AT413819B - Cellulosederivat - Google Patents

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Description

2
AT 413 819 B
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Cellulosederivat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine chemische Modifizierung von Zellstoff oder cellulosischen Fasern erfolgte bisher oft durch 5 Reagenzien, die kovalent an die Cellulose bzw. an auf der Cellulose angebrachten Ankergruppen gebunden werden.
Bei Cellulosefasern (z.B. Viscose, Modal, Lyocell) ist auch eine Inkorporation von Zweitkomponenten möglich, ohne dass diese kovalent gebunden sind. In allen diesen Fällen ist beabsich-io tigt, das Reagenz permanent zu binden; eine Abgabe des Reagenz erfolgt nur durch eine (ungewollte) Spaltung der kovalenten Bindung zwischen Reagenz und Cellulose.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr zur Aufgabe, alternative Cellulosederivate zur Verfügung zu stellen, welche als Trägermaterial von Wirksubstanzen verschiedenster Art fun-15 gieren und spezielle Eigenschaften besitzen.
Diese Aufgabe wird mit einem Cellulosederivat enthaltend zumindest eine Anhydroglucoseein-heit der Formel (I) 20 25
(l). wobei
Cell für die Anhydroglucoseeinheit des Cellulosemoleküls steht, X für eine an die Anhydroglucoseeinheit gebundene Ankergruppe steht, 30 n eine ganze Zahl von 1-3 bedeutet, gelöst, welches Cellulosederivat dadurch gekennzeichnet ist, daß R1 eine gegebenenfalls über eine Brückengruppe an X gebundene, von X abspaltbare Wirksubstanz, insbesondere eine Substanz mit therapeutischer und/oder kosmetischer Wirkung ist und daß R2 ein die Geschwindigkeit der Freisetzung von Rt beeinflussender Substituent ist. 35
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, eine Wirksubstanz Rn über die Ankergruppe X kovalent an die Cellulose zu binden, wobei die Wirksubstanz Rt aber von der Ankergruppe abspaltbar ist und die Geschwindigkeit dieser Abspaltung vom Substituenten R2 beeinflußt wird. 40 Das Cellulosederivat gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit insbesondere als „controlled release“- oder „slow release“-Komponente für die kontrollierte Freisetzung einer Wirksubstanz geeignet.
Eine solche kontrollierte Freisetzung einer Wirksubstanz, insbesondere eine langsame Freiset-45 zung über einen Zeitraum im Bereich von Stunden bis Tagen ist insbesondere für Produkte im „single-use“-Bereich günstig, bei denen eine Wirksubstanzkonzentration für einen begrenzten Zeitraum aufrechterhalten werden muß.
Die Ankergruppe X ist bevorzugt eine an die Anhydroglucoseeinheit gebundene heterocyclische so Gruppe. X kann dabei direkt oder gegebenenfalls über eine Brückengruppe, z.B. 0-S02-, an die Anhydroglucoseeinheit gebunden sein.
Die Ankergruppe X kann insbesondere aus der Gruppe bestehend aus gegebenenfalls substituiertem Triazin, Pyrimidin, Quinoxalin, Phthalazin und Pyridin ausgewählt sein. 55 3
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Besonders bevorzugt sind Ankergruppen X, die vom 2,4,6-Trichlor-1,3,5-triazin (Cyanurchlorid) abgeleitet sind. Diese bevorzugten Ankergruppen sind toxikologisch unbedenklich (sie werden in vielen Textilfarbstoffen verwendet) und nicht Chromophor. 5 Die Wirksubstanz ist bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Vitaminen, Analgesika, Antiseptika und UV-Absorbem ausgewählt. Bevorzugt ist R1 über eine durch nucleophilen Angriff von der Ankergruppe X abspaltbare Gruppe, insbesondere phenolisches OH oder Carboxyl, an die Ankergruppe X gebunden. Besonders bevorzugt ist die Gruppe, über welche R! and X gebunden ist, selbst Bestandteil von Rv Alternativ kann die Wirksubstanz R, auch über eine io Brückengruppe an die Ankergruppe X gebunden sein.
