DE69004047T2

DE69004047T2 - Graduelle verabreichungsstrukturen für kaugummi.

Info

Publication number: DE69004047T2
Application number: DE90902500T
Authority: DE
Inventors: Joo Song
Original assignee: WM Wrigley Jr Co
Current assignee: WM Wrigley Jr Co
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: WO1990012511A1; EP0423255A4; CA1335763C; NZ232236A; DE69004047D1; DK0423255T3; AU619152B2; CN1054884A; FI906250A0; US4978537A; JPH03505282A; PH26002A; AU5021490A; ES2045906T3; ATE95983T1; JPH0751049B2; EP0423255B1; EP0423255A1

Description

Die Erfindung betrifft Abgabesysteme zur graduellen bzw. allmählichen Freisetzung von Wirkstoffen und Verfahren zur Herstellung solcher Systeme und sie ist insbesondere auf Abgabesysteme zu Verwendung in Kaugummi, die einen durch direkte Wechselwirkung mit einem Lösungsmittel graduell freigesetzten Wirkstoff aufweisen, und auf Schmelzspinnverfahren zur Herstellung solcher Systeme gerichtet.
Die vorliegende Erfindung ist ein Fortschritt in der Technik von Abgabesystemen zur graduellen Freisetzung von Wirkstoffen. Diese Erfindung ermöglicht die graduelle Freisetzung eines Wirkstoffs durch direkte Wechselwirkung des Stoffes mit einem Lösungsmittel entweder innerhalb von Kanälen in der den Wirkstoff umgebenden Struktur oder durch Kontakt des Wirkstoffs mit dem Lösungsmittel, wenn die den Wirkstoff umgebende Struktur verformt wird.
Vor dieser Erfindung konnte die graduelle Freisetzung von Wirkstoffen wie etwa Arzneimitteln über die Diffusion des Wirkstoffs durch ein Verkapselungsmaterial erreicht werden. Eine Diskussion solcher verkapselter Strukturen findet sich in R. Dunn & D. Lewis, Fibrous Polymers for the Delivery of Contraceptive Steroids to the Female Reproductive Tract, Controlled Released of Pesticides and Pharmaceuticals 125-46 (D. Lewis ed. 1981), wo faserartige Strukturen beschrieben sind. Andererseits könnte eine Verkapselungshülle um den Wirkstoff zerstört werden, was einen Kontakt des Wirkstoffs mit verschiedenen Lösungsmitteln zur Folge hat.
Ein besonderes Merkmal dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Struktur zur graduellen Freisetzung mit einem Wirkstoff, der durch direkte Wechselwirkung mit einem Lösungsmittel graduell freigesetzt wird. Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur Herstellung solcher Strukturen unter Verwendung von Schmelzspinntechniken.
Erfindungsgemäß wird ein Kaugummi bereitgestellt, der eine Struktur zur graduellen Freisetzung umfaßt. Die Struktur zur graduellen Freisetzung wird durch Schmelzspinnen eines Gemisches von Wirkstoff und Wandmaterial mit mehr als 0 aber weniger als 55 Gew.-% Wirkstoff in eine Faser gebildet. Sofern notwendig, wird die Faser dann gedehnt. Die Faser wird geschnitten. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung von Kaugummi beschrieben, umfassend die Schritte des Herstellens einer Gummigrundmasse, des Herstellens einer wasserlöslichen Füllmasse und des Herstellens einer Struktur zur graduellen Freisetzung. Die Struktur zur graduellen Freisetzung wird hergestellt, indem ein Gemisch von Wirkstoff und Wandmaterial mit mehr als 0 aber weniger als 55 Gew.-% Wirkstoff erzeugt wird. Dieses Gemisch wird zu einer Faser schmelzgesponnen, die geschnitten wird. Die Struktur zur graduellen Freisetzung, die Gummigrundmasse und die wasserlösliche Füllmasse werden vereinigt.
Zur Hilfe beim Verständnis der Erfindung wird auf die Zeichnungen und auf die ausführliche Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwiesen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Bild einer Struktur zur graduellen Freisetzung in Faserform.
Fig. 1A ist ein Bild der Struktur zur graduellen Freisetzung von Fig. 1 nach Kontakt mit einem Lösungsmittel.
Fig. 2 ist eine Scanner-Elektronenphotomikrographie (SEPM) einer Struktur zur graduellen Freisetzung, welche das Ende und die Seite einer Faser zeigt.
Fig. 3 ist eine SEPM einer Struktur zur graduellen Freisetzung, welche die Seite einer Faser zeigt.
Fig. 4 & 5 sind SEPMs einer Struktur zur graduellen Freisetzung, welche die Enden einer Faser und die Kanäle innerhalb der Verkapselungsstruktur zeigen.
Fig. 6 ist eine SEPM, welche die Seite und das Ende einer Faser zeigt.
Fig. 7 ist eine SEPM, welche die Seite einer Faser zeigt.
Fig. 8 & 9 sind SEPMs, welche die Enden einer Faser zeigen.
Fig. 10 ist eine Graphik, welche die Unterschiede in der Süße in Abhängigkeit von der Zeit zwischen Verkapselungsstrukturen und Strukturen zur graduellen Freisetzung gemäß vorliegender Erfindung bei Verwendung in Kaugummis zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Eine Ausführungsform einer gemäß vorliegender Erfindung hergestellten Struktur ist eine Faser mit einer Trägermatrix. Die Trägermatrix besteht aus einem Wandmaterial. Ein Wirkstoff ist in der Trägermatrix dispergiert und kann in Kontakt mit sich selbst sein, wobei eine kontinuierliche Phase innerhalb der Trägermatrix gebildet wird. Der Wirkstoff muß jedoch nicht notwendigerweise in einer kontinuierlichen Phase sein. Die Enden der Trägermatrix haben Öffnungen, wobei der Wirkstoff exponiert wird. Weiterhin kann der Wirkstoff entlang der Seiten der Faser exponiert sein. Diese Struktur kann durch Dehnung einer bereits gebildeten Faser hergestellt werden. Man nimmt an, daß der Dehnungsvorgang eine Längsorientierung des Wandmaterials bewirkt. Die Menge an Wirkstoff in dieser Struktur ist von 10 Gew.-% bis 55 Gew.-%. Man nimmt jedoch an, daß eine Beladung von nur einem Bruchteil eines Prozents graduelle Freisetzungseigenschaften zeigt. Die Beladung der Struktur wird durch die Eigenschaften des Wirkstoffs und durch die Löslichkeit oder Extrahierbarkeit aus der Trägermatrix beeinflußt.
