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Diese
Erfindung betrifft Tabletten, die ein flüchtiges Material, wie beispielsweise
ein Duftmittel, enthalten, und insbesondere Tabletten, die die Freisetzung
des flüchtigen
Duftmaterials unterstützen
und verbessern, wenn es unter Anwendung einer Kombination von Brause-
und exothermen Reaktionen Wasser zugesetzt wird.
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HINTERGRUND
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Duftstoffe
werden in vielen Produkten zum Verbessern ihrer Annahme durch die
Verbraucher verwendet. Beispielsweise werden bei den meisten persönlichen
Produkten wie Feuchthaltemitteln, Reinigungsmitteln und sogar Haushaltsprodukten
wie Detergentien Duftstoffe zum Verbessern ihrer Annahme durch den
Verbraucher verwendet. Es sind schon viele Studien durchgeführt worden,
bei denen vermutet worden ist, dass Aromen die menschliche Psychologie
und Physiologie stark beeinflussen und der Ausdruck „Aromatherapie" ist verwendet worden,
um die vorteilhaften Eigenschaften zu beschreiben, die durch Anwendung
von Duftstoffen erzielt werden können.
In der
US-Patentschrift Nr. 5,238,915 werden
verschiedene aromatische Zusammensetzungen oder Parfüme mit Bezug
auf die Aromatherapie besprochen. In der '915 wird die Freisetzung von Parfüm über längere Zeit
durch eine pH-Einstelltablette
erreicht, die eine variable Freisetzung des Parfüms erlaubt.
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Flüchtige Duftstoffmaterialien,
die eingeatmet werden, sind in viele Medikamente für die Behandlung von
Zuständen
wie verstopften Nasenhöhlen
und Husten enthalten. Beispielsweise sind Menthol und Kampher durch
die amerikanische FDA als unbedenklich und für die Behandlung dieser Zustände wirksam
anerkannt.
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Brausezusammensetzungen
sind bekannt. Bei diesen Zusammensetzungen werden im Allgemeinen Carbonatsalze
wie Natriumcarbonat und/oder Natriumbicarbonat mit sauren Materialien
wie Zitronen-, Wein- oder Fumarsäure
derart kombiniert, dass Kohlendioxid freigesetzt wird, wenn das
Produkt in Wasser eingegeben wird. Diese Produkte müssen so
verpackt werden, dass ein unbeabsichtigter Kontakt mit Wasser verhindert
wird, so dass eine vorzeitige Reaktion vermieden wird. Selbst der
Kontakt mit Feuchtigkeit in der Luft muss während der Herstellung und Lagerung
verhindert werden, da dies die Brauseeigenschaften nachteilig beeinflussen
könnte.
Diese Brausezusammensetzungen sind zusammen mit Verbindungen wie
Aspirin oder Acetaminophen zum Behandeln von Kopfweh und Magenverstimmungen
verwendet worden, Bleichmitteln und Tensiden zum Reinigen von Gebissen
wie beispielsweise in der
US-Patentschrift
Nr. 5,384,062 zugefügt
und in Duftstoffe und Feuchthaltemittel zum Bereitstellen von Badesalzen
eingearbeitet worden.
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Es
sind verschiedene Zusammensetzungen bekannt, die exotherme Lösungswärmen aufweisen.
Eine Anzahl derselben sind in Lange's Handbook of Chemistry, 11. Ausgabe,
in Tabelle 9–6
(Seite 9–107)
aufgeführt.
Je größer der
Wert der Lösungswärme, desto
mehr Hitze wird pro Gramm-Mol der Substanz freisetzt. So sind Materialien
mit höherer
Lösungswärmen in
der Lage, die Temperatur einer vorgegebenen Menge Wasser stärker zu
erhöhen
als Verbindungen mit niedrigeren Lösungswärmen. In der
US-Patentschrift Nr. 4,818,518 ist
eine Zahnreinigungszusammensetzung beschrieben, die durch Anwendung
einer exothermen Reaktion ein Wärmegefühl bietet.
