MX2010010900A - Analisis de sustratos que tienen agentes depositados sobre los mismos. - Google Patents

Abstract

Están descritos métodos analíticos, de diagnóstico, de vigilancia y otros mejorados (y sus dispositivos asociados) para evaluar la extensión del depósito de un agente sobre un sustrato. Los métodos de ejemplo pueden ser usados en la vigilancia de la salud dental de los pacientes o en el análisis rápido y eficiente y/o en la caracterización de formulaciones en términos de su uso para el depósito de activos orales sobre las superficies de los dientes. Los métodos involucran el análisis directo o in situ de los sustratos, sobre los cuales son depositados los agentes, usando espectroscopia cercana-IR y/o espectroscopía TJV.

Description

ANÁLISIS DE SUSTRATOS QÜE TIENEN AGENTES DEPOSITADOS SOBRE LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con métodos y dispositivos para medir el grado de depósito o captación de agentes (por ejemplo, agentes activos orales) sobre sustratos (por ejemplo, superficies de hidroxiapatita para imitar superficies dentales) . La cantidad o concentración de un agente puede determinarse eficientemente sobre un sustrato (por ejemplo, con un agente y el sustrato conjuntamente en forma sólida) , utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR-Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los métodos convencionales para analizar el depósito de agentes, tal como agentes activos orales utilizados en el cuidado dental, involucran incubar el agente con un sustrato, lavar el sustrato incubado, y luego someterlo a extracción de disolventes. Posteriormente, se analiza el extracto utilizando cromatografía líquida de alto desempeño (HPLC). para proporcionar una cuantificación indirecta del agente depositado. En un tipo particular de tal análisis, agentes activos orales tal' como Triclosán, ya sea en soluciones puras o en formulaciones de dentífrico, se incuban con discos de hidroxiapatita recubiertos con saliva utilizados para modelar sustratos de tejidos duros, antes de desarrollar la extracción de disolvente en el disco.

El método de extracción de disolvente/HPLC, sin embargo, tiene limitaciones. Por ejemplo, el método se basa en el análisis indirecto de un extracto a diferencia del análisis directo del sustrato sobre el que se deposita el agente. Como un resultado de la extracción y las posteriores etapas de HPLC, frecuentemente el análisis toma un considerable tiempo. Más aún, el método se basa en el uso de un agente de extracción que no siempre puede ser compatible con un determinado agente/sistema de sustrato (por ejemplo, se puede descomponer o afectar adversamente, por ejemplo mediante reacción con, el agente a ser analizado o influencia de otra manera la forma del agente) .

Por lo tanto, subsiste la necesidad en la técnica de métodos que puedan analizar eficientemente o caracterizar la proporción o cantidad de depósito de un agente sobre un sustrato. Idealmente, se pueden desarrollar tales métodos a través de análisis directo del agente/sistema del sustrato y proporcionar resultados rápidos .

BREVE SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con métodos eficientes, confiables, tal como los métodos de selección para caracterizar el depósito de agentes '{por ejemplo, agentes activos orales) sobre las superficies. Se pueden utilizar tales métodos para evaluar y comparar diferentes formulaciones que comprenden el agente a ser depositado, así como también diferentes sistemas de suministro para el agente. También se pueden aplicar métodos con el propósito de evaluación o diagnóstico en pacientes u otros usuarios, y por lo tanto se pueden aplicar a sistemas in vivo, por ejemplo, en el análisis de depósitos de un agente activo oral sobre la superficie dental de un paciente. Los métodos también son adecuados para uso personal, por ejemplo, en el caso de un usuario que desea monitorear la efectividad de un régimen de cuidado dental particular.

Se pueden utilizar los métodos directos descritos aquí para obtener un resultado analítico en un tiempo relativamente corto, por ejemplo del orden de minutos (por ejemplo, 5-10 minutos) o aún segundos (por ejemplo, menos de 60 segundos o 10-45 segundos) . Los métodos analíticos, de acuerdo con algunas realizaciones, determinan la distribución de varios agentes alrededor de una superficie, por ejemplo, ellos se pueden utilizar para determinar si o no ellos se distribuyen uniformemente .

De acuerdo con lo anterior, los aspectos de la invención se relacionan con un método para medir el depósito de un agente oral tal como un activo para el cuidado oral sobre un sustrato. El método comprende poner en contacto el sustrato con el agente oral para depositar una cantidad de agente oral sobre éste, y analizar el sustrato utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR-Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

Otros aspectos de la invención se relacionan con un método para diagnosticar la afección oral de un paciente. El método comprende medir la presencia de un agente oral en una muestra de paciente utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR-Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

Otros aspectos de la invención se relacionan con un método para evaluar la efectividad de un sistema de suministro oral. El método comprende depositar un agente oral sobre un sustrato utilizando el instrumento dental, y adicionalmente analizando el sustrato utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR-Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) para medir el grado de depósito.

Otros aspectos de la invención se relacionan con dispositivos o instrumentos para desarrollar cualquiera de los métodos anteriores .

Otros aspectos de la invención se relacionan con una o más instrucciones ejecutables que se almacenan en medios legibles por computador que, cuando se ejecutan, hacen que un sistema de procesamiento de datos ejecute un método que comprende las etapas de analizar un espectro Infrarrojo Cercano (IR-Cercano) o un espectro UV generado de acuerdo con los métodos descritos anteriormente, que utilizan un .método matemático que se selecciona del grupo que consiste de primera y segunda derivada, integración de área pico, regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS) , conversión Kubelka-Munk, regresión lineal múltiple, y sustracción espectral (por ejemplo, para restar señales de fondo) .

Los métodos y dispositivos¦ anteriores se pueden utilizar en la medición absoluta de cantidades o concentraciones de agentes depositados sobre un sustrato. Alternativamente, se pueden utilizar métodos para obtener cantidades relativas o concentraciones de estos agentes (por ejemplo, en el caso de una aplicación para monitoreo) . Se pueden utilizar métodos para comparar el grado de depósito de un agente como una función de su concentración en una composición inicial (por ejemplo, en un dentífrico utilizado para incubar un sustrato de acuerdo con los métodos descritos aquí) , como una función del uso de diferentes sistemas de suministro (por ejemplo, una pasta versus un sistema de gel) , o como una función de cualquiera de un número de otros parámetros que se apreciarán por aquellos expertos en la técnica, con respecto a la presente descripción.

