KR100551221B1 - 코팅된 입자, 그 제조방법 및 그 사용방법 - Google Patents

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Abstract

코팅된 입자는 매트릭스를 함유하고 있는 내부코어(internal core)및 외부코어(exterior core)로 구성된다. 매트릭스는 본 질적으로 적어도 하나 이상의 나노 차원구조의 액상(nanostructured liquid phase)로 구성되거나, 최소한 하나이상의 나노차원 구조의 액정상(nanostructured liquid crystalline material)혹은 이 두가지의 조합으로 구성되며, 비 박막 결정구조(nonlamellar crystalline material)를 포함한 외부 코팅입자로 구성된다.

Description

코팅된 입자, 그 제조방법 및 그 사용방법{Coated Particles, methods of making and using}
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 코팅된 입자에 관한 것이며, 그것을 제조하고 이용하는 방법에 관한 것이다. 이 코팅된 입자는 하나 또는 그 이상의 물질을 선택한 환경으로 투입하거나 선택한 환경에서 흡수 또는 선별하여 이용하는 방식으로 응용된다.
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관련기술
두가지 기술, 즉, 중합체 입자 코팅법(polymer-coated particles)과 리포솜법(liposomes)을 주로 다룬다.
중합체 입자 코팅법에는 화학적,물리적 자극을 받을 때 미약한 확산 반응을 발생시킬수 있는 여러 가지 제약이 있 다. 이러한 제약은 다음의 두 가지 요소 때문이다. 첫째, 중합체의 고분자 질량이 확산계수와 용해화 과정에서 운동속도를 감소 시킨다.
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둘째, 이웃기(Neighboring Group)효과가 외부 자극, 특히, 수소 이온 농도(PH), 염도, 산화, 환원, 이온화 등과 같은 요인 때문에 발생한 화학 반응을 표시하는 곡선을 넓게 확장시킨다.(이웃기 효과는 다음 사실을 의미한다. 즉, 중합체의 1 단량체 단위에서 일어난 화학적 변화가 각각의 이웃기 단량체 단위에서 화학적 변이를 좌우하는 매개 변수를 변화시킬 때 중요한 역할을 한다.) 게다가, 대부분의 중합체는 넓은 분자질량분포를 가지고 있는 화학종(Chemical Species)의 집합체 이다. 또한, 중합체 입자 코팅법을 응용할 때 단지 제한된 수의 적당한 중합체만 종종 이용할 수 있다. 이러한 이유는 많은 제한 요소가 있기 때문이다.
보편적인 이유로서 코팅 과정은 종종 까다로운 화학적, 물리적 조건을 양쪽 다 또는 한쪽을 필요로 한다. 그 조건은 용제, 자유기(free radicals), 온도 상승, 탈수 또는 건조, 그리고 필요하다면 입자를 형성하기 위한 거시적인 전단 응력 등이다. 공업분야에서 응용할 경우 중합체 코팅의 역학적, 열적 안정성이 보장되어야 하고, 더욱이 농업분야 처럼 중합체 코팅의 역학적 열적 안정성이 보장되어야 하고, 더욱이 농업 분야처럼 중합체 입자 코팅의 광범위한 응용에는 상반된 환경 변화가 있다.
리포솜법 또한 많은 제약을 가지고 있다. 여러 제약중에 물리적, 화학적 불안정성을 꼽을 수 있다. 리포솜속에 배치된 물질의 투입은 항상 리포솜( 박막 입자)구조의 불안정화에 의존한다. 특히, 다공성(porosity)이 아니어서 그러한 물질을 투입할 때 구멍 조절법 (poro-controlled)을 사용할 수 없다. 다음과 같은 이중적 청구가 문제를 발생시킨다.
1)물질을 투입하기전까지 리포솜이 물리적 안정을 유지해야만 한다. 2)한편으로는 물질을 투입할 때, 복층(bilayer) 불안정화에 의존하면서 물질을 투입해야만 한다(리포솜이라는 용어는 자주 낭(vesicle)이라는 용어로 사용되고, 글리세롤포스포리피드(glcerophospholipids)낭 또는 천연 지질(lipids)낭을 지칭 할 경우에는 리포솜이란 용어 사용을 삼가한다)낭은 수성인 체적 내부를 감싸고 있는 수천개의 지질 분자(양친매성-amphilphiles)로 구성된 자활적이며 폐쇄적인 조립 집합체이다. 지질 복층은 수성 용액에 노출된 친수성 머리 기(head groups)와 물을 내보내기 위해 구성된 여러 소수성 꼬리를 갖는 지질로 이루어진 2차원 유체이다. 복층 구조는 잘 배열되어 있지만 각 복층의 1/2정도의 평면에서 지질이 빠른 측면 운동을 하기 때문에 역동적이다) 참고 문헌 O`Brein.D.F. and Ramaswami. V.(1989)in Mark-Bikalas-Over-Menges Encyclopedia of polymer science and Engineering. Vol. 17 . 2nd Ed.John Wiley Inc. p .108
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발명의 간단한 요약
본 발명의 목적은 용해화가 적절히 보장되고 물리적, 화학적 또는 생물학적 노화에 민감한 물질 등과 같은 매우 다양한 물질을 함유할 수 있는 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 매트릭스(matrix)의 불안정화에 의존하지 않고 내부 코어속의 매트릭스로 배치된 하나 또는 그 이상의 물질을 투입하기에 적당한 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 하나 또는 그 이상의 물리적, 화학적 자극에 대해 반응하여 산택한 환경으로 또는 선택된 환경에서 하나 또는 그 이상의 물질을 투입 또는 흡수를 확실히 개시하는 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 매우다양한 코팅 입자계를 구현하여 이용하길 원하는 분야에서 청구항되는 특별한 물리적, 화확적, 생물학적 조건을 맞출 수 있는 물질. 그러한 조건은 코팅된 입자를 공업분야에서 응용할 경우에 역학적, 열적 안정성이 해당된다. 그리고, 농업 분야처럼 광범위하게 코팅된 입자를 응용할 경우에는 상반된 환경 변화에 영향을 받지 않는 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 필요할경우에, 다공성 코팅을 하여 물질 내부에 배치된 물질을 구멍 조절법으로 투입 또는 흡수를 가능하게 하는 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 보다 더 바람직한 목적은 간단한 과정으로 만들 수 있는 물질, 오히려, 까다로운 물리학적, 화학적 조건이 필요 없을 수 있는 코팅된 입자를 제공하는 데 있다.
앞에서 밝힌 목적과 그 외의 다른 목적을 위해서 매트릭스을 함유하는 내부 코어을 갖게 하고 입자 외부를 코팅한다. 매트릭스는 본질적으로 최소한 한 개의 나노차원구조 액상(nanostructured liquid phase)으로 구성되거나 최소한 한 개의 나노차원구조 액정상(liquid crystalline phase)으로 구성된다. 또는 비박막 결정 물질(nonlamellar crystalline material)을 포함한 외부가 코팅된 입자와 위의 두 경우가 혼합되어 구성된다.
미리 구체적으로 언급하자면, 코팅된 입자를 다음과 같은 방법으로 만들 수 있다. 1.체적 매트릭스내에서 최소한 하나의 화학종(chemical species) 이 어느 정도의 부분을 차지하도록 하여 다른 물질의 부분과 반응해서 비박막 결정 물질을 형성할 수 있게 한다.
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2. 체적 매트릭스를 다음과 같은 유체에 접촉시킨다. 그 유체는 내부에 최소한 하나의 화학종이 어느 정도의 부분을 차지하고 비박막 결정 물질을 형성할 수 있는 조건하에 있다. 그리하여, 첫 번째 부분과 두 번째 부분이 서로 반응을 한다. 동시에 에너지와 체적 입자로 세분화한다. 위에 방법 대신 다음과 같은 방법으로 코팅된 입자를 만들 수 있다. 1. 매트릭스 덩이 속의 용액에 물질을 넣어서 비박막 결정 물질을 형성할 수 있게 하여 용해되지 않는 물질로 만든다. 2.위에서 말한 물질이 매트릭스 속에서 용해가 되지 않도록 하면서 동시에 에너지와 체적의 상관관계를 이용하여 체적을 입자로 세분화한다.또는 위의 두가지 방법을 혼용할 수 있다.
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도1 은 수직 축에는 2x2x2 단위 셀 매트릭스을 함유하는 내부 코어을 갖고 있고, 외부가 코팅된 입자를 보여주는 사진이다.
도2 는 본 발명의 코팅된 입자가 나타난 사진이다.
도3 은 본 발명의 코팅된 입자를 주사형 전자 현미경(sem)으로 찍은 사진이다.
도4 는 본 발명중 다른 코팅된 입자를 주사형 전자 현미경으로 찍은 사진이다.
도5 는 무게를 고려한 체적을 측정하여 누적 입자 크기 분포를 나타낸 그래프로, 본 발명인 코팅을 측정했으며, 무게를 고려한 입자 직경 대(對)누적 입자 크기의 그래프이다.
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도6 은 본 발명 코팅 입자에 작은 각으로 입사한 X-ray 회절 강도 대(對)파장 벡터q의 그래프이다.
도7 은 고압 액체 색층 분석기를 조절하여 측정한 검출 계수 대(對)분 단위로 표나 용리 시간(elution time)의 그래프이다.
도 8은 본 발명 입자를 고압 액체 색층 분석기를 조절하여 측정한 검출 계수 대 분 단위로 표시한 용리 시간의 그래프이다.
도 1과 도 2에서 볼 수 있듯이 본 발명 코팅 입자는 내부 코어(10)과 내부 코어을 외부에서 코팅한 코팅(20)을 가지고 있다(이하 "외부 코팅 20"으로 통일). 내부 코어(10)은 다음과 같이 구성된 기(group)에서 선택된 나노차원구조 물질이 주로 포함된 매트릭스를 함유한다.
a.최소한 하나의 나노차원구조 액상.
b.최소한 하나의 나노차원구조 액정상.
c. ⅰ) 최소한 하나의 나노차원 구조 액상. ⅱ) 최소한 하나의 나노차원 구조 액정상의 혼합형
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액상 물질과 액정상 물질은 둘 다 용제(이액적-lyotropic)를 가지고 있거나 둘 다 용제(열적 굴성-thermotrpic)를 갖지 않을 수 있다. 외부 코팅(20)은 비박막 결정 물질을 함유한다. "외부 코팅(20)"이란 용어는 여기에서 내부 코어 코팅(10)의 외부 코팅을 의미하고, 또한 코팅입자(1)의 최외각 코팅을 의미하는데 별다른 제한이 없다. 나노차원구조 액상과 나노차원구조 결정 액상은 독특한 특성을 가지고 있다. 즉, 본 발명을 쉽게 제작하기 위해 필요한 상(phase)일 뿐만 아니라, 고도로 청구항되는 용해화, 안전성과 같은 지금 언급한 특성과 본 발명의 최종 코팅 입자에서 나타나는 다른 여러 우수한 특성이 있다.
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외부 코팅(20)에 관하여 말하면, 3차원 공간(체적)에서 걸쳐 존재하는 결합경도, 패킹경도를 둘다 또는 어느 하나를 가지고 비박막 결정 구조가 본 발명과 박막(층이 형성된) 물질에서 상당히 선호된다. 잘 알려진 박막 결정 구조의 물리적, 화학적 불안정성 때문이다. 예를 들면,(a) 작은 물방울이 박막 액정 층에 코팅되어 유화(심지어 순조롭게 진행되어도)가 불안정하다.(b)박막 워너(Werner) 복합체에서 첨가 분자를 제거할 때 화학적 불안정성이 존재한다.(c)다이아몬드와 같은 흑연 성분 물질에 비해서 상당히 열등한 경도와 전단 응력이 있다.
본 코팅입자(1)은 평균 외각 반경이 0.1마이크론(micron)에서 30 마이크론 정도 된다. 그리고, 0.2마이크론에서 5마이크론 정도가 선호되기도 한다. 코팅입자(1)은 외부의 안정화 층을 가지고 있다. 즉, 외부 코팅(20)밖에서, 필요한 경우에 다중전해질(polyelectrolyte)또는 계면활성제 단청(surfactant monolayer)과 같은 물질을 이용하여 코팅입자(1)이 덩어리지는 것을 방지할 수 있다.
본 코팅입자(1)은 다양한 형태로 사용될 수 있다. 코팅 입자(1)은 외부 코팅(20)의 추출 과정에서 선택된 환경에서 하나 또는 그 이상의 물질을 흡수할 수 있고, 매트릭스에 배치된 마치 활성제와 같은 하나 또는 그 이상의 물질을 선택한 환경으로 추출할 수 있다. 다른 방법으로는, 봉입 화합물(inclusion componds)과 비석(zeolites)과 같은 다공성을 갖고 있는 어떤 외부 코팅은 매트릭스 안으로 또는 밖으로 원하는 물질을 흡수 또는 추출 효과를 얻기 위한 추출 과정이 필요 없다. 그리고, 외부의 그러한 경우에서 적절히 조절된 구멍의 특성을 이용하여 매우 높은 분리성을 얻을 수 있다. 입자가 어떤 화합물 또는 원하는 화합물을 흡수하기 위하여 사용되는 경우에, 다공성과 외부 코팅(20)의 추출 과정이 필요없다. 그러나, 다공성은 흡수되는 물질을 매트릭스 안으로 확산되게 만들어 흡수력을 상당히 증가 시킨다. 이때, 다공성은 외부 코팅(20)이 새로은 물질을 흡수할 수 있게 흡수 위치(sites)를 만든다. 미리 말해보면, 활성제와 같은 추가되는 물질은 선택한 환경으로 추출되기 위해 매트릭스 안에 배치되기도 한다.
매트릭스는 a.열역학적 안정, b.나노차원구조 c. 액상 또는 액정상 또는 이 두 가지의 혼합 등의 조건이 필요하다.
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나노차원 구조 : "나노차원구조"와 "나노차원구조로 된(nanostructured)"이 라는 용어는 여기서 나노미터와(10-9 meter) 텐(10)나노미터(10×10-9 meter)의 크기를 갖는 체적물을 표현하기 위해 사용된다.
일반적으로, 구역(domains)과 1나노미터와 100나노미터 정도의 크기를 같는 입자, 단층(layers), 필라멘트(filaments)정도의 두께를 갖는 물질이 나노차원 구조로 취급된다.(참고 문헌 Dagani, R의 "진보된 범위의 기술을 위한 나노차원구조 물질 규약" 1992, 11, 23 자 C ceramic glasses)"라는 용어와 구분하기 위함이다. 세라믹 유리는 결정 물질이며 결정의 크기가 매우 작아서 넓은 각으로 입사한 x-ray 회절 실험 결과인 피크(peaks)를 관찰할 수 없다. 일부 물리학자는 나노차원 구조 물질을 나노차원구조 액상, 나노차원 액정상이라고 부른다. 여기에서 정의한 나노미터크기 구역과 잘 맞는다. 이것은 어떤 지엽적 구역을 갖고 있는 화학 혼합물의 큰 편차를 갖는 여러 이웃 구역들과는 확실히 다르다. 그리고, 본질적으로 같은 지엽적 구역을 갖고 단지 격자 배열이 다른 이웃 구역들도 나노차원 구조라고 말하지 않는다. 그래서, 여기에서 사용되는 "구역"이라는 용어는 특별한 화학 구성물의 공간적 지역을 의미하며, 이웃하는 구역들과는 확실히 구분된다. 종종 그러한 구역은 친수성(또는 소수성)을 띠고 있어서 이웃 구역들의 소수성(또는 친수성)과는 정반대이다. 본 발명에서는 구역의 크기는 나노미터 범위에 속한다 ("마이크로구역-microdomain"이란 용어는 크기가 마이크로미터에서 나노미터 범위에 있는 구역을 지칭할 때 종종 사용된다.)
나노차원 구조 액상과 나노차원구조 액정상은 본 발명에서 코팅 입자(1)의 내부 코어(10)속에 있는 매트릭스에 해당된다. 이 두가지 상은 독특한 특징을 가지고 있다. 본 발명의 입자를 만드는데 결정적인 요인일 뿐 아니라, 원하는 만큼 상당히 높은 용해화, 안정성과 같은 특성을 갖고 최종 코팅 입자는 이외의 뛰어난 특성을 갖는다. 아래에서 입자 제작 과정을 더 자세히 논한다. 여기에서 설명하는 과정에서 물질이 즉시 분산되려면 물에 대해히서 낮은 용해도를 갖어야 한다(그렇지 않으면 분산 과정 중에 용해될 수 있어서 분산도를 낮춘다) 그러나, 동시에 이 과정 중에는 물이 포함 되어야 한다. 분산할 때 사용된 물에 녹기 쉬운 반응 물질을 용해화 할 목적이 있고, 많은 종류의 활성 화합물을 용해하기 위함이다.
특별히, 친수성(특히 극성을 띤 경우에) 이며 양친매성 화합물을 용해화하기 위해서 그리고, 용해화를 유지하기 위해서 뿐만 아니라 적절한 구조와 단백질과 같은 생물학적 기원에 민감한 화합물의 활성을 유지하기 위해서, 내부 매트릭스는 상당히 농도가 높은 물 또는 다른 극성 용제를 가지고 있어야 한다. 코팅 물질을 다양하게 선택할 수 있어서, 상당히 많은(아마도 거의 대부분의) 화합물이 코팅하는데 유용하게 쓰인다. 본 발명은 단지 극성 용제에서만 녹는 반응 물질을 필요로 한다. 더욱이 용해화하기 위해 사용되는 유기 용제는 대부분의 경우에서 단백질과 같은 생물학적 화합물과 잘 조화되지 않는다. 그리고 어떤 경우에는 규범적인 문제, 환경적인 문제, 인체에 미칠 영향등을 소홀히 하고 있다. 물에 녹지 않는 성질과 물에 녹는 화합물을 용해화하는 두 가지 청구항 조건은 물론 서로 상반되는 관계이다. 이런 청구항 조건을 단일 물질이며, 값싼 안전한 물질로 해결하기는 어렵다.
위의 용해화 조건을 충족하는 가장 효과적인 체계는 지질-물 체계이다. 이런 체계에서는 매우 많은 물을 가지고 있는 수성 마이크로구역이 존재하며, 동시에 소수성 마이크로구역이 존재하여 서로 상당히 밀접해 있다. 수성 구역이 있어서 침전성을 극복한다. 따라서, 직면하는 계에서 공동 용해성 또는 공동 용질이 많이 첨가 되면 물 구조는 끊기게 된다. 예를 들면, 농축된 수성 중합 용액에서 일어나는 현상과 유사하다. 동시에 소수성 구역이 근접해 있어서 양친매성 화합물을 효과적으로 용해화 한다(그리고 소수성 화합물도 마찬가지로 용해화 한다.)
나노차원구조 액상과 나오차원구조 액정상은 인조 또는 반인조 물질이며, 이 두 물질은 용해화 성질을 가지고 있다. 그리고, 선명하고 확실하게 알 수 있는 특성과 제작이 용이하고 값이 싼 매트릭스을 가지고 있다.또한 다음과 같이 실용적인 성질이 있다.
a) 나노차원구조 액상과 나노차원구조 액정상을 형성하는 화학 체계에서 다재다능한 면을 나타낸다. 즉,유생분자에 이상적인 생물학적 지질과 내구성있는 형광계면활성제, 박테리아를 감싸고 있는 당지질, 이온기와 반응기를 가지고 있는 계면활성제 등 많은 부분에 걸쳐 뛰어난 특성을 가지고 있다. 이러한 이유 때문에 폭넓은 범위에서 여러조건과 사용목적에 응용 할 수 있다.
b)나노차원구조 액상과 나노차원구조 액정상에 탁월한 능력은 ⅰ) 팩리택셀( Paclitaxel )과 생약제용 물질(biopharamaceuticals) 등과 같이 전통적으로 용해하기 힘든 많은 물질을 포함하여 여러 종류의 활성 화합물을 용해화한다. 독성과 더욱 더 조절된 유기 용제의 청구항를 극복하여 여러 종류의 활성 화합물을 용해화한다. 독성과 더욱 더 조절된 유기용제의 청구항를 극복하여 ⅱ)상당히 안정성을 갖는 고 농축 활성을 얻을 수 있다. 그리고 ⅲ)그 구조와 특성을 보전할 수 있는 생화학적 환경을 만든다.
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c)순수한 열역학적 안정성은 다른 매개물에는 불안정성을 준다. 예를 들면, 활성제의 침전, 유화의 파괴, 낭의 용해 등이 있다.
d)나노미터 범위에서 미리 선택 가능한 구멍의 크기를 갖는 공간이 존재하여 코팅의 추출이 시작한 후 추출조절을 보다 쉽게 할 수 있다. 특히, 단백질과 생체거대분자(biomacromolecular)의 투입에서는 부다 더 쉽게 할 수 있다. 내부 코어 10의 나노차원구조 물질의 유용한 성질은 물질에 관련된 여러 개념에서 나올 수 있다. 계면 활성제에 대해서,"극성", "비극성", "양친매성 화합물", "계면 활성제", 극성-비극성"이라는 용어로 묘사될 수 있고, 유사하게 블록 공중합계(biock copolymer systems)를 여러 용어로 묘사할 수 있다. 아래에서 용어를 설명하였다.
극성 : 극성 화합물 (물과 같은 )과 극성 물질( moiety - 이온화 계면 활성제 또는 지질 위에 있는 대전되 머리 기와 같은 )은 친수성이다.
친수성: "극성"과 "친수성"은 본 발명에서는 특별히 유사한 의미를 갖는다. 용제에 관하여 물만 극성 용제라는 의미는 아니다. 본 발명의 다른 중요한 용제는 글리세롤(glycerol), 에틸렌(ethylene), 포마미드(formamide),N-메틸 포마미드(N-methylformamide), 디메틸포마미드(dimethylformamide), 에틸라모늄 니트레이트(ethylamonium nitrate), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)이다. 이 중에서 어떤 것 (폴리에틸렌 글리콜)은 실질적으로 중합체이다.
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그래서 가능성의 범위를 알 수 있다. 충분히 적은 분자 질량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)는 액체이다. 그리고 비록 PEG를 계면활성제와 혼합된 극성 용제로써 심도있게 연구하지 않고 있는 형편이지만, PEG가 계면 활성제와 혼합되면 나노차원구조 액정상을 형성한다고 알려졌다. 예를들어, BRII-형은 비이온(nonionic)계면 활성제이고 PEG 머리기가 알칸 사슬 (alkane chain)과 에테르 연결(ether-linked) 되어있다. 보다 일반적으로 친수성이고 양친매성인 분자의 극성 기(극성 용제와 계면 활성제를 포함한. 그러나 이 것들만이라고 제한을 두지는 않는다.)에 관하여, 많은 극성 기가 아래에 제시되었다. 극성 기가 계면 활성제로 작용하는가 안 하는가에 관한 것이다.
비극성: 비극성(또는 소수성, 또는 친지성-lipophilic ) 화합물은 계면 활성제의 파라핀(paraffinic), 하이드로 카본(hydrocarbon), 알칸(alkane) 사슬 뿐만 아니라 다음과 같은 다른기를 포함하여 일컫는다. 소수성 기는 담염 (bile salt)계면 활성제에서 발견되는 콜린성 산(cholic acid)의 끊어진 환 구조를 갖고 있다. 페닐 기는 삼중 수소형 (TRION-type)계면 활성제의 비극성 기의 일부, 소중합체(oligomer), 폴리 에틸렌 (긴 알칸 사슬모양을 한 )부터 소수성 중합체까지의 전 범위에 걸친 중합체 사슬을 형성하며, 연구가 계속 진행되는 노블 펩티드 베이스 계면 활성제의 소수성 폴리 펩티드(polypeptid)사슬과 같은 류가 여기에 포함된다. 약간의 비극성 기와 화합물이 아래에 제시되었다. 나노차원구조 상 내부의 유용한 성분을 나타내고 있다.
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양친매성 : 양친매성은 친수성 기와 친지성 기를 포함하는 화합물로 정의될 수 있다. 참고 문헌 D.H Everett Pure and Applied Chemistry. vol.31 no. 6, p. 611, 1972.모든 양친매성 물질이 계면 활성제로 사용될 수는 없다는 사실을 주목해야 한다. 예를 들어, 부탄올은 양친매성이다. 부틸 기(butyl group)이 친지성이고 수산 기(hydroxyl group)가 친수성이기 때문이다. 그러나 아래에 주어진 정의를 만족시키지 못하므로 계면 활성체가 아니다. 높은 극성과 측정이 가능할 정도로 수산화된 기능 기(functional group)를 가지고 있는 상당히 많은 양친매성 분자가 존재한다.그러나, 계면 활성제의 양태가 나타나지 않는다. 참고 문헌: R.Laughlin, Advances in liquid crystal. vol3
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계면 활성제: 계면 활성제는 양친매성이고 두 가지의 첨가제 성질을 가지고 있다. 첫째, 양친매성은 비계면 활성제 (nonsurfactants)에 비해 낮은 농도에서 수상(aqueous)계면 물리학(공기-물 뿐만 아니라 기름-물, 고체-물 계면)을 상당히 바꾸어 놓았다.
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둘째, 계면 활성제 분자는 가역적으로 서로(그리고 많은 다른 분자와) 회합하며, 열역학적으로 안정한, 거시적으로 단일 상 (phase), 혼합물 또는 교질 입자(micelles)의 용액을 형성하기 위해 매우 과도하게 진행된다. 교질 입자는 전형적으로 매우 많은 계면 활성제 입자(수 십개에서 수 천개)를 가지고 있으며 콜로이달적인 부피 (교질입자 정도-colloidal dimension)를가지고 있다.
참고 문헌 R.Laughlin, advances in Liquid crystal. vol .3, p.41, 1987. 지질과 특히 극성 지질은 종종 여기서 토론의 목적상 계면 활성제로 간주된다. 비록 "지질" 이라는 용어가 보통다음과 같은 사실을 나타내기 위해 사용되지만 그렇게 간주한다. 지질은 일상인 토론에서 보통 계면활성제라고 부르는 화합물보다는 약간 다른 성질을 갖는 계면 활성제의 하위 부류에 속한다. 종종, 비록 항상 그렇지는 않지만, 지질에는 두 가지 특성이 있다. 첫째, 지질은 종종 생물학적 기원에 관련되어 있다. 둘째, 지질은 물 속에서 보다는 기름과 지방에서 더 잘 녹는 경향이 있다. 실제로, 지질로 지칭되는 많은 화합물은 물 속에서 극히 낮은 용해도를 갖는다. 그래서, 계면 장력 감소 성질과 가역적 자합(self-association)반응이 매우 확실하게 나타나게 하려면 소수성 용제가 필요할 지도 모른다. 실제 계면 활성인 지질의 경우에 그러하다. 그러므로, 예를 들면, 그러한 화합물은 낮은 농도에서 기름과 물 사이의 계면 장력을 상당히 감소시킨다. 심지어는 물에 대해 극히 낮은 용해도는 그런 현상이 좀처럼 일어나기 힘든 수성 계(aqueous system)에서도 표면 장력을 감소시킨다. 유사하게 , 지질-물 체계에 소수성 용제를 첨가하면 매우 간단하게 나노차원구조 액상과 나노차원 액정상으로 자합이 일어난다. 반면에 고온에 관련된 과정에서 발생하는 처리하기 어려운 요인이 지질-물 체계에서 이러한 문제를 발생시킬 수 있다.
실제로 나노차원 액정 구조에 대해 다음과 같은 연구가 진행되어왔다. 지질과 계면 활성제가 본질적으로 다르다는 예전의 생각이 관심의 대상으로 부각되었다. 그리고, 두 학설(지질은 생물학적 측면에서 유래한다는 것과 계면은 보다 공업적인 측면에서 유래한다.)은 모든 계면 활성제에 관해서 똑 같은 나노차원구조가 지질에서 발견되어 일치되었다. 부수적으로 어떤 인조 계면 활성제, 즉 완전히 인조이며, 생물학적 기원과는 관계없는 디헥사데실디메틸라모늄 브로마이드(dihexadecyldimethlammonium bromide)와 같은 물질이 계면 활성을 확실히 나타내기 위해 필요한 소수성 용제에서"지질과 유사한" 양태를 보였다.