Besonders geeignet sind Wirksubstanzen R1t die aus der Gruppe bestehend aus Vitamin E, Vitamin B5 (Pantothensäure), Vanillin und 2,4,6-Trichlorphenol ausgewählt sind. 15 Vitamin E kann dabei beispielsweise direkt über die phenolische OH-Gruppe des Tocopherol-Moleküles an die Ankergruppe X gebunden sein, Vitamin B5 über die Carboxylgruppe des Pantothensäure-Moleküles.
Rt und X sind bevorzugt so gewählt, daß Rt durch Einwirkung von Wasser von X abspaltbar ist. 20 Das bedeutet, daß bei trockener Lagerung des erfindungsgemäßen Cellulosederivates in festem Zustand keine Abspaltung von R! stattfindet, bei Kontakt mit Wasser jedoch (z.B. beim Einnehmen einer Tablette, die das erfindungsgemäße Cellulosederivat enthält) eine Freisetzung der Wirksubstanz R, beginnt. 25 Die Wirksubstanz R., wird dabei bevorzugt in ihrer ursprünglichen Form freigesetzt, was für die bei pharmazeutischen Zusammensetzungen notwendigen Genehmigungsverfahren, Toxizitätstests etc. günstig ist.
Die Geschwindigkeit der Freisetzung der Wirksubstanz Rt wird erfindungsgemäß durch den 30 Substituenten R2 („modifier“, „reactivity tuner“) beeinflußt. Generell ist jeglicher Substituent R2, welcher bei gegebenem X und gegebenem R, die Freisetzung von RΛ beeinflusst (insbesondere verzögert), geeignet. Insbesondere eignet sich im Fall des Einsatzes von Wirksubstanzen R,, welche über OH- oder COOH-Gruppen an X gebunden sind, als Substituent R2 ein stark nucle-ophiler Substituent. 35
Der Substituent R2 ist bevorzugt ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen primären oder sekundären Alkoxyrest und einem gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Aminorest. 40
Besonders bevorzugt ist R2 Methoxy oder ein Morpholinrest.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Cellulosederivates umfassen folgende Kombinationen:
Ankergruppe X Wirksubstanz R1 Substituent R? 1,3,5-Triazin Vitamin E Morpholin 1,3,5-Triazin Vitamin E Methoxy 1,3,5-Triazin Pantothensäure Morpholin 1,3,5-Triazin Pantothensäure Methoxy 1,3,5-Triazin Vanillin Morpholin 1,3,5-Triazin Vanillin Methoxy 55 4
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Ankergruppe X Wirksubstanz Rf Substituent R? 1,3,5-Triazin 2,4,6-T richlorphenol Morpholin 1,3,5-Triazin 2,4,6-T richlorphenol Methoxy
In diesen bevorzugten Ausführungsformen ist die Ankergruppe (Triazin) an sich permanent an der Cellulose gebunden. Ebenso ist der Substituent R2 an sich permanent am Triazinanker gebunden. Die Wirksubstanz R2 wird hingegen aufgrund der labilen Bindung zum Triazin unter Einwirkung von Feuchtigkeit langsam freigesetzt.
Dem Fachmann ist bekannt, daß ein Cellulosemolekül aus einigen wenigen bis zu mehreren tausenden Anhydroglucoseeinheiten besteht. Die vorliegende Erfindung umfaßt sämtliche Arten von Cellulosemolekülen vom oligomeren bis zum hochpolymeren Bereich.
Dem Fachmann ist weiters bekannt, daß im Cellulosemolekül eine Anhydroglucoseeinheit 3 OH-Gruppen zur Bindung von Substituenten aufweist. Die Zahl n in der Formel (I) beschreibt die Substitution einer einzelnen Anhydroglucoseeinheit mit der Einheit R2-X-Rv Der Gesamtsubstitutionsgrad der Cellulose mit der Einheit R2-X-R! bestimmt sich aus dem durchschnittlichen Substitutionsgrad der Anhydroglucoseeinheiten und kann naturgemäß auch Werte zwischen 0 und 1, zwischen 1 und 2 bzw. zwischen 2 und 3 annehmen. Alle diese Bereiche sind von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Celluloseprodukt, welches das erfindungsgemäße Cellulosederivat enthält.
Unter den Begriff „Celluloseprodukt“ fallen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung insbesondere Produkte wie Zellstoff, Cellulosefasern (Stapelfasern und Endlos-Filamentfasern), Cellulosefolien oder cellulosische Schwämme.
