DE60308519T2

DE60308519T2 - Einschluss eines schaums aus zwei flüssigkeiten

Info

Publication number: DE60308519T2
Application number: DE60308519T
Authority: DE
Inventors: Nigel Stuart Loughton CRUTCHLEY; David Charles Fletcher Farnham GLADMAN; John Stephen Guildford LENON
Original assignee: Drug Delivery Solutions Ltd
Current assignee: MC2 Therapeutics Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: AU2003236910A1; DE60308519D1; JP2005536483A; GB0214793D0; EP1515682A1; US20050238676A1; US8034325B2; AU2003236910B2; CN1703186A; EP1515682B1; WO2004002436A1; JP4733387B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Einschluss von biliquidem Schaum und im Besonderen einen biliquiden Schaum, der innerhalb einer Matrix eines Polymermaterials eingeschlossen ist, das in der Form eines diskreten Pulvers ist.
Der Einschluss von Ölen oder öllöslichen Substanzen (insbesondere Parfüms und gefärbte Farbstoffvorläufer) in Mikrokapseln und ihre nachfolgende Beschichtung auf Papier und andere Oberflächen ist in der Technik allgemein bekannt. Mikrokapseln dieses Typs umfassen einzelne Tröpfchen von Öl oder öllöslichen Substanzen (mit einer Größe im Bereich von Sub-Mikrometer bis mehrere zehntel Millimeter im Durchmesser), um welche Polymerwände gebildet worden sind durch eines aus einer Vielzahl chemischer Verfahren. Üblicherweise werden solche Mikrokapseln als eine wässrige Suspension hergestellt, die dann in der Lage ist, unter der Zugabe von geeigneten Modifizierungsmitteln auf Papier und andere Oberflächen gesprüht oder gedruckt zu werden. Das Ziel einer solchen Vorgehensweise ist üblicherweise das Verhindern des Verdampfens von flüchtigen Substanzen (z.B. Parfüms) oder der Zersetzung oder chemischen Reaktion von öllöslichen Spezies (z.B. farblose Farbstoffvorläufer) bis die Mikrokapseln gebrochen werden durch die Anwendung von Scherkräften durch Kratzen oder Schaben der beschichteten Oberfläche mit nachfolgender Freisetzung ihrer Inhalte. Solche Beschichtungen finden Hauptanwendungen z.B. in der Form von „Kratz- und Riech"-Parfümbeschichtungen oder NCR-Papier (Reaktionsdurchschreibpapier).
Jedoch weisen diese Mikrokapseln eine Vielzahl von Nachteilen auf.
Erstens ist das Verfahren, durch welches Mikrokapseln gebildet werden, ein langwieriges und unsicheres Verfahren, worin Kontrolle über die Temperatur, pH-Wert und die Abwesenheit jeglicher Verunreinigung wesentlich ist. Die Bildung von Mikroskapseln durch z.B. Komplexkoazervation aus Gelatine und einer anionischen komplexierenden Spezies, wie etwa Akaziengummi, erfordert viele Stunden und erfordert eine sehr enge Kontrolle von pH-Wert, Temperatur und Kühlrate. Ähnlich erfordert die Bildung von Mikrokapselwänden aus Aminoplastharzen, wie etwa Melaminformaldehyd oder Harnstoffformaldehyd, mindestens acht Stunden, während denen präzise Kontrolle aller kontrollierbaren Parameter bewirkt werden muss. Darüber hinaus hängt die Effektivität und Vollständigkeit jedes individuellen Einkapselungsverfahrens (und daher die Qualität der Mikrokapseln, die so gebildet werden) zu einem großen Ausmaß von der chemischen Natur des Öls und/oder öllöslichen Substanzen, die einzukapseln sind, ab.
Ein weiterer Nachteil der Mikroeinkapselung ist, dass die Dicke und daher die Festigkeit der Mikrokapselwand variabel ist und nicht leicht kontrollierbar ist und mit der Natur des Öls oder der einzukapselnden öllöslichen Substanz variiert. Daher können Mikrokapseln, die durch das gleiche Verfahren jedoch aus verschiedenen Ölen hergestellt sind, stark variieren hinsichtlich Festigkeiten und Widerstand gegenüber einem Brechen während des Druckverfahrens und während nachfolgender Lagerung und Anwendung.
Ein noch weiterer Nachteil der Mikroeinkapselung ist die begrenzte Anzahl chemischer Verfahren und die begrenzte Anzahl und der Typ der polymeren Wandmaterialien, die erhältlich sind, um sie zu bilden. Die Wahl bezüglich der Eigenschaften der Wandmaterialien ist folglich begrenzt in Bezug auf ihre Flexibilität, Zugfestigkeit, Permeabilität, chemische Inertheit, Säugertoxizität und andere Eigenschaften, einschließlich Löslichkeit und Schmelzpunkt (falls es einen gibt). Zusätzlich sind einige der Chemikalien, die üblicherweise verwendet werden in den Wandbildungsverfahren an sich stark reizend und können selbst toxisch sein, wie etwa z.B. die Verwendung oder Freisetzung von Formaldehyd (ein potenzielles Karzinogen) während der Herstellung von Aminoplastharzwänden. Darüber hinaus sind die verbleibenden Spuren von Formalin in der resultierenden Mikrokapselsuspension nahezu unmöglich auf vertretbare Gehalte für Anwendungen von Mikrokapseln zu eliminieren und es ist erforderlich, spezielle Vorsichtsmaßnahmen während des Herstellungsverfahrens zu ergreifen.