반면에, 리소리피드(lysolipids)와 같은 어떤 지질은 생물학적 기원을 확실히 보이며, 다소나마 전형적인 수용성 계면 활성제와 같은 상(phase) 양태를 나타내었다. 결국 자합과 계면 활성 장력 감소 성질을 비교, 검토하기 위해서는 단일 꼬리와 이중 꼬리 화합물을 보다 의미있게 구분해야만 한다는 사실이 확실해졌다. 여기에서 단일 꼬리는 일반적으로 수용성을 의미하며, 이중 꼬리는 지용성을 의미한다.
그러므로, 이 글에서는 어떤 양친매성 물질은 낮은 농도에서 물과 소수성 물질사이의 계면 장력을 감소시킨다. 여기서 소수성 물질은 공기이거나 기름이다. 그리고, 양친매성 물질은 계면 활성제인 물 또는 기름 또는 서로 섞여있는 용액속에서 나노차원구조 교상 물질, 전화된(inverted) 교상 물질, 또는 중복연속성 형태(bicontinuous mo-rphologies) 물질로 가역 자합을 일으킨다. 지질의 분류는 생물학적 기원을 갖는 계면활성제로 구성된 여러 하위 부류로 이루어진다.
극성-비극성 계면 활성제: 계면 활성제 분자속에서 분자의 극성 부분을 비극성에서 분할하는 하나의 분할점(a dividing point)을 볼 수 있다( 어떤 경우에는 2개의 분할점이 있다. 만약, 극성 기가 서로 양 끝에 있다면, 2개 이상의 분할점이 있다. A형 지질에서는 7개을 아실기(acy1) 사슬이 있어서 분자당 7개의 분할점이 있다.) 어떤 나노차원구조 액상 또는 나노차원구조 액정성에서는 계면 활성제가 단층(monolayer) 또는 복층(bilayer) 막(films)을 형성한다. 그러한 막에서 분자의 분할점 위치는 비극성 구역에서 극성 수역을 분할하는 표면을 나타낸다. 이러한 표면을 "극성-비극성 계면" 또는 "극성-비극성 분할 표면" 이라고 부른다. 예를 들어, 구형(spherical)교상 물질의 경우에, 이 표면은 교상 물질의 외각 표면 내부에 있는 구(sphere)를 기준으로 근사화 된다. 이상 물질은 표면 밖에서 계면 활성 분자의 극성 기를 가지고 있고, 표면 내부에서는 비극성 사슬을 가지고 있다. 미시적(microscopic) 계면과 거시적(macroscopic) 계면을 혼동하지 말아야한다. 이 두 덩어리 상(bulk phase)은 육안으로 구별할 수 있다.
중복연속성: 중복연속성 구조에서, 기하학적 형태는 뚜렷이 두 개로 나누어져 있고, 다중적으로 연결되어 있으며, 서로 뒤섞여 있는 하부 공간으로 되어있다. 그리고, 모든 3차원 공간(부피 또는 체적)에서 연속적이다. 그래서, 어떤 방향으로든 이 공간의 전장(enyire span)을 가로지를 수 있다. 심지어 경로를 두 하부공간의 어느 곳에서 선택하여도 가능하다. 중복연속성 구조에서 각각의 하부공간은 한 가지의 물질과 부분(moiety)을 다량 함유하고 있다. 그래서, 두 하부공간은 모든 3차원 공간에 걸쳐 그러한 두 물질 또는 부분으로 채워져 있다. 스폰지, 사암(sandstone),사과와 많은 소결체(sinters)는 비록 물질계에서 무질서한 중복연속성 구조를 가지고 있지만, 상대적으로 영속적인 물질의 예이다. 이런 특별한 예들에서, 나머지 한 하부공간은 유체로 채워져 있다. 어떤 이액적(lyotropic) 액정 상태 또한 하나의 예가 된다. 양친매성 분자로 채워진 한 하부공간이 기하학적으로 정렬된 종이와 같은 배열로 자리를 잡고 혼합이 된다. 그리고, 나머지 한 하부공간은 용제분자로 채워진다. 상반된 두 종류의 용제 분자를 가지고 있는, 관련된 액정 상태는 다음과 같은 가능성을 크게 한다. 한 하부공간은 첫 번째 용제를 다량 함유하고 있고, 나머지 한 하부공간은 다른 용제를 함유하고 있다. 그리고, 배열된 계면 활성 분자 안에서 다중적으로 연결된 풍성한 박층(stratum) 내부에서 두 하부공간을 사이에 두고 표면이 자리잡고 있다. 어떤 평형 교상유화(microemulsion) 상은 양친매성 계면 활성제 뿐만 아니라 상당한 양의 하이드로 카본(hydrocarbon)과 물을 가지고 있으며, 열적 운동 때문에 요동하는 무질서의 영속적 상태를 유지하는 혼돈된 중복연속성 구조를 이룰 수 있다. 평형 교상유화가 기하학적인 배열의 증거를 나타내지는 않지만 다중 연속성에서는 확실한 증거를 나타낸다. 중복연속성 형태 물질은 또한 어떤 상-분리 블록 공중합체(phase-segregated block copolymers)에서 나타난다. 참고 문헌 Anderson. D. M. Davis. H. T. Nitsche. J. C. C. and Scriven. L. E. (1990) Advances in Chemical physics. 77:337.
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화학적 표준(Chemical criteria): 계면 활성제의 경우, 많은 표준이 로버트 로린(Robert Laughlin)이 주어진 극성 기가 계면 활성 꼬리 기로 작용하는지를 자세히 확인하여서 표로 만들고 토론을 하였다. 여기서 계면 활성제의 정의에 상당히 낮은 농도에서 그리고, 물속에서 나노차원구조 상이 형성된다는 사실을 포함시켰다. R. Laughi-n. Advances in Liquid Crystals. 3:41, 1987.
다음에 열거된 물질은 로린이 발표한 것이며, 어떤 극성기는 계면 활성 꼬리기로 작용하지 않는다. 그리하여 예를 들면, 이 극성 기에 연결된 알칸 사슬은 나노차원구조액상 또는 나노차원구조 액정상을 형성할거라고 기대하기 힘들다. 극성기 물질:알데히드(aldehyde),케톤(keton), 카복실릭 에스테르 (carboxylic ester), 카복실릭 액시드(carboxylic acid), 이소시아네이트(isocyanate),아미드(amide), 액실 시아노구아니딘(acyl cyanoguanidine), 액실 구아닐루리아(acyl cyanoguanidine), 액실 구아닐루리아(acyl guanylurea), 액실 뷰렛(acyl biuret), N,N 디메틸라미드(N,N dimethylamid), 니트로소알칸(nitrosoalkane),니트로 알칸(nitroalkane), 니트레이트 에스테르(nitrate ester), 니트라이트 에스테르(nitrite ester), 니트론(nitron), 니트로사민(nitrosamin), 피리딘 N 옥사이드(pyridine N-oxide) 니트릴(nitrile), 이소니트릴(isomitrile), 아미 보래인 (amine borane), 아민 할로보래인(amine haloborane), 설폰(sulfone), 포스핀 설파이드(phosphine sulfide), 아신 설파이드(asine sulfide), 살포나마이드(sulfornamide), 설포나마이드 메틸리민(sulfonamide methylimine), 알콜(alchol-단기능), 에스테르(ester-단기능), 2차 아민(secondary amine), 3차 아민 (tertiary 아민), 머캡탄(mercaptan), 티오에테르(tioether), 1차 포스핀(primary phosphine), 2차 포스틴(secondary phosphine), 3차 포스핀(tertiary phosphine), 3차 포스핀(tertiary phosphine).
어떤 극성기는 계면활성제로 작용한다. 예를 들면, 극성기 연결된 알칸 사슬과 같은 물질이 있다. 극성기는 나노차원구조 액상과 나노차원구조 액상과 나노차원 액정상을 형성한다. 극성기 물질들은 다음과 같다.
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a)음이온계(Anionics): 카보실레이트(비누-carboxylate), 설페이트(sulfate), 설포네이트(sulfonate), 티오설페이트(thiosulfate), 설피나이트(sulfinete),포스페이트(phosphate),포스포네이트(phosphonate),포스피네이트(phosphinate),니트로아미드(nitroamide),트리스메티트(trismetide-알킬설포닐(alkysulfornate), 크산테이트(xanthate) b) 양이온계(cationics): 암모늄(ammonium), 피리디늄(pyridium), 포스포늄(phosphonium), 설포늄(sulfonium), 설폭소늄(sulfoxonium), c) 쌍극성계(Zwitterionics): 암모니오 아세테이트(ammonio acetate), 포스포니오프로팬 설포 네이트( phosphoniopropane sulfonate), 피리디니오에틸 설페이트(pyridinioethy sulfate)d) 반극성계 :아민 옥사이드(amine oxide), 포스포릴(phosphoryl), 포스핀옥사이드(phosphine oxide), 아신 옥사이드(asine oxide), 설폭사이드(sulfoxide), 설폭시민(sulfoximine), 설폭디민(sulfoximine), 암모니오 아미데이트(ammonio amidate)로린은 또한 다음과 같이 발표했다. 일반적으로, 페놀(수소 결합 공여체)를 갖고있는 극성기의 1:1 회합 복합체를 형성하기 위한 엔탈피가 5 kcal 보다 작으면, 극성기는 계면 활성 꼬리기로 작용하지 않는다.
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극성 꼬리기에 대해 좀더 설명하면, 계면활성제는 비극성기가 필요하고, 효과적인 비극성기를 위해서 제한이 뒤따른다. 가장 일반적인 알칸에 대해 설명하면, n이 카본의 수를 나타낼 때, 계면활성회합 양태를 나타내기 위해서 n은 최소한 6 정도는 되어야 한다. 그러나, 최소한 8 또는 10이 보통의 경우에서 필요하다. 옥티라민(octylamine)의 경우, n은 8이고, 꼬리 기로써 충분한 효과를 나타내는 극성을 띤 아민 머리 기는 비나노차원구조 L2상 뿐만 아니라 순환 온도에서 물을 갖는 박막상을 보인다. 참고문헌: Warnheim. T .Bergentahl. B .Henriksson. U .Malmvik. A-C, & Nilsson. P .(1987) J. of colloide and interface Sci.118:233.가지를 갖고있는 하이드로 카본은 기본적으로 낮은 n 단말에서 같은 청구항 조건을 필요로 한다. ; 예를 들면, 소듐 2-에틸코어실 설페이트(sodium2 - ethylsalfare)는 모든 범위에서 액정상을 보인다. Winsor,P.Ac (1968)초Chem,Rev. 68:1, 그러나, 비선형하이드로 카본과 가지를 갖는 하이드로 카본 모두가 높은 n 측면에서 큰 차이가 있다. 선형적이며 포화상태인 알칸 사슬에서는 결정화 경향이 다음과 같다. n 이 약 18 보다 클 경우, 크래프트(krafft)온도가 상승하고 나노차원구조 액상과 나노차원구조 액정상의 온도 범위가 높은 쪽으로 이동하고, 100˚C 정도 또는 그 이상이 된다. ;본 발명의 경우에 대부분의 응용에서 이런 현상 때문에 8과 18사이의 n을 갖는 것 보다 상당히 유용하지 못한 계면 활성제를 만든다.
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사슬에 불포화 가지를 도입하여, m의 범위를 매우 증가시킬 수 있다. 불포화의 경우는 생선 기름에서 추출한 지질 경우로 나타난다. 거기에서 22카본을 갖는 사슬이 극히 낮은 용융점을 갖을 수 있다. 6개의 이중 결합이 존재에 기인하고, 독사헥사이디에노의 액시드(docosahexadiemoic acid)와 그 추출물의 경우와 같으며, 모노 글리셀리드(monoglycerides)와 비수 등과 같은 물질이 여기에 속한다. 게다가, 매우 높은 MW를 갖는 폴리부타디엔(polybutadin)은 순환온도에서 탄성 중합체이다. 그리고 폴리부타디엔 블록을 갖는 블록 공중합체는 나노차원구조 액정을 만든다고 잘 알려져 있다. 유사하게, 가지를 도입하면, 폴리프로필레옥사이드(PPO-polgproplyneoxide)와 같은 하이드로 중합체를 만들 수 있으며, 계면 활성제의 PLURONIC 계열처럼 매우 중요한 많은 양친매성 블록 공중합 계면활성제에서 소수성 블록처럼 작용한다. 플로린(fluorion)을 수소로 치환하면, 특히 퍼플로리네이드 사슬을 이용할 때, 계면 활성제안에서 일반적으로 m의 최소한의 청구항값을 감소시킨다. 리튬 퍼플로옥타노네이트(lithum perfluourourooctanoat. n=8)로 예증 되고, 전범위의 액정상을 나타낸다.그리고, 계면 활성계 에는 상당히 희귀한 매개체 상이 여기에 포함된다. 어떤 다른 토론에 의하면, 콜레이드 비누(cholate soap-담염)의 끊어진-환과 같은 소수성 극성기가 효과적 비극성기로 작용하기도 한다. 그러한 경우에서는 일반적으로 개별적으로 취급된다. 그리고, 특별한 소수성 기가 계면 활성제 양태를 나타내는가에 좌우된다.
단일 성분 블록 공중합체의 경우, 나노차원구조 액상과 나노차원구조 액정상 물질이 나타날 때 비교적 간단한 평균장 통계 법칙으로 그 시기를 예측할 수 있다. 그리고 이런 방법은 많은 종류의 블록 공중 합체들에 대해서 매우 일반적 이다. 만약 x 가 중합체 블록 A와B의 Flory-Hoggins 상호계수 이고, N이 블록 공중합의 총지수라면 (상호계수의 정의에서 벗어나지 않고, 중합 사슬에서 통계적 단위 또는 단량체 단위 처럼 정의된), XN이 10.5보다 클때 나노차원구조 액상과 나노차원구조 액정상의 생성이 예상된다. L(1980), Macro molecules 13 : 1602 , 값을 비교하기 위하여 한계값10.5보다 큰경우를 고려하면, 배열된 나노차원구조 (액정)상이 생성 될수 있고, 심지어 중복 연속성 입방상이 만들어 질 수 있다. 참조문헌 Hajduk.D.A.Haper. P.E Grune.S.M. Honeker.C.C.kim.G.Thomas. E.L and Fetters.L.J(1994) Macromolecales 27 : 4063
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매트릭스를 나노차원 구조 물질을 만들기에 적합한 나노차원 액상 물질
a. 나노차원구조 L1 상 물질.
b. 나노차원구조 L2 상 물질.
c. 나노차원구조 교상유화.
d. 나노차원 구조 L3 상 물질.
나노차원 구조 액상은 구역 구조로 특징 된다. 다음과 같은 특성을 작는 최소한 1형과 2형 (어떤 경우에서는 3형 또는 그 이상)구역으로 구성된다.
a)1형 구역에서 화학적 부분 (moieties)은 2형 구역에서의 화학적 부분과 조화되지 않는다.(그리고, 일반적으로 한쌍의 다른 구역형은 서로 조화되지 않는다.)
그래서 주어진 조건에서 구역들이 섞이지 않고 분리된 구역으로 남는다(예를들면 1형 구역은 실질적으로 물과 지질 머리기와 같은 극성 부분으로 구성 될 수 있다. 또는 1형 구역은 폴리스테린을 다량 함유 할 수 있고 반면에, 2형구역은 폴리이소프렌을 다량 함유한다. 그리고 3형 구역은 폴리비닐피로리돈을 다량 함유할 수 있다.
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b)각 구역에서의 원자 배열은 고체보다는 액체에 가깝다. 즉, 원자의 격자 배열이 부족하다(이런 사실은 광각 X-ray 회절의 날카로운 Bragg 피크 반사의 결핍으로 증명된다.)
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c)실질적인 모든 구역의 최소크기(즉, 층의 경우에서 두께, 실린더형과 구형 구역에서는 직경)는 나노미터 범위이다(보통 1nm에서 100nm).
d) 구역의 생성은 긴 범위 배열이나, 어떤 주기적 결과를 형성하지 않는다. 이런 사실은 상에 대한 작은각 X-ray 산란실험에서 날카로운 브래크 반사의 결핍으로 증명된다.(게다가, 아래에서 볼 수 있는 것처럼 고 점성과 바이어프리전스 (birefrigence)가 모두 부족하면 , 액정상에 반대인 액체라는 확실한 증거다)
각각의 액상에 관하여, 나노차원 구조 액상에 있는 두 형의 구역이 "극성"과 "비극성"일 때, 계면 활성제에 기초한 체계가 처음으로 논의된다. 이런 체계에서"극성"과 "비극성"이란 용어는 응용될 수도 있고 안될 수도 있다. 그러나, 거기에는 "A"와"B"라는 구역형이 존재한다, 그리고, 위에서 정의된 것처럼 (나노차원구조 액상의 정의에서)구역 "A" 와 "B" 는 서로 섞이지 않는다.
L1상: 계면 활성제에 기초한 계에서 발생하는 L1상에서 극성-비극성 계면의 굴곡은 비극성(무극성)지역으로 향하고, 일반적으로 물- 연속 매개물에 존재하는 입자(보통 교상입자)가 된다(여기서 "물" 은 어떤 극성 용제로 생각한다)이 교상 입자들이 조건과 성분이 변해서 구형에서 원통형으로 변형될 때, 교상 입자들이 서로 끊어지기 시작하고 중복연속체가 된다.
물의 연속성에 대해 부수적으로 말하자면, 소수성 구역들은 시료 측정 그물망을 형성하도록 연결 될 수 있다. 이것은 아직 L1상을 유지한다. 첨언하면, 조금도 교상구조를 갖지 않는 증거를 보여주는 L1상의 예가 있다. 즉, 거기에는 교상입자, 잘 정의된 구역이 없다. 단지, 나노차원구조 물질이 아닌 형체가 없는 단일상 액체 용액에서 계면활성 분자공동 혼합물만 존재한다. 이 "형체없는 용액"은 종종 서로 다른 상 사이에서 어떤 상 변화 없이 단순히 성분만 변화하여 나노차원 구조상으로 변화된다. 다른 말로 표현하면, 열역학적 요인으로는 형체없는 용액과 나노차원 구조상 사이의 상 경계를 구분 지을수 없다. 물론 긴 범위 배열(액정 또는 결정)을 갖는 상과 긴 범위 배열(액체)가 부족한 상 사이의 변이와는 대조적이다. 여기에서는 상경계가 열역학적인 요인으로 생긴다.
블록 공중합을 기초로 한 체계에서 발생하는 L1에 대해서, "극성"과 "비극성"이라는 용어는 적용되지 않는다. 그러나, 어떤 경우에서는(또는 보다 많은 경우에서) 두 가지의 구역형이 존재한다.; 우리는 A/B계면의 곡률이 A구역으로 향한다는 규칙을 만들 수 있다. 그러면 전형적인 나노차원구조가 B구역의 연속체에 편재된 A형 구역의, 종종 구와 같은 입자로 구성 될 것이다. 예로써, 폴리스틸렌, 폴리소프렌 이중블럭 공중합체에, 폴리스틸렌 블록의 체적량이 매우 낮아서, 이를테면 10%정도 일 때, 보통의 교상구조는 연속적인 폴리소포렌 매트릭스에서 폴리스티렌이 많이 함유된 구가 될 것이다. 반대로, 폴리스티렌 연속 매트릭스에 폴리이소프렌이 다량 함유되어 있으면 10% 폴리 소프렌 PS-PL이중 블록에 적함한 구조가 될 것이다. 나노 차원구조 L1상의 실체, L1상이 액상이기 때문에 구조가 없는 용액 액상에서 나노차원구조 L1상을 구별하는 기술이 개발되어 왔다. 아래에서 토론할 실험 탐침에 대해 언급하면 주어진 계가 단순한 구조가 없는 용액 대신 나노차원구조 상을 형성하는 지를 예측해야 하는 순서를 결정하는 식으로 그와 관련된 표준을 제공하는 잘 알려진 지식이 있다.
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주어진 화합물이 사실 계면 활성제인지를 결정하는 나노차원 액상과 나노차원 정정상의 형성 때문에, 계면 활성도를 시험하는 많은 방법을 제공하는 표준이 로버트 로린에 의해 'Advanies in liquid crystal, 3: 41, 1978"에서 논의되었다. 우선 첫째로, 주어진 화합물이 계면 활성제인지 알아보는 순서를 결정하는 화학적 표준을 로린이 정리했다. 그리고, 이것은 위에서 자세히 논의되었다. 만약, 이런 표준에 기초해서 화합물이 순수한 계면 활성제라고 예상되면, 그 화합물은 물속에서 나노차원구조상을 형성한다고 예측된다. 부수적으로, 물과 소수성 물질이 존재하는 화합물이 있을 때, 나노차원구조상이 또한 형성된다고 예측되며, 보통 현재의 소수성 물질의 일부분에서 최소한 섞이기라도 한다.
비 계면 활성 양친매성 물질이 그러한 체계에 첨가되고, 특히 짧은 사슬인 알콜, 다이옥산, 테트리히드로퓨레인, 디메틸포마이드, 에세톤니트롤, 디메틸솔폭시드 등과 같은 양친매성 생성 용제가 첨가될 경우, 생성용제 작용이 일반적으로 콜로리달 혼합물을 분쇄하고 모든 성분을 용해화 하는 것처럼 구조 없는 액체가 형성된다. 로린은 또한 물리학적 관찰에 기초하여 많은 표준을 지속적으로 논의하고 있다, 잘 알려진 한 표준은 표면장력 측정에서 관찰되는 표준 교상입자 농도(CMC)이다. 만약, 문제가 되는 화합물의 수성용액의 표면장력이 농도의 함수로 그려지면, 매우 낮은 농도에서 첨가된 화합물이 실제 계면 활성제라면, 표면장력은 예리하게 떨어지는 것을 볼 수 잇다. 그러면 CMC로 알려진 특별한 농도에서, 예리하게 꺽이는 현상을 이 도에서 볼수 있다. 이때, 직선의 경사가 CMC의 오른쪽으로 급격히 감소하여, 표면장력이 첨가된 계면 활성의 영향으로 상당히 감소한다. 위의 CMC에 계면 활성제를 첨가한 이유는 공기, 물 계면이라기 보다는 교상 입자의 생성에 전적으로 관련되어 있다.
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로린이 제시한 두 번째 표준은 액정 표준이다. 만약, 높은 농동에서 화합물이 액정을 형성하면, 그 물질은 계면 활성제이고, 그런 현상이 일어나는 것 보다 낮은 농도에서 액정상을 형성한다. 특히, L1상은 항상 보통의 헥사고날(hexagonal)물질을 형성하는 것보다 낮은 계면활성 농도에서 발견된다. 또는 어떤 경우에서는 보통의 비-중복연속성 입방체, 상 액정이 발견된다.
로렌이 Krafft경계부분의 상위 제한과 무수성 화합물의 용융점 사이의 온도차를 기초로 하여 또다른 표준을 논하였다.Krafft경계는 화합물과 물을 갖는 이진계의 상도에 있는 곡선이다.Krafft선 아래에 결정이 있고, Krafft선위에 용융된 결정이 있다. 그래서 Krafft선을 따라 매우 좁은 온도 범위를 걸쳐 용해도가 급격히 증가한다. 순수 계면 활성제의 경우, 이 돈도차이는 중요하다. 예를들면, 소듐 팔미테이트(Sodium Palmitate)에서 무수성 화합물의 용융점은 288˚C이고, 반면에 Krafft선은 69˚C에서 평평해진다. 그래서, 온도차이는 219˚C가 된다. 로린은 도데실라민(dodecylamin)의 경우로 논하였다. 그것은 14˚C의 온도차를 가지고 있고, 액정에 대응하는 상 도에서 작은 지역을 가지고 있다. 그리고, 적당한 정도의 화합 콜로이드 양태를 나타낸다. 대조적으로 도데실메틸라민(dodecylmethylamine)과 도데카놀(dodecanol) 둘 다 계면활성형의 회합 양태를 보이지 않으며, 둘다 온도차가 "0"이다. 액정의 경우에서처럼, 그리고 여기서 논하는 것처럼, 주어진 물질에 대해 많은 실험적 관찰이 있어서 물질을 구분 할 수 있다. 이 경우에서는 액체는 나노차원 구조이고, L1상에 관련된 부분에서 논의될 것이다.
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그런 물질은 모두 나노차원구조 액체로 용융되면 적당한 변형을 가지고 있다. 물질을 구분하는데 있어서 그럴듯한, 이와 같이 많은 특성을 조합하는 방법이 최선이다. 모든 액체상을 고려해 볼 때 L1상은 흐름 상태가 없는 광학적 등방물질이다.이러한 이유로 중수소화된(deuterated) 계면활성제를 적용한 H NMR(H 자기공명창치)속에 분리되지 않는다. 또한 단층광학필터를 이용한 실험에서, 계면활성계의 L1상은 일반적으로 심지어는 적당한 흐름조건 하에서 바이프린전스를 나타내지 않는다. 불록 공중합 기초계의 경우에서 바이프린 전스에 관한 상황은 변형 바이프린 전스의 가능성으로 복잡해 진다. 그래서, 위의 경우에서 이런 방법은 믿을 수 없다. 계면 활성물을 기초로 한 L1상을 다시 살펴보면, 점성도는 일반적으로 상당히 낮다. 같은 계에 있는 어떤 액정 보다도 상당히 낮다. 다양한 성분의 유효한 자기 확산 계수를 측정하기 위해 펄스-경사 NMR을 이용하면 계면 활성제의 자기 확산과 어떤 첨가된 소수성 물질의 확산이 매우 낮고, 전형적으로 10-13 m2/sec) 정도나 그 보다 낮다는 사실을 알 수 있다(상이 중복 연속성이 아니면, 아래를 참조할 것) 이러한 현상은 일차원적인 원리가 계면 활성제의 확산을 의미하고 소수성 물질은 완전한 교반 물질의 확산에 의해서 일어나고 그 정도가 매우 느리기 때문이다. 또한 계면활성의 확산율과 소수성 물질의 확산율이 같은 이유로 해서 거의 같아야 한다.
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작은 각 x-ray산란(SAXS)은 나노미터 범위(어떤 범위에서 있을 수 없다)에서 날카로은 Bragg피크치를 나타내지 않는다. 그러나 연구논문에 의하면 여러 가지 방법으로 완전한 곡선 분석으로 나노차원 구조의 긴 범위를 측정할 수 있다. 낮은 파동수에서 강도의 저하를 분석하여(그러나 계면 활성 분자길이의 역에 비교할 수 있을 정도의 매우 낮은 수는 안된다)선회의 확실한 반경을 결정 할 수 있다: 강도 대 파동수의 그래프를 그릴 수 있고, Rg(일명 Guinier 도)을 이끌어 내는 경사를 얻을 수 있다. 소니회의 반경은 잘 알려진 표준 공식에 의해 교상 입자의 단위의 크기에 관련되어 있다. 그 크기는 나노미터정도가 된다. 부수적으로, 강도에 파동수의 제곱을 곱한 것 대 파동수의 도을 그려서 (일명 Hosemann 도) 교상 입자의 크기에 관련된 피크를 볼 수 있다. 이것은 선회반경 보다는 교상입자들 사이의 상호반응에 덜 민감하는 장점이 있다.
