ES2945434T3 - Cápsula que contiene agua y método para producir una cápsula que contiene agua - Google Patents
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Abstract
El propósito de la presente descripción es proporcionar una cápsula que contiene agua que tiene una resistencia excepcional a la evaporación del agua. Esta cápsula que contiene agua tiene la siguiente configuración. La cápsula que contiene agua (1) incluye una capa que contiene agua que incluye agua (3), una capa interna (5) ubicada en el exterior de la capa que contiene agua (3) y una capa externa (7) ubicada en el fuera de la capa interna (5), en donde la capa interna (5) está configurada a partir de un material lipofílico, y la capa externa (7) está configurada a partir de un material hidrofílico en el que se dispersan partículas lipofílicas o partículas insolubles en agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cápsula que contiene agua y método para producir una cápsula que contiene agua
Campo
La presente divulgación se refiere a cápsulas que contienen agua y a un método de producción de cápsulas que contienen agua.
Antecedentes
Las cápsulas que contienen contenidos tales como fármacos y alimentos funcionales han experimentado diversas mejoras de diseño desde el punto de vista de sus funciones de retención.
El documento PTL 1, por ejemplo, da a conocer una formulación de cápsula que puede retener sustancias hidrófilas de manera estable durante periodos largos, y permite que componentes que están contraindicados para el mezclado, estén contenidos en la misma cápsula.
En la formulación de cápsula descrito en el documento PTL 1, el contenido de cápsulas que incluyen una disolución acuosa encerrada en una sustancia de base oleosa que contiene un polvo de partículas finas porosas, están encapsuladas por una película hidrófila.
El documento PTL 2 da a conocer una cápsula tricapa que tiene un núcleo acuoso, una capa intermedia lipófila y una capa exterior hidrófila que puede contener partículas sólidas; así como un procedimiento de boquillas múltiples (“método de goteo”) para producir una cápsula sin costuras.
[Lista de referencias]
[Bibliografía de patentes]
[PTL 1] Publicación de patente internacional n.° WO2015/115072
[PTL 2] Solicitud de patente europea n.° EP 2749272 A1
Sumario
[Problema técnico]
La formulación de cápsula descrita en el documento PTL 1 impide que la sustancia hidrófila que sirve como sustancia de núcleo reblandezca la película hidrófila, que forma parte de las paredes de la cápsula, y la característica de poder “retener sustancias hidrófilas de manera estable durante periodos largos” mencionada en el documento PTL 1 significa que las paredes de la cápsula son resistentes al reblandecimiento. Sin embargo, incluso aunque las paredes de la cápsula sean resistentes al reblandecimiento en la formulación de cápsula descrita en el documento PTL 1, las paredes de la cápsula en sí mismas no han sido excelentes en cuanto a minimizar la transpiración de moléculas de agua.
Por tanto, un objeto de la presente divulgación es proporcionar cápsulas que contienen agua con excelente resistencia a la transpiración del agua.
[Solución al problema]
Los presentes inventores han ideado una cápsula que contiene agua que comprende una capa que contiene agua que incluye agua, una capa interior situada en un lado exterior de la capa que contiene agua y una capa exterior situada en un lado exterior de la capa interior, en la que la capa interior se configura incluyendo un material lipófilo, y la capa exterior se configura incluyendo un material hidrófilo en el que se dispersan partículas lipófilas o partículas insolubles en agua.
[Efectos ventajosos de la invención]
La cápsula que contiene agua de la presente divulgación tiene una excelente resistencia a la transpiración del agua.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama que ilustra una cápsula 1 que contiene agua según una primera realización.
La figura 2 es una vista esquemática de un aparato 101 de producción para cápsulas que contienen agua.
La figura 3 es una vista en sección transversal aumentada de las proximidades de la boquilla 103 de inyección.
Descripción de realizaciones
Específicamente, la presente divulgación se refiere a los siguientes aspectos.
[Aspecto 1]
Una cápsula que contiene agua que comprende una capa que contiene agua que incluye agua, una capa interior situada en un lado exterior de la capa que contiene agua y una capa exterior situada en un lado exterior de la capa interior, en la que
la capa interior se configura incluyendo un material lipófilo, y
la capa exterior se configura incluyendo un material hidrófilo en el que se dispersan partículas lipófilas o partículas insolubles en agua, y
el material lipófilo incluye al menos uno de grasas y aceites, ácido graso, éster de ácido graso con azúcar, hidrocarburo aromático, éter de cadena, éster de ácido graso superior, alcohol superior, y una forma hidrogenada de los anteriores, y los componentes para las partículas insolubles en agua incluyen al menos uno de óxido de metal, carboxilato de metal y mineral de arcilla.
En la cápsula que contiene agua, la capa interior se configura incluyendo un material lipófilo que tiene una excelente propiedad de barrera de agua, mientras que la capa exterior se configura incluyendo un material hidrófilo en el que se dispersan partículas lipófilas o partículas insolubles en agua. Para que las moléculas de agua que han alcanzado la capa exterior desde la capa interior pasen a través de la capa exterior y transpiren hacia fuera, es necesaria que las mismas eviten las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en la capa exterior que inhiben la permeación de las moléculas de agua, y esto crea una ruta más compleja para el paso a través de la capa exterior. Dicho de otro modo, las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua son componentes que proporcionan a la capa exterior una propiedad de complejidad aumentada para la ruta de las moléculas de agua a través de la capa exterior (a continuación en el presente documento también denominado “complejidad de ruta”). Puesto que la capa exterior incluye partículas lipófilas o partículas insolubles en agua como componentes que proporcionan a la capa exterior una complejidad de ruta, las moléculas de agua tienen mayor dificultad para pasar a través de la capa exterior. Como resultado, la capa interior y la capa exterior de la cápsula que contiene agua ayuda a impedir la transpiración de agua en la capa que contiene agua. En toda la presente memoria descriptiva, “impedir la transpiración de agua” también puede denominarse una “excelente resistencia a la transpiración del agua”.