Nach Formung der Fasern durch Schmelzspinnen können sie durch Anlegen einer Streck- oder Dehnkraft an die Fasern gedehnt werden. Die Streckung kann mit einer Winde oder durch Venturi erfolgen, nachdem die Fasern die Düse verlassen. Auch andere in der Technik bekannte Methoden des Dehnens von Fasern können verwendet werden.
In dieser Struktur tritt eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs ein, wenn die Faser mit einem Lösungsmittel oder Dispergiermedium für den Wirkstoff in Kontakt gebracht wird. Das Wandmaterial ist im Lösungsmittel weniger löslich als der Wirkstoff und vorzugsweise sollte das Wandmaterial im Lösungsmittel unter den Bedingungen, bei denen die Faser verwendet wird, im wesentlichen unlöslich sein.
Gegenwärtig nimmt man an, daß das Lösungsmittel zuerst den Wirkstoff in den Öffnungen an den Enden der Trägermatrix löst. Wenn der Wirkstoff in einer kontinuierlichen Phase innerhalb der Trägermatrix ist, wird der Wirkstoff in diesen Öffnungen gelöst, und es werden Räume oder Kanäle in der Trägermatrix erzeugt. Das Lösungsmittel füllt diese Kanäle und beginnt den frisch exponierten Wirkstoff zu lösen, der in Kontakt mit dem bereits gelösten Wirkstoff gewesen ist, der in den Öffnungen an Enden der Trägermatrix lokalisiert war. Daher nimmt die Länge der Kanäle in der Trägermatrix graduell zu, wenn der direkt in Kontakt mit dem Lösungsmittel befindliche Wirkstoff aufgelöst wird.
Man nimmt gegenwärtig an, daß die Trägermatrix das Auflösen des Wirkstoffs nicht verhindert, da der Wirkstoff in einer kontinuierlichen Phase ist. Stattdessen dient die Trägermatrix zur Begrenzung der Lösungsgeschwindigkeit, indem der Bereich von Wirkstoff, der in direktem Kontakt mit dem Lösungsmittel auf die Enden der Kanäle innerhalb der Trägermatrix ist, beschränkt wird. Daher kann das Lösungsmittel sich graduell in die Faser vorarbeiten, indem es der kontinuierlichen Phase des Wirkstoffs folgt.
Weiterhin wird gegenwärtig angenommen, daß in Abhängigkeit von der Steifheit des Wandmaterials, das die Trägermatrix bildet, die Trägermatrix verformt werden kann, um neue Oberflächenbereiche an Wirkstoff zu exponieren und somit in direkten Kontakt mit dem Lösungsmittel zu bringen. Wenn man Fasern beispielsweise Kaugummi zusetzt, werden die Fasern beim Kauen des Gummis durch den Kaudruck flach gemacht, dehnt und verformt, wobei neue Oberflächenbereiche an Wirkstoff in Kontakt mit dem Lösungsmittel kommen. Diese graduelle Freisetzung durch Verformung sollte eintreten, sogar wenn der Wirkstoff nicht in einer kontinuierlichen Phase ist. Als Wandmaterial verwendete hochmolekulare Polymere zeigen nicht so einfach diese graduelle Freisetzung durch Verformung. Man nimmt beispielsweise an, daß Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von mehr als 100.000 keine graduelle Freisetzung durch Verformung während des Gummikauens zeigt.
Weiterhin besteht die Theorie, daß wenn der Wirkstoff nicht in einer kontinuierlichen Phase ist, die Verformung der Trägermatrix Kanäle ähnlich wie die oben beschriebenen erzeugen kann, durch welche das Lösungsmittel in Kontakt mit dem Wirkstoff gebracht werden kann.
Schließlich kann abhängig vom gewählten Wandmaterial, dem gewählten Wirkstoff und dem verwendeten Lösungsmittel eine extrem geringe Menge des Wirkstoffs mittels Diffusion durch das Wandmaterial aufgelöst werden.
Eine andere, gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Ausführungsform einer Struktur zur graduellen Freisetzung ist in Fig. 1 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Struktur in Form einer Faser 11 mit einer Trägermatrix 12. Die Trägermatrix ist aus einem Wandmaterial gebildet. Ein Wirkstoff 13 ist in der Trägermatrix dispergiert und steht in Kontakt mit sich selbst, wobei eine kontinuierliche Phase innerhalb der Trägermatrix gebildet wird. Die Enden 14 und 15 der Trägermatrix haben Öffnungen, welche den Wirkstoff exponieren. Weiterhin kann der Wirkstoff entlang der Seiten der Faser exponiert sein, wie in Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Der Wirkstoff bildet mindestens 25 Gew.-% der Struktur.
In dieser Ausführungsform tritt eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs ein, wenn die Faser mit einem Lösungsmittel oder einem Dispergiermedium für den Wirkstoff in Kontakt gebracht wird. Das Wandmaterial ist im Lösungsmittel weniger löslich als der Wirkstoff und vorzugsweise sollte das Wandmaterial im Lösungsmittel unter den Bedingungen, bei denen die Faser verwendet wird, im wesentlichen unlöslich sein. Wie in Fig. 1A gezeigt, löst das Lösungsmittel zuerst den Wirkstoff in den Öffnungen an den Enden 14 und 15 der Trägermatrix. Wenn dieses Material gelöst ist, werden Räume oder Kanäle 13a in der Trägermatrix geöffnet. Das Lösungsmittel füllt diese Kanäle und beginnt den frisch exponierten Wirkstoff aufzulösen, der in Kontakt mit dem bereits gelösten Wirkstoff gewesen ist, der in den Öffnungen an Enden der Trägermatrix lokalisiert war. Somit nimmt die Länge der Kanäle in der Trägermatix graduell zu, wenn der sich direkt in Kontakt mit dem Lösungsmittel befindliche Wirkstoff auflöst.