Erfindungsgemäße Celluloseprodukte in Form von Fasern können als einziger Bestandteil oder als einer von mehreren Bestandteilen in textilen Artikeln wie Garnen, Geweben, Gestricken, Nonwovens und daraus hergestellten Produkten wie Bekleidung, Heimtextilien, Bettwäsche etc. eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine pharmazeutische und/oder kosmetische Zusammensetzung, enthaltend ein erfindungsgemäßes Cellulosederivat.
Die pharmazeutische und/oder kosmetische Zusammensetzung kann in einer üblichen Darreichungsform, z.B. in Form einer Tablette, eines Pulvers, einer Salbe etc. vorliegen und abgesehen vom erfindungsgemäßen Cellulosederivat übliche Hilfsstoffe enthalten.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen Cellulosederivates mit pharmazeutisch und/oder kosmetisch aktiven Wirksubstanzen in einer pharmazeutischen und/oder kosmetischen Zusammensetzung ermöglicht, wie oben beschrieben, insbesondere eine kontrollierte Freisetzung der Wirksubstanz.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Cellulosederivates, enthaltend die Schritte:
Umsetzen von Cellulose mit einer geeigneten Menge einer Verbindung der Formel (II) R2—x— Ri (II), 5
AT 413 819 B wobei R1f R2 und X die oben angegebene Bedeutung haben und X zumindest einen cellulose-reaktiven Rest aufweist, welcher bei der Reaktion mit Cellulose gegebenenfalls abgespalten wird. 5 Der cellulosereaktive Rest der Ankergruppe X ist bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus CI, F, Br, SO3H und R3R4R5N+, wobei R3, R4, R5 unabhängig voneinander Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl sind und R3, R4, R5 gegebenenfalls zusammen mit dem Stickstoffatom einen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden, ausgewählt. io Beispiele für einen cellulosereaktiven Rest R3R4R5N\ in welchem R3, R4, R5 zusammen mit dem Stickstoffatom einen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden, sind N-Methylmorpholinium, Pyridinium und 3-Carboxypyridinium.
Die Verbindung R^X-R, (II) kann auf dem Fachmann an sich bekannte Art und Weise herge-15 stellt werden, indem eine Verbindung der Formel X-Ri mit R2 oder eine Verbindung der Formel X-R2 mit R, umgesetzt wird. Verbindungen der Formel X-R, bzw. der Formel X-R2 können wiederum aus einer Vorläuferverbindung X' durch Umsetzung mit Ri bzw. R2 hergestellt werden.
Als Vorläuferverbindung X' eignen sich beispielsweise folgende Verbindungen: 20
Cyanurchlorid
Dichlortriazin
Cyanurfluorid
Difluortriazin (muß aber zunächst zu Monofluortriazinen umgewandelt werden)
25 2,4,6-Trifluorpyrimidin Tetrachlorpyrimidin 5-Chlor-2,4,6-trifluorpyrimidin 5-Chlor-6-fluor-4-methyl-2-methylsulphonyl-pyrimidin 5-Cyano-2,4,6-trichloropyrimidin 30 2,3-Dichlor-quinoxalin-6-carbonylchlorid der Formel III und 1,4-Dichlor-phthalazin-6-carbonylchlorid der Formel IV
35 40
Es sind aber auch Verbindungen kommerziell erhältlich, die abgesehen von der Ankergruppe X bereits einen Substituenten R2 aufweisen und daher nur mehr mit R! umgesetzt werden müssen, z.B. Dichlormethoxytriazin. 45 Diese Ausgangsverbindungen und Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) sind dem Fachmann an sich aus dem Bereich der Textilchemie bekannt.
Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Celluloseprodukten eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem eine Verbindung der Formel (II) auf ein Celluloseprodukt, insbesondere so einen Zellstoff, eine Cellulosefaser, eine Cellulosefolie oder einen cellulosischen Schwamm aufgebracht wird.