Während viele der Verfahren zum Herstellen von Mikrokapseln Dispersionen der Mikrokapseln in einem Fluidmedium erzeugen, können sie auch hergestellt werden in der Form eines Pulvers.
Andere Verfahren zum Einkapseln von Öl in einem Pulver basieren im Allgemeinen auf dem Trocknen einer Öl-in-Wasser-Dispersion. Beispiele dieses Standes der Technik umfassen EP-B-0938932, das ein Verfahren zur Herstellung eines kosmetischen und/oder dermatologischen Pulvers offenbart, worin eine Öl-in-Wasser-Dispersion, umfassend mindestens eine modifizierte Stärke, dehydratisiert wird, um ein Pulver zu bilden, und US-A-6129906, worin ein granuläres Pulver gebildet wird durch Sprühtrocknen einer wässrigen Dispersion eines Silikonöls und eines wasserlöslichen Trägers, wobei das Silikonöl in der Dispersion als diskrete Tröpfchen mit einer Tröpfchengröße im Bereich von 0,5 μm bis 20 μm vorliegt.
WO 99105299 offenbart eine Oberflächenbeschichtung, worin Tröpfchen einer nicht-polaren Substanz eingeschlossen sind innerhalb eines Polymerfilms, wobei die Oberflächenbeschichtung hergestellt wird durch Trocknen einer Dispersion eines Film-bildenden Polymers, das Tröpfchen eines suspendierten bilquiden Schaums oder Emulsion enthält. Es sind nur Oberflächenbeschichtungen offenbart und diese Referenz lehrt nicht das Trocknen der Dispersion, um ein Pulver zu bilden.
Wir haben nun ein diskretes Pulver entwickelt, das auf der Einkapselung eines biliquiden Schaums basiert.
Dementsprechend liefert die vorliegende Erfindung unter einem Aspekt ein diskretes Pulver, das Teilchen umfasst, worin ein biliquider Schaum eingeschlossen wird innerhalb einer Matrix aus einem Polymermaterial.
In einer anderen Hinsicht liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines diskreten Pulvers, umfassend einen biliquiden Schaum, eingeschlossen innerhalb einer Matrix aus einem Polymermaterial, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

i) Herstellen eines biliquiden Schaums,
ii) Bilden einer Dispersion aus dem biliquiden Schaum in einer wässrigen Lösung, Suspension oder Dispersion aus einem Polymermaterial, und
iii) Aussetzen der Dispersion einer Trocknung unter Bedingungen, sodass ein diskretes Pulver gebildet wird.

Das diskrete Pulver der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise hergestellt durch Sprühtrocknen der Dispersion.
Biliquidschäume bzw. biliquide Schäume sind in der Technik bekannt und sind in den folgenden Literaturstellen von Sebba beschrieben: „Biliquid foams", J. Colloid and Interface Science, 40 (1972) 468–474; und „The Behaviour of Minute Oil Droplets Encapsulated in a Water Film", Colloid Polymer Sciences, 257 (1979) 392–396. Keiner dieser Artikel legt nahe, dass biliquide Schäume verwendet werden können bei der Herstellung von sprühgetrockneten Pulvern.
US Patent Nr. 4486333 von Sebba beschreibt ein spezielles Verfahren zur Herstellung von biliquiden Schäumen durch Rühren einer Wasserstoffbrücken-gebundenen Flüssigkeit, enthaltend ein lösliches oberflächenaktives Mittel, um einen Gasschaum zu erzeugen und periodisches Zugeben einer nicht-polaren Flüssigkeit zu dem Gasschaum, die nicht mischbar ist mit der durch Wasserstoffbrücken-gebundenen Flüssigkeit, wobei die oberflächenaktives Mittelenthaltende Wasserstoffbrücken-gebundene Flüssigkeit ausgewählt ist, um einen Ausbreitungskoeffizienten bzw. Benetzungskoeffizienten von gleich oder größer Null bereitzustellen.
Der biliquide Schaum auf Ölbasis, der in den sprühgetrockneten Pulvern der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird vorzugsweise von 70 bis 95 bezüglich des Gewichts der Ölphase und von 5 bis 30 % bezüglich des Gewichts der kontinuierlichen Phase umfassen. Ein oberflächenaktives Mittel zum Stabilisieren des biliquiden Schaums kann ebenfalls enthalten sein, in einer Menge von 0,01 bis 3 %, vorzugsweise 0,1 bis 1 %, basierend auf dem Gesamtgewicht des biliquiden Schaums. Das oberflächenaktive Mittel kann sich sowohl in der Ölphase, der kontinuierlichen Phase oder in beiden Phasen des biliquiden Schaums lösen. Im Allgemeinen ist der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel, der bei der Bildung der biliquiden Schäume verwendet wird, kleiner als der Gehalt, der bei der Herstellung herkömmlicher Trockenemulsionssysteme verwendet wird.