Gegenwärtig wird angenommen, daß die Trägermatrix die Auflösung des Wirkstoffs nicht verhindert, weil der Wirkstoff in einer kontinuierlichen Phase ist. Fig. 1 und 1A. Stattdessen dient die Trägermatrix zur Begrenzung der Auflösungsgeschwindigkeit, indem der in direkten Kontakt mit dem Lösungsmittel befindliche Bereich des Wirkstoffs auf das Ende der Kanäle innerhalb der Trägermatrix beschränkt wird. Somit kann sich das Lösungsmittel graduell in die Faser vorarbeiten, indem es der kontinuierlichen Phase des Wirkstoffes folgt. Weiterhin kann abhängig von dem ausgewählten Wandmaterial, dem ausgewählten Wirkstoff und dem verwendeten Lösungsmittel eine geringe Menge des Wirkstoffs mittels Diffusion durch das Wandmaterial aufgelöst werden. Eine graduelle Freisetzung durch Verformung kann ebenfalls von dieser Struktur gezeigt werden.
Fig. 4 und 5 enthalten SEPMs von Fasern, die gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurden. Diese Fasern wurden einem Lösungsmittel ausgesetzt. Die Räume oder Kanäle 13a, aus denen der Wirkstoff gelöst wurde, sind in diesen SEPMs gezeigt.
Der Wirkstoff kann ein beliebiges Material sein wie etwa künstliche Süßstoffe, pulverförmiges Aromaöl oder Arzneimittel, dessen graduelle Freisetzung gewünscht wird. Sie müssen fest oder in Form von Pulvern sein, einschließlich von durch Sprühtrocknungstechniken verkapselte Flüssigkeiten oder in oder auf einer Trägermatrix, d.h. Siliciumdioxid, Zeolith, Kohleschwarz oder porösen Matrizes, adsorbierte oder absorbierte Flüssigkeiten. Auch Kombinationen unterschiedlicher Wirkstoffe können in derselben Struktur verwendet werden. Zum Zwecke der Veranschaulichung können mögliche Wirkstoffe sein: hochintensive Süßstoffe wie etwa Aspartam, Alitam, Acesulfamk und seine Salze, Saccharin und seine Salze, Thaumatin, Sucralose, Cyclaminsäure und ihre Salze, Monellin und Dihydrochalcone, Ansäuerungsmittel wie etwa Äpfelsäure, Zitronensäure, Weinsäure und Fumarsäure, Salz wie etwa Natriumchlorid und Kaliumchlorid, Basen wie etwa Magnesiumhydroxid und Harnstoff, Aromastoffe wie etwa sprühgetrocknete natürliche oder synthetische, auf Siliciumoxid adsorbierte und in Maltodextrin absorbierte, Aromamodifizierer wie etwa Thaumatin, Atemerfrischer wie etwa Zinkchlorid, verkapseltes Menthol, verkapseltes Anis, Zinkglucinat und verkapseltes Chlorophyll und Medikamente.
Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, die Zersetzung des Wirkstoffs durch hohe Temperaturen, Scherung oder andere Bedingungen, die bei der Herstellung auftreten können, zu vermeiden. Das Wandmaterial kann ein beliebiges spinnbares synthetisches oder natürliches Polymer sein, wie etwa Polyethylen, Polyvinylacetat, Polyester, Chitosan und Copolymere und Polymermischungen dieser Polymere. Der Wirkstoff und das Wandmaterial müssen die oben diskutierten Löslichkeitserfordernisse erfüllen. Weiterhin müssen sie miteinander unmischbar sein und beim Zusammenmischen während der Schmelzspinnprozedur eine gleichförmige Dispersion bilden können.
Die Strukturen zur graduellen Freisetzung gemäß vorliegender Erfindung können in Kaugummi verwendet werden. Kaugummi besteht aus einer Gummigrundmasse, der normalerweise eine wasserlösliche Füllmasse zugesetzt werden kann.
Kaugummigrundmassen umfassen im allgemeinen eine Kombination von Elastomeren und Harzen zusammen mit Weichmachern und anorganischen Füllern.
Die Gummigrundmasse kann natürliche Gummis und/oder synthetische Elastomere und Harze enthalten. Natürliche Gummis umfassen sowohl Elastomere als auch Harze. Geeignete natürliche Gummis umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Chicle, Djelutung, Sorva, Nispero tunu, Niger gutta, Massaranduba belata und Chiquibul.
Wenn keine natürlichen Gummis verwendet werden, wird die Gummigrundmasse als "synthetisch" bezeichnet und die natürlichen Gummis werden durch synthetische Elastomere und Harze ersetzt. Synthetische Elastomere können Polyisopren, Polyisobutylen, Isobutylen-Isopren-Copolymer, Styrol-Butadien-Gummi, ein Copolymer der Exxon Corp. unter der Bezeichnung "Butylgummi" und dgl. umfassen.
Die in der Gummigrundmasse verwendete Elastomermenge kann typischerweise zwischen 10 und 20 % abhängig vom spezifisch ausgewählten Elastomer und den im Gummigrundmasse-Endprodukt gewünschten physikalischen Eigenschaften ausgewählt werden. Beispielsweise können die Viskosität, der Erweichungspunkt und die Elastizität variiert werden.
In Gummigrundmassen verwendete Harze können Polyvinylacetat, Polyethylen, Estergummis (Harzester von Glycerin), Polyvinylacetat-Polyethylen-Copolymere, Polyvinylacetat-Polyvinyllaurat-Copolymere und Polyterpene umfassen. Weiterhin kann ein Polyvinylacetat, das von Monsanto unter dem Warenzeichen "Gelva" bezogen wird, und ein Polyterpen, das von Hercules unter dem Warenzeichen "Piccolyte" bezogen wird, verwendet werden.
Wie beim Elastomer kann die in der Gummigrundmasse verwendete Harzmenge abhängig von den jeweils ausgewählten Harz und den in den Gummigrundmasse-Endprodukten gewünschten physikalischen Eigenschaften variiert werden.
Vorzugsweise enthält die Gummigrundmasse auch Weichmacher, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Fetten, Ölen, Wachsen und Gemischen davon besteht. Die Fette und Öle können Talg, hydrierte und teilweise hydrierte Pflanzenöle und Kakaobutter umfassen. Gebräuchlich verwendete Wachse umfassen Paraffin, mikrokristalline und natürliche Wachse wie etwa Bienenwachs und Carnauba. Weiterhin können Gemische der Weichmacher verwendet werden, wie etwa ein Gemisch von Paraffinwachs, teilweise hydriertem Pflanzenöl und Glycerinmonostearat.
Vorzugsweise enthält die Gummigrundmasse auch eine Füllerkomponente. Die Füllerkomponente wird vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Talk, Dicalciumphosphat und dgl., ausgewählt. Der Füller kann zwischen 5 und 60 Gew.-% der Gummigrundmasse bilden. Vorzugsweise umfaßt der Füller 5 bis 50 Gew.-% der Gummigrundmasse.
