EP1448296A1 - Wirkstoffhaltige gelkapseln und ihre verwendung - Google Patents

Wirkstoffhaltige gelkapseln und ihre verwendung

Info

Publication number
EP1448296A1
EP1448296A1 EP02779555A EP02779555A EP1448296A1 EP 1448296 A1 EP1448296 A1 EP 1448296A1 EP 02779555 A EP02779555 A EP 02779555A EP 02779555 A EP02779555 A EP 02779555A EP 1448296 A1 EP1448296 A1 EP 1448296A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
active
block copolymer
block
weight
gel capsules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02779555A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Dreja
Claudia Klink
Andreas Buhl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP1448296A1 publication Critical patent/EP1448296A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing gel capsules loaded with active substances and / or active substances. Furthermore, the present invention relates to the capsule systems produced in this way and their use.
  • Active ingredients or active substances such as fragrances, fragrance mixtures, fragrance preparations, essential oils, perfume oils and care oils, dyes or pharmaceutically active ingredients that are used in cosmetic and / or pharmaceutical products or in detergents and cleaning agents often lose during storage or directly applying their activity. Some of these substances can also have insufficient stability for use or cause interfering interactions with other product components.
  • active and / or active substances such as. B. fragrances, fragrance mixtures, fragrance preparations, care oils and antibacterial agents, added to the products in a spatially defined, protected form.
  • Sensitive substances are often enclosed in capsules of various sizes, adsorbed on suitable carrier materials or chemically modified. The release can then be activated with the aid of a suitable mechanism, for example mechanically by shearing, or can take place diffusively directly from the matrix material.
  • Systems are therefore sought that are suitable as encapsulation, transport or presentation vehicles - often synonymously also referred to as “delivery systems" or “carrier systems”.
  • Another disadvantage of the conventional systems is that they do not allow a switching mechanism to be built into such encapsulations, with the aid of which a targeted release of the ingredients can take place.
  • Another object of the present invention is the development, in particular, of capsules with a temperature switch or of sustained-release capsules with a long-term effect for the release of active substances, such as. B. fragrances, fragrance mixtures, fragrance preparations, care oils, vitamins, hydrophobic agents, antibacterial substances or other ingredients, and a corresponding manufacturing process.
  • active substances such as. B. fragrances, fragrance mixtures, fragrance preparations, care oils, vitamins, hydrophobic agents, antibacterial substances or other ingredients, and a corresponding manufacturing process.
  • the method according to the invention should make it possible to produce capsules with a defined size, which contain active ingredients and which differ from the prior art in terms of their advantageous properties.
  • the capsule production should in particular without a polymerization process, i. H. without the use of free radicals, which can destroy active substances.
  • the method according to the invention is said to have the advantage of being applicable to almost any, in particular hydrophobic, active ingredient.
  • the resulting capsules should be as stable as possible, but should be able to release the ingredient as completely as possible in a simple manner. It is particularly advantageous if the ingredient from the capsule is released over a long period of time under the action of temperature or without the action of temperature when the product containing the capsule is used. This should take place as far as possible without additional mechanical intervention by the user.
  • the proportion of auxiliary material e.g. substances to form the capsule structure
  • the present invention thus relates to a process for producing gel capsules loaded with active and / or active substance (s) in the form of active and / or active substance-containing matrix and / or depot systems, which is characterized by the following process steps: (a) providing a mixture of an active and / or active substance-containing oil phase and at least one block copolymer;
  • the mixture of the at least one block copolymer and the active or active substance-containing oil phase can be provided by adding the block copolymer, in particular with stirring, with heating of the active or active substance-containing oil phase or vice versa.
  • the heating temperature should be above the gelation temperature of the resulting mixture.
  • either the active or active substance itself can be the oil phase or the active or active substance can be dissolved in a carrier oil.
  • the carrier oil phase can be selected in particular be from the group of paraffin oils, isoparaffin oils, silicone oils, glycerides, triglycerides, naphthalene-containing oils, hydrocarbon-containing solvents and mixtures thereof.
  • the carrier oil phase is preferably inert to the active and / or active ingredient and to the block copolymer. Inert means in particular that the carrier oil does not react with the active and / or active ingredient or block copolymer.
  • the ratio of the active or active ingredient used and the carrier oil which may be used can vary within wide limits.
  • a quantity-based or weight-based ratio of active and / or active ingredient to carrier oil of 1: 99 to 99: 1 is possible.
  • the dispersion can be prepared in step (c) in that the mixture prepared in step (a) from at least one block copolymer and an active or active substance-containing oil phase in the water / surfactant mixture prepared in step (b) is entered or vice versa.
  • the emulsification of the dispersion obtained under (c), optionally carried out in step (d) in the process according to the invention, can be carried out by the action of shear forces.
  • the production of the mini emulsion carried out in step (e) in the process according to the invention can also be carried out by the action of shear forces. This involves, for example, ultrasound treatment, high-pressure homogenization or microfluidizer treatment.
  • the formation of the mini-emulsion in step (e) can be carried out under a homogenization pressure of 50 bar to 30,000 bar, preferably 300 bar to 2,500 bar.
  • the miniemulsion can be formed in particular over a period of 10 seconds to 2 hours, preferably 1 minute to 20 minutes, depending on the volume of the miniemulsion.
  • the formation of the mini emulsion generally does not take place spontaneously, but rather through the energy input; this can be done by one time or repeated homogenization take place.
  • the homogenization process has in particular a throughput that depends on the size of the homogenizer; the treatment time of each emulsion droplet is only in the millisecond range.
  • the cooling in step (f) leads to solidification, i.e. H. Gelation or gel formation of the active or active substance-laden oil droplets of the mini emulsion to form gel and active substance-loaded gel capsules in the form of matrix and / or depot systems, the mean particle sizes of which correspond to the oil phase droplets of the mini emulsion.
  • step (f) takes place in the process according to the invention in particular on the basis of physical interactions, in particular on the basis of physical network formation of the block copolymer molecules in the oil phase.
  • the miniemulsion used in the process according to the invention can in particular be an essentially aqueous emulsion, stabilized by a surfactant, of the block copolymer (s) and the active or active substance-containing oil phase.
  • the emulsion obtained according to the invention preferably has an average particle size of the emulsified oil phase droplets of approximately 10 nm to approximately 600 nm, preferably approximately 20 nm to approximately 500 nm.
  • Mini emulsions are dispersions of an aqueous phase, an oil phase and optionally one or more surface-active substances, in which unusually small droplet sizes are realized.
  • mini emulsions can thus be understood as aqueous dispersions of stable oil droplets with drop sizes of about 10 to about 600 nm, which are obtained by intensive shearing of a system which contains oil, water, a surfactant and a hydrophobic.
  • the hydrophobes which are required for the production of stable miniemulsion are in the present case the block copolymer and / or the active or active substance-containing oil phase, which generally have a low water solubility.
  • the hydrophobic suppresses the mass exchange between the different oil droplets by osmotic forces (Ostwald ripening), but immediately after the formation of the mini-emulsion, the dispersion is only critically stabilized with regard to collisions of the particles, and the drops themselves can still grow in size through further collisions and melting. This effect can be suppressed or reduced by the gel formation of the oil droplets.
  • miniemulsions can be considered as kinetically stable and optically opaque to cloudy emulsions with droplet sizes of generally about 10 to about 600 nm are understood, which by mixing water, oil, surfactant and optionally a (further) hydrophobic (e.g. also an oil) by relative entry high amounts of shear energy are produced, the droplet size in the mini-emulsion being determined in particular by the energy input and the type and amount of the individual components, in particular the surfactants.
  • a hydrophobic e.g. also an oil
  • mini emulsions - unlike microemulsions - are critically stabilized, i.e. H. a surfactant content is generally required which is just sufficient to stabilize the systems, in particular a surfactant content of less than 5% by weight, while in the case of microemulsions the required surfactant content is significantly higher at about 5 to 15% by weight , Furthermore, the interfacial tension in miniemulsions is significantly higher than that of microemulsions.
  • mini emulsions For further details regarding mini emulsions, reference is made to the article by K. Landfester, F. Tiarks, H.-P. Hentze, M. Antonietti "Polyaddition in miniemulsions: A new route to polymer dispersions” in Macromol. Chem. Phys. 201, 1-5 (2000), the contents of which are hereby incorporated by reference. Reference is also made to the document ED Sudol, MS Es-Aasser, referenced therein, in: “Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", PA Lovell, MS El-Aasser, Eds., Chichester 1997, p. 699, the contents of which are also hereby incorporated by reference is included.
  • the miniemulsion used according to the invention is therefore initially provided or produced.
  • the microemulsion is prepared in a manner known per se. Reference can be made to the references already cited, namely the article by Landfester et al., The publication by Sudol et al. as well as on the published documents WO 98/02466, DE 196 28 142 A1, DE 196 28 143 A1 and EP 818471 A1, the entire content of which is hereby incorporated by reference.
  • an aqueous preemulsion or macroemulsion which contains the active ingredients and / or the active ingredients, the block copolymer, the surfactant (surface-active substance) and water can first be prepared in a known manner.
  • the macroemulsion formed in this way is then converted into a so-called miniemulsion, a very stable type of emulsion, in a conventional manner known to those skilled in the art, e.g. B. by treatment of the previously generated macroemulsion by ultrasound, by high pressure homogenization or by a microfluidizer.
  • miniemulsion a very stable type of emulsion
  • the fine distribution of the components is generally achieved by a high local energy input.
  • the average size of the droplets of the disperse phase of the miniemulsion used according to the invention can generally be determined according to the principle of quasi-elastic dynamic light scattering, the so-called z-average droplet diameter of the unimodal analysis of the autocorrelation function being obtained here.
  • the particle size and particle size distribution of the emulsified droplets in the mini emulsion finally also determine the particle size and particle size distribution of the end products or gel capsules and essentially coincides therewith.
  • the gel capsules obtained can also be characterized with the aid of dynamic light scattering in terms of their particle size and monodispersity.
  • the separation of the gel capsules loaded with active substance or active substance in step (g) in the process according to the invention can be carried out by conventional methods. In particular, this involves freeze drying (lyophilization), evaporation of the dispersant, ultrafiltration, dialysis or spray drying under gentle conditions.
  • all process steps (a) to (e) can be carried out at temperatures above the gel formation temperature of the respective mixtures, dispersions and / or emulsions.
  • these temperatures can range from 20 ° C to 200 ° C, preferably from 50 ° to 95 ° C.
  • gels are understood to mean, in particular, organogels in the form of dimensionally stable, easily deformable, liquid-disperse systems composed of block copolymer (s) and oil phase (s).
  • these gels form quasi “sponge-like” structures from the block copolymer (s) as a gel former (gelling agent) or gelling agent and the active and / or active ingredient-containing oil phase as a dispersing agent.
  • gels consist of a physical network, ie they form a network formed due to physical interactions. Gels have a yield point and are particularly elastically and / or plastically deformable.
  • T ge ⁇ also called the gelation temperature - which is characteristic of the respective gel
  • the combination of gelling agent and dispersant forms a gel-like structure (T ⁇ T ge ⁇ ), while at temperatures above the gel formation temperature T ge ⁇ (T> T ge ⁇ ) liquefied.
  • Gels can also be described with the aid of their elastic modulus G 'and their loss modulus (dissipative module) G ": A combination of gelling agent and dispersant then forms a gel-like structure if, for a given oscillation or measuring frequency, the elastic modulus is greater than or equal to the loss modulus is (G '> G "), which is the case below the gel formation temperature Tgei.
  • the term gel capsules does not mean conventional capsules with core / shell structures, but rather a composite of block copolymer (s) formed as a gelling agent and active or active substance-containing oil phase (s) as a dispersing agent due to physical interactions, which are below their gel formation temperature form a "sponge-like" structure in the form of discrete, shell-free gel particles.
