DK175157B1

DK175157B1 - Mikrokapsler, præparat omfattende sådanne mikrokapsler, en krystaldispersion og fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapslerne, henholdsvis præparaterne og krystaldispersionen samt anvendelse af mikropaksler

Info

Publication number: DK175157B1
Application number: DK198703278A
Authority: DK
Inventors: Bo Magnus Ekman; Ulf Sven Erik Rothman; Kaare Viktor Larsson; Aake Rikard Lindahl
Original assignee: Jagotec Ag
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 2004-06-21
Also published as: EP0224457A1; FI92647B; DE3668792D1; US4931284A; SE8505086L; GR3000410T3; FI871958A0; AU6526586A; IN165089B; FI871958A; SE8505086D0; KR940000230B1; ATE50158T1; WO1987002582A1; ZA867288B; EP0224457B1; CA1286928C; ES2013724B3; JPS63501150A; DK327887A

Description

i DK 175157 B1

Den foreliggende opfindelse angår mikrokapsler, præparater omfattende sådanne mikrokapsler, en krystaldispersion og fremgangsmåde til fremstilling af " mikrokapslerne, henholdsvis præparaterne og 5 krystaldispersionen, samt anvendelse af mikrokapsler.

Den foreliggende opfindelse angår området betegnet som mikroindkapsling, dvs. den teknik, ved hjælp af hvilken en substans, som det er hensigten at beskytte mod omgi-' 10 velserne eller mod kontakt med en anden substans, ind-kapsles i en omgivende, beskyttende eller kontakt-forhindrende skal eller indhylning. I denne sammenhæng er det primært hidtil ukendte, at det har vist sig muligt at indkapsle en hydrofob eller lipofil substans inden for en 15 krystallinsk skal af overfladeaktive krystaller af polære lipider, hvilket så vidt vides ikke tidligere er blevet anvendt, og hvilket betyder grundlæggende fordele i sammenligning med kendte fremgangsmåder til mikroindkapsling. Ud over at forbedre virkningen i flere 20 henseender i forhold til den kendte teknik åbner opfindelsen ligeledes for mulighederne for fuldstændig nye anvendelsesområder for mikrokapsler, blandt hvilke kan nævnes anvendelsen i salvegrundlag. Opfindelsen angår mere specifikt hidtil ukendte mikrokapsler, et særligt 25 foretrukket mikrokapsel-præparat indeholdende disse mikrokapsler, en fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapslerne eller mikrokapsel-præparatet, såvel som et hidtil ukendt anvendelsesområde for sådanne mikrokapsler. Derudover angår opfindelsen i endnu et område en hidtil 30 ukendt krystaldispersion og en fremgangsmåde til fremstilling af en sådan.

DK 175157 B1 2

Udtrykkene mikrokapsler og mikroindkapsling er udtryk, der er velkendte i sig selv for fagmanden, hvilket betyder, at det ikke er nødvendigt at fremsætte yderligere definitioner her. Det er en kendsgerning, at betydningen 5 af udtrykkene "mikro" har mulighed for at variere fra et anvendelsesområde til et andet; men eftersom opfindelsen ikke er direkte kritisk i denne henseende, dvs. at der ikke nødvendigvis henføres til en meget specifik størrelse, skal dette udtryk i den foreliggende sammenhæng blot 10 betragtes som værende den konventionelt accepterede betydning af partikler, som ikke er makropartikler med størrelser på adskillige millimetre eller endnu større.

Den særligt foretrukne mikroindkapslingsteknik, der omtales ifølge opfindelsen, giver imidlertid partikler med 15 en størrelse mindre end 1 mm, hvilket betyder at der sædvanligvis henvises til sådanne partikler i forbindelse med den foreliggende opfindelse.

Der er i dag særlig inden for den farmaceutiske industri 20 og levnedsmiddelindustrien stor interesse i at indkapsle substanser med henblik på at reducere kontakten med omgivelserne. Der foreligger flere kendte metoder til gennemførelse af en mikroindkapsling, såsom f. eks. et såkaldt coacerveringskompleks i et vandigt medium, en fa-25 seseparation, en polymerisation in situ og en overtræksbehandling. Det beskyttende lag eller skallen er primært opbygget af polymere, syntetiske eller naturligt opstået, eller ud fra amorphe lipider. Med hensyn til en oversigt over disse forskellige metoder henvises til: Biomedical 30 applications of micro-encapsulation; Lim, Franklin; CRC Press (1984). Disse kendte metoder er imidlertid forbundet med ulemper af forskellig art. Det kan f. eks. være tilfældet, at fremstillingen gennemføres i nærvær af ikke-fysiologiske eller toxiske reaktionskomponenter, DK 175157 B1 3 eller at den opnåede struktur er ustabil eller ikke-reproducerbar.

De oven for omtalte ulemper og mangler elimineres eller reduceres i det mindste med hjælp af den foreliggende 5 opfindelse. Dette opnås primært ved anvendelsen af en fuldstændig ny type af skal i disse sammenhænge, nemlig en fast krystallinsk skal dannet af overfladeaktive li-pider, hvori disse vender deres hydrofile overflade udadrettet og deres hydrofobe overflade indadrettet imod 10 den hydrofobe eller lipofile substans, der skal indkaps- les. Mikrokapslerne ifølge opfindelsen er således i besiddelse af en hydrofil ydre overflade, medens de samtidigt omslutter en hydrofob eller lipofil substans.

15 De karakteristiske træk ved mikrokapslen ifølge den foreliggende opfindelse er således, at substansen er en hydrofob eller lipofil substans, og at den er omgivet af overflade aktive faste krystaller af polære lipider, dvs. sådanne, der har en hydrofil og en hydrofob side eller 20 overflade, idet disse lipider viser deres hydrofile overflade udadrettet og deres hydrofobe overflade indadrettet imod den hydrofobe eller lipofile substans.

