体を含む。

興味深い実施形態では、本発明の装置は、電動歯ブラシ、電動フロス装置、経口洗浄器、及び、それらの組み合わせからなるグループから選択された歯を洗浄するための歯科用器具を更に有するシステムに組み合わされる。このような歯科用器具は、様々な機能のために提供され得る。

これは、典型的には、歯ブラシ、好ましくは電気歯ブラシ、より好ましくは振動ブラシヘッドを有する音波力歯ブラシに関する。かかる歯ブラシでは、歯ブラシの通常の構成要素に加えて単に電極が設けられ得る。これらの構成要素は、一般的に、必要な電子機器を収容するとともに、通常はユーザによって保持される部分である筐体部分と、長手方向の一方の端部において筐体部分の長手方向の一方の端部に取り外し可能な接続部を持つとともに、他方の長手方向の端部には毛を含むブラシヘッドが含まれ、前記ヘッドは振動又は回転することができる一般的に交換可能なブラシ部分とである。本発明の或る実施形態では、例えば、第１の電極（歯又は歯茎において、あるいは、その近傍において、水性液体組成物に対して保持されるように構成された電極）が、ブラシヘッドに、ブラシヘッドの毛に隣接して設けられてもよく、毛と実質的に同じ方向に延びていてもよい。歯又は歯茎から離れた位置で水性液体組成物に対して保持されるように構成された第２の電極は、例えば、交換可能なブラシの長さの途中に配置されてもよく、又は、ブラシヘッドのより近くに配置されてもよい。この実施形態では、液体水性組成物を分配するために、ガター又はチューブ、又は、任意の他の適切なダクトが設けられてもよい。前記ダクトは、液体水性組成物用の容器と流体連通され得る。第２の電極は、金属電極又は炭素電極のような導電性材料からなるこのようなダクトの一部であってもよい。第１の電極は、ダクトと流体連通する分配ノズルの外側にあってもよく、特に、使用時に、そのようなノズルから歯又は歯茎に向かう方向に外向きに延びてもよい。興味深い実施形態では、第１の電極は、ブラシヘッドに含まれる毛であってもよい。そのような実施形態では、第２の電極は、通常、毛ではないことが理解されよう。両方の電極がブラシヘッドに含まれる毛である実施形態では、これらは異なる長さでなければならない。第１の電極は、他の毛の大部分と少なくとも同じ長さの毛である。第２の電極は、その後、両方の電極が歯に付与された水性液体組成物の部分と接触するのを避けるために、より短い長さの毛でなければならない。後者は、第２の電極が歯の表面に酸を提供し、それによってゲル形成又は最初に第１の電極によって誘発される逆ゲル形成を防止することを回避するよう作用する。

本発明のシステムに含まれる可能性がある電気フロス装置は、空気を噴霧すること、液体を噴霧すること、又は、それらの組み合わせによって、歯間空間を清掃するように働く装置を指す。本発明のシステムでは、スプレーの力によって口腔ケア組成物を口腔内の所望の位置に向けるために、そのような装置を使用することもできる。

使用可能なゲル化時間は、使用される歯科器具の種類に依存することに留意されたい。指針として、一般的に利用可能なゲル化時間は、口腔洗浄剤がPhilips AirFloss（登録商標）のような口腔洗浄器と共に付与される場合、０．５秒〜１．５秒、典型的には１秒である。電動歯ブラシの場合、利用可能なゲル化時間は一般に２秒から１０秒、典型的には５秒である。本発明の装置をマウスガードシステムに組み合わせることも考えられる。例えば、専用の歯科用美白処理では、これらの器具は、しばらくの間、口の中に保持されているため、ゲル化時間は、０．５分〜１．５分、典型的には１分（６０秒）など、より長くすることができる。

システムは、パッケージされていないか、又は、一緒に提供されていない別個のコンポーネントとして、その様々な部品を有することができることを理解されたい。

以下、本発明を図面を参照してさらに説明する。

図１は、歯間空間（２）によって分離された２つの歯（１）の概略的な平面図を示している。噴霧ノズル（３）を備え、追加的に分配ノズル（４）が設けられた口腔洗浄器が、歯間空間（２）にもたらされる。前記分配ノズル（４）を介してゲル（５）が付与される。分配ノズル（４）は、歯間空間（２）内に延びる陰極（６）と、歯間空間内に延びないようにより短い陽極（７）と、を有する。

図２は、局所的にゲルを付与するための可能なスタンドアロンの実施形態の概略図を示している。親指で操作される手動ポンプ（１１）を使用して、例えば、隣接面間の空間内のある量のゲル化可能な液体を押すことができる。ポンプが解放されると、液体はゲル化可能な液体サシェ（１２）から液体を弛緩させて吸い上げ、流体ノズル出口（１３）を介して吐出される。そのようなサシェシステム及び手動操作されるポンプは、当該技術分野において周知であり、粘性液体を送達するのに非常に適しており、ユーザーは、堆積される液体の量を十分に制御することができる。この装置は、陰極（１４）及び陽極（１５）を有する。ポンプを押すと、電気スイッチ（１６）も作動し、電極（１４，１５）をスイッチオンすることができることをコントローラユニット（１７）に知らせる。１秒〜５秒などの所定時間後、コントローラは、電極をスイッチオフし、好ましくは、装置が次の位置に移動され得ることをユーザに知らせる。歯の上のゲルの量をより多く又は少なくしたい場合、ユーザが過ごすことを望む時間に応じて、ゲルタイムを自分で設定することができる。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示され説明されてきたが、そのような図示及び説明は、例示的であって制限的ではないとみなされるべきであり、本発明は、開示された実施形態に限定されない。