Öle, die in dem biliquiden Schaum verwendet werden können, werden im Allgemeinen im Wesentlichen mit Wasser nicht mischbar sein und bei Raumtemperatur flüssig sein und können z.B. ein Cyclomethicon, Dimethicon, Phenyltrimethicon, Dimethiconol, Dimethiconcopolyol, Trimethylsiloxysilikat, ein Weichmacherester, wie etwa Isopropylisostearat, Lanolat, Myristat oder Palmitat oder Octylpalmitat, ein Glycerid, wie etwa Avocadoöl, Kokosnussöl, Sojabohnenöl oder Sonnenblumenöl oder ein Capryl/Caprontriglycerid, ein Lanolinöl, Orangenöl, Mineralöl oder natürliches Öl oder Oleylalkohol oder ein anderes, allgemein für diesen Zweck bekanntes Öl oder Gemische der vorhergehenden sein. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung es ermöglicht, dass Öle in das Pulver eingebracht werden, welche normalerweise schwierig einzubringen wären in herkömmliche Trockenemulsionssysteme.
Es versteht sich, dass die Ölphase des biliquiden Schaums einen oder mehrere aktive Bestandteile enthalten oder daraus bestehen kann, wie etwa Aroma, Duftstoffe, Deodoriermittel, Parfüms, Pharmazeutika, Sonnenschutzmittel, Farbstoffe, Pestizide, Insektenabwehrmittel, Herbizide usw.
Der biliquide Schaum kann, wie oben beschrieben, einen geringen Gehalt eines oberflächenaktiven Mittels enthalten, welches z.B. sein kann: –
ein kationisches oberflächenaktives Mittel, wie etwa ein Amidoamin, eine quarternäre Ammoniumverbindung oder ein Sulfoniumsalz;
ein amphotäres oberflächenaktives Mittel, wie etwa Acylaminosäure, ein N-substituiertes Alkylamin, ein N-Alkyl-β-aminoproprionat, ein N-Alkylbetain, ein Alkylimidazolin oder ein Sulfobetain;
ein anionisches oberflächenaktives Mittel, wie etwa ein Acyllactat, N-Acylsarcosinat, Alkylcarboxylat (entweder mono- oder polyvalent), Alkylethercarboxylat, N-Alkylglutamat, Fettsäurepeptidkondensat, phosphatierter ethoxylierter Alkohol, Alkylsulfat, ethoxyliertes Alkylsulfat, alpha-Olefinsulfonat oder Ester-gebundenes Sulfonat;
ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, wie etwa ein Alkanolamid, Aminoxid, Ester eines mehrwertigen Alkohols (zum Beispiel ein Ester eines Ethylen-, Diethylen- oder Propylenglykols oder von Glycerol oder einem Polyglycerol oder Sorbitan, Glucose oder Sucrose), ein Polyoxyethylen- oder Polyoxypropylenderivat eines Alkohols, Amids oder Esters oder ein Polyoxyethylen/Polyoxypropylenblockcopolymer;
oder ein geeignetes kompatibles Gemisch dieser oberflächenaktiven Mittel.
Die kontinuierliche Phase des biliquiden Schaums ist im Allgemeinen eine wässrige Phase, die darin einen wesentlichen Gehalt eines C₁-C₄ (mit Wasser mischbar) Alkohols oder Ethylenglykol oder Gemische davon aufweist.
Die kontinuierliche Phase des biliquiden Schaums kann darin Konservierungsmittel, Stabilisierungsmittel oder andere Materialien, die in der Technik bekannt sind, enthalten.
Verfahren zum Herstellen von biliquiden Schäumen sind in US-A-4486333 beschrieben, welche die vorhergehende Bildung von einem Gasschaum umfasst, um eine ausreichend große Oberfläche bereitzustellen, auf welcher der biliquide Schaum nachfolgend gebildet werden kann. Es ist gefunden worden, dass die vorausgehende Bildung eines Gasschaums nicht erforderlich ist, um einen stabilen biliquiden Schaum bereitstellen, vorausgesetzt, dass ein geeigneter Rührmechanismus in dem Herstellungsbehältnis bereitgestellt wird. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit zum Herstellen biliquider Schäume ohne die vorausgehende Bildung eines Gasschaums durch die Verwendung eines Kessels, der einen geeigneten Rührmechanismus enthält.
Eine solche Vorrichtung umfasst einen Kessel, der mit einem Rührer ausgestattet ist, worin das Rührblatt die Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Luft bricht. Eine Zuführungsvorrichtung wird bereitgestellt, durch welche die Ölphase (mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit), die die innere Phase der Dispersion umfassen wird, in den Kessel zugeführt wird. Die Ausgestaltung der Zuführungsvorrichtung ist so, dass die Zugaberate des interne-Phase-Fluids gesteuert werden kann und variiert werden kann während des Herstellungsverfahrens. Ein Merkmal des Herstellungsverfahrens ist, dass die interne (Öl) Phase zu der gerührten wässrigen Phase zuerst langsam zugegeben wird bis ausreichend Tröpfchen gebildet worden sind, um eine große, zusätzliche Oberfläche für die schnellere Bildung neuer Tröpfchen zu bilden. An diesem Punkt kann die Zugaberate der Ölphase erhöht werden.