Med hensyn til sådanne lipidkrystaller, der anvendes 25 ifølge den foreliggende opfindelse til opnåelse af mikro-kapsler, kan man som baggrund nævne, at de fleste åm-bifile substanser, såsom f. eks. lipider, krystalliserer i bimolekylære lag med dominerende krystaloverflader parallelt med disse lag. Krystaloverfladen kan enten være 30 dannet af polære endestillede grupper eller af methyl-endestillede grupper. Det har tidligere været muligt at fremstille krystaller, som havde begge sider bestående af polære grupper, dvs. hydrofile krystaller, se således DK 175157 B1 4 britisk patentskrift nr. 1 174 672, i hvilket man kan finde detaljer angående hydrofile krystaller.

5 Den foreliggende opfindelse angår i modsætning til de tidligere patenter krystaller med en hydrofil og en hydrofob side eller overflade. Den kendte teknik omtaler ikke, at det er muligt at opnå ved hjælp af sådanne krystaller, således som det er tilfældet med den forelig-10 gende opfindelse, mikrokapsler af den type, hvortil der er henvist, og i endnu mindre udstrækning, at sådanne mikrokapsler ville være i besiddelse af sådanne fremragende egenskaber, som det er påvist, at mikrokapslerne ifølge opfindelsen er i besiddelse af.

15

For at påvise i det mindste i noget omfang disse egenskaber eller fordele i forbindelse med opfindelsen, skal denne kort beskrives i forbindelse med en foretrukken fremgangsmåde til fremstilling deraf. I denne forbindelse 20 kan opfindelsen i almindelighed betegnes som repræsenterende en fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapsler ved hjælp af overfladeaktive krystaller, som er dyrket rundt om en hydrofob partikel eller dråbe i et vandigt medium eller i et andet polært væskemedium, så-25 ledes at der dannes et dækkende overfladelag. Tykkelsen af det dækkende lag kan varieres ved hjælp af ændringer i sammensætningen eller ved en regulering af krystallisationsprocessen. Fordelene ved mikroindkapsling ifølge opfindelsen er, at fremstillingen kan gennemføres fuld-30 stændig i et vandigt medium uden tilstedeværelsen af ikke-fysiologiske reagenser, såsom tværbindingsmidler, accelleratorer og initiatorer, og at de substanser, der anvendes til krystallerne, er naturlige levnedsmiddel-bestanddele eller additiver med såkaldt GRAS-standard.

DK 175157 B1 5

Andre fordele er, at krystalstrukturen på den ene side er stabil og på den anden side er reproducerbar, dvs. at alle lag har en tilsvarende struktur. Når man anvender ikke-ordnede polymere dannes der således amorphe 5 strukturer med f. eks. varierende diffusionshastigheder og risiko for omdannelses-fænomener. Yderligere lader mikrokapslerne ifølge opfindelsen sig let dispergere i vand, hvilket vil blive beskrevet mere detaljeret i det følgende.

10

Man kan ved hjælp af mikrokapslerne ifølge opfindelsen blandt andet opnå følgende fordele:

Opnå faste partikler af olier 15 Regulere duft og smag

Beskytte substansen mod oxidation Ændre opløselighedsegenskaber og overfladeegenskaber Forsinke fordampning Forhindre uforligeligheder 20 Håndtere toxiske materialer

Forbedre flydeegenskaber

Opnå forsinket frigivelse af en aktiv substans, dvs. såkaldt langsom afgivelse.

25 Det er naturligvis tilfældet, at adskillige af disse virkninger tidligere har været kendt i sig selv i forbindelse med mikroindkapsling ifølge den kendte teknik; men som det vil f. eks. være klart ud fra de efterfølgende arbejdseksempler, har indkapslingsteknikken, ifølge 30 den foreliggende opfindelse i mange henseender vist sig at være den kendte teknik overlegen. Ud over den kendsgerning, at det ved opfindelsen er muligt at opnå en helt forskellig producerbarhed end det er muligt ifølge den kendte teknik, kan mikrokapslerne ifølge opfindelsen DK 175157 B1 6 således f. eks. føre til en væsentlig forbedret stabilitet i forhold til den indkapslede substans, medens de samtidig muliggør en hurtigere og mere effektiv frigi velse af den aktive indkapslede substans, dersom dette 5 ønskes. Dette repræsenterer selvfølgelig et overordentligt værdifuldt bidrag til teknikken inden for dette område, eftersom disse egenskaber tidligere blev betragtet som værende mere eller mindre med hinanden uforligelige. Grunden til den hurtige og effektive frigivelse af den 10 aktive bestanddel i sådanne tilfælde, hvor dette er ønskværdigt, formodes at ligge i krystallerne struktur, dvs. at ved en forskydningspåvirkning, kan en lille temperaturstigning og/eller en kontakt med hydrofobe overflader bringe krystallerne til at glide til siden og åbne 15 en kontaktvej mellem den indkapslede substans og den overflade, på hvilken denne substans skal påføres. Denne særlige virkning vil blive belyst nærmere i det følgende i forbindelse med en speciel anvendelse ifølge opfindelsen.

20

Skønt opfindelsen i almindelighed er anvendelig over for alle lipider af den type, der er beskrevet ovenfor, dvs. sådanne lipider som er i stand til at danne faste overfladeaktive krystaller, udgør en foretrukken udførelses-25 form for opfindelsen det tilfælde, hvor lipidet er i besiddelse af en krystallisationstemperatur til dannelse af en fast fase fra en lamellar flydende krystallinsk fase, som er absolut nødvendig for gennemførelsen af opfindelsen, på mellem omgivelsernes temperatur (ca. 20 0C) 30 og ca. 100 OC. Dette temperaturområde er således egnet fra et fremstillingssynspunkt såvel som fra et håndteringssynspunkt .