Weiterhin können Gummigrundmassen auch fakultative Inhaltsstoffe wie etwa Antioxidantien, Farbstoffe und Emulgatoren enthalten.
Diese Inhaltsstoffe der Gummigrundmasse können auf gebräuchliche Weise kombiniert werden. Insbesondere werden das Elastomer, die Harze, Weichmacher und der Füller typischerweise durch Erhitzen erweicht und dann für eine ausreichende Zeit vermischt, um eine homogene Masse zu erhalten. Die Masse kann zu Platten oder Pellets geformt und vor der Verwendung bei der Herstellung von Kaugummi abkühlen gelassen werden. Andererseits kann die geschmolzene Masse direkt in einem Kaugummiherstellungsverfahren verwendet werden.
Typischerweise bildet die Gummigrundmasse zwischen 5 und 95 Gew.-% des Gummis. Besonders bevorzugt umfaßt die unlösliche Gummigrundmasse zwischen 10 und 50 Gew.-% des Gummis und am meisten bevorzugt 20 bis 35 Gew.-% des Gummis.
Im allgemeinen enthält eine Kaugummizusammensetzung typischerweise eine wasserlöslichen Füllmasse, die dem wasserunlöslichen, kaubaren Gummigrundmassenanteil zugesetzt wird. Die Aromastoffe sind typischerweise wasserunlöslich. Der wasserlösliche Anteil löst sich mit einem Teil des Aromastoffs während des Kauens mit der Zeit auf, während der Gummigrundmassenanteil während des Kauens im Mund behalten wird.
Der wasserlösliche Anteil des Kaugummis kann weiterhin Weichmacher, Süßmittel, Aromastoffe und Kombinationen davon enthalten. Weichmacher werden dem Kaugummi zugesetzt, um die Kaubarkeit und das Mundgefühl des Gummis optimal zu machen. Weichmacher, in der Technik auch als Plastifizierer oder Plastifizierungsmittel bekannt, bilden im allgemeinen zwischen 0,5 und 15,0 Gew.-% des Kaugummis. Von der vorliegenden Erfindung umfaßte Weichmacher umfassen Glycerin, Lecithin und Kombinationen davon. Weiterhin können wäßrige Süßmittellösungen wie etwa diejenigen, die Sorbitol, hydrierte Stärkehydrolysate, Maissirup und Kombinationen davon enthalten, als Weichmacher und Bindemittel im Kaugummi verwendet werden.
Zuckersüßstoffe umfassen im allgemeinen saccharidhaltige, auf dem Kaugummigebiet allgemein bekannte Komponenten, die Saccharose, Dextrose, Maltose, Dextrin, getrockneten Invertzucker, Fructose, Lävulose, Galaktose, Maissirupfeststoffe und dgl. allein oder in jeder Kombination umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Zuckerfreie Süßstoffe können Sorbitol, Mannitol und Xylitol umfassen.
Fakultative Inhaltsstoffe wie etwa Farbstoffe, Emulgatoren und pharmazeutische Mittel, können dem Kaugummi zugesetzt werden.
Im allgemeinen wird Kaugummi durch ein sequenzielles Einbringen der verschiedenen Kaugummiinhaltsstoffe in einen kommerziell erhältlichen, in der Technik bekannten Mischer hergestellt. Nach gründlichem Mischen der Inhaltsstoffe wird die Gummimasse aus dem Mischer entnommen und zur gewünschten Gestalt geformt, wie etwa durch Rollen in Blätter und Schneiden in Stäbe, Extrudieren zu Brocken oder Gießen zu Pellets.
Im allgemeinen werden die Inhaltsstoffe vermischt, indem zuerst die Gummigrundmasse geschmolzen und in den laufenden Mischer gegeben wird. Die Grundmasse kann auch im Mischer selbst geschmolzen werden. Farbstoffe oder Emulgatoren können ebenfalls zu diesem Zeitpunkt zugesetzt werden. Auch ein Weichmacher wie etwa Glycerin kann zu diesem Zeitpunkt zusammen mit Sirup und einem Teil der Füllmasse zugesetzt werden. Weitere Portionen der Füllmasse können dann in den Mischer gegeben werden. Der Aromastoff wird typischerweise mit dem letzten Anteil der Füllmasse zugesetzt.
Die gesamte Mischprozedur dauert typischerweise etwa 15 Minuten, aber manchmal können längere Mischzeiten erforderlich sein. Ein Fachmann erkennt, daß viele Variationen der oben beschriebenen Prozedur gemacht werden können.
Strukturen zur graduellen Freisetzung, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, werden durch Schmelzspinnen eines gleichförmigen Gemisches aus Wirkstoff und Wandmaterial zu einer Faser hergestellt. Die allgemeinen Prinzipien zum Schmelzspinnen von Polymeren sind in der Technik wohlbekannt und bei F. Billmeyer, Jr., Text Book of Polymer Science, 518- 22 (Wiley International Edition, 2nd) beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Gemisch eines Polymers für das Wandmaterial und eines Wirkstoffs in Pulver- oder Pelletform hergestellt. Die Teilchen von Polymer und Wirkstoff werden zu einer homogenen Phase zusammengemischt. Die Konzentration an Wirkstoff in diesem Gemisch ist derart, daß die Teilchen von Wirkstoff in Kontakt miteinander sein können. Das Gemisch wird zur Erzeugung von Fasern schmelzgesponnen. Dann werden diese Fasern vorsichtig in kleinere Stücke zerbrochen. Jede Zerkleinerungsmaschine oder jedes Messer, welche die Länge der Faser ohne übermäßigen Schaden für die Trägermatrix verringern, sind geeignet. Fasersprödigkeit erleichtert den Schneideprozeß der Faser und kann durch Konzentrierung der festen Wirkstoffteilchen erreicht werden. Um zu vermeiden, daß man die Fasern beim Kauen des Gummis bemerkt, werden Fasern einer Größe verwendet, so daß sie ein Sieb mit Löchern von etwa 250 um Durchmesser (60 Mesh) passieren können.
Die Tatsache, daß ein Polymer oder Polymergemisch anfänglich einen unakzeptabel hohen Druck für eine Extrudierung zeigt, macht seine Verwendung in diesem Verfahren nicht automatisch unmöglich. Die Verarbeitbarkeit kann oft durch Erhöhung der Verarbeitungstemperatur, Zusatz von Weichmachern, Änderung von Düsendimensionen, Zusatz von Dispergiermitteln oder Modifizierung durch Vermischung mit anderen Polymeren verbessert werden.
Beispielhaft wurde dieses Verfahren an zwei Gerätetypen durchgeführt.