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Jedoch
besteht im Stand der Technik immer noch ein Bedarf für Zusammensetzungen,
die die Fähigkeit,
das Freisetzen flüchtiger
Materialien, wenn sie in Wasser eingegeben werden, zu erhöhen, verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aroma freisetzende
Tablette bereitzustellen, wie in Anspruch 1 im Folgenden beschrieben.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
für das
Freisetzen eines Aromas bereitzustellen, wie in Anspruch 7 im Folgenden
beschrieben.
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Diese
und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch eine
aromatische Tablette erfüllt,
die ein Brausemittel, ein exothermes Mittel und ein Duftmittel umfasst,
die zu einer im Wesentlichen wasserfreien Form compoundiert sind,
wobei das Brausemittel und das exotherme Mittel das Freisetzen des
flüchtigen
Mittels unterstützen,
sobald die Zusammensetzung in Wasser eingegeben wird.
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Das
Verwenden dieser Kombination von Materialien fördert und verbessert das Freisetzen
des Duftmittels in größerem Maße als durch
Verwendung entweder des Brause- oder des exothermen Mittels als
solchem erzielt werden kann.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bevorzugt
wird das Brausemittel durch Kombinieren eines alkalischen Carbonatsalzes
oder einer Kombination von Salzen wie Natriumcarbonat mit einer
Säure wie
beispielsweise Zitronensäure,
Apfelsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure oder
Weinsäure
bereitgestellt. Falls erwünscht,
kann mehr als eine Säure
verwendet werden. Die genaue Kombination saurer und alkalischer
Materialien kann variiert werden, um einen sauren oder alkalischen
pH-Wert zu ergeben. Sie können
auch variiert werden, um die Beständigkeit und physikalischen
Eigenschaften des Fertigprodukts zu verbessern.
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Unter
den verwendbaren alkalischen Carbonatsalzen sind Salze wie Natriumbicarbonat,
Natriumcarbonat, Natriumsesquicarbonat, Kaliumbicarbonat, Kaliumcarbonat,
Kaliumsesquicarbonat, Magnesiumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumcarbonat,
Ammoniumsesquicarbonat und Calciumcarbonat. Diese können als
solche oder in Kombination miteinander verwendet werden. Natürlich können andere
Brausemittel bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Säuren, die
bei der Erfindung verwendbar sind, umfassen Ameisensäure, Essigsäure, Propansäure, Buttersäure, Valeriansäure, Oxalsäure, Malonsäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Glykolsäure, Asparaginsäure, Pimelinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Glutaminsäure, Milchsäure, Hydroxyacrylsäure, Alphahydroxybuttersäure, Glycerinsäure, Tartronsäure, Hydroxybenzoesäure, Zitronensäure, Salicylsäure, Gallensäure, Mandelsäure, Tropasäure, Ascorbinsäure, Gluconsäure, Zimtsäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, Nicotinsäure, Kainsäure, Sorbinsäure, Pyrrolidoncarbonsäure, Trimellitsäure, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Kaliumdihydrogenphosphat,
Natriumsulfit, Natriumdihydrogenphosphat, Kaliumsulfit, Natriumpyrosulfit,
saures Natriumhexametaphosphat, saures Kaliumhexametaphosphat, saures
Natriumpyrophosphat, saures Kaliumpyrophosphat, Sulfamsäure und Phosphorsäure. Diese
können
als solche oder in Kombination miteinander verwendet werden. Natürlich können andere
Säuren
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Das
exotherme Mittel wird aus Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Eisenchlorid
und Aluminiumchlorid ausgewählt.
Das Material weist eine exotherme Lösungswärme von mehr als ca. 10 kcal/Gramm-Mol
auf.
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Die
flüchtigen
Duftstoffmaterialien, die in der Tablette verwendet werden, sind
diejenigen, die in der Lage sind, Aroma oder Duftstoff abzugeben.