Estos y otros aspectos de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente Descripción Detallada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se puede adquirir un entendimiento más completo de la presente invención y sus ventajas con referencia a la siguiente descripción en consideración con los dibujos acompañantes, que se deben entender presentan una ilustración de varios aspectos de la invención y/o principios involucrados, y en donde: La Figura 1 es una ilustración del espectro electromagnético, que incluye longitudes de onda adecuadas para uso en espectroscopia IR Cercano o UV; La Figura 2 es un espectro IR Cercano, que muestra la "huella" del agente activo, Triclosán.

La Figura 3 es la segunda derivada de un espectro IR Cercano del Triclosán; La Figura 4 describe una relación entre el área de pico del Triclosán, medido utilizando IR Cercano y la concentración de Triclosán (en ppm) medida utilizando HPLC; La Figura 5 describe los datos obtenidos durante la validación del método de análisis de IR Cercano La Figura 6 describe una etapa experimental en la que los discos HAP se introducen en los espectrómetros IR Cercano o uv.

La Figura 7 describe un proceso mediante el cual se correlacionan los métodos analíticos IR Cercano con los métodos de extracción de disolvente convencional/HPLC; La Figura 8 describe el uso de técnicas de análisis de datos que se correlacionan con métodos analíticos IR Cercanos con métodos de extracción de disolvente convencional/HPLC; La Figura 9 describe el uso de técnicas de análisis de datos que incluyen regresión de mínimos cuadrados parciales, que se correlacionan con métodos analíticos IR Cercano con métodos de extracción de disolvente convencional/HPLC; La Figura 10 describe el uso de técnicas de análisis de datos, que incluyen regresión de mínimos cuadrados parciales y regresión lineal múltiple, en correlación con métodos analíticos de IR Cercano con métodos extracción de disolvente convencional/HPLC; La Figura 11 describe un espectro UV para una mezcla de dos componentes, obtenidos utilizando espectroscopia UV, con el espectrómetro modificado con una esfera de integración de accesorios ; La Figura 12 describe espectros UV para varias muestras, que incluyen muestras de placebo y sustratos incubados con Triclosán durante 5 minutos y 30 minutos; La Figura 13 ilustra un entorno del sistema de computador representativo que incorpora uno o más aspectos de la invención; La Figura 14 ilustra un entorno de implementación de cuidado oral representativo que incorpora uno o más aspectos de la invención; La Figura 15 es una representación esquemática de un cepillo de dientes/sonda que incorpora uno o más aspectos de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los aspectos de la invención se relacionan con métodos y dispositivos para la detección de agentes (por ejemplo, agentes orales) que se han suministrado y se han depositado sobre la superficie (por ejemplo, un sustrato en la cavidad oral tal como un diente o un tejido blando) . Otros sustratos incluyen fluidos corporales tal como sangre y saliva, que se pueden analizar de acuerdo con los métodos descritos aquí para analizar la captación o depósito de agentes (por ejemplo, compuestos farmacéuticos) . Los métodos permiten la cuantificación de la cantidad de captación de agentes por el sustrato y por consiguiente estos métodos son útiles, por ejemplo, en la comparación de las proporciones de captación y/o la cantidad total de agente depositado bajo condiciones variables. Los métodos también son útiles en la caracterización de la naturaleza de la interacción entre el agente y el sustrato.

Los agentes tales como agentes orales incluyen aquellos utilizados en el cuidado oral y/o aquellos utilizados como modelos de agentes orales. Ejemplos incluyen fosfatos, aminoácidos, sales de potasio y compuestos de estaño. El Triclosán y el lauril sulfato de sodio son ejemplos representativos de agentes activos utilizados en el cuidado oral. En el caso de agentes orales, ellos se pueden utilizar en los métodos y dispositivos como compuestos puros, pero frecuentemente están en la forma de solución con un disolvente orgánico o acuoso. Las soluciones son normalmente fisiológicamente aceptables, con el fin de estimular mejor las condiciones de uso actual. Los agentes orales también pueden estar en la forma de un dentífrico tal como una pasta, gel o suspensión .

Los agentes se ponen generalmente en contacto con un sustrato, tal como el sustrato que contiene agentes resultantes que se puede utilizar analizando los métodos discutidos aquí para determinar la captación de agente o el depósito sobre el sustrato. En el caso de agentes orales, un sustrato comúnmente empleado es una muestra de hidroxiapatita (HAP) , tal como un disco HAP utilizado para modelar una superficie dental. Por ejemplo, un disco HAP recubierto con saliva (scHAP) se puede tratar o conectar con el agente oral bajo condiciones que resultan en la deposición de por lo menos algo del agente oral sobre el sustrato. La "saliva" puede referirse a saliva natural o, alternativamente, saliva que se purifica y/o se procesa de otra forma, o aún saliva sintética diseñada para imitar el desempeño de la saliva natural para propósitos de análisis.

De acuerdo con otras realizaciones el sustrato puede ser el tejido actual, por ejemplo, el diente o tejido blando de un paciente dental o usuario de dentífrico que desea saber el grado de depósito de un agente oral sobre la superficie dental. La información puede ser relevante para el cuidado del paciente administrada a un profesional del cuidado oral o administrada por el paciente mismo.

En una realización representativa, un sustrato tal como un disco scHAP se pone en contacto con un agente oral tal como Triclosán en la forma de una solución dentífrica líquida o una suspensión dentífrica. El sustrato que contiene agente resultante (es decir, que tiene el agente oral depositado en este) se analiza luego utilizando espectroscopia IR Cercano o espectroscopia UV o una combinación de estos métodos. Los resultados de estos análisis muestran que el depósito se puede medir exactamente, " basado en una comparación con métodos convencionales que involucran la extracción de disolventes, que son significativamente más engorrosos y toman mucho tiempo.