중복 연속성인 게면 활성 기초 L1상에 대하여, 위의 사항이 다음과 같이 바뀐다. 첫째 점성은 중복연속성이 발생할 때 상당히 증가 할 수 있다. 그리고 연속적인 계면활성 필름의 강도에 따라 증가한다. 또한 게면 활성제 심지어 첨가된 소수성 물질의 자기확산(이것은 제작자의 입장에서 신중히 고려하여 이진체계로 첨가한다)은 급격히 증가하고 같은 계의 박막상에서 그 값에 도달하거나 심지어 초과 할 수 있다. 그리고, SAXS를 분석하는 동안에 선회의 반경과 호스만의 도은 나노미티 범위에서 크기를 결정 할 것이다. 이런 사실들은 중복연속성 구역 구조의 특징적 길이 범위로써 해석되어야 한다. 이산적 입자의 크기로 해석하지 말아야 한다(어떤 모델에 있어서, 글쓴이의 논문의 상호 연결된 원통형 모델 같은 또는 Talmon-Prager 모텔 같은 경우에 있어서, 중복연속성 구역 구조는 단위들로 이루어진 것처럼 보인다, 비록 외견상 입자로 보이지만, 실제는 중복 연속성 기하학적 모델의 구성을 위한 단지 체적형 블록이다)
블록 공중합 기초계의 L1상에 대하여, 똑같은 SAXS분석이 실시된다 대조적으로, NMR띠 모양과 자기확산 측정은 일반적으로 실행되지 않을뿐더러 표면장력 측정도 실행되지 않는다. 그러나 증발 전송 측정이 NMR자기 확산 장소에서 과거에는 이용되었다. 특히 한 구역형에서 우선적으로 용해되는 기체를 발견할 수 있다면, 그리고 다른 구역(들)에서는 발견 않되었을 경우 시료를 통한 그 기체의 전송을 측정하여 그 구역들의 연속성을 시험해 볼 수 있다. 만약, 이런 일이 가능하다면 교상 입자 상에 있는 연속적인 구역(B형)을 통한 전송이 순수한 B 중합체속 보다 약간 느려야 된다. 반면에, A구역으로 한정된 기체를 위한 기체 전송은 매우 느려야 한다. 블록 공중합 기초 교상입자상의 전단 계수는 우리가 말하는 연속적 구역과 중합에 B를 형성하는 중합블록 계수에 의해서 주로 결정된다.
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그래서, 예를 들면 10% PS인 PS-PI 복블록 안에서 PS교상입자는 연속적인 PI매트릭스 안에서 형성된다. 전단 계수는 순수한 폴리이소프렌의 계수에 가갑다. 그리고, PS 교상입자의 존재 때문에 오로지 약간 증가한다, 관심을 끄는 역의 경우에서 90% PS를 갖는 연속적인 PS 매트릭스 안에 PI 교상입자 그리고 탄성적인 PI 교상입자는 충역흡수 성분을 제공하며 순수하고, 유리질인 폴리스티렌의 흡수성분에 관련된 파괴 특성을 개선할 수 있다.
L2 상: L2 상은 극성지역의 역할과 극성지역이 뒤바뀐 것을 제외하고는 L1과 같다. 극성-비극성 계면의 굴곡은 극성구역으로 향하고 있다. 교상입자(만약, 존재한다면)의 내부는 물, 다른 극성부분 둘 다 또는 어느 한쪽일수 있다. 그리고 극성 구역 (전형적인 지질의 알칸 사슬)은 연속적인 매트릭스을 형성한다. 비로, 극성지역 또한 중복 연속성의 L2상을 형성하기 위하여 연결될 가능성이 있더라도 위와 같은 현상이 일어난다. 위에서 밝혔듯이 이상은 나노차원구조 또는 구조를 갖지 않는 형태를 취할 수 있다.
나노차원구조인 L2상의 실체 : 나노차원구조 L2상의 실체를 만들기 위한 지침은 다음의 변경을 갖고 있고 앞서 밝힌 L1상에서와 같다. 우리는 단지 계면 활성 기초 L2상을 논의하면 된다.
블록 공중합 기초 체계 안에서 교상입자의 두 형테(B속의 A와 A속의 의미는 동등하다. 그리고 앞에서 블록 공중합 체계에서의 교반 물질상의 실체를 논의 하였다. 첫째 , L2상은 HLB가 낮을때 일반적으로 보다 현저하다. 예를 들면, 작은 수의 에틸 옥사이드 기를 가지고 있는 에토실레이트 알콜 계면 활성제를 가지고 있거나, 이중 사슬 계면 활성제를 가지고 있다. 상의 양태에 의하면, L2상은 일반적으로 심리어 반전된 액정상 보다는 높은 계면 활성농도 에서 일어난다. 매우 일반적이 편재화는 L2상이 높은 계면 활성농도에서 반전된 헥사고날 상을 경계짓기 위함이다. 중복 연속성이 아닌 L2상에 대하여, 물 자기 확산은 매우낮다. 그리고 확산계수(펄스-경사 NMR, 예로써)는 10-11 m2/sev 또는 그보다 낮은 차원에서 크기를 갖는다. 또한 Horsemann 도은 반전된 교상입자의 크기를 보여준다. 이것은 본질적으로 물 구역 크기가 될 것이다.
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교상 유화: 교상유화는 열역학 적으로 안정되고, 낮은 잠성, 광학적 등방성, 기름(비극성 액체) 그리고 계면 활성제로 정의 되고 있다. 참고 문헌: Danielsson.I.and. Lindman, B(1981)Collids and surface, 3:391,계면 활성제,물,기름의 열역학적으로 안정된 액체 매트릭스들은 항상 마이크로 유화로 불린다.거시적으로 동질성을 갖는 반면에 그것들은 미시적 길이 범위 (10~1000 Angstorm)에서 수성과 기름의 마이크로 구역으로 계면활성제가 풍부한 필름에 의한 분리된다. 참고문헌 skvrtveit.R. and Olsson .U.(1991)Phys.chem 95:5353.
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마이크로 유화의 특징을 정의하는 열쇠는 물과 계면 활성물질에 첨가한. "기름"(비극성 또는 액체)를 가지고 있다라는 사실에 근거한다. 항상 정의에 의해서 마이크로 구조화가 된다.
일반적으로 기름과 물이 상 분리하는 경향이 높아서, 공동 용해성을 갖는 기름과 물의 생성 용해능력이 부족한 상태에서는(에탄올, THF, 다이옥신, DMF 에세토니트릴, 디메틸설폭시드, 그리고 약간 물질들 계면 활성제는 마이크로 유화이어야 한다. 마이크로 유화는 또한 L1상 또는 L2상일 수 있다는 사실을 주목해야 한다. 특히, 잘 정의된 교상입자가 포함되어 있을 때는 더욱 관심을 두어야 한다.
그러나 L1상이라면 교상입자는 기름에 필수적으로 녹는다. 마이크로 유화는 나노차원구조 액상이다. 만약 기름을 갖고 있는 물이라면, 물과 계면 활성제는 나노미터 보다 큰 특징적인 구역 크기를 가지고 있다. 즉, 마이크론 범위에서는 더 이상 마이크로 유화가 아니라 "미니 유화"또는 평범한 유화이다. 두개의 결과는 동등하지 않다. L1과 L2상이 기름을 포함하고 심지어 중복 연속성 일 수 있음에도 불구하고, 마이크로 유화라는 용어가 도입되었다. 3-성분 기름-물-계면 활성제/지질 체계가 물-연속성에서 상 경계를 갖지 않는 중복연속성, 기름 -연속성으로 연속적으로 전개된다는 사실이 상당히 보편적이기 때문이다. 이 경우에 상 도 지역의 L1과 L2사이의 분할 점을 정하는 시도는 무의미하다. 그 대신에 이 지역의 높은 물 함유 상태에서 그 구조가 기름에 녹은 L1의 상의 구조와 라는 사실을 인식하고 전체 지역을 "마이크로 유화"라고 지칭하여야 한다. 그리고, 이 지역의 높은 물 함유 상태에서 그 구조가 L2 의 구조하는 사실을 아울러 인식해야 한다(벤다이어그램에 의하여, 마이크로 유화와 L1과 L2사이의 중첩이 있다. 그러나, L1과 L2상 사이에는 없다.)아래에서 논의 한 것과 같이, 마이크로 유화의 마이크 구조는 물이 풍부한 구역에서 기름이 풍부한 구역으로 구분 짓는 계면 활성제의 단층 필름에 의하여 일반적으로 묘사 될수있다.
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계면 활성제와 지질이 풍부한 분할을 하는 필름은 교상입자를 형성하기 위하여 봉입 되어야 하거나 중복 연속성 마이크로 유화를 형성하기 위하여 그물망 구조로 연결되어야 한다. 유화는 나노차원구조 액체가 아니라는 사실을 지적해야만 한다. 그 용어가 여기에서 사용될 때 그러하다. 우선 유화의 특징적 길이 범위는 유화의 작은 물방울의 평균 크기이고 일반적으로 나노차원구조 액체에서 특징적인 범위보다 훨씬 크다. 그리고 나노미터 대신 마이크로 범위에 들어간다. 반면에 마이크로 보다 작은 물방울 크기를 갖는 유화를 생산하기 위한 최근의 노력 덕분에 보다 작은 물방울 유화가 생기고 "미니 유화"라는 용어가 도래했다.
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여기서 적용한 나노차원구조 액상은 실물로부터 유화와 미니유화를 인정하기 힘든 중대한 차이가 있다 여기에서 설명된 나노차원 액상이 열역학적 동등성을 이루며 존재한다. 동등한 상일뿐 아니라 준 안정적인 유화와는 대조적이다. 게다가 잘 들어맞고 완전히 동등한 나노차원 액체는 투명하다.
반면에 유화는 일반적으로 불투명하다. 보통의 은유는 유화이다. 예를 들어 보스적으로, 만약에 보통유화의 구조를 확실히 알기 위해서 Friberg모델을 택한다면 그리구 일번적으로 그 분야에서 인식 된 다면, 분자 크기의 뚜렷한 차이는 극적으로 보여진다. 그 모델에 따르면 유화 물방울은 일반적으로 계면 필름에 의해 안정화 되도록 보여질 수 있다. 미시적 실험에서 전형적으로 나노차원 구조액 정상 물질의 필름이 만들어지는 것을 증명한다.
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그래서 이런 유화들은 체계적으로 구조를 갖고 그 속에서 나노차원 상은 주된 체적 블럭 사이의 안정된 층 역할을 한다. 그리고, 이 블록들은 유화의 작은 물방울이며 연속적인 매질이다. "나노차원구조" 대신 "나노차원 구조"라는 용어를 사용하는 것은 "나노차원구조"라는 용어의 보다 자세하고 제한적인 본질에 기초하고 있으며, 유화와 같은 완전히 다른 체계로 떨어지는 다른 액상을 배제해서 그 말을 사용한다. 확실히 간단한 기하학적 고려는 다음과 같은 사실을 말해준다. 즉, 마이크론 크기 정도의 물방울을 갖는 유화와 액정층 일 수 있는 안정화된 힐름이 보통 마이크론 정도의 크기를 갖는 본 발명의 마이크로 입자의 내부처럼 적절하지 않다.
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나노차원구조 마이크로 유화의 결정. 나노차원구조 L1을 결정하기 위하여 위에서 논의된 방법과 지침이 나노차원구조 마이크로 유화상의 결정에도 실행된다. 다음과 같은 다양한 변수들을 갖고 있다.
여기에서 처리하기 위해 남겨진 경우로 L1과 L2상을 확실히 묘사할수 없는 마이크로 유화에 대하여, 비록 대부분은 아니지만 다음과 같은 사항을 주목한다. 이런 물질중의 상당수가 중복연속성이고, 기름, 물, 계면 활성제를 포함하는 단일 액체에서 중복연속성은 유화와 다른 보통 지질이 결코 중복 연속이 아니기 때문에 그 상이 나노차원 구조와는 강력한 증명을 제공한다. 이런 논제는 "마이크로 유화에서 중복 연속성 구조가 나타난 사실에 관하여"라는 논문이 있다. Lindman, B, Shinoda. k, Olisson U, Anderson D. M,, Karlstron, G. AndWennerstorn, H,(1989), Colloids and Surface 38:205, 중복 연속성을 밝히기 위한 시간 측정 방법은 펄스형, 경사 NMR을 이용한다. 그리고 기름과 물 둘 다를 분리하여 유효한 자기 확산 계수를 측정한다. 일반적으로 계면 활성제의 자기 확산법을 측정하는 방법이 최선이다. 전도도가 "뜀" 과정과 회합하는 문제를 발생시키는 경향이 있지만, 일반적으로 물의 연속성을 확립하기 위하여 또한 사용될 수 있다. 형광 소멸법 또한 연속성을 결정하기 위하여 사용되어 왔다. 참고문헌:Scanchez- Rubio, M. santos-Vidals, L. M. Rushforth, D. S and Puig, I, E (1985) I. Phys, Chem, 89:411, 작은 각 중성자, X-ray 산란 분석은 중복 연속성을 시험하기 위해 사용되어 왔다, 참고문헌 Auvrag, L, Cotten, R, Ober, R and Taupin, I(1984) J, Phys Chem 88:4586. SAXS곡선의 프로드(Plod) 분석법을 계면의 존재를 줄이기 위해 신용되어 왔다, 그래서 나노차원 구조가 존재한다는 사실을 증명했다. 참고문헌 Martio, A, and Kaler, E, W (1990), J, Phys, Chem, 94:1627 극히 빠른 속도로 냉각되는 냉동 시펀 전자 현미경은 마이크로유화를 연구하기 위해 사용되어 왔고 나노차원 액체를 연구하기 위한 고정 방법에 대해 수십년 동안 걸쳐 개발한 결과이다. 모든 방법들과 결과의 신뢰도를 논의하는 중요한 검토가 제공되었다. 참고문헌 Talmon, Y, in K. L. Mitlal and P. Bothlrel (Eds) Vol, 6, Plenun Press, NewYork, 1986, p 1581
기름-물-계면 활성제 액상이 확실히 L1또는 L2상이 아닌 경우에 그리고 중복 연속성의 중요한 증거를 보이지 않을 경우에 나노차원 구조가 확실히 있고 한가지 기술로는 중분하기 않다는 분석이 가능하다. 일반적으로 여기서 논의된 측정법들, 예를들면 SANS, SAXS, NMR자기분산, 크리오(Cryo) EM,등등의 방법으로 나노차원구조 모델의 범주안에서 데치타를 이론적으로 설명하기 위한 시도로 응용할 수 있다.
L3상 : 상 도의 L2-상 지역은 때때로 계속 지속되는 모습을 보여준다. 단순한 L2상지역의 보통 외형과는 달리 돌출되어 있다. 이것은 때때로 이래에서 설명한 것처럼 어떤 L1지역에서 또한 나타난다. 이 상들을 근접하여, 특히 x-ray, 중성자 산란을 이용하면 L2상에서 근본적으로 다른 양태를 보인다 L2상에서 계면 활성제 필림이 일반적으로 단층을 형성하고 있으며 한쪽에는 기름(비극성용제) 다른 한편에 물(극성용제)를 가지고 있다. 대조적으로 "L3상"에서, 이렇게 지칭되면 계면 활성제는 중복연속성을 가지고 있고, 사실, 입방상을 가지고 있어서 다른 성질을 공유한다, 두가지 뚜렷한 수성 그물망들이 뒤섞여 있지만 복층으로 분리되어 있다. 그래서 L3상은 실제 입방상에 매우 가깝다. 그러나, 입방상의 긴 범위 배열이 부족하다. L2에서 줄기를 갖는 L3와 L1에서 줄기를 갖는 L3는 서로 다른 이름이 있다. "L3상"은 L2에 회합된 것들을 위해 사용된다, 그리고 "L3상"은 L1에 회합된 것들을 사용된다.
나노차원구조 L3상의 결정 : 여기에서 논의된 다른 액상과 구분되는 L3상의 결정은 매우 복잡한 문제가 될 수 있다, 그리고 여러 분석법의 조합을 청구항한다. 여러 기술 중에서 가장 중용한 것을 지금 논의한다.
광학적 등방성에 잘 순응하고 액체임에도 불구하고 L3상은 흐름 바이어프린전스를 나타내는 흥미로운 성질을 갖을 수 있다. 종종 L3상은 아주 높은 점성과 회합한다. 점성은 L1과 L2상에서 관찰 되는거 보다 상당히 높을 수 있고, 박막상에 보다 높거나 비교 될 수 있는 정도가 된다. 이런 성질은 물론 연속적인 복층 필름의 결과이다. 그해서 상당한 억제력은 나노차원구조의 위상과 기하학적 배치에 영향을 준다.
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전단 응력은 복층 필름의 많은 부분에서 조합적인 변형(그리고 배열을 결정)을 일으킨다. 대조적인 예로써 교상입장 L1상은 독립적인 교상입자 단위가 간단하게 전단응력을 제거하는 곳에서 전단응력을 제거한다
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그리고 어떤 경우에는 단층이 복층보다 전단 응력하에서 일반적으로 더 많이 변형될 수 있다. 이런 해석을 뒷받침하는 사실은 L3상의 점성도가 계면활성도의 체적부분의 전형적인 선형 함수라는 것이다. 참고 문헌: Snabre P and Porte G (1990)Europhys. Lett 13:641.
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복잡한 빛, 중성자, X-Lay산란의 방법론이 나노차원의 L3상을 결정하기 위하여 발전 되어왔다. 참고문헌 : Safinya, C.R.. Roux, D. Smith, G.S..Sinha. S.L..Dimon. P.Clark. N.Q. and Blloeq. A.M.(1986) Phys. Rev. Lett. 57:2718:Roux. D. and Safinya.C.R.(1988)J.Phys. France 49:307:NALLET. F.ROUX. d and PROST. J(1989)J.Phys. France 50:3147
나노차원 구조는 2개의 수성 그물망을 가지고 있다. 계면 활성 복층에 의해 분리된다. 그리고, 두 그물망의 동등성에 기인하여 어떤 대칭성을 만든다.
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다행히, 상 양태에 기초한 L3 상의 나노차원 구조 본질의 결정은 전형적인 L1, L2의 경우에서와, 심지어는 마이크로 유화 상의 경우에서 보다 더 안전할 수 있다. 첫째, 기름 박막을 형성하는 다른 화합물, 중복 연속성의 입방상, 이런 똑같은 상에 대한 약간의 온도상승 등의 작은 여러 요인이 부가되어 L3상을 종종 얻는다. 이러한 액정상이 나노차원구조(특히 X-Lay의 Bragg피크)를 이룬다는 사실을 쉽게 보여 준다. 액상이 액정상의 성분과 비슷해질때 나노차원 공간이 된다.
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결국 L3상은 나노차원 구조 결정상에 몇 퍼센트의 기름을 첨가하면 액상을 구조가 없는 액체로 변화시키는 것 처럼 심하지 않다.
실제 에어로졸 OT-브라인(Aerosol OT-brine)계에서, 펄스-경사 NMR 자기 분산 측정은 L3 상에서의 자기 분산 양태가 그의 가역적 중복 연속성 입방상에서의 측정에 매우 뚜렷하게 외삽하는 사실을 보여준다. 이와같은 L3상은 서로 조합된 SANS,자기분산, 냉동 파괴 전전 현미경 연구의 주제가 된다. 참고문헌:Strey, R. Jahn. W, Skouri. M Porte, G.. Marignan, J. and P.Tartaglia,Eds.. luwer Academic Publishers.
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그럼에도 불구하고 L3상의 SANS와 파장 벡터에서 조종 관찰된다. 상 도에서 가까운 중복 연속성 입자상 에서와 같이 똑같은 차원의 크기인 d-공간에 상응하는 벡터, 그리고 이중복 연속성 입방상 구조를 알기 위해 알고 있는 구조를 외삽하는 방법으로 L3상 나노차원구조의 모델을 다음의 작자가 발전시켜왔다. 참고 문헌: Anderson.D.M. Wennerstrom. H. and Olsson.U.(1989)J.Phys. Chem. 93:4532
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코팅입자의 성분으로써 나노차원구조 액정상 물질은
a.나노 차원구조의 정상적 또는 반전된 입방상 물질.
b.나노차원구조의 정상적 또는 육면계상 물질
c.나노차원구조의 정상적 또는 매개상 물질, 혹은
d.나노차원구조 박막상 물질
나노차원구조 액정상은 구역 구조에 의해 특징을 갖는다.최소한 1형과 2형의 구역으로 구성된 (그리고 어떤 경우는 3또 심지어 그 이상의 구역)L3는 다음과 같은 특성을 갖는다
a)1형 구역에서의 화학적 부분(moieties)는 2형 구역의 부분과 잘조화 되지 않는다.(그리고 일반적으로 다른 구역형의 쌍은 서로 조화 되지 않는다.)그래서 주어진 조건에서 섞이지 않고 분리된 구역으로 남는다. (예를 들어, 1형 구역은 실직적으로 물과 지질 머리기와 같은 극성 물질로 구성 될 수 있다.
반면에 2형 구역은 실질적으로 하이드로 카본 사슬과 같은 극성 부분으로 구성 되어있다. 반면에 2형 구역은 폴리이소프렌을 많이 함유하고 있다 그리고 3형은 폴리 비닐피로 리돈을 많이 함유하고 있다)
b)각각의 구역 안의 원자적 배열은 원자의 격자 배역이 부족해서 고체보다는 액체에 가깝다. (이런 사실은 광폭 X-ray diffraction에서 날카로운 Bragg피크 반사의 결핍으로 증명된다)
c)나노차원(보통1mm에서 100mm)범위에서 실질적인 모든구역의 최소크기, 층의 크기에서는 두께, 원통형과 구형의 경우에서는 직경.)
d)구역의 조직은 격자에 순응한다1.2.3차원의 크기를 갖고 나노미터 범위 (보통 5mm에서200mm)에서 격자상수 (또는 단위 셀 크기)를 갖는다 그래서 구역의 조직은 국제 결정도 표에 제시된 230개의 공간 기중의 한기에 순응한다. 그리고 3-200mm범위의 가장 낮은 차원의 반사 중에 d-공간을 갖는 날카로운 Bragg 반사가 존재하는 사실 때문에 잘 제작된 작은 각 X-ray ,산란 (SAXS)측정으로 구역의 조직이 격자에 순응함을 증명한다.
박막 상(相)은 다음과 같이 나타난다; 1.작은 각의 X레이는 파장수 1 : 2 : 3 : 4 : 5 ...의 비율로 극대점을 나타낸다.
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2.육안으로 보면 상은 투명하거나 다소 흐리게 보인다.
3.편광시각현미경으로 보면 , 상은 복굴절되어 나타난다. 잘 알려진 구조는 로즈베어와 윈저가 고안해냈다. 가장 눈에 띄는 직물 3가지는 "말타 십자"와 "모자이크"패턴, 그리고 "유성의 줄무늬" 패턴이다. 말타 십자는 어두운 두개의 띠(간섭 무늬)를 복굴절된 빛이 통하는 천 위에 놓고 수직으로 겹친 것인데 , 마치 WWI 독일 군대의 상징을 연상시키는 돋보이는 패턴이다. 이 직물 위에서 나타나는 다양성은 1987년 , 미네소타 대학의 J.벨라르가 박사논문에서 상세히 기술해 놓았다. 모자이크 패턴은 말타 십자를 변형시킨 조밀한 배열에 밝고 어두운 천을 임의로 누빔 처리한 것을 함께 단단히 묶은 것처럼 보인다. 유성의 줄무늬 패턴은 점도가 낮은 박막상이 현미경의 글래스와 커버슬립 사이에 위치할 때 전형적으로 볼 수 있다. 이 패턴에서는 가령 확대도 400x처럼 면밀히 관찰했을 때 길게 굽은 선을 볼 수 있는데 , 작은 줄무늬가 굽은 선에 수직으로 지나고 6각형에서와는 대조적으로 철길 무늬를 형성한다. 특히 상이 글래스와 커버슬립 사이에서 잠시동안 부드럽게 마찰될 경우에, 박막상은 현미경에서 보는 선과 평행한 축과 일직선이 되는데 복굴절 현상이 없어지기 때문이다.
계면활성액 시스템에서 박막상의 상은 ;1.점도가 낮아서 물질이 움직일 수 있다(예를 들어 , 튜브에 위아래가 뒤집힌 상이 잡힐 때)
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2. 모든 요소의 자가확산률이 부피에 비해 높다. 박막상에서 물의 자가확산계수는 순수한 물에서나 비교 가능하다. 왜냐하면 액상 결정체를 형성하는 계면활성제는 주변온도에서 보통 액체 상태가 아니기 때문이다. 계면 활성제에서 참조점은 뚜렷하지 않다. 박막상에서 자가확산계수는 보통 다른 상에서 부피의 데이타를 번역하기 위한 참조점으로 간주된다.
3.만약, 기(group)와 띠 모양의 HNMR에서 계면활성제가 중수소를 함유하면 육각형상에서 나타나는 분열이 두 번 나타나고 그곳에서 꺽은 부분을 두 개 볼 수 있다.
4. 상의 움직임에서 볼 때 , 박막상은 보통 꼬리가 하나 붙은 계면활성액 시스템에서의 높은 활성도(통상 70%이상)에서 활동한다. 꼬리가 두 개 달린 것에서는 , 때에 따라서 낮은 활성도에서나 혹은 50%를 밑도는 선까지 활동 가능하다. 일반적으로 도식화한 상에서 일어나는 여타의 액정상보다는 높은 온도까지 가능하다. 단일요소 혼성중합체 시스템에서 박막상의 상은 ; 1.전단 탄성계수는 동일 시스템에서 다른 액상결정체 보다 낮다. 2.상의 움직임에서 보면 , 박막상의 상은 두 판이 50 : 50일 때 관찰된다. 정상적인 육면체의 상 ; 다음과 같이 나타난다.
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1. 작은 각의 X레이는 1 : √3 : 2 : √7 : 3의 비율로 극대점을 나타낸다.
보통 , √(h +hk+h )에서 h와 k가 정수일 때 2차원 대칭군의 밀러지수에 의해 그러하다.
2. 육안으로 보면 , 상은 완전히 평형일 때 투명해 보이고 주위의 다른 박막상의 상보다 더 깨끗하다.
3.편광현미경으로 보면 , 상은 복굴절되어 나타나고 잘 알려진 구조는 로즈베어와 윈저가 잘 설명해 놓았다. 가장 돋보이는 것은 팬(fan) 모양의 직물이다. 이 직물은 복굴절된 천으로 만들어진 듯 한데 오리엔탈 팬을 연상시키는 줄무늬를 지니고 있다. 주위의 천에서 팬의 방향은 서로를 향해 있다. 박막상과 육각향 패턴을 구분 짓는 가장 두드러지는 차이점은 , 높은 확대도 에서 면밀히 관찰하면 육각형의 상에서 가는 줄무늬가 큰 줄무늬에 수직으로 지나지 않는다는 것이다. 박막상에서는 수직이다.
계면활성수 시스템에서 정상적인 육각형의 상은 ;1. 점도가 보통 수준이다. 박막상보다는 점도가 있고 전형적인 입방체(백만 센티푸아즈의 점도를 지닌다)의 상보다는 떨어진다.
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2.계면활성제의 자가확산계수는 박막상에서 보다 못하다. 물의 계수는 용적수에 준할 만 하다.
3. 중수소함유 활성제를 이용하는 HNMR은 균열을 보인다.
4. 상의 활동성을 보면 , 꼬리가 하나 달린 계면활성제의 보통수준의 집중도에서 활동하는데 활성제의 50%의 차수에서 그러하다. 정상적인 육각형 상의 범위는 때때로 비연속적인 입방체의 상이 나타나기도 하지만 대개 교질 입자 상의 범위에 근접해 있다. 꼬리가 2개 달린 계면 활성제에서는 , 모든 이원계면활성 시스템에서 활동을 보이지 않는다.
단일요소 혼성중합체에서 육각형의 상은 '정상'과 '뒤집힘'이 의미가 없다. 비록 모든 판이 양쪽 극이 있지만 원칙적으로 그러하다. 그런 육각형 상에서 전단 탄성계수는 박막상보다 높고 비연속 입방체보다는 낮다. 상의 움직임은 , 두 판의 파편 부분이 35:65일 때 관찰된다. 보통 육각형 상이 원통내부의 소수의 요소를 함유하며 박막상을 향해 벌어질 것이다.
뒤집힌 육각형 상 : 계면활성제 시스템에서 정상적인 육각형 상과 뒤집힌 상은 단 두 가지 점에서만 차이가 있다.
1. 뒤집힌 육각형 상의 점도는 꽤 높고 정상일 때보다도 높아서 뒤집힌 입방체 상에 준한다.