DK 175157 B1 7 Særlig foretrukne overfladeaktive lipidkrystaller ifølge opfindelsen er _-krystaller af et monoglycerid af en fedtsyre med en kædelængde på 12-18 carbonatomer eller monoglycerylether med etherkæder af tilsvarende kæde 5 længde eller fedtsyreestere af ascorbinsyre, idet fedtsyren også i sidstnævnte tilfælde fortrinsvis har en kædelængde på 12-18 carbonatomer, eftersom disse har vist sig ved hjælp af den særlige fremgangsmåde ifølge opfindelsen at føre til overfladeaktive faste krystaller af 10 den nærmere beskrevne art. Fedtsyrerne såvel som etherne er fortrinsvis mættede forbindelser.

Det ovennævnte monoglycerid kan være en 1- eller 2-monoglycerid, fortrinsvis forbindelser inden for den oven-15 nævnte gruppe, som består af 1-monolaurin, 1-monomyri-stin, 1-monopalmitin og 1-monostearin eller en blanding af to eller flere af disse. Særligt foretrukne deriblandt, f. eks. i forbindelse med salvegrundlag, er 1-monolaurin eller en blanding af 1-monolaurin og 1-mono-20 myristin, hvori indholdet af 1-monolaurin er mindst 10 vægt-%.

Eksempler på andre polære lipider, som kunne være nyttige i overensstemmelse med opfindelsen, er phosphatestere og 25 mælkesyreestere af fedtsyre, som fortrinsvis ligeledes indeholder 12-18 carbonatomer, og som fortrinsvis er mættede.

Med hensyn til den substans, der skal indkapsles inden i 30 de overfladeaktive lipidkrystaller, skal det bemærkes, at opfindelsen lader sig anvende på ethver substans med hydrofob eller lipofil karakter. Specifikke eksempler påsådanne substanser vil blive anført i det følgende i forbindelse med visse særligt interessante anvendelsesom- DK 175157 B1 8 råder for mikrokapslerne. I det foreliggende tilfælde anvendes de pågældende udtryk i deres almindelige, fastslåede betydninger, dvs. hydrofob betegner i princippet "vandafvisende", medens lipofil henviser til "lipidtil 5 trækkende" eller tilsvarende. Den hydrofobe eller lipo-©zefile substans kan yderligere være i en fast eller i en flydende aggregat-tilstand, dvs. den kan være en væske, en opløsning, eller den kan udgøre partikler.

10 Den hydrofobe eller lipofile substans vælges ifølge en særlig interessant udførelsesform for opfindelsen blandt gruppen af substanser, der ikke er let opløselig i vand, og som har en smeltetemperatur eller smeltepunkt, der er nær ved eller lavere end den påtænkte anvendelsestempera-15 tur for mikrokapslerne. Dette betyder således ud over den stabiliserende virkning, som opnås ved mikrokapslerne, at en substans, der i sig selv er klæbrig, kan indkapsles til et ikke-klæbrigt let håndterbart produkt. Et eksempel på en sådan substans er kultjære, som anvendes i 20 forbindelse med farmaceutiske produkter, f. eks. i præparater til behandling af psoriasis.

Man har ligeledes påvist, at lipidkrystalindkapslingen i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse frem-25 byder en uventet effektiv måde til at beskytte substanser, der let lader sig oxidere, f. eks. lipider, som foreligger i levnedsmidler. Levnedmidler, der er beriget med essentielle fedtsyretriglycerider, fed-opløselige vitaminer og porfyrinkomplekser af uorganiske substanser, 30 repræsenterer det mest vigtige anvendelsesområde; men man kan ligeledes på tilsvarende måde beskytte krydderiolier og visse lipofile smagsgivende midler. Eksempler på specifikke substanser til denne anvendelse er marine olier, ditranol, A-vitamin og D-vitamin samt flavonoider DK 175157 B1 9 af typerne catechin, rutin, rotenon, pyrethrum eller derivater deraf, såvel som garvningsmidler, såsom f. eks. tannin.

5

Den hydrofobe eller lipofile substans vælges i overensstemmelse med endnu en foretrukken udførelsesform for opfindelsen blandt gruppen af lysnedbrydningsfølsomme substanser, eftersom den hidtil ukendte krystallinske 10 skal ifølge opfindelsen ligeledes i dette tilfælde har vist sig at medføre en fremragende stabilitet. Et eksempel på en lysnedbrydningsfølsom substans, for hvilke mi-kroindkapslingsteknikken ifølge opfindelsen er af særlig interesse, er et tetracyclin.

15

Det er ligeledes blevet påvist i overensstemmelse med opfindelsen, at det er muligt på fordelagtig måde at forhindre dannelsen eller skabelsen af uforligeligheder.

Det er således muligt ved at indkapsle en substans i mi-20 krokapsler ifølge opfindelsen at blande en sådan substans med en substans, som i almindelighed er uforligelig dermed, f. eks. hydrocortison med hydrogenperoxid. Mikrokapsler fra hydrocortison kan tilblandes en vandig opløsning af hydrogenperoxid, uden at man har nogen re-25 duktion af steroidets stabilitet.

Med hensyn til andelen af hydrofob eller lipofil substans i mikrokapslerne ifølge opfindelsen, er denne andel ikke særlig kritisk; men den specifikke anvendelse vil være 30 afgørende for, hvilken koncentration man vælger.

Opfindelsen er således i almindelighed anvendelig ligeledes til en stor mængde eller andel af den hydrofobe eller lipofile substans, f. eks. i en andel på op til 90 vægt-% baseret på vægten af mikrokapslerne. Med hensyn DK 175157 B1 10 til den lavere grænse er det absolut nødvendigt alene at andelen af hydrofob eller lipofil substans er stor nok til opnåelse af et homogent produkt. Ellers kan koncentrationen være ganske lille.