Puesto que la capa interior y la capa exterior de la cápsula que contiene agua de la divulgación tienen una excelente resistencia a la transpiración del agua, puede reducirse relativamente la proporción de la capa interior y la capa exterior en la cápsula que contiene agua, permitiendo que se aumente relativamente la proporción de capa que contiene agua.
En una realización, la capa interior incluye además partículas sólidas, y las partículas sólidas se dispersan en el material lipófilo.
En la cápsula que contiene agua, la capa interior se configura incluyendo un material lipófilo en el que se dispersan partículas sólidas, o dicho de otro modo, se dispersan las partículas sólidas con una excelente propiedad de atraer moléculas de agua e inhibir la difusión de las moléculas de agua (esta propiedad se denominará a continuación en el presente documento “inhibición de difusión de moléculas de agua”) en un material lipófilo que tiene una excelente propiedad de barrera de agua y, por tanto, el agua en la capa que contiene agua es menos capaz de pasar a través de la capa interior. Como resultado, la cápsula que contiene agua tiene una excelente resistencia a la transpiración para el agua en la capa que contiene agua.
En una realización adicional, las partículas sólidas son partículas no porosas.
Puesto que las partículas sólidas en la cápsula que contiene agua son partículas no porosas, la inhibición de difusión de moléculas de agua se presenta más fácilmente que cuando las partículas sólidas no son partículas no porosas, mientras que es menos probable que se hidrofilicen las partículas sólidas y, por consiguiente, es menos probable que se reduzca la propiedad de barrera de agua de la capa interior. Como resultado, la cápsula que contiene agua tiene una excelente resistencia a la transpiración para el agua en la capa que contiene agua. En una realización adicional, la capa que contiene agua incluye además un componente que reduce la presión de vapor del agua.
Puesto que la capa que contiene agua en la cápsula que contiene agua incluye además un componente que reduce la presión de vapor del agua, se reduce más fácilmente la presión de vapor del agua en la capa que contiene agua, y el agua en la capa que contiene agua es menos capaz de pasar a través de la capa interior y la capa exterior. Como resultado, la cápsula que contiene agua tiene una excelente resistencia a la transpiración para el agua en la capa que contiene agua.
En una realización adicional, la capa exterior incluye las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua en una proporción del 1 al 30 % en masa.
Puesto que la capa exterior en la cápsula que contiene agua incluye partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en una proporción prescrita, es más fácil asegurar la complejidad de ruta de la capa exterior mientras que se retienen las propiedades físicas de la capa exterior.
En una realización adicional, las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua tienen un diámetro de partícula medio de 1 a 120 μm.
Puesto que las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en la cápsula que contiene agua tienen un diámetro de partícula medio prescrito, las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua se difunden más fácilmente en el material hidrófilo, mientras que también puede asegurarse más fácilmente la complejidad de ruta de la capa exterior y pueden retenerse más fácilmente las propiedades físicas de la capa exterior.
En una realización adicional, la capa exterior incluye las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua en una densidad numérica de 300 a 700/mm2
Puesto que la capa exterior en la cápsula que contiene agua incluye las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en una densidad numérica prescrita, es más fácil asegurar la complejidad de ruta de la capa exterior y también más fácil retener las propiedades físicas de la capa exterior.
Según la invención, también se proporciona un método de producción de la cápsula que contiene agua según la invención, comprendiendo el método:
una etapa de preparación de una primera boquilla, una segunda boquilla dispuesta para rodear la primera boquilla en un lado exterior de la primera boquilla, y una tercera boquilla dispuesta para rodear la segunda boquilla en un lado exterior de la segunda boquilla,
una etapa de expulsar un material que va a formar la capa que contiene agua, un material calentado que va a formar la capa interior y un material calentado que va a formar la capa exterior, desde la primera boquilla, la segunda boquilla y la tercera boquilla, respectivamente, para formar una precápsula que contiene agua, y una etapa de liberar la precápsula que contiene agua en un disolvente de enfriamiento para enfriar la precápsula que contiene agua.
Este método de producción permite una producción fácil de las cápsulas que contienen agua descritas anteriormente.
Ahora se describirán con detalle las cápsulas que contienen agua y el método de producción de cápsulas que contienen agua de la presente divulgación.
[Cápsulas que contienen agua]
Las cápsulas que contienen agua de la divulgación incluyen una capa que contiene agua que incluye agua, una capa interior situada en el lado exterior de la capa que contiene agua y una capa exterior situada en el lado exterior de la capa interior.
<Capa inte rior>
La capa interior incluye un material lipófilo. El material lipófilo inhibe la transpiración de agua en la capa que contiene agua al exterior de las cápsulas que contienen agua, debido a la baja permeabilidad para las moléculas de agua proporcionada por su alta propiedad de barrera de gases. En toda la presente memoria descriptiva, el concepto de baja permeabilidad para las moléculas de agua puede denominarse “propiedad de barrera de agua”. Los materiales lipófilos incluyen grasas y aceites (por ejemplo, ésteres de ácidos grasos de glicerina tales como aceite de cártamo, aceite de linaza, aceite de sésamo, aceite de oliva, aceite de soja, aceite de mostaza, aceite de colza, aceite de maíz, aceite de ricino, aceite de onagra, aceite de palmiste, aceite de jojoba, aceite de semilla de algodón, aceite de coco, aceite de cacahuete y aceite de cacao), ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos con
azúcar (por ejemplo, ásteres de ácidos grasos con sacarosa), hidrocarburos (por ejemplo, terpenos, parafinas y cera de abejas), hidrocarburos aromáticos, éteres de cadena, ésteres de ácidos grasos superiores, alcoholes superiores, y formas hidrogenadas de los anteriores (por ejemplo, grasas o aceites hidrogenados tales como margarina y grasas alimentarias).
