DE102005056530A1 - New amphiphilic block copolymer containing polypentadecalactone as hydrophobic component, useful e.g. as solubilizer or dispersant for pesticides and pharmaceuticals - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft neue amphiphile Blockcopolymere enthaltend Polypentadecalacton als hydrophobe Komponente, entsprechende Zusammensetzungen für die Anwendung und ihre Verwendung in Wirkstoffzubereitungen.The The invention relates to novel amphiphilic block copolymers containing polypentadecalactone as a hydrophobic component, corresponding compositions for use and their use in active ingredient preparations.
Amphiphilie beschreibt die chemische Eigenschaft einer Substanz, sowohl hydrophil als auch lipophil zu sein. Das heißt, sie ist sowohl in polaren Lösungsmitteln als auch in unpolaren Lösungsmitteln löslich. Eine wichtige Eigenschaft amphipiler Stoffe ist die Bildung von Mizellen und Liposomen.amphiphilic describes the chemical property of a substance, both hydrophilic as well as being lipophilic. That is, she is both in polar solvents as well as in nonpolar solvents soluble. An important property of amphipilic substances is the formation of Micelles and liposomes.
Amphiphile
Blockcopolymere sind beispielsweise aus der WO 01/12718 A1,
In der WO 01/12718 A1 werden biologisch abbaubare amphiphile Verbindungen beschrieben, die als hydrophilen Teil ein Polyalkylenglykol und als hydrophoben Teil beispielsweise Polylactid oder Polycaprolacton, enthalten. Die bekannten amphiphilen Verbindungen können verwendet werden, um schwerlösliche Arzneimittel in Lösung zu bringen.In WO 01/12718 A1 discloses biodegradable amphiphilic compounds described as the hydrophilic part of a polyalkylene glycol and as hydrophobic part, for example polylactide or polycaprolactone, contain. The known amphiphilic compounds can be used become sparingly soluble Medicines in solution bring to.
Die bekannten amphiphile Blockcopolymere haben den Nachteil, dass sie wenig zur sterischen Stabilisierung von Emulsionen und Dispersionen beitragen.The known amphiphilic block copolymers have the disadvantage that they little for steric stabilization of emulsions and dispersions contribute.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war eine langkettige hydrophobe Komponente für die amphiphilen Blockcopolymeren zur Verfügung zu stellen, die in Kombination mit üblichen hydrophilen Komponenten die Einstellung des HLB-Wertes (hydrophil-lipophil balance) eines oberflächenaktiven Mittels ermöglichen.task The present invention was a long chain hydrophobic component for the to provide amphiphilic block copolymers, in combination with usual Hydrophilic components the adjustment of the HLB value (hydrophilic-lipophilic balance) of a surface active Enable by means.
Es wurden neue amphiphile Blockcopolymere gefunden, die Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente enthalten.It new amphiphilic block copolymers were found, the polypentadecalactone (A) contained as a hydrophobic component.
Die erfindungsgemäßen neuen amphiphilen Blockcopolymere mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente sind gut biologisch abbaubar.The new invention amphiphilic block copolymers with polypentadecalactone (A) as hydrophobic Component are well biodegradable.
Die erfindungsgemäßen neuen amphiphilen Blockcopolymere mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente haben überraschenderweise die Eigenschaft, dass sie im Vergleich zu bekannten amphiphilen Blockcopolymeren besser in hydrophoben Medien löslich sind und wirkungsvoll Emulsionen und Dispersionen stabilisieren. Durch die Bildung von Mizellen mit einem oberflächenaktiven Stoff werden hydrophobe Materialien wirkungsvoll gelöst.The new invention amphiphilic block copolymers with polypentadecalactone (A) as hydrophobic Component have surprisingly the property that they are compared to known amphiphilic Block copolymers are more soluble in hydrophobic media and effective Stabilize emulsions and dispersions. Through the formation of Micelles with a surface active Substance hydrophobic materials are effectively solved.
Bevorzugte erfindungsgemäße amphiphile Blockcopolymere, enthalten Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente und ein Polyalkylenglykol (B) als hydrophile Komponente.preferred Amphiphiles according to the invention Block copolymers containing polypentadecalactone (A) as hydrophobic Component and a polyalkylene glycol (B) as a hydrophilic component.