2.상의 움직임을 보면 , 뒤집힌 육각형 상은 꼬리가 두 개 달린 계면활성제 시스템의 높은 집중도에서 일어나는데 종종 100%까지 달한다. 보통 뒤집힌 육각형 상의 범위는 더 낮은 집중도에서 보이는 박막상에 근접해 있는데 때에 따라 뒤집힌 입방상이 중간에 보이기도 한다. 뒤집힌 육각형 상은 글리세롤이나 모눌리트를 포함하는 일형글리세리드와 낮은 HLB을 지닌 비이온성의 PEG 활성제와 같은 꼬리가 두 개 달린 많은 이원 시스템에서 나타난다.
위에서 언급한 정상 육각형 상에서 '정상'과 '뒤집힘'의 구분은 계면활성제 시스템에서만 언급이 가능하고 단일요소 혼성중합체에서는 구분이 의미 없다.
정상적 비연속 입방상: 다음과 같이 나타난다.
1.작은 각의 X레이는 입방체의 면과 삼차원 공간그룹을 지수로 나타낸다. 가장 잘 관찰되는 공간그룹의 지수는 Ia3d(#229) ,√6 : √8 : √14 : 4...Pn3m(#224), √2 : √3 : 2 : √6 : √8...Im3m(#229), √2 :√4 : √6 : √8 : √10.....이다.
2.육안으로 보면, 상은 평형일 때 투명하고 때때로 주변의 박막상 보다 훨씬 깨끗하다.
3.편광현미경으로 보면 상은 복굴절이 아니므로 눈에 보이는 구조도 없다.
계면활성제 시스템에서 정상적 비연속 입방체의 상은 ;1 . 점도가 높고 박막상보다도 훨씬 높으며 심지어는 전형적인 육각형 상보다도 높다. 대부분의 입방체 상은 백만 센티푸아즈의 점도를 지닌다.
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2.띠 모양의 NMR에서 균열은 보이지 않으며 등방성 방향으로 극대치 한 곳만이 보인다.
3.상의 움직임을 보면 정상적 비연속적 입방체는 꼬리가 두 개 달린 계면 활성제 시스템에서 높은 집중도하에 활동하는데 이온 활성제의 거의 70% 차수에 달한다. 보통 정상적 비연속입방상의 범위는 박막상과 정상적 육각형 상의 사이에 위치한다. 높은 점도와 비굴절성이 특징이다. 꼬리가 두 개 달린 계면활성제에서는 모든 이원 활성제 시스템 하에서 반응을 보이지 않는다.
단순요소 혼성중합체에서 비연속 입방상은 '바로'와 '뒤집힘'의 구분이 필요 없다. 양극을 가지고 있지만 원칙적으로 그러하다. 비연속 입방상에서 전단 응력 탄성계수는 박막상과 육각형 상보다 훨씬 높다. 상의 움직임을 보면 비연속 입방상은 원통내의 소수요소를 지닌 채 박막상 상을 향해 벌어져 있고 육각형 상은 입방체-박막상-입방체의 배열을 향해 벌어져 있다.
뒤집힌 비연속 입방상 : 다음과 같이 나타난다.
계면활성제 시스템에서 , 뒤집힌 비연속 입방상과 정상적 비연속 입방상을 구분하는 것은 단 한 가지뿐이다. 상의 움직임에서 , 뒤집힌 비연속 입방상은 박막상 상과 뒤집힌 육각형 상의 사이에 위치한다. 그러나 정상적인 경우에는 박막상과 정상적 육각형 상의 사이에 위치한다. 그러므로 정상적 육각형상과 뒤집힌 상을 구분해야 하는 논란이 있다. 좋은 방법은 입방상이 박막상 보다 높은 물집중도에 있으면 정상이다. 반면, 박막상 상보다 높은 계면활성제 집중도에 있으면 뒤집힌 것이다. 뒤집힌 입방체 상은 꼬리가 두 개 달린 계면활성제 시스템에서 높은 활성제 집중도하에 반응을 보인다. 이 경우에는 소수성 물질이나 양쪽친매성 물질이 첨가되었을 때이다. 그러나 정상이 아닌 뒤집힌 비연속 입방체에서 공간그룹 #212는 관찰되었다. 이 상은 그룹 #230에서 파생된 것이다. 앞서 말했듯이 정상적 비연속 입방체에서 '정상'과 '뒤집힘'의 구분은 계면활성제 시스템에서만 의미가 있고 단일요소 혼성중합체에서는 아니다.
정상적 균열(비연속) 입방상은 다음과 같이 나타난다.
1.작은 각의 X레이는 입방체의 면과 함께 삼차원의 공간그룹을 지수로 나타낸다. 계면활성제 시스템에서 가장 돋보이는 그룹은 √2 : √4 : √6 : √8의 지수를 지닌 Pm3n(#223) 이다.
단일요소 혼성중합체에서 눈에 띄는 그룹은 Im3m이다.
2.육안으로 보면 상은 평형일때 투명하고 결합한 여타의 박막상보다 뚜렷하다.
3. 편광현미경으로 보면 상은 복굴절이 아니므로 보이는 구조도 없다.
계면활성제 시스템에서의 정상적 분열 입방상 :1. 점도가 박막상과 정상적 육각형 상보다도 훨씬 높다. 대부분의 입방상은 분열이건 비연속이건간에 백만 센티푸아즈의 점도를 지닌다.
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2. 비연속 입방체처럼 NMR에서는 균열을 보이지 않는다.
3. 상의 움직임을 보면, 정상적 균열 입방상은 꼬리가 하나인 계면활성제 시스템에서 전형적으로 약40%의 이온 활성제 차수로 낮은 활성제 집중도를 지닌다. 정상적 균열 입방상의 범위는 정상적 교질 입자와 정상적 육각향 상의 사이에 위치한다.
단일요소 혼성중합체에서 '정상'과 '뒤집힘'의 구분은 의미가 없다. 그러한 균열 입방상에서 전단 탄성계수는 연속적인 상을 형성하는 중합체의 전단 응력 탄성계수에 달려 있다. 상의 움직임을 보면, 균열 입방상은 약 20%의 차수로 두 판 중 어느 한 쪽의 낮은 파편 부분에 따라 반응한다.
뒤집힌 균열 입방상 : 다음과 같이 나타난다.
계면 활성제 시스템에서 뒤집힌 균열입방상과 정상적 균열 입방상은 세 가지 측면에서 구분 가능하다.
1.상의 움직임에서 보면 , 뒤집힌 균열 입방상이 박막상과 뒤집힌 육각형 상의 사이에 위치하고 정상일 때 박막상과 정상적 육각형 상의 사이에 위치할 수 있다. 그러므로 구분 지어야 한다는 논란이 있다. 좋은 방법은 입방상이 박막상보다 물 집중도에 있으면 정상이다. 반면 , 박막상보다 높은 활성제 집중도에 있으면 뒤집힌 것이다. 뒤집힌 입방상은 꼬리가 두 개 달린 활성제 시스템에서 높은 활성집중도하에 반응을 보인다. 이 경우에는 소수성 물질이나 양친매성 물질이 첨가되었을 때이다. 뒤집힌 균열 입방상은 낮은 HLB를 지닌 비이온의 PEG 활성제와 글리세롤 모눌리트를 포함하는 일형글리세리드와 같은 이원 시스템에서 나타난다.
2.주로 관찰되는 공간그룹은 Fd3m , #227이다.
3.물의 자가확산은 매우 낮은 반면 소수성은 높다. 계면활성제의 자가확산은 박막상의 상보다 높다.
앞서 말했듯이 정상 균일 입방체에서 '정상'과 '뒤집힘'의 구분은 계면활성제 시스템에서만 의미가 있고 단일요소 혼성중합체에서는 아니다.
중간생성물의 상 : 다음과 같다.
이 상은 흔하지 않고 관찰된다 해도 좁은 범위를 차지한다. 구조가 아직 많이 알려지지 않아서 논란이 많이 일고 있다 .중간생성물의 상은 다음과 같이 분류된다.
정상적 중간생성물의 상(1)은 정상적 비연속입방체보다 낮은 활성제 집중도를 보이며 육각형상에 근접해 있다. 점도는 낮고 정상적 육각형 상보다 높지 않다. 이 상은 복굴절되어 나타나고 육각형상의 구조와 비슷하다. 요소의 자가확산은 육각형 상과 거의 비슷하다. 작은 각의 x레이는 입방체보다 낮은 대칭공간군을 보여준다. 이 상을 정상적 육각형 상과 비교하려면 정교한 NMR과 SAXS를 분석하면 된다.
정상적 중간생성물의 상(2)은 정상적 비연속 입방상보다 높은 집중도에서 발견되고 박막상 에 근접해 있다. NMR과 SAXS 분석에서 보여지듯 복굴절이라는 점만 제외하면 구조나 특성에서 정상 비연속 입방체와 유사하다. 보여지는 구조는 다소 특이하고 어떤 면에서는 박막상 구조와 , 어떤 면에서는 육각형 상의 구조와 유사하지만 일반적으로 상이 고르지 못하다.
중간 생성물 (1)의 상에서 낮은 대칭의 공간그룹은 보통 사방육면체이거나 사각인데 두 가지 단위세포 매개변수를 필요로 하여 SAXS 분석을 어렵게 한다.
뒤집힌 중간생성물 (2)는 뒤집힌 비연속 입방상보다 낮은 집중도에서 발견되고 박막상에 근접한다. 복굴절이고 NMR에서 특이점을 보인다. 액상 물질이거나 액정상은 물이 희석되어 용해되면 평형을 이룬다. 방수가공입자 10은 외부가공이 20인데물에 평형해질 필요는 없다. 물과 함께 평형을 이루는 액상은 다음과 같다 :
L2 상 (뒤집힌 교질 입자)미크로 이멀젼
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L3 상( L3 상은 아님)
다음은 액정상을 물과 함께 평행하게 함.
뒤집힌 입방상
뒤집힌 육각형 상
뒤집힌 중간생성물 상과 박막상
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물에 평행한 반응을 이루는 이 상은 현재, 발명할 때 방수가공입자를 만드는 관점에서 호평을 얻고 있다. 주어진 상을 세포간질로 분배하는 과정에서 상은 물에 용해되지 않고 용해력이 어떻든 나뉘어진다. 게다가 내부의 상은 입자를 형성하는 동안 용해력을 지녀 평형을 이루게 되어 상이 변형될 걱정이 줄어든다. 비슷하게, 내부의 상은 입자가공이 이루어질 때나 그 이후의 상황하에 평형을 이루고 마찬가지로 상이 변형될 염려가 줄어든다. 적용여부에 따라 유리하다.
반면 물에 녹지 않는 것은 입자형성의 순간에 매트릭스간에 이롭고 적용 시에도 그렇다. 적용 시에 용해력이 이로운 경우가 있기 때문에 임시 발명일 경우에 좋다. 예를 들어, 물에 20%의 C12E5(팬타에틸렌 글리콜 도데실 에테르)가 함유된 매트릭스간을 보자. 75˚C에서 이것은 희석된 물에 평형을 이루는 L3를 형성한다.
그리하여 이 결합은 75˚C에서 이상적일 것이다. 만일 적용 온도가 0에서 25˚C라면 이 내부 결합은 용해 가능할 것이고 C12E5는 사실상 보통 계면활성제와 다를 바가 없을 것이다. 비윤활유의 경우에 이로울 것이다. 그리고 클렌징을 할 경우에는 입자방수가공이 이루어지고 난 후가 바람직하다. 나노차원구조를 지닌 액상의 물질은 다음으로부터 형성된다 :
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a.극의 용매와 계면활성제
b.극의 용매와 계면활성제, 그리고 양친매성 화합물이나 소수성 물질
c.블록 공중합체
d. 블록 공중합체와 용매
나노차원구조를 지닌 액정상의 물질은 다음으로부터 형성된다:
a.극의 용매와 계면활성제
b.극용매와 게면활성액 , 그리고 양친매성 화합물이나 소수성 물질
c.블록 공중합체
d.블록 공중합체와 용매
화학표준을 따라, 작용 가능한 계면활성액을 만들기 위해 한 극과 다른 극을 작용 가능하게 하는데 이용된다. 그리하여, 적당한 계면활성제는 두 화학적 부분을 함유하는데 하나는 선택된 작동 가능한 극이고 또 하나는 선택된 또하나의 작동가능한 극이다.적당한 계면활성제나 판의 혼성중합체 요소는 다음을 함유한다 :
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a.양이온 계면활성제
b.음이온 계면활성제
c.반극성 계면활성제
d.양성이온 계면활성제 i.특히,인지방질, ii. 생체막의 물리화학적 성질을 맞추기 위한 인지방질 함유지질
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e. 일형글리세리드
f. PEG 계면활성제
g.위의 것들 중 어느 것이든 방향성을 지니는 것
h.블록 공중합체 i. 혼합할 수 없는 두 블록의 소수성 물질, ii.혼합할 수 없는 두 블록의 친수성 물질, iii.한 쪽은 소수성 물질이고 다른 쪽은 친수성 물질
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ⅰ. 위의 경우를 두 가지 이상 혼합한 물질
알맞은 지질은 인지방질( 포스패티딜콜린, 포스패티딜세린, 포스패티딜애타놀라민, 스핀고멜린과 같은)이나 글리코 지질( MGDG, 다이아실글루코피라노실 글리세롤, 지질 A)을 함유한다. 다른 지질은 인지방질( 포스패티딜콜린, 포스패티딜리노시톨, 포스패티딜글리세롤, 포스패티드 산, 포스패티딜세린, 포스패티딜에타놀라민, 등등), 스핑고지질 (스핑고멜린), 글리코지질( MGDG와 DGDG, 다이아실글루코피라모실 글리세롤, 그리고 지질 A) , 콜산의 소금 , 데오시콜릭 산, 글리코콜릭 산, 타우로콜릭 산과 같은 산 종류, 겐티오비오실, 이소프레노이드, 세라마이드, 플리스몰로겐, 세레브로시드, 겡글리오시드, 사이클로펜타트리올 지질, 디메티라미노프로페인 지질, 리소레시틴과 아실의 연결을 없앤 위의 것들 중에서 파생된 리졸 지질이다.
다른 적당한 계면활성제는 음이온 ,양이온 , 양성이온 , 반극성 , PEG , 아민산화제를 함유한다. 다음과 같다 :
음이온 - 소듐 올리트 , 소듐 도데실 황화질 , 소듐 디에틸헥실 서포서시네이트 , 소듐 소듐 디메틸헥실 서포서시네이트 , 소듐 디2 에틸레서테이트 , 소듐 에틸헥실 서피트 , IC형의 카보시네이트 비누 , 연결 길이 n이 8과 20 사이이고 리튬 ,나트륨 ,포타슘 ,루비디움과 같은 1가 이온.
양이온 - 8에서 20인 연결길이의 디메틸라모늄 , 티메틸라모늄 ,클로라이드 , 브로미드 , 황화질 이온 , 미리스틸 감마 피콜리늄과 8에서 18인 알킬계열 ,벤잘코뮬 벤죠에이트 , 4가의 암모늄 황화질 과 8에서 18사이의 탄소 , 브로미드 , 클로라이드 ,황화질 이온이다.
알칸 연결길이 n 이 6에서 20인 비이온 PEG황화질과 2에서 80사이의 에틸렌 옥시드 군 , 에톡시레이티드 콜레스테롤.
양극성과 반극성 - NNN 트리메틸아미노데카노이미드 , 아미노산화물 , 8에서 18 탄소의 알킬황화물 , 도데실디메틸아모니오프로페인 , 도데실디메틸아모니오부티레이트 , 도데실트리메틸렌 (암모늄 클로라이드) , 데실메틸서포네디아민 , 디메 틸에코실라모니오헥시노에이트 , 8에서 20사이의 알킬계열 반극성 , 양극성.
FDA를 주입 가능하다고 인정하는 계면활성제는 벤잘코륨 , 클로라이드 , 소듐 데오시콜릭트 , 미리스틸 감마 피콜리늄 클로라이드 , 폴로사메188 , 폴리옥실 35 캐스터 오일 , 솔비탄 모노팔미테이트 , 그리고 소듐 2-에틸헥사노이드 산을 포함한다.
알맞은 블록 공중합체는 다음의 중합체군 중 상호 결합할 수 없는 두 가지 이상을 결합한 것이다 ; 폴리디엔 , 폴리엘린 , 폴리아크릴 , 폴리메타크릴 , (폴리아크릴 산 , 폴리메틸아크릴 산 ,폴리아크릴레이트 ,폴리메타아크릴레이트 , 폴리아크릴라미드 , 폴리메틸아크릴라미드 등을 포함하는), 폴리비닐 에테르 , 폴리비닐 알콜 , 폴리아세탈 ,폴리비닐케톤 , 폴리비닐할리드 , 폴리비닐니트릴 , 폴리비닐 에스테르 , 폴리스티렌 , 폴리피니렌 , 폴리옥시드 , 폴리카보네이트 , 폴리에스테르 , 폴리안하이드리드 , 폴리우레탄 , 폴리티아졸 , 셀룰로즈 , 알지닉 산 , 키틴 ,키토산 , 글리코겐 , 헤파린 , 펙틴 , 폴리포스포로스 니트릴 클로라이드 , 폴리서폰 , 폴리아미드 , 폴리하이드라지드 , 폴리우레아 , 폴리실렌 , 폴리벤졸티아졸, 폴리-n-부틸렌 플로라이드, 폴리포스포리디메텔 아미드, 폴리-2,5-세레니에닐렌, 폴리-4-n-부필리디늄브로마이드, 폴리-2-n-메틸피라디늄이오다인, 폴리 아릴라 모니움 클로라이드 및 폴리소디움-셀로네이트-트리메틸렌 옥시에틸렌.
선호하는 블록 공중합체는 폴리에틸렌 옥시드 ,폴리프로필렌 옥시드 , 폴리부타디엔 , 폴리이소프린 , 폴리크롤로부타디엔 , 폴리아세틸린 , 폴리아크릴 산 , 폴리메타크릴 산 , 폴리부티아크릴레이트 , 폴리 알파 메틸스티린 , 폴리아크롤린 , 폴리부틸린옥시드 , 폴리디메틸린실록산 , 헤파린 ,펙틴 , 키틴 ,키토산 ,알지닉 산과 염분 . 특별히 선호하는 판의 중합체는 폴리스틸린 b 부타디엔 , 폴리스티린b 이소프린 , 폴리스티렌 b 스티렌서포닉 산 , 폴리에틸레녹시드 산 ,폴리스틸렌 b 디메틸실록산 , 폴리에틸렌 b 스틸렌 , 폴리노보닌 b-5 , 폴리아세틸린 b-5 노보닌 , 폴리아세틸린 b 노보닌 , 폴리부틸린옥시드 b에틸린옥시드 , 폴리에틸린옥시드 b 실록산이다.
세 번째 요소 ; 소수성물질이나 비계면활성제 친매화합물
a.알칸이나 알켄 ,혹은 다른 사슬 모양의 긴 요소
b.톨루엔 같은 방향족
c.긴 고리의 알콜
d.글리세리드
e.솔비탄 트리아제나 2에서 6사이의 아실 고리의 솔비탄을 혼합한 물질과 같은 아실화한 솔비탄
f.다른 소수성 물질이나 비계면활성제에 위의 것들 중 하나 이상을 혼합한 물질
알맞은 세 번째 요소는 6에서 20사이의 알칸과 다음을 포함한다 ; 결합할 수 없는 콜레스테롤 , 텔핀 , 디털핀 , 트리털핀 , 지방 알콜 ,지방산 , 방향족 , 사이클로 헥산 , 나프탈렌 ,나프톨 , 키놀린 , 벤조키놀린과 같은 바이사이클릭, 클로브 오일 ,아니스 오일 ,계피 오일 , 고수 오일 ,유카립티스 오일 , 후추오일 같은 자연 오일추출물 , 부타케인 ,엑고닌 ,프로케인 과 같은 마취제 성분 , 저분자 중합체.
특별히 선호하는 세 번째 요소는 아니스 오일 ,클로브 오일 , 고수 오일 , 계피 오일 ,후추오일 ,벤존 , 벤질 알코올 , 나프톨 , 세테릴알콜 , 세틸 알코올 , 코코아버터 , 코코넛 오일 , 면화 씨 오일 시클로헥산 , 시클로메티콘 , DIPAC , 에틸바닐린 , 유게놀 , 퓨마릭 산 , 글리세릴 디티레이트 ,미리스틸 알코올 , 벤질 클로라이드 , 파라핀 , 피넛 오일 , 씨앗 오일 ,로진 ,참깨 오일 , 바닐린 ,그리고 비타민 E이다.
극용매는(또는 블록 공중합체);
a.물
b.글리세롤
c.포머마이드 ,N 메틸 포머마이드 ,디메틸포머마이드
d.에틸린 글리콜 혹은 폴리하이드릴 알코올
e.에틸아모늄 질산염
f.다른 비수용성 극용매
g. 위의 것을 두 가지 이상 혼합한 물질
바람직한 극용매는 물 , 글리콜 , 에틸린 글리콜 , 포머마이드 , 에틸린 포머마이드 , 에틸라모늄 질산염 , 폴리에틸렌 글리콜이다. 앞서 말했듯이 , 외부방수 20은 비박막상 결정체를 형성한다.결정구조에 적용되는 '박막상'은 다음에 나타난다. 박막상 액체 결정체와 구분되는 박막상 결정상은 유기요소 , 비유기요소 , 유기금속에서 반응한다. 이 상은 원자와 원자사이의 상호작용을 구성한다. 원자가 전자공유 , 이온 결합 , 수소 결합 ,소수성 상호작용 을 포함한다. 예를 들어 , 흑연의 층구조에서 2차원적으로 서로 결합하는데 층간에는 결합이 없다. 내부박막상의 부재는 현재의 발명을 방수물로 만드는 데에 많은 생리화학적 특색을 부여한다. 우선 , 박막상 결정체의 순도는 약한 층간의 상호작용에 의한 것이다. 이것은 흑연과 다이아몬드를 비교해보면 알 수 있다 . 흑연은 윤활유의 요소로 중요하다 .전단에 반응하는 관점에서 , 다이아몬드는 쓸려져버리는데 흑연은 서로에 대해 층이 밀린다. 이러한 내부박막상의 층밀리기 효과는 다른 액체 결정체 상과 비교해서 박막상 액정상의 낮은 점도를 올리는 효과가 있다. 흑연의 굳기도는 1 .0이고 다이아몬드의 굳기도는 10이다. 흑연이 순도를 잃는 것은 연필을 보면 알 수 있다.
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층간 결정체 구조의 방해효과는 육안으로 보이는 전단이 포함되지 않은 일상생활에서 쉽게 발견된다. 박막 액체 결정체나 박막결정체 방수가공은 수성유액의 기름방울과 유성유액의 물방울을 안정시킨다. 이것은 우유나 아이스크림 ,마요네즈 같은 유액에서 발견된다. 심지어 정지 유액에서도 , 분열 ,원형질 환류 ,합체의 과정이 일어난다.
외부방수가공(20)은 내부 코어심(10)을 보호한다. 가령, 프로테아제, 뉴클리즈와 같은 불순물 , ph , 이온력에 대해 다음과 같은 요소에 관해 보호하는 것이다.
산화 ; 산화에 민감하거나 결합할 수 없는 지질의 비타민 c 같은 산화방지가수분해 ; 유연에스테르 결합의 약품미성숙 방출 ; 저장하는 동안 침전 ; ph에 양성자가 첨가되면 용해될 수 없다.
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층밀리기 ; 단백질처럼 전단 응집에 민감한 요소는 캡슐에 싼다진공도 ; 진공건조의 과정을 요하는 경우효소 침투 ; 펩티드 호르몬은 몸에 빨리 스며들어 방출지에 도달할 때까지 순환하며 활동한다.
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외부 이온력 ; 단백질은 염분기가 방출되는 것을 막기 위해 캡슐에 싸인다.
외부방수 20에서 비박막상 결정체는 유기요소 ,비유기요소 ,미네랄 ,금속 , 요드나 다른 유기금속이다. 비박막상 결정체의 구조는 ;
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a .비투과성 결정판
b .구멍의 일차원적 결정체
c . 구멍의 이차원적 결정체
d . 구멍의 삼차원적 결정체
방수는 다음과 같은 특성을 지닌다;
1.양이온 전하
a.정상적인 사용시 모든 조건에서
b.사용시 한 가지 이상의 특별한 경우
2.음이온 전하
a.정상적인 사용시 모든 조건에
b.사용시 한 가지 이상의 특별한 경우
3.충전되지 않았을 경우
a.등전점에서만
b.정상적 사용의 범위에 미치는 ph의 범위
적당한 비박막상 결정체의 예는 유리한 온도의 범위 , 낮은 독성에 대해 반응한다 ;아스코르브 산 , 아스코르브 팔미테이트 , 아스파르트 산 ,벤존 , 베타나프톨 , 비스무스 ,부티르산염 하이드로시 톨루엔 ,부틸파라벤 , 칼슘 아세테이트 , 칼슘아스코베이트 , 칼슘 시트레이트, 칼슘 하이드로시드 ,디베이직 , 트리베이직 , 카민 , 칼슘 실리케이트 , 시트릭 산 , 세틸 알콜,에스컬린 , 페릭 옥시드 ,젠티식 산 ,글루타믹 산 , 글리신 , 금 , 히스티딘 , 하이드로클로로티아지드 이오딘 , 아이언 옥시드 , 마그네슘 , 마그네슘 알루미늄 실레케이트 , 마그네슘 트리실리케이트 ,마그네슘 옥시드 , 말릭 산 ,메틸파라벤 , 소듐 클로라이드.....등이 있다.
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칼슘 인산염 방수는 의학이나 약학분야에서 적용할 가능성이 높다. 왜냐하면 , 칼슘은 뼈 ,치아와 다른 요소를 구성하는 주요요소이기 때문이다. 예를 들어 , 골다공증을 치료하려고 할 때, 적절한 조제를하면 뼈의 용해를 돕는다. 칼슘 질산염 방수는 식물을 비옥하게 하기 때문에 농업에 이용가치가 높다. 방수물로서 특이한 것은 포접화합물이다. 그 예는 다음과 같다 ;
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1.포접화합물과 포함요소
MX2A4 에서 M이 2가 이온이고 X는 음이온 배위자이다. 넓은 범위의 분자는 벤존 ,톨루엔, 실린 , 니트로톨루엔 , 메타놀 , 크로로메탄 ,알곤 , 크립톤 , 제논 , 산소 ,질소 ,이산화탄소, 이황화물에 포함된다.
비스살리실알데히드와 같은 산소를 운반하는 킬레이트와 코발트 아미노산 , 니켈 디메틸그리옥심이 있다.
2. 제롤라이트
파우자시트 형의 NaX 제롤라이트파우자시트 형의 NaY 제롤라이트VPI -5 제롤라이트방수분자 1은 다양한 분야에서 적용된다 . 방수분자 1은 선택된 환경에서 물질을 흡수하고 세포간질에 따라 물질을 방출한다.
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흡착의 측면에서 , 방수분자는 작물재배나 생화학적 과정에서 생기는 잔존물을 청소한다 . 또한 , 의학적 적용에서 독소나 알티겐을 제거하기 위해 독소를 운반한다.
흡착의 측면에서 , 방수분자는 가스 흡수나 크로마토그래프에 이용된다.
흡착의 측면에서 , 방수분자는 암생성억제물이나 광역학적 치료법과 같은 조제약학법, 화장품 제조법에 이용된다.
단백질이나 폴리펩티드를 운반할 경우 , 합성이건 비합성이건간에 내부 세포간질을 지니는 것이 이롭다. 그리하여 살아있는 세포로부터 천연생체막의 생리화학 적 특성을 자극시킨다. 이것은 수용체 단백질이나 다른 생체막 요소의 원활한 기능을 위해 중요하다 . 생화학적 특성은 층간의 굳기도 , 층사이의 분리된 지질영역의 유무여부 , 층간의 굴곡 , 지표의 응축도를 포함한다.
위에서 묘사된 층간의 특성은 매우 유용한 매트릭스간이다. 생체막 단백질은 수용성 단백질과 함께 프로테나즈 A , 아밀로글루코시에스 , 디펩티딜 펩티다즈 IV , 알파매노시다스 , 페니실린 결합 단백질 , 페로첼리테즈 , 박테리알 외부 생체막 단백질를 포함한다.