Beispiele derartige Parfüme
umfassen natürliche
Parfüme,
die aus natürlichen
Pflanzen und Tieren stammen und deren aromatische Bestandteile durch
physikalische und chemische Behandlungen wie Dampfdestillation,
Extraktion und dergleichen daraus aufgefangen werden, chemische
Substanzen, die aus Quellen wie Kohle, Erdöl, Naturgas, Ölen und
Fetten deriviert werden und Parfüme,
die durch chemische Reaktionen der natürlichen Parfüme und isolierten
Parfüme,
wie beispielsweise Oxidation, Reduktion, Kondensation, Hydrolyse,
Substitution, Addition und Übergang,
zubereitet werden.
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Spezifische
Beispiele der Parfüme
umfassen tierische Parfüme
wie beispielsweise Moschusöl,
Zibet, Castoreum, Ambra, Pflanzenparfums wie Sandelholzöl, Neroliöl, Bergamottöl, Zitronenöl, Lavendelöl, Salbeiöl, Rosmarinöl, Pfefferminzöl, Eukalyptusöl, Menthol,
Kampher, Verbenaöl,
Citronellöl,
Cauoutöl,
Salvienöl, Nelkenöl, Camillenöl, Sandelholzöl, Costusöl, Labdanumöl, Ginsterextrakt,
Karottensamenextrakt, Jasminextrakt, Mimosenextrakt, Narzissenextrakt,
Olibanumextrakt, Rosenextrakt und chemischen Substanzen wie Acetophenonen,
Dimethylinadanderivaten, Napthalinderivaten, Allylcaprat, α-Amylcinnamaldehyd,
Anethol, Anisaldehyd, Benzylacetat, Benzylalkohol, Benzylpropionat,
Borneol, Cinnamylacetat, Cinnamylalcohol, Citralcitronellal, Cuminaldehyd,
Cyclamenaldehyd, Decanol, Ethylbutyrat, Ethylcaprat, Ethylcinnamat,
Ethylvanillin, Eugenol, Geraniol, Hexenol, α-Hexylcinnaminaldehyd, Hydroxycitronellal,
Indol, Isoamylacetat, Isoamylisovalerat, Isoeugeol, Linalol, Linalylacetat,
p-Methylacetophenon, Methylanthranilat, Methyldihydroasmonat, Methyleugenol,
Methyl-β-naphtholketon,
Methylphenylcarbinylacetat, Moschusketol, Moschusxylol, 2,5,6-Nanodinol, γ-Nanolacton,
Phenylacetoaldehydodimethylacetat, β-Phenylethylalcohol, 3,3,5-Trimethylcyclohexanol, γ-Undecalacton,
Undecenal, Vanillin und Mischungen derselben. Diese Parfüme können einzeln
oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden und natürlich können andere
Parfüme
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäße Tablette
kann des Weiteren arbiträre
Bestandteile, bei denen es sich nicht um die oben angegebenen essentiellen
Bestandteile handelt, in Mengen umfassen, die die Wirkung der aromatischen
Tablette nicht hindert. Derartige arbiträre Bestandteile umfassen beispielsweise
Saccharide, oberflächenaktive
Mittel, Bindemittel, Puffer, Öle
und Fette, hochmolekulare Verbindungen und dergleichen.
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Mehrere
beispielhafte Produkte wurden durch Bereitstellen zuerst einer Ölvormischungszusammensetzung
von 6,3 Gew.-% Eukalyptusöl,
12,7 Gew.-% Menthol, 25,3 Gew.-% Kampher, an 55,7 Gew.-% Maltodextrin
adsorbiert, und Mischen mit Natriumcarbonat in einem Glasmörser zubereitet.
Andere Bestandteile können
verwendet werden; in Formel 4 wurde beispielsweise die Ölvormischung
mit einem Teil Sorbit in einem Glasmörser kombiniert. Sorbit wird
als Bindemittel verwendet. Natürlich
können
zahlreiche andere flüchtige Materialien,
einschließlich,
jedoch nicht darauf beschränkt,
Duftmittel und Inhalationsmittel bei der Erfindung verwendet werden.