Das Herstellungsverfahren besteht aus den folgenden Schritten:

1. Die Zugabe von einem oder mehreren ausgewählten oberflächenaktiven Mitteln zu der einen oder anderen oder zu beiden Phasen (wie früher durch Versuch bestimmt).
2. Das Einbringen der wässrigen Phase in den unteren Bereich eines Verfahrensbehälters.
3. Der Einbau des Rührers in den Kessel, sodass er die Oberfläche der wässrigen Phase rührt.
4. Einstellen der Rührergeschwindigkeit auf einen zuvor bestimmten Grad.
5. Die langsame Zugabe der internen Phase, während fortgesetzt wird, mit der vorbeschriebenen Geschwindigkeit zu rühren.
6. Das Erhöhen der Geschwindigkeit der Zugaberate der Ölphase wenn eine vorbeschriebene Menge (üblicherweise zwischen 5 % und 10 der Gesamtmenge, die zuzugeben ist) zugegeben worden ist.

Die Rührrate und die Zugaberate der Ölphase sind Variablen, wobei die Werte davon abhängen von der detaillierten Ausgestaltung der Herstellungsanlage (im Besonderen dem Verhältnis von Kesseldurchmesser zu Rührwerkzeugdurchmesser), den physiko-chemischen Eigenschaften der Ölphase und der Natur und den Konzentrationen der gewählten oberflächenaktiven Mittel. Dies kann alles vorab bestimmt werden durch einen Labor- oder Pilotanlagenversuch.
Der Fachmann in der Technik weiß, dass andere Herstellungsverfahren verwendet werden können, um die biliquiden Schäume in geeigneter Form herzustellen.
In der vorliegenden Erfindung ist der biliquide Schaum eingeschlossen innerhalb des polymeren Materials und bildet dadurch ein diskretes Pulver. Wasserdispergierbaren oder wasserlöslichen Film bildende Polymere vieler Typen sind allgemein bekannt und umfassen Cellulosederivate (z.B. Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Cetylhydroxycellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose und Methylcellulose), Gelatine, Gummiarabicum, Akaziengummi, Gellangummi, Shellak, Carrageen, natürliche Stärken, modifizierte Stärken, Xanthangummis, Alginate, Dextrine, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon oder Polyamide und andere wasserdispergierbaren oder wasserlöslichen Film bildende Mittel, die in der Technik bekannt sind. Die vorliegende Erfindung kann die Verwendung aller oben Genannten einzeln oder in Kombination umfassen. Bestimmte der Polymere können wasserdispergierbar oder wasserlöslich nur bei erhöhten Temperaturen sein und daher würde bei der Herstellung der Dispersionen der biliquiden Schäume und während des Sprühtrocknens das Dispersionsgemisch bei diesen erhöhten Temperaturen verwendet werden. Polymere in industrieller, Nahrungsmittel- oder pharmazeutischer Qualität können verwendet werden, in Abhängigkeit von der Endanwendung des getrockneten Pulvers.
Beim Durchführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zum Bilden eines diskreten Pulvers wird die Suspension des biliquiden Schaums in einer wässrigen Lösung, Suspension oder Dispersion des Polymerfilmbildners getrocknet, unter Bedingungen, sodass ein diskretes Pulver gebildet wird. Vorzugsweise wird die Dispersion sprühgetrocknet. Die Wahl geeigneter Sprühtrocknungsbedingungen wird im Bereich des Wissens eines Fachmanns in der Technik liegen und wird abhängig sein von verschiedenen Faktoren, einschließlich der Schmelztemperatur des polymeren Materials, der Menge des in der Dispersion enthaltenden Wassers, dem Verhältnis von Polymermaterial zu biliquidem Schaum usw. Im Allgemeinen wird die Einlasstemperatur für den Sprühtrockner im Bereich von 170 °C bis 210 °C sein und die Auslasstemperatur wird im Bereich von 85 bis 110 °C sein.
Die Dispersion, die einem Trocknen unterzogen wird, kann auch ein Struktur- oder Geliermittel darin enthalten. Jedes solche Mittel muss jedoch eine Scherverdünnung aufweisen, wenn die Dispersion Zerstäubungskräften ausgesetzt wird, z.B. während des Sprühtrocknens. Ein solches Struktur- oder Geliermittel kann dabei helfen, die Integrität der Dispersion vor dem Trocknungsverfahren aufrecht zu erhalten.