El material lipófilo puede ser o bien sólido o bien viscoso, siempre que pueda funcionar como la capa interior para las cápsulas que contienen agua, o puede ser líquido siempre que se vuelva sólido o viscoso por dispersión de las partículas sólidas.
El punto de fusión del material lipófilo no está particularmente restringido y puede ser un punto de fusión de 20 ° o mayor, preferiblemente 30 °C o mayor y más preferiblemente 40 °C o mayor, y preferiblemente un punto de fusión de no mayor de 100 °C, desde el punto de vista de retener las formas de las cápsulas que contienen agua a la temperatura del uso.
0pcionalmente, la capa interior incluye además partículas sólidas, dispersándose preferiblemente las partículas sólidas en el material lipófilo. Las partículas sólidas tienen una excelente inhibición de difusión de moléculas de agua, y actúan para hacer que las moléculas de agua que han alcanzado la capa interior se retengan en la capa interior sin migrar a la capa exterior.
Las partículas sólidas son preferiblemente partículas no porosas. Las partículas no porosas tienen un área superficial específica de preferiblemente menos de 100 m2/g, más preferiblemente no mayor de 50 m2/g, incluso más preferiblemente no mayor de 40 m2/g, aún más preferiblemente no mayor de 30 m2/g y lo más preferiblemente no mayor de 20 m2/g. Si las partículas sólidas tienen un área superficial específica en este intervalo será menos probable que las partículas sólidas adsorban agua de manera excesiva, haciendo de ese modo menos probable que las partículas sólidas se hidrofilicen de modo que es poco probable que la capa interior tenga una propiedad de barrera de agua reducida. Un área superficial específica aumentada provocará una mayor cantidad absoluta de moléculas de agua que va a adsorberse por cada una de las partículas sólidas, hidrofilizando a menudo las partículas sólidas y dando como resultado una menor propiedad de barrera de agua de la capa interior.
El área superficial específica se mide según la norma JIS Z 8830:2013, “Determinación del área superficial específica de polvos (sólidos) mediante adsorción de gases”. El método de medir la cantidad de gas de adsorción no está particularmente restringido y puede ser un método de capacidad estático, un método de capacidad continuo, un método de pesaje o un método de gas portador, prefiriéndose un método de capacidad estático.
Los ejemplos de componentes para las partículas sólidas incluyen óxidos de metales conocidos públicamente (por ejemplo, sílices tales como sílice sintética amorfa, alúmina, alúmina hidratada y dióxido de titanio), carbonatos de metales (por ejemplo, carbonato de calcio y carbonato de magnesio), carboxilatos de metales (por ejemplo, carboxilatos de metales alcalinos y carboxilatos de metales alcalinotérreos tales como estearato de magnesio), minerales de arcilla y polímeros (tal como polipropileno).
El material lipófilo en la capa interior también puede incluir componentes distintos de las partículas sólidas, en intervalos de modo que todavía se presente el efecto de la invención. Cualquier componente distinto de las partículas sólidas puede disolverse o dispersarse en el material lipófilo.
Las partículas sólidas tienen un diámetro de partícula medio de preferiblemente 1 a 120 μm, más preferiblemente de 5 a 100 μm e incluso más preferiblemente de 10 a 80 μm. Si las partículas sólidas tienen un diámetro de partícula medio dentro de este intervalo, el número total de partículas sólidas y, por tanto, el área superficial total de las partículas sólidas, se aumentará en comparación con las partículas que tienen un mayor diámetro de partícula medio que este intervalo de diámetro de partícula medio, dada la misma proporción de partículas sólidas en la capa interior y, por consiguiente, las partículas sólidas presentarán más fácilmente inhibición de difusión de moléculas de agua. Además, si las partículas sólidas tienen un diámetro de partícula medio dentro de este intervalo, los tamaños individuales de las partículas sólidas serán más pequeños que las partículas que tienen un diámetro de partícula medio mayor que este intervalo de diámetros de partícula medio, dada la misma proporción de partículas sólidas en la capa interior y, por consiguiente, será menos probable que se reduzca la propiedad de barrera de agua de la capa interior incluso cuando las partículas sólidas tienen moléculas de agua atraídas. Como resultado, las partículas sólidas presentarán más fácilmente inhibición de difusión de moléculas de agua mientras que se retendrá la propiedad de barrera de agua del material lipófilo.
Cuando la capa interior incluye partículas sólidas, la capa interior incluye preferiblemente las partículas sólidas a del 1 al 30 % en masa, más preferiblemente del 3 al 25 % en masa e incluso más preferiblemente del 5 al 20 % en masa, basándose en la masa total de la capa interior. Si la capa interior incluye las partículas sólidas en esta proporción, las partículas sólidas presentarán inhibición de difusión de moléculas de agua, mientras que es poco probable que se reduzca la propiedad de barrera de agua de la capa interior.
A lo largo de la presente memoria descriptiva, los diámetros de partícula de las cápsulas que contienen agua, las partículas sólidas y las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua (a continuación en el presente documento también denominadas de manera colectiva “partículas”) son los diámetros de círculo equivalentes tal como se calculan a partir del área proyectada en una imagen de proyección, y los diámetros de partícula medios de las partículas son la mediana de diámetro (50Dp) de la distribución de tamaño de partícula (basada en cantidad).
Específicamente, el diámetro de partícula medio de las partículas se mide de la siguiente manera.
(1) Se prepara un microscopio digital de Keyence Corp. (nombre comercial: VHX-2000, lente zoom: de x20 a x200) y su software incluido, con una sala de temperatura y humedad constantes a temperatura: 20+5 °C y humedad: 65+5 % de HR.