例えば、複数の異なる薬剤が単一のゲル化可能な組成物を介して投与される実施形態において本発明を操作することが可能である。

本発明を実施する際、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、開示の実施形態に対する他の変形が、当該技術分野における当業者によって、理解及び実施され得る。請求項中、「有する」なる用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形は、複数であることを除外しない。特定の手段が相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。請求項中の任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

要約すると、歯及び／又は歯茎に付与される組成物のｐＨを増加させるための新たな方法及びシステムがここに開示される。上記組成物は、ｐＨ変化の影響下でゲル化可能である。ｐＨ変化は、一般的に、直接ｐＨ誘発ゲル化のイベントにおけるｐＨ増加である。ｐＨ変化は、典型的には、ｐＨ感受性媒体から放出されるカルシウムイオンなどのイオンによって誘発されたゲル化の場合のｐＨ低下である。装置は、組成物のための分配ユニットを有し、その遠位端は、歯又は歯茎に前記物質を付与するように構成されている。この装置は、第１及び第２の電極を有する電極システムを更に有する。第１の電極は、歯又は歯茎において、あるいは、その付近の位置で組成物に対して保持されるように構成され、第２の電極は、歯又は歯茎から離れた位置において上記組成物に対して保持されるように構成される。電極システムは、第１の電極と第２の電極との間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成されている。

Claims

ｐＨにおける変化の影響下でゲル化可能であり、歯又は歯茎に付与されたときに自身のｐＨを変化させる、水性液体口腔ケア組成物の歯又は歯茎への付与のための装置であって、前記装置は、前記組成物のための分配ユニットであって、前記分配ユニットの遠位端が、歯又は歯茎に前記組成物を付与するノズルを有する前記分配ユニットと、前記分配ユニットと統合された第１及び第２の電極を有する電極システムであって、前記第１の電極が、前記分配ユニットの前記遠位端から延在しており、前記第２の電極が、前記第１の電極の上流にある前記電極システムと、を有し、前記電極システムは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に１．５ボルト乃至１０ボルトの電位差を供給するように構成され、前記付与された組成物に対して前記電位差を付与した場合、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が一の電極において生じ、プロトン（Ｈ^＋）が他の電極において生じ、前記組成物のゲル化をもたらす、装置。
前記電位差の方向が、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が前記第１の電極において生じ、プロトン（Ｈ^＋）が前記第２の電極において生じるような方向である、請求項１記載の装置。
前記電位差の方向を逆転させるためのスイッチングユニットを有する、請求項１又は２に記載の装置。
前記第１及び第２の電極が、前記分配ユニットと一体化されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
前記第２の電極が、前記遠位端から延びるのではなく、前記分配ユニットの前記遠位端に、又は、前記遠位端の近傍にある、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
前記第２の電極が、前記分配ユニットの壁に含まれる、請求項４又は５のいずれか１項に記載の装置。
前記第２の電極が、前記分配ノズルの出口に位置する陽極であり、前記第１の電極が、
前記分配ノズルの出口から１ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ乃至４ｍｍ延びている
陰極である、請求項５又は６に記載の装置。
電動歯ブラシ、電動フロス機器、口腔洗浄器、及び、それらの組み合わせからなるグループから選択される歯を洗浄するための歯科用機器を更に有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
歯又は歯茎に付与するのに適し、ｐＨを増加させることによってゲル化可能な液体組成物をゲル化するための、歯又は歯茎に前記組成物を付与するノズルを遠位端に有する分配ユニットと統合された第１及び第２の電極を有する電極システムであって、第１の電極が、前記分配ユニットの遠位端から延在しており、前記第２の電極が、前記第１の電極の上流にある、前記電極システムを作動する方法であって、前記ゲル化は、前記分配ユニットが、前記組成物を歯又は歯茎に付与した場合に、前記電極システムが、前記第１の電極と前記第２の電極との間に１．５Ｖ乃至１０Ｖの電位差を前記液体組成物に付与することによってなされる、方法。
前記ゲル化可能な組成物が、キトサンを有する、請求項９記載の方法。
前記電位差が、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置が有する前記電極システムにより付与される、請求項９又は１０に記載の方法。
ｐＨ増大の影響下でゲル化可能な媒体に含まれる少なくとも１つの口腔ケア剤を有する口腔ケア組成物を有する容器と、前記組成物のための塗布器と、を持つ口腔ヘルスケアキットであって、前記塗布器は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置である、キット。
前記ゲル化可能な組成物が、キトサンを有する、請求項１２記載のキット。
少なくとも１つの口腔ケア剤と、金属イオンの影響下でゲルを形成することが可能な材料と、前記金属イオンを有するｐＨ感受性媒体と、を有する口腔ケア組成物を持つ容器を有する口腔ヘルスケアキットであって、前記キットは、前記組成物のための塗布器を更に有し、前記塗布器は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置である、キット。
前記ゲル形成材料が、アルギン酸塩、カラギーナン、及び、それらの混合物から選択され、前記金属イオンが、カルシウムイオンを有する、請求項１４記載のキット。
前記口腔ケア剤が、歯磨剤、抗歯垢組成物、抗歯石組成物、抗歯肉炎組成物、虫歯予防組成物、抗細菌組成物、歯周治療のための組成物、及び、それらの組み合わせからなるグループから選択される、請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載のキット。