  • the active or active substance phase is represented by a mixture of the oil phase and the gel former:
  • the active and / or active substance e.g. a fragrance
  • an inert, miscible carrier oil e.g. a water
  • a particularly hydrophobic gel former preferably a block copolymer, which forms solid organogels with the oil phase below the relevant gel formation temperature (T ge ⁇ )
  • T ge ⁇ the relevant gel formation temperature
  • the resulting mixture is melted ge at a temperature above the gelling temperature T ⁇ the resultant mixture and emulsified into a water / surfactant mixture the same temperature under vigorous stirring.
  • the water / surfactant mixture is provided separately.
  • the crude emulsion formed from the oil phase and block copolymer on the one hand and from water and surfactant on the other is converted into a mini emulsion using a high-pressure homogenizer at a pressure of 500 to 2,000 bar.
  • This mini emulsion is characterized by the fact that it is particularly stable against Ostwald ripening and has a largely uniform particle size distribution.
  • the gel former gels the oil in the oil phase droplets and forms rigid, gel-like, shell-free capsules or particles. These particles have a size in the range from 10 nm to 600 nm.
  • the gel capsule or particle dispersion according to the invention can now be processed further, eg. B. on Cleaning cloths applied or worked into a detergent or shampoo.
  • the active ingredient used in the process according to the invention is an oil-soluble, preferably hydrophobic active ingredient.
  • the active and / or active ingredient can preferably be selected from the group of fragrances, fragrance mixtures and fragrance preparations; oils such as essential oils, perfume oils, care oils and silicone oils; Antioxidants and biologically active substances; oil-soluble vitamins and vitamin complexes; Enzymes and enzymatic systems; cosmetically active substances; substances active in washing and cleaning; Proteins and lipids; Waxing and fats; Foam inhibitors; Graying inhibitors and color protection agents; Soil repellent active ingredients; Bleach activators and optical brighteners; amines; Dyes, color pigments and / or coloring substances; and mixtures of the aforementioned compounds.
  • the active ingredients used according to the invention can, in particular, be essentially water-insoluble or at least sparingly soluble in the aqueous phase.
  • the active ingredients according to the invention are preferably less than 10%, preferably less than 5%, in particular less than 1% soluble in the aqueous phase.
  • the content of active ingredient (s) in the miniemulsion produced in step (e) can vary within wide limits. In general, it is 0.01% by weight to 50% by weight, preferably 2% by weight to 30% by weight.
  • the content of block copolymer in the miniemulsion produced in step (e) can likewise vary within wide limits; it is in particular 0.01% by weight to 50% by weight, preferably 2% by weight to 20% by weight. If a carrier oil for the active and / or active ingredient is present, its content can likewise vary within wide ranges, in particular this content is in the range from 1% by weight to 50% by weight, preferably 2% by weight to 30% by weight.
  • the water content used in the miniemulsion according to step (e) can also vary within wide limits.
  • surfactant (s) in the miniemulsion produced in step (e) can also vary within wide limits. It amounts to 0.01% by weight to 10% by weight, preferably 0.5% by weight to 5% by weight.
  • the block copolymer used in the process according to the invention can be a particularly hydrophobic copolymer which forms a gel, preferably organogel, with the active and / or active substance-containing oil phase below the corresponding gel formation temperature.
  • the block copolymer used according to the invention is therefore in particular a copolymer with oil-gelling properties
  • the glass transition temperatures of the hard and soft blocks of the block copolymer should differ by at least 50 ° C, in particular at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C.
  • the hard block may have a glass transition temperature Tg (art)> 20 ° C, particularly Tg (har t) 50 ° C, preferably T g (hard) 90 ° C.
  • the soft block has a glass transition temperature T g (wei c) ⁇ 20 ° C, in particular T g ( We ich) ⁇ 0 ° C, preferably Tg ⁇ we ich) ⁇ - 45 ° C.
  • At least one block, preferably the hard block, of the block copolymer used in the process according to the invention should not be or only poorly oil-soluble or at most moderately oil-soluble, while at least one other block of the block copolymer, preferably the soft block, should be oil-soluble.
  • the hard block of the copolymer can preferably be selected from the group of polystyrenes, poly (meth) acrylates, polycarbonates, polyesters, polyanilines, poly-p-phenylenes, polysulfone ethers, polyacrylonitriles, polyamides, polyimides, polyethers, polyvinyl chlorides and mixtures thereof.
  • the soft block of the block copolymer can preferably be selected from the group of rubbers, in particular optionally substituted polyalkylenes, preferably polybutadienes, and mixtures of rubbers or polyalkylenes, such as polybutadiene-ethylene, polybutadiene-propylene, polyethylene ethylenes; polyvinyl alcohols; Polyalkylene glycols, such as polyethylene glycols and polypropylene glycols; Polydimethoxysiloxanen; Polyurethanes.
  • polyalkylenes preferably polybutadienes, and mixtures of rubbers or polyalkylenes, such as polybutadiene-ethylene, polybutadiene-propylene, polyethylene ethylenes; polyvinyl alcohols; Polyalkylene glycols, such as polyethylene glycols and polypropylene glycols; Polydimethoxysiloxanen; Polyurethanes.
  • the block copolymer can be selected from styrene / alkylene block copolymers, wherein the (poly) alkylene block can also be a mixed block, as described above (e.g. polystyrene / polyethylene-polybutylene block copolymer).
  • the block copolymer can be a styrene / butadiene block copolymer, styrene / ethylene-butylene block copolymer, styrene / propylene block copolymer, styrene / butylene-propylene block copolymer or styrene / rubber block copolymer.
  • the glass transition temperature T g (h ar t) of the hard block of a present invention preferred block copolymer should, in particular at about 100 ° C (e.g., polystyrene block.)
  • the glass transition temperature T g (W calibration) of the soft block of the present invention preferred block copolymer in particular at about - 55 ° C (e.g. rubber soft block such as polyethylene-butylene soft block).
  • the surfactant (surface-active substance) used in the process according to the invention for formulating the miniemulsion can be an ionic or nonionic surfactant. If a cationic surfactant is used in the process according to the invention, this can be selected from the group of quaternary ammonium compounds such as dimethyldistearylammonium chloride (CTMA-CI); Ester quats, in particular quaternized fatty acid trialkanolamine ester salts; Salts of long-chain primary amines quaternary ammonium compounds such as hexadecyltrimethylammonium chloride; Cetrimonium chloride or lauryldimethylbenzylammonium chloride.
  • CTMA-CI dimethyldistearylammonium chloride
  • Ester quats in particular quaternized fatty acid trialkanolamine ester salts
  • Salts of long-chain primary amines quaternary ammonium compounds such as hexadecyltrimethylam
  • an anionic surfactant is used, this can be selected from the group of soaps; alkylbenzenesulfonates; alkane; olefin; alkyl ether; Glycerinethersulfonaten; ⁇ -methyl ester sulfonates; sulfofatty; alkyl sulfates; fatty alcohol; Glycerol ether sulfates; Fettdocreethersulfaten; hydroxy mixed; Monoglyceride (ether) sulfates; Fatty acid amide (ether) sulfates; Mono- and dialkyl sulfosuccinates; Mono- and dialkyl sulfosuccinamates; sulfotriglycerides; amide soaps; Ether carboxylic acids and their salts; FettLitereisothionaten; Fettklasarcosinaten; Fatty acid taurides; N-acylamino acids such as acyl lactylates,
  • this surfactant can be selected from the group of (i) non-polymeric nonionic surfactants such as alkoxylated, preferably ethoxylated fatty alcohols, alkylphenols, fatty amines and fatty acid amides; alkoxylated triglycerides, mixed ethers and mixed formals; optionally partially oxidized alk (en) yl oligoglycosides; Glucoronkladerivaten; Fatty acid N-alkyl glucamides; Protein hydrolyzates, in particular alkyl-modified protein hydrolyzates; low molecular weight chitosan compounds; Zuckerestern; sorbitan; Amine oxides; and (ii) polymeric nonionic surfactants such as fatty alcohol polyglycol ethers; alkylphenol polyglycol; FettLiterepolyglykolestem; Fatty acid amide polyglycol ethers; Fett
  • the gel capsules obtainable by the process according to the invention have an active substance and / or active substance (s) content of 95% by weight to 0.1% by weight.
  • the content of the block copolymer (s) is preferably in the range from 5% by weight to 95% by weight.
  • the content of carrier oil phase which may be present can be up to about 95% by weight. If a highly active ingredient is used in small concentrations, the rest is filled up with carrier oil.
  • the present invention also relates to the gel capsules which can be produced by the process according to the invention and are loaded with active substances in the form of active substance-containing matrix or depot systems.
  • the gel capsules produced by the process according to the invention and loaded with active and / or active substance (s) in the form of active and / or active substance-containing matrix or depot systems preferably contain at least one active or active substance-containing oil phase in a gel matrix based on at least one block copolymer.
  • the active and / or active substance itself can represent the oil phase or can be dissolved in a carrier oil.
  • the carrier oil phase can be selected from the group of paraffin oils, isoparaffin oils, silicone oils, glycerides, triglycerides, naphthalene-containing oils, hydrocarbon-containing solvents and mixtures thereof.
  • the ratio between the active or active ingredient used in the gel capsule and the carrier oil optionally used can vary within wide limits.
  • a quantity-based or weight-based ratio of active and / or active ingredient to carrier oil of 1: 99 to 99: 1 is possible.
  • the gel matrix can be formed in the gel capsules according to the invention due to physical interactions, in particular physical network formation, between the active or active substance-containing oil phase on the one hand and the at least one block copolymer on the other hand.
  • the gel capsules according to the invention loaded with active substances generally have a particle size of approximately 10 nm to approximately 600 nm, in particular approximately 20 nm to approximately 500 nm.
  • the gel capsules of oil phase and block copolymer according to the invention form a particulate, "sponge-like" structure of oil phase and block copolymer.
  • the oil phase and the block copolymer can be present in a homogeneous distribution.
  • the block copolymers are preferably in associated form and the oil phase is distributed therein or above.
  • the gel capsules according to the invention loaded with active substances contain a particularly oil-soluble, preferably hydrophobic active substance.
  • This active ingredient can in particular be selected from the group of fragrances, fragrance mixtures, fragrance preparations; oils such as essential oils, perfume oils, care oils and silicone oils; Antioxidants and biologically active substances; oil-soluble vitamins and vitamin complexes; Enzymes and enzymatic systems; cosmetically active substances; substances active in washing and cleaning; Proteins and lipids; Waxing and fats; Foam inhibitors; Graying inhibitors and color protection agents; Soil repellent active ingredients; Bleach activators and optical brighteners; amines; Dyes, color pigments and / or coloring substances; and mixtures of the compounds listed above.
  • the active ingredient contained in the gel capsules according to the invention can be essentially water-insoluble or at least only sparingly soluble in the aqueous phase. In general, the active ingredient is then less than 10%, preferably less than 5%, in particular less than 1%, soluble in the aqueous phase.
  • the gel capsules according to the invention generally have an active substance and / or active substance (s) content of 95% by weight to 0.1% by weight.
  • the block copolymer (s) content can be 5% by weight to 95% by weight.
  • a carrier oil phase is present, its content can be up to about 95% by weight. All of the above weight data are based on the gel capsules. If a highly active ingredient is used in small concentrations, the rest is filled up with carrier oil. Reference can be made to the above explanations.
  • the present invention also relates to the uses of the gel capsules according to the invention.
  • the gel capsules that can be produced by the processes according to the invention can be used as delivery systems, in particular in the field of cosmetics and personal care (e.g. for deodorants, hair treatment agents, shampoos, shower and washing gels etc.), in the field of pharmacy, in the Adhesive processing and / or in the area of detergents and cleaning agents (e.g. in dishwashing detergents, fabric softeners, detergents for washing at different temperatures, etc.).