(2) Se dejar reposar una muestra de partículas en la sala de temperatura y humedad constantes durante 3 horas. (3) Se fotografía la muestra con un microscopio digital.
(4) Se mide el área proyectada de partícula (A) con el software incluido y se calcula el diámetro de círculo equivalente de cada partícula (CD) mediante la siguiente fórmula:
(5) Se usa el software incluido para crear una distribución de tamaño de partícula (basada en cantidad) para el diámetro de círculo equivalente CD de 1.000 partículas, y se determina la mediana de diámetro (50Dp) a partir de la distribución de tamaño de partícula (basada en cantidad) y se registra como el diámetro de partícula medio de las partículas.
<Capa exterior>
La capa exterior se configura incluyendo un material hidrófilo en el que se dispersan partículas lipófilas o partículas insolubles en agua. El material hidrófilo es un componente que aumenta la resistencia de las cápsulas que contienen agua y, por tanto, ayuda a mantener sus formas, mientras que también tiene la función de mejorar la vida útil de almacenamiento de las cápsulas que contienen agua. Las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua son componentes que proporcionan a la capa exterior complejidad de ruta.
Los ejemplos de materiales hidrófilos incluyen gelatina, carragenanos, agar, alginato de sodio, pululano, glucomanano, goma arábiga, furcelarán, algas Eucheuma, goma gelán, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, polivinilpirrolidona, poli(alcohol vinílico), carboximetilcelulosa, goma garrofín, pectina, goma xantana y almidón.
Los ejemplos de componentes para las partículas lipófilas que pueden dispersarse en el material hidrófilo incluyen ceras vegetales, ceras animales, ceras minerales, ceras de petróleo, grasas y aceites, ácidos grasos, lecitina e hidrocarburos (por ejemplo, terpenos, parafinas y cera de abejas).
Los ejemplos de grasas y aceites incluyen aceites vegetales y aceites animales. Los ejemplos de aceites vegetales incluyen aceite de colza, aceite de maíz, aceite de soja, aceite de semilla de algodón, aceite de cártamo, aceite de palma, aceite de coco, aceite de salvado de arroz, aceite de sésamo, manteca de cacao, aceite de oliva y aceite de palmiste. Los ejemplos de aceites animales incluyen aceite de pescado, manteca de cerdo, sebo de vacuno, grasa de pollo y grasa láctea.
Los componentes de partículas insolubles en agua que pueden dispersarse en el material hidrófilo incluyen óxidos de metales (por ejemplo, dióxido de silicio tal como dióxido de silicio particulado), carboxilatos de metales (por ejemplo, carboxilatos de metales alcalinos y carboxilatos de metales alcalinotérreos tales como estearato de magnesio), minerales de arcilla (por ejemplo, nanoarcilla, y específicamente kaolinita, esmectita, sericita, illita, glauconita, montmorillonita, clorita y nanoarcilla de tipo zeolita).
Las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua tienen un diámetro de partícula medio de preferiblemente 1 a 120 p,m, más preferiblemente de 5 a 100 p,m e incluso más preferiblemente de 10 a 80 p,m. Si las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua tienen un diámetro de partícula medio dentro de este intervalo, las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua se dispersarán más fácilmente en el material hidrófilo y puede
asegurarse más fácilmente la complejidad de ruta de la capa exterior, mientras que también se mantendrán más fácilmente las propiedades físicas de la capa exterior.
Según la invención, la capa exterior incluye tales partículas lipófilas o partículas insolubles en agua, y la capa exterior incluye preferiblemente las mismas a del 1 al 30 % en masa, más preferiblemente del 3 al 25 % en masa e incluso más preferiblemente del 5 al 20 % en masa, basándose en la masa total de la capa interior. Si la capa exterior incluye las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en esta proporción, será más fácil asegurar la complejidad de ruta de la capa exterior y también más fácil retener las propiedades físicas de la capa exterior. La capa exterior incluye preferiblemente las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua a una densidad numérica de 100 a 2.000/mm2, más preferiblemente de 200 a 1.000/mm2 e incluso más preferiblemente de 300 a 700/mm2. Si la capa exterior incluye las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua en esta densidad numérica, será más fácil asegurar la complejidad de ruta de la capa exterior y también más fácil retener las propiedades físicas de la capa exterior.
La densidad numérica se mide de la siguiente manera.
(1) Se corta el perímetro de una cápsula que contiene agua en un plano prescrito para incluir sólo la capa exterior, para preparar una muestra.
(2) Se coloca la muestra en un portaobjetos de vidrio y se coloca otro cubreobjetos de vidrio sobre la misma para crear una preparación.
(3) Se observa la muestra con un microscopio a una profundidad focal de 5 μm, y se cuenta el número de partículas lipófilas o partículas insolubles en agua dentro de un área prescrita.
(4) Se divide el número de partículas lipófilas o partículas insolubles en agua entre el área prescrita para calcular la densidad numérica para la muestra.
(5) Se repite la medición un total de 10 veces usando diferentes cápsulas que contienen agua, y se usa el valor promedio como la densidad numérica para las cápsulas que contienen agua.
Un ejemplo para el microscopio es un microscopio digital de Keyence Corp. (nombre comercial: VHX-2000, lente zoom: de x20 a x200).
El material hidrófilo en la capa exterior también puede incluir componentes distintos de las partículas lipófilas o partículas insolubles en agua, en intervalos de modo que todavía se presente el efecto de la invención. Cualquier componente distinto de las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua puede disolverse o dispersarse en el material hidrófilo.
<Capa que contiene agua>
La capa que contiene agua no está particularmente restringida siempre que contenga agua, e incluso puede estar compuesta totalmente por agua.