Besonders
bevorzugte amphiphile Blockcopolymere gemäß der vorliegenden Erfindung
sind dadurch gekennzeichnet, dass sie als Polyalkylenglykolkomponente
(B) eine oder mehrere Verbindungen der Formel worin
R1 und
R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff,
Niederalkyl, Benzyl oder Acyl bedeuten,
m für eine ganze Zahl im Bereich
von 10 bis 230 steht und
n für eine ganze Zahl von 0 bis
etwa 100 steht,
enthalten.Particularly preferred amphiphilic block copolymers according to the present invention are characterized in that they contain as polyalkylene glycol component (B) one or more compounds of the formula wherein
R 1 and R 2 are the same or different and denote hydrogen, lower alkyl, benzyl or acyl,
m stands for an integer in the range of 10 to 230 and
n is an integer from 0 to about 100,
contain.
Die Reste R1 und R2 können bevorzugt Wasserstoff oder Methyl bedeuten.The radicals R 1 and R 2 may preferably be hydrogen or methyl.
Beispielsweise seien als Polyalkylenglykolkomponente (B) Polyethylenglykol, Methoxypolyethylenglykol oder Ethylenoxid/Propylenoxid Copolymere genannt.For example as polyalkylene glycol component (B) are polyethylene glycol, methoxypolyethylene glycol or ethylene oxide / propylene oxide copolymers.
Die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymere können bevorzugt überwiegend Diblockcopolymere des Typs AB oder Triblockcopolymere der Typen ABA oder BAB sein.The amphiphiles according to the invention Block copolymers can preferably predominantly Diblock copolymers of type AB or triblock copolymers of the types Be ABA or BAB.
Besonders im Fall von ABA Blockcopolymeren bilden zwei lange hydrophobe Ketten (A) zwei Ankerpunkte, die eine wirkungsvolle sterische Stabilisierung z.B. von Emulsionen ermöglicht.Especially in the case of ABA block copolymers form two long hydrophobic chains (A) two anchor points that provide effective steric stabilization e.g. of emulsions.
Die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymere enthalten im allgemeinen 85 bis 15 Gew. %, bevorzugt 80 bis 55 Gew. %, des Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente.The amphiphiles according to the invention Block copolymers generally contain from 85 to 15% by weight, preferably 80 to 55% by weight of the polypentadecalactone (A) as a hydrophobic component.
Die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymere weisen im Allgemeinen eine mittlere Molmasse im Bereich von 1.000 bis 10.000, bevorzugt im Bereich von 2.000 bis 8.000 auf.The amphiphiles according to the invention Block copolymers generally have an average molecular weight in the Range from 1,000 to 10,000, preferably in the range of 2,000 to 8,000 on.
Kennzeichnend
für amphiphile
Verbindungen ist der HLB-Wert. Der HLB-Wert beschreibt den hydrophilen
und lipophilen Anteil einer chemischen Verbindung. Der HLB-Wert
für nicht-ionische
Stoffe kann folgendermaßen
berechnet werden:
Die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymere weisen im Allgemeinen einen HLB Wert im Bereich von 3 bis 20, bevorzugt von 3 bis 10 auf.The amphiphiles according to the invention Block copolymers generally have an HLB value in the range from 3 to 20, preferably from 3 to 10.
Es wurde auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymeren gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente und Polyalkylenglykol (B) als hydrophile Komponente unter Rühren und Erwärmen gemischt werden und ein Katalysator zur Reaktion hinzugegeben wird.It was also a method for producing the amphiphilic invention Found block copolymers, which is characterized in that Polypentadecalactone (A) as a hydrophobic component and polyalkylene glycol (B) mixed as a hydrophilic component with stirring and heating and a catalyst is added to the reaction.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt in der Schmelze durchgeführt werden.The inventive method may preferably be carried out in the melt.