PEG-150, ein Polyethylenglykolmaterial, wird als anderes Bindemittel
verwendet, verschiedene andere Formulierungsmittel können jedoch
in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendet werden. Jede Mischung wurde dann mit allen übrigen Bestandteilen,
außer
PEG-150, in einem V-Mischer
gemischt. Nach 5 Minuten Mischen wurde das PEG-150 dem V-Mischer
zugegeben. Das Mischen wurde zusätzliche
drei Minuten fortgesetzt. Die dabei gebildete Pulvermischung wurde
in einen Kunststoffbeutel abgelassen und dieser wurde dicht verschlossen,
bis sie mit Hilfe einer Colton-Presse mit Schrägkantenstanzvorrichtungen mit
abgerundeten Ecken von 1,8366 Zoll und konkaver Oberfläche zu Tabletten
von 30 Gramm komprimiert worden war. Natürlich können verschiedene Tablettengrößen im Bereich
von ca. 2 bis ca. 100 Gramm pro Tablette bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
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Die
folgende Tabelle veranschaulicht die Überlegenheit der Erfindung. PROZENTSATZ DER FORMELN (auf das Gewicht
bezogen)
| Formel
1 | Formel
2 | Formel
3 | Formel
4 | Formel
5 |
Zitronen-säure | 25,55 | 25,55 | | 25,55 | 25,55 |
Na2CO3 | 12,70 | 12,70 | 12,70 | | 12,70 |
Na2HCO3 | 13,00 | 13,00 | 13,00 | | 13,00 |
Ölvormischung | 3,40 | 3,40 | 3,40 | 3,40 | 3,40 |
MgCl2 | 28,85 | | 28,85 | 28,85 | |
MgSO4 | | | | | 28,85 |
PEG-150 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 |
Sorbit | 16,00 | 44,85 | 41,55 | 41,70 | 16,00 |
Gesamtwert | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
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Formel
1 umfasst sowohl ein Brausemittel als auch ein exothermes Mittel.
Formel 2 weist nur ein Brausemittel auf, Formeln 3 und 4 weisen
ein exothermes Mittel, aber kein Brausemittel auf. Formel 5 weist
beides auf.
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Diese
Tabletten wurden auf folgende Parameter hin beurteilt: Dicke, Härte, Lösungszeit,
Temperaturerhöhung
und Duftstoffauswirkung. Die Dicke und Härte sind Standardmesswerte
von Tabletteneigenschaften. Sie wurden mit Hilfe von Tasterlehren
und einem Key-Hardnesstester beurteilt. Im Allgemeinen ist es erwünscht, eine
Härte von
mehr als 6 kp zu haben. Die Lösungszeit
und Temperaturerhöhung
wurden durch Eingeben einer Tablette in 50 ml Wasser von 25°C gemessen.
Die Duftstoffauswirkung ist eine subjektivische Bewertung.
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Die
Daten sind unten aufgeführt:
| Formel
1 | Formel
2 | Formel
3 | Formel
4 | Formel
5 |
Dicke
(mm) | 11,3 | 12,8 | 12,8 | 12,7 | 11,0 |
Härte (Kp) | 12,7 | 16,1 | 11,9 | 16,7 | 9,8 |
Lösungszeit (Min:sec) | 6:57 | 10:03 | 29:45 | 40:32 | 9:35 |
Temp.-Erhöhung | 29°C | –5°C | 19°C | 9°C | 10°C |
Duftstoffsteigerung | Sehr
gut | Schlecht | Schlecht | Schlecht | Gut |
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Die
Formeln 1 und 5, die die erfindungsgemäße Kombination umfassen, zeigen,
dass das Kombinieren eines Brausemittels mit einem exothermen Mittel,
das in der Lage ist, auf die Exposition Wasser gegenüber Wärme zu bilden,
die beste Dispersion und Freisetzung der flüchtigen Komponenten ergibt.
Die Formel 2 zeigt, dass, wenn das wärmebildende Material nicht
verwendet wird, die Brausewirkung die dabei entstehende Lösung während der
Reaktion tatsächlich
kühlt.
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Die
Formeln 3 und 4 zeigen, dass, wenn einer der Teile des Brausesäure-Carbonatsalzpaars
weggelassen wird, die Erwärmungswirkung
als solche nicht ausreicht, um die flüchtigen Materialien zu dispergieren.