La capa que contiene agua puede contener componentes que reducen la presión de vapor del agua, desde el punto de vista de inhibir la transpiración del agua en la capa que contiene agua. Si la capa que contiene agua incluye componentes que reducen la presión de vapor del agua, disminuirá la presión de vapor del agua en la capa que contiene agua, inhibiendo de ese modo la transpiración del agua en la capa que contiene agua.
Los ejemplos de componentes que pueden reducir la presión de vapor del agua incluyen electrolitos y espesantes.
Los electrolitos incluyen haluros, sulfatos, nitratos y fosfatos de metales alcalinos y metales alcalinotérreos, ejemplos de los cuales son cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de potasio y fosfato de sodio.
Los ejemplos de espesantes incluyen gelatina, carragenanos, agar, alginato de sodio, pululano, glucomanano, goma arábiga, furcelarán, algas Eucheuma, goma gelán, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, polivinilpirrolidona, poli(alcohol vinílico), carboximetilcelulosa, goma garrofín, pectina, goma xantana y almidón. Cuando la capa que contiene agua incluye un componente que reduce la presión de vapor del agua, la cantidad del componente que reduce la presión de vapor del agua no está particularmente restringida siempre que esté en un intervalo que permita reducir la presión de vapor del agua en la capa que contiene agua, pero la capa que contiene agua contiene preferiblemente el componente que reduce la presión de vapor del agua del 1 al 30 % en masa y más preferiblemente del 5 al 20 % en masa, basándose en la masa total de la capa que contiene agua.
La capa que contiene agua también puede contener componentes distintos del componente que reduce la presión de vapor del agua, en un intervalo de modo que todavía se presente el efecto de la divulgación.
<Cápsulas que contienen agua>
Las cápsulas que contienen agua incluyen la capa interior y la capa exterior en proporciones de preferiblemente el 15 al 50 % en masa y del 5 al 50 % en masa, más preferiblemente del 20 al 45 % en masa y del 5 al 30 % en masa e incluso más preferiblemente del 25 al 40 % en masa y del 5 al 20 % en masa, respectivamente, basándose en la masa total de las cápsulas que contienen agua. Esto permitirá que el agua en la capa que contiene agua se retenga en un estado tal que sea menos capaz de pasar a través de la capa interior y la capa exterior.
Cuando las cápsulas que contienen agua están compuestas por una capa que contiene agua, una capa interior y una capa exterior, las cápsulas que contienen agua incluyen la capa que contiene agua, la capa interior y la capa exterior en proporciones de preferiblemente el 10 al 80 % en masa, del 15 al 50 % en masa y del 5 al 50 % en masa, más preferiblemente del 20 al 75 % en masa, del 20 al 45 % en masa y del 5 al 35 % en masa e incluso más preferiblemente del 40 al 70 % en masa, del 25 al 40 % en masa y del 5 al 20 % en masa, respectivamente, basándose en la masa total de las cápsulas que contienen agua. Esto permitirá que el agua en la capa que contiene agua se retenga en un estado tal que sea menos capaz de pasar a través de la capa interior y la capa exterior.
Las cápsulas que contienen agua pueden tener cualquier diámetro de partícula medio deseado, dependiendo de la finalidad de uso, tal como un diámetro de partícula medio de 3,0 a 6,0 mm, por ejemplo.
Las cápsulas que contienen agua también pueden incluir cualquier capa distinta de la capa que contiene agua, la capa interior y la capa exterior, siempre que todavía se presente el efecto de la invención.
Las cápsulas que contienen agua de la divulgación también pueden ser cápsulas sin costuras. Específicamente, la capa interior y la capa exterior pueden ser ambas cápsulas sin costuras. Las cápsulas sin costuras pueden producirse mediante un método de goteo conocido.
La figura 1 es un diagrama que ilustra una cápsula 1 que contiene agua según una realización de la divulgación. En la figura 1 se muestra una sección transversal parcial de la cápsula 1 que contiene agua, para ilustrar su estructura interna. La cápsula 1 que contiene agua mostrada en la figura 1 incluye una capa 3 que contiene agua que incluye agua, una capa 5 interior situada en el lado exterior de la capa 3 que contiene agua y una capa 7 exterior situada en el lado exterior de la capa 5 interior. La capa 5 interior se configura incluyendo un material 11 lipófilo en el que se dispersan partículas 9 sólidas. La capa 7 exterior se configura incluyendo un material 15 hidrófilo en el que se dispersan partículas 13 lipófilas.
[Método de producción de cápsulas que contienen agua]
El método de producción de las cápsulas que contienen agua de la divulgación incluye las siguientes etapas. Una etapa de preparar una primera boquilla, una segunda boquilla dispuesta para rodear la primera boquilla en el lado exterior de la primera boquilla, y una tercera boquilla dispuesta para rodear la segunda boquilla en el lado exterior de la segunda boquilla.
Una etapa de expulsar un material que va a formar la capa que contiene agua, un material calentado que va a formar la capa interior y un material calentado que va a formar la capa exterior, desde la primera boquilla, la segunda boquilla y la tercera boquilla, respectivamente, para formar una precápsula que contiene agua.
Una etapa de liberar la precápsula que contiene agua en un disolvente de enfriamiento para enfriar la precápsula que contiene agua.
La figura 2 y la figura 3 son diagramas que ilustran un método de producción de cápsulas que contienen agua según otra realización de la presente divulgación (a continuación en el presente documento también denominada “segunda realización”). Específicamente, la figura 2 es una vista esquemática de un aparato 101 de producción para cápsulas que contienen agua. La figura 3 es una vista en sección transversal aumentada de las proximidades de la boquilla 103 de inyección.