  • cosmetics and personal care e.g. for deodorants, hair treatment agents, shampoos, shower and washing gels etc.
  • Adhesive processing e.g. in dishwashing detergents, fabric softeners, detergents for washing at different temperatures, etc.
  • the active or active substance-containing gel capsules produced by the processes according to the invention can be used as delivery systems for the controlled release of active substances or active substances.
  • the active substances are released by the selection and / or amount of the composition of the gel capsules.
  • the term composition here means in particular the type and / or amount of the block copolymer or the type and / or amount of the active and / or active substance-containing oil phase.
  • the release of the active substances can be controlled in particular by controlling the glass transition temperatures of the polymer blocks of the block copolymer and thus via the gel softening temperature of the gel capsules.
  • the gel capsules according to the invention can be used in particular as delivery systems in which the active ingredient is released over a longer period of time by prolonged or delayed release ("sustained-release effect"). The active ingredient is released in particular without the influence of external forces.
  • the present invention also relates to cosmetics, personal care products, pharmaceuticals, adhesives or detergents and cleaning agents which contain the gel capsule according to the invention in the form of an active or active ingredient-containing matrix or. Depot systems included.
  • the gel capsules obtainable by the process according to the invention, loaded with active and / or active substance (s), in or on objects, such as preferably cosmetic or scented towels (e.g. for use in laundry dryers), scent strips or cards made of cardboard, Cardboard or paper and the like can be used.
  • active and / or active substance s
  • objects such as preferably cosmetic or scented towels (e.g. for use in laundry dryers), scent strips or cards made of cardboard, Cardboard or paper and the like
  • scent strips or cards made of cardboard, Cardboard or paper and the like
  • the present invention shows a number of advantages over the prior art.
  • the gel structure is formed on the basis of physical interactions. Therefore, no polymerization steps are necessary for the encapsulation, as is the case in the process known from the prior art. Polymerizations, which take place in particular with the formation of free radicals, often lead to the decomposition of the active and / or active ingredient.
  • the invention thus provides an encapsulation method which is also suitable for sensitive active substances and / or active substances.
  • the method according to the invention has the advantage that it can be used for almost any particular hydrophobic active and / or active ingredient.
  • the quantitative ratio of active and / or active ingredient (s) to any oil carrier phase used can be varied within a wide range. simultaneously an almost monodisperse capsule size distribution is achieved by the miniemulsion process.
  • the gel capsules provided by the process according to the invention are smaller and more uniform particles than those obtained by processes according to the prior art (dropletization, spray drying or polymerization processes).
  • the gel capsules obtainable by the process according to the invention have an extremely high encapsulation efficiency.
  • active ingredients and / or active ingredients can be encapsulated up to a content of 95%.
  • the open-pore gel capsule system allows a uniform and slow fragrance release that can be controlled by suitable compositions of the gel capsules.
  • the gel capsules according to the invention contain significantly fewer residues. Since these gel capsules do not have any annoying, insoluble capsule shells, they can be easily processed into numerous interesting products. The numerous possible uses of the gel capsules according to the invention are also due to the wide variation in the hardness of the gel capsules.
  • the particle dispersion is applied to a cleaning cloth and develops a pleasant fragrance for a long time. After using the cleaning wipes on a solid substrate (glass pane), the smell is noticeably longer than when using unencapsulated, ungelled scents.
  • the particle dispersion is applied to a cleaning cloth and develops a pleasant fragrance for a long time. After using the cleaning wipes on a solid substrate (glass pane), the smell is noticeably longer than when using unencapsulated, ungelled scents.
  • a 5:95 mixture of rose oil and an inert isoparaffin carrier oil (Isopar M, Exxon) is heated to 84 ° C., mixed with 27% Kraton G-1650 (styrene / rubber block copolymer, from Kraton Polymers) and stirred at 90 ° C to a homogeneous mixture.
  • the oil phase (15 g) is dispersed into an aqueous phase of 150 g of water and 2.7 g of SDS (sodium dodecyl sulfate, Sigma) using an Ultra-Turrax stirrer at a temperature of 90 ° C.
  • the resulting crude emulsion is converted into a mini emulsion using a high-pressure homogenizer (5 minutes at a pressure of 1000 bar).
  • the mini emulsion is allowed to cool with stirring.
  • Gelled rose oil carrier oil particles are found which have a particle size in the range of 180 nm and a narrow particle size distribution.
  • the particle dispersion is stirred into a fabric softener and develops a pleasant fragrance for a long time after using the fabric softener on the laundry.
  • the fragrance is noticeably longer after use than when using unencapsulated, ungelled fragrances.
  • a 5:95 mixture of vitamin A palmitate and an inert carrier oil is heated to 82 ° C., mixed with 24% Versagel C HP (block copolymer, Penreco) and stirred at 80 ° C. to form a homogeneous mixture
  • the oil phase (15 g) is dispersed into an aqueous phase of 150 g of water and 3 g of DTAB (dodecyltrimethylamommium bromide, Aldrich) using an Ultra-Turrax stirrer at a temperature of 80 ° C.
  • the resulting crude emulsion is converted into a mini emulsion using a high-pressure homogenizer (3 minutes at a pressure of 900 bar).
  • the mini emulsion is allowed to cool with stirring.
  • Gelled vitamin A in carrier oil particles are found which have a particle size in the range of 120 nm and a narrow particle size distribution.
  • the particle dispersion is stirred into a skin cream and contains the vitamin A palmitate in the product for a long time.
  • the stability during storage is significantly higher than when using the unencapsulated, ungelled vitamin A palmitate.

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Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren zur Herstellung von mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladenen Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen sowie deren Verwendung, insbesondere im Bereich der Kosmetik und Körperpflege, der Pharmazie, der Klebstoffverarbeitung und der Wasch- und Reinigungsmittel.

Description

Wirkstoffhaltige Gelkapseln und ihre Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung aktiv- und/oder wirkstoffbeladener Gelkapseln. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die auf diese Weise hergestellten Kapselsysteme sowie deren Verwendung.
Für viele Produkte ist es heute aus ästhetischen Gründen reizvoll, Bestandteile oder Wirkstoffe separat in abgegrenzter Form zuzugeben, z. B. in Form von Kapseln, Kugeln, Tropfen oder als zweite Phase. Neben den ästhetischen Vorteilen zeigen solche räumlichen Abgrenzungen vielfach auch Stabilitäts- und Formuliervorteile.
Aktivstoffe oder Wirksubstanzen wie Duftstoffe, Duftstoffgemische, Duftstoffzubereitungen, etherische öle, Parfümöle und Pflegeöle, Farbstoffe oder pharmazeutisch aktive Wirkstoffe, die in kosmetischen und/oder pharmazeutischen Produkten oder in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden, verlieren häufig schon bei der Lagerung oder aber direkt bei der Anwendung ihre Aktivität. Manche dieser Stoffe können auch eine zur Verwendung nicht ausreichende Stabilität besitzen oder störende Wechselwirkungen mit anderen Produktbestandteilen verursachen.
Daher ist es von Interesse, solche Substanzen kontrolliert und am gewünschten Einsatzort mit maximaler Wirkung einzusetzen.
Aus diesem Grunde werden Aktiv- und/oder Wirksubstanzen, wie z. B. Duftstoffe, Duftstoffgemische, Duftstoffzubereitungen, Pflegeöle und antibakterielle Wirkstoffe, den Produkten in räumlich abgegrenzter, geschützter Form zugesetzt. Häufig werden empfindliche Substanzen in Kapseln verschiedener Größen eingeschlossen, auf geeigneten Trägermaterialien adsorbiert oder chemisch modifiziert. Die Freisetzung kann dann mit Hilfe eines geeigneten Mechanismus aktiviert werden, beispielsweise mechanisch durch Scherung, oder diffusiv direkt aus dem Matrixmaterial erfolgen. Daher werden Systeme gesucht, die sich als Verkapselungs-, Transport- oder Darreichungsvehikel - oft synonym auch als "Delivery-Systeme" oder "Carrier- Systeme" bezeichnet - eignen.
Es existieren bereits zahlreiche kommerzielle Delivery-Systeme, die auf porösen Polymerpartikeln oder Liposomen basieren (z. B. Mikrosponges® von der Firma Advanced Polymer Systems oder aber Nanotopes® von der Firma Ciba-Geigy, siehe hierzu B. Herzog, K. Sommer, W. Baschong, J. Röding "Nanotopes™; A Surfactant Resistant Carrier System" in SÖFW-Journal, 124. Jahrgang 10/98, Seiten 614 bis 623).
Der Nachteil dieser herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Delivery-Systeme besteht darin, daß sie nur ein geringes Beladungspotential aufweisen, die Partikelgröße der Polymerkugeln meist im Bereich von einigen Mikrometern bis einigen 100 μm liegt und eine Verkapselung der Wirksubstanzen in der Regel nicht in situ erfolgen kann. Die Modifizierung der Kapseloberflächen ist nicht möglich bzw. sehr aufwendig. Liposome besitzen außerdem eine für viele Anwendungen ungenügende Stabilität.
Ein weiterer Nachteil dieser herkömmlichen Systeme besteht darin, daß eine Freisetzung von Wirksubstanzen am Ort der spezifischen Anwendung häufig nicht gesteuert werden kann.
Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Systeme liegt ferner darin, daß sie es nicht erlauben, einen Schaltmechanismus in solche Verkapselungen einzubauen, mit dessen Hilfe eine gezielte Freisetzung der Inhaltsstoffe stattfinden kann.
Weiterhin werden bei der Herstellung von aktiv- und/oder wirkstoffbeladenen Kapseln nach dem Stand der Technik oftmals störende oder toxische, schlecht riechende oder aggressive Bestandteile in die Formulierung mit eingebracht. Oft werden die Verkapselungen unter aggressiven, die zu verkapselnden Aktiv- bzw. Wirkstoffe belastenden Bedingungen (hohe Temperaturen, lange Reaktionszeiten, Auftreten freier Radikale etc.) durchgeführt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Kapselsystems in Form eines Matrix- bzw. Depotsystems, das Aktiv- bzw. Wirkstoffe enthält, mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Eigenschaften sowie eines entsprechenden Herstellungsverfahrens.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung insbesondere von Kapseln mit Temperaturschalter bzw. von Sustained-release- Kapseln mit Langzeiteffekt zur Freisetzung von Aktiv- bzw. Wirkstoffen, wie z. B. Duftstoffen, Duftstoffgemischen, Duftstoffzubereitungen, Pflegeölen, Vitaminen, hydrophoben Wirkstoffen, antibakteriell wirksamen Substanzen oder anderen Inhaltsstoffen, und eines entsprechenden Herstellungsverfahrens. Insbesondere soll es das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen, hochwirkstoffhaltige Kapseln mit definierter Größe herzustellen, die sich durch ihre vorteilhaften Eigenschaften vom Stand der Technik unterscheiden. Die Kapselherstellung soll dabei insbesondere ohne ein Polymerisationsverfahren, d. h. ohne den Einsatz von freien Radikalen, die Aktiv- bzw. Wirkstoffe zerstören können, erfolgen.