5

Det er muligt ifølge opfindelsen bortset fra vandet eller den polære væske, som absorberes af det polære lipid ved dannelsen af de overfladeaktive krystaller, at fremstille 10 mere eller mindre tørre mikrokapsler, f. eks. ved anvendelsen i den særlige fremgangsmåde, der er genstand for opfindelsen, af et sidste trin til afdampning af vandet eller den polære væske, f. eks. ved lyophilisering. Udtrykket mikrokapsler ifølge opfindelsen repræsenterer 15 således enten et produkt af tør art eller et produkt med varierende mængder af væske. Et særligt foretrukket mikrokapselpræparat ifølge opfindelsen er imidlertid repræsenteret af en dispersion af de tidligere definerede mikrokapsler i vand eller i den polære væske, hvorved 20 vandet eller den polære væske udgør 50-95 vægt-% af dispersionen og de overfladeaktive krystaller 5-50 vægt-% af dispersionen. En sådan sammensætning er særligt at foretrække på den ene side på grund af, at det er den sammensætning, der direkte lader sig opnå ud fra 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og delvis af den grund, at et sådant produkt har en konsistens, der er egnet til mange forskellige anvendelser.

I forbindelse med opfindelsen betegner udtrykket polære 30 væske en væske forskellige fra vand, og en væske der er i stand til at danne disse overfladeaktive krystaller fra de polære lipider. Eksempler på polære væsker til anvendelse i overensstemmelse med opfindelsen er glycerol, propylenglycol og ethylenglycol. Det har således i DK 175157 B1 11 overensstemmelse med opfindelsen uventet vist sig, at man ikke alene kan anvende vand til fremstilling af de overfladeaktive krystaller; men at man ligeledes kan anvende visse typer af polære væsker til dette formål.

5 Dette vil blive nærmere belyst i det følgende.

Ud fra den ovennævnte diskussion med hensyn til andelen af hydrofobe eller lipodile substanser i mikrokapslerne 10 kan man slutte, at denne andel primært ikke er kritisk i forbindelse med mikrokapselpræparatet ifølge opfindelsen.

En særlig foretrukken koncentrationsområde er imidlertid 0,1-15 vægt-% baseret på præparatets vægt.

15 Opfindelsen angår ligeledes, som det er nævnt ovenfor, en fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapslerne eller af mikrokapsel-præparatet i overensstemmelse med de ovenfor anførte definitioner. Denne fremgangsmåde er ejendommelig derved, at man blander det polære lipid med vand eller 20 med den polære væske til dannelse af en blanding indeholdende et vandindhold eller et væskeindhold på 50-95 vægt-%, at man giver denne blanding en temperatur højere end den såkaldte overgangstemperatur for lipidet, hvilken temperatur er defineret som den laveste 25 temperatur, ved hvilken en partikel af lipidet i kontakt med et overskud af vand eller af polær væske absorberer henholdsvis vand eller polær væske, og omdannes til cylindriske eller kugleformede partikler med en stærk dobbeltbrydning, hvilke partikler benævnes liposomer, at man 30 holder denne blanding over den omtalte temperatur under omrøring, indtil denne omdannelse er indtrådt, og at man køler denne blanding under fortsat omrøring til omgivelsernes temperatur eller til den ønskede temperatur, således at man opnår de overfladeaktive faste kry- DK 175157 B1 12 staller, idet den hydrofobe eller lipofile substans tilsættes, før lipidet er omdannet til liposomer, eller mens det stadig befinder sig på 1iposom-formen. Afhængig af det ønskede faststofindhold i mikrokapslerne kan man 5 eventuelt derpå om ønsket afdampe vand eller polær væske.

Det hidtil ukendte mikroindkapslingsprincip ifølge opfindelsen er således baseret på muligheden for at 10 fåkrystaller af lipider til at frembyde lipofil såvel som hydrofil dominerende overflader. I det ovenfor omtalte britiske patentskrift nr. 1 174 672 omtales i sig selv en fremgangsmåde til fremstilling af lipidkrystaller med hydrofile overflader, hvilket betyder, at yderligere de-15 taljer med hensyn til denne fremgangsmåde kan udledes af denne specifikation. Det er imidlertid i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse uventet blevet påvist, at man ved at tilsætte den hydrofobe eller lipofile substans, før lipidet er omdannet til liposom, eller 20 medens det stadigt befinder i liposom-formen, er muligt at opnå mikrokapsler med en fuldstændig ny struktur og med fremragende egenskaber. Det har således overraskende vist sig, at det er muligt at regulere krystallisationen af et polært lipid således, at de bladformede krystaller 25 bygges op ved en grænseflade mellem oliefasen og vandet (eller den polære væske) og orienterer sine polære grupper udadrettet mod vandet (polær væske) og methyl-endegrupperne i deres hydrogen-ender mod oliefasen. Dette betyder, at krystallerne i deres helhed er overfladeak-30 tive med en hydrofil overflade ud mod vandet (polær væske) og en hydrofob overflade mod den hydrofobe eller lipofile substans, og at sidstnævnte substans er omgivet af lipidkrystaller på en sådan måde, at man opnår såkaldte mikrkokapsler. Tilsvarende forhold mellem olie, vand og DK 175157 B1 13 andre polære lipider, f. eks. glycerolmonostearat, er omtalt i tidligere offentliggjorte sammensætninger; se f. eks. Practical emulsions, bind 2, H. Bennet, J-L. Bishop Jr. og M.F. Wulfinghoff, side 37 nr. 24, Chemical Publ.

5 Co. New York (1968). I de tidligere omtalte præparater opløses det polære lipid i oliefasen, idet der dannes et monomolekylært lag af det polære lipid ved grænsefladen mellem olie og vand, hvilket lag virker som en barriere imod dannelsen af den lamellare 10 flydende krystallinske fase, der dannes i overensstem melse med den foreliggende opfindelse. Sammenlignende afprøvninger mellem kendte præparater og det hidtil u-kendte præparat ifølge opfindelsen viser, at veldefinerede krystallinske lag af det polære lipid ved grænse-15 fladen olie-vand udelukkende dannes ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse.