Das Aufbringen der Verbindung der Formel (II) auf das Celluloseprodukt, insbesondere auf Cellulosefasern kann nach Standardverfahren der textilen Ausrüstung, beispielsweise in alkali-55 schem Milieu bei ca. 90-100°C für ca. 3-5 Minuten erfolgen. 6
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Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Modifizierung der Cellulose oberflächlich. Ein zu hoher Beladungsgrad, der eine Bindung von ungenutztem Wirkstoff R, bedeutet, kann dadurch vermieden werden. Die tatsächlich verfügbare Konzentration der Wirksubstanz kann durch den Beladungsgrad des Celluloseproduktes und die Wahl des Substituenten R2 variiert werden. 5
Eine alternative Ausführungsform zur Herstellung von erfindungsgemäßen Celluloseprodukten besteht darin, daß die Verbindung der Formel (II) einer Formmasse, die zur Herstellung eines Celluloseformkörpers wie z.B. einer Cellulosefaser, einer Cellulosefolie oder eines cellulosi-schen Schwammes verwendet wird, bzw. einem Vorläufer einer solchen Formmasse, zuge-io mischt wird.
Als „Vorläufer'1 sind dabei Ausgangsstoffe wie z.B. Zellstoff, alkalisierter Zellstoff, Mischungen von Cellulose mit einem Celluloselösungsmittel, insbesondere wässerige Suspensionen von Cellulose in einem tertiären Aminoxid zu verstehen. 15
Bei dieser Ausführungsform wird die Verbindung der Formel (I) in die Cellulosematrix inkorporiert.
Beispiele 20
Synthesebeispiel 1 - Herstellung von Tocopheryl-morpholin-monochlortriazin (1)
Cyanurchlorid (1.86g) wurde in 70 ml Aceton aufgelöst und auf 5°C gekühlt. Vitamin E (4.41g) und Collidin (1.3g) wurden in 30 ml Aceton aufgelöst und tropfenweise der Cyanurchloridlösung zugegeben. Es wurde bei 5°C 5 Stunden lang gerührt. Dann ließ man die Temperatur über 40 einen Zeitraum von ca. 2 Stunden auf Raumtemperatur ansteigen, wobei eine blaßgelbe Lösung und ein weißes Präzipitat (Collidin-HCI) erhalten wurde. Ein DSC (EE:Hexan 3:7) zeigte eine einzelne starke Bande, die dem Vitamin E vorläuft. Am nächsten Tag wurde das Präzipitat abfiltriert (1.01g Collidin-HCI). Am 4. Tag wurde eine zweite Präzipitation durchgeführt (0.43g Collidin-HCI), gesamtes Collidin-HCI 1.44g (Theorie: 1.57g). Zur Reinigung wurde Aceton unter 45 Vakuum entfernt, ein Slurry in Wasser bei pH 7 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann wiederholt mit Ethylacetat extrahiert. Zuletzt wurde durch Waschen mit Wasser der restliche Gehalt an Collidin und Cyanurchlorid entfernt (keine Chromatographie notwendig).
Ausbeute: ca. 4g Tocopheryl-dichlortriazin, farbloser Slurry 50 NMR: Ή-NMR (CDCI3): 2.66 - 2.57 (m, 2H, H4), 2.12 (s, 3H, H5a), 1.98 (s, 3H, H7a), 1.95 (s, 3H, H8a), 1.90 - 1.75 (m, 2H, H4), 1.26 (s, 3H, H2a). 13C-NMR (CDCI3): 173.1 (C-Toc), 171.3 (C-Cl), 150.0 (C6), 141.5 (C8a), 126.2 (C5), 124.4 (C7), 123.5 (C8), 118.4 (C4a), 75.4 (C2), 37.5 (C3), 28.0 (C2a), 22.6 (C4), 13.0 (C5a), 11.9 (C7a), 11.8 (C8a). 55 7
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Schritt 2:
Tocopheryldichlortriazin (TDCT, 1.0 g, 1.73 mmol) wurde in 20 ml trockenem n-Hexan aufgelöst und Morpholin (2.1 Äquivalente) in trockenem n-Hexan wurde bei 0°C (Eiskühlung) zugegeben, 5 wobei die Temperatur nicht über 5°C steigen sollte. Nach 30 Minuten war kein TDCT mehr vorhanden (Kontrolle mittels DSC: n-Hexan/EE = 10:1). Das Ausfallen eines weißen Feststoffes (Morpholinhydrochlorid) wurde beobachtet. Dann wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das Rohprodukt wurde durch Flash-Chromatographie (100-fach Si02, n-Hexan/EE = 10:1) entfernt. Ausbeute: 0.53 (49%) farbloses Öl. 10 NMR der Verbindung 1\ 1H-NMR (CDCI3): 3.84 (t, 3J = 4.8 Hz, 2H, H2'a), 3.70 (t, 3J = 4.8 Hz, 2H, H2'b), 3.64 (m, 4H, H1'a, H1'b), 2.60 (t, 3J = 6.6 Hz, 2H, H4), 2.11 (s, 3H, H5a), 2.00 (s, 3H, H7a), 1.96 (s, 3H, H8a), 1.84 - 1.77 (m, 2H, H4), 1.25 (s, 3H, H2a). 13C-NMR (CDCI3): 172.0; 171.2; 166.2 (triazin), 149.6 (C6), 142.4 (C8a), 127.2 (C5), 125.4 (C7), 15 123.2 (C8), 117.8 (C4a), 75.5 (C2), 66.8 (2xC2-morpholin), 44.6 and 44.4 (2xCI-morpholin), 37.7 (C3), 28.4 (C2a), 21.4 (C4), 13.5 (C5a), 12.6 (C7a), 12.2 (C8a).