Außerdem soll das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil haben, für nahezu jeden, insbesondere hydrophoben Aktiv- bzw. Wirkstoff anwendbar zu sein. Die resultierenden Kapseln sollen möglichst stabil sein, aber auf einfache Weise den Inhaltsstoff möglichst vollständig freisetzen können. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Inhaltsstoff aus der Kapsel bei der Anwendung des Produkts, welches die Kapsel enthält, unter Einwirkung von Temperatur oder ohne Temperatureinwirkung über lange Zeit hinweg freigesetzt wird. Dies soll möglichst ohne zusätzliche mechanische Einwirkung des Anwenders stattfinden. Außerdem soll der Anteil an Hilfsmaterial (z. B. Stoffe zur Bildung der Kapselstruktur) möglichst gering sein.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladenen Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen, das durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: (a) Bereitstellung einer Mischung aus einer aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase und mindestens einem Blockcopolymer;
(b) Bereitstellung einer Wasser/Tensid-Mischung;
(c) Dispergierung der unter (a) und (b) hergestellten Mischungen, gegebenenfalls unter Erwärmen auf Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der hierbei entstehenden Dispersion;
(d) gegebenenfalls Herstellung einer Preemulsion und/oder Makroemulsion ausgehend von der unter (c) hergestellten Dispersion unter Erwärmen oberhalb der Gelbildungstemperatur der Preemulsion und/oder Makroemulsion;
(e) Herstellung einer Miniemulsion ausgehend von der unter (c) erhältlichen Dispersion oder aber ausgehend von der gegebenenfalls unter (d) hergestellten Preemulsion und/oder Makroemulsion unter Erwärmen auf Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der entstehenden Emulsion;
(f) Abkühlung der unter (e) hergestellten Miniemulsion unter ihre Gelbildungstemperatur, so daß sich mit Aktiv- und/oder Wirkstoffen beladene Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen bilden; und
(g) gegebenenfalls anschließende Abtrennung der auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsysteme.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Bereitstellung der Mischung aus dem mindestens einen Blockcopolymer und der aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Ölphase dadurch erfolgen, daß das Blockcopolymer, insbesondere unter Rühren, unter Erwärmung der aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen ölphase zugesetzt wird oder umgekehrt. Dabei sollte die Erwärmungstemperatur oberhalb der Gelbildungstemperatur der resultierenden Mischung liegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann entweder der Aktiv- bzw. Wirkstoff selbst die Ölphase darstellen oder aber der Aktiv- bzw. Wirkstoff in einem Trägeröl gelöst sein. Im letzteren Fall kann die Trägerölphase insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von Paraffinölen, Isoparaffinölen, Silikonölen, Glyceriden, Triglyceriden, naphthalinhaltigen ölen, kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln und deren Mischungen. Vorzugsweise ist die Trägerölphase inert gegenüber dem Aktiv- und/oder Wirkstoff sowie dem Blockcopolymer. Inert meint insbesondere, daß das Trägeröl keine Reaktion mit dem Aktiv- und/oder Wirkstoff bzw. Blockcopolymer eingeht.
Das Verhältnis von verwendetem Aktiv- bzw. Wirkstoff und dem gegebenenfalls verwendetem Trägeröl kann in weiten Bereichen variieren. So ist ein mengen- bzw. gewichtsbezogenes Verhältnis von Aktiv- und/oder Wirkstoff zu Trägeröl von 1 :99 bis 99:1 möglich.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Herstellung der Dispersion in Schritt (c) dadurch erfolgen, daß die in Schritt (a) hergestellte Mischung aus mindestens einem Blockcopolymer und einer aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Ölphase in die gemäß Schritt (b) hergestellte Wasser/Tensid-Mischung eingetragen wird oder umgekehrt.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt (d) gegebenenfalls durchgeführte Emulgierung der unter (c) erhaltenen Dispersion kann durch Einwirkung von Scherkräften erfolgen.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt (e) durchgeführte Herstellung der Miniemulsion kann ebenfalls durch Einwirken von Scherkräfte erfolgen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Ultraschallbehandlung, Hochdruckhomogenisierung bzw. Microfluidizer-Behandlung.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Bildung der Miniemulsion in Schritt (e) unter einem Homogenisierdruck von 50 bar bis 30.000 bar, vorzugsweise 300 bar bis 2.500 bar, durchgeführt werden. Dabei kann die Bildung der Miniemulsion insbesondere über einen Zeitraum von 10 Sekunden bis 2 Stunden, vorzugsweise 1 Minute bis 20 Minuten, in Abhängigkeit vom Volumen der Miniemulsion, erfolgen. Die Bildung der Miniemulsion erfolgt im allgemeinen nicht zeitlich spontan, sondern durch den Energieeintrag; dies kann durch einmaliges oder wiederholtes Homogenisieren erfolgen. Der Homogenisiervorgang hat dabei insbesondere einen Durchsatz, der von der Größe des Homogenisators abhängt; die Behandlungsdauer eines jeden Emulsionströpfchens ist nur im Bereich von Millisekunden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren führt die Abkühlung in Schritt (f) zu einer Verfestigung, d. h. Gelierung bzw. Gelbildung, der aktiv- bzw. wirkstoffbeladenen öltröpfchen der Miniemulsion zu mit Aktiv- und/oder Wirkstoffen beladenen Gelkapseln in Form von Matrix- und/oder Depotsystemen, deren mittlere Teilchengrößen der der Ölphasentröpfchen der Miniemulsion entsprechen.
Die Gelbildung im Schritt (f) erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen, insbesondere aufgrund von physikalischer Netzwerkbildung der Blockcopolymer-Moleküle in der ölphase.
Bei der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Miniemulsion kann es sich insbesondere um eine im wesentlichen wäßrige, durch ein Tensid stabilisierte Emulsion des oder der Blockcopolymere und der aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen ölphase handeln. Die erfindungsgemäß erhaltene Emulsion weist vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße der emulgierten Ölphasentröpfchen von etwa 10 nm bis etwa 600 nm, vorzugsweise etwa 20 nm bis etwa 500 nm, auf.
Miniemulsionen sind Dispersionen aus einer wäßrigen Phase, einer Ölphase und gegebenenfalls einem oder mehreren oberflächenaktiven Substanzen, bei denen ungewöhnlich kleine Tröpfchengrößen realisiert werden. Miniemulsionen können mit anderen Worten also als wäßrige Dispersionen stabiler Öltröpfchen mit Tropfengrößen von etwa 10 bis etwa 600 nm verstanden werden, die durch intensive Scherung eines Systems erhalten werden, welches Öl, Wasser, ein Tensid und ein Hydrophob enthält. Die Hydrophobe, die für die Herstellung stabiler Miniemulsion erforderlich sind, sind im vorliegenden Fall das Blockcopolymer und/oder die aktiv- bzw. wirkstoffhaltige ölphase, welche im allgemeinen eine geringe Wasserlöslichkeit aufweisen. Der Hydrophob unterdrückt den Massenaustausch zwischen den verschiedenen öltröpfchen durch osmotische Kräfte (die Ostwald-Reifung), aber direkt nach der Miniemulsionsbildung ist die Dispersion nur kritisch stabilisiert im Hinblick auf Stöße der Teilchen, und die Tropfen selbst können immer noch in ihrer Größe durch weitere Stöße und Verschmelzen anwachsen. Dieser Effekt kann durch die Gelbildung der Öltröpfchen unterdrückt bzw. reduziert werden.
Im Unterschied zu Mikroemulsionen, die im allgemeinen als thermodynamisch stabile und optisch transparente Emulsionen mit Tröpfchengrößen von im allgemeinen etwa 2 bis höchstens etwa 50 nm, die durch Mischung von Wasser, öl, Tensid und gegebenenfalls Cotensid hergestellt werden, aufgefaßt werden können, können Miniemulsionen als kinetisch stabile und optisch opake bis trübe Emulsionen mit Tröpfchengrößen von im allgemeinen etwa 10 bis etwa 600 nm verstanden werden, die durch Mischung von Wasser, öl, Tensid und gegebenenfalls einem (weiteren) Hydrophob (z. B. auch ein öl) durch Eintrag relativ hoher Mengen an Scherenergie hergestellt werden, wobei die Tröpfchengröße in der Miniemulsion insbesondere durch den Energieeintrag und die Art und Menge der einzelnen Komponenten, insbesondere der Tenside, bestimmt wird. Im Unterschied zu herkömmlichen Emulsionen sind die Tröpfchengrößenverteilungen in Miniemulsionen nahezu monodispers. Im allgemeinen sind Miniemulsionen - im Unterschied zu Mikroemulsionen - kritisch stabilisiert, d. h. es wird im allgemeinen ein Tensidanteil benötigt, der gerade ausreicht, um die Systeme zu stabilisieren, insbesondere ein Tensidanteil von weniger als 5 Gew,-%, während im Fall von Mikroemulsionen der benötigte Tensidanteil mit etwa 5 bis 15 Gew.-% deutlich höher liegt. Des weiteren ist die Grenzflächenspannung in Miniemulsionen deutlich höher als bei Mikroemulsionen.
Zu weiteren Einzelheiten bezüglich Miniemulsionen wird verwiesen auf den Artikel von K. Landfester, F. Tiarks, H.-P. Hentze, M. Antonietti "Polyaddition in miniemulsions: A new route to polymer dispersions" in Macromol. Chem. Phys. 201 , 1-5 (2000), dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Ferner wird verwiesen auf die dort referierte Druckschrift E. D. Sudol, M. S. Es- Aasser, in: "Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", P. A. Lovell, M. S. El-Aasser, Eds., Chichester 1997, S. 699, deren Inhalt ebenfalls hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. In Verfahrensschritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt also zunächst die Bereitstellung bzw. Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Miniemulsion. Die Herstellung der Mikroemulsion erfolgt in an sich bekannter Weise. Es kann verwiesen werden auf die bereits zitierten Literaturstellen, nämlich den Artikel von Landfester et al., die dort referierte Druckschrift von Sudol et al. sowie auf die Offenlegungsschriften WO 98/02466, DE 196 28 142 A1 , DE 196 28 143 A1 und EP 818471 A1 , deren gesamter Inhalt hiermit Bezugnahme eingeschlossen ist.
Zur Herstellung der Miniemulsion kann zunächst in einfacher, an sich bekannter Weise eine wäßrige Preemulsion bzw. Makroemulsion hergestellt, welche die Aktiv- und/oder Wirkstoffe, das Blockcopolymer, das Tensid (oberflächenaktive Substanz) sowie Wasser enthält.
Nachdem die Mischung homogenisiert und gegebenenfalls in eine Preemulsion bzw. Makroemulsion überführt worden ist, wird die auf diese Weise gebildete Makroemulsion anschließend in üblicher, dem Fachmann bekannten Weise in eine sogenannte Miniemulsion, eine sehr stabile Art von Emulsion, überführt, z. B. mittels Behandlung der zuvor erzeugten Makroemulsion durch Ultraschall, durch Hochdruckhomogenisation oder durch einen Microfluidizer. Die Feinverteilung der Komponenten wird im allgemeinen durch einen hohen lokalen Energieeintrag erzielt.
Die mittlere Größe der Tröpfchen der dispersen Phase der erfindungsgemäß verwendeten Miniemulsion läßt sich im allgemeinen nach dem Prinzip der quasielastischen dynamischen Lichtstreuung bestimmen, wobei hierbei der sogenannte z-gemittelte Tröpfchendurchmesser der unimodalen Analyse der Autokorrelationsfunktion erhalten wird. Die Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung der emulgierten Tröpfchen in der Miniemulsion bestimmen schließlich auch die Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung der Endprodukte bzw. Gelkapseln und stimmt im wesentlichen hiermit überein. Auch die erhaltenen Gelkapseln können mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuung in bezug auf ihre Teilchengröße und Monodispersität charakterisiert werden. Die in Schritt (g) im erfindungsgemäßen Verfahren gegebenenfalls durchgeführte Abtrennung der mit Aktiv- bzw. Wirkstoff beladenen Gelkapseln kann durch übliche Methoden erfolgen. Insbesondere handelt es sich hierbei um Gefriertrocknung (Lyophilisation), Verdunsten des Dispersionsmittels, Ultrafiltration, Dialyse oder Sprühtrocknung unter schonenden Bedingungen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können alle Verfahrensschritte (a) bis (e) bei Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der jeweiligen Mischungen, Dispersionen und/oder Emulsionen durchgeführt werden. Im allgemeinen können diese Temperaturen in Bereichen von 20 °C bis 200 °C, vorzugsweise von 50° bis 95 °C, liegen.