Instron-Kapillar-Rheometer-Modell 1125

Zum Extrudieren von Fasern wurde ein Instron-Kapillar-Rheometer-Modell 1125 mit einem Kapillarlochdurchmesser von 152 Mikrometer verwendet. Der Gehäusedurchmesser war 9,5 mm (3/8 Zoll). Die Form hatte ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 0,083 und 1 Loch. In dieser Anwendung des Verfahrens wurde L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester (Aspartam) als Wirkstoff verwendet. Als Wandmaterial wurde ein Polyvinylacetat (PVAc) mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 ausgewählt.
Dieser Kapillar-Rheometer im Labormaßstab konnte während des Extrudierens nicht genügend Mischwirkung erzeugen. Daher wurden vor dem Extrudieren die Proben durch zwei Methoden vorgemischt. In einer Methode wurde PVAc in Methylenchlorid (CH&sub2; Cl&sub2;) bei Raumtemperatur gelöst und dann wurde Aspartam in diese Lösung eingemischt. Das Lösungsmittel wurde über Nacht unter einem Vakuum bei 60ºC verdampft, um ein festes Material zu bilden. Dieses Material wurde zu einem Pulver gemahlen, um die Zugabe in den Rheometer zu erleichtern.
Diese Methode ist in Tabelle 1 als "Vermischen in Lösung" bezeichnet. Bei der anderen Methode wurden Proben für die Extrudierung durch direktes Vermischen des Aspartam mit einer Polymerschmelze des Wandmaterials in einem erhitzten Becher bei 140ºC hergestellt. Die Mischung wurde unter Vakuum bei 60ºC für etwa 5 Stunden zur Entfernung von Wasser getrocknet. Diese Methode ist in Tabelle 1 als "Vermischen in der Schmelze" bezeichnet.
Unter Verwendung dieser beiden Methoden zum Vermischen des Wandmaterials und des Wirkstoffs wurden Fasern mit unterschiedlichen Aspartamgehalten erzeugt. Die für diese Beispiele verwendeten Parameter sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Die Strahlgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des in der Kapillare schmelzgesponnenen Materials. TABELLE 1 Temp. Strahlgeschwindigkeit (m/min) Extrudierungsbeladung (kgf) Beispiel 1) Aspartam 17 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 2) Aspartam 17 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 3) Aspartam 17 Gew.-% in PVAc (in Schmelze vermischt) Beispiel 4) Aspartam 29 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 5) Aspartam 29 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 6) Aspartam 29 Gew.-% in PVAc (in Schmelze vermischt) Beispiel 7) Aspartam 35 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 8) Aspartam 35 Gew.-% in PVAc (in Lösung vermischt) Beispiel 9) Aspartam 35 Gew.-% in PVAc (in Schmelze vermischt)
Tabelle 1 zeigt, daß die Spinnbarkeit von PVAc-Mischungen gut war und nicht stark von der Aspartam-Beladungskonzentration abhing. Die Extrudate der in Tabelle 1 gezeigten PVAc/Aspartam-Mischungen waren bei einer Beladung von 17 % Aspartam spröde. Die Sprödigkeit erhöhte sich bei Anstieg der Aspartam-Beladungskonzentration. Der Durchmesser der extrudierten Fasern war aufgrund des Düsenquellens leicht größer als die Kapillare, die 152 Mikrometer war.
Die extrudierten Fasern wurden vorsichtig mit einem Mörser und einem Pistill gemahlen. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser dieser gemahlenen Fasern zeigte eine enge Verteilung ohne starkes Brechen von Fasern entlang der Längsrichtung.
Fig. 2 bis einschließlich 5 sind SEPMs von Fasern mit 29 Gew.-% Aspartam in PVAc, die durch die oben beschriebene Vermischungstechnik in Lösung hergestellt und bei 150ºC extrudiert wurden. Fig. 6 bis einschließlich 9 sind SEPMs von Fasern mit 17 Gew.-% Aspartam in PVAc, die durch die oben beschriebene Vermischungstechnik in Schmelze hergestellt und bei 140ºC extrudiert wurden. Beide Proben wurden für vier Stunden mit Wasser als Lösungsmittel extrahiert. Die in den SEPMs gezeigten Zwischenräume sind Stellen, aus denen Aspartam gelöst wurde. Fig. 8 und 9 zeigen, daß bei einer 17 %- igen Beladung die festen Teilchen von Aspartam im Polymer isoliert sind. Somit konnte sich Aspartam ohne weiteres physikalisches Aufbrechen der Polymerstruktur nicht vollständig im Wasser auflösen. Bei einer 29 %-igen Beladung in Fig. 4 und 5 bildeten die festen Teilchen von Aspartam jedoch eine kontinuierliche Phase wie in Fig. 1 veranschaulicht. Somit wurden Kanäle in der Verkapselungsstruktur geöffnet und das Aspartam wurde graduell freigesetzt, bis praktisch keines zurückblieb.
Dieses Ergebnis wird durch in Tabelle 2 angegebenen Auskaudaten veranschaulicht. Es wurden Kaugummis mit einer Formulierung aus: Bestandteil Sorbitol Klebegummigrundmasse Sirup Mannitol Glycerin Lecithin Aroma (Pfefferminze)
mit Fasern hergestellt, die 17 % Beladung und 29 % Beladung hatten. Der Sirup im Gummi bestand aus 67 Gew.-% Lycasinfeststoffen, 5,36 Gew.-% Wasser und 27,14 Gew.-% Glycerin. Es wurde ein Kontrollgummi unter Verwendung der obigen Formulierung mit Zusatz von freiem Aspartam anstelle der Fasern hergestellt. Dann wurden die Gummis von fünf Freiwilligen gekaut. Die Gummiklumpen wurden bei verschiedenen Kauzeiten gesammelt und die Aspartamkonzentration wurde durch hochauflösende Flüssigkeitschromatographie analysiert. TABELLE 2 Im Gummi verwendeter Fasertyp % Aspartam im Gummi nach: im Gummi nach: Kontrolle Aspartam/PVAc 17 Gew.-% Aspartam/PVAc 29 Gew.-%
Die Kontrollgummis enthalten freies Aspartam. Die PVAc/Aspartamgummis (17 Gew.-% Aspartam) enthielten Fasern des in Fig. 6 bis einschließlich 9 gezeigten Typs. Die PVAc/Aspartamgummis (29 Gew.-% Aspartam) enthielten Fasern des in Fig. 2 bis einschließlich 5 gezeigten Typs. Wie in Tabelle 2 gezeigt, war die Freisetzungsrate von Aspartam aus der mit 17 % beladenen Faser viel langsamer als die Freisetzungsrate aus der mit 29 % beladenen Faser. Die Freisetzungsrate von Aspartam aus der mit 29 % beladenen Faser ist erheblich langsamer als die Kontrolle, aber schneller als die 17 %-Probe.
Eine Flüssigkeitschromatographieanalyse wurde mit den in den Beispielen 1 bis einschließlich 9 bei 140ºC und 150ºC gesponnenen Fasern durchgeführt, um das Ausmaß an thermischer Zersetzung von Aspartam zu bestimmen, die während des oben diskutierten Schmelzspinnprozesses auftrat. Bei 140ºC ist die thermische Zersetzung von Aspartam weniger als 10 %. Bei 150ºC erreichte die prozentuale thermische Zusammensetzung von Aspartam 20 %.
Die Verweildauer der Aspartam/Polymer-Mischung in dem zur Herstellung der obigen Proben verwendeten Kapillar-Rheometer war etwa zwanzig Minuten. Die Verweildauer könnte bei einem Spinnen im industriellen Maßstab auf etwa zwanzig Sekunden bis zwei Minuten verringert werden. Dies würde das Ausmaß der Aspartamzersetzung stark verringern. Bei 90 bis 100ºC unter Verwendung eines Doppelschnecken-Extruders und einer 2 minütigen Verweilzeit findet man keine Zersetzung.

