DE1248016B

DE1248016B - Process for the production of microcapsules from an emulsion of oil in a hydrophilic liquid

Info

Publication number: DE1248016B
Application number: DEU6758A
Authority: DE
Inventors: Everett Nelson Hiestand; Erik Hugo Jensen; Peter Dietrich Meister
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1958-12-22
Filing date: 1959-12-19
Publication date: 1967-08-24
Also published as: BR5915727D0; FR1280583A; GB929227A; CH393274A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.. 12 c - 3German Kl. 12 c - 3

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Display day.

1248016
U6758IVC/12C
19 Dezember 1959
24 August 19671248016
U6758IVC / 12C
19 December 1959
August 24, 1967

Es ist bereits bekannt, sehr kleine, im tnnern Ol enthaltende Teilchen durch Koazervierung einer Mischung, die aus einem wäßrigen Gelatinesol und einer Öl-in-Wasser-Emulsion besteht, herzustellen In dem Ol können noch andere Stoffe gelost oder dispergiert sein. Die USA -Patentschriften 2 800 457 und 2 800 458 beschreiben Verfahren zur Einkapselung von Oltropfchen durch einfache bzw komplexe Koazervierung Obwohl diese Patente die Bildung von Koazervaten aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion beschreiben, wird tatsachlich nur die Ölphase vom Koazervat eingekapselt Die Einkapselung einer Emulsion wai bisher nicht versucht worden, und die bedeutenden Vorteile einer mit einem Koazervat überzogenen Emulsion, deren Phasen geloste oder suspendierte Bestandteile enthalten, bis jetzt nicht ei kannt wordenIt is already known, very small, inside oil containing particles by coacervation of a mixture consisting of an aqueous gelatin sol and an oil-in-water emulsion consists in the production of other substances can be dissolved or dissolved in the oil be dispersed. U.S. Patent 2,800,457 and 2,800,458 describe methods for encapsulating oil droplets by simple or complex Coacervation Although these patents involve the formation of coacervates from an oil-in-water emulsion describe, actually only the oil phase is dated Encapsulated coacervate The encapsulation of an emulsion has not yet been attempted and the significant advantages of an emulsion coated with a coacervate, the phases of which are dissolved or contain suspended constituents, not previously known

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von Mikrokapseln, die eine Emulsion von Ol in einer hydrophilen Flüssigkeit enthalten, durch emfache Koazervierung Das erfindungsgetnaße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man der hydrophilen Phase der Emulsion ein Verdickungsmittel zusetzt und diese dann in Gegenwart einer wäßrigen kolloidalen-Dispersion eines Styiol-Maleinsaure- oder StyroH\iaJiansauxeamid-_tMischpolymerisats oder eines Kohlehydrat-Acetatphthalats koazerviert The subject of the invention is a process for producing microcapsules which contain an emulsion of oil in a hydrophilic liquid, by simple coacervation. The process according to the invention is characterized in that a thickener is added to the hydrophilic phase of the emulsion and this is then added in the presence of an aqueous colloidal dispersion of a styrene-maleic acid or StyroH \ iaJiansauxeamid- _t copolymer or a carbohydrate-acetate phthalate coacervated

Das beschriebene Verfahren eröffnet neue Wege bei der Herstellung von impermeablen Überzügen hoher Starke oder solchen, welche eme langsame Freisetzung von wasserlöslichen Stoßen gestatten, em Problem, das mit den bisher bekannten Methoden der Koazervierung nicht gelost werden konnte So können eingekapselte Emulsionspartikeln hergestellt werden, welche in den Emulsionsphasen Stofie als Düngemittel zu langsamer Freisetzung enthalten, Pflanzenwuchshormone und Schädlingsbekämpfungsmittel, wie Pilzmittel, Nematoxide, Bakterizide, Virizide u. dgl zur Verwendung in der Landwirtschaft Weiterhin können Bestandteile vorgemischten Nahrungsmitteln zugesetzt werden, welche infolge des Trocknungsverfahrens den Nahrungsmitteln normalerweise nicht beigemischt werden können, wobei die eingekapselten Ingredienzen infolge der Scherkraft in einer Mischungsstufe vor der tatsachlichen Verwendung freigesetzt werden Gleicherweise können Vitamine, besonders Zusammensetzungen von wasserlöslichen und olloslichen Vitaminen, trockenen Zerealienpraparaten zur Freisetzung im Korper zugesetzt werden Es können kosmetische Mittel hergestellt werden, m weichen das zur lokalen Anwen-Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln aus einer Emulsion von Öl in einer hydrophilen
Flüssigkeit 1The method described opens up new ways in the production of impermeable coatings of high strength or those which allow eme slow release of water-soluble impacts, a problem that could not be solved with the previously known methods of coacervation the emulsion phases contain substances as fertilizers that are released too slowly, plant growth hormones and pesticides such as fungicides, nematoxides, bactericides, viricides and the like for use in agriculture. the encapsulated ingredients being released due to the shear force in a mixing step prior to actual use. Likewise, vitamins, especially compositions of water-soluble and oil-soluble n Vitamins, dry cereal preparations are added for release in the body. Cosmetic agents can be produced, m soft for local application. Process for the production of microcapsules from an emulsion of oil in a hydrophilic one
Liquid 1

Anmelder.Applicant.