Unter Gelen versteht man erfindungsgemäß insbesondere Organogele in Form von formbeständigen, leicht deformierbaren, an Flüssigkeiten reichen dispersen Systeme aus Blockcopolymer(en) und Ölphase(n). Im vorliegenden Fall bilden diese Gele quasi "schwammartige" Strukturen aus den Blockcopolymer(en) als Gelbildner (Gelator) bzw. Geliermittel und der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase als Dispersionsmittel. Diese "schwammartigen" Strukturen bestehen aus einem physikalischen Netzwerk, d. h. sie bilden einen aufgrund physikalischer Wechselwirkungen gebildeten Verbund. Gele besitzen eine Fließgrenze und sind insbesondere elastisch und/oder plastisch verformbar. Unterhalb einer für das jeweilige Gel charakteristischen Gelbildungstemperatur Tgeι - auch Gelierungstemperatur genannt - bildet der Verbund aus Geliermittel und Dispersionsmittel eine gelartige Struktur aus (T < Tgeι), während er sich bei Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur Tgeι (T > Tgeι) verflüssigt. Gele können auch mit Hilfe ihres Elastizitätsmodul G' und ihres Verlustmoduls (dissipatives Modul) G" beschrieben werden: Ein Verbund aus Gelierungsmittel und Dispersionsmittel bildet dann eine gelartige Struktur aus, wenn bei einer gegebenen Oszillations- bzw. Meßfrequenz der Elastizitätsmodul größer oder gleich dem Verlustmodul ist (G' >G"), was unterhalb der Gelbildungstemperatur Tgei der Fall ist. Oberhalb der Gelbildungstemperatur Tgeι bricht die Gelstruktur zusammen und das Verlustmodul ist größer als das Elastizitätsmodul (G' < G"). Erfindungsgemäß versteht man unter dem Begriff Gelkapseln keine herkömmlichen Kapseln mit Kern/Hülle-Strukturen, sondern vielmehr einen aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen gebildeten Verbund aus Blockcopolymer(en) als Geliermittel und aktiv- bzw. wirkstoffhaltiger Ölphase(n) als Dispersionsmittel, die unterhalb ihrer Gelbildungstemperatur eine "schwammartige" Struktur in Form diskreter, hüllenfreier Gelteilchen ausbilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt. Zunächst erfolgt die Darstellung der Aktiv- bzw. Wirkstoffphase durch Mischung von Ölphase und Gelbildner: Dabei wird der Aktiv- und/oder Wirkstoff (z. B. ein Duftstoff) erwärmt und gegebenenfalls mit einem inerten, mischbaren Trägeröl versetzt; in diese warme Mischung wird ein insbesondere hydophober Gelbildner, vorzugsweise ein Blockcopolymer, das mit der ölphase unterhalb der betreffenden Gelbildungstemperatur (Tgeι) feste Organogele bildet, eingerührt. Die resultierende Mischung wird bei einer Temperatur oberhalb der Gelbildungstemperatur Tgeι der resultierenden Mischung aufgeschmolzen und in eine Wasser/Tensid-Mischung der gleichen Temperatur unter kräftigem Rühren einemulgiert. Die Wasser/Tensid- Mischung wird gesondert bereitgestellt. Die aus Ölphase und Blockcopolymer einerseits und aus Wasser und Tensid andererseits ausgebildete Rohemulsion wird unter Einsatz eines Hochdruck-Homogenisators bei einem Druck von 500 bis 2.000 bar in eine Miniemulsion überführt. Diese Miniemulsion zeichnet sich dadurch aus, daß sie besonders stabil gegenüber Ostwaldreifung ist und eine weitgehend einheitliche Teilchengrößenverteilung besitzt. Das Abkühlen der Miniemulsion auf Temperaturen, die unterhalb der Gelbildungstemperatur (Tgeι) der Miniemulsion liegen, vorzugsweise Raumtemperatur, führt dann zu einer Verfestigung des Kapsel- oder Partikelinhalts: Dabei wird die Miniemulsion unter Rühren auf eine Temperatur unterhalb der Gelbildungstemperatur Tgeι, die vorzugsweise unterhalb der Raumtemperatur liegt, erkalten gelassen. Dabei geliert der Gelbildner in den ölphasentröpfchen das öl und bildet rigide, gelartige, hüllenlose Kapseln oder Partikel aus. Diese Partikel besitzen eine Größe im Bereich von 10 nm bis 600 nm. Die erfindungsgemäße Gelkapsel- oder Partikeldispersion kann nun weiter verarbeitet werden, z. B. auf Reinigungstüchern aufgetragen oder in ein Waschmittel bzw. Shampoo eingearbeitet werden.
Der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Aktiv- bzw. Wirkstoff ist ein insbesondere öllöslicher, vorzugsweise hydrophober Aktiv- bzw. Wirkstoff. Der Aktiv- und/oder Wirkstoff kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Duftstoffen, Duftstoffgemischen und Duftstoffzubereitungen; ölen wie etherischen Ölen, Parfümölen, Pflegeölen und Silikonölen; Antioxidantien und biologisch wirksamen Stoffen; öllöslichen Vitaminen und Vitaminkomplexen; Enzymen und enzymatischen Systemen; kosmetisch aktiven Substanzen; wasch- und reinigungsaktiven Substanzen; Proteinen und Lipiden; Wachsen und Fetten; Schauminhibitoren; Vergrauungsinhibitoren und Mitteln zum Farbschutz; Soil- repellent-Wirkstoffen; Bleichaktivatoren und optischen Aufhellern; Aminen; Farbstoffen, Farbpigmenten und/oder färbenden Substanzen; sowie Mischungen der zuvor genannten Verbindungen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Aktiv- bzw. Wirkstoffe kann insbesondere im wesentlichen wasserunlöslich oder zumindest in der wäßrigen Phase nur schwerlöslich ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die erfindungsgemäß verwendeten Aktiv- bzw. Wirkstoffe in einem solchen Fall in der wäßrigen Phase zu weniger als 10 %, vorzugsweise zu weniger als 5 %, insbesondere zu weniger als 1 %, löslich.
Der Gehalt an Aktiv- bzw. Wirkstoff(en) in der in Schritt (e) hergestellten Miniemulsion kann in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen beträgt er 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Der Gehalt an Blockcopolymer in der in Schritt (e) hergestellten Miniemulsion kann gleichermaßen in weiten Bereichen variieren; er beträgt insbesondere 0,01 Gew.- % bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%. Falls ein Trägeröl für den Aktiv- und/oder Wirkstoff vorhanden ist, so kann sein Gehalt ebenfalls in weiten Bereichen variieren, insbesondere liegt dieser Gehalt im Bereich von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Der in der Miniemulsion gemäß Schritt (e) verwendete Wassergehalt kann gleichfalls in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen beträgt er 50 Gew.-% bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%. Der Gehalt an Tensid(en) in der in Schritt (e) hergestellten Miniemulsion kann ebenso in weiten Bereichen variieren. Er beläuft sich auf 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%.
Das im erfindungsgemäße Verfahren verwendete Blockcopolymer kann ein insbesondere hydrophobes, mit der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase unterhalb der entsprechenden Gelbildungstemperatur ein Gel, vorzugsweise Organogel, ausbildendes Copolymer sein. Bei dem erfindungsgemäß verwendetem Blockcopolymer handelt es sich also insbesondere um ein Copolymer mit ölgelierenden Eigenschaften
Das Blockcopolymer, das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann ein aus mindestens zwei Blöcken oder Komponenten A,B,... bestehendes Polymer (A-B-...)n (n = Anzahl der sich wiederholenden Einheiten) sein, bei dem mindestens einer der Blöcke ein Hartblock und mindestens ein anderer der Blöcke ein Weichblock ist. D. h. die Blöcke unterscheiden sich im Verhältnis zueinander durch ihre Härte, welche insbesondere durch ihre Glasübergangstemperaturen zum Ausdruck kommt.
Die Glasübergangstemperaturen der harten und weichen Blöcke des Blockcopolymers sollten sich um mindestens 50 °C, insbesondere mindestens 60 °C, vorzugsweise mindestens 70 °C, unterscheiden.
Insbesondere kann der harte Block eine Glasübergangstemperatur Tg( art) > 20 °C, insbesondere Tg(hart) 50 °C, bevorzugt Tg(hart) 90 °C, aufweisen und der weiche Block eine Glasübergangstemperatur Tg(weic ) ≤ 20 °C, insbesondere Tg(Weich) ≤ 0 °C, bevorzugt Tg{weich) ≤- 45 °C, aufweisen.
Mindestens ein Block, vorzugsweise der harte Block, des im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Blockcopolymers sollte nicht oder nur schlecht öllöslich oder allenfalls mäßig öllöslich ausgebildet sein, während mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, öllöslich ausgebildet sein sollte. Insbesondere sollte mindestens ein Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der harte Block, schlechter öllöslisch als mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, ausgebildet sein.
Der harte Block des Copolymers kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Polystyrolen, Poly(meth)acrylaten, Polycarbonaten, Polyestern, Polyanilinen, Poly-p-phenylenen, Polysulfonethern, Polyacrylnitrilen, Polyamiden, Polyimiden, Polyethern, Polyvinylchloriden und deren Mischungen. Der weiche Block des Blockcopolymers kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Kautschuken, insbesondere gegebenenfalls substituierten Polyalkylenen, vorzugsweise Polybutadienen, und Mischungen von Kautschuken bzw. Polyalkylenen, wie Polybutadien-Ethylen, Polybutadien-Propylen, Poly- ethylenethylenen; Polyvinylalkoholen; Polyalkylenglykolen, wie Polyethylen- glykolen und Polypropylenglykolen; Polydimethoxysiloxanen; Polyurethanen.
Insbesondere kann das Blockcopolymer ausgewählt sein aus Styrol/Alkylen- Blockcopolymeren, wobei der (Poly-)Alkylen-Block auch ein gemischter Block sein kann, wie zuvor beschrieben (z. B. Polystyrol/Polyethylen-Polybutylen- Blockcopolymer). Vorzugsweise kann das Blockcopolymer ein Styrol/ Butadien- Blockcopolymer, Styrol/Ethylen-Butylen-Blockcopolymer, Styrol/ Propylen- Blockcopolymer, Styrol/Butylen-Propylen-Blockcopolymer oder Styrol/Kautschuk- Blockcopolymer sein. Die Glasübergangstemperatur Tg(hart) des Hartblocks eines erfindungsgemäß bevorzugten Blockcopolymers sollte insbesondere bei etwa 100 °C (z. B. Polystyrol-Hartblock) und die Glasübergangstemperatur Tg(Weich) des Weichblocks eines erfindungsgemäß bevorzugten Blockcopolymers insbesondere bei etwa -55 °C (z. B. Kautschuk-Weichblock wie Polyethylen-Butylen-Weichblock) liegen.
Möglich ist auch die Verwendung von Blockcopolymeren mit Multiarm-Blöcken, sogenannten "Stem-Blockcopolymeren".
Das im erfindungsgemäßen Verfahren zur Formulierung der Miniemulsion verwendete Tensid (grenzflächenaktive Substanz) kann ein ionisches oder nichtionisches Tensid sein. Wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein kationisches Tensid verwendet, so kann dieses ausgewählt sein aus der Gruppe von quartären Ammoniumverbindungen wie Dimethyldistearylammoniumchlorid (CTMA-CI); Esterquats, insbesondere quaternierten Fettsäuretrialkanolaminestersalzen; Salzen lang- kettiger primärer Amine quaternären Ammoniumverbindungen wie Hexadecyltri- methylammoniumchlorid; Cetrimoniumchlorid oder Lauryldimethylbenzyl- ammoniumchlorid.