Doppelschnecken-Extruder

In den Beispiel 10 bis 23 wurde ein Doppelschnecken-Extruder von der American Leistritz Extruder Corporation des Typs LSM 30:34 zur Herstellung der Fasern verwendet. Im allgemeinen wurde ein homogenes Gemisch von Wandmaterial und Wirkstoff in Pulverform in einen Vorratsbehälter auf dem Extruder gegossen. Die Vorratsbehälter-Zufuhrschnecken preßten das Gemisch durch erhitzte Bereiche des Extruders, wobei das Polymer geschmolzen wurde, und dann durch eine Düse. Die Düse besteht aus einer Vielzahl von Löchern mit einem spezifischen Durchmesser und einer spezifischen Länge. Nach Verlassen der Düse wurden die Fasern gedehnt, indem sie entweder mit einer Winde gestreckt wurden oder indem durch Venturi Luft über sie geblasen wurde.
Der Doppelschnecken-Extruder bestand aus zwei Sätzen von Schrauben mit acht Elementen. Diese Schrauben können auf eine ineinander eingreifende Weise entweder in einer gleichsinnigen Drehrichtung oder in einer gegensinnigen Drehrichtung betrieben werden. Diese Schnecken können als Knetelemente oder als Förderelemente funktionieren. Für die folgenden Beispiele wurden vier Knetelemente abwechselnd mit vier Förderelementen verwendet. Andere Konfigurationen sind möglich und hängen von den Betriebsbedingungen und den schmelzgesponnen Materialsorten und dem erforderlichen Ausmaß an Vermischen ab.
Der in den folgenden Beispielen verwendete Doppelschnecken- Extruder war in acht Zonen unterteilt. Die Temperatur von jeder Zone wurde kontrolliert. Es wurde beispielsweise ein Gemisch von 50 Gew.-% PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000, 25 Gew.-% PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 15.000 und 25 Gew.-% Aspartam zur Erzeugung von Fasern schmelzgesponnen. Ein Betrieb des Extruders mit einer 1 mm Düse mit 5 Löchern bei 30 Upm führte zur Erzeugung von 5 Pfund Fasern pro Stunde. Für jede Zone wurden die folgenden Temperaturen in ºC verwendet: Zone Temp. Zufuhr- oder Vorratszone Düsen- oder Endzone
Ein Betrieb des Extruders mit einer 1 mm Düse mit 5 Löchern bei 333 Upm führte zur Erzeugung von 50 Pfund Fasern pro Stunde. Für jede Zone wurden die folgenden Temperaturen in ºC verwendet: Zone Temp. Zufuhr- oder Vorratszone Düsen- oder Endzone
In den folgenden Beispielen wurden Düsen mit einem Durchmesser von 1 mm und 0,3 mm verwendet. Die 1 mm Düse hatte 5 Löcher und ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von etwa 4. Die 0,3 mm Düse hatte 34 Löcher und ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von 2,3. Die in diesen Beispielen angegebenen Temperaturen wurden aus einem Durchschnitt aller Heizzonen auf dem Extruder ermittelt.
Beispiel 10. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 10 Gew.-% Acesulfam-K (ein hochintensiver Süßstoff, bezogen von Hoechst, Westdeutschland) als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 110 bis 115ºC extrudiert. Die Fasern wurden von einer Winde gedehnt und hatten eine Dicke von 0,2 bis 0,3 mm. Die Acesulfam-K-Teilchen dispergierten sehr gut in den Fasern und die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 11. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% Acesulfam-K als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 110ºC gezogen. Die Fasern wurden durch eine Winde gedehnt. Die Fasern hatten eine Dicke zwischen 0,3 und 0,4 mm. Die Acesulfam-K-Teilchen dispergierten sehr gut in den Fasern und die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 12. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 10 Gew.-% Aspartam als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 100ºC gezogen. Die Fasern wurden durch eine Winde gedehnt und hatten eine Dicke von 0,2 bis 0,3 mm. Das Aspartam dispergierte sehr gut in den Fasern und die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 13. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 10 Gew.-% Aspartam als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch die Winde gedehnt und hatten eine Dicke von etwa 0,2 mm. Das Aspartam dispergierte sehr gut in den Fasern und die Fasern zeigten eine hervorragende graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 14. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 35 Gew.-% Natriumsaccharin als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden an der Winde gedehnt waren 0,4 bis 0,5 mm dick. Das Natriumsaccharin dispergierte sehr gut in den Fasern, obwohl die Fasern weicher als diejenigen der Beispiele 10 bis 13 waren. Die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 15. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 35 Gew.-% Saccharinsäure als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden an der Winde gedehnt und war 0,4 bis 0,5 mm dick. Die Saccharinsäure dispergierte sehr gut in der Faser, obwohl die Fasern weicher als diejenigen der Beispiele 10 bis 13 waren. Die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 16. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 6,13 Gew.-% NaCl, 3,87 Gew.-% KCl als Wirkstoffe und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000 als Wandmaterial bei 113ºC extrudiert. Die Fasern wurden an der Winde gedehnt und hatten eine Dicke von 0,12 mm. Die NaCl und KCl-Teilchen wurden in der Faser dispergiert. Die Fasern zeigten eine gute graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 17. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 6,13 Gew.-% NaCl, 3,87 Gew.-% KCl als Wirkstoffe und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 15.000 als Wandmaterial bei 90ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch ein Luftgebläse gedehnt, hatten eine Dicke von 0,12 mm und waren etwas schwächer als die Fasern von Beispiel 16. Die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung des Wirkstoffs, wenn sie alleine gekaut wurden.