Det er således en nødvendig forudsætning for fremstilling af en indkapslet oliefase eller af indkapslede lipofile 20 partikler i et vandigt medium under anvendelse af lipidkrystaller, at der dannes en lamellar flydende krystallinsk fase af det pågældende lipid i vandet. Hvorledes en sådan flydende krystallinsk fase kan dannes eller tilpasses omtales mere detaljeret ligeledes i Liquid cry-25 stallinity in lipid-water systems, Krister Fonteil, Mol.

Cryst. Liq. Cryst., 1981, bind 63, side 59-82. Derpå dispergerer man den omtalte hydrofobe eller lipofile substans i blandingen, dvs. før eller under liposom-tilstanden. Derpå orienterer den lamellare væske krystal-30 linske fase sig selv på grænsezonen mellem oliefasen eller de lipofile partikler og vandfasen. Ved afkøling vil lipiderne krystallisere, eftersom kædelængden af lipidet fortrinsvis vælges således, at lipidet vil krystallisere ved en temperatur mellem 100 0C og stuetemperatur. Når DK 175157 B1 14 krystallisationen finder sted i denne fase, vil overflade-egenskaberne blive bibeholdt, og på denne måde vil krystallerne være lipofile over for den indkapslede oliefase eller de lipofile partikler og hydrofile over for 5 vandfasen.

I forbindelse med liposomerne kan man ligeledes tilføje, at forskellige metoder til fremstilling af liposomer 10 selvfølgelig tidligere er kendt i sig selv. I dansk patentskrift nr. 141 082 omtales således en hidtil ukendt metode til fremstilling af liposomer via såkaldte lipo-som-præcursorer. Denne metode er baseret på den kendsgerning, at liposom-præcursoren dannes i et hydrofob me-15 dium ved hjælp af lipider. Disse lipider er imidlertid i en lamellar væskeformig tilstand. Yderligere omtales i WO 83/00294 anvendelsen af lipider i liposom-strukturer; men eftersom det karakteriserende træk af et liposom er et flydende krystallag, adskiller dette sig ligeledes fra 20 den foreliggende opfindelse. Yderligere kræves ifølge disse to referencer tilstedeværelsen af yderligere substanser såsom galdesalte, fedtsyrer og phospholipider, som ligeledes fører til andre strukturer end den, der opnås ved den foreliggende opfindelse.

25

Til opnåelse af de bedste resultater ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen holdes blandingen fortrinsvis ved en temperatur, der overskrider den omtalte overgangstemperatur med 5-15 0C, f. eks. med 10 0C, indtil man har op-30 nået ligevægt. På denne måde undgår man f. eks. andre flydende krystalstrukturer end de mikroskopiske partikler .

DK 175157 B1 15

Temperaturen i ligevægts-blandingen sænkes derpå langsomt til den ønskede temperatur, som i almindelighed er omgivelsernes temperatur, idet man fortrinsvis opretholder en hurtig omrøring for at forhindre separering af 5 en homogen vandfase inden i blandingen. Omrøringshastigheden bør imidlertid ikke være så høj, at der dannes en skumningsvirkning. Temperaturen sænkes fortrinsvis med en hastighed på 0,5-5 OC pr. minut, indtil krystallisa tionen finder sted, hvorefter afkølingshastigheden ikke 10 længere er kritisk.

Det har, således som det er nævnt ovenfor, overraskende vist sig i overensstemmelse med en udførelsesform for opfindelsen, at polære lipidkrystaller med samme struktur 15 som i vand, ligeledes kan fremstilles under anvendelse af visse polære væsker, f. eks. glycerol, propylenglycol eller ethylenglycol. Dette repræsenterer ligeledes et overoverdentligt værdifuldt bidrag til den kendte teknik eftersom man kan nævne blandt fordelene ved et hydrofilt 20 vandfrit medium blandt andet en formindsket afdampning og ikke nogen autoprotolyse. Denne type af krystaldispersion med eller uden indkapslet materiale er af stor værdi, når man ønsker at danne et vandfrit creme-agtigt produkt, der stadig er let at vaske bort.

25

Opfindelsen angår med andre ord ligeledes en fremgangsmåde til fremstilling af polære lipidkrystaller uden nogen indkapsling af hydrofob eller lipofil substans, dvs. uden mikrokapsler, men i stedet for en dispersion af 30 overfladeaktive krystaller i den polære væske. Denne metode svarer til den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapslerne med den undtagelse, at trinnet til indkorporering af den hydrofobe eller li-pofile substans er blevet taget bort, hvilket betyder, at DK 175157 B1 16 enkeltheder vedrørende fremgangsmåden kan tages fra den ovennævnte beskrivelse. Dette betyder i almindelighed imidlertid, at metoden er ejendommelig ved, at man blander det polære lipid med en polær væske, som har ev-5 nen til at danne polære krystaller af dette polære lipid, såsom glycerol, ethylenglycol eller propylenglycol, til dannelse af en blanding med et indhold af en sådan polær væske på 50-95 vægt-%, at man bibringer denne væske en temperatur højere end den såkaldte omdannelsestem-10 peratur for lipidet, hvilken temperatur er defineret som værende den laveste temperatur, ved hvilken en partikel af lipidet i kontakt med et overskud af den polære væske absorberer denne og omdannes til cylindriske eller kugleformede partikler med en stærk dobbeltbrydning, at man 15 holder denne blanding ovenover den omtalte temperatur under omrøring, indtil omdannelsen har fundet sted, og at man afkøler blandingen med fortsat omrøring til omgivelsernes temperatur eller til den tilstræbte temperatur, således at de polære faste krystaller dannes.

20

Denne blanding holdes fortrinsvis, ligesom det var tilfældet ved fremstillingen af mikrokapsler som ovenfor beskrevet, ved en temperatur, der overstiger omdannelsestemperaturen med 5-15 0C, indtil man har opnået li-25 gevægt.