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Diese
Daten zeigen eindeutig, dass die kombinierten Wirkungen der Brausereaktion
und der exothermen Reaktion sich auf unerwartete Weise kombinieren,
um die Duftsteigerung und die Freisetzung der flüchtigen Materialien dramatisch
zu erhöhen.
Bevorzugt wäre
ein Verhältnis
von Brause (Säure
plus Carbonat) zu exothermem Mittel ca. 1 zu 10 bis 10 zu 1, wie
durch folgende Beispiele bestätigt:
Es
wurden Formulierungen unter Zuhilfenahme des gleichen Verfahrens
wie oben beschrieben compoundiert. Die Ölvormischung ist die gleiche
wie in den vorigen Beispielen: 6,3% Eukalyptusöl, 12,7% Menthol, 25,3% Kampher,
an 55,7% Maltodextrin adsorbiert. Tabletten von 30 Gramm wurden
unter Anwendung einer von Hand bedienten Carver-Presse mit einem
runden Stempel von 2,25 Zoll zubereitet. Ein Druck von 12000 psi wurde
auf die Stanzvorrichtungen 3 Minuten lang aufgebracht, um die Tabletten
zu bilden. Da dieses Verfahren zum Bilden der Tabletten sich leicht
von demjenigen unterscheidet, das in den vorhergehenden Versuchen
verwendet worden ist (dadurch zu anderer Größe und Dicke führt), wurden
Tabletten der Formel 1 wiederum als Bezugspunkt hergestellt. Die
Tatsache, dass die Temperaturerhöhungsdaten
bei diesen Tabletten der Formel 1 im Wesentlichen die gleichen sind
wie die Daten bei den vorherigen Versuchen, bestätigt, dass diese physikalische Änderung
nicht signifikant ist. PROZENTSATZ DER FORMELN (auf das Gewicht
bezogen)
| Formel
1 | Formel
6 | Formel
7 | Formel
8 | Formel
9 |
Zitronen-säure | 25,55 | 15,33 | 20,44 | 36,28 | 3,63 |
Na2CO3 | 12,70 | 7,62 | 10,16 | 18,03 | 1,85 |
Na2HCO3 | 13,00 | 7,80 | 10,40 | 18,46 | 3,40 |
Ölvormischung | 3,40 | 3,40 | 3,40 | 3,40 | 3,40 |
MgCl2 | 28,85 | 49,35 | 39,10 | 7,32 | 72,82 |
PEG-150 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 |
Sorbit | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 |
Gesamtwert | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
| Formel
1 | Formel
6 | Formel
7 | Formel
8 | Formel
9 |
Verhältnis von Brausepulver/exothermem
Mittel | 5/3 | 3/5 | 1/1 | 10/1 | 1/10 |
Dicke
(mm) | 8,3 | 7,8 | 8,4 | 8,7 | 7,3 |
Härte (kp) | 17,2 | 16,7 | 20,2 | 6,0 | 19,6 |
Lösungszeit (Min:sec) | 4:10 | 6:20 | 6:38 | 3:05 | 15:00 |
Temp.-Erhöhung | 27°C | 53°C | 42°C | 0°C | 44°C |
Duftstoffsteigerung | Sehr
gut | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Sehr
gut | Sehr
gut |
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Diese
Daten bestätigen,
dass Verhältnisse
des Brausemittels zum exothermen Mittel von 10/1 bis 1/10 bei den
erfindungsgemäßen Produkten
eine akzeptable Leistung ergeben. In der Tat ist ersichtlich, dass
die Manipulation dieses Verhältnisses
zum Zuschneiden der Lösungszeit
des Produkts verwendet werden kann. So könnte, wollte man das Freisetzen
von flüchtigem
Material verlängern,
das Verhältnis
von Brausemittel zu exothermem Mittel reduziert werden, ohne eine
signifikante Verschlechterung der Leistung zu verursachen.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindungen aufgezeigt und beschrieben worden sind, sind diese
nur beispielhaft und ein mit dem Stand der Technik vertrauter Fachmann kann
diese Parameter variieren, ohne vom Umfang der Erfindungen abzuweichen.