Beispiel 18. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 24,52 Gew.-% NaCl und 15,48 Gew.-% KCl als Wirkstoffe und Allied Chemical PE 735 als Wandmaterial bei 85 bis 90ºC extrudiert. Die Fasern waren 0,96 mm dick und wurden durch ein Luftgebläse gedehnt. Die Fasern zeigten eine graduelle Freisetzung von Salzen.
Beispiel 19. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% Diammoniumphosphat als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch ein Luftgebläse gedehnt und hatten eine Dicke von 0,20 bis 0,38 mm.
Beispiel 20. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% NaF als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 bei 90 bis 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch ein Luftgebläse gedehnt und hatten eine Dicke von 0,18 bis 0,25 mm.
Beispiel 21. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% Mg(OH)&sub2; als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 90 bis 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch ein Luftgebläse gedehnt und hatten eine Dicke von 0,25 mm.
Beispiel 22. Unter Verwendung einer 1 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% Acesulfam-K als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000 als Wandmaterial bei 90 bis 100ºC extrudiert. Die Fasern wurden durch ein Luftgebläse gedehnt und hatten eine Dicke von 0,13 mm. Die Fasern zeigten die besten Freisetzungscharakteristiken der Beispiele.
Beispiel 23. Unter Verwendung einer 0,3 mm Düse wurden Fasern mit 25 Gew.-% Aspartam als Wirkstoff und PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis 80.000 als Wandmaterial bei 90 bis 100ºC extrudiert. Bei der Herstellung der Fasern dieses Beispiels wurden das PVAc und das Aspartam vor dem Extrudieren in Methylenchlorid gemäß der oben beschriebenen Vermischungsmethode in Lösung vorgemischt. Die Fasern wurden durch eine Winde gedehnt und hatten eine Dicke von 0,127 mm.
Fasern zur graduellen Freisetzung mit der gleichen Formulierung wie derjenigen von Beispiel 18 (24,52 % NaCl und 15,48 % KCl als Wirkstoffe und PE 735 als Wandmaterial) wurden einem Gummi mit der folgenden Formulierung zugesetzt: Bestandteil Zucker Klebegrundmasse Maissirup Dextrose-Monohydrat Glycerin Fruchtaroma Fasern
Dieser Gummi wurde von einer Gruppe von Geschmacksexperten gekaut, die feststellten, daß der Gummi beim mittleren Kauen süßer war und weiterhin ein länger anhaltendes Aroma als ein Kontrollgummi mit einer ähnlichen Formulierung hatte, der die Fasern zur graduellen Freisetzung nicht enthielt.
Auf ähnliche Weise wurden gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Fasern zur graduellen Freisetzung einem Gummi mit den folgenden Bestandteilen zugesetzt: Bestandteil Klebegrundmasse Sorbitol Mannitol Sirup Glycerin Lecithin brauner Farbstoff Minzaroma Wasser Fasern
Der Sirup bestand aus 67 Gew.-% Lycasinfeststoffen, 5,36 Gew.-% Wasser und 27,14 Gew.-% Glycerin. Der Wirkstoff in den Fasern zur graduellen Freisetzung war Aspartam mit einer Beladung von 33 Gew.-%.
Dieser Gummi wurde von einer Gruppe von Geschmacksexperten gekaut und es wurde festgestellt, daß er im Vergleich zu einem Kontrollgummi mit einer ähnlichen Formulierung, der keine Fasern zur graduellen Freisetzung enthielt, eine überlegen Dauerhaftigkeit der Süße hatte.
Es wurden Kaugummis mit der folgenden allgemeinen Formulierung hergestellt: Bestandteil Zucker Grundmasse Maissirup Dextrose Glycerin Aroma der Grünen Minze brauner Farbstoff
Zu drei Gummis mit der obigen Formulierung wurden 0,3 Gew.-% Aspartam gegeben. Im ersten Gummi war das Aspartam in Fasern zur graduellen Freisetzung mit einer Beladung von 25 Gew.-% Aspartam und einem Wandmaterial enthalten, das aus PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 15.000 bestand. Im zweiten Gummi war das Aspartam in Fasern zur graduellen Freisetzung enthalten, die eine Beladung von 25 Gew.-% Aspartam und ein Wandmaterial hatten, das aus 50 % (auf Basis des Gewichts der gesamten Faser) PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000 und 25 % (auf Basis des Gewichts der gesamten Faser) von PVAc mit einem Molekulargewicht von etwa 100.000 bestand. Im dritten Gummi war das Aspartam durch die in der am 18. Dezember 1987 eingereichten US-Patentanmeldung SN 134,948 offenbarten Verkapselungsmethoden verkapselt. Es wurde eine vierter Gummi mit der obigen Formulierung hergestellt, dem kein Aspartam zugesetzt wurde.
Eine Gruppe von zehn Experten wurde beauftragt, Proben der obigen vier Gummis zu kauen und die Süße jedes Gummis über eine Dauer von 20 Minuten zu bewerten. Die Süße-Bewertungen wurden nach der ersten halben Minute des Kauens, der ersten vollen Minute des Kauens und jeder vollen Minute danach vorgenommen. Diese Daten sind graphisch in Fig. 10 dargestellt. Eine Analyse dieser Daten zeigt, daß Kaugummis mit Strukturen zur graduellen Freisetzung am Ende des Kauens eine erheblich verbesserte Süße im Vergleich zu den anderen beiden Gummis zeigten. Insbesondere begannen die Süßekonzentrationen in dem die Strukturen zur graduellen Freisetzung enthaltenden Gummi nach 9 Minuten des Kauens zuzunehmen, während die Süße der anderen Gummis abnahm. Demzufolge kann ein Gummi, der sowohl verkapselte Süßstoffe als auch Süßstoffe zur graduellen Freisetzung enthält, hergestellt werden, um die Vorteile beider Abgabesysteme im gleichen Gummi zu erhalten. Der verkapselte Süßstoff ergibt Süße während des anfänglichen und des mittleren Teils des Kauens und die Struktur zur graduellen Freisetzung ergibt Süße am Ende des Kauens. Weiterhin zeigen die Daten in Fig. 10 den Unterschied in der Freisetzungsgeschwindigkeit zwischen Fasern mit unterschiedlichem Wandmaterial.