암을 치료하는데 조제법이 청구항되는 관점에서 , 현재 발명의 유동성은 다음의 항신생물성체의 방출에 매력적이다.
항종양약 (ANTINEOPLASTICS)알킬화재(Alkylating Agent )알킬 셀포네이트-부설판, 임프로설판, 피포설판.
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아지리딘-변조데파, 카보쿠온, 메투레데파, 우레데파에틸레니민 과 메틸 멜라민- 알크레타민, 트리에틸렌 멜라민트리에틸렌포스포라마이드, 트리에틸렌에티오포스포라마이드, 트리메틸로 멜라민느트로젠 머스타드-크로람부실, 클로나피자인, 시클로포스파마이드, 에스트라머스틴이포스파마이드, 메크로레타민, 메크로레타민 옥사이드 하이드로 클로라이드, 멜파란노벰비친, 페네스테린, 프레드니머스틴, 트로포스파마이드, 유라실 머스타드니트로소우레아-카머스틴, 크로로조토신, 포테머스틴, 로머스틴, 니머스틴, 리니머스틴그외의 물질-다카바진, 만노머스틴, 미토브로니톨, 미토락톨, 피포브로만항생제(Antibiotics)- 약타시노마이신-악티노마이신 F1, 안트라마이신, 아자세림, 브레오마이신, 칵티노마이신, 카루비신, 카지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신. 6-디아조, 5-옥소-엘-노리에우신, 독소루비신, 에피루비신, 미토마이신, 미코페놀릭 액시드, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 플리카마이신, 포르피로마이신, 프로마이신, 스트렙토조신, 투베르시딘, 유베니맥스, 지노스타틴, 조루비신
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대사 길항물질(Antimetabolites)폴릭 액시드 아날로그 - 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트리메트레세이트퓨린 아날로그 - 플루다라빈, 6-메르카프토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌피리미딘 아날로그 - 안시타빈, 아즈시티딘, 6-아자우리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록수리딘, 플루오로우라실, 테가푸르효소 ( Enzyme ) - 엘 - 아스파라기나세그외의 물질들-아세글라톤, 안사크린, 베스트라부실, 비산트렌, 카르보플라틴,데포스파마이드데메콜신, 디아지쿠온, 에플로르니틴, 엘리프티늄, 아세테이트, 에토글루시드, 에터포사이드, 갈륨, 니트레이트, 하이드록시우레아, 인터페론-오트, 인터페론-피, 인터페론-와이, 인터레우킨-2, 렌티난, 로니다민, 미토구아존, 미톡산트론, 모피다몰, 니트라크린, 펜토스타틴, 페나메트, 피라루비신, 포도필리닉액시드, 2-에틸히드라자이드, 프로카르바자인, 피에스케이09,라족세인, 시조피란, 시피로게르마늄, 탁솔, 테니포사이드, 테누아조닉액시드, 트리아지쿠온, 2 , 2 , 211 - 트리클로로트리에틸라민, 우레탄, 빈블라스틴, 빈트리스틴, 빈데신.
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항종양약 (ANTINEOPLASTIC-호르몬성분)안드로겐 (남성호르몬) - 칼루스테론, 도르모스타놀론프로피오네이트, 이피티오스테놀,메피티오스테인, 데스톨락톤항부신 - 아미노글루테티마이드, 닐투타마이드안단드로겐 - 플루타마이드, 닐투타마이드항에스트로겐-타목시펜, 토레미펜에스트로겐 - 포스페스트롤, 헥세스트롤, 폴리에스트라디올 포스페이트유사 황체호르몬 - 부세레린, 고세레린, 레우프로라이드, 트리프토레린황체호르몬-클로로마디논 아세테이트, 메드록시프로게스테론,메게스트롤아세테이트, 메렌게스트롤.
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항종양약 ( ANTINEOPLASTIC-방사원 )아메리숨, 코발트, 아이-에티오디제드기름, 금(방사성, 교질성)라듐, 라돈, 소듐, 이오다이드(방사성), 소듐 포스페이트(방사성)항종약 부속물폴릭액시드-폴리닉 액시드유로프로 - 멘사본발명인 코팅입자의 다른용례1. 페인트와 잉크, 색소를 미소한 캡슐로 감싼 경우도 포함됨, 색소의 양이온 대전(이 경우 PH 의존도가 매우 중요 할 수 있다. 비수성 페인트를 만들기 위한 충전제와 인조용제
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2. 종이, 미소 캡슐형의 불투명체(체인트에도 해당된다.):압력에 민감한 잉크- 무탄소 복사지를 만들 수 있는 미소 캡슐.
3. 작물이 아닌 것, 공정을 통해 직물을 접착시키는 첨가제
4. 농업분야, 곤충을 제어하기위한 유인물질들(이들중 어느 물질은 켐슐로 되어있지 않으며, 휘발되거나 환경 불임제와 성장조절기를 잘 조절한 경우(대부분 환경에 불안정한 요인이 된다. )농약의 투입을 잘 조절한 경우(온도의존도가 크다.)제초제의 투입을 잘 조절한 경우, 식물생장 조절기인 에틸렌과 아세틸렌의 캡슐(그렇지 않은 휘발된다.)포유류에 영향을 주는 유해물을 없애는 물질(즉, 캡사이신), 영양소와 비료의 사용.
5, 환경과 임업학, 잡초를 제거하기 위한 수성제초제의 투입을 잘 조절한 경우, 다른 제초제의 적절한 사용, 해양약식에 필요한 영양소의 적절한 사용, 토양개선과 영양소투입, 킬레이트 용제를 캡슐화하고 투입 할 경우(즉, 중금속오염) 퇴적물조절, 활동적인 환경의 운명(즉, 결정코팅 또는 접착력이 있는 입방상의 적절한 목적을 통해서, 한편 둘 다 적용될 수 있다. 기상을 통제하기 위해 살포되는 약품(예를 들면 요소와 염화나트륨)의 캡슐화
6. 백신, 예를 들면 후천성 면역 결핍증과 같은 병을 치료할 목적, 항원 항제를 적절히 갖도록 조절하는 보조제
7. 핵을 이용한 약 암 치료를 위해서 두 핵종을 분리된 입자로 분리된 경우도 포함된다. (포함되지 않으면 서로 파괴적이 된다)
8. 화장품, 산화방지제, 피부노화방지크림, 여드름 방지약의 두 성분을 분리하는 일 , 캡슐로 싸여진 혈관 확장제와 비타민을 함유한 썬텐로션 지용성 비타민 산소에 민감한 비타민, 비타민혼합체의 캡슐, 휘발성 향기와 다른 악취의 캡슐화 , 요란하게 광고하는 휘발성향수의 캡슐화, 휘발성 화장품 제거제의 캡슐화, 또는 주름살을 펴기 위한 다른 화장품의 캡슐화, 손톱에 광을 내거나 지우는 용제의 캡슐화, 캡슐화된 머리 염색을 갖고있는 연무질 입자, 캡슐화된 탈취제를 갖고 있는 위생 냅킨.
9.가축치료분야 벼룩을 퇴치하는 휘발성 약, 진정제의 캡슐화 동물이 사는 곳에 필요한 항균물질과 살충제의 캡슐화,
10. 치과분야, 치약성분이 잘 처리되는 경우, 특히, 가수적으로 불안정한 항 요로결석성분, 구강항암 물질의 제시(포토피린.)
11. 단일 수지계의 중합 촉진제
12. 자정용품 분야, 잘 통제된 공기 청정기 향수 : 공충 퇴치제, 세탁세제(예를 들면, 캡슐화 된, 단백질 분해효소)다른 응용된 정화제, 연화제 형광물질
13. 공업분야, 캡슐화 된 포스핀, 에틸렌 디부로마이드, 등 보관물품을 연기로 소독할 때의 휘발성, 촉매입자, 수착과 세정을 하기 위해 필요한 활성화된 숯 미세입자
14. 중합 첨가제, 설치류로 부터 전선, 종이, 판지를 보호할 목적으로 사용되는 중합 첨가제, 충격 조절기, 착색제와 불투명 영제, 불꽃 억지제, 연기 반응억제제, 안정제, 광학 조명기 첨가제의 현재 중합 기초 캡슐화는 낮은 용융점(공정 중에), 중합-중합의 부 조화성, 입자 크기의 제한 , 광학적 선명성 등의 제약이 있다. 중합의 윤활을 위해 사용된 어떤 중합 첨가제는 왁스에 기초하여 매우 낮은 용융점을 갖는 약점이 있다. 단, 비싼 인공왁스에서 그렇지 않다
15. 음식과 음료 생산 과정, (휘발유)맛, 향기 그리고 기름이 캡슐화 되어있다(예를 들면, 코코넛, 박하) 가축먹이에서 식물성 지방의 캡슐화 발효와 정화를 하기 위한 효소의 캡슐화 발효와 정화를 하기 위한 효소의 캡슐화 (예를 들면 맥주 주조 과정에서의 디아세틸 환영요소) 냉동 음식의 유효 기간을 늘이기 위해서 선택적으로 취하는 표백의 캡슐화 미세캡슐호 담배 첨가제 (향), PH 에 작동하는 완충제, 다공성 물질에서 활성화된 캡슐로 된 숯을 이용하여 불순물과 탈색을 제거한다
16.사진, 마이크론 보다 작은 광활성 입자의 분산을 갖는 순도 높은 필름, 보다 빨리 생성되는 필름은 광학적으로 맑고 (그리고 높은 전송) 마이크론 크기이하의 분산에서 짧은 확산에 기인한다. 광 공정 용제가 미소한 캠슐로 되어있다.
17. 폭약과 추진제, 두개 모두 액체 고체의 추진제를, 그리고 폭약은 캡슐화 된 형태에서 사용된다. 또한 물은 고체 추진제 안에 있는 온도 조절기로서 캡슐화 되어 사용한다.
18. 연구분야, 사출과 분리에서 미세캡슐이 있는 기둥이 생긴다. 생화학적 분석표, 특히 제약의 연구와 관찰이 있다.
19. 진단학 분야, 혈관 조형법, 방사성 촬영법, 입상 분석을 위해 캡슐화 되 어있고 주위환경에 민감한 단백질과 글리콜리드가 위 방법에 수반된다.
활성제의 투입을 시작하기 위한 또는 대신에 흡수를 시작하기 위해서 요구되는 바람직한 자극은 다음과 같다.
Ⅰ 코팅의 용해 또는 붕괴에 의해 방출되는 경우
A. 집약적인 변수
1. PH
2. 이온 강도
3. 압력
4. 온도
B. 광범위한 변수
1. 희석도
2. 계면 활성계 작용
3. 효소의 반응
4. 화학적 반응(무효소)
5. 목적 화합물의 복잡성
6. 전류
7. 발광
8. 시간( 즉, 느린 용제)
9. 전단응력(유효 임계, 전단 영력율)
Ⅱ 방출 또는 흡수가 코팅의 구멍을 통해 이루어지는 경우, 코팅의 용해와 붕괴의 필요성을 극복한다.
1. 구멍 크기 대 화합물 크기에 의해 선택된다.
2. 구멍 벽 극성 대 화합물의 극성에 의해 선택된다.
3. 구멍 벽의 이온화 대 화합물의 이온화에 의해 선택된다.
4. 구멍의 모양 대 화합물의 모양에 의해 선택된다.
5. "어떤 화합물 또는 이온이 코팅을 갖는 다공성 포함 합성물을 형성하고 반면에 다른 화합물은 그렇지 않다"라는 사실에 의해 선택된다(비록 이것은 일반적으로 위 4번 결과와 연결된다)
우선 구체적으로 설명하면, 코팅입자는 다음과 같이 만들어진다.
1. 체적 매트릭스 내에서 최소한 하나의 화학종(chemical species)이 어느 정도의 부분을 차지하도록 하여 다른 물질의 부분과 반응해서 비박막 결정 물질을 형성할 수 있게 한다.
2. 체적 매트릭스를 다음과 같은 유체에 접촉시킨다. 그 유체는 내부에 최소한 하나의 화학종이 어느 정도의 부분을 차지하고 비박막 결정 물질을 형성할 수 있는 조건하에 있다. 그리하여, 첫번째 부분과 두번째 부분이 서로 반응을 한다. 동시에 에너지와 체적과의 상관 관계를 이용하여 체적을 입자로 세분화한다.
위의 방법 대신에 다음과 같은 방법으로 코팅된 입자를 만들 수 있다.
1. 매트릭스 덩이 속의 용액에 물질을 넣어서 비박막 결정 물질을 형성할 수 있게 하여 용해되지 않는 물질로 만든다.
2. 위에서 말한 물질이 매트릭스 속에서 용해가 되지 않도록 하면서 동시에 에너지와 체적의 상관 관계를 이용하여 체적을 입자로 세분화 한다
일반적인 방법으로 그 매트릭스의 크기는 화합물 B에 반응하는 두꺼운 결정체를 형성한 화합물 A를 포함하고 있다.
그리고 화합물 B를 포함하는 액체는 (흔히, '상층액'(Upper Solution)이라 일컬어지는 전형적인 수성용액) 이것 위에 덮어진다.
화합물A와 B사이 접촉은 결정을 발생시키고 내부/외부 접촉 상(고주파에 의한 분해와 같은 에너지의 적용과 연결된)의 액체 안에 분리되기 위해 비박막 결정물질로 코팅된 입자들을 발생시킨다.
본 발명의 이 방법은 되도록 물의 10-20g미만 정도의 낮은 용해성으로 코팅된 물질을 가지고 코팅된 입자의 수성 분산을 발생시키기 위한 특별하고 적합한 방법이다.
화합물B와 접촉하기 전에 그 매트릭스 안에 용해되기 위한(단순히 분산되거나 떠도는 상태가 아닌) 화합물A의 이런 과정들은 매우 도움이 되고 고주파에 의한 분해는 결과에 있어 초입자의 동질 분산을 얻기 위해 실시된다.
위와 같이 논의 되는 것은 (그 매트릭스 안에 특별히 생물약제학, 반응성의 완벽한 활용을 위해 용해조건을 첨가) 이온화 용매들 안에 단순하게 녹는 많은 경우에 있어서 화합물A의 용해를 위해 친수성 초구역을 가진 나노차원구조화된 매트릭스 중요성의 한가지 이유이다.
특히, 비박막 무기물 결정 침전물에 영향받기 쉬운 반응들은 일반적으로 가장 편리하게 실행되고 친수촉매제에 있어 효과적이다.
용해된 선구물질들로부터 비박막 유기물 결정 침전물에 영향받기 쉬운 반응들은 흔히, 명확한 촉매제인 물에서 (또는 친수성 초 구역) 청구항되는 비박막 결정 외부코팅물질의 녹는 염 형태의 비양자화, 또는 양자화 반응들이 PH에 가장 편리하고 효율적으로 선택된다.
양자택일적으로, 낮은 온도 또는 결정 조촉매, 전류는 결정체를 만드는데 사용되어진다.
고주파에 의한 분해의 첨가에 있어 다른 표준 유화 방법은 에너지 투입으로 이용된다.
이것들은 마이크로 유동화, 가치동질성, 그리고 블레이드 스티어링(blade stirring)등을 포함한다. [Thornberg, E and Lundh, G.(1978) J. Food Sci. 43:1553]
수성계면활성제, 되도록 PLURONIC F68과 같은 수천개의 돌턴 분자 무게의 양친매성의 블록 공중합체는 그들이 형성하는 것과 같은 집성물에 대하여 코팅된 입자를 안정시키기 위한 수성액체로 증가된다.
만약 고주파에 의한 분해를 입자 형성물을 촉진하기 위해 사용한다면 이 계면활성제는 고주파분해의 효과를 증진시키는데 도움을 준다.
여기서 연구된 실시예에 기술하고 있는 많은 비박막 결정물질 코팅입자들은 외부코팅 침전 형성물과 나노차원구조화된 액체 또는 액정상과 표면액체 사이의 접촉에 의해 침전물을 형성하기 위한 둘 이상의 반응물질들이 반응하는 과정에 의해 형성된다.
이 방법과 아주 다르면서, 유사한 방법으로는 온도의 상승과 같은 물질에 하나 이상의 조건을 바꾸어 줌으로서 촉진된 비용해물과 액체물질 또는 액정 물질 안에 물질 A라 불리는 코팅된 물질을 용해시키는 일반적인 방법이다( 휘발성 용매의 첨가, 압력의 증가와 같은 다른 변화를 줄 수도 있다)이 변화는 온도의 하강, 압력의 증가, 용매의 증발 둥의 조건 전환 위에 그 시스템이 나노차원구조화된 액체 또는 액정 물질의 양면 혼합물과 비박막 결정 물질 A의 상태로 되돌아 가기 위한 전환임에 틀림없다.
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에너지 투입은 비박막 결정 물질 A가 넓은 크리스탈 안에서 거칠게 변화 되기 전에 이루어져야 하고 다른 유화작용법이나 초음파 작용을 통해 이루어진다.
이것은 비박막 결정 물질 A에 코팅된 입자의 분리를 일으킨다.
온도를 사용한 경우에 합성물 A의 용해성은 나노차원구조화된 액체 물질 이나 나노차원구조화된 액정 물질 안에서 온도와 함께 변화하고 온도에 대한 용해성의 변화 크기가 커지면 커질수록 이 과정을 실행하기 위해 필요한 온도 상승 정도는 감소된다. 예를 들어 물 안에 있는 질산 칼륨의 용해성은 온도에 매우 강한 성질이 있다.
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침전물 반응 과정과 이 과정의 특성 사이에는 기본적인 차이점있다. 그것은 과정의 특성 안에 있는 하나의 합성물(A)은 나노차원구조화된 내부 매트릭스의 첨가가 필요된다는 것이다. 침전반응방법에 있어 적어도 두 개의 합성물들은 나노차원구조화된 상태에 있는 합성물A와 나노차원구조화된 상의 상단에 수성용액이 입혀져 있는 표면으로 착수한 합성물 B가 필요하게 된다. 그 경우에 합성물 B는 흔히 단순하게 적당히 선택된 염 또는 산성의 합성물이다. 이것은 표면에 있는 합성물 B의 존재는 A의 결정화를 일으키는 조건(특히, 산성/염 경우의 PH)이라고, 양자택일적으로, 생각되어질 수 있는 두 과정 사이의 유사성을 지적하는데 도움을 준다.
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A는 기본 PH의 사용에 의해 용해되어질 수 있고 표면의 존재에 의해 적용된 산성 PH의 사용에 의해 반응이 전환된다. 아마 두 방법 사이의 가장 큰 차이점은 A의 결정체를 발생시키는 조건들 안의 변화가, A/B침전물 반응과 같이, 단지 언제, 어디서 나노차원구조화된 상과 표면(수성용액)사이의 접촉들을 일으키는지, 또는 기온하강 결정체와 같은 나노차원구조화된 상이 그 부피를 통해 유사하게 일어나는지 여부라 할 수 있다. 또한 위에서 기술된 온도 과정과 A/B 반응과정의 결합된 과정을 사용할 수 있다. 그런 계획에 있어 전형적인 코팅 입자와 같은 것이 청구항되는 합성물은 두 개의 화학적 형성물들 안에서 그 매트릭스로 첨가되어진다.
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그 첫째는 입자형성물의 온도에서는 그 매트릭스 안에는 용해되지 않고 높은 온도에서만 용해되는 전형적인 합성물의 자유산성(자유 염)형성물, 최종 코팅 화학형성물이라 할 수 있다.
둘째는 선구물질이다. 전형적으로 염 형성물은 수산화 나트륨과 같은 염기와 함께 자유산성 반응(또는 염산과 같은 산과 자유 염 형성물 반응)에 의해 만들어진다. 이 선구물질은 입자형성물의 온도에서만 그 매트릭스 안에 용해된다. 예를 들어 안식향산으로 코팅된 입자의 경우, 안식향산과 안식향산염나트륨 모두가 주위의 온도에서 안식향산을 용해시키는 것이 아니고 높은 온도에서 용해시키는 그런 매트릭스에 첨가되어 진다. 그 수성용액은 안식향산나트륨의 경우, 염산과 같은 최종 코팅 형성물로의 선구물질 전환에 필요한 합성물(두개의 형성물을 실제적으로 용해되어지기 하기 위해)을 포함한다.
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온도를 높이고, 온도를 낮추고, 수성용액을 붓고, 고주파에 의해 분해하거나 그 시스템에 에너지를 증가시키면 코팅된 입자 형성물은 차갑게 생성된 침전물과 반응 중개 형성물, 크리스탈로 코팅된 침전물 중 두 가지와 관련이 있다.
이것은 둘 중 하나의 방법으로 분리하여 사용하는 것보다 초기 단계에 있는 입자 적용범위의 결과를 가져올 수 있는 결정체 코팅물질의 두 원인을 제공해 주는 편익이 있다.
그 제공이란 입자 용해에 대한 보호를 증가시키고(보다 균등한 입자 크기의 분배를 가져오고), 보다 적은 에너지를 투입하여 더 효율적인 입자 형성을 증가시킨다는 것이다.
본 발명과 같은 코팅 입자를 만드는데 사용되는 방법은 다른 여러 가지가 있 다.
A. Electrocrystallization (전기 결정체화)
B. Seeding (살포, 씨뿌리기)- [매트릭스 안에 과포화된 용해물, 표면 안에 있는 씨(seed)]
C. Promotion(촉진) -[한 단계에 과포화된 용해물, 다른 단계에 결정화 촉진제]
D. Inhibition removal(억제 제거)-[한 단계에 과포화된 용해물과 다른 단계에 씨 (seed)]
E. Time method (시간 방법) - [내부 단계에 과포화된 용해물로부터 천천히 생성되는 크리스탈 ]
모든 무기물들을 거의 포함하고, 많이 청구항되는 외부코팅을 형성하기 위해 반응물질 중 하나는 다른 이온화 용매 또는 물에 필연적으로 용해되야 한다. 특히, 이러한 침전 반응들이 사용된 대부분의 염분들은 높은 이온화 용매에 용해될 것이다. 동시에, 본 발명과 일치하는, 물 안에서 분산되는 매트릭스 물질을 위하여 높은 바람직한 반응이 일어난다. 만약 내부 상 물질이 물 안에서 실제적으로 용해성이 없다는 절대적 조건이 없다면 모든 물질은 그것 안에서 분산되는 것 뿐 아니라 수성용액 안에서 조차 용해될 수 없을 것이다. 이러한 코팅을 형성하기 위해 매트릭스는 두가지 조건을 만족해야 한다.
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조 건 1 : 수성용액(다른 이온화 용매)을 포함해야 한다.
조 건 2 : 물에 대해여 낮은 용해성이 있어야 한다. 그 상으로 부터의 입자 생성과정 동안(전형적으로 입자 안에 완전한 물질을 분산시키기 위한) 그 상의 실제적인 비 용해성이 일어나지 않는 충분히 낮은 비용해활동을 보여야 한다. 이러한 두 조건은 거의 반대 방향으로 이루어지고 극소 시스템들은 두 가지를 만족할 기초가 될 수 있다. 박막 타입이거나 그 반대타입의 나노차원구조화된 액체물질들과 액정상은 이러한 극소 시스템들이라 할 수 있다. 어떤 경우에는 액체 결정단계 또는 나노차원구조된 액체 안에 있는 수성용액 하나 이상의 합성물 안에 혼합하는데 도움이 될 수 있다. 사실, 수성용액을 위한 나노차원구조된 표면활성제 액체단계를 갖기에 편리한 실례들이 있다. 특히, 이것은 매트릭스 상이 물에 균등한 상태에서가 아닌 다른 액체 또는 액정상과 균등한 상태에서 일어날 수 있다.
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예를 들면 교질입자, 저점성박막층과 같은 것들이다위에서 주어진 과정의 일반적인 기술에서 언급된 "액체 (유동체)"는 첨가된 합성물과 같은 상, 첨가된 양친매성의 블록코발트중합체안정제 또는 반응물질 B와 같은 것이다.
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이러한 경우에 나타나야 하는 초입자 안에는 이 상위 상의 통합에 의해 나타나는 비복잡성이 있다. 왜냐하면 상위 상은 매트릭스 상과 균등하게 되는 것처럼 선택되어 질 수(비교적 비중용성으로 여겨기지도 하지만, 어떤 중용성을 가진 두 물질 사이의 활성화된 합성분의 교환을 제외한다.) 있기 때문이다. 이 상위 "용액" 안에서 본질적으로 분산되어진 코팅 입자들의 후기 형성물은 여과작용을 통해, 또는 계속되는 외부 상 투석을 통해 이것으로 부터 물, 염류, 완충액과 같은 다른 매개물까지도 변화되어질 수 있다. 다음 실시예는 본 발명을 예증하지만 한정된 발명으로 구성되어 있지는 않다.
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〈실시예〉
다음의 실시예들 안에서 실시예 14, 15, 16과 34는 예를 들어, 재활용이나 수송을 위한 코팅 입자 분산을 펌핑하는 것과 같이 더 강한 전단응력 조건하에서 본래대로의 입자들의 안정성을 제공할 수 있는 인산칼슘염, 철시안화물과 같은 강한 무기물 물질들로 만들어진 코팅제를 가진 시스템들을 증명한다. 그 무기물들은 강한 전단응력에 의해 코팅된 입자의 방출을 청구항하고, 동시에 단순히 물과의 희석을 가져오는 방출에 대한 보호작용에 있어 잠재적 중요성을 만드는 비친수용해성이 있다. 그러한 적용의 한 예는 침식성 독소 또는 캡사이신과 같은 침식성 억제제가 있고 독소 또는 활성 억제제의 방출을 일으키는 침식의 갉아먹는 반응과 침식에 의해 갉아없어져 버리는 것에 대한 보호가 청구항되는 다른 생산물과 주름진 상자들, 전선 안에 주입되어진 입자들, 본 발명의 코팅입자 안에 캡슐화 되어 질 수 있다. 비친수용해성은 습한 조건에 기인한 너무 이른 방출로부터 억제를 막을 수 있다. 실시예 17과 33은 이 합성물과 같이 에틸수소구리가 있는 비친수용해성이 있고, 코팅이 제공된 강한 유기물의 물질은 침시억제작용 안에 첨가적 억제효과를 제공할 수 있는 상당히 쓴 맛을 가진 첨가적 특성을 가지고 있다.
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실시예 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 17, 18, 19, 20 그리고 33은 자연적 PH상태에서 비친수용해성이 있는 코팅의 예를 제공한다.
그러나 합성물에 의존한 산성 또는 염이 되는 PH처럼 용해성에 있어 상당히 증가한다. 이것은 장내의 방출을 위한 것과 같이 원하는 특별한 PH 범위안에 선택적으로 방출되어진 코팅 안에 예를 들어, 약을 전달하는 것과 같이, 중요한 코팅 입자들을 만들 수 있다는 것이다. 또한 그런 코팅은 방출할 수 있고, PH가 산성인 상태에서 세균 활성 면적에 반세균성 합성물의 방출을 허락한다. 또한 특별한 PH상태에서 코팅의 방출은 예를 들어 수영장 안에 있는 물의 PH를 조정할 수 있도록 원하는 초입자 안에 있는 완충액 시스템 또는 Ph 안정 합성물의 방출을 허락한다.
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실시예 4는 구름살포와 같은 매우 유용한 특성들을 제공할 수 있는 요오드화-은으로 코팅된 입자의 예를 보여준다. 요오드화-은 코팅은 구름 살포 효과로 잘 알려져 있고, 표면적과 표면 조직형태는 요오드화-은의 효과를 확대하는 입자 모양과 크기에 의해 제공된다. 이것은 단순 요오드화-은의 비용들에 있어, 보다 잠재적이고 광대한 살포를 제공하는 필터로서의 역할을 제공하는 저가 액체 크리스탈 내부인 경우에, 은-합성물의 높은 가격에서 기인한 상업적 중요성이 될 수 있다. 표면 면적의 확대에 기인한 효과에 있어서 유사한 증가는 효과를 증대시키기 위해 사용되는 입자 내부 안에 활성 마취 수소를 두려워하는 성질과 지질의 적당한 균형과 점액의 박막을 위한 국부 마취제로서 입자의 사용에 있어 중요성을 증명한다.