Synthesebeispiel 2 - Herstellung von Tocopheryl-methoxy-monochlortriazin (2)
30 Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Dichlormethoxytriazin anstelle von Trichlortriazin eingesetzt wurde. NMR der Verbindung 2: 1H-NMR (CDCI3): 3.52 (s, 3H, OMe), 2.60 (t, 3J = 6.6 Hz, 2H, H4), 2.11 (s, 3H, H5a), 2.00 (s, 3H, H7a), 1.96 (s, 3H, H8a), 1.84 - 1.77 (m, 2H, H4), 1.25 (s, 3H, 35 H2a). 13C-NMR (CDCI3): 176.1; 170.1; 166.9 (triazin), 149.2 (C6), 142.5 (C8a), 127.0 (C5), 125.4 (C7), 123.1 (C8), 117.9 (C4a), 75.3 (C2), 55.7 (O-Me), 37.5 (C3), 28.2 (C2a), 21.2 (C4), 13.2 (C5a), 12.6 (C7a), 12.3 (C8a).
Synthesebeispiel 3 - Herstellung von Pantothenyl-morpholin-monochlortriazin (3) 40 45 c'Y*ya ΝγΝηοΟ<Λ, ^ -C00H — 1.
N
HO OH Morpholin
OH 50 CIX.
Ο Ν' N 55 δ ΑΤ 413 819 Β
Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Pantothensäure anstelle von Tocopherol eingesetzt wurde. NMR der Verbindung 3: 13C-NMR (CDCI3): 173.2; 171.1; 166.3 (triazin), 173.1 (CON), 5 171.2 (COO), 73.7 (HC(OH), 67.2 (CH2(OH), 66.6; 48.6 (Morpholin), 35.4 (CH2), 32.2 (CH2), 30.5 (Cp), 19.5 (Me, d.i.).
Synthesebeispiel 4 - Herstellung von Pantothenyl-methoxy-monochlortriazin (4) 10
ClyN^ClyN 0^ 15
HO
XOOH
HO
OH O V , Q O N^N ÖH 4
Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Dichlormethoxytriazin 20 anstelle von Trichlortriazin und Pantothensäure anstelle von Tocopherol eingesetzt wurden. NMR der Verbindung 4: 13C-NMR (CDCI3): 178.2; 172.1; 165.3 (triazin), 173.2 (CON), 171.2 (COO), 73.8 (HC(OH), 67.2 (CH2(OH), 55.3 (O-Me), 35.6 (CH2), 32.4 (CH2), 30.5 (Cq), 19.4 (Me, d.i.). 25
Synthesebeispiel 5 - Herstellung von Vanillyl-morpholin-monochlortriazin (5)
Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Vanillin anstelle von Tocopherol eingesetzt wurde. NMR der Verbindung 5: 13C-NMR (CDCI3): 190.3 (CHO), 172.2; 172.0; 167.1 (triazin), 161.3; 153.8; 129.2, 126.0; 123.1; 115.4 (aromatisch), 66.6; 48.6 (Morpholin), 54.9 (O-Me).
Synthesebeispiel 6 - Herstellung von Vanillyl-methoxy-monochlortriazin (6) 45
9
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Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Dichlormethoxytriazin anstelle von Trichlortriazin und Vanillin anstelle von Tocopherol eingesetzt wurden. NMR der Verbindung 6: 13C-NMR (CDCI3): 190.8 (CHO), 176.9; 173.1; 165.1 (triazin), 161.4; 5 153.6; 129.3,126.0; 123.1; 115.4 (aromatisch), 55.3 (O-Me), 54.9 (O-Me).