En otras realizaciones, los métodos descritos aquí se pueden aplicar para diagnosticar una afección oral (por ejemplo, el depósito de un agente activo oral, el depósito de una biopelícula, o el grado de blanqueamiento . dental o brillo dental) , que incluye el progreso de un régimen de tratamiento oral (por ejemplo, para mejorar la salud oral, blanqueamiento dental o proporcionar brillo dental) en un paciente. En todavía otras realizaciones, el método se puede aplicar para determinar la efectividad de un sistema de suministro de cuidado oral. También se contemplan dispositivos para desarrollar estos métodos, que tienen complejidades que varían de acuerdo con su uso propuesto. Por ejemplo, aunque los dispositivos de laboratorio pueden tener la capacidad de analizar la absorbancia (o reflexión) durante un rango de longitudes de onda extendido, un dispositivo más simple utilizado por un profesional en el campo dental puede tener una capacidad más limitada y mide la absorbancia solo a longitudes de onda distintas o rangos de longitudes de onda que son característicos de un sistema de agente oral/sustrato de interés (por ejemplo, un sistema activo oral particular/sistema dental).

Se pueden aplicar dispositivos más simples para uso doméstico por un consumidor para monitorear, por ejemplo, un régimen de tratamiento oral en curso al determinar las cantidades relativas de agentes depositados con el tiempo. Se pueden utilizar tales dispositivos solos o se pueden incorporar alternativamente en cepillos para dientes u otros dispositivos de cuidado oral. Los usuarios de los dispositivos serán capaces ventajosamente de obtener resultados rápidos para permitir el monitoreo efectivo de un régimen para el cuidado oral. También, los usuarios pueden responder a tales resultados al adaptar el régimen apropiadamente (por ejemplo, al cepillar y/o utilizar hilo dental más frecuentemente o durante un periodo mayor) .

De esta forma los métodos descritos aquí serán útiles para monitorear el grado, o tendencia con el tiempo de un agente deseado (por ejemplo, un agente activo oral, benéfico tal como Triclosán) . Los métodos también se pueden aplicar, sin embargo, a la caracterización de agentes indeseados, tal como el aumento de la película dental per udicial,, que se puede contrarrestar mediante una respuesta apropiada. Los métodos se pueden combinar con otros métodos tal como fluorescencia, si es necesario para caracterizar adecuadamente un sistema de agentes particulares/sustrato.

El análisis de sustrato, que tiene agentes depositados sobre este se desarrolla utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) . De manera general, el instrumento de espectroscopia se adapta con accesorios para medición de sólido, con el fin de desarrollar medición directa (cantidad o concentración) del agente depositado sobre el sustrato. En el caso de un instrumento de espectroscopia IR Cercano o un instrumento de espectroscopia UV; el accesorio de medición de sólido puede ser un analizador de contenido rápido (RCA) o una esfera de integración respectivamente. En el- caso de una esfera de integración, la muestra de sustrato que contiene el agente a ser analizado se puede posicionar (por ejemplo, posicionar centralmente utilizando un haz de luz) sobre una placa de disco respectiva tal como una placa cerámica blanca disponible comercialmente con el nombre Spectralon®.

Una técnica representativa para preparar la muestra de sustrato, sobre la que se ha depositado la gente, involucra secar esa muestra, por ejemplo a una concentración de agua predeterminada para minimizar las variaciones muestra a muestra en los resultados que no se deben al parámetro que se estudia. Los parámetros representativos a ser estudiados incluyen cambios en la cantidad de agente depositado bajo condiciones controladas, como una función de (i) la concentración de agente, tal como la concentración de agente inicialmente presente en una solución o composición dentífrica, o (ii) la concentración de intensificadores de suministro de agente o retardante de suministro de agentes (por ejemplo, concentraciones iniciales en tales soluciones o composiciones dentífricas) , El análisis de IR Cercano o UV de la muestra que contiene el agente (la muestra en el que por lo menos una porción del agente inicialmente presente, por ejemplo, en una solución o dentífrico) resulta en la generación de un espectro correspondiente (espectro IR Cercano o espectro UV) que se caracteriza por la relación entre la absorbancia de la muestra y la longitud de onda utilizada. En el caso de un espectro UV (por ejemplo, obtenido utilizando una esfera de integración como un accesorio de medición de sólido) , el espectro inicial se puede caracterizar por reflexión versus longitud de onda. Los valores de reflexión pueden, sin embargo, ser convertidos a un espectro de absorbancia correspondiente al desarrollar operaciones de conversión tal como una conversión Kubelka-Munk .

En el caso de obtener cualquier espectro IR Cercano o UV del análisis de acuerdo con los métodos descritos aquí, se desea frecuentemente restar una señal de referencia o de fondo debido a materiales tal como aditivos conocidos presentes en la solución con el agente. Así, los métodos de análisis de datos requieren frecuentemente desarrollar sustracción espectral para resolver mejor el espectro del agente de interés (por ejemplo, para obtener un espectro resuelto, al sustraer un espectro de referencia, tal como aquel obtenido de la saliva sola) . Las técnicas de manipulación de datos adicionales que se desarrollan ventajosamente incluyen determinar primeras y segundas derivadas del espectro UV o IR Cercano (que se pueden convertir, en el caso de UV y/o resolver como se describió anteriormente) para mejorar la claridad de pico (por ejemplo, al distinguir los picos de muestra de los picos de interferencia) . Una vez se resuelve la claridad de pico a un grado deseado utilizando estas (y opcionalmente otras técnicas de manipulación) , las áreas bajo varios picos resultantes, relevantes, se pueden determinar mediante la integración, con las áreas que corresponden a las concentraciones o cantidades absolutas de los agentes de interés depositados .