Wird jedoch ein anionisches Tensid verwendet, so kann dieses ausgewählt sein aus der Gruppe von Seifen; Alkylbenzolsulfonaten; Alkansulfonaten; Olefinsulfonaten; Alkylethersulfonaten; Glycerinethersulfonaten; α-Methylester- sulfonaten; Sulfofettsäuren; Alkylsulfaten; Fettalkoholethersulfaten; Glycerinether- sulfaten; Fettsäureethersulfaten; Hydroxymischethersulfaten; Monoglycerid- (ether)sulfaten; Fettsäureamid(ether)sulfaten; Mono- und Dialkylsulfosuccinaten; Mono- und Dialkylsulfosuccinamaten; Sulfotriglyceriden; Amidseifen; Ethercarbon- säuren und deren Salzen; Fettsäureisothionaten; Fettsäuresarcosinaten; Fett- säuretauriden; N-Acylaminosäuren wie Acyllactylaten, Acyltartraten, Acylglutamaten und Acylaspartaten; Alkyloligoglucosidsulfaten; Proteinfettsäurekondensaten, insbesondere pflanzlichen Produkten auf Weizenbasis; Alkyl(ether)- phosphaten.
Bei der Verwendung von nichtionischen Tensiden im erfindungsgemäßen Verfahren kann dieses Tensid ausgewählt sein aus der Gruppe von (i) nichtpolymeren nichtionischen Tensiden wie alkoxylierten, vorzugsweise ethoxylierten Fettalkoholen, Alkylphenolen, Fettaminen und Fettsäureamiden; alkoxylierten Triglyceriden, Mischethem und Mischformalen; gegebenenfalls partiell oxidierten Alk(en)yloligoglykosiden; Glucoronsäurederivaten; Fettsäure-N- alkylglucamiden; Proteinhydrolysaten, insbesondere alkylmodifizierten Protein- hydrolysaten; niedermolekularen Chitosanverbindungen; Zuckerestern; Sorbitanestern; Aminoxiden; und (ii) polymeren nichtionischen Tensiden wie Fettalkohol- polyglykolethern; Alkylphenolpolyglykolethern; Fettsäurepolyglykolestem; Fett- säureamidpolyglykolethern; Fettaminpolyglykolethem; Polyolfettsäureestem; Polysorbaten. Im allgemeinen haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Gelkapseln einen Gehalt an Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) von 95 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%. Der Gehalt an Blockcopolymer(en) liegt vorzugsweise im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%. Der Gehalt an gegebenenfalls vorhandener Trägerölphase kann bis zu etwa 95 Gew.-% betragen. Falls ein hochaktiver Wirkstoff in kleiner Konzentration eingesetzt wird, wird der Rest durch Trägeröl aufgefüllt. Es kann auf obige Ausführungen verwiesen werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren, mit Aktiv- bzw. Wirkstoffen beladenen Gelkapseln in Form von aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Matrix- bzw. Depotsystemen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladenen Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- bzw. Depotsystemen enthalten vorzugsweise mindestens eine aktiv- bzw. wirkstoffhaltige Ölphase in einer Gelmatrix auf Basis mindestens eines Blockcopolymers. Dabei kann der Aktiv- und/oder Wirkstoff selbst die Ölphase darstellen oder in einem Trägeröl gelöst sein. Im letzten Fall kann die Trägerölphase aus der Gruppe von Paraffinölen, Isoparaffinölen, Silikonölen, Glyceriden, Triglyceriden, naphthalinhaltigen ölen, kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln und deren Mischungen ausgewählt sein.
Das Verhältnis zwischen dem in der Gelkapsel verwendeten Aktiv- bzw. Wirkstoff und dem gegebenenfalls verwendeten Trägeröl kann in weiten Bereichen variieren. So ist ein mengen- bzw. gewichtsbezogenes Verhältnis von Aktiv- und/oder Wirkstoff zu Trägeröl von 1 :99 bis 99:1 möglich.
Die Ausbildung der Gelmatrix in den erfindungsgemäßen Gelkapseln kann aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen, insbesondere physikalischer Netzwerkbildung, zwischen der aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen ölphase einerseits und dem mindestens einen Blockcopolymer andererseits erfolgen. Die erfindungsgemäßen mit Aktiv- bzw. Wirkstoffen beladenen Gelkapseln weisen im allgemeinen eine Teilchengröße von etwa 10 nm bis etwa 600 nm, insbesondere etwa 20 nm bis etwa 500 nm, auf.
Die erfindungsgemäßen Gelkapseln aus Ölphase und Blockcopolymer bilden eine teilchenförmige, "schwammartige" Struktur aus Ölphase und Blockcopolymer aus. In dieser Struktur können die ölphase und das Blockcopolymer in homogener Verteilung vorliegen. Bevorzugt liegen aber die Blockcopolymere in assoziierter Form vor und die Ölphase ist hierin bzw. hierüber verteilt.
Die erfindungsgemäßen mit Aktiv- bzw. Wirkstoffen beladenen Gelkapseln enthalten einen insbesondere öllöslichen, vorzugsweise hydrophoben Aktiv- bzw. Wirkstoff. Dieser Aktiv- bzw. Wirkstoff kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von Duftstoffen, Duftstoffgemischen, Duftstoffzubereitungen; ölen wie etherischen Ölen, Parfümölen, Pflegeölen und Silikonölen; Antioxidantien und biologisch wirksamen Stoffen; öllöslichen Vitaminen und Vitaminkomplexen; Enzymen und enzymatischen Systemen; kosmetisch aktiven Substanzen; wasch- und reinigungsaktiven Substanzen; Proteinen und Lipiden; Wachsen und Fetten; Schauminhibitoren; Vergrauungsinhibitoren und Mitteln zum Farbschutz; Soil- repellent-Wirkstoffen; Bleichaktivatoren und optischen Aufhellern; Aminen; Farbstoffen, Farbpigmenten und/oder färbenden Substanzen; sowie Mischungen der zuvor aufgeführten Verbindungen.
Der in den erfindungsgemäßen Gelkapseln enthaltene Aktiv- bzw. Wirkstoff kann im wesentlichen wasserunlöslich oder zumindest in der wäßrigen Phase nur schwerlöslich ausgebildet sein. Im allgemeinen ist dann der Aktiv- bzw. Wirkstoff in der wäßrigen Phase zu weniger als 10 %, vorzugsweise zu weniger als 5 %, insbesondere zu weniger als 1 %, löslich.
Die erfindungsgemäßen Gelkapseln weisen im allgemeinen einen Gehalt an Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) von 95 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% auf. Der Gehalt an Blockcopolymer(en) kann 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% betragen. Falls eine Trägerölphase vorhanden ist, so kann ihr Gehalt bis zu etwa 95 Gew.-% betragen. Alle zuvor genannten Gewichtsangaben sind auf die Gelkapseln bezogen. Falls ein hochaktiver Wirkstoff in kleiner Konzentration eingesetzt wird, wird der Rest durch Trägeröl aufgefüllt. Es kann auf obige Ausführungen verwiesen werden.
In bezug auf die chemische Natur des Bloccopolymers kann auf obige Ausführungen verwiesen werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die Verwendungen bzw. Anwendungen der erfindungsgemäßen Gelkapseln.
Die Verwendungsmöglichkeiten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Gelkapseln sind sehr zahlreich und umfassend.
So können die nach den erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Gelkapseln als Delivery-Systeme verwendet werden, insbesondere im Bereich der Kosmetik und Körperpflege (z. B. für Deodorantien, Haarbehandlungsmittel, Shampoos, Dusch- und Waschgele etc.), im Bereich der Pharmazie, bei der Klebstoffverarbeitung und/oder im Bereich der Wasch- und Reinigungsmittel (z. B. in Geschirrspülmitteln, Weichspülern, Waschmitteln für das Waschen bei unterschiedlichen Temperaturen etc.).
Insbesondere können die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Gelkapseln als Delivery-Systeme zur kontrollierten Freisetzung von Aktiv- oder Wirkstoffen verwendet werden. Dabei erfolgt die Freisetzung der Aktiv- bzw. Wirkstoffe durch die Auswahl und/oder Menge der Zusammensetzung der Gelkapseln. Unter Zusammensetzung wird hierbei erfindungsgemäß insbesondere die Art und/oder Menge des Blockcopolymer bzw. die Art und/oder Menge der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase verstanden.
Eine Steuerung der Freisetzung der Aktiv- bzw. Wirkstoffe kann insbesondere durch die Steuerung der Glasübergangstemperaturen der Polymerblöcke des Blockcopolymers und somit über die Gelerweichungstemperatur der Gelkapseln erfolgen. Die erfindungsgemäßen Gelkapseln können insbesondere als Delivery-Systeme verwendet werden, bei denen der Aktiv- bzw. Wirkstoff über einen längeren Zeitraum durch verlängerte oder verzögerte Freisetzung abgegeben wird ("Sustained-release-Effekt"). Dabei erfolgt die Freisetzung des Aktiv- bzw. Wirkstoffes insbesondere ohne Einwirkung äußerer Kräfte.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Kosmetika, Körperpflegemittel, Pharmazeutika, Klebstoffe oder Wasch- und Reinigungsmittel, welche die erfindungsgemäßen Gelkapsel in Form von aktiv- bzw. wirkstoffhaltigen Matrixbzw. Depotsystemen enthalten.
Insbesondere können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen, mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladenen Gelkapseln in oder auf Gegenständen, wie vorzugsweise Kosmetik- oder Dufttücher (z. B. zur Anwendung in Wäschetrocknern), Duftstreifen oder -karten aus Pappe, Karton oder Papier und dergleichen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung zeigt eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik.
Im erfindungsgemäß beschriebenen Verfahren erfolgt die Ausbildung der Gelstruktur aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen. Daher sind für die Verkapselung keine Polymerisationsschritte notwendig, wie dies in dem an dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Fall ist. Polymerisationen, die insbesondere unter Bildung freier Radikale erfolgen, führen häufig zur Zersetzung des Aktiv- und/oder Wirkstoffs. Somit wird ein auch für empfindliche Aktiv- und/oder Wirkstoffe geeignetes Verkapselungsverfahren durch die Erfindung bereitgestellt.
Außerdem hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, das es nahezu für jeden insbesondere hydrophoben Aktiv- und/oder Wirkstoff anwendbar ist. Das Mengenverhältnis von Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) zu gegebenenfalls verwendeten ölträgerphase ist dabei in breiten Bereichen variierbar. Gleichzeitig wird eine nahezu monodisperse Kapselgrößenverteilung durch das Miniemulsionsverfahren erreicht.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitgestellten Gelkapseln sind kleinere und einheitlichere Partikel als die, die durch Verfahren nach dem Stand der Technik (Vertropfungs-, Sprühtrocknungs- oder Polymerisationsverfahren) erhalten werden.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Gelkapseln besitzen eine extrem hohe Verkapselungseffizienz. Im allgemeinen können Aktiv- und/oder Wirkstoffe bis zu einem Gehalt von 95 % verkapselt werden. Das offenporige Gel- Kapselsystem erlaubt dabei eine gleichmäßige und langsame Duftfreisetzung, die durch geeignete Zusammensetzungen der Gelkapseln steuerbar ist.