Synthesebeispiel 7 - Herstellung von (2,4,6-trichlorphenyl)-morpholin-monochlortriazin (7)
Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß 2,4,6-Trichlorphenol anstelle von Tocopherol eingesetzt wurde. NMR der Verbindung 7: 13C-NMR (CDCI3): 173.0; 171.9; 165.7 (triazine), 147.0; 132.9; 131.2; 130.0 (aromatisch), 66.2; 48.1 (morpholin).
Synthesebeispiel 8 - Herstellung von (2,4,6-trichlorphenyl)-methoxy-monochlortriazin (8)
Die Verbindung wurde gemäß Synthesebeispiel 1 hergestellt, nur daß Dichlormethoxytriazin anstelle von Trichlortriazin und 2,4,6-Trichlorphenol anstelle von Tocopherol eingesetzt wurden. NMR der Verbindung 8: 13C-NMR (CDCI3): 176.9; 172.4; 165.3 (triazin), 150.4; 140.0; 131.3; 40 130.0 (aromatisch), 55.6 (O-Me).
Derivatisierungsbeispiele 1-8
Cellulose wurde gemäß dem folgenden Schema mit den gemäß den Synthesebeispielen 1-8 45 erhaltenen Verbindungen 1-8 derivatisiert: 50
Cell-0 HO
OCell
R = 1 · 8 Substitutionsgrad variabel (0 < DS < 3) 55 10
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Die Derivatisierung wurde an cellulosischen Fasern gemäß an sich bekannten Verfahren der Fasernachbehandlung bzw. -färbung durchgeführt.
Derivatisierungsbeispiel 9 5
Zellstoff (Type "Bacell" Mn= 100000g/mol) wurde in 3% NaOH-Lösung quellen gelassen (1-24h). Der alkalisierte Zellstoff wurde gefiltert und abgequetscht. Dann wurden zu jeweils 0.5 g Zellstoffproben jeweils 0,1 ml bis 5 ml des Derivatisierungsreagens Tocopheryl-morpholin-chlorotriazin (1) (5%ige Lösung in DMAc oder Ethanol) zugegeben. Das Gefäß wurde geschlos-io sen und jeweils 5 Minuten bis 3 Stunde auf 80°C erhitzt. Die derivatisierte Cellulose wurde durch Filtration abgetrennt und mit Wasser (3 mal), Ethanol (3 mal) und Diethylether (3 mal) gewaschen. Nach Trocknung im Vakuum wurden die Proben dunkel unter Feuchtigkeitsabschluß gelagert. 15 Es zeigte sich, daß die Alkalisierungsdauer und Erhitzungdauer keinen Einfluß auf das Derivati-sierungsergebnis hatten. D.h. daß die Reaktion bereits bei kurzer Alkalkisierungsdauer und nach kurzem Erhitzen vollständig war. Verlängerte Reaktionszeiten bewirkten keine Verbesserung der Ausbeute. 20 Wirkungsbeispiele 1-8
Es wurden mit den Verbindungen 1-8 aus den Synthesebeispielen 1-8 (nicht an Cellulose gebunden) Versuche durchgeführt, in denen das Ausmaß der Freisetzung der Verbindung (Prozentsatz der freigesetzten Verbindung bezogen auf ursprünglich vorhandene Menge) unter 25 trockenen und nassen Bedingungen (10-facher molarer Überschuß an Wasser bezogen auf die jeweils getestete Verbindung), jeweils nach 24 Stunden ermittelt wurde.