En algunas realizaciones, se pueden utilizar otras técnicas de manipulación de datos paras reducir el grado de los picos de interferencia, por ejemplo, aquellos obtenidos de los materiales tal como aditivos, impurezas, o aún agentes adicionales cuyo depósito o captación se va a medir utilizando los métodos descritos aquí . En el caso de una mezcla de agentes depositados, por ejemplo, puede ser útil la regresión de mínimos cuadrados parciales o regresión lineal múltiple para corregir la interferencia o sobreposición de picos de diferentes agentes en la mezcla.

Las longitudes de onda utilizadas en los métodos de análisis IR Cercano y UV descritos aquí pueden ser rangos de longitud de onda bastante amplios sobre una porción del espectro electromagnético. Estas longitudes de onda pueden estar en el rango de longitud de onda de vacío UV, el rango UV Cercano, el rango de luz visible, el rango IR Cercano, y/o el rango IR. Frecuentemente, se desea adaptar las' longitudes de onda (o rangos de longitudes de onda) utilizadas para análisis a aquellas que son específicas para un agente particular o combinación de agente/excipiente (es decir, aquellas longitudes de onda que se absorben característicamente o se reflejan al analizar la radiación, y se puede utilizar así para marcar como "huella digital" el agente de interés) .

La selección de solo las longitudes de onda más pertinentes (por ejemplo, solo 3 o 4 .características de longitudes de onda) para un sistema dado puede ser benéfico en la reducción de la complejidad y/o costo del instrumento de espectroscopia. El proceso de selección de longitudes de onda para uso en el análisis se puede basar, por ejemplo, en un análisis de mínimos cuadrados o regresión lineal del área de pico integrada alrededor de una longitud de onda candidata, con respecto a la concentración del agente, según se mide en varias muestras de calibración (es decir, que contienen cantidades de agente de referencia o conocidos) . La metodología de selección también puede involucrar la determinación de. las longitudes de onda de absorción que son únicas para un agente de interés particular (por ejemplo, basado en un espectro obtenido de una solución pura o una forma de polvo puro del agente) o tiene sobreposición mínima con picos de otros materiales. Utilizando los procesos de selección, por ejemplo, se ha determinado que las longitudes de onda adecuadas para el análisis IR Cercano del Triclosán incluyen aquellas en los rangos de 1604-1804 nm y 2190-2300 nm. Las longitudes de onda adecuadas para el análisis IR Cercano del agente activo oral, lauril sulfato de sodio, incluyen aquellos en los rangos de 1192-2198 nm, 1626-1814 nm, y 2250-2400 nm. Las longitudes de onda adecuadas que utilizan análisis UV incluyen aquellas en el rango de 200-500 nm.

Se puede utilizar IR Cercano y UV/V en forma separada o aún en combinación para obtener la información deseada acerca del suministro de agente tal como agentes activos orales, ingredientes clave, y aditivos tal como excipientes. De acuerdo con unas realizaciones, se puede proporcionar análisis IR Cercano a una cantidad total de agentes depositados y el análisis UV puede determinar concentraciones de componentes individuales en una mezcla de agentes o una mezcla de uno o más agentes y uno o más aditivos.

Los métodos y dispositivos descritos aquí proporcionan así un número de ventajas posibles en varias aplicaciones. Por ejemplo, los métodos son útiles en el desarrollo de métodos analíticos rápidos para cuantificación directa del suministro activo sobre modelos de superficie oral. Los métodos representativos permiten la medición directa de los depósitos de agentes activos sobres sustratos HAP. Los métodos son adicionalmente útiles para examinar agentes activos orales en su estado natural en una matriz dentífrica y para ensayar productos terminados. En vista de la presente descripción, se verá que se pueden alcanzar otras ventajas y se pueden obtener otros resultados ventajosos. También se apreciará que los métodos y dispositivos descritos anteriormente se pueden utilizar con, o desarrollar en conjunto con, métodos y dispositivos convencionales. Como se pueden hacer varios cambios en los métodos y aparatos anteriores sin apartarse del alcance de la presente descripción, se pretende que la materia contenida en esta solicitud se interpretará solo como ilustrativa.

ENTORNO DE PROCESAMIENTO DE DATOS DE COMPUTADOR Se pueden implementar varios aspectos de la presente invención en el contexto de la estructura de datos, módulos de programa, instrucciones en el programa e instrucciones del computador ejecutadas en un entorno implementado por computador. Así, es útil examinar brevemente un entorno de computación de propósito general. De acuerdo con lo anterior, se pueden incorporar uno o más aspectos de la invención en uno o más sistemas de computador, tal como se ilustra en la Figura 13. En la Figura 13, un computador 100 incluye un procesador central 110, una memoria del sistema 112 y un bus del sistema 114 que acopla varios componentes del sistema que incluyen la memoria del sistema 112 a la unidad de procesamiento central 110. El bus del sistema 114 puede ser de cualquiera de varios tipos de estructuras de bus que incluyen un bus de memoria o controlador de memoria, un bus periférico, y un bus local que utiliza cualquiera de una variedad de arquitecturas de bus. La estructura de la memoria del sistema 112 es bien conocida por aquellos expertos en la técnica y puede incluir un sistema de entrada/salida básico (BIOS) almacenado en una memoria de solo lectura (ROM) y uno o más módulos de programas tal como sistemas operativos, programas de aplicación y datos de programas almacenados en la memoria de acceso aleatorio (RAM) .

El computador 100 también puede incluir una variedad de unidades de interfaz y controladores para leer y escribir datos. En particular, el computador 100 incluye una interfaz de disco duro 116 y una interfaz de memoria removible 120 que se acoplan respectivamente a una unidad de disco duro 118 y una unidad de memoria removible 122 al bus del sistema 114. Ejemplos de unidades de memoria removibles incluyen unidades de discos magnéticos y unidades de discos ópticos. Las unidades y sus medios legibles por computador asociados, tal como disquetes 124 proporcionan almacenamiento no volátil de instrucciones legibles por computador, estructuras de datos, módulos de programa y otros datos para el computador 100. Una unidad de disco duro sencilla 118 y una unidad de memoria removible sencilla 122 se muestran solo con propósito de ilustración y con el entendimiento de que el computador 100 puede incluir diversas unidades. Adicionalmente, el computador 100 puede incluir unidades que hacen interfaz con otros tipos de medios legibles por computador.