Im Gegensatz zu in Wachsen oder Triglyceriden verkapselten Aktiv- und/oder Wirkstoffen enthalten die erfindungsgemäßen Gelkapseln deutlich weniger Rückstände. Da diese Gelkapseln keine störenden, unlöslichen Kapselhüllen tragen, ist eine problemlose Weiterverarbeitung zu zahlreichen, interessanten Produkten möglich. Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Gelkapseln sind auch in der breiten Variationsmöglichkeit der Härte der Gelkapseln begründet.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die Erfindung jedoch keinesfalls beschränken. AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
Beispiel 1 :
1a) Orangenterpen wird auf 88 °C erwärmt, mit 20 % Kraton G-1651 (Styrol/Kautschuk-Blockcopolymer, Fa. Kraton Polymers) versetzt und bei 88 °C zu einer homogenen Mischung verrührt. Die so erhaltene Ölphase (15 g) wird in eine wäßrige Phase aus 150 g Wasser und 3 g SDS (Sodium Dodecylsulfat, Sigma) mittels eines Ultra-Turrax-Rührers bei einer Temperatur von 95 °C eindispergiert. Die resultierende Rohemulsion wird unter Einsatz eines Hochdruck-Homogenisators (5 Minuten bei einem Druck von 1000 bar) in eine Miniemulsion überführt. Die Miniemulsion wird unter Rühren erkalten gelassen. Dabei werden gelierte Orangenölgelpartikel gefunden, die eine Teilchengröße im Bereich von 160 nm und eine enge Teilchengrößenverteilung besitzen.
Die Partikeldispersion wird auf ein Reinigungstuch aufgetragen und entfaltet über lange Zeit einen angenehmen Duft. Der Duft ist nach Anwendung der Reinigungstücher auf einem festen Substrat (Glasscheibe) deutlich länger spürbar als bei Verwendung unverkapselter, ungelierter Düfte.
1 b) Unter analogen Versuchsbedingungen wie in Beispiel 1 wurde unter Verwendung einer Mischung von Orangenterpen und Shellsol T (Idoparaffin, Fa. Shell) im Verhältnis 20:80 eine Gelphase hergestellt.
Die Partikeldispersion wird auf ein Reinigungstuch aufgetragen und entfaltet über lange Zeit einen angenehmen Duft. Der Duft ist nach Anwendung der Reinigungstücher auf einem festen Substrat (Glasscheibe) deutlich länger spürbar als bei Verwendung unverkapselter, ungelierter Düfte.
Durch die Anwesenheit das reinigungsaktiven Trägeröls wird zusätzlich eine verbesserte Reinigungswirkung der Tücher bei fettighaltigen Anschmutzungen gefunden. Beispiel 2:
Eine 5:95-Mischung aus Rosenöl und einem inerten Isoparaffin-Trägeröl (Isopar M, Fa. Exxon) wird auf 84 °C erwärmt, mit 27 % Kraton G-1650 (Styrol/Kautschuk- Blockcopolymer, Fa. Kraton Polymers) versetzt und bei 90 °C zu einer homogenen Mischung verrührt. Die Ölphase (15 g) wird in eine wäßrige Phase aus 150 g Wasser und 2,7 g SDS (Sodium Dodecylsulfat, Sigma) mittels eines Ultra- Turrax-Rührers bei einer Temperatur von 90 °C eindispergiert. Die resultierende Rohemulsion wird unter Einsatz eines Hochdruck-Homogenisators (5 Minuten bei einem Druck von 1000 bar) in eine Miniemulsion überführt. Die Miniemulsion wird unter Rühren erkalten gelassen. Es werden gelierte Rosenöl-Trägeröl-Partikel gefunden, die eine Teilchengröße im Bereich von 180 nm und eine enge Teilchengrößenverteilung besitzen. Die Partikeldispersion wird in einen Weichspüler eingerührt und entfaltet nach Anwendung des Weichspülers auf der Wäsche über lange Zeit einen angenehmen Duft. Der Duft ist nach der Anwendung deutlich länger spürbar als bei Verwendung unverkapselter, ungelierter Düfte.
Beispiel 3:
Eine 5:95-Mischung aus Vitamin A-Palmitat und einem inerten Trägeröl (Isopropyl Palmitate) wird auf 82 °C erwärmt, mit 24 % Versagel C HP (Blockcopolymer, Fa. Penreco) versetzt und bei 80 °C zu einer homogenen Mischung verrührt. Die ölphase (15 g) wird in eine wäßrige Phase aus 150 g Wasser und 3 g DTAB (Dodecyltrimethylamommiumbromid, Aldrich) mittels eines Ultra-Turrax-Rührers bei einer Temperatur von 80 °C eindispergiert. Die resultierende Rohemulsion wird unter Einsatz eines Hochdruck-Homogenisators (3 Minuten bei einem Druck von 900 bar) in eine Miniemulsion überführt. Die Miniemulsion wird unter Rühren erkalten gelassen. Es werden gelierte Vitamin A-in-Trägeröl-Partikel gefunden, die eine Teilchengröße im Bereich von 120 nm und eine enge Teilchengrößenverteilung besitzen.
Die Partikeldispersion wird in eine Hautcreme eingerührt und enthält das Vitamin A-Palmitat über lange Zeit stabil im Produkt. Die Stabilität ist bei Lagerung deutlich höher als bei Verwendung des unverkapselten, ungelierten Vitamin A- Palmitats.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladenen Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Bereitstellung einer Mischung aus einer aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase und mindestens einem Blockcopolymer;
(b) Bereitstellung einer Wasser/Tensid-Mischung;
(c) Dispergierung der unter (a) und (b) hergestellten Mischungen, gegebenenfalls unter Erwärmen auf Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der hierbei entstehenden Dispersion;
(d) gegebenenfalls Herstellung einer Preemulsion und/oder Makroemulsion ausgehend von der unter (c) hergestellten Dispersion unter Erwärmen oberhalb der Gelbildungstemperatur der Preemulsion und/oder Makroemulsion;
(e) Herstellung einer Miniemulsion ausgehend von der unter (c) erhältlichen Dispersion oder aber ausgehend von der gegebenenfalls unter (d) hergestellten Preemulsion und/oder Makroemulsion unter Erwärmen auf Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der entstehenden Emulsion;
(f) Abkühlung der unter (e) hergestellten Miniemulsion unter ihre Gelbildungstemperatur, so daß sich mit Aktiv- und/oder Wirkstoffen beladene Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen bilden; und
(g) gegebenenfalls anschließende Abtrennung der auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsysteme.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (a) die Bereitstellung der Mischung aus mindestens einem Blockcopolymer und einer aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase dadurch erfolgt, daß das Blockcopolymer unter Erwärmung der aktiv- und/oder wirkstoffhaltige ölphase zugesetzt wird, insbesondere unter Rühren, oder umgekehrt, insbesondere wobei die Erwärmungstemperatur oberhalb der Gelbildungstemperatur der resultierenden Dispersion liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktiv- und/oder Wirkstoff selbst die Ölphase darstellt oder aber in einem Trägeröl gelöst ist, wobei die Trägerölphase insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Paraffinölen, Isoparaffinölen, Silikonölen, Glyceriden, Trigylceriden, naphthalinhaltigen Ölen, kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln und deren Mischungen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (c) die Herstellung der Dispersion dadurch erfolgt, daß die in Schritt (a) hergestellte Mischung aus mindestens einem Blockcopolymer und einer aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase in die gemäß Schritt (b) hergestellte Wasser/Tensid-Mischung eingetragen wird oder umgekehrt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt (d) gegebenenfalls durchgeführte Emulgierung der unter (c) erhaltenen Dispersion durch Einwirkung von Scherkräften erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt (e) durchgeführte Herstellung der Miniemulsion durch Einwirken von Scherkräften erfolgt, insbesondere durch Ultraschallbehandlung, Hochdruckhomogenisierung und/oder Microfluidizer-Behandlung.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Miniemulsion in Schritt (e) unter einem Homogenisierdruck von 50 bar bis 30.000 bar, insbesondere 300 bar bis 2.500 bar, durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in Schritt (f) zu einer Verfestigung der aktiv- und/oder wirkstoffbeladenen Öltröpfchen der Miniemulsion zu mit Aktiv- und/oder Wirkstoffen beladenen Gelkapseln führt, deren mittlere Teilchengrößen der der ölphasentröpfchen der Miniemulsion entsprechen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelbildung in Schritt (f) aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen, insbesondere physikalischer Netzwerkbildung, erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Miniemulsion um eine im wesentlichen wäßrige, durch das Tensid stabilisierte Emulsion der Blockcopolymere und der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase, insbesondere mit einer mittleren Teilchengröße der emulgierten Ölphasentröpfchen von etwa 10 nm bis etwa 600 nm, insbesondere etwa 20 nm bis etwa 500 nm, handelt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt (g) gegebenenfalls durchgeführte Abtrennung durch übliche Methoden erfolgt, insbesondere durch Gefriertrocknung (Lyophilisation), Verdunsten des Dispersionsmittels, Ultrafiltration, Dialyse oder Sprühtrocknung unter schonenden Bedingungen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß alle Verfahrensschritte (a) bis (e) bei Temperaturen oberhalb der Gelbildungstemperatur der jeweiligen Mischungen, Dispersionen und/oder Emulsionen durchgeführt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktiv- und/oder Wirkstoff ein insbesondere öllöslicher, vorzugsweise hydrophober Aktiv- und/oder Wirkstoff ist, der insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Duftstoffen, Duftstoffgemischen, Duftstoffzubereitungen; ölen wie etherischen ölen, Parfümölen, Pflegeölen und Silikonölen; Antioxidantien und biologisch wirksamen Stoffen; öllöslichen Vitaminen und Vitaminkomplexen; Enzymen und enzymatischen Systemen; kosmetisch aktiven Substanzen; wasch- und reinigungsaktiven Substanzen; Proteinen und Lipiden; Wachsen und Fetten; Schauminhibitoren; Ver- grauungsinhibitoren und Mitteln zum Farbschutz; Soil-repellent-Wirkstoffen; Bleichaktivatoren und optischen Aufhellern; Aminen; Farbstoffen, Farbpigmenten und/oder färbenden Substanzen; sowie Mischungen der zuvor genannten Verbindungen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktiv- und/oder Wirkstoff im wesentlichen wasserunlöslich ist oder zumindest in der wäßrigen Phase nur schwerlöslich ist, insbesondere wobei der Aktiv- und/oder Wirkstoff in der wäßrigen Phase zu weniger als 10 %, vorzugsweise zu weniger als 5 %, insbesondere zu weniger als 1 %, löslich ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der in Schritt (e) hergestellten Miniemulsion der Gehalt an Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%, beträgt und/oder der Gehalt an Blockcopolymer(en) 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, beträgt und/oder der Gehalt an gegebenenfalls vorhandenem Trägeröl(en) 1 Gew.-% bis 50 Gew.- %, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%, beträgt und/oder der Wassergehalt 50 Gew.-% bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%, beträgt und/oder der Gehalt an Tensid(en) 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%, beträgt, wobei alle Gewichtsangaben auf die Miniemulsion bezogen sind.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymer ein insbesondere hydrophobes, mit der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase unterhalb der entsprechenden Gelbildungstemperatur ein Gel, insbesondere Organogel, ausbildendes organisches Copolymer ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymer ein aus mindestens zwei Blöcken oder Komponenten bestehendes Polymer ist, wobei mindestens einer der Blöcke ein harter Block und mindestens ein anderer der Blöcke ein weicher Block ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Glasübergangstemperaturen des harten und des weichen Blockes um mindestens 50 °C, insbesondere mindestens 60 °C, vorzugsweise mindestens 70 °C, unterscheiden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Block eine Glasübergangstemperatur Tg(hart) > 20 °C, insbesondere g(hart) > 50 °C, bevorzugt Tg(hart) > 90 °C, aufweist und/oder daß der weiche Block eine Glasübergangstemperatur Tg(Weich) ≤20 °C, insbesondere Tg(WeiCh) ≤ 0 °C, bevorzugt Tg(Weich) ≤- 45 °C, aufweist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der harte Block, nicht oder nur schlecht öllöslich ist und daß mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, öllöslich ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der harte Block, schlechter öllöslich als mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß der harte Block des Blockcopolymers ausgewählt ist aus der Gruppe von Polystyrolen, Poly(meth)acrylaten, Polycarbonaten, Polyestem, Polyanilinen, Poly-p-phenylenen, Polysulfonethern, Polyacrylnitrilen, Polyamiden, Polyimiden, Polyethern, Polyvinylchloriden und deren Mischungen und/oder daß der weiche Block des Blockcopolymers ausgewählt ist aus der Gruppe von Kautschuken, insbesondere gegebenenfalls substituierten Polyalkylenen, vorzugsweise Polybutadienen, und Mischungen von Kautschuken oder Polyalkylenen, wie Polybutadien-Ethylen, Polybutadien-Propylen, Polyethylen- ethylenen; Polyvinylalkoholen; Polyalkylenglykolen, wie Polyethylenglykolen und Polypropylenglykolen; Polydimethoxysiloxanen; Polyurethanen.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymer ein Styrol/Butadien-Blockcopolymer, Styrol/Butylen- Blockcopolymer, Styrol/Propylen-Blockcopolymer, Styrol/ Butylen-Propylen- Blockcopolymer oder Styrol/Kautschuk-Blockcopolymer ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein ionisches oder nichtionisches Tensid ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein kationisches Tensid ist, das insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von quartären Ammoniumverbindungen wie Dimethyldistearylammo- niumchlorid (CTMA-CI); Esterquats, insbesondere quaternierten Fettsäuretri- alkanolaminestersalzen; Salzen langkettiger primärer Amine quatemären Ammoniumverbindungen wie Hexadecyltrimethylammoniumchlorid; Cetrimoniumchlorid oder Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein anionisches Tensid ist, das insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Seifen; Alkylbenzolsulfonaten; Alkansulfonaten; Olefinsulfonaten; Alkylethersulfonaten; Glycerinethersulfonaten; α-Methylestersulfonaten; Sulfofettsäuren; Alkylsulfaten; Fettalkoholethersulfaten; Glycerinethersulfaten; Fettsäureethersulfaten; Hydroxymischethersulfaten; Monoglycerid(ether)- sulfaten; Fettsäureamid(ether)sulfaten; Mono- und Dialkylsulfosuccinaten; Mono- und Dialkylsulfosuccinamaten; Sulfotriglyceriden; Amidseifen; Ether- carbonsäuren und deren Salzen; Fettsäureisothionaten; Fettsäure- sarcosinaten; Fettsäuretauriden; N-Acylaminosäuren wie Acyllactylaten, Acyl- tartraten, Acylglutamaten und Acylaspartaten; Alkyloligoglucosidsulfaten; Proteinfettsäurekondensaten, insbesondere pflanzlichen Produkten auf Weizenbasis; Alkyl(ether)phosphaten.