El aparato 101 de producción incluye una boquilla 103 de inyección, incluyendo la boquilla 103 de inyección a su vez una primera boquilla 105, una segunda boquilla 107 dispuesta para rodear la primera boquilla 105 en el lado exterior de la primera boquilla 105, y una tercera boquilla 109 dispuesta para rodear la segunda boquilla 107 en el lado exterior de la segunda boquilla 107.
La primera boquilla 105 está conectada con un primer tanque 117 que retiene el material 111 que va a formar la
capa que contiene agua, un primer tubo 123 de alimentación de líquido que transporta el material 111 que va a formar la capa que contiene agua, y una primera bomba 129 dosificadora que ajusta la velocidad de transporte para el material 111 que va a formar la capa que contiene agua.
La segunda boquilla 107 está conectada con un segundo tanque 119 que retiene un material 113 calentado que va a formar la capa interior, e incluye un aparato de calentamiento, un segundo tubo 125 de alimentación de líquido que transporta el material 113 que va a formar la capa interior, y una segunda bomba 131 dosificadora que ajusta la velocidad de transporte para el material 113 que va a formar la capa interior.
La tercera boquilla 109 está conectada con un tercer tanque 121 que retiene un material 115 calentado que va a formar la capa exterior e incluye un aparato de calentamiento, un tercer tubo 127 de alimentación de líquido que transporta el material 115 que va a formar la capa exterior, y una tercera bomba 133 dosificadora que ajusta la velocidad de transporte para el material 115 que va a formar la capa exterior.
El aparato 101 de producción también incluye un tubo 141 condensador que retiene un disolvente 139 de enfriamiento para el enfriamiento de las precápsulas 135 que contienen agua expulsadas desde la boquilla 103 de inyección para formar las cápsulas 137 que contienen agua, un tamiz 143 de separación que separa las cápsulas 137 que contienen agua del disolvente 139 de enfriamiento, un tanque 145 de retención de disolvente de enfriamiento que retiene el disolvente 139 de enfriamiento, una cuarta bomba 147 dosificadora que ajusta la velocidad de transporte para el disolvente 139 de enfriamiento, un regulador 149 de temperatura que regula la temperatura del disolvente 139 de enfriamiento, y un cuarto tubo 151 de alimentación de líquido que transporta el disolvente 139 de enfriamiento.
El disolvente 139 de enfriamiento se hace circular a través del tubo 141 condensador, el tanque 145 de retención de disolvente de enfriamiento, la cuarta bomba 147 dosificadora, el regulador 149 de temperatura y el cuarto tubo 151 de alimentación de líquido, regulándose la velocidad de circulación por la cuarta bomba 147 dosificadora y regulándose la temperatura del disolvente 139 de enfriamiento por el regulador 149 de temperatura.
El material 111 que va a formar la capa que contiene agua, el material 113 calentado que va a formar la capa interior y el material 115 calentado que va a formar la capa exterior, tienen sus cantidades transportadas ajustadas por la primera bomba 129 dosificadora, la segunda bomba 131 dosificadora y la tercera bomba 133 dosificadora, respectivamente, mientras que se expulsan desde la boquilla 103 de inyección, es decir, desde la primera boquilla 105, la segunda boquilla 107 y la tercera boquilla 109, para formar las precápsulas 135 que contienen agua. Para la segunda realización, el orificio de expulsión de la boquilla 103 de inyección está situado para sumergirse en el disolvente 139 de enfriamiento.
Las precápsulas 135 que contienen agua expulsadas desde la boquilla 103 de inyección (primera boquilla 105, segunda boquilla 107 y tercera boquilla 109) se enfrían mediante el disolvente 139 de enfriamiento en el tubo 141 condensador, formando las cápsulas 137 que contienen agua. Las cápsulas 137 que contienen agua se separan del disolvente 139 de enfriamiento mediante el tamiz 143 de separación.
El disolvente de enfriamiento usado en el método de producción de las cápsulas que contienen agua de la divulgación no está particularmente restringido siempre que sea capaz de enfriar las precápsulas que contienen agua, pero es preferiblemente uno que no disuelve el material hidrófilo que va a formar la capa exterior.
Los ejemplos de disolventes hidrófobos para el disolvente de enfriamiento incluyen hidrocarburos de 8 a 30 átomos de carbono (por ejemplo, parafinas líquidas, vaselina y escualeno), aceites de silicona, lanolina, ácidos grasos de 4 a 30 átomos de carbono, ésteres de ácidos grasos de 4 a 30 átomos de carbono con azúcares (tal como ésteres de ácidos grasos con sacarosa), ésteres de ácidos grasos de 4 a 30 átomos de carbono y glicerol (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de jojoba, aceite de maíz, aceite de colza, manteca de cerdo, sebo de vacuno, aceite de ballena, aceite de ricino, aceite de soja, aceite de arroz, aceite de germen de arroz, aceite de coco, aceite de palma, aceite de cacao, aceite de aguacate, aceite de nuez de macadamia, aceite de visón y aceite de tortuga), alcoholes alifáticos de 4 a 30 átomos de carbono, y ésteres de ácidos grasos de 4 a 30 átomos de carbono y alcoholes alifáticos de 4 a 30 átomos de carbono (por ejemplo, palmitato de estearilo, 2-etilhexanoato de cetilo, laurato de metilo, miristato de isopropilo, palmitato de isopropilo, palmitato de 2-etilhexilo, miristato de octildodecilo, estearato de metilo, estearato de butilo, estearato de 2-etilhexilo, estearato de isotridecilo, miristato de miristilo y estearato de estearilo), así como cualquier combinación deseada de los anteriores.
En el método de producción de las cápsulas que contienen agua de la divulgación, la temperatura del material calentado que va a formar la capa interior no está particularmente restringida, y puede ser cualquier temperatura que permita el transporte del material que va a formar la capa interior, y que permita la expulsión cuantitativa del material que va a formar la capa interior desde la segunda boquilla.