Un usuario puede interactuar con el computador 100 con una variedad de dispositivos de entrada. La Figura 13 muestra una interfaz de puerto de serie 126 que acopla un teclado 128 y un dispositivo de señalamiento 130 al bus del sistema 114. El dispositivo de señalamiento 128 se puede implementar con un ratón, track ball, dispositivo de lápiz, o dispositivo similar. Por supuesto uno o más de otros dispositivos de entrada (no mostrados) tal como joystick, almohadilla de juego, plato satelital, escáner, pantalla táctil, o similares se pueden conectar al computador 100.

El computador 100 puede incluir interfaces adicionales para conectar dispositivos al bus del sistema 114. La Figura 13 muestra una interfaz de bus de serie universal (USB) 132 que acopla una cámara digital o de video 134 al bus del sistema 114. Se puede utilizar una interfaz 136 IEEE 1394 para acoplar dispositivos adicionales al computador 100. Adicionalmente, la interfaz 136 se puede configurar para operar con interfaces de fabricantes particulares tal como el FireWire desarrollado por Apple Computer y i.Link desarrollado por Sony. Los dispositivos de entrada también se pueden acoplar al bus del sistema 114 a través de un puerto paralelo, un puerto de juego, una tarjeta PCI o cualquier otra interfaz utilizada para acoplar un dispositivo de entrada a un computador.

El computador 100 también incluye un adaptador de video 140 acoplado a un dispositivo de visualización 142 al bus del sistema 114. El dispositivo de visualización 142 puede incluir un tubo de rayos catódicos (CRT) , pantalla de cristal líquida (LCD) , dispositivo de emisión de campo (FED) , pantalla de plasma o cualquier otro dispositivo que produzca una imagen que sea visible por el usuario. Los dispositivos de salida adicionales, tales como dispositivo de impresión (no mostrados) , se pueden conectar al computador 100.

Los sonidos se pueden registrar y reproducir con un micrófono 144 y un parlante 146. Se puede utilizar una tarjeta de sonido 148 para acoplar el micrófono 144 y el parlante 146 al bus del sistema 114. Un experto en la técnica apreciará que las conexiones del dispositivo mostradas en la Figura 13 son solo para propósito de ilustración y que se pueden acoplar diversos dispositivos periféricos al bus del sistema 114 a través de interfaces alternas. Por ejemplo, la cámara de video 134 se puede conectar a la interfaz 136 IEEE 1394 y el dispositivo de señalamiento 130 se puede conectar a la interfaz USB 132.

El computador 100 puede operar en un entorno de red utilizando conexiones a uno o más computadores remotos u otros dispositivos, tal como un servidor, un enrutador, un computador personal de red, un dispositivo homólogo u otro nodo de red común, un teléfono inalámbrico o asistente digital personal inalámbrico. El computador 100 incluye una interfaz de red 150 que acopla el bus del sistema 114 a una red de área local (LAN) 152. Los entornos de red son lugares comunes en oficinas, redes amplias de computadores empresariales y sistemas de cómputo domésticos .

Una red de área amplia (WAN) 154, tal como la Internet, también se puede accesar mediante el computador 100. La Figura 13 muestra una unida de módem 156 conectada a la interfaz de puerto serial.126 y a la WAN 154. La unidad de módem 156 se puede ubicar dentro externa al computador 100 y puede ser de cualquier tipo de módem convencional tal como un módem de cable o un módem satelital. El LAN 152 también se puede utilizar para conectarse al WAN 154. La Figura 13 muestra un enrutador 158 que puede conectar el LAN 152 al WAN 154 en una forma convencional .

Se apreciará que las conexiones de red mostradas son de ejemplo y se pueden utilizar otras formas para establecer un enlace de comunicación entre los computadores. La existencia de cualquiera de varios protocolos bien conocidos tal como TCP/IP, Fráme Relay, Ethernet, FTP, HTTP y similares, se presume, y el computador 100 se puede operar en una configuración cliente-servidor para permitir a un usuario recuperar páginas web de un servidor basado en web. Adicionalmente, se pueden utilizar cualquiera de varios exploradores de web convencionales para visualizar y manipular datos en las páginas web.

La operación del computador 100 se puede controlar mediante una variedad de módulos de programa diferentes. Ejemplos de módulos de programa son rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, librerías, etc. que desarrollan tareas particulares o implementan tipos de datos abstractos particulares. La presente invención también se puede practicar con otras configuraciones de sistema de cómputo, que incluyen dispositivos portátiles, sistemas multiprocesador, electrónicos de consumidor programables o basados en microprocesadores, PCS de red, minicomputadores , computadores servidores, asistentes digitales personales, teléfonos móviles y similares. Adicionalmente, la invención también se puede practicar en entornos de cómputo distribuido en donde las tareas se desarrollan mediante dispositivos de procesamiento remoto que se conectan a través de una red o red de comunicación cableada. En un entorno de cómputo distribuido, se pueden ubicar módulos de programa en dispositivos de almacenamiento de memoria remota y local.

Como se trató anteriormente, se pueden incorporar varios métodos inventivos como instrucciones legibles almacenadas en un medio legible por computador tal . como un disquete, CD-ROM, dispositivo de almacenamiento removible, disco duro, memoria del sistema, memoria embebida u otro medio de almacenamiento de datos. El medio legible por computador almacena componentes ejecutables por computador, o módulos de software. Se pueden utilizar más o menos módulos de software alternativamente. Cada componente puede ser un programa ejecutable, una librería de enlace de datos, un archivo de configuración, una base de datos, una imagen gráfica, un archivo de datos binario, un archivo de datos de texto, un archivo de objetos, una archivo de código fuente, o similar. Cuando uno o más procesadores de cómputo ejecutan uno o más módulos de software, los módulos de software interactúan para producir uno o más sistemas de cómputo para desarrollarse de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención.