The National Cash Register Company,The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V St A )Dayton, Ohio (V St A)

Vertreterrepresentative

Dr W Beil, A Hoeppener und Dr H J Wolff,Dr W Beil, A Hoeppener and Dr H J Wolff,

Rechtsanwälte,Lawyers,

Frankfurt/M -Höchst, Adelonstr 58Frankfurt / M -Hochst, Adelonstr 58

Als Erfinder benannt
Everett Nelson Hiestand,
Erik Hugo Jensen,
Peter Dietrich Meister,
Kalamazoo, Mich (V St. A)Named as the inventor
Everett Nelson Hiestand,
Erik Hugo Jensen,
Peter Dietrich Master,
Kalamazoo, Me (V St. A)

Beanspruchte Priorität
V. St ν Amerika vom 22 Dezember 1958
(781926)Claimed priority
V. St ν America of December 22, 1958
(781926)

dung bestimmte Mittel sich in einer undurchlässigen, aber leicht zerstörbaren Koazervatschale befindet Pharmazeutische Stoffe können eingekapselt werden zu langsamer Dauerfreisetzung im Korper nach Kontakt mit einem bestimmten pH-Milieu oder Fermentsystem, oder wo Stabilität, Geruch, Geschmack oder Unvereinbarkeit das Problem bilden Solche Stoffe können in Deckschichten zu oraler, lokaler oder Injektionsverabreichung eingeschlossen werden, indem Partikelgroße, Deckschichtdicke, Permeabilität und Harte oder die Zusammensetzung der Deckschicht entsprechend gewählt werden Insektenvertilgungsmittel, welche gegenüber Insekten selektiv giftig wirken, fur Menschen aber relativ nicht-toxisch sind, können ζ B mit einer Koazervatschicht überzogen werden, welche sehr impermeabel ist, mit Ausnahme gegenüber Insektenfermentencertain means are in an impermeable, but easily destructible coacervate shell located Pharmaceutical substances can be encapsulated too slow sustained release in the body after contact with a certain pH environment or fermentation system, or where stability, smell, taste or Incompatibility form the problem. Such substances can be oral, local or overcoats Injection administration can be included by particle size, coating thickness, permeability and the hardness or the composition of the top layer are chosen accordingly insecticides, which are selectively toxic to insects, but relatively non-toxic to humans B can be coated with a coacervate layer which is very impermeable, with the exception of insect ferments

Mittel gegen Nagetiere, welche bei deren Einnahme wirksam werden, aber durch ihren Geruch abstoßend^ oder warnend wirken, können ebenfalls mit KoaziAgents against rodents, which become effective when ingested, but repellant due to their odor can also act as a warning with Koazi

709 e709 e

vatmembranen überzogen werden, welche praktisch fur den Gebrauch total undurchlässig sindvatmembranen are coated, which are practically completely impermeable for use

Die erfindungsgemaß benutzten Verdickungsmittel sind Stoffe, die im wesentlichen in der Olphase der primären Emulsion unlöslich und befähigt smd, der äußeren hydrophilen Flussigkeitsphase Oberflacheneigenschaften zu verleihen, welche dem Koazervat die Ablagerung darauf erlaubt Die Gegenwart eines oder mehrerer Verdickungsmittel in der erwähnten externen Phase ist eme notwendige Voraussetzung der vorliegenden ErfindungThe thickeners used according to the invention are substances that are essentially in the oil phase of the primary emulsion is insoluble and enables the outer hydrophilic liquid phase to have surface properties which allows the coacervate to deposit on it. The presence of an or several thickeners in the mentioned external phase is a necessary requirement of the present invention

Um aber die Koazervierung erleichtern zu können, verlangen diese Verdickungsmittel die Gegenwart von Ol in der inneren Phase, da eine noch unbekannte Beziehung oder gegenseitige Abhängigkeit zwischen Verdickungsmitteln und den Ölen besteht Verdikkungsmittel sind z. B die natürlichen und kunstlichen Verdickungsmittel, wie Akaziengummi, Tragant, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Magnesiumaluminiumsihkat, Polyglykole, Glycerin, Syrups Die spezifischen Mengen dieser Stoffe tonnen je nach dem betreffenden Mittel und System variiert werden und können ohne Schwierigkeit mittels Routmeexperunenten bestimmt werden Ein Bereich von 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Volumen der hydrophilen Flussigkeitsphase, bildet das praktische Maß, wobei 5 bis etwa 10 Gewichtsprozent in den meisten Fallen bevorzugt werdenBut in order to be able to facilitate coacervation, these thickeners require the presence of oil in the internal phase, as an as yet unknown one There is a relationship or interdependence between thickeners and the oils are z. B the natural and artificial thickeners, such as acacia gum, tragacanth, Methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, magnesium aluminum silicate, Polyglycols, glycerin, syrups The specific amounts of these substances depend on the the means and system in question and can be varied without difficulty by means of routine experts A range from 1 to about 20 percent by weight, based on volume the hydrophilic liquid phase, forms the practical level, being 5 to about 10 percent by weight are preferred in most cases