Katalysatoren für das erfindungsgemäße Verfahren können beispielsweise Titan (IV) isopropoxid, Lithiumchlorid, Zinnoctanoat, Zinkacetat, Zinkchlorid, Dibutylzinnoxid sein.catalysts for the inventive method can for example, titanium (IV) isopropoxide, lithium chloride, tin octanoate, Zinc acetate, zinc chloride, dibutyltin oxide.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:
Ployethylenglykol
(PEG) mit einem Wassergehalt größer als
100 ppm wird in der Schmelze in Gegenwart eines Katalysators (0,1
bis 0,5 %) mit Pentadecalacton bei 180 bis 200 °C reagieren gelassen. Die Reaktionskontrolle
erfolgt mittels GPC (Gel-Permeations-Chromatographie). Die Reaktion
ist beendet, wenn kein Monomer mehr detektierbar ist.The process according to the invention can be carried out, for example, as follows:
Polyethylene glycol (PEG) with a water content greater than 100 ppm is allowed to react in the melt in the presence of a catalyst (0.1 to 0.5%) with pentadecalactone at 180 to 200 ° C. The reaction is monitored by GPC (gel permeation chromatography). The reaction is over when no monomer is detectable.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Zusammensetzungen für die Anwendung, die ein amphiphiles Blockcopolymer mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente enthalten.object The present invention also relates to compositions for use, an amphiphilic block copolymer with polypentadecalactone (A) as contain hydrophobic component.
Die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymere können in weiten Bereichen der Technik eingesetzt werden.The amphiphiles according to the invention Block copolymers can be used in a wide range of technology.
Bevorzugt können die erfindungsgemäßen amphiphilen Blockcopolymeren in der Medizintechnik, in Wirkstoffzubereitungen für Mensch und/oder Tier in der Kosmetik und im Pflanzenschutz eingesetzt werden.Prefers can the amphiphilic invention Block copolymers in medical technology, in active ingredient preparations for human and / or animal are used in cosmetics and plant protection.
Beispielsweise seien die folgenden Anwendungen genannt:
- • Als Emulgator, insbesondere W/O-Emulgator zur Herstellung von Emulsionen, insbesondere W/O-Emulsionen in der Kosmetik und im Agrobereich.
- • Als Solubilisator und Dispergator für gering wasserlösliche Inhaltsstoffe im Bereich der Kosmetik, Pharmazie und Pflanzenschutz.
- • Aufgrund der vorhandenen Esterbindungen als „spaltbarer" Stoff. Die limitierte Stabilität und kontrollierbare (biologische) Abbaubarkeit ist interessant für den Einsatz in der Kosmetik im Bereich Körperpflege und im biomedizinischen Bereich.
- • Die amphiphilen Blockcopolymere können auch zur Bildung biokompatibler Mizellen verwendet werden. Diese Mizellen können hydrophobe Arzneimittel aufnehmen und kontrolliert wieder abgeben.
- As an emulsifier, in particular W / O emulsifier for the preparation of emulsions, in particular W / O emulsions in cosmetics and agrochemicals.
- • As a solubilizer and dispersant for low-water-soluble ingredients in the field of cosmetics, pharmacy and crop protection.
- • Due to the presence of ester bonds as a "fissile" substance, the limited stability and controllable (biodegradability) is of interest for use in personal care and biomedical cosmetics.
- The amphiphilic block copolymers can also be used to form biocompatible micelles. These micelles can absorb and release controlled hydrophobic drugs.
Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen für die Anwendung können ein oder mehrere amphiphile Blockcopolymere mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente und Polyalkylenglykol (B) als hydrophile Komponente enthalten.Preferred inventive compositions for use may include one or more amphiphilic block copolymers with polypentadecalactone (A) as the hydrophobic component and polyalkylene glycol (B) as a hydrophilic component.
Besonders seien Zusammensetzungen für die Anwendung genannt, die ein oder mehrere amphiphile Blockcopolymere und einen Wirkstoff enthalten.Especially be compositions for called the application containing one or more amphiphilic block copolymers and an active ingredient.
Besonders seien auch Zusammensetzungen für die Anwendung genannt, die ein oder mehrere amphiphile Blockcopolymere, einen Wirkstoff und weitere Hilfsstoffe enthalten.Especially are also compositions for called the application containing one or more amphiphilic block copolymers, contain an active ingredient and other excipients.