AMBIENTE DE CEPILLO DE DIENTES/SONDA Como se ilustra en las Figuras 14 y 15, el usuario sostiene el cepillo de dientes/sonda 300 y puede cepillar sus dientes 401. En una ocasión, el usuario también puede cepillar su lengua 402. En operación, el cepillo de dientes/sonda 300 puede obtener varias muestras utilizando el sistema sensor diagnóstico 305, y en conjunto con el procesador 110 proporciona al consumidor un uso de monitoreo doméstico, por ejemplo, un régimen de tratamiento oral en curso al determinar las cantidades relativas de agentes depositados con el tiempo. Los dispositivos de cepillo de dientes/sonda se pueden utilizar solos o se pueden incorporar alternativamente en cepillos de dientes u otros dispositivos para el cuidado oral. Los usuarios de los dispositivos serán capaces ventajosamente de obtener resultados rápidos para permitir el monitoreo efectivo de un régimen de cuidado oral. También, los usuarios pueden responder, a tales resultados al adaptar el régimen apropiadamente, (por ejemplo, al cepillar y/o limpiar con hilo dental más frecuentemente o durante un mayor periodo) .

Con referencia a las Figuras 14 y 15, el cepillo de dientes/sonda 300 tiene una cabeza 301 y un mango 302. La cabeza 301 puede incluir una región de cuidado oral que comprende uno o más elementos de limpieza dental 303, tal como cerdas. La cabeza 301 y mango 302 se pueden hacer de un material deseado, tal como, plástico rígido, resina, caucho, etc., tal como polipropileno .

Como se utiliza aquí, el término "elementos de limpieza dental" o "elementos de limpieza" incluyen cualquier tipo de estructura que se utilice comúnmente o que sea adecuada para uso en proporcionar beneficios de salud oral (por ejemplo, limpieza dental, pulido dental, blanqueamiento dental, masaje, estimulación, etc.) al hacer contacto con porciones de los dientes y las encías. Tales elementos de limpieza dental incluyen pero no se limitan a penachos de cerdas que se pueden formar para dar un número de formas y tamaños diferentes y miembros de limpieza elastoméricos que se pueden formar para dar un número de formas y tamaños diferentes, o una combinación de penachos de cerdas y miembros de limpieza elastoméricos.

El cepillo de dientes/sonda 300 puede incluir un dispositivo de iluminación 307, tal como diodos emisores de luz (LED) , o cualquier otra forma deseada de salida visual para proporcionar frecuencia electromagnética para análisis de espectro. Por ejemplo, el dispositivo de iluminación 307 puede ser un LED orgánico que se puede sintonizar para proporcionar una característica deseada tal como color, temperatura, intensidad, longitud de onda electromagnética, y similares. La tecnología OLED se puede incrustar en el moldeo del cepillo de dientes, o se puede aplicar a la superficie del cuerpo del cepillo de dientes. Los expertos en la técnica deben entender que la presente invención no se limita a ningún tipo particular de luces utilizadas en el análisis.

El cepillo de dientes/sonda 100 también puede incluir un sistema sensor diagnóstico o sistema bio-sensor 305. El sistema sensor diagnóstico 305 puede incluir uno o más sensores individualizados o grupos .de sensores para detectar varias características de acuerdo con los métodos descritos que incluyen proporcionar luz para espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) . Por ejemplo, el sistema sensor diagnóstico 305 puede incluir un sensor configurado para la presencia de ciertos químicos o activos en la muestra, o cualesquier otras características deseadas como se describe aquí.

El sistema sensor 305 descrito anteriormente se puede acoplar eléctricamente o comunicativamente a un procesador central 110, por ejemplo o un procesador en tarjeta. El procesador 110 maneja generalmente la información recolectada por el sistema sensor 305 y reporta un análisis de esa información al usuario, para ayudar a informar al usuario de las condiciones dentro de su boca. Por ejemplo, el cepillo de dientes/sonda 300 del procesador 110 puede reportar que se ha detectado un nivel de Trioscan en la porción superior izquierda de los dientes del usuario.

Los siguientes ejemplos se establecen como representativos de la presente invención. Estos ejemplos no se constituyen como limitantes del alcance de la invención ya que ellos y otras realizaciones equivalentes serán evidentes en vista de la presente descripción.

EJEMPLO 1 Se desarrolla un estudio para evaluar y desarrollar métodos analíticos rápidos para cuantificación directa del suministro activo sobre modelos de superficie oral para validar el uso de espectroscopia IR Cercano para analizar el suministro de Triclosán sobre discos de hidroxiapatita recubiertos con saliva, y correlacionar los resultados con la metodología de extracción de disolvente convencional. La espectroscopia IR Cercano mide las vibraciones de las moléculas. Las señales -CH, =NH, -OH, y -SH son fuertes. Las frecuencias en las bandas de Infrarrojo Cercano muestran la combinación única para su análisis. Los instrumentos permiten la medición sobre una mayor área de superficie.

Se recolecta la saliva humana y se mide. Se recolecta saliva completa estimulada con parapelícula de adultos saludables en tubos centrífugos estériles. La saliva completa se clarifica mediante centrifugación durante 10 minutos a 10,000 RPM (rotor Sorvall SS-34) . Se esteriliza el sobrenadante de la saliva bajo luz UV durante un mínimo de 45 minutos. La saliva esterilizada clarificada está lista luego para uso en la formación de película. La formación de película sobre el HAP involucra incubar discos HAP (diámetro 0:5" x 0.05" de espesor, Clarkson Chromatography, Inc.) con 1 mi de saliva esterilizada clarificada en un tubo de fondo redondeo estéril de 14 mi durante 20 horas en un baño de agua de agitación a 37° C. Se remueve la saliva por aspiración. Se incuban los discos HAP cubiertos con saliva con 1 mi de soluciones de tratamiento de Triclosán durante 5 minutos (por triplicado) . Los discos tratados se lavan tres veces con agua DI, luego se secan durante 1 hora en un horno a 37° C. Los discos tratados se miden directamente por IR Cercano, con 3 discos por solución de tratamiento. Cada lado se mide tres veces. Los discos también se miden posteriormente mediante extracción de disolvente (utilizando etanol) y HPLC.