Typischerweise wird beim Durchführen der vorliegenden Erfindung der biliquide Schaum eine mittlere Tröpfchengröße im Bereich von 1 bis 45 Mikrometer aufweisen. Ein biliquider Schaum mit einer solchen Tröpfchengröße kann im Allgemeinen unter geringen Scherbedingungen erzeugt werden. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung sollte die Tröpfchengröße der Hauptmenge der Tröpfchen des biliquiden Schaums vorzugsweise auf unter 12 Mikrometer verringert werden, z.B. durch Verwendung von höheren Scherbedingungen.
Der biliquide Schaum wird dann mit einer wässrigen Lösung, Suspension oder Dispersion des polymeren Materials unter Bedingungen gemischt, weiche eine homogene Dispersion erzeugen. Zum Beispiel unter Verwendung von leichtem Rühren oder unter Verwendung einer Hochschervorrichtung, wie etwa einem Roto Stator Mischer.
Es versteht sich, dass, wenngleich Sprühtrocknen das bevorzugte Verfahren zum Herstellen der diskreten Pulver der vorliegenden Erfindung ist, andere Trocknungstechniken, wie etwa Gefriertrocknen und Fluidbettgranulierung, ebenfalls verwendet werden können.
Die diskreten Pulver der vorliegenden Erfindung enthalten im Allgemeinen hohe Gehalte von Öl, eingeschlossen innerhalb des polymeren Materials, typischerweise von 5 bis 50 % bezüglich des Gewichts, vorzugsweise von 20 bis 40 % bezüglich des Gewichts, basierend auf dem Gewicht des Pulvers.
Die diskreten Pulver der vorliegenden Erfindung werden im Allgemeinen eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 150 μm aufweisen. Es versteht sich jedoch, dass größere Teilchengrößen erhalten werden können durch die Verwendung von Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind, wie etwa Granulierung. Der Größenbereich kann dann in der Größenordnung von 5 μm bis 1 mm sein.
Die Erfindung liefert ein Mittel zum Steuern der Freisetzungsrate des Öls, das innerhalb des polymeren Materials eingeschlossen ist, durch Ausüben einer Kontrolle über die Konzentration und das Verhältnis zum biliquiden Schaum des filmbildenden Polymers in Lösung oder Suspension und dabei Steuerung der Dicke und Festigkeit des Films, der sich auf der Außenseite der Teilchen bildet.
Die Erfindung erlaubt auch die Freisetzung des Öls durch Lösen des Films durch Kontakt mit Wasser oder einem anderen polaren Lösungsmittel. Zum Beispiel kann das Pulver ein Aroma- oder Aromatherapieöl enthalten und kann auf dem Wasser in einem Bad verstreut werden. Zusätzlich kann das wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Film-bildende Polymer teilweise oder vollständig quervernetzt sein, um es teilweise oder vollständig wasserunlöslich zu machen, wobei durch solche Mittel die Freisetzungsrate des eingeschlossenen biliquiden Schaums gesteuert werden kann durch die Geschwindigkeit oder das Fehlen eines Lösens wenn das Pulver in Kontakt mit Wasser oder einer anderen polaren Flüssigkeit kommt, in welcher es ansonsten löslich wäre. Verschiedene Pulver könnten dann zusammengemischt werden, um einen Bereich von Freisetzungsraten zu ergeben, falls dies erforderlich ist.
Alternativ kann die Wahl des Film-bildenden Polymers so sein, dass es empfindlich gegenüber Säure oder Alkalinität ist, sodass die Freisetzung des eingeschlossenen Öls bestimmt werden kann durch eine Veränderung des pH-Werts oder das Vorliegen einer anderen chemischen Spezies, mit welcher die Film-bildenden Polymere reagieren können, wobei es so permeabel oder instabil gemacht wird. Alternativ kann die Wahl des Film-bildenden Polymers so sein, dass es empfindlich gegenüber Temperatur oder biologischen Bedingungen ist. Das Pulver kann alternativ ein Polymer umfassen, das bei einer bekannten und vorbestimmten Temperatur schmilzt, um das eingeschlossene Öl freizugeben.
In einer Ausführungsform kann der eingeschlossene bzw. eingefangene biliquide Schaum ein Parfüm umfassen, das beim Trocknen in ein diskretes Pulver sich genauso wie ein herkömmliches mikroeingekapseltes „Kratzen und Riechen"-Parfüm verhalten wird, wie früher beschrieben. Darüber hinaus kann ein Einkapselungspolymer ausgewählt werden, das die Freisetzung des Parfüms durch Diffusion über die Zeit erlaubt, wie etwa bei einer Raumduftvorrichtung.
In einer anderen Ausführungsform ist ein Parfüm oder eine desodorierende Zusammensetzung eingeschlossen gemäß dieser Erfindung in einem diskreten Pulver, das eingebaut wird in eine Windel, ein Inkontinenzpolster oder ein Hygieneprodukt für Frauen während der Herstellung, sodass das Parfüm oder die desodorierende Zusammensetzung freigesetzt wird bei Kontakt mit wässrigen Körperfluiden wenn die Windel, das Inkontinenzpolster oder das Hygieneprodukt für Frauen verwendet wird, wobei unangenehmer Geruch maskiert oder neutralisiert wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Pulver als trockene Hautwaschzusammensetzung bereitgestellt werden, die ein Reinigungs-, Feuchtigkeits-zuführendes oder weichmachendes Öl enthält. In diesem Falle würde das trockene Pulver auf die Haut aufgebracht werden und entweder unter oder ohne Zugabe von Wasser verrieben werden, um das eingeschlossene Material aus der Polymermatrix freizugeben.