Wirkstoffe für die erfindungsgemäßen Anwendungen sind bevorzugt in üblichen Lösungsmitteln schwerlösliche Verbindungen, wie Pestizide, Fungizide, Geruchstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Sonnenschutzmittel, Feuchtigkeitscremes und Befeuchtigungsmittel.drugs for the applications according to the invention are preferred in usual Solvents poorly soluble compounds, such as pesticides, fungicides, fragrances, dyes, pigments, sunscreens, Moisturizers and moisturizers.
Außerdem seien Arzneistoffe wie Anticancermittel z.B. Paclitaxel, chemotherapeutisch wirksame Mittel wie Cyclosporin und Taxol, Hormone, Antibiotika, antivirale Mittel, Antimycotika, Vaccine, lokale Anestetika, Antikörper und Wirkstoffe zur Reproduktion von Organen genannt.In addition, be Drugs such as anticancer agents e.g. Paclitaxel, chemotherapeutic effective agents such as cyclosporin and taxol, hormones, antibiotics, antivirals, antimycotics, vaccines, local anesthetics, antibodies and Agents called for the reproduction of organs.
Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für die Anwendung 0,2 bis 10 Gew. % des amphiphiles Blockcopolymer bezogen auf die Gesamtzubereitung.Prefers contain the compositions of the invention for the Application 0.2 to 10 wt.% Of the amphiphilic block copolymer based to the overall preparation.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der Medizintechnik eingesetzt werden.In another preferred embodiment of the present invention the compositions of the invention be used in medical technology.
Beispielsweise sei hier genannt das Beschichten von Metall- und Polymerstents zur Abgabe von Wirkstoffen.For example may be mentioned here the coating of metal and polymer stents to Release of active ingredients.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung von amphiphilen Blockcopolymeren mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente in Wirkstoffzubereitungen und in der Medizintechnik.object The present invention is also the use of amphiphilic Block copolymers with polypentadecalactone (A) as a hydrophobic component in active ingredient preparations and in medical technology.
Bevorzugt ist die Verwendung von amphiphilen Blockcopolymeren mit Polypentadecalacton (A) als hydrophobe Komponente und Polyalkylenglykol (B) als hydrophile Komponente.Prefers is the use of amphiphilic block copolymers with polypentadecalactone (A) as hydrophobic component and polyalkylene glycol (B) as hydrophilic component Component.
Im besonderen bevorzugt ist die Verwendung von amphiphilen Blockcopolymeren in Wirkstoffzubereitungen und der Medizintechnik für Mensch und/oder Tier.in the particularly preferred is the use of amphiphilic block copolymers in active ingredient preparations and medical technology for humans and / or animal.
Im besonderen bevorzugt ist auch die Verwendung von amphiphilen Blockcopolymeren in der Kosmetik.in the the use of amphiphilic block copolymers is also particularly preferred in cosmetics.
Als Beispiele seien die folgenden Anwendungsformen genannt:
- • Als Emulgator zur Herstellung von Emulsionen, insbesondere als W/O-Emulgator zur Herstellung von W/O-Emulsionen (Cremes und Lotionen) im Bereich der Körperpflege.
- • Zur Bildung von Micellen oder Liposomen, die als Transportvehikel für lipophile oder hydrophile aktive Wirkstoffe in tiefere Hautschichten dienen.
- • Als Solubilisator/Dispergator für Sonnenschutzmittel, Parfümöle oder Farbstoffe.
- • As an emulsifier for the preparation of emulsions, especially as a W / O emulsifier for the production of W / O emulsions (creams and lotions) in the field of personal care.
- • For the formation of micelles or liposomes, which serve as transport vehicles for lipophilic or hydrophilic active ingredients in deeper skin layers.
- • As solubilizer / dispersant for sunscreen, perfume oils or dyes.
In
einem Dreihalskolben mit Rührer,
Thermometer und Kühler
wird I aufgeschmolzen und im Vakuum (1 mbar) bei 100°C getrocknet
auf einen Wassergehalt < 100
ppm. Unter Argon als Schutzgas wird II zugegeben und nach der Homogenisation
III zugegeben. Es wird auf 200°C
erwärmt
und 4 Stunden im Vakuum (10mbar) bei 200°C reagieren gelassen. Die Reaktionskontrolle
erfolgt mittels GPC. Nach 4 Stunden ist kein Monomer mehr detektierbar.