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실시예 5는 황화물들과 산화물과 같은 합성물이 형성물에 대한 기체의 반응물질을 청구항할 때, 본 발명의 코팅입자 안에 코팅제로서 사용될 수 있다는 것을 증명한다. 그런 합성물들은 짜지 않은 물질 안에 염료를 포함한 입자의 주입과 같이, 높은 전단응력을 포함하는 과정 안에, 또는 중합체 추가로서 입자의 사용이 기대되는 그런 거친 물리적, 화학적 조건을 우연하게 만나는 입자가 있는 적용에 있어서 중요한 코팅입자를 만들 수 있는 화학적으로 상당한 역반응 뿐 아니라 높은 응고성을 가진 것으로 잘 알려져 있다.
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실시예 12와 13은 단순한 물과의 희석에 의한 코팅이 빠르고 편리한 방출의 청구항적용에 있어 중요함이 될 수 있는 코팅으로서 높은 친수성의 사용을 증명한다. 예를 들어 두 개의 흐름을 합류한 분무 시스템, 분산과 다른 물을 포함하는 것은 분무하기 전에 어그로머레이션(aggromeration)을 막기 위해 유용한 입자 코팅 안에 에어로솔(aerosol)을 제공할 수 있고, 비행기에서 입자가 이미 에어로솔화되었을 때는 분사 후 용해된다. 이 비용해성이 노출된 후, 나노차원구조화된 입방 상 내부는 크롭스(crops) 또는 기관지의 내면에 붙어 사용되는 매우 끈적끈적한 입자들이다. 실시예 12와 13에 나와있는 것은 내부에 실려있는 캡사이신(capsaicin)은 크롭스(crops)위에 끈적끈적하게 에어로솔화된 입자들 이 생긴 후에 침식저항을 제공하는 잠재적 중요성이 있는 제품을 만든다. 예를 들어 침식은 매우 낮은 농축성상태에서 캡사이신의 맛에 의해 일반적으로 강하게 저항되어진다. 다음 실시예에 있는 모든 백분율은 나타난 무게백분률들이다.
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다음 실시예에 사용된 합성물의 양은 실시예안에 있는 만큼 비교량이 남아있다는 것을 제공하고 있고 바라는 만큼 변화되어질 수 있다. 이 양은 상당한 양까지 일정한 비율로 늘어나는 과정을 위해 더 큰 장비를 청구항하게 될 수 있고, 바라는 양까지 일정한 비율로 만들 수 있다.다음 실시예에는 각 코팅된 입자의 외부 코팅은 나노차원구조화된 결정 물질을 함유한다. 그리고 각 내부 중앙은 적어도 하나의 나노차원구조화된 액상, 적어도 하나의 나노차원구조화된 액정상의 필수가결한 매트릭스 구성 또는 적어도 하나의 나노차원구조화된 액상, 적어도 하나의 나노차원구조화된 액정상의 결합을 함유한다.
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〈실시예 1〉
이 실시예에서는 약학과 생물공학에 있어 중요한 합성물을 포함하는 활성 합성물의 넓은 범위를 본 발명의 비박막 결정 코팅 물질 안에 통합할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 염화수소산화물의 0.266g의 양은 비용해성에 도움이 되기 위한 활동과 가열에 사용한 글리세롤의 20ml 안에 용해된다. 그램분자와 같은 양, 메틸 파라벤(paraben)의 1.01g은 용해된 후 다시 가열한다. 이 용해성으로부터 0.616g은 버려졌고 시험 튜브 안에 올레일(oleyl)알콜의 0.173g과 레시틴의 0.436을 섞는다. 하단에 확인된 활성성분은 그것 안에 배열된 활성성분 안의 나노차원구조화된 액정상 물질을 형성하기 위하여 철저하게 섞어진 용해물과 그 지점에서 혼합한다. "상위 용해물"은 PLURONIC F-68의 0.062g( BASF로부터 상업적으로 이용될 수 있는 폴리프로필렌옥시드-폴리에틸렌옥시드 블록 혼성 중합체 계면활성제), 초산 0.0132g과 함께 활동성을 포함한 이전 용해물 위로 용해물의 층으로서 시험 튜브로의 첨가에 의해 얻어진다. 즉각적으로 상위 용해물과 액체 결정 혼합물을 포함한 시험 튜브는 많이 흔드어 졌고 작은 테이블 위의 초음파기 안에서 세시간 동안 초음파처리 되어진다. 결과적인 분산은 광학현미경으로 미크롱 시험의 주문상의 크기를 가지고 메틸 파라벤으로 코팅된 입자들의 높은 운반성을 보여준다.
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실시예1A : 실리산 2.0 wt% (액정상 물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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실시예1B : 빈블라스틴 황상염 2.0 wt% (액정상 물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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실시예 1C : 사이미다인 2.4 wt% (액정상 물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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실시예1D : 사이로트로픽 호르몬 1.6 wt% (액정상 물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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실시예1E : 항 3'. 5' 환식의 AMP 항체 2.9 wt% (액정상 물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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실시예 1F : L-사이록신 2.0 wt% (액정상물질의 내부 중앙의 무게를 기본)는 활성물로서 혼합되어진다.
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PH 증가로서 용해성이 사실상 증가하는 코팅을 한 입자들은 위(胃)에서부터 장 까지 위장을 따라 바뀌는 PH를 증가시키는 약 전달에 유용하게 이용됐고 시간당 동일 전달률이 증가함에 따라 위장은 더 낮은 효율적 전달의 결과를 가져온다.
〈실시예 2〉
이 실시예는 본 발명의 입자 분산의 장기 안정성을 증명한다.
0.132g의 양 안에 있는 아민산 D.L-레시틴은 용해물 안에 루신 염산염의 형성물 결과를 가져오는 1M 염산의 2.514g 속에 용해되어진다. 그 용액은 공기의 흐름 하에 있는 뜨거운 판 위에서 건조되어졌지만 완벽하게 건조되지는 않는다 : 루신 HCl의 하나의 몰라(molar)등량 첨가와 일치하는 0.1666g 정도의 무게에서 건조를 멈춘다. 이 합성물 0.130g의 양은 초과 수분 제거, 원심작용, 물과 해바라기 오일 일형 글리세리드 혼합에 의해 준비된 나노차원구조화된 역상 양연속의 입방상 물질의 0.879g이 첨가되어진다. 상위용액은 물 3g과 1M 나트륨 수소산화물 1.0g의 혼합에 의해 준비된다. 그 상위 용액은 입방 상에 입혀졌고 루신으로 코팅된 초입자의 유백색 형성물의 결과로 시험튜브는 봉인되고 초음파 처리되어진다. 유사 분사는 안정제로서 PLURONIC F-68의 사용으로 준비되어진다. 루신 염산염 0.152g의 양은 나노차원구조화된 역상 이중연속입방 상 물질의 0.852g이 첨가되고 물 3.0g과 1M 나트륨 수소산화물 1.0g, F-68의 0.08g 상위 상 구조는 나노차원구조 역상 이중연속의 입방 상 물질과 초음파 처리된 물질 위에 입혀진다. 다시, 루신으로 코팅된 초입자들의 유백색 분산은 이 시간 F-68 양친매성의 블록 공중합체 계면활성제가 입자 외부표면에 코팅된 곳에 형성되어진다.
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DIMODANILS 1.107g, 크리스탈로 코팅된 입자의 형성을 위한 루신의 필요성을 보여주는 조정 실험은 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질을 형성하기 위한 물 1.000g과 섞어진다. 상위 용액은 물 4.00g에 PLURONIC F-68의 0.08g 첨가에 의해 준비된다. 동일 과정은 루신 사용 시 분산을 막는데 사용된다. 상위 용액은 봉인되고 초음파 처리되고 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질에 입혀진다.
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이 경우에 필수적인 초입자는 형성되지 않는다 : 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질은 루신 실험과 같은 조건 하에 초음파 분해의 몇시간 후 크고 육안으로 보이는 덩어리를 남긴다. 본 발명의 코팅된 입자의 이러한 분산은 보통 12달의 기간동안 실험되어지고 역행할 수 없는 면상 침전의 흔적을 볼 수 없다.약간의 동요 조차도 일련의 몇 주가 지난 후에 역행할 수 없는 면상 침전의 흔적은 보이지 않는다. 동요는 없었지만 면상 침전의 흔적이 보인다. 그러나 5초 이상 동안 가볍게 흔든 후에 면상 침전이 변화된다. 분산의 작은 물방울은 첨단 과학적인 R400 3-D 1000배 확대 현미경으로 시험(100x 물질, 기름 침수, 전송된 빛)됐고 서브미크롱(submicron)의 매우 높은 운반성을 가지고 있는 것으로 보여진다.
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비교적 약한 유기물로 코팅된 입자들은 예를 들면, 여드름 연고와 같이 트리클로산과 같은 활성물질이 합해질 수 있는 곳과 전단응력 코팅을 방출한 피부에 적용된 물질이 집합되는 곳에 사용될 수 있다.
〈실시예 3〉
이 실시예에서 팍클리탁셀은 내부 중앙의 0.5% 수준에서 통합되어진다.팍클리탁셀 코팅은 장기간의 안정성을 제공하기 위하여 보여졌던 다른 실시예들 안의 루신이다. 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질을 포함하는 팍클리탁셀은 글리세롤 0.390g 과 올레일 알콜 0.091g, 레시틴 0.280gm을 포함하는 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질 안에, t-부탄올 (butanol) 2ml이 용해되어 있는 팍클리탁셀의 4mg을 섞어서 만들어 진다. 아르곤 하에서 부탄올의 건조 후에, 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질은 끈적끈적한 광학적 동위원소로 형성된다. 그것은 침전물이 나타나지 않은 한시간 동안 원심작용을 받는다. 광학적 동위원소는 극성 광학 현미경으로 증명된다. 글리세롤 안에 루신 염산염 용액은 초과 HCl와 물이 3시간 동안 50도의 뜨거운 판에서 공기 흐름 하에 건조되어진 후에 글리세롤 0.970g, 1M HCl 2.573g과 루신 0.241g의 혼합으로 만들어진다. 다음, 글리세롤 용액 안의 이러한 루신-HCl 0.882g은 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질에 첨가되어진다. 그 상위 용액은 ph 5.0에서 수성 완충액 4.42g에 PLURONIC F-68을 첨가함으로서 준비되어진다. 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질 위로 상위 용액을 입힌 후 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질은 2시간 동안 초음파처리된 초입자 안으로 분사되어진다. 이와같은 입자들은 안티네오플라스틱으로 변화를 준 팍클리탁셀의 방출을 컨트롤하는데 사용되어질 수 있다.
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〈실시예 4〉
이 실시예에서 코팅은 포토그래픽 과정에서 유용한 입자를 만들기 위한 잠재성을 가지고 있는 요오드화은이다. 요오드화은은 매우 낮은 친수성을 가지고 있고 약간의 염기가 있지만 다소 특별하다고 할 수 있다. 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질 은 요오드화나트륨 0.060g, 3배 증발된 물 0.563g, DIMODANLS('해바라기 일형글리세이드'라고 일컬어지고 상업적으로 Grimstedt AB로부터 이용되어진) 0.509g을 혼합하여 준비되어진다. 상위용액은 물 3.01g에 cetylpyridinum 염화물의 0.008g과 PLURONIC F-68의0.094g, 질산염-은 0.220g을 첨가해 준비되어진다.
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초입자의 분산은 한 시간 동안 초음파 처리되고 나노차원구조 역상 이중연속 입방상 물질 위로 상위 용액을 입혀 준비되어진다. 입자 코팅은 물에서 낮은 용해성을 가진 요오드화은으로 되어진다.
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〈실시예 5〉
이 실시예에서 카듐 설파이드 (cadium surlfide)가 코팅물질로 사용되었다. 카듐 설파이드는 비박막 결정합성체이며 적은 량의 다른 이온 불순물로 첨가되었을 때 물리적인 성질이 매우 크게 변한다. 이실시예에는 하이드로젠 설파이드 기체와 같은 성질을 가진 기체가 본 발명에서 결정화와 입자형성을 유도하기 위해서 사용돌 수 있다는 사실을 또한 보여준다. 나노차원구조의 역 중연속입방물질은 0.641g의 DIMODANLS물질을 이용한다. 이 과정이 끝난 후 0.039g의 칼슘설파이드를 그 혼합물에 넣는다. 그리고 위의 시험관에 아르곤 가스를 하제한 뒤 뚜겅을 채운다.상위 용액은 0.882g의 PLURONIC F-68과 1.53g의 글리세롤을 1.5g의 1M HCl에 첨가한다. 그리고 아르곤을 넣은 용액을 살포한다. 상위용액은 주사기에 넣어서 위의 하제된 시험관에 첨가한다. 첨가된 상태에서 하드로젠 설파이드 가스의 냄새가 시험관에서 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 노란 침전물이 형성될 수 있다. 이런 현상이 일어나면 하이드로 설파이드가 생성됨을 의미한다. 그리고 초음파를 쐬어서 교상 물질을 분산시킨다. 이렇게 하면 카드뮴설파이드 코팅 할 수 있다.
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〈실시예 6〉
이 실시예는 결정 코팅된 입자 외부의 조건에 입자 내부가 실질적으로 영향을 받지 않게 보호되어져 있다. 여기에서 말하는 입자는 루신이다. 메틸렌이 아연과 접촉하기만 하면 1초도 안되서 파란색이 없어지고 투명해진다 : 여기에서는 아연을 첨가하여도 약 24시간 동안에는 탈색되지 않는다. 비록 영구히 탈색되지만 탈색은 루신코팅에 작용하는 단순한 아연의 효과라고 생각된다. 물이 용매인 루신 하이드로 클로라이드 용액 0.122g의 루신을 1.179g의 1M HCl과 섞은 뒤 그 용액이 1g이 될 때까지 증발시킨다. 여기에 0.922g 의 하바라기 일형글리세린을 첨가하고 진한 색을 띄고 있는 수용액인 메틸렌 블루를 10방울 정도 첨가한다.
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상위 용액은 0.497g의 1M NAOH와 0.037g의 PLURONIC F-68을 3.00g의 PH 5 완충제에 첨가하여 만든다. 그리고 상위 용제를 루신 하이드로클로라이드 용액에 넣는다. 초음파를 쐬어 교상입자의 분산을 일으킨다. 비분산적인 액정을 제거하기 위하여 분산물질을 여과 시킨다. 그리고 0.1g의 100그믈마 아연 먼지를 첨가한다. (메틸렌 블루 용액에 아면 만지를 넣고 흔들면 아연의 감소효과 때문에 파란색이 없어진다. 보통, 1초내에서 이런일이 일어나거나 거의 동시에 일어난다.) 그러나 이 과정에서 생성된 마이크로인캡슐레이티드( microencapsulated ) 메틸렌 블루의 경우 탈색 될 때까지 24시간이 걸린다. 마지막으로 하얀 분산을 갖는다. 그래서 이 입자의 코팅을 방해할 수 있는 아연과 루신 사이의 상화작요에도 불구하고, 코팅은 아연 효과에 대해 메틸블루를 실질적으로 보호한다. 한편으로는 등급의 차수가 약 4-5정도인 색조의 아연 감소에 필요한 시간이 증가한다
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이와같은 입자들이 생산 될 때 두 개의 활성 성분이 서로 접촉된 상태에 본리되어야만 된다면 ( 산화에 민감한 항 박테리아 화합물 트리클로잔 (triclosen)과 강한 산화 표백제 벤젤 퍼옥사이드)이 실험은 캡슐로 쌓여진 화합물과 입자외부 환경 사이에서 접촉을 방해할 때 루신-코팅입자를 사용할 가능성을 보여준다.
〈실시예 7〉
페트로클로라이드와 접촉하는 것을 막는다.그래서 페로스클라이드가 분산에 첨가될 때 예상되는 색 변화가 없다. 이러한 사실은 코팅이 심지어 이온에도 실질적으로 불침투성이라는 것을 말해준다.
글리세롤의 루신 하이드로클로라이드 용액을 0.242g의 루신, 2.60g의 1M HCl 그리고 1.04g의 글리세롤로 만든다. 그 다음 1.5 시간동안 공기의 유동이 있는 곳에서 50도의 판재 위에 놓고 건조시킨다. 나노차원구조 역 중복 연석성 입방상 물질은 이 루신- HCl 용액, 0.291g의 렉틴(EPIKURON 200, LUCAS - MEYER 사), 0.116g의 올레일 알코올, 0.873g의 글리세롤로 만든다 : 이 물질에 약간의 메틸 블루를 첨가하여 유색물질로 만든다. 상위 용액은 0.042g의 PLURONIC F-68 계면활성제를 4.36g의 ph 5의 완충제에 첨가한다. 그리고 초음파를 씌어서 교상입자의 분산을 일으킨다.
분산 물질을 여과하기 위하여 0.19g의 감소제인 페로스클라이드를 첨가한다. 색의 변화가 없다는 사실은 메틸블루가 루신코팅입자 안에서 캡슐에 쌓여있는 페로스 성분과 접촉되지 않도록 보호된다는 것을 말해준다. 페로스 클라이트를 메틸 블루와 같은 캡슐에 쌓인 화합물이 코팅의 투입이 시작될 때까지 입자의 외부 감쇄조건의 영향을 받지 않을 수 있다는 사실을 보여준다.
예는 들어 전류의 응용효과 코팅 화학적 투입에 의해서 제어될 수 있는 전기 화학 분야에서 매우 유용하다.
〈실시예 8〉
이 실시예는 실시예1A와 10을 연관시켜 고려해볼 때 이 예는 메틸 파라벤으로 코팅된 본 발명의 입자는 두 가지의 완전히 다른 방법에서 생성될 수 있다. 가열-냉각 방법과 같은 열적 과정과 액시드를 기초로한 방법처럼 화학적 반응이 있다. 0.426그램의 썬플라워 모노글리세리드(DIMOANLS)에 0.206그램의 산성수를 PH3에서 섞어서 만든 나노차원구조 역 중복연속성 입방 상 물질에 0.051그램의 메틸 파라벤과 소량의 메틸렌 블루 염료를 첨가한다. 그 혼합물은 섭씨 110도까지 가열하고, 교반한 뒤에 진동 혼합기에 올려 놓는다. 그리고 5분동안 23℃ 물에 넣는다. pH3으로 산성화되고 Hcl를 가지고 있는 2ml의 2% PLURONIC F-68를 넣는다. 시험관은 돌리는 마개로 봉한다. 그리고 시험관을 흔들고 30분동안 초음파를 쐬어서 교생물질을 분산시킨다. 이렇게 하면 메틸파라벤 코팅을 얻을 수 있다.
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실시예 10과 연결된 이 실험에서 같은 합성물로 코팅된 입자가 열적 방법과 화학 침점법으로 생성될 수 있다는 사실을 밝히고 있기 때문에, 제작의 효율과 최소한의 비용을 고려해 볼 때 매우 중요한 많은 용도를 제공한다. 예를 들어, 마이크로 캡슐레이티드 약제의 광범위한 생산에 응용된다. 단, 이번 경우에 메틸 파라벤이 사용되었다.
〈실시예 9〉
이번 실시예에서 나노차원구조 역 중복 연속성 입방상 물질은 비이온 계면 활성제의 기초가 된다. 비 이온 계면 활성제는 일반적으로 제약에 응용되고, 작은 온도 변화로 조절될 수 있는 특성을 가진 액정상 물질을 생성한다. 예를 들면, 여드름 크림에서 이 활성제는 적당한 온도에서 세정(세안) 성분을 갖도록 이용될 수 있다. 그러나 일반적인 공식화에 적용되는 온도에서는 녹지 않는다. 게다가 이 물질은 두 계면 활성제의 조절된 혼합물의 기초가 되고, 상과 성질 두 계면 활성제의 비율에 민감하게 의존한다. 이러한 성질은 내부 코어의 특성을 조절하기 위한 편리하고 강력한 방법을 제공한다. 부수적으로, 이예는 뚜렷한 분산을 일으킨다. 이런 사실은 주목해야 할 가치가 있다. 왜냐하면 약 0.5 마이크론보다 큰 입자의 작은 부분이 불투명한 분산을 일으키기 때문이다.
나노차원 구조 역 중복 연속성 입방상 물질은 0.276그램의 "OE2"(에토실레이트 알콜 계면 활성제이며, "Ameroxol OE-2"로 시판되고 있다. CPC International Inc.의 자회사인 Amerchol 社가 생산하고 있다.)를 0,238그램의 "OE5"(에토실레이트 알콜 계면 활성제이며, "Ameroxol OE5"로 시판되고 있다. CPC International Inc.의 자회사인 Amerchol 社가 생산하고 있다)와 섞는다. 그리고 0.250그램의 물을 첨가한다. (여문의 물이 필요하다.) 이 물질에 0.054그램의 메틸 파라벤과 소량의 메틸렌 불루 염료를 첨가한다. 이 혼합물을 11.0℃로 가열하고 흔든다. 그리고 진동 혼합기에 올려 놓는다. 그런 후 5분동안 23℃로 낮춘다. Hcl을 갖는 pH3으로 산성화된 2%의 PLURONIC F-68 용액 2 미리리터를 위의 용액에 넣는다. 시험관은 돌려서 막는 뚜껑으로 봉한다. 그리고 시험관을 흔들고 30분 동안 초음파를 쏘인다. 이렇게 되면 메틸 파라벤으로 코팅된 분산된 교상 입자가 생산된다. 흥미롭게도 마이크론 이하의 크기를 갖는 입자가 뚜렷한 분산을 일으킨다.
〈실시예 10〉
이 실시예는 기술한 실시예의 산염기 방법에 부가하여 가열냉각과정을 통하여 메틸 파라벤으로 입힌 입자가 생성될 수 있음을 보여준다. 이 실시예는 두가지 상의 혼합물이 분산될 수 있다는 사실을 알려준다.
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레시틴(EPIKURON 200. 0.418 g)을 올레일 알콜 0.234g과 pH 3의 산화수에 혼합하면 나노차원구조 역상 이중연속입방상 물질과 나노차원구조의 역상 육각상의 혼합물이 생성된다. 이중에서 0.50g을 취하고 메틸 파라벤 0.049g을 가해서 잘 섞어준다. 여기에다 120℃의 열을 가한 다음 뜨거울 때 저어주고 다시 120℃가 될 때까지 가열해 준다. 오븐에서 시험관을 꺼내어 찬물에 5분 정도 식힌다. 그런 다음 마개를 열고 염화수소(HCl)로 pH 3으로 산화시킨 FLURONIC F-68 2% 용액 2㎖을 가하여 저어주고 흔들어 준 다음 초음파처리한다. 이렇게 하면 메틸알콜로 입힌 유백색의 입자구조 분산물이 생성된다. 광학현미경으로 관찰해보면 2-10 미크론 크기의 입자를 볼 수 있다. 초과 메틸 파라벤 결정물질도 관찰할 수 있다.
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이 예는 두 가지가 공존하는 나노구조의 상이 입자의 내부를 규정할 수 있다는 사실을 보여준다. 이런 사실은 두 가지 상의 화합물이 의약으로 조제되면, 예를 들어 역상육각상과 입방상을 혼합하면 서로 상이한 극공(polespace)기하구조로 인하여 서로 다른 활동성(kinetics)이 나타나고 이러한 활동성은 이 두 가지 측면의 결합을 가져옴으로서 바람직한 의약동태학의 성과를 달성한다는 점에서 의약품 공급의 통제측면에서 중요한 의미를 지닌다.
〈실시예 11〉
이 실시예는 수분에 민감한 화합물의 보호물과 같은 방수입자내부구조를 생성할 수 있음을 알려준다. 실시예 10을 준비하는 것과 동일한 과정이 사용되었지만 물은 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 액화물질을 준비하면서 과도하게 존재하는 글리세롤로 대체되었다. 레시틴 0.418g, 올레일 알콜 0.152g, 글리세롤 0.458g과 메틸 파라벤 0.052g을 사용하였다. 그 결과 메틸 파라벤을 입힌 유백의 입자 분산물이 형성되었다. 물에 민감한 활성화합물의 보호는 예를 들어 가수적으로 불안정한 통합활동 하는 구강보호제품 같은 것에서 중요한 의미를 갖는다.
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〈실시예 12〉
이 실시예에서 켑사이신은 질산칼륨을 입힌 입자와 통합하며 이 과정에서 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질은 극도로 저렴한 계면활성제에 근거를 두고 있다. 이 코팅은 액체를 방울로 연무하듯 물줄기를 분사하는 농작물용 분무기로 수분을 분무해주면 쉽게 제거할 수 있다. 질산칼륨은 화학비료와 같이 이중용도로 사용될 수 있음을 유의하기 바란다. 비이온성 계면활성제 "OE2" 0.597g과 "OE5" 0.402g을 질산칼륨을 삼투시킨 물 0.624g과 혼합한다.
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이 혼합물에 스나이더 종자회사에서 구한 순수결정체 활성화 복켑사이신 0.045g을 가한다. 그 다음 이 혼합물 0.552 g을 제거하고 질산칼륨 0.135g을 가하고 복합물을 80℃로 5분간 가열한다. 상부용액에서 2%의 PLURONIC F-68을 취하고 그것을 질산칼륨으로 삼투시킨다. 용해된 혼합물을 잘 섞어준 다음 80℃의 오븐에서 2분간 가열한다. 상부용액이 층화될 때까지 시험관을 20℃의 물에 5분간 집어넣고 시험막대로 저어준 다음 마개를 닫고 흔들어 초음파 처리한다. 이 결과로 질산칼륨을 입힌 입자 분산물과 내부의 활성화 성분의 켑사이신을 얻을 수 있다.
분산물이 같은 양의 물과 섞이면 실온에서 질산칼륨의 고용해성으로 인하여 코팅은 용해되고, 이는 신속한 응고와 입자의 큰 응집물로의 용해를 보여준다. 각 입자의 내부는 점착성의 액상결정체로 되어 있어 코팅이 제거되면 침전과 용해현상이 일어난다. 우리가 말하는 이 예는 관상용 식물과 농작물에 사용하는 분무물의 일종이며 동물이 잎을 먹는 것을 방지해 준다. 우리는 이 복합켑사이신을 캡슐화하는데 성공했는데 이는 붉은 고추와 파프리카에서 발견할 수 있는 비독성 복합물이며 백만 개 중 몇 개 정도의 범위 농도에서 입 속에서 매운 감각을 야기한다. 켑사이신은 설치류나 기타 동물을 방지하는 상업적 용도로 사용될 수 있다.
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순수 켑사이신은 질산칼륨을 입힌 결정체 즉 초석을 가함으로써 입방상 입자구조물로 캠슐화시킬 수 있다. 입자 외부의 표면용액은 질산칼륨의 수성포화용액으로, 물과 거의 1:1로 분산시켜서 희석하면 입자코팅을 완전히 분해시킬 수 있는데 희석될 때까지는 코팅이 분해되는 것을 방지할 수 있다. (이 분해과정은 비디오테이프로 녹화되었는데 이 테이프를 보면 코팅의 분해와 입자내부의 용해과정을 명확히 알 수 있다).응고와 코팅의 분해에 분자의 내부가 노출되며 이는 다음과 같이 결정적인 성질을갖는 입방상을 형성한다.
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A)수용성이며
B)극고도의 점착성과 접착성을 지니며
C) 고점성을 갖는다.
이런 세가지 성질을 갖는다는 것은 코팅이 제거된 입방상 입자는 식물의 잎을 점착하며 성질 A는 비를 맞더라도 분해되지 않는다는 것을 의미한다. 동일한 세가지 성질은 구강암치료를 위한 제약학상의 광역학 치료(PDT)약품 공급에서 연고제 통제처방으로 사용되는 대단위 입방상의 동물체 실험에도 결정적이다.
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입방상 입자에서 구한 켑사이신 농축물은 관절염치료에 사용되는 의약품보다 높은 정도로 두 개의 질서를 갖는다. 20% 정도로 단위를 높이는 것도 가능하다.
상업성의 관점에서 분산물의 구성은 무척 저렴하며 식품이나 첨가물로 사용하는 것도 승인되어 있다. 또한 질산칼륨은 화학비료로 잘 알려져 있다.