In einer anderen Ausführungsform kann der biliquide Schaum ein Haushaltsreinigungsöl umfassen, wie etwa Orangenöl, das eingeschlossen sein kann in wasserlöslichen Polymerpulverteilchen auf einem geeigneten Applikator zusammen mit den anderen Reagenzien (z.B. einem abrasiven Material, wie etwa einem Bims oder wasserlöslichen antimikrobiellen Mitteln), um eine trockene Oberfläche zu bilden, die beim Benetzen ein wirkungsvolles Reinigungsmittel für harte Oberflächen wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Pulver bereitgestellt werden als eine Teppich- oder Stoffreinigungs- oder -Desodorier-Zusammensetzung und das Öl wird dann ein geeignetes Reinigungs- oder Desodorier-Öl umfassen.
In einer noch anderen Ausführungsform kann das Matrix-bildende Polymer einen brüchigen Film umfassen, der leicht bricht wenn er verformt wird, wobei die eingeschlossene nicht-polare Substanz freigesetzt wird. In einer Anwendung dieser Ausführungsform kann das Pulver beschichtet sein auf eine flexible Folie, die z.B. geschrumpft werden kann auf die Abdeckung eines Handelsprodukts, sodass, wenn die flexible Folie entfernt wird, die Teilchen brechen, wobei die nicht-polare Substanz freigegeben wird, die in diesem Falle der farblose Vorläufer eines gefärbten Farbstoffs sein kann, der beim Freisetzen eine chemische Reaktion eingeht, um stark gefärbt zu werden. Diese Ausführungsform ergibt dabei einen klaren Hinweis ob an einem Verschluss manipuliert wurde oder nicht. Alternativ kann das Pulver in den Folienbildungspolymervorläufer eingebracht werden während der Herstellung der flexiblen Folien. Der Folienbildungspolymervorläufer wird ausgewählt aus geeigneten Materialien, welche das Pulver nicht lösen.
In einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die diskreten Pulverteilchen granuliert werden oder geformt werden zu Tabletten, entsprechend Techniken, die in der Technik bekannt sind. In diesen Verfahren kann das Pulver kombiniert werden mit einem oder mehreren Bindemitteln, Arzneimittelhilfsstoffen, Füllmitteln, Disintegrationsmitteln oder anderen geeigneten Materialien.
Die Pulver der vorliegenden Erfindung können auch eingebaut werden während Extrusion einer Polymerschmelze. In diesem Falle wird das Polymersystem ausgewählt werden, sodass die Polymerschmelze sich nicht in dem Polymer löst, das verwendet wird bei der Herstellung der Pulver der Erfindung. Die Schmelztemperatur des Polymers, das verwendet wird beim Bilden der Pulver wird ebenfalls höher sein müssen als die des Extrusionspolymers.
Das Öl, das in das Pulver eingebaut wird, kann so ausgewählt werden, dass es bei einer gegebenen Temperatur siedet, wobei das Pulver oder die Folie oder extrudiertes Polymer, das das Pulver enthält, bricht, wobei eine Freisetzung des Öles ausgelöst wird. Diese Ausführungsform kann z.B. verwendet werden für die Freisetzung bzw. Freigabe eines latenten Katalysators, was kontrollierte chemische Modifizierung des Extrusionspolymers möglich machen kann.
Ein noch weiterer Freisetzungsmechanismus kann die Verwendung von Polymersystemen bei der Bildung der Pulver der Erfindung sein, die bioabbaubar, thermisch abbaubar oder fotoabbaubar sind. Das Öl, das in den Pulvern enthalten ist, würde dann freigesetzt werden beim Abbau bzw. der Zersetzung der Polymere.
Die vorliegende Erfindung wird weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele.
HERSTELLUNG VON BILIQUIDEN SCHÄUMEN
Herstellung 1
Ein biliquider Schaum wurde hergestellt aus den folgenden Bestandteilen.
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugabe der Ölphase zu der wässrigen Phase und Rühren mit einem Flachblattrührer bei 300 UpM bis die mittlere Tröpfchengröße 15–20 Mikrometer war.
Eine 1 kg-Probe wurde entnommen und diese wurde mit einem Flachblattrührer bei 500 UpM gerührt bis die mittlere Tröpfchengröße 11 Mikrometer war.
Herstellung 2
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase und Rühren mit einem Flachblattrührer bei 116 UpM. Der mittlere Tröpfchendurchmesser war 35 Mikrometer. Die Rührergeschwindigkeit wurde dann erhöht auf 250 UpM und gerührt bis die mittlere Tröpfchengröße kleiner als 12 Mikrometer war.
Herstellung 3
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 200 UpM für 45 Minuten.
Herstellung 4
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrüher bei 200 UpM für 45 Minuten.