Blandingen afkøles fortrinsvis med en hastighed på 0,5-15 0C pr. minut.

30 Opfindelsen angår ligeledes en krystaldispersion af den type, som lader sig opnå ved den ovenfor nævnte metode.

Denne krystaldispersion er ejendommelig derved, at den omfatter en dispersion i den polære væske af det polære lipid, at den polære væske udgør 50-95 vægt-% af disper DK 175157 B1 17 sionen, og at den molekylære orientering af det polære lipid i krystallet er sådan, at krystaloverfladen hovedsageligt består af polære endestillede grupper i lipi-det, hvilket giver krystallerne hydrofile egenskaber.

5

Med hensyn til andre enkeltheder i forbindelse med henholdsvis det polære lipid og den polære væske, henvises der til de ovenfor nærmere beskrevne enkeltheder.

10 Endelig angår opfindelsen en hidtil fuldstændig ukendt anvendelse af mikrokapsler, nemlig i et salvegrundlag.

Dette åbner op for fuldstændig nye muligheder til inkorporering af aktive substanser i en salve, eftersom det i praksis ikke har været muligt at opnå et produkt af en 15 sådan type ved hjælp af de hidtil kendte mikrokapsler.

Det har ifølge den foreliggende opfindelse overraskende vist sig, at den indkapslede substans, når den spredes ud over en slimhindemembran, f. eks. over hudområder, vil 20 komme i kontakt med lipofile receptor-overflader påen sådan måde, at krystallerne vil glide væk og åbne en kontaktvej for den indkapslede oliefase eller eventuelle lipofile partikler.

25 Den foreliggende opfindelse skal her beskrives mere specifikt ved hjælp af arbejdseksempler, som angår visse foretrukne udførelsesformer for opfindelsen, og som ikke må betragtes som begrænsende for opfindelsen i andre henseender, end hvad der er anført i kravene.

30

Eksempler.

Lipid krystal-indkapslingen har vist sig at være en uventet effektiv måde til beskyttelse af oxidations-føl- DK 175157 B1 18 somme lipidsubstanser. Dette kan blandt andet anvendes ved levnedsmidler og ved medicinske præparater. Levnedmidler beriget med essentielle fedtsyretriglycerider, fedtopløselige vitaminer og porfyrinkomplekser af uor-5 ganiske substanser repræsenterer de mest vigtige anvendelsesområder; men man kan ligeledes beskytte krydderiolier og visse lipofile smagsgivende midler på tilsva rende måde. Dette aspekt af opfindelsen er belyst ved eksemplerne 1-7.

10

Den plane krystalstruktur betyder, at krystallerne er i besiddelse af lysreflekterende egenskaber, som på sin side betyder, at man i overensstemmelse med opfindelsen kan tilføre en forbedret stabilitet til lys-følsomme 15 substanser. Dette er vist som eksempel i eksempel 8.

Det er muligt ved hjælp af lipid krystallinsk mikroind-kapslingsteknik at ændre eller omarrangere overfladeegenskaberne af de tilstedeværende substanser, hvilket 20 betyder, at substanser med klæbemiddel- eller klæbrige egenskaber indkapsles og bliver fuldstændig inerte. Dette er påkrævet eller nødvendigt, når den pågældende substans hører til gruppen af substanser, som næsten ikke er opløselige i vand, og som har et så lavt smeltepunkt, at 25 der forårsages problemer ved anvendelsen f. eks. i en salve. Eksempel 9 angår et sådant tilfælde. Det er i visse tilfælde ønskværdigt at gennemføre indkapslingen i et vandfrit medium. Dette er vist som et eksempel i eksempel 10.

30

Man kan til opnåelse af et højere smeltepunkt for krystalskallen og for at opnå podningsmateriale til en omkrystallisation efter en tilfældig opvarmning deraf delvis eller fuldstændig erstatte laurin- og myristin-mono- DK 175157 B1 19 glyceridet med stearin- eller palmitin-monoglycerider. Detter er vist som eksempel i eksempel 11.

Opfindelsen kan ligeledes anvedes til at sammenblande to 5 eller flere komponenter, der normalt ikke er forligelige med hverandre. Se eksempel 12.

Endelig vises i eksempel 13 fremstilling af en krystal-10 dispersion af det polære lipid i en fra vand forskellig polær væske.

Med hensyn til eksemplerne skal bemærkes, at alle dele angivet deri betegner vægtdele.

15

Eksempel 1.

Man blander 28 dele af en blanding af laurin- og myri-stin-monoglycerid, 1+3, med 62 dele vand og opvarmer til 20 70 OC. Man tilsætter -10 dele vitamin A, og blandingen afkøles til stuetemperatur med en hastighed på 0,5-5 0C pr. minut. Det på denne måde stabiliserede vitamin viser ikke nogen forøgede koncentrationer af nedbrydningsprodukter ud over, hvad der er omtalt i den europæiske far-25 macope eller i US farmacope XX efter oplagring ved 20 0C i 2 år.

Eksempel 2.

30 Man sammenblander en blanding af 30 g 1-myristinmonogly-cerid med 95 g vand og opvarmer til 65 0C. Ved denne temperatur tilsætter man 5 g tocopherol, som dispergeres ind i de kugleformede aggregater af den lamellare væskeskrystallinske fase ved hjælp af et ultralydapparat.

DK 175157 B1 20

Dette opnås mest bekvemt ved at neddyppe en ultralydsstav 1 blandingen. En tidsperiode fra 10-20 minutter er i almindelighed tilstrækkelig til, at man ikke længere konstaterer synlige dråber af _-tocopherol. Dispersionen 5 afkøles derpå på samme måde som i eksempel 1. Denne vanddispergerede form af tocopherol viser ikke nogen ændringer med hensyn til smag efter oplagring ved 20 OC i 2 år. Det kan uden at give nogen uønsket ændringer af smagen indrøres i forskellige produkter, såsom f. eks.