Cuando el material que va a formar la capa interior tiene un punto de fusión, la temperatura será habitualmente una temperatura que supere el punto de fusión del material que va a formar la capa interior.
En el método de producción de las cápsulas que contienen agua de la divulgación, la temperatura del material calentado que va a formar la capa exterior no está particularmente restringida, y puede ser cualquier temperatura que permita el transporte del material que va a formar la capa exterior, y que permita la expulsión cuantitativa del material que va a formar la capa exterior desde la tercera boquilla.
Cuando el material que va a formar la capa exterior tiene un punto de fusión, la temperatura será habitualmente una temperatura que supere el punto de fusión del material que va a formar la capa exterior.
Las cápsulas que contienen agua de la divulgación pueden usarse de manera adecuada para cualquier fin en el que se requiera agua, y pueden usarse para suministrar humedad bajo demanda aplicando irritación física, tal como presionando con un dedo o pellizcando con los dedos.
Los posibles usos incluyen, por ejemplo, fármacos, alimentos, cosméticos y productos básicos diarios (tal como agentes aromáticos, detergentes, láminas de enfriamiento, máscaras, antifaces y gafas humectantes).
Ejemplos
Ahora se explicará con mayor detalle la presente divulgación mediante los ejemplos, con el entendimiento de que la divulgación no debe limitarse a los ejemplos.
[Ejemplo de producción 1]
Se usó el aparato 101 de producción ilustrado en la figura 2 y la figura 3 para producir cápsulas que contienen agua n.° 1. Las cápsulas que contienen agua n.° 1 tenían un diámetro de partícula medio de 5,0 mm.
El material para la formación de la capa que contiene agua era una solución salina a una concentración del 20 % en masa, preparada disolviendo cloruro de sodio (NaCl) en agua desionizada. El material para la formación de la capa interior n.° 1 incluía estearato de magnesio (área superficial específica: 16,2 m2/g, diámetro de partícula medio: 3,0 μm, producto de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) como partículas sólidas dispersas en aceite hidrogenado (aceite de palma extremadamente hidrogenado, producto de Yokozeki 0il & Fat Industries Co., Ltd.) como material lipófilo, siendo la concentración de estearato de magnesio en el material para la formación de la capa interior n.° 1 del 7 % en masa. Se calentó el material para la formación de la capa interior n.° 1 hasta 80 °C. El material para la formación de la capa exterior n.° 1 tenía aceite hidrogenado (aceite de palma extremadamente hidrogenado, diámetro de partícula medio: 10 μm, producto de Yokozeki 0il & Fat Industries Co., Ltd.) como partículas lipófilas dispersas en carragenanos (carragenanos WR-80J, producto de Sansho Co., Ltd.) como material hidrófilo. La concentración del aceite hidrogenado en el material para la formación de la capa exterior n.° 1 era del 20 % en masa, y la densidad numérica del aceite hidrogenado era de 540/mm2, tal como se mide mediante el método descrito en el presente documento. Se calentó el material para la formación de la capa exterior n.° 1 hasta 80 °C.
La razón en masa de la capa que contiene agua, la capa interior y la capa exterior en las cápsulas que contienen agua n.° 1 era de 50,0:40,0:10,0.
[Ejemplos de producción 2 a 5]
Se produjeron las cápsulas que contienen agua n.° 2 a 5 de la misma manera que el ejemplo de producción 1, excepto que se cambiaron el material para la formación de la capa que contiene agua, el material para la formación de la capa interior y el material para la formación de la capa exterior tal como se muestra en la tabla 1. En la tabla 1 se muestran las composiciones de cada una de las cápsulas que contienen agua n.° 2 a 5.
La cera de abejas usada como material lipófilo y partículas lipófilas en la tabla 1 se fabricó por Miki Chemical Industry Co., Ltd., y la nanoarcilla usada como partículas lipófilas era una muestra de arcilla convencional de la Clay Science Society de Japón (diámetro de partícula medio: 3 μm).
[Ejemplos de producción comparativos 1 a 4]
Se produjeron las cápsulas que contienen agua n.° 6 a 9 de la misma manera que en el ejemplo de producción 1, excepto que se cambiaron el material para la formación de la capa que contiene agua, el material para la formación de la capa interior y el material para la formación de la capa exterior tal como se muestra en la tabla 1. En la tabla 1 se muestran las composiciones de las cápsulas que contienen agua n.° 6 a 9.
El PP de las cápsulas que contienen agua n.° 8 eran partículas de polipropileno (FL0BLEN de Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., diámetro de partícula medio: 5 μm).
[Ejemplos 1 a 5 y ejemplos comparativos 1 a 4]
Se proporcionaron las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 9 para una prueba de transpiración de agua. Los resultados se muestran en la tabla 1.
[Prueba de transpiración de agua]
(1) Se colocaron cada una de las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 9 en un recipiente abierto en una sala de temperatura y humedad constantes a una temperatura de 22+3 °C y una humedad del 60+5 % de HR, sin superponer las partículas, y se dejaron reposar durante 3 horas.
(2) Para cada una de las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 9, se colocaron 20 partículas seleccionadas al azar en una placa de plástico sin superponer las mismas, se midió la masa total inicial: M0 (mg) de la placa de plástico y las 20 partículas, y se llevó a cabo la medición de la velocidad de transpiración de agua.
(3) Para cada una de las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 9, se monitorizó la masa total Mndía (mg) de la placa de plástico y las 20 partículas cada n días después de comenzar la medición de la velocidad de transpiración de agua (donde n es un múltiplo de 7), durante un máximo de 12 meses. Para las muestras con una reducción de humedad severa, se terminó la medición según el caso.