Herstellung 5
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 200 UpM für 45 Minuten.
Herstellung 6
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 200 UpM für 45 Minuten.
Herstellung 7
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 200 UpM für 45 Minuten.
Herstellung 8
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase und Rühren mit einem Flachblattrührer bei 174 UpM. Die Rührergeschwindigkeit wurde erhöht auf 300 UpM, um den Einschluss des Öls zu unterstützen vor Fortsetzung des Rührens bei 174 UpM bis die mittlere Tröpfchengröße 11 μm war.
Herstellung 9
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase (Ibuprofen, vollständig gelöst in Isopropylmyristat) zu der wässrigen Phase und Rühren mit einem Flachblattrührer bei 174 UpM. Die Herstellung bzw. das Präparat wurde gerührt nach dem Einschluss von Öl bis die mittlere Tröpfchengröße bei 18 Mikrometer war.
Herstellung 10
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrüher bei 220 UpM für 60 Minuten. Das Verfahren wurde zweimal mehr wiederholt, um drei 500 g-Chargen zu erzeugen, die zusammengemischt wurden zur Verwendung in Sprühtrocknungsbeispielen.
Herstellung 11
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 110 UpM für 30 Minuten. Die Herstellung bzw. das Präparat wurde dann geschert bei 230 UpM bis die Tröpchengröße kleiner als 10 Mikrometer war.
Herstellung 12
Der biliquide Schaum wurde hergestellt durch Zugeben der Ölphase zu der wässrigen Phase unter Rühren mit einem Flachblattrührer bei 180 UpM für 60 Minuten. Die Herstellung bzw. das Präparat wurde gerührt bei 230 UpM bis die Tröpfchengröße kleiner als 10 Mikrometer war.
Emulgierer A besteht aus:

ethoxyliertes Isotridecanol (9EO) 52,52 %

Dipropylenglykol 25,25 %

PEG 40 hydriertes Castoröl 22,23 %
Herstellung von Dispersionen und Sprühtrocknung
BEISPIEL 1
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums in dem wässrigen Polymer unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 2
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums in das wässrige Polymer unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 3
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in das wässrige Polymer unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 4
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Zusatzwasser in das wässrige Polymer unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 5
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 6
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 7
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 8
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 9
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 10
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 11
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 12
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rührendes biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
Kompression des Pulvers wurde durchgeführt unter Verwendung einer Tablettiervorrichtung. Es wurden erfolgreich Tabletten hergestellt. Das Pulver erwies sich so, dass es hohen Druckkräften widersteht, ohne die Redispersion der Öltröpfchen beim Auflösen in entionisiertem Wasser zu beeinträchtigen und die Tröpfchengrößenverteilung erschien unbeeinflusst.
BEISPIEL 13
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 14
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 15
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 16
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
BEISPIEL 17
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen.
Beispiel 18
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen. Die Dispersion wurde für 2 Minuten auf einer Silverson Dispergiervorrichtung vor dem Sprühen geschert, um gutes Mischen sicherzustellen.
„Modifizierte Stärke" ist eine chemisch modifizierte Speisestärke mit einem Dextroseäquivalentwert von 32–37 %.
Beispiel 19
Die Dispersion wurde hergestellt durch Rühren des biliquiden Schaums und Wasser in die wässrigen Polymere unmittelbar vor Sprühtrocknen. Die Dispersion wurde für 2 Minuten auf einer Silverson Dispergiervorrichtung vor dem Sprühen geschert, um gutes Mischen sicherzustellen.
„Modifizierte Stärke" ist eine chemisch modifizierte Speisestärke mit einem Dextroseäquivalentwert von 32–37 %.
Fußnote zu den Beispielen

Claims

Diskretes Pulver, das Teilchen umfasst, worin ein biliquider Schaum eingefangen worden ist in einer Matrix aus einem polymeren Material.
Pulver nach Anspruch 1, das ein sprühgetrocknetes Pulver, ein gefriergetrocknetes Pulver oder ein Pulver, das durch Fluidbettgranulierung erzeugt wurde, ist.
Pulver nach Anspruch 1 oder 2, das eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 150 μm aufweist.
Pulver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das polymere Material, das den biliquiden Schaum einkapselt, ausgewählt ist aus Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Cetyl-hydroxycellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyl-propylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Methylcellulose, Gelatine, Gummiarabicum, Akaziengummi, Gellangummi, Schellack, Carrageen, natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Xanthangummi, einem Alginat, einem Dextrin, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon oder einem Polyamid oder Gemischen davon.
Pulver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der biliquide Schaum eine im Wesentlichen mit Wasser unmischbare interne Ölphase umfasst, umfassend ein Cyclomethicon, Dimethicon, Phenyltrimeticon, Dimethiconol, Dimethiconcopolyol, Trimethylsiloxysilikat, Isopropylisostearat, Lanolat, Myristat oder Plamitat oder Octylpalmitat, Avocadoöl, Kokosnussöl, Sojabohnenöl oder Sonnenblumenöl, ein Capryl-/Caprintriglycerid, ein Lanolinöl, Orangenöl, Mineralöl oder Naturöl oder Oleylalkohol oder Gemische davon.