Como un resultado del estudio, se encuentra que se puede utilizar la espectroscopia IR Cercano para medir directamente el depósito del Triclosán sobre los sustratos scHAP. También, se puede utilizar el método de desarrollo para evaluar rápidamente el depósito logrado por diferentes sistemas de suministro activos.

EJEMPLO 2 Métodos directos de Análisis Activo mediante IR Cercano y Uv/Vis 1) Protocolo Analítico (preparación de muestra & recolección de datos) Se preparan muestras blanco para todas las mediciones para asegurar la diferenciación de muestras de placebo de muestras tratadas. 2) Selección de longitud de onda (desarrollada en diversas formas) Se miden materiales puros como polvos o como soluciones y se mide la firma menos el blanco. Se ve la huella espectral del ingrediente de interés y las regiones y longitudes de onda se identifican ya que aparecen libres de componentes de interferencia. En algunos casos, se aplican primeros o segundos procesamientos derivados para agudizar la separación entre los ingredientes presentes en una mezcla.

Otros métodos para la identificación de las longitudes de onda de elección incluyen 1) uso de espectroscopia de correlación 2-D que utiliza otros métodos tal como IR para ayudar a definir las longitudes de onda requeridas en NIR y UV. Utilizando la correlación 2-D de los grupos de datos que consisten de muestras preparadas sobre un rango de concentraciones activas, las regiones que cambian con concentración se pueden correlacionar para ayudar a hacer cesiones de banda exactas en las regiones IR Cercano y UV utilizando IR Mid para guiar estas interpretaciones. 2) Otro método para la selección de longitud de onda es. el uso de los métodos de regresión lineal simples para hallar bandas individuales que se correlacionan altamente con la concentración. Una vez se identifican las longitudes de onda exactas, se pueden aplicar los métodos de cuantificación, que incluyen, pero no se limitan a, método de área de pico, regresión lineal múltiple y regresión de mínimos cuadrados parciales. 3) Un método final para la selección de longitud de onda es el uso de "algoritmos Genéticos" . Este método es un método que encuentra la combinación correcta de longitudes de onda para mejorar las estadísticas de correlación y minimizar el error de regresión utilizando mínimos cuadrados parciales o análisis de regresión lineal múltiple. 3) Equipo de Prueba IR Cercano Disperso FOSS™ Modelo XDS con Accesorios de Contenido Rápido (RCA) Espectrofotómetro Perkin Elmer Lambda 650 UV Vis con software UV WinLab5 Enhanced Security. Los accesorios de muestreo consisten de una Esfera de Integración L650 de 60 mm 4) Recolección de Datos En el caso del análisis IR Cercano, se colocan muestras sobre la parte superior del ventana de medición RCA. Se mide la muestra utilizando 32 exploradores co-agregados de 400 nm a 2500 nm. Se almacena la medición promedio. Para análisis de discos HAP, se aplica cada tratamiento a 3 discos HAP separados. Se hacen mediciones de IR Cercano tres veces en cada lado para un total de 6 mediciones por disco, 18 por cada tratamiento. Con el fin de determinar la concentración del activo depositado o excipiente (tal como SLS) , se toma la 2da derivada de cada espectro. Se integra el área pico utilizando software de integración pico vendido comercialmente por Thermo Galactic. Las longitudes de onda utilizadas dependen de las regiones aisladas identificadas anteriormente. El Triclosán incluye 1604-1804 nm y/o 2190-2300 nm. Para el SLS las regiones IR Cercanas incluyen 1192-1298; 1626-1814 y 2250-2400 nm. En el UV, la región utilizada para análisis activo incluye la región de 200-500 nm. Los resultados promedio para cada disco se evalúan para asegurar la reproducibilidad entre discos con el mismo tratamiento aplicado .

En el caso de análisis UV, se montan centralmente muestras sobre un disco a Spectralon reflectivo al 99% utilizando cinta de doble faz. La muestra se mide de 200 a 400 nm en un intervalo de separación de 1 nm. Se registra la detección UV como % de Reflexión versus longitud de onda. El % de Reflexión se convierte en unidades de absorbancia Kubelka-Monk que se correlacionan para concentración. El promedio de n réplicas se resta luego del promedio de n discos de placebo. Se toma la 2da derivada utilizando una función de suavizamiento de 10 puntos. En ese punto se desarrolla el área de pico de la banda de interés, o se utiliza la regresión PLS de 262 nm-324 nm .

Por lo tanto los Métodos generales para los anteriores ejemplos evalúan técnicas analíticas utilizando Triclosán como un modelo de agente activo oral. Se conducen análisis utilizando espectroscopia IR Cercano y UV. Se emplean varios métodos de manipulación de datos, que incluyen determinación de área de pico., regresión lineal múltiple (MLR), mínimos cuadrados parciales (PLS) (quimiométrica) . En estos experimentos, se correlacionan técnicas analíticas nuevas dentro de la metodología de extracción de disolvente convencional .

Los métodos descritos y desarrollados aquí se pueden aplicar en la caracterización de nuevos agentes tal como agentes activos orales. Los métodos son útiles en el desarrollo de métodos mejorados para el suministro y retención de agentes activos sobre superficies orales. Los métodos se aplican cuando sea necesario o útil cuantificar la cantidad de depósito (captación) sobre la superficie. En los ejemplos experimentales descritos anteriormente, los métodos utilizan disco de hidroxiapatita (HAP) como modelos de sustratos de tejidos duros. Los métodos desarrollados superan varias limitaciones de los métodos de extracción/HPLC de disolvente convencional, que incluyen la naturaleza indirecta del análisis, las etapas de consumo de tiempo involucradas, y la falta de información acerca de las interacciones potenciales de agente-sustrato.