10 salat-dressings, sauser, flødeost eller keso.

Eksempel 3.

Man sætter til den varme (65 0C) blanding af monoglycerid 15 og vand fra eksempel 1, 5 g af en marin olie beriget med en polyumættet fedtsyre i området C20-C26· Dispersionen afkøles analogt med eksempel 1. Det således opnåede produkt betragtes som havende indvirkning med hensyn til forebyggelse af dannelsen af thromboser.

20

Eksempel 4 .

Man sætter til den varme (65 0C) blanding af monoglycerid og vand fra eksempel 1, 10 g hvedekimsolie. Afkølingen 25 gennemføres analogt med eksempel 1. Dette produkt kan erstatte hvedekimsolie, som er indkapslet i gelatine.

Eksempel 5.

30 Man sætter til den varme blanding af monoglycerid og vand, 70-80 0C, fra eksempel 1 én del ditranol, og afkølingen gennemføres analogt med eksempel 1. Dette eksperiment gennemføres i et nitrogenmedium. Ved eksperimenter angående opbevaringskvalitet, beholder dette pro DK 175157 B1 21 dukt sin kvalitet i længere tid end kommercielt foreliggende produkter.

Eksempel 6.

5

Ditranolen, 1 del, i eksempel 5 erstattes med Catechin, 2 dele. Efter 10 måneders forløb er præparatet farveløst, medens et konventionelt emulsionspræparat er farvet af oxyderede produkter allerede efter 2 måneders forløb.

10

Eksempel 7,

Man blander ascorbylpalmitat, 10 dele, med vand, 88 dele, og opvarmer til 75 0C. Efter 15 minutter ved denne 15 temperatur under omrøring tilsætter man 2 dele ditranol, og temperaturen sænkes med 0,5-5 0C pr. minut til 25 0C.

Den på denne måde fremstillede mikrokapsel forhindrer en hurtig oxidation af ditranol og er forenelig med krystallinske salvegrundlag baseret på det ovenfor nævnte lipid.

20

Eksempel 8.

Man blander 1-monolaurin, 7 dele, med 1-monomyristin, 21 dele. Derpå tilsætter man 74 dele vand, og efter opvarm-25 ning til 70 0C tilsætter man 5 dele oxytetracyclin-di-hydrat. Blandingen afkøles som tidligere beskrevet. Det i præparatet tilstedeværende tetracyclin er stabilt over for af lyset fremkaldt nedbrydning, hvilket belyses ved sammenligning af farverne mellem det ovenfor nævnte præ-30 parat og et konventionelt salvegrundlag indeholdende tetracyclin. Efter 2 måneder i solskin er det konventionelle præparat kraftigt oxideret, idet oxidationsproduktet er brunt, mens det ovennævnte præparat er uændret.

DK 175157 B1 22 ®zeEksempel 9.

Man blander 1-monolaurin med 1-myristin i et forhold 5 på30/70. Man blander 70 dele vand med 30 dele af den ovenfor opnåede monoglyceridblanding og med 5 dele kultjære. Blandingen opvarmes til 70 0C, hvorpå den køles med en hastighed på 0,5-5 0C pr. minut til stuetemperatur.

10

Eksempel 10.

Man erstatter vandet i eksempel 5 med glycerol. løvrigt er fremstillingsbetingelsen de samme. En vandfrit medium 15 er en fordel, eftersom f. eks. oxygen eller carbonationer opløst i vandet kan influere på kvaliteten af den indkapslede substans.

Eksempel 11.

20

Man blander 10 dele monolaurin, 10 dele monostearin og 1 del ditranol med 79 dele vand. Efter opvarmning til 75 0C afkøles blandingen til 30 0C med 0,5-5 0C pr. minut.

2 5 Eksempel 12.

Man blander 7 dele monomyristin og 21 dele monolaurin med 1 del ditranol og 71 dele vand. Blandingen opvarmes til 70 0C og afkøles til 40 0C med en hastighed på 0,5-5 0C 30 pr. minut. Ved 40 0C tilsættes 6,7 dele 30% hydrogen-peroxid, og kølingen fortsættes til 30 0C. Ditranol kan erstattes med f. eks. Catechin, Xylocain, Prednisolon eller Inositol-Niacinat. De oxidationsfølsomme substanser DK 175157 B1 23 vil ved indkapsling i lipidkrystaller være forligelige med hydrogenperoxid.

5 Eksempel 13.

Man blander 90 dele glycerol med 3 dele monolaurin og 7 dele monomyristin. Blandingen opvarmes til 70 0C, og efter omrøring i 15 minutter afkøles den til stuetemperatur 10 med en hastighed på 0,5-5 0C. Slutproduktet er en creme, som kan anvendes til at forhindre penetration af opløsningsmiddeldampe gennem huden.

Claims

1. Mikrokapsler, i hvilke en substans, der skal beskyttes mod omgivelserne eller mod kontakt med en anden substans, 5 er indkapslet inden i en omgivende beskyttende eller kontakt forhindrende skal, kendetegnet ved, at substansen er en hydrofob eller lipofil substans, og at den er omgivet af overfladeaktive faste krystaller af polære lipider, det vil sige sådanne med en hydrofil og 10 en hydrofob side, hvilke lipiders hydrofile side vender udefter og har deres hydrofobe side vendt indad mod den hydrofobe eller lipofile substans.

2. Mikrokapsler ifølge krav 1, kendetegnet ved, 15 at lipidet har en krystallisationstemperatur på 20-100 0C.

3. Mikrokapsler ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at lipidkrystallerne er _-krystaller af et 20 monoglycerid af en fedtsyre, af ascorbinsyre-, phosphat-eller mælkesyreestere af fedtsyrer eller af monoglyce-rolethere, hvorved fedtsyrerne eller etherkæderne, der fortrinsvis er mættede x,hver for sig indeholder 12-18 carbonatomer.