Molmasse
des resultierenden Triblocks (ABA): 7000
HLB Wert: 17In a three-necked flask equipped with stirrer, thermometer and condenser, I is melted and dried in vacuo (1 mbar) at 100 ° C. to a water content <100 ppm. Under argon as inert gas II is added and added after the homogenization III. It is heated to 200 ° C and allowed to react for 4 hours in vacuo (10mbar) at 200 ° C. The reaction is monitored by GPC. After 4 hours no monomer is detectable.
Molar mass of the resulting triblock (ABA): 7000
HLB value: 17
Mit
diesem Triblock lässt
sich eine O/W/-Emulsion herstellen: O/W-
Emulsion:
Durch
Mischen der Komponenten durch intensives Rühren wird eine O/W-Emulsion erhalten.
Die Emulsion ist dünnflüssig und
stabil. Es wurde nach 24 h Lagerung bei Raumtemperatur keine Phasentrennung beobachtet. Beispiel
2:
In
einem Dreihalskolben mit Rührer,
Thermometer und Kühler
wird I aufgeschmolzen und im Vakuum (1 mbar) bei 100°C getrocknet
auf einen Wassergehalt < 100
ppm. Unter Argon als Schutzgas wird II zugegeben und nach der Homogenisation
III zugegeben. Es wird auf 200°C
erwärmt
und 8 Stunden im Vakuum (10mbar) bei 200°C reagieren gelassen. Die Reaktionskontrolle
erfolgt mittels GPC. Nach 8 Stunden ist kein Monomer mehr detektierbar.
Molmasse
6800
HLB Wert:6In a three-necked flask equipped with stirrer, thermometer and condenser, I is melted and dried in vacuo (1 mbar) at 100 ° C. to a water content <100 ppm. Under argon as inert gas II is added and added after the homogenization III. It is heated to 200 ° C and allowed to react for 8 hours in vacuo (10mbar) at 200 ° C. The reaction is monitored by GPC. After 8 hours, no monomer is detectable.
Molecular weight 6800
HLB value: 6
Mit
diesem Copolymer läßt sich
die folgende w/o-Emulsion herstellen: Ölphase:
Herstellung:production:
Die Bestandteile der Ölphase werden durch Erwärmen auf 75° C geschmolzen; es entsteht eine homogene Lösung.The Components of the oil phase be by heating at 75 ° C melted; it creates a homogeneous solution.
Die wäßrige Phase wird gemischt und in ähnlicher Weise auf 75° C erwärmt. Unter anfänglich starkem Rühren wird die erwärmte wäßrige Phase langsam zu der erwärmten Ölphase gegeben.The aqueous phase is mixed and in similar Way to 75 ° C heated. Under initially strong stirring will the heated aqueous phase slowly added to the heated oil phase.
Nach dem Abkühlen erhält man die fertige w/o-Emulsion.To cooling receives the finished w / o emulsion.
Um die Lagerstabilität dieser w/o-Emulsion zu prüfen, wurde über 1 Monat geprüft, ob eine Auftrennung in eine wäßrige und eine Ölphase erfolgt. Die Prüfung wurde bei 45° C, bei 20° C und bei –5° C durchgeführt. In allen Fällen blieb die Emulsion stabil.In order to test the storage stability of this w / o emulsion, it was checked for 1 month whether it was separated into an aqueous and an oil phase. The test was carried out at 45 ° C, at 20 ° C and at -5 ° C guided. In all cases, the emulsion remained stable.
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JPS5069088A (en) * | 1973-10-20 | 1975-06-09 |
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2005
- 2005-11-28 DE DE102005056530A patent/DE102005056530A1/en not_active Withdrawn
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BRAUN,Martin,u.a.: Amphiphilic (5:1)- and (3:3)-Hexakisadducts of C60. In: Eur.J.Org.Chem.,2004,S.1983-2001 * |
BRAUN,Martin,u.a.: Amphiphilic (5:1)- and (3:3)-Hexakisadducts of C60. In: Eur.J.Org.Chem.,2004,S.1983-2001; |
Cellulose,2005,12,2,S.209-219 * |
Cellulose,2005,12,2,S.209-219; |
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