Claims

1. Kaugummi, umfassend:

eine Struktur zur graduellen Freisetzung, die durch Schmelzspinnen eines Gemisches von Wirkstoff und Wandmaterial zu einer Faser und Schneiden der Faser gebildet wird, wobei das Gemisch mehr als 0, aber weniger als etwa 55 Gew.-% Wirkstoff enthält und worin das Wandmaterial weniger löslich als der Wirkstoff ist, wobei das Wandmaterial und der Wirkstoff außerdem miteinander nicht mischbar sind und gleichförmig dispergiert werden können, wenn sie zusammengemischt werden.

2. Kaugummi nach Anspruch 1, worin die Faser gedehnt ist.

3. Kaugummi nach Anspruch 1 oder 2, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von etwa 15.000 umfaßt.

4. Kaugummi nach Anspruch 1 oder 2, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000 umfaßt.

5. Kaugummi nach Anspruch 1 oder 2, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 umfaßt.

6. Kaugummi nach Anspruch 1 oder 2, worin das Wandmaterial eine Mischung von Polyvinylacetaten mit Molekulargewichten von 15.000 bis 80.000 umfaßt.

7. Kaugummi nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Struktur zur graduellen Freisetzung ein Sieb mit Löchern von etwa 250 um Durchmesser (60 Mesh) passieren kann.

8. Kaugummi nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Wirkstoff einen hochintensiven Süßstoff umfaßt.

9. Kaugummi nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Wirkstoff Aspartam umfaßt.

10. Kaugummi nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Wirkstoff Alitam oder Acesulfam-K umfaßt.

11. Verfahren zur Herstellung von Kaugummi, umfassend die Schritte:

a. Herstellen einer Gummigrundmasse;

b. Herstellen einer wasserlöslichen Füllmasse;

c. Herstellen einer Struktur zur graduellen Freisetzung, umfassend die Schritte:

i. Herstellen eines Gemisches von Wirkstoff und Wandmaterial mit mehr als 0, aber weniger als 55 Gew.-% Wirkstoff, worin das Wandmaterial weniger löslich als der Wirkstoff ist, wobei das Wandmaterial und der Wirkstoff außerdem miteinander unmischbar sind und gleichförmig dispergiert werden können, wenn sie zusammengemischt werden;

ii. Schmelzspinnen des Gemisches zu einer Faser;

iii. Schneiden der Faser und

d. Vereinigen der Struktur zur graduellen Freisetzung, der Gummigrundmasse und der wasserlöslichen Füllmasse.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin der Wirkstoff einen hochintensiven Süßstoff umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, worin der Wirkstoff Aspartam umfaßt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, worin der Wirkstoff Alitam oder Acesulfam-K umfaßt.

15. Verfahren zur Herstellung eines Kaugummis mit der Struktur zur graduellen Freisetzung, umfassend die Schritte:

Herstellen einer Gummigrundmasse;

Herstellen einer wasserlöslichen Füllermasse, Herstellen eines Gemisches von Aspartam und Wandmaterial mit von 10 Gew.-% bis 25 Gew.-% Aspartam, worin das Wandmaterial weniger löslich als Aspartam und mit Aspartam unmischbar ist und weiterhin eine gleichförmige Dispersion mit Aspartam bilden kann, wenn das Wandmaterial und das Aspartam zusammengemischt werden;

Schmelzspinnen des Gemisches zur Herstellung einer Faser;

Dehnen der Faser;

Schneiden der Faser; und

Vereinigen der Gummigrundmasse, der wasserlöslichen Füllermasse und der Struktur zur graduellen Freisetzung.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von etwa 15.000 umfaßt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von etwa 30.000 umfaßt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin das Wandmaterial Polyvinylacetat mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 80.000 umfaßt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin das Wandmaterial ein Gemisch von Polyvinylacetaten mit Molekulargewichten von 15.000 bis 80.000 umfaßt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin die Struktur zur graduellen Freisetzung ein Sieb mit Löchern von etwa 250 um Durchmesser (60 Mesh) passieren kann.