〈실시예 13〉
이 실시예에서는 위에서 기술한 실시예에서와 같이 질산칼륨을 사용하였는데 여기에서는 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 동식물의 생활에 필수적이며 저렴하게 구입할 수 있는 화합물인 레시틴에 근거하고 있다. 이 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 정상 기후조건에서 접할 수 있는 40℃ 까지의 광범위한 온도대에서 안정성을 가진다. 간장의 레시틴(EPIKURON 200) 1.150g을 올레일 알콜 1.236g, 질산칼륨 0.407 g에 혼합한다. 여기에 활성 켑사이신 0.150g을 첨가한 다음 잘 섞어준다. 그 다음 질산칼륨 0.50g을 첨가하고 이 혼합물을 120℃로 5분간 가열한다. PLURONIC F-68 2% 수성용액을 취함으로써 상부 용액을 얻고 그것을 질산칼륨으로 삼투시킨다. 용해된 혼합물을 잘 저어주고 120℃의 오븐에서 3분간 가열한다. 이 시험관을 상부용액이 층화될 때까지 냉수에 5분간 넣어둔 다음 시험막대로 젓고 마개를 닫아 초음파처리하고 30회 정도 흔들고 초음파처리를 반복한다.
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이렇게 하면 질산칼륨이 입혀지고 거의 5% 수준의 활성화 함유 켑사이신을 포함한 미립자 분산물을 얻을 수 있다. 또한 초과 질산칼륨 결정체도 얻을 수 있다. 응용은 실시예12의 방법과 유사한데 더욱 잘 수급될 수 있도록 하기 위하여, 식물의 세포막에서 입자의 내부가 더 잘 통합될 수 있도록 내부에서 레시틴을 사용한다는 점이 다르다.
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〈실시예 14〉
이 실시예에서 구리철시안화물을 입힌 입자는 전단응력에 강하다는 것을 알 수 있다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드(DIMODAN LS) 0.296g과 칼륨 철시안화물 10% 수성용액 0.263g을 섞어서 얻을 수 있다. 황산구리 0.021g과 PLURONIC F-68 0.0633g을 물 4.44g과 섞으면 상부용액을 구할 수 있다. 상부용액은 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질로 층화되는데 시험관을 마개로 봉하고 45분간 초음파처리한다. 그 결과 구리철시안화물을 입힌 미세립자 고농축물이 만들어지는데 입자의 직경은 3미크론이다. 이 과정에서 초음파처리를 제외하고는 온도조절 없이 미세립자가 생성되며 이 입자는 유화의 또다른 형태를 사용하여 에워 쌀 수 있다. 더구나 pH 농도를 바꿀 필요도 없다.
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현미경 관찰을 위하여 현미경의 슬라이드와 덮개유리 사이에 작은 물방울을 떨구어 보면 구리철시안화물을 입힌 미세립자가 전단응력에 저항한다는 것을 알 수 있다. 즉, 덮개유리로 분산시키고 손가락으로 가볍게 눌러주어도 형태가 손상되거나 입자가 용해되지 않는다. 이는 예를 들어, 가벼운 압력으로도 형태가 손상되거나 입자가 용해되는 탄산마그네슘 수소화합물을 입힌 분자와 대비된다. 이러한 관찰결과는 구리철시안화물의 견고성과 관련이 있다.
전단응력에 강하게 코팅된 입자는 전단응력 코팅의 강직에 기인하는 수명제약으로 고통을 받는 것으로 알려진 전통적인 폴리머 코팅 입자의 양수작용이 필요한 적용사례에 중요한 역할을 한다.
〈실시예 15〉
이 실시예에서 켑사이신은 9% 단위비중으로 현재 발명의 입자의 결정체를 입힌 내부로 통합되었다. 레시틴 0.329g, 올레일 알콜 0.109g, 글리세롤 0.611g과 NY 버팔로에 있는 스나이더 종자회사에서 결정체 형태로 구입할 수 있는 켑사이신 0.105g을 섞으면 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 만들어진다. 이 입방상 물질에 황화구리 0.046G을 더해준다. 철시안화칼륨 10% 수성용액 0.563G과 물 2.54G을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액은 입방상 황산구리화합물로 층화되며 시험관을 두 시간 동안 초음파처리한다. 구리 철시안화물이 짙은 적갈색 화합물로 변하는 것을 알 수 있다. 이 시간이 경과하면 입방상 물질은 구리 철시안화물을 입힌 분자로 분산된다. 이 코팅은 구리철시안화물로 만들어지는데 냄새가 강하며 황산이온에 선택적인 침투성을 갖는다. 이 코팅물질은 실시예 14에서 본 바와 같이 튼튼한 수정체이며 켑사이신은 설치류에게 불쾌한 미각을 재공하므로 이 입자는 설치류가 골판지상자나 농작물에 해를 입히는 것을 방지하는데 사용된다. 특히 입자는 전단응력에 강해야 하므로 미세립자를 열고 동물에게 켑사이신을 노출시키기에 앞서 입자로 가장자리를 장식한 상자 제작이나 식물에 입자를 분무하는 것과 같은 용도로 사용된다.
〈실시예 16〉
이 실시예에서 예 14에서와 동일한 과정을 통하여 구리철시안화물을 입힌 미세립자가 만들어진다. 그러나 이 경우에는 항체가 활동의 촉매제로 통합된다. 입자내부에서 항 3'.5' 주기를 갖는 아데노신 단순인산염(AMP) 항체가 1단위 %의 농도에서 활동촉매제로 통합작용을 한다. 입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드 0.501g에 물 0.523g을 섞어서 만들 수 있다. 철시안화칼륨 0.948g과 항체 약 0.010g을 입방상 물질에 가해준다. 원심분리하여 초과 수성용액을 제거한다.
상부용액은 구리질산염 0.032g과 PLURONIC F-68 0.0633g을 물 4.44g과 섞어서 만들 수 있다. 상부용액이 층화된 후 이를 초음파처리하면 구리철시안화물을 입힌 유백색의 미세립자 분산물을 얻을 수 있다. 이러한 입자는 강한 구리철시안화물 코팅이 가벼운 전단응력조건에서 예를 들면, 압력을 가하는 삽입물에서 코팅의 릴리즈와 생명반응항체의 유용성에 앞선 입자방출을 제한하는 생명공학에서 유용하게 활용된다.
〈실시예 17〉
이 실시예에서 에틸 수소 구리는 극도로 단단한 껍질을 형성한다. 이 실시예에서는 산염기 과정을 사용하였다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드(DEMODAN LS) 0.648g과 물 0.704g을 섞어서 만들 수 있다. 여기에다가 에틸수소구리 염화수소 0.084g을 가하면 메틸렌 청색을 띤다. 상부용액은 0.1 M 칼륨수산화물 1.01g과 PLURONIC F-68 0.0633g을 물 3.0g을 섞어서 얻을 수 있다. 상부용액이 액체결정으로 층화된 후 이 물질을 초음파처리하면 자유형태의 액화수소구리를 입힌 미세립자의 분산물이 만들어진다. 광학현미경으로 관찰해 보면 분자의 대부분은 일 미크롱 미만의 크기를 갖는다.
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비건조 통합을 유지하는 분자는 예를 들어, 건조한 기상이 입자의 저항을 억제하여 조숙을 야기하는 지역에서 제초제, 유인물질, 살충제와 같은 경작활동의 완급조절에 사용될 수 있다.
〈실시예 18〉
이 실시예에서 루신을 입힌 입자가 열처리 프로토콜을 통해 만들어진다. 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 단일형글리세리드(DEMODAN LS) 1.51g에 물 0.723g을 섞어서 만들 수 있다. 이 혼합물에서 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질 0.52g을 취하고 DL-루신 0.048g을 첨가한다. 이 혼합물을 잘 저어주고 80℃로 가열한다. 이를 실온에서 물에 넣어 냉각시킨다. 즉시 물 속에 있는2%의 PLURONIC-68이 층화되며 이 혼합물을 흔들어 주어 초음파처리한다. 그러면 루신을 입힌 유백색의 미세립자 분산물이 생긴다.
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열처리방법이나 산염기방법에 의한 동일한 코팅(이 경우에는 루신)을 만드는 능력은 예를 들어, 프로테인과 같은 어떤 활동이 열에 의해 변성되지만 pH농도에 강하며 다른 화합물이 온도변화에 강하며 산이나 기본 pH 농도에서 가수분해되는 제품의 생산에 활용된다.
〈실시예 19〉
이 실시예는 내부 구성물이 산소와 접촉하는 것 그리고 산소가 외부 중성물질(여기서는 물)에 거품을 이루며 용해되는 것을 방지한다.
초과수를 지닌 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드 2.542g에 물 2.667g을 섞어서 만들 수 있다. 이것으로부터 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질 0.60g을 제거한다. 다음에 DL-루신 0.037g과 1M 염화수소 0.497g을 혼합하여 건조시킨다. 그런 다음 물 0.102g을 가하여 루신 염산염 용액을 만들고 여기에 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질 0.60g을 첨가하면 메틸적색 염료의 색상을 띤다.나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 진노랑색이지만 필름에 분사하면 약 3분동안 산화작용으로 인해 크림슨 적색으로 변한다. 상부용액은 1 M 수산화나트륨 0.511g과 PLURONIC F-68 0.013g을 물 2.435을 섞어서 얻을 수 있다. 루신 코팅 분산물 메틸계 적색의 미세립자는 상부용액을 액화결정체에 층화시키고 이를 초음파처리하여 구한다. F-68을 가하거나 가하지 않았을 때 물 속에서 메틸계 적색의 용액이 기포를 만들면서 즉시 황색에서 크림슨 적색으로 변하는지 체크하여야 한다. 메틸계 적색의 미세립자가 기포를 만들면서 색상이 황색에서 변하지 않는다는 것을 알 수 있고 이 실험에서 미세립자속에 있는 메틸계 적색의 캡슐화는 산화작용으로부터 메틸계 적색을 보호한다는 것을 알 수 있다.
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여기서 생성된 것과 같은 이런 산소와 접촉한 활성화합물을 보호하는 능력을 갖는 입자는 예를 들어 오랜 저장기간 동안 철 부식과 같이 산소에 민감한 화합물을 보호하는데 사용된다.
〈실시예 20〉
이 실시예에서 물 대체 글리세롤이 내부의 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질과 외부(연속)코팅으로 분산물로부터 실질적으로 수분을 박탈하여 사용되었다. 미세립자의 분산물은 물 대신 글리세롤을 사용하여 얻을 수 있다. 즉, 간장레시틴과 올레일 알콜을 1:1 비율로 섞고 여기에 초과 글리세롤을 가하여 섞어주고 원심분리한다. 이 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질 0.70g을 메틸 파라벤 0.081g과 혼합한다. 상부용액은 세리피리디늄 브로마이드를 2% 수준의 글리세롤에 첨가하여 구할 수 있다. 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질과 메틸 파라벤과의 혼합물을 밀봉하여 120℃로 가열한다. 잘 섞어준 다음 다시 120℃로 가열한다. 이를 찬물에 냉각시키면 상부용액이 층화를 이루면 시험관을 트위스트 캡으로 밀봉하여 초음파처리한다. 그러면 미세립자 내에 글리세롤 연속상으로 메틸 파라벤이 코팅된다. 이 글리세롤 분산물은 물에 민감한 활동을 하는 미세캡슐화에 관심을 갖게 한다. 여기처럼 미세립자 분산물을 사용하면 다양한 적용범위 내에서 가수적으로 불안정한 활동이 코팅을 제거한 후에라도 수분접촉을 예방할 수있다.
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〈실시예 21〉
아연이 메틸렌 블루의 캡슐화에 도전하는 상기 실시예 6과 유사하지만 여기서는 코팅이 질산칼륨이다. 그리고 동일한 분산물이 칼륨중크롬산염에 도전하도록 되어있다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 간장레시틴 0.667g, 올레일 알콜 0.343g, 글리세롤 0.738g을 혼합하여 얻을 수 있으며 이는 메틸렌 블루색상을 띤다. 평형물 0.469g에 질산칼륨 0.225g을 첨가한다. 원심분리한 수성 질산칼륨용액에 2% 수준의 PLURONIC F-68을 가하여 상부용액을 얻는다,
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이것은 액화결정체로 층화되며 이를 액화결정체가 질산칼륨을 입힌 미세립자로 분산될 때까지 초음파처리한다. 분산물은 연한 청색을 띤다. 두 가지 실험은 메틸렌 블루가 미세립자의 캡슐화로 보호된다는 사실을 증명할 때 사용된다. 약 1㎖의 이 분산물을 분말아연 약 0.1g에 첨가한다. 분말아연이 용액에서 메틸렌 블루를 만나면 무색으로 변한다. 잘 흔들어 준 다음 이 혼합물을 원심분리기에 넣고 10초 동안 원심분리하면 혼합물은 아주 간단히 원심분리된다.
이를 원심분리기에서 꺼내면 메틸렌 블루를 함유한 입자의 색상을 결정하는 아연으로부터 작용을 억제할 수 있다. 코팅된 미세립자는 아연으로부터 메틸렌 블루를 보호한다는 사실을 알려주는 아연처리과정에서 청색이 미세하게 옅어진다는 것을 알 수 있다. 칼륨중크롬산염을 원래의 연청색 분산물의 다른 분리물에 가해준다. 이렇게 하면 용액내의 메틸렌 블루가 칼륨중크롬산염과 만날 때 생기는 자줏빛을 띤 갈색의 징후 없이 녹색으로 변한다.
이 예의 코팅입자는 비용면에서 효율적인 코팅물질 질산칼륨을 나타내며 예를 들어 농작물의 생육을 억제하는데 잠재적인 중요성을 갖는 외부조건으로부터 화 학적 감성으로부터 활성화합물을 보호해 준다.
〈실시예 22〉
여기서는 함유화합물의 침투선택적 코팅이 된 미세립자의 예를 보여준다.
소위 웨르너 합성물로 불리는 이 입자함유 화합물은 외부분자가 제거될 때 간극물을 유지하는 특성을 갖는다. 클라스레이트와 함유화합물 코팅은 분해나 흡수의 선택성이 분자의 크기와 형태, 그리고 극성에 기초할 때 선택적인 다공성 코팅으로 관심을 끈다.
나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드 0.525g과 물 0.400g을 섞어서 만들 수 있다. 여기에 염화망간(MnCl 2) 0.039g과 티오시안산 나트륨 0.032g을 가한다. 4-피콜린(4-메틸피리딘) 0.147g과 2% 수준의 PLURONIC F-68 수성용액을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액이 액체결정으로 층화되면 시험관을 봉하여 초음파처리한다. 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질은 소위 망간 형태의 웨르너 혼합물로 명명된 Mn(NCS)2(4-MePy)4를 입힌 미세립자로 분산된다. 이 실시예에서 코팅은 산업용수로부터 중금속을 제거하는데 사용될 수 있다. 이 경우 코팅은 클라스레이트로 알려진 다공성 결정체로 변하는데 이는 원자이온이 코팅을 통과하여 입방상 내부구조로 침투하는 것을 허용하며, 황산음이온을 사용하거나 바이피리디늄계열과 같은 더욱 선택적인 킬레이트 그룹을 사용하여 높은 표면장력으로 이온을 극도로 쉽게 흡수하는 능력을 갖는다. 영구 극성을 가진 것과 같은 것이 최적이다. 선택성은 클라스레이트 코팅은 활성탄소와 거대거물망구조의 폴리머와 같은 전통적인 솔벤트는 흡수사이트에 유용한 중금속 이온과 결합하는 거대화합물로 인하여 솔벤트 분말형태로 축소되어 코팅을 에워싼다. 이온교환으로 분자와 코팅내부가 보호되면서 솔벤트는 재생된다(이 후자의 단계는 우연한 공표의 사례가 될 것이다.)
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〈실시예 23〉
이 실시예에서 외부에 코팅을 입힌 코팅입자는 메틸 파라벤을 함유하며 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질내에 특별한 염료를 가지며 염료와 접촉할 때 변색을 일으키는 시안화물의 도전을 받는다. 시안화이온이 극도로 작기 때문에 이 실험을 하면 아주 작은 크기의 이온도 스며들지 못한다.
나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드 0.424g과 물 0.272g을 섞어서 만들 수 있다. 여기에 메틸 파라벤 0.061g과 염료-1, 2-피리다이라조-2-나프톨을 약간 첨가한다. 1% 수준의 세틸피리디늄 브롬화물의 상부용액이 생성된다. 액상결정체를 5분 동안 오븐에 120℃로 가열하고 세차게 저어준 다음 다시 가열하여 찬물로 식힌다. 상부용액이 층화되면 시험관을 봉하고 초음파처리기에 넣는다. 그렇게 하면 1미크롱 정도의 크기를 가진 메틸 파라벤 분산물을 입힌 미세립자 분산물이 생성된다.
시안화구리를 사용하면 염료가 외부의 물질과 접촉하는 것으로부터 보호해 준다는 사실을 알 수 있다. F-68의 존재여부에 상관없이 1, 2-피리다이라조-2-나프톨 용액에 시안화구리를 첨가하면 오렌지색에서 진한 자주색으로 변한다. 그러나 시안화구리를 염료를 함유한 입자의 분산물에 첨가하면 염료가 메틸 파라벤 코팅때문에 시안화구리의 접촉으로 보호되면서 색상의 변화를 일으키지 않는다.
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구리이온이 1 미크롱 크기의 입자 중심으로 확산되는 시간을 측정해보면 수 초에 지나지 않는데 코팅이 입자로부터 제거되지 않기 때문에 색상이 변하는 것을 보호해주지 못한다. 외부환경으로부터 이온이 접촉하는 것을 막아주는 활성화합물은 예를 들어, 다가이온의 접촉으로 화학반응을 일으켜서 비활성화되는 복합전해물의 공급과 같은 의약품의 공급에 사용된다.
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〈실시예 24〉
이 실시예에서는 상기 시안화이온 실험이 질산칼륨으로 코팅된 입자에 반복되었다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 해바라기 일형글리세리드 0.434g과 물 0.215g을 섞어서 만들 수 있다. 여기에 질산칼륨 0.158g과 염료-1, 2-피리다이라조-2-나프톨을 약간 첨가한다. 원심분리한 질산칼륨에서 1% 수준의 세틸피리디늄 브롬화물의 상부용액이 생성된다. 액상결정체를 5분 동안 오븐에 120℃로 가열하고 세차게 저어준 다음 다시 가열하여 찬물로 식힌다. 상부용액이 층화되면 시험관을 봉하고 초음파처리기에 넣는다. 그렇게 하면 질산칼륨을 입힌 미세립자 분산물이 생성된다. 염료를 함유한 입자의 분산물에 시안화구리를 첨가하면 염료가 실질적으로 질산칼륨 코팅에 시안화구리가 접촉되는 것을 보호해 주며 색상의 미세한 변화를 일으킨다. 이 입자는 실시예 23과 유사하게 활용되지만 이 예에서는 비용면에서 저렴한 질산칼륨코팅이 사용되었다.
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〈실시예 25〉
나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 간장레시틴(EPIKURON 200) 0.913g, 올레일 알콜 0.430g과 글리세롤(초과 글리세롤) 0.90g을 섞어서 만들 수 있다. 잘 섞은 다음 원심분리한다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질 0.50g을 제거하고 이염기 인산염나트륨 0.050g을 가해준다. 2% 수준의 PLURONIC F-68 수성용액 3㎖와 1% 수준의 세틸피리디늄 브롬화물에 염화칼슘 0.10g을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액이 액체결정과 인산염나트륨이 층화되면 시험관을 봉하여 초음파처리한다. 그렇게 하면 인산염칼슘을 입힌 미세립자 분산물이 생성된다. 인산염칼슘 코팅은 인산염칼슘이 골격, 치아와 기타 구조체 구성에 주요 구성물이므로 생물학적 배경에서 볼 때 본질적인 관심을 유발시킨다.
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〈실시예 26〉
이 실시예는 실시예에서 탄산마그네슘을 입힌 입자가 건조상태, 즉 외부액상이 건조될 때 통합성을 유지한다는 사실을 보여준다. 따라서, 수분을 많이 함유한 액체 결정상 물질로 내부가 유지되면 건조분말이 생성된다. "유동 솔비톨 화합물" 준비. 원래 "유동 솔비톨 화합물"은 다음과 같이 준비한다.
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알노 오일로부터 중국 유동유를 추출한 유동유 110g을 담은 플라스크에 솔비톨 11.50g을 넣는다. 플라스크가 아르곤으로 세정되면 이를 봉하여 170℃로 가열하고 자기적으로 저어준다. 탄산칼륨 3.6g을 가하고 170℃에서 한 시간 동안 저어준다. 이때, 3-클로로-1, 2-프로파네디올 3.4g을 가한 다음 혼합물을 실온에서 냉각시킨다. 이 반응물에서 오일상 물질 75㎖를 취하여 아세톤 100㎖를 가하여 원심분리하면 백색의 분산물이 분리된다. 다음에 물 18g과 아세톤 100㎖를 가하고 원심분리하면 바닥의 유성침전물이 분리된다. 이때 물 44g을 넣고 바닥의 물질을 다시 수거하여 제거한다. 마지막으로 물 20g을 가하면 바닥에 유성침전물이 고이고 여기에 아르곤가스를 흘려 건조시킨다. 그러면 유동 지방질산 에스테르 솔비톨 50㎖를 얻을 수 있는데 이하 "유동솔비톨제품"이라 칭한다.
실시예 26A. 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질은 "유동솔비톨제품" 0.110g에 간장레시틴 0.315g과 물 0.248g을 잘 섞어 원심분리하면 만들 수 있다. 여기에 탄산칼륨 0.085g을 섞는다. 상부용액은 PLURONIC F-68 0.118G과 황산마그네슘 0.147G을 물 5,34G과 섞어서 얻을 수 있다. 상부용액이 액상결정체로 층화되면 시험관을 봉하고 흔들어서 두 시간 동안 초음파처리한 다음 다시 잘 흔들어 준다. 그렇게 하면 탄산마그네슘 산화물을 입힌 미세립자의 유백색 분산물이 생성된다. 여기에 초과 무기결정물을 용해시키기 위하여 물 2에 분산물 1의 비율로 섞으면 희석된다. 현미경의 슬라이드 표면에 분산물을 한방울 떨어뜨리면 부드럽게 퍼지는데 이를 건조시킨다. 10초 동안 건조시킨 후 입자외부의 수분이 완전히 증발한다.
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현미경으로 관찰해보면 입자는 계속 형태를 유지하며 코팅이 안된 입자가 유사한 방법으로 건조될 때(건조된 액상결정체가 액체로 바뀔 때와 같이) 관찰되는 것과 같이 무정형의 방울로 변하지는 않는다.
실시예 26B. 실시예 26A에서 생긴 분산물을 40℃로 가열한다.역상 반응결정에 따라, 이 온도에서 내부상은 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질이 된다. 이 L2상은 기름, 물과 레시틴이라고 하는 황산을 함유하고 있으므로 이 역시 나노구조의 미세 추출물이 된다.
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〈실시예 27〉
이 실시예에서 수용기 단백질은 탄산마그네슘을 입힌 입자의 내부 코어에 있는 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질의 매트릭스 내에서 제거되므로 코팅된 입자는 대신 하이드로젤로 끼어든다. 입자의 코팅은 운송하고 저장하는 동안 수용기 단백질을 보호하는데 사용되며 사용하기 전에 물로 세척하면 쉽게 제거된다. 이 실시예와 실시예 28은 현재의 발명에서 코팅된 입자를 사용하는 즉, 본 발명의 코팅 입자가 하이드로젤 구슬을 사용하는 방식을 예측해 준다.
간장레시틴(EPIKURON 200) 0.470g, "유동솔비톨제품" 0.183g, 물 0.359g을 혼합한다. 여기에 탄산칼륨 0.112g을 첨가한다. 이것을 수 시간 동안 원심분리하면 초과 수성액상물이 분리된다. 세포막의 구조와 기능(P. 이글 편집. 1992. pp. 1046～1106)에서 L. 프라디얼과 M. G. 맥나미가 제시한 프로토콜에 따라 수뢰니코틴 아세틸콜린을 준비한다. 이것을 준비하면 수용기단백질 50 미크로그램이 지질 50 마이크로리터에 함유된다. 이 대부분은 디레올포스파티딜콜린(DOPC)이다. (잔존물은 기타 포스포리피드, 콜레스트롤과 같은 기타 세포막 지질 성분이다.) 준비한 양만큼 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질과 탄산칼륨 혼합물에 첨가해준다. 전체혼합물을 침전물이 생기지 않을 때까지 충분히 잘 저어준다. 상부용액은 황산마그네슘 0.328g, PLURONIC F-68 0.324g, 세틸피리디늄 브롬화물 0.0722g을 물 20.02g과 섞어서 만든다. 상부용액 5g에 수용기가 첨가된 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질을 포함한 시험관에 층화되면 시험관을 봉하여 흔들고 두 시간 동안 초음파처리한다. 그렇게 하면 탄산수소 마그네슘을 입힌 수용기함유 미세립자의 분산물이 만들어진다. 이것은 0.5미크론에서 1미크론 정도의 크기를 지닌 실질적인 파편을 이룬다. 미세립자를 폴리아크리라마이드 하이드로젤에서 고정시킨다.
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아크리라마이드 (0.296g), 촉매제로 메틸렌계 아크리라마이드 (0.024g), 기폭제로서 황산암모늄 (0.005g), 보조기폭제로 테트라메틸에틸렌 디아민(TMED 0.019g)을 분산물에 첨가하면 30분 이내에 아크라마이드가 연계작용을 일으켜 하이드로젤이 포리마로 변한다. 하이드로젤의 박편을 현미경으로 관찰해보면 원래의 분산물에서와 같이 고농축된 미세립자를 관찰할 수 있다. 하이드로젤은 30미크론 정도의 파편조각으로 박리될 수 있다. 40미크론의 그물크기를 가진 그물망 사이로 하이드로젤을 압축분사시키면 이것이 가능하다.
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〈실시예 28〉
이 실시예에서 수용기 단백질은 본 발명의 탄산칼륨 코팅입자의 내부코어 내에서 분리되며 코팅입자는 대신 하이드로젤 구슬로 고정된다. 수용기를 실은 구슬은 UC Davis에서 수행되는 방사정량법으로 활동을 결합하는 실험으로 사용될 수 있다. 간장레시틴(EPIKURON 200) 0.470g, "유동솔비톨제품" 0.185g, 물 0.368g을 혼합한다. 여기에 질산칼륨 0.198g을 가하여 내용물을 잘 섞는다. 앞의 실시예에서 설명한대로 수뢰니코틴 아세틸콜린을 준비한다. 이것을 준비하면서 수용기 단백질 50 미크로 그램을 지질 50미크로리터에 함유시킨다. 이 대부분은 디레올포스파티딜콜린(DOPC)이다. 준비용액 25㎎을 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질과 탄산칼륨 혼합물에 넣어서 잘 섞일 때까지 충분히 저어준다. 상부용액은 PLURONIC F-68 0.128g, 세틸피리디늄 브롬화물 0.015g을 원심분리한 질산칼륨용액 6.05g을 섞어서 만든다. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질과 질산칼륨 혼합물을 40℃로 가열하여 질산칼륨을 용해시키고 10℃의 물 속에서 10분간 냉각시킨다. 상부용액이 수용기가 달린 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질을 포함한 시험관에 층화되면 시험관을 봉하여 흔들고 두 시간 동안 초음파처리한다. 그렇게 하면 탄산칼륨을 입힌 수용기함유 미세립자의 분산물이 만들어진다. 이것은 0.3미크론에서 1미크론 정도의 크기를 지닌 실질적인 파편을 이룬다. 미세립자를 폴리아크리라마이드 하이드로젤에서 고정시킨다. 아크리라마이드(0.365g), 촉매제로 메틸렌계 아크리라마이드(0.049g), 기폭제로서 2% 황산암모늄용액(0.005g), 보조기폭제로 테트라메틸에틸렌 디아민(TMED 0.011g)을 분산물에 첨가하면 수시간내에 아크라마이드가 연계작용을 일으켜 하이드로젤이 포리마로 변한다. 하이드로젤의 박편을 현미경으로 관찰해보면 원래의 분산물에서와 같이(하이드로젤의 최하층부 주변을 제외하고) 고농축된 미세립자를 관찰할 수 있다. 하이드로젤은 30미크론 정도의 파편조각으로 박리될 수 있다. 40미크론의 그물 크기를 가진 그물망 사이로 하이드로젤을 압축분사시키면 이것이 가능하다. 40 미크론의 크기에서, 작은 분자가 미세조각으로 확산되는 시간이 일초 혹은 그 미만이라는 사실을 알 수 있는데 이는 다음에 설명하는 수용기에 대하여 의미있는 충격을 전해주지는 않는다. 1라벨의 방가로톡신을 지질로 사용하면 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질과 이제 막 설명한 고정아세틸콜린 수용기계를 사용하는 분석을 행할 수 있다. (결과에 대한 표준분석은 마크 맥나미 박사 그룹의 출판물에서 설명되어 있다.) 그 결과 는 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질과 고정아세틸콜린 수용기계는 표준 수용기준비물로 측정하면 약 70% 수준에서 방가로톡신을 결합한다.