La técnica analítica IR Cercano, basada en la medición de la vibración de las moléculas, tiene las ventajas de proporcionar análisis rápido y directo de sustratos sólidos y líquidos y productos terminados, así como también buena especiación de agentes tal como agentes activos orales en una mezcla. Así, es posible el análisis multicomponente (por ejemplo, de una mezcla tal como triclosán y lauril sulfato de sodio) .

La técnica analítica UV, basada en transiciones electrónicas entre los niveles de energía también proporciona análisis rápido y directo de sustratos sólidos y líquidos. Se asocian varias ventajas y beneficios con los métodos analíticos directos descritas aquí, que incluyen a capacidad para caracterizar agentes tal como agentes activos orales en su estado natural en una matriz dentífrica, rendimiento incrementado, y selección de fórmula nueva expedita y pruebas analíticas .

La anterior descripción detallada ha' establecido varias realizaciones de los dispositivos y/o procesos a través del uso de diagramas de bloque, diagramas de flujo, y ejemplos. La medida en que tales diagramas de bloque, diagramas de flujo, y ejemplos contienen una o más funciones y/o operaciones, se entenderá por aquellos expertos en la técnica que cada función y/o operación dentro de tal diagrama de bloque, diagrama de flujo, o ejemplos se puede implementar, individualmente y/o colectivamente mediante un amplio rango de hardware, software, firmware, o cualquier combinación de las mismas. En una realización, se pueden implementar aspectos a través de Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) . Sin embargo, aquellos expertos en la técnica reconocerán que las realizaciones descritas aquí, en todo o en parte, se pueden implementar en forma equivalente en Circuitos Integrados Estándar, como un programa de computador que corre sobre un computador, como un programa que corre sobre un procesador como un firmware, o como virtualmente cualquier combinación de las mismas y que diseñar el circuito y/o escribir el código para el software o firmware estaría dentro de la · experticia de una persona medianamente versada en la técnica en claridad de esta descripción.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Un método para medir el depósito de un agente oral sobre un sustrato, el método comprende: (a) poner en contacto el sustrato con el agente oral para depositar una cantidad del agente oral sobre este, y (b) analizar el sustrato utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

2. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el agente oral es un activo para el cuidado oral .

3. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el sustrato comprende hidroxiapatita (HAP) .

4. El método tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizado porque el sustrato se cubre con saliva.

5. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende adicionalmente, después de la etapa (a) y antes de la etapa (b) , secar un sustrato que contiene agente oral obtenido en la etapa (a) .

6. El método tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque el sustrato que contiene agente oral obtenido en la etapa (a) se seca a una concentración de agua predeterminada.

7. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el agente oral está en una solución.

8. El método tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque la solución comprende el agente " oral y un agente de mejora de suministro.

9. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el agente oral está en una formulación de dentífrico.

10. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el sustrato se analiza utilizando un instrumento de espectroscopia IR Cercano o un instrumento de espectroscopia UV que tiene un accesorio de medición de sólido.

11. El método tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque el sustrato se analiza utilizando un instrumento de espectroscopia IR Cercano y el accesorio de medición de sólido es un analizador de contenido rápido (RCA) .

12. El método tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque el sustrato se analiza utilizando un instrumento de espectroscopia UV y el accesorio de medición de sólido es un accesorio de esfera de integración.

13. El método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque comprende adicionalmente, después de la etapa (a) y antes de la etapa (b) , posicionar un sustrato que contiene agente oral obtenido en la etapa (a) sobre una placa de disco reflectivo en el accesorio de esfera de integración.

14. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende adicionalmente, después de la etapa (b) , aplicar un método matemático para obtener información cuantitativa de un espectro IR Cercano o un espectro UV generado en la etapa (b) .

15. El método tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque el método matemático se selecciona del grupo que consiste de primera y segunda derivada, integración de área de pico, regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS) , conversión de Kubelka-Munk, y sustracción espectral.

16. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque una longitud de onda utilizada en la etapa (b) es específica para dicho agente oral.

17. Un método para diagnosticar la condición oral de un paciente, el método comprende medir la presencia de un agente oral en una muestra de paciente utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

18. El método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque, la muestra de paciente es una muestra de saliva, una muestra de diente, o una muestra de encía.

19. Un método para evaluar la efectividad de un sistema de suministro oral, el método comprende (a) depositar un agente oral sobre un sustrato que utiliza el instrumento dental, y (b) analizar el sustrato utilizando espectroscopia de Infrarrojo Cercano (IR Cercano) o espectroscopia Ultravioleta (UV) .

20. Un dispositivo para desarrollar los. métodos tal y como se reivindica en las cláusulas 1, 17, ó 19.

21. Una o más instrucciones ejecutables que se almacenan en medios legibles por computador que, cuando se ejecutan, hacen que un sistema de procesamiento de datos desarrolle un método que comprende las etapas de: analizar un espectro IR Cercano o un espectro UV generado de acuerdo con el método de la reivindicación 1 que utilizando un método matemático que se selecciona del grupo que consiste de primera y segunda derivada, integración de área de pico, regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS) , conversión de Kubelka-Munk, regresión lineal múltiple, y sustracción espectral.

22. El medio legible por computador tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el método comprende desarrollar sustracción espectral del espectro IR Cercano para obtener un espectro IR Cercano resuelto, para el agente oral depositado, determinar la segunda derivada del espectro IR Cercano resuelto, e integrar el área bajo uno o más picos relevantes de la segunda derivada del espectro IR Cercano, resuelto .

23. El medio legible por computador tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el método comprende desarrollar la conversión de Kubelka-Munk para convertir el espectro UV a un espectro de absorbancia UV correspondiente, desarrollar la sustracción espectral del espectro de absorbancia UV correspondiente para obtener un espectro de absorbancia UV correspondiente resuelto, para el agente oral depositado, determinar la segunda derivada del espectro de absorbancia UV correspondiente resuelto, e integrar el área bajo uno o más picos relevantes de la segunda derivada del espectro dé absorbancia UV correspondiente resuelto.