example 1

50 g Harnstoff und 10 g Methylcellulose werden in 25 ml Wasser dispergiert und auf 80° C erwärmt. 40 ml Paraffinol werden auf 80° C erwärmt und in die wäßrige Dispersion emulgiert mittels dreimaligem Passieren durch eme Handmischmaschine. 40 g Styrolmaleinsaurecopolymer werden mit 10 g Galactosepolysacchand gemischt und in 650 ml Wasser dispergiert und auf 80° C erwärmt. Die Emulsion und das Copolymersol werden in einem Einzelstrom m 175 ml einer 20%igen Natnumsulfatlosung eingeführt, welche zuvor auf 80° C erwärmt worden war Das Gemisch wird bei 80° C unter starkem Ruhren wahrend 15 Minuten gehalten und dann in eme Losung von 20 ml Eisessig m 500 ml Eiswasser geschüttet Das eingekapselte Material wird dann mittels Zentrifugieren abgetrennt, mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet.50 g of urea and 10 g of methyl cellulose are dispersed in 25 ml of water and heated to 80 ° C. 40 ml of paraffin oil are heated to 80 ° C. and emulsified into the aqueous dispersion by means of three times Passed through a hand mixer. 40 grams of styrene maleic acid copolymer are mixed with 10 g of galactose polysacchand and dispersed in 650 ml of water and heated to 80 ° C. The emulsion and the copolymer sol are in a single stream m 175 ml a 20% sodium sulphate solution introduced, which had previously been heated to 80 ° C. The mixture is kept at 80 ° C. with vigorous stirring Hold for 15 minutes and then poured into a solution of 20 ml of glacial acetic acid m 500 ml of ice water The encapsulated material is then separated by centrifugation, washed with cold water and dried.

Example 2

100 ml Methylsihkonol werden m eme Losung von 30 g Celluloseacetatphthalat in 600 ml Aceton emulgiert. Die Emulsion wird auf 30° C erwärmt und unter Ruhren 450 ml einer 2%igen Essigsaurelosung zugetropft Das Gemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt, die Losung mittels Filtnerens getrennt und mit l%iger Salzsaure gewaschen
ίο Das getrocknete Produkt kann Lotions fur die Hände und pharmazeutischen Lokalpraparaten zugesetzt werden, um die Wasserabstoßung dieser Präparate zu vergrößern, wenn sie auf der Haut angewendet werden100 ml of methylsihkonol are emulsified with a solution of 30 g of cellulose acetate phthalate in 600 ml of acetone. The emulsion is heated to 30 ° C. and 450 ml of a 2% acetic acid solution are added dropwise with stirring. The mixture is cooled to room temperature, the solution is separated by means of a filter and washed with 1% hydrochloric acid
ίο The dried product can be added to hand lotions and topical pharmaceutical preparations to increase the water repellency of these preparations when applied to the skin

Example 3

25 g Rotenon und 10 g Tragant werden in 100 ml Glycerm dispergiert und auf 80° C erwärmt. 100 ml Maisöl werden auf 80° C erwärmt und in dieGlycerradispersion emulgiert 100 g Styrolmaleinsaurecopolymer werden mit 20g Galactose-polysacchand vermischt und in 1650 ml Wasser dispergiert und auf 80° C erwannt Die Emulsion und das Copolymersol werden in einem Einzelstrom in 450 ml 2O°/oige Ammonsulfatlösung, welche zuvor auf 80° C erhitzt worden war, eingeführt Das Gemisch wird wahrend 20 Minuten bei 80° C gerührt und dann in eme Losung von 50 ml Eisessig in 3000 ml Eiswasser unter konstantem Ruhren gegossen Das emgekapselte Material wird dann mittels Zentnfugieren abgetrennt, mit Wasser gewaschen und bei 80° C sprühgetrocknet (Auspufftemperatur). 25 g of Rotenone and 10 g of tragacanth are dispersed in 100 ml of Glycerm and heated to 80 ° C. 100 ml Corn oil are warmed to 80 ° C and poured into the glycerine dispersion emulsified 100 g of styrene maleic acid copolymer are mixed with 20 g of galactose polysacchand and dispersed in 1650 ml of water and heated to 80 ° C The emulsion and the copolymer sol are in a single stream in 450 ml of 20% ammonium sulfate solution, which had previously been heated to 80 ° C. The mixture is introduced for 20 minutes stirred at 80 ° C and then in a solution of 50 ml Glacial acetic acid is poured into 3000 ml of ice water with constant stirring. The encapsulated material is then separated by means of centrifuging, washed with water and spray-dried at 80 ° C (exhaust temperature).

Claims

Claim

A method of producing microcapsules, which eme emulsion of oil in emer hydrophilic liquid contained by simple coacervation, characterized in that the Jrydrophilen phase of the emulsion adding a Ver thickeners and these emer then in the presence waßngen colloidal dispersion of a Stvrol-f

tatphthäiats coacervated.

Considered print sections:
USA Patent Nos. 2,800,457, 2,800,458

When the application was announced, photomicrographs and descriptions were interpreted