Pulver nach Anspruch 5, umfassend von 5 % bis 50 % bezüglich des Gewichts eines Öls, basierend auf dem Gewicht des Pulvers.
Pulver nach Anspruch 1, worin der biliquide Schaum eine im Wesentlichen mit Wasser unmischbare interne Ölphase umfasst, enthaltend oder bestehend aus einem oder mehreren Aromen, Geschmackstoffen, Desodoriermitteln, Parfums, Pharmazeutika, Sonnenschutzmitteln, Färbemitteln, Pestiziden, Insektenschutzmitteln und Herbiziden.
Pulver nach Anspruch 7, worin die im Wesentlichen mit Wasser nicht mischbare interne Ölphase enthält oder besteht aus Pharmazeutika.
Verfahren zur Herstellung eines diskreten Pulvers, umfassend einen biliquiden Schaum, eingefangen in einer Matrix aus einem polymeren Material, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: i) Herstellen eines biliquiden Schaums, ii) Bilden einer Dispersion aus dem biliquiden Schaum in einer wässrigen Lösung, Suspension oder Dispersion aus einem polymeren Material, und iii) Unterziehen der Dispersion einer Trocknung unter solchen Bedingungen, dass ein diskretes Pulver gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, worin das Trocknen durchgeführt wird durch Sprühtrocknen oder Gefriertrocknen der Dispersion oder durch Aussetzen der Dispersion einem Fluidbettgranulierungsverfahren.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin der biliquide Schaum, der in Schritt (i) hergestellt wurde, eine mittlere Tropfengröße im Bereich von 1 bis 45 Mikrometer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, worin der biliquide Schaum eine Tropfengröße unter 12 Mikrometer aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, worin das polymere Material ausgewählt wird aus Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Cetylhydroxycellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyl-propylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Methylcellulose, Gelatine, Gummiarabicum, Akaziengummi, Gellangummi, Schellack, Carrageen, natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Xanthangummi, einem Alginat, einem Dextrin, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon oder einem Polyamid oder Gemischen davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, worin der biliquide Schaum eine im Wesentlichen mit Wasser unmischbare interne Ölphase umfasst, umfassend ein Cyclomethicon, Dimethicon, Phenyltrimeticon, Dimethiconol, Dimethiconcopolyol, Trimethylsiloxysilikat, Isopropylisostearat, Lanolat, Myristat oder Plamitat, Octylpalmitat, Avocadoöl, Kokosnussöl, Sojabohnenöl oder Sonnenblumenöl, ein Capryl-/Caprintriglycerid, ein Lanolinöl, Orangenöl, Mineralöl oder Naturöl oder Oleylalkohol oder Gemische davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, worin die kontinuierliche Phase des biliquiden Schaums eine wässrige Phase ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, worin die wässrige Phase an sich einen C₁-C₄-Alkohol oder Ethylenglykol enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, worin die Sprühtrocknungsbedingungen eine Einlasstemperatur im Bereich von 170 bis 210 °C und eine Auslasstemperatur im Bereich von 85 bis 110 °C umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, worin das diskrete Pulver eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 150 μm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, worin das diskrete Pulver einer Granulierung unterzogen wird oder zu Tabletten geformt wird.
Aromazusammensetzung oder Desodorierzusammensetzung, umfassend ein Pulver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin ein Aroma- oder Desodoriermaterial eingefangen ist in einem Einkapselungspolymer, das die Freisetzung des Aroma- oder Desodoriermaterials im Verlauf der Zeit oder durch Aufbrechen des Einkapselungspolymers beim Anwendung von Druck oder durch Auflösen des Einkapselungspolymers bei Kontakt mit einem Lösungsmittel dafür erlaubt.
Windel, Inkontinenzprodukt oder Hygieneprodukt für Frauen, worin eine Aromazusammensetzung oder eine Desodorierzusammensetzung nach Anspruch 19 enthalten ist.
Aromastofffreisetzende Vorrichtung, die darin eine Aromazusammensetzung nach Anspruch 20 enthält.
Desodoriervorrichtung, die darin eine Desodorierzusammensetzung nach Anspruch 20 enthält.
Manipulationssichere Versiegelung, umfassend eine flexible Folie, darin enthaltend oder darauf beschichtet aufweisend ein Pulver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Einkapselungspolymer, das zur Bildung der Pulver verwendet wird, beim Verformen aufbricht, und das Öl, das in den Pulverteilchen enthalten ist, einen farblosen Vorläufer eines gefärbten Farbstoffs umfasst, der beim Freisetzen eine chemische Veränderung eingeht, um stark gefärbt zu werden.
Reinigungsprodukt für harte Oberflächen, umfassend ein Pulver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Einkapselungspolymer, das verwendet wird zur Bildung der Pulver wasserlöslich ist und das Öl, das in den Pulverteilchen enthalten ist, ein Haushaltsreinigungsöl umfasst, wobei das Pulver als eine trockene Oberfläche auf einem Applikator bereitgestellt wird.