(4) Se representaron gráficamente los datos con el tiempo (días) como la abscisa y la masa total de la placa de plástico y las 20 partículas como la ordenada, y se aproximó a una expresión primaria mediante el método de los mínimos cuadrados, y se usó el valor absoluto de la pendiente dividido entre 20 como velocidad de transpiración de agua (μg/día). Un valor más grande para la velocidad de transpiración de agua indica una transpiración de agua más rápida.
La tabla 1 muestra que las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 5 tenían velocidades de transpiración de agua más lentas, es decir una transpiración de agua más inhibida en la capa que contiene agua, en comparación con las cápsulas que contienen agua n.° 6 a n.° 9.
Además, durante cualquier periodo seleccionado de la prueba de transpiración de agua, todas las cápsulas que contienen agua n.° 1 a n.° 5 se desmoronaron sin destrucción cuando se pellizcaron con los dedos, permitiendo la liberación hacia fuera del agua en la capa que contiene agua.
Lista de signos de referencia
I Cápsula que contiene agua
3 Capa que contiene agua
5 Capa interior
7 Capa exterior
9 Partícula sólida
I I Material lipófilo
13 Partícula lipófila
15 Material hidrófilo
101 Aparato de producción
103 Boquilla de inyección
105 Primera boquilla
107 Segunda boquilla
109 Tercera boquilla
I I I Material para la formación de la capa que contiene agua
113 Material para la formación de la capa interior
115 Material para la formación de la capa exterior
117 Primer tanque
119 Segundo tanque
121 Tercer tanque
123 Primer tubo de alimentación de líquido
125 Segundo tubo de alimentación de líquido
127 Tercer tubo de alimentación de líquido
129 Primera bomba dosificadora
131 Segunda bomba dosificadora
133 Tercera bomba dosificadora
135 Precápsula que contiene agua
137 Cápsula que contiene agua
139 Disolvente de enfriamiento
141 Tubo condensador
143 Tamiz de separación
145 Tanque de retención de disolvente de enfriamiento
147 Cuarta bomba dosificadora
149 Regulador de temperatura
151 Cuarto tubo de alimentación de líquido
Claims (8)
1. Cápsula que contiene agua que comprende una capa que contiene agua que incluye agua, una capa interior situada en un lado exterior de la capa que contiene agua y una capa exterior situada en un lado exterior de la capa interior, en la que
la capa interior se configura incluyendo un material lipófilo,
la capa exterior se configura incluyendo material hidrófilo en el que se dispersan partículas lipófilas o partículas insolubles en agua, y
el material lipófilo incluye al menos uno de grasas y aceites, ácido graso, éster de ácido graso con azúcar, hidrocarburo aromático, éter de cadena, éster de ácido graso superior, alcohol superior y una forma hidrogenada de los anteriores, y
los componentes para las partículas insolubles en agua incluyen al menos uno de óxido de metal, carboxilato de metal y mineral de arcilla.
2. Cápsula que contiene agua según la reivindicación 1, en la que la capa interior incluye además partículas sólidas,
las partículas sólidas están dispersas en el material lipófilo, y
los componentes para las partículas sólidas incluyen al menos uno de óxido de metal, carbonato de metal, carboxilato de metal, mineral de arcilla y polímero.
3. Cápsula que contiene agua según la reivindicación 2, en la que las partículas sólidas son partículas no porosas.
4. Cápsula que contiene agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la capa que contiene agua incluye además un componente que reduce la presión de vapor del agua.
5. Cápsula que contiene agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la capa exterior incluye las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua en una proporción del 1 al 30 % en masa.
6. Cápsula que contiene agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua tienen un diámetro de partícula medio de 1 a 120 μm, en la que el diámetro de partícula medio se calcula con las siguientes etapas:
- proporcionar un microscopio digital, con una sala de temperatura y humedad constantes a una temperatura: 20+5 °C y una humedad: 65+5 % de HR.
- colocar una muestra de partículas en la sala de temperatura y humedad constantes durante 3 horas;
- fotografiar la muestra con dicho microscopio digital;
- medir un área proyectada de partícula (A) con un software predeterminado incluido en el microscopio digital y calcular un diámetro de círculo equivalente de cada partícula (CD) aplicando la siguiente fórmula:
- crear con dicho software una distribución de tamaño de partícula para el diámetro de círculo equivalente (CD) de 1000 partículas, determinar una mediana de diámetro (50Dp) a partir de la distribución de tamaño de partícula y registrarla como el diámetro de partícula medio de las partículas.
7. Cápsula que contiene agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la capa exterior incluye las partículas lipófilas o las partículas insolubles en agua en una densidad numérica de 100 a 2.000/mm2, en la que la densidad numérica se mide de la siguiente manera:
- cortar un perímetro de una cápsula que contiene agua en un plano prescrito para incluir sólo la capa exterior, para preparar una muestra;
- colocar la muestra sobre un portaobjetos de vidrio y colocar otro cubreobjetos de vidrio sobre la misma para crear una preparación;
- observar la muestra con un microscopio a una profundidad focal de 5 μm, y contar el número de partículas lipófilas o partículas insolubles en agua dentro de un área prescrita.
8. Método de producción de la cápsula que contiene agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el método:
una etapa de preparar una primera boquilla, una segunda boquilla dispuesta para rodear la primera boquilla en un lado exterior de la primera boquilla, y una tercera boquilla dispuesta para rodear la segunda boquilla en un lado exterior de la segunda boquilla,
una etapa de expulsar un material que va a formar la capa que contiene agua, un material calentado que va a formar la capa interior y un material calentado que va a formar la capa exterior, desde la primera boquilla, la segunda boquilla y la tercera boquilla, respectivamente, para formar una precápsula que contiene agua, y una etapa de liberar la precápsula que contiene agua en un disolvente de enfriamiento para enfriar la precápsula que contiene agua.
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