Weiters wurde aus der ermittelten Freisetzung unter nassen Bedingungen eine "Halbwertszeit" geschätzt, innerhalb derer mit der Freisetzung von 50% der ursprünglich vorhandenen Menge 30 der Verbindung zu rechnen ist.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: 35 40 45
Verbindung Ausmaß der Freisetzung der Verbindung unter trockenen Bedingungen (%) Ausmaß der Freisetzung der Verbindung unter nassen Bedingungen (%) Geschätzte "Halbwertszeit" unter nassen Bedingungen 1 1.2 24 3 Tage 2 3.4 30 2 Tage 3 0.8 19 4 Tage 4 1.5 32 2 Tage 5 n.d. 28 2-3 Tage 6 n.d. 36 2 Tage 7 1.8 22 2-3 Tage 8 2.8 31 2 Tage so Wirkungsbeispiel 9
Ein gemäß Derivatisierungsbeispiel 9 hergestellter Zellstoff mit einem Gehalt von ca. 1 mM Vitamin E wurde auf die Freisetzung des Wirkstoffes Vitamin E getestet. 55 Bei trockener Lagerung (Raumtemperatur) hatte der Zellstoff nach 10 Tagen lediglich 2% des

Claims (14)

1 1 AT 413 819 B ursprünglich enthaltenen Vitamin E verloren. Bei Lagerung unter feuchten Bedingungen (Raumtemperatur) waren hingegen nach 1 Tag 23%, nach 3 Tagen 56% und nach 14 Tagen 100% des Wirkstoffes freigesetzt. Patentansprüche: 1. Cellulosederivat enthaltend zumindest eine Anhydroglucoseeinheit der Formel (I) 10
wobei Cell für die Anhydroglucoseeinheit des Cellulosemoleküls steht, 20 X für eine an die Anhydroglucoseeinheit gebundene Ankergruppe steht, n eine ganze Zahl von 1-3 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß R, eine gegebenenfalls über eine Brückengruppe an X gebundene, von X abspaltbare Wirksubstanz, insbesondere eine Substanz mit therapeutischer und/oder kosmetischer 25 Wirkung ist und daß R2 ein die Geschwindigkeit der Freisetzung von Rt beeinflussender Substituent ist.
2. Cellulosederivat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X eine gegebenenfalls über eine Brückengruppe an die Anhydroglucoseeinheit gebundene heterocyclische Grup- 30 pe ist.
3. Cellulosederivat gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß X aus der Gruppe bestehend aus gegebenenfalls substituiertem Triazin, Pyrimidin, Chinoxalin, Phthalazin und Pyridin ausgewählt ist. 35
4. Cellulosederivat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rt eine gegebenenfalls über eine Brückengruppe an X gebundene Wirksubstanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitaminen, Analgetika, Antiseptika und UV-Absorbern ist. 40
5. Cellulosederivat gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ^ eine Wirksubstanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vitamin E, Vitamin B5, Vanillin und 2,4,6-Trichlorphenol ist.
6. Cellulosederivat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rt durch Einwirkung von Wasser von X abspaltbar ist.
7. Cellulosederivat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R2 ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem gegebenenfalls so substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen primären oder sekundären Alkoxyrest und einem gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Aminorest ist.
8. Cellulosederivat gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R2 Methoxy oder ein 55 Morpholinrest ist. 12 AT 413 819 B
9. Celluloseprodukt, insbesondere Zellstoff, Cellulosefaser, Cellulosefolie oder cellulosischer Schwamm, enthaltend ein Cellulosederivat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Pharmazeutische und/oder kosmetische Zusammensetzung, enthaltend ein Cellulosederi-5 vat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
11. Verfahren zur Herstellung eines Cellulosederivates gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, enthaltend die Schritte: Umsetzen von Cellulose mit einer geeigneten Menge einer Verbindung der Formel (II) 10 R2—x—Ri (ii), wobei Rl R2 und X die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und X zumindest einen cellulosereaktiven Rest aufweist, welcher bei der Reaktion mit Cellulose gegebenen-15 falls abgespalten wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß X einen cellulosereaktiven Rest aufweist, der aus der Gruppe bestehend aus CI, F, Br, S03H und R3R4R5N+, wobei R3, R4, R5 unabhängig voneinander Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl sind und R3, Ri, R5 gegebenen- 20 falls zusammen mit dem Stickstoffatom einen gesättigten oder ungesättigten Ring bilden, ausgewählt ist.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Formel (II) auf ein Celluloseprodukt, insbesondere einen Zellstoff, eine Cellulosefaser, eine 25 Cellulosefolie oder einen cellulosischen Schwamm aufgebracht wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Formel (II) einer zur Herstellung eines Celluloseformkörpers wie z.B. einer Cellulosefaser, einer Cellulosefolie oder eines cellulosischen Schwammes verwendeten Formmasse bzw. 30 einem Vorläufer davon zugemischt wird. Keine Zeichnung 35 40 45 50
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