4. Mikrokapsler ifølge krav 3, kendetegnet ved, at monoglyceridet er 1-monolaurin, 1-monomyristin, 1-monopalmitin eller 1-monostearin eller en blanding af to eller flere af disse. 30

5. Mikrokapsler ifølge krav 4, kendetegnet ved, at monoglyceridet er 1-monolaurin eller en blanding af 1-monolaurin og 1-monomyristin, hvori andelen af 1-monolaurin udgør mindst 10 vægt-%. DK 175157 B1 25

6. Mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den hydrofobe eller lipofile 5 substans er valgt blandt gruppen af substanser, som er 1 kun lidt opløselig i vand, og som har et smeltepunkt tæt ved eller lavere end den påtænkte anvendelsestemperatur for mikrokapslerne, eksempelvis kultjære.

7. Mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-5, ken detegnet ved, at den hydrofobe eller lipofile substans er valgt blandt gruppen af oxidationsfølsomme substanser, f. eks. marine olier, ditranol, vitamin A, vitamin D eller flavonoider af typen catechin, rutin, 15 rotenon, pyrethrum eller derivater deraf samt garvemid-ler, såsom tannin.

8. Mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den hydrofobe eller lipofile 20 substans er valgt blandt gruppen af lysnedbrydningsfølsomme substanser eksempelvis et tetracyclin.

9. Mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-8, kendetegnet ved, at den hydrofobe eller lipofile 25 substans udfør op til 90 vægt-% af mikrokapslerne.

10. Mikrokapsel-præparat, kendetegnet ved, at det er en dispersion af mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-9 i vand eller i en vilkårlig polær væske, der 30 har evnen til at danne overfladeaktive faste krystaller ud fra polære lipider, såsom glycerol, ethylenglycol eller propylenglycol, idet vandet eller den polære væske udgør 50-95 vægt-% af dispersionen, og de overfladeaktive krystaller udgør 5-50 vægt-% af dispersionen. DK 175157 B1 26

11. Mikrokapsel-præparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at andelen af hydrofob eller lipofil 5 substans er 0,1-15 vægt-% af præparatet.

12. Fremgangsmåde til fremstilling af mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 1-9, eller af et mikrokapsel-præparat ifølge krav 10 eller 11, kendetegnet ved, at 10 man blander det polære lipid med vand eller en vilkårlig polær væske, som er i stand til at danne overfladeaktive krystaller af polære lipider, såsom glycerol, ethylenglycol eller propylenglycol, til dannelse af en blanding med en koncentration af henholdsvis vand eller 15 polær væske på 50-95 vægt-%, at man bibringer denne blanding en temperatur højere end den såkaldte overgangstemperatur for det pågældende lipid, hvilken temperatur er defineret som den laveste temperatur ved hvilken en partikel af dette lipid i kontkat med et overskud af vand 20 eller polær væske absorberer henholdsvis vand eller polær væske, og omdannes til cylindriske eller kugleformige partikler med kraftig dobbeltbrydning, hvilke partikler benævnes liposomer, at man holder blandingen under omrøring ved denne temperatur indtil omdannelsen har 25 fundet sted, og at man afkøler blandingen under fortsat omrøring til stuetemperatur eller en ønsket temperatur, således at de overfladeaktive faste krystaller dannes, idet den hydrofobe eller lipofile substans tilsættes før lipidet omdannes til liposomer eller mens det endnu 30 befinder sig i liposom-formen, og at man eventuelt afdamper vand eller polær væske til opnåelse af det ønskede faststofindhold i mikrokapslerne. DK 175157 B1 27

13. Fremgangsmåde til fremstilling af en krystaldispersion af et polært lipid i en polær væske, kendetegnet ved, at man blander det polære lipid med en polær væske, som er i stand til at danne overfladeaktive 5 krystaller af polære lipider, såsom glycerol, ethylen- λ glycol eller propylenglycol, til dannelse af en blanding med en andel af den polære væske på 50-95 vægt-%, at man bibringer denne blanding en temperatur højere end den såkaldte overgangstemperatur for det pågældende lipid, 10 hvilken temperatur er defineret som den laveste temperatur ved hvilken en partikel af dette lipid i kontakt med et overskud af vand eller polær væske absorberer henholdsvis vand eller polær væske, og omdannes til cylindriske eller kugleformige partikler med kraftig dob-15 beltbrydning, hvilke partikler benævnes liposomer, at man holder blandingen under omrøring ved denne temperatur indtil omdannelsen har fundet sted, og at man afkøler blandingen under fortsat omrøring til stuetemperatur eller en ønsket temperatur, således at de overfladeaktive 20 krystaller dannes.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 12 eller 13, kendetegnet ved, at man holder blandingen ved en temperatur som overstiger den omtalte overgangstemperatur med 25 5-15 0C, indtil ligevægt er opnået.

15. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 12-14, kendetegnet ved, at man afkøler blandingen med en hastighed på 0,5-5 0C pr. minut. 30

16. Krystaldispersion af et polært lipid i en polær væske, kendetegnet ved, at den omfatter en dispersion af det polære lipid i en polær væske, som er i stand til at danne polære faste krystaller af det polære lipid, DK 175157 B1 28 såsom glycerol, ethylenglycol eller propylenglycol, at den polære væske udgør 50-95 vægt-% af dispersionen, og at den molekylære orientering af det polære lipid inden i krystallen er af en sådan art, at krystal-5 overfladen i hovedsagen består af polære endestillede grupper af lipidet, hvorved krystallerne bibringes hydrofile egenskaber.

17. Anvendelse af mikrokapsler ifølge ethvert af kravene 10 1-9 eller af et mikrokapsel-præparat ifølge krav 10 eller 11. et salvegrundlag.