27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein nichtionisches Tensid ist, das ausgewählt sein kann aus der Gruppe von (i) nichtpolymeren nichtionischen Tensiden wie alkoxylierten, vorzugsweise ethoxylierten Fettalkoholen, Alkylphenolen, Fettaminen und Fettsäureamiden; alkoxylierten Triglyceriden, Mischethern und Mischformalen; gegebenenfalls partiell oxidierten Alk(en)yloligoglykosiden; Glucoronsäurederivaten; Fett- säure-N-alkylglucamiden; Proteinhydrolysaten, insbesondere alkylmodifizier- ten Proteinhydrolysaten; niedermolekularen Chitosanverbindungen; Zuckerestern; Sorbitanestern; Aminoxiden; und (ii) polymeren nichtionischen Tensiden wie Fettalkoholpolyglykolethern; Alkylphenolpolyglykolethem; Fettsäurepolyglykolestern; Fettsäureamidpolyglykolethern; Fettamin- polyglykolethern; Polyolfettsäureestern; Polysorbaten.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in den in Schritt (f) und gegebenenfalls (g) erhaltenen Gelkapseln der Gehalt an Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) 95 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% beträgt und/oder der Gehalt an Blockcopolymer(en) 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% beträgt und/oder der Gehalt an gegebenenfalls vorhandener Trägerölphase bis zu etwa 95 Gew.-% beträgt, wobei alle Gewichtsangaben auf die Gelkapseln bezogen sind.
29. Mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladene Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen, erhältlich nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 28.
30. Mit Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) beladene Gelkapseln in Form von aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Matrix- und/oder Depotsystemen, enthaltend mindestens eine aktiv- und/oder wirkstoffhaltige ölphase in einer Gelmatrix auf Basis mindestens eines Blockcopolymers, insbesondere wobei der Aktiv- und/oder Wirkstoff selbst die ölphase darstellt oder aber in einem Trägeröl gelöst ist, insbesondere wobei die Trägerölphase ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Paraffinölen, Isoparaffinölen, Silikonölen, Glyceriden, Triglyceriden, naphthalinhaltigen Ölen, kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln und deren Mischungen.
31. Gelkapseln nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung der Gelmatrix aufgrund von physikalischen Wechselwirkungen, insbesondere physikalischer Netzwerkbildung, zwischen der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen Ölphase einerseits und dem mindestens einen Blockcopolymer andererseits erfolgt.
32. Gelkapseln nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Teilchengröße von etwa 10 nm bis etwa 600 nm, insbesondere etwa 20 nm bis etwa 500 nm, aufweisen.
33. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von teilchenförmigen, insbesondere schwammartigen Strukturen aus Ölphase und Blockcopolymer vorliegen, insbesondere wobei Ölphase und Blockcopolymer in homogener Verteilung vorliegen oder insbesondere wobei die Blockcopolymere in assoziierter Form vorliegen
34. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktiv- und/oder Wirkstoff ein insbesondere öllöslicher, vorzugsweise hydrophober Aktiv- und/oder Wirkstoff ist, der insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Duftstoffen, Duftstoffgemischen, Duftstoffzubereitungen; Ölen wie etherischen Ölen, Parfümölen, Pflegeölen und Silikonölen; Antioxidantien und biologisch wirksamen Stoffen; öllöslichen Vitaminen und Vitaminkomplexen; Enzymen und enzymatischen Systemen; kosmetisch aktiven Substanzen; wasch- und reinigungsaktiven Substanzen; Proteinen und Lipiden; Wachsen und Fetten; Schauminhibitoren; Ver- grauungsinhibitoren und Mitteln zum Farbschutz; Soil-repellent-Wirkstoffen; Bleichaktivatoren und optischen Aufhellern; Aminen; Farbstoffen, Farbpigmenten und/oder färbenden Substanzen; sowie Mischungen der zuvor aufgeführten Verbindungen.
35. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktiv- und/oder Wirkstoff im wesentlichen wasserunlöslich oder zumindest in der wäßrigen Phase nur schwerlöslich ist, insbesondere wobei der Aktiv- und/oder Wirkstoff in der wäßrigen Phase zu weniger als 10 %, vorzugsweise zu weniger als 5 %, insbesondere zu weniger als 1 %, löslich ist.
36. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gelkapseln der Gehalt an Aktiv- und/oder Wirkstoff(en) 95 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% beträgt und/oder der Gehalt an Blockcopolymer(en) 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% beträgt und/oder der Gehalt an gegebenenfalls vorhandener Trägerölphase bis zu etwa 95 Gew.-% beträgt, wobei alle Gewichtsangaben auf die Gelkapseln bezogen sind.
37. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymer ein insbesondere hydrophobes, mit der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase unter der entsprechenden Gelbildungstemperatur ein Gel, insbesondere Organogel, ausbildendes organisches Copolymer ist.
38. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymer ein aus mindestens zwei Blöcken oder Komponenten bestehendes Polymer ist, von denen mindestens einer ein harter Block und mindestens ein anderer ein weicher Block ist, insbesondere wobei sich die Glasübergangstemperaturen des harten und des weichen Blockes um mindestens 50 °C, insbesondere mindestens 60 °C, vorzugsweise mindestens 70 °C, unterscheiden und/oder insbesondere wobei der harte Block eine Glasübergangstemperatur Tg(hart) > 20 °C, insbesondere Tg(hart) > 50 °C, bevorzugt Tg(hart) > 90 °C, und/oder der weiche Block eine Glasübergangstemperatur Tg(Weic ) ≤ 20 °C, insbesondere Tg(weich) ≤ 0 °C, bevorzugt Tg(Weich) ≤-45 °C, aufweist.
39. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Blöcke des Blockcopolymers, vorzugsweise der harte Block, nicht oder nur schlecht öllöslich ist und mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, öllöslich ist.
40. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der harte Block, schlechter öllöslich als mindestens ein anderer Block des Blockcopolymers, vorzugsweise der weiche Block, ist.
41. Gelkapseln nach einem der Ansprüche 30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Block des Blockcopolymers ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Polystyrolen, Poly(meth)acrylaten, Polycarbonaten, Polyestern, Polyanilinen, Poly-p-phenylenen, Polysulfonethern, Polyacrylnitrilen, Polyamiden, Polyimiden, Polyethem, Polyvinylchloriden und deren Mischungen und/oder daß der weiche Block des Blockcopolymers ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Kautschuken, insbesondere gegebenenfalls substituierten Polyalkylenen, vorzugsweise Polybutadienen, und Mischungen von Kautschuken oder Polyalkylenen, wie Polybutadien-Ethylen, Polybutadien-Propylen, Polyethylenethylenen; Polyvinylalkoholen; Polyalkylenglykolen, wie Polyethylenglykolen, Polypropylenglykolen; Polydimethoxysiloxanen; Polyurethanen; insbesondere wobei das Blockcopolymer ein Styrol/Butadien-Blockcopolymer, Styrol/Ethylen-Butylen- Blockcopolymer, Styrol/Propylen-Blockcopolymer, Styrol/Butylen-Propylen- Blockcopolymer oder Styrol/Kautschuk-Blockcopolymer ist.
42. Verwendung der Gelkapseln nach den Ansprüchen 29 bis 41 als Delivery- Systeme, insbesondere im Bereich der Kosmetik und Körperpflege, im Bereich der Pharmazie, bei der Klebstoffverarbeitung und/oder im Bereich der Wasch- und Reinigungsmittel.
43. Verwendung der Gelkapseln nach den Ansprüchen 29 bis 41 zur kontrollierten Freisetzung von Aktiv- und/oder Wirkstoffen.
44. Verwendung nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Freisetzung durch die Auswahl der Art und/oder Menge der Zusammensetzung der Gelkapseln, insbesondere durch die Auswahl der Art und/oder Menge des Blockcopolymers und/oder durch die Auswahl der Art und/oder Menge der aktiv- und/oder wirkstoffhaltigen ölphase, erfolgt.
45. Verwendung nach den Ansprüchen 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Freisetzung der Aktiv- und/oder Wirkstoffe über die Steuerung der Glasübergangstemperatur der Polymerblöcke des Blockcopolymers und/oder über die Gelerweichungstemperatur der Gelkapseln erfolgt.
46. Verwendung der Gelkapseln nach den Ansprüchen 29 bis 41 als Delivery- Systeme, insbesondere mit verlängerter oder verzögerter Freisetzung des Aktiv- und/oder Wirkstoffs (Sustained-release-Effekt).
47. Zusammensetzungen, insbesondere Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetika, Körperpflegemittel oder Klebstoffe, enthaltend Gelkapseln nach den Ansprüchen 29 bis 41.
48. Gegenstände, enthaltend Gelkapseln nach den Ansprüchen 29 bis 41 , beispielsweise Kosmetik- oder Dufttücher (z. B. zur Anwendung in Wäschetrocknern), Duftstreifen oder -karten aus Pappe, Karton oder Papier und dergleichen.
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