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〈실시예 29〉
이는 고정과정을 통해서 뿐만 아니라 샘플을 준비한 날짜와 실험한 날짜 사이에서 경과한 주기(2개월 이상)에서 단백질을 결합하는 특성을 보인다.
실시예 26～28을 수행하면 생화학적 분석에서 입자가 적용되는 것을 알 수 있으며 주로 사용된 리보좀에서 안정성이 크게 개선된다는 것을 알 수 있다. 이는 고유의 불안정성에 기인하여 불편을 가져다 준다. 이러한 분석은 약제 약품추출에서처럼 임상진단에도 중요한 의미를 갖는다.
위 실시예 22에서처럼 이 실시예에서는 클라스레이트를 입힌 입자가 생성된다.이 실시예에서 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질 내부구조는 코팅을 통과하는 산소(그러나 수분의 통과는 방지된다.)의 효과로 인하여 포리마로 변한다.
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알라바마의 버밍햄 애번티 극성리피드에서 크릴 새우의 포스파티딜콜린을 추출하면 크릴 새우에서 추출된 레시틴을 얻을 수 있다. 이 레시틴 0.220g을 "유동솔비톨제품" 0.110g, 물 0.220g, (그룸바쳐회사제품 공급처에서 구할 수 있는) 코발트 나프텐화합물을 함유한 코발트 염료 0.005g과 칼륨시안화물 0.30g을 혼합한다. 이렇게 하면 녹색의 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 생성된다. 상부용액은 염화망간 0.309g, 4-피콜린(4-메틸피리딘) 0.105g, PLURONIC F-68 0.113g, 세틸피리디늄 브롬화물 0.021g을 물 5.10g과 섞어서 만든다. 상부용액이 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질에 층화되면 시험관을 봉하고 흔들어서 얼음을 띄운 초음파 목욕용수로 초음파처리한다. 녹색의 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 미세립자로 분산되면 색상이 갈색으로 변한다. 두 시간 후에 실지로 모든 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 입자위로 분산되면 대부분 서브미크롱 정도의 크기를 갖는다. 이 코팅은 웨르너 화합물인데 산소분자의 흡수나 통과를 허용하는 통로를 가진 배열을 따른다. 고도의 크릴레시틴 불포화물은 유동솔비톨제품과 마찬가지로 코발트건조기의 촉매작용으로 이 미세캡슐화된 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 대기중의 산소와 접촉하여 포리마로 변하는 것을 불가능하게 한다. 이 실시예에서 언급한 크라스레이트는 실시예 22에서 설명하였다.
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〈실시예 30〉
이 실시예에서 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질이 분산된다. 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질은 간장레시틴(EPIKURON 200) 0.369g, 솔비탈 트리올렛 0.110g과 글리세롤 0.370g을 섞어서 만들 수 있다. 이 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질에 황산마그네슘 0.054g을 섞는다. 탄산칼륨 0.10g, PLURONIC F-68 0.10g과 세틸피리디늄 브롬화물 0.02g에 5g의 물을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액이 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질에 층화되면 시험관을 봉하고 흔들어서 한 시간 동안 초음파처리한다. 그러면 탄산수소마그네슘을 입힌 미세립자로 대부분의 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질이 분산된다.역상 육각상에 존재하는 극성의 차원은 단일 키네틱 특성을 지니며 실시예를 들어, 통제약품의 수급에 유용하다.
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〈실시예 31〉
위에 설명한 대부분의 실시예와는 달리 이 실시예에서 분산되는 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질은 가용성임에도 불구하고 초과수와는 평형을 이루지 않는다. 간장레시틴 (0.412g). 린시드유 (0.159g)와 글리세롤 (0.458g)을 잘 섞어주면 실온에서 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질을 얻을 수 있다. 이 나노차원구조 이중연속 역상육각상 물질에 황산마그네슘 0.059g을 가한다. 탄산칼륨 0.010g, PLURONIC F-68 0.10g과 세틸피리디늄 브롬화물 0.02g에 5g의 물을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액이 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질에 층화되면 시험관을 봉하고 흔들어서 30분 동안 초음파처리한다.
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그러면 탄산수소마그네슘을 입힌 미세립자로 대부분의 나노차원구조의 이중연속 역상육각상 물질이 분산된다. 초과수와 평형을 이루지 않는 나노구조의 물질을 분산하는 능력은 본 발명에서 사용할 수 있는 화학적 범위를 확장시킨다. 이런 융통성은 특히 대다수의 제품범위가 동시에 충족되어야 하는 약품의 공급과 같은 청구항 적용조건에 중요한 의미를 갖는다.
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〈실시예 32〉
이 실시예에서 화학반응과정을 일으키면서 나노 구조의 박막상 물질이 분산된다. 나노구조의 박막상 물질은 간장레시틴(EPIKURON 200) 0.832g과 물 0.666g을 섞어서 만든다. 이 나노 구조의 박막상 물질 약 0.80g에 황산마그네슘 0.057g을 섞는다. 탄산칼륨 0.10g과 PLURONIC F-68 0.10g, 세틸피리디늄 브롬화물 0.02g에 5g의 물을 섞으면 상부용액을 얻을 수 있다. 상부용액이 나노 구조의 박막상 물질에 층화되면 시험관을 봉하고 흔들어서 5분간 초음파처리한다. 그 결과 탄산수소마그네슘을 입힌 미세립자로 대부분의 나노 9구조의 박막상 물질이 분산된다. 이 실시예의 입자는 포리마 캡슐화된 리포좀과 구조적인 관계를 갖는다. 그러나 포리마 캡슐화된 리포좀을 생성하는데 엄격한 화학적 조건에 구애받지는 않는다, 광범위한 결정체코팅이 입혀진 박막상 내부 입자를 일형 단계로 순조로운 조건아래서 생성하는 능력은 통제의약품 수급에 중요한 현재의 발명을 만든다.
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〈실시예 33〉
자유로운 기저의 준비. 에틸수소구리와 중성적색은 양성자를 가한 염화수소형태를 유지한다. 각각의 경우 이 소금은 염화나트륨과 물 1:1 분자비율로 물에 용해시킨다. 두 가지 수성용액을 혼합하면 (NaCl과 미반응 NaOH를 제거하여) 물로 세척된 침전물이 생성되는데 이를 원심분리하여 자유기저에서 융점까지 건조시킨다.
나노구조의 이중연속 역상입방상 물질의 준비. 다음의 혼합물로 시작하는 분산물의 형태.
글리세롤 일형올레산염(GMO) 0.417g
글리세롤 0.191g
에틸수소구리 0.044g (혹은 자유기저형태에서 중성 적색을 띨 수 있음)
일반적인 일형글리세리드-수분함유 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질을 대신하여 일형글리세리드-글리세롤 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질이 이 실시예에서 사용되었다. 상부용액은 PLURONIC F-68을 물에 2% 용해시켜서 만든다. 성분의 무게를 측정한 다음 시험관으로 옮겨 시험막대로 잘 저어준다. (트위스트캡으로) 봉한 시험관을 오븐에 넣어 140℃로 20분간 가열한다. 그러면 에틸수소구리(혹은 중성 적색 기저)가 용해되는 것을 측정할 수 있다. 시험관을 실온이하(약 10℃)인 물과 실온의 물에 담구어 둔다. 두 가지 경우에 분산물에는 어떠한 차이도 발생하지 않는다. 시료를 5분간 냉수에 담가두면 나노 차원구조의 이중연속 역상입방상 물질을 나타내는 점성계수가 상당히 높아진다. 어떤 경우에 광학적 등방성에 대한 시료의 극성이 연계되는 것을 관찰할 수 있다. (결정성의 코팅영역은 광학적 성질에 영향을 미치지 않을 정도로 작다는 점에서 빛의 파장과 아주 유사하다).PLURONIC 상부용액을 시험관에 반 쯤 찰 때까지 따라붓는다. 시험관을 쥐고 흔들고 기계적 혼합기를 사용한다. 용액은 점점 덩어리 상태의 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이 사라질 때까지 불투명해지면서 분산된다.
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SEM 특성. 주사전자현미경(SEM)을 준비하면 어떠한 고착기술이 포함되는 지 알 수 없다. 유리슬라이드에 분산물을 한방울 떨어뜨리고 수분을 증발시켜서 전하효과를 방지하기 위하여 얇은 (2nm정도) 탄소막을 입힌다. 난방장치에서 열이 분사되기 전에 5 x 10-4 Torr의 진공상태에서 시료를 5분간 방치한다. 이것은 입자코팅의 강도를 측정하기 위하여 실험하는 것이다. 사용된 주사전자현미경은 히타치 S-800 임상방출 SEM이며 25kV의 전압을 사용한다.
도 3은 에틸수소구리의 분산물을 관찰한 것인데 0.5～2미크론의 직경을 가진 입자가 보인다(하반부는 상반부의 사각부위를 10배로 확대한 사진인데 위쪽은 500배, 아래쪽은 5,000배로 확대한 것이다).입자의 대다수는 다면형태를 뚜렷이 보여주고 있 다. 이 시료의 측정된 입자의 크기분포는 이 분산물내에서 입자가 직경 0.5～2 미크론 사이에서 존재하고 있음을 보여주고 있으며 이는 현미경 사진에서 볼 수 있는 입자의 크기와 일치한다. 0.5 미크론 입자의 에틸수소구리 코팅의 두께는 약 10nm이며 이는 0.5 Torr의 진공상태에서 증발로부터 입자내부의 액체성분을 보호해 줄 만큼 충분한 두께이다.이 분산물내에서 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 분산되기 전에 기준물로 황산리튬이 부가되는데 이 분산물에서 입자의 EDX 스펙트럼은 유황의 절정을 보여준다. 사용한 EDX로는 리튬을 검출할 수 없으며 스펙트럼상의 다른 절정물은 유리배양기로 추정할 수 있다.
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도 4는 중성적색분산물의 현미경사진이다. 모든 입자는 0.3～1미크론의 크기를 갖는다.
분자의 크기분포.
분포를 측정하기 위하여 맬버른 3600E 레이저 회절 분자측정기를 사용하였다. 각각의 분산물을 측정하기 위하여 운반용액(물)에 몇 방울 떨어뜨려 복수로 분산되는 것을 피하기 위하여 농도를 크게 희석시켰다.
입자의 크기는 동일한 분량의 구체의 직경으로 측정되었는데 입자의 다면형태를 고려해 볼 때 좋은 측정방법이었다(아래 참조). 이 기계는 분자의 크기를 최소한 0.5 미크론까지 측정할 수 있으며 최소한 0.5 미크론까지의 분포 데이타를 기록할 수 있다.GMO 에틸수소구리과 13:1 비율로 준비한 분산물의 입자크기 분포는 도 5에 나타나 있다. 일반적으로 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질의 결정체 코팅제제에 대한 비율이 증가하듯 분자의 크기도 증가한다. 이 분산물에 대한 데이타는 평균 기저물의 부피를 보여주는데 10%의 입자는 0.6미크론 이하의 입자크기를 갖는다. 이것은 방정식 D(v.0.1)=0.6 micron을 통하여 나타낼 수 있다.
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분포의 편협성은 두 가지 방향으로 지시될 수 있다. 첫째, D(v.0.9)와 D(v.0.1)은 D(v.0.5)=1.2 micron의 평균치(부피-중량)로부터 각각 2의 인자가 된다. 둘째, 분포의 폭을 나타내는 "스팬"은 다음과 같다. span=｛D(v.0.9)-D(v.0.1)｝/D(v.0.5) 는1.4가 된다. 이 결과는 현저히 낮은 응집도를 말해준다. 분포의 편협은 GMO를 가진 분산물을 나타낸다. 중성적색의 경우 1이다. 스팬은 1.1로 주어지고 미분화된 입자의 크기분포는 상당히 뽀족하게 나타나 2미크론 이상으로 급격히 떨어진다. 작은 입자크기는 낮은 GMO, 즉 스팬 1.2, 평균 0.8미크론의 분포를 갖는 에틸수소구리를 가진 분산물로 측정되었다. 입자의 크기는 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질의 결정체 코팅제제에 대한 비율로 나타낼 수 있으며 비율이 감소하면 입자의 크기가 감소한다. 미세각 X선 투과(SAXS). 이것은 에틸수소구리 분산물의 입자의 내부가 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질이라는 사실을 검증하기 위하여 사용되었다. 분산물 자체는 입자의 농축물이 아니지만 로즈웰 파크 암센터의 생리학부서에서 스티븐 휴 박사의 연구실로 전달된 1.5 mm의 x선 모세관을 부가한다. SAXS 카메라를 회전 에노드에 장착하고 100kV 40mV의 전압(4kW)으로 측정한다. 중성자 다채널 분석기의 전자설비로 연결된 선형위상 감도 추적기를 사용하여 데이타를 수집한다. MCA는 8,192 채널의 능력을 갖지만 2.048 해상도가 채널당 계수를 증가시키는데 사용된다. 분산물(입자부피의 약 85%) 속에 있는 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질의 파편이 10% 수준이므로 시간당 계수회수가 사용된다. 데이타 분석에는 "PCA" 펙케지가 사용되었다.
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도 6은 측정한 SAXS 농도대 파형벡터 q 구성비를 보여준다. 파형벡터 q는 다음 방정식에 나오는 회절각도 θ와 x선의 파장 λ와 관련이 있다.
q= 4π(sinθ)/λd-공간은 다음 방정식의 브라그 반사의 q 값으로 산출된다.
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d=2π/q도 6에서는 Pn3m 공간그룹과 격자계수 7.47 nm을 갖는 격자에서 주어진 수직선이 정확한 브라그 절정위치를 산출한다. 이 공간그룹은 모노오리언 수성체계, 특히 초과수를 갖는 평형물에서 존재할 때 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질에서 잘 설정되어 있다(실제로 초과수를 갖는 평형물인 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질에서는 Pn3m 공간그룹이 거의 배타적으로 나타난다.)
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Pn3m 공간그룹을 갖는 모노오리언 수성 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질의 격자계수는 8nm에 가깝다. 더 정확한 비교는 이 경우 물에 대한 글리세롤의 대체 때문에 불가능하다. 어떠한 경우에도 이 SAXS 스캔으로 감지되는 격자의 형태와 크기는 일형글리세리드 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질의 데이타 배열을 정확히 따른다.
공간그룹 Pn3m에서 허용된 절정위치에 대한 밀러지수(hkl)와 h2+k2+l2는 (110),2;(111).3;(200),4;(211),6;(220),8;(221),9;(222),12;와 그 이상이다.
데이타와 절정위치 기대치를 살펴보면 (110)과 (220) 위치에서 절정은 데이타에 의해 강하게 지지된다. (111)절정은 스캔 우측의(110) 절정의 어깨 부분으로 나타나며 좌측에서 작지만 뚜렷한 절정을 보인다. (200) 절정은 스캔의 우측에서 최소한 지지된다. 이 절정은 일형글리세리드 Pn3m 상의 (110)과 (111) 절정보다 강도가 떨어지며 일반적으로 Pn3m상에서 이런 현상이 이론적인 증폭산출에 따라 나타난다〔스트롬. P.와 앤더슨. D.M. (1992) Langmuir, 8:691〕.(211) 절정은 스캔 좌측의 데이타로 지지되며 (221)은 우측의 데이타로 지지된다. (211)과 (222) 사이에 절정이 없거나 절정강도가 약하면 분산물내의 10-9구조의 나노차원구조 이중연속 역상입방상 물질의 저농도(10%)를 초래한다. 이는 투과된 x선의 강도가 부피농도의 각의 농도에 따라 변하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 (110)과 (222)에서의 결정적인 절정과 문자관련 체계와 함께 추론된 격자와 격자계수는 SAXS 데이타가 입자내부에서 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질을 나타낸다는 결론을 강하게 지지한다. 이런 입자는 실시예를 들어, 구강세척용 통제된 살균제를 만드는데 유용하게 쓰인다. 이는 약간 낮은 pH(5수준 정도)에서 두가지 코팅의 용해성이 박테리아가 활동하는 부위에서 적정 범위내에서 전달 우선권을 만들어주기 때문이다.
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〈실시예 34〉
고속액체 클로마토그라피(HPLC)는 두 가지 분산물에 대한 전단과 압축하에서 완전도를 특성짓는데 사용되었다. 단단한 코팅-구리철시안화물, 그리고 다른 한 가지는 부드러워서 쉽게 제거될 수 있는 코팅을 선택하였는데 후자는 더욱 단단한 코팅의 압력으로 정량적으로 방출하는 통제제로 필수적인 활동을 한다. 다시 말해서 두 가지 분산물에서 기록제의 농도가 거의 동일하고 단단한 시스템에서 기록제의 방출이 작은 파편을 이루고, 유연한 시스템에서 기록제의 방출을 말하자면 χ%(χ는 100보다 작다)라 한다면 단단한 시스템 입자의 χ%만 압력을 받아 파괴되며 남아있는 (100-χ)%는 HPLC되는 동안 본래대로 남는다. (실제로 이 100-χ%는 한계치 이하다. 원래의 고형입자의 백분율은 통제되고 있는 유연입자의 일부 파편이 실제로 그 가능성은 원격통제되지만 원래대로 남는다는 사실이 발견되면 더 높은 수치로 산출될 것이다. 어떠한 경우에도 모든 통제입자가 파괴된다는 것을 가정하여 최악의 시나리오를 산정하여 산출된다.)
분산물의 준비
실시예 34A. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 간장레시틴 0.499g, 올레일 알콜 0.163g, 글리세롤 0.900g, 캡사이신 0.124g을 혼합하여 만들어진다.이 체계에서 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질 0.842g에 염화나트륨 0.043g을 첨가한다. 상부용액은 pH 5의 인산염 버퍼 3.00g에 1M 염산 한방울을 떨어뜨려 만든다. 상부용액이 액상결정체 물질로 층화되면 시험관을 봉하고 초음파처리하여 미세립자의 유백색 분산물을 만든다.
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실시예 34B. 나노차원구조의 이중연속 역상입방상 물질은 간장레시틴 0.329g, 올레일 알콜 0.108g, 글리세롤 0.611g, 캡사이신 0.105g을 혼합하여 만들어진다. 여기에 황산구리 0.046g을 첨가한다. 상부용액은 10% 철시안화칼륨용액 0.563g에 물 2.54g을 섞어서 만든다. 상부용액이 액상결정체 물질로 층화되면 시험관을 봉하고 초음파처리하여 철시안화구리를 입힌 미세립자의 유백색 분산물을 만든다. 주로 캡사이신을 사용하는 기록제의 농도는 두 가지 시료와 비교될 수 있다.
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철시안화구리 분산물의 최종농도는 2.44%이며 이는 실시예 34B의 3.19%와 비교되는데 30%의 차이가 있는데 이는 아래의 계산을 설명해 준다. 순수 캡사신을 HPLC로 분석하면 22분간의 추출시간이 소요된다(데이타 미상).
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이와 동일한 조건에서 위의 두 가지 분산물을 준비하여 분석해 본다. 실시예 34B의 입자에 대한 데이타는 도 7에 나타나 있으며 철시안화구리에 대한 데이타는 도 8에 나타나 있다. 표 1과 2는 상대적으로 HPLC 컴퓨터에서 나온 결과물로서 도 7과 8에 상응하는 통합된 절정상을 보여준다. 시료비율은 5 Hz이다.
도 7에서는 22분간의 추출시간 동안 명백히 강한 절정상이 나타난다. (컴퓨터에 의하여 절정 13을 기록됨) 그리고 표 1은 3.939,401에서 이 절정의 통합된 강도를 나타낸다. 이와 아주 유사한 절정을 도 8에서 22분간 볼 수 있다. (컴퓨터로 10을 기록함) 그리고 표 2에서는 304.929의 강도를 알 수 있다.
만일 이 통합된 절정치가 두가지 시료, 즉 실시예 34B의 경우에서 3.939,401/0.0319이고 철시안화구리의 경우 304.929/0.0244에서 정상화된다면 철시안화구리의 실시예 34B에 대한 정상절정강도의 비율은 0.101이며 HPLC 분석조건에서 최대 10.1%의 철시안화구리 입자에서 캡사이신 기록제가 방출된다.
이러한 입자는 강한 전단응력으로 입자코팅을 방출하는데 청구항되는 적용조건내에서 잠재적인 활용성을 만들면서 고수성 용해성을 갖는 미내랄 코팅을 갖는다. 또한 동시에 물에 의한 단순희석으로 인한 방출로부터 코팅을 보호한다.
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그러한 적용사례는 캡사이신이나 설치류의 독소과 같이 설치류를 방해하는 곳에서 곳에서 찾아 볼 수 있으며 전선, 골판지상자와 기타 설치류의 훼손에 대한 방호가 필여한 곳에 입자가 캡슐화되어 함유된다. 설치류의 훼손행위는 활성방해제나 독소로 줄일 수 있다. 저수분 용해성은 습한 조건에서 오는 조기방출의 방해제를 보호해 준다.
표1. 캡사이신을 함유한 실시예 34B 입자의 HPLC 분석에서 도 7에 대응하는 통합 절정강도. 절정 #13이 주요 캡사이신 절정이다.
절정 영역
1 2914
2 8096
3 2848
4 29466
5 11304
6 2254
7 12871
8 4955
9 124833
10 113828
11 19334
12 7302
13 3939401
14 39153
15 255278
16 755868
17 52623
18 19395
19 4899
20 10519
21 5102
22 1481
23 344230
24 9971
25 194442
26 89831
27 80603
28 105163
29 186224
30 194020
31 36805
32 2115
33 23296
34 4327
35 5166
36 90236
37 62606
38 44523
39 110347
40 4391
41 1275597
42 1353000
43 238187
표 2. 캡사이신을 함유한 철시안화구리의 HPLC 분석에서 도 8에 대응하는 통합 절정강도. 절정 #10이 주요 캡사이신 절정이다.
절정 영역
1 1681172
2 3011240
3 106006
4 2760
5 59059
6 38727
7 163539
8 44134
9 6757
10 304929
11 10466
12 1441800
13 332742
14 14442
15 6996
16 15008
17 11940
19 91446
20 250214
21 251902
22 203000
23 44658
24 110901
25 24296
26 19633
27 25527
28 15593
29 75442
30 40245
31 421437
〈실시예 35〉
나노차원구조 입방상 액정은 0.77 g의 soy레시틴 ( EPIKURON 200 ), 0.285 g의 올레일 알코홀, 0.84 g의 글리세린의 혼합물에 0.11 g의 제이금 염화물을 추가함으로서 만들어진다. 이 혼합물의 균형을 맞추기 위해서는 가열을 하지 않고 단지 기계적으로 저어주기만하면 된다. 이 혼합물 0.595 g은 바닥을 따라 움직이면서 흐려지는데 시험관 안 쪽의 거의 반을 차지한다. 상위 용액(upper solution)은 0.14 g의 염화제일철과 0.04 g의 PLURONIC F - 68을 1.74 g의 증류수에 녹여서 만든다. 상위 용액을 도금하고난 후 입방상를 포함한 시험관은 도금된 초미립자를 분산시키기 위해서 초음파 처리된다. 실시예 안에는 F-68을 포함한 상위 용액이 있지만 염화제일철이 첫 번째 실시예처럼 초음파처리되지 않으며 초미립자의 분산을 야기하지 않는다. 염화제일철과 제이금 염화물사이의 반응은 비박막 결정 금 요소의 침전을 일으키는데, 첫 번째 실시예의 경우에는 입방상 내부를 지닌 금으로 쌓여진 초미립자를 만들어낸다. 약 1.2 g/cc의 농도(density) 를 지닌 글리세린과 물의 혼합믈은 0.62g의 글리세린과 0.205 g의 물을 혼합한 후 약 0.1 g이 여기서 분리되고 다시 원심분리가 된다. 이 초미립자의 실제적인 세분은 이 시험관 바닥에서 3시간을 원심분리하면 일어난다.이 실험은 이 원소의 농도가 1.2를 넘는다는 것을 보여준다. 이것은 도금하기 위한 것인데 입방상의 농도가 1.2이하가 되었을 때는 원심분리가 되는 동안 분리되지 않은 입방상의 부분이 원래의 분리보다 낮은 농도의 밴드에서 원심분리될 수 있는데 이는 이 용액이 원래 분리될 때보다 농도가 약하다는 것을 보여준다. 금은 화학적으로 비활성 물질로 잘 알려져 있으며, 박막의 형태로 만들 때 매우 좋은 기계적 도구로 알려져 있다.
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여러 가지 행정경로를 통해서 FDA 에 의해 도금된 분자가 화학적 물리적으로 안정적인 코팅을 청구항하는 환경적으로 친숙한 물건들을 만드는데 있어 안전하게 사용될 수 있다는 것이 알려져 있다. 게다가 그런 분자는 다른 교질형태(colloidal form) 보다 금이 더 넓고 얇게 펴진다는 것이 입증됨으로서 관절염치료에 효과적일 수 있다.
〈실시예 36〉
항종양약인 팩실리탁셀이 포함된 나노차원구조 액상은 0.045 g의 팩실리탁셀, 0.57 g의 유젠올(eugenol), 0.615 g의 간장(soy) 레시틴(lecithin) (EPIKURON 200), 0.33 g의 글리세린, 0.06 g의 구리질산염과 0.61 g의 메탄올로 이루어지는데 여기서 메탄올은 증류반에서 계속 저으면서 증류된다. 글리세린이 풍부한 상위 용액은 0.09 g의 칼륨 요오드화물, 0.05 g의 PLURONIC F-68, 0.44 g의 물과 1.96 g의 글리세린을 용해시켜 만들어진다. 상위 상(upper phase)을 도금한 후에 그 체제는 원심분리되는데 이는 팩실리탁셀 함유물을 분리하기 위함이며, 나노차원구조의 액상을 초미립자안으로 요오드화물 결정체와 같이 코팅하기 위함이다. 여기 포함된 물질들이 일반적으로 제약과정에서 안전하다고 입증되어서 선택되었기 때문에 비활성 익시피언트(excipient)(팩실리탁셀은 제외하고) 의 구체화 혹은 변화는 암치료를 위해 파클리탁셀을 제조하는 중요성이 될 수 있다. 분자 내부에 파클리탁셀을 넣는 것은 거의 3 wt/% 정도로 매우 정교한(quite high) 작업으로 이 경우 각각의 분자 내부에 있는 파클리탁셀의 침전물은 파클리탁셀이 입방상안에서 높은 운반성이 준 안정적으로 용해될 때 생길 수 있다. 그러나 연구에 따르면 침전은 매우 늦게 진행되어 몇 시간 혹은 심지어 몇 일이 걸리기도 한다. 실질적으로 파클리탁셀은 분자를 생산하는 동안은 용액으로 남아 있다. 따라서 도금된 분자안의 파클리탁셀을 제한하는 것은 큰 결정체(1 미크론보다 큰 것의미)를 형성하는 것을 방해한다. 이 체계에서 파클리탁셀의 농축이 0.75% 이하로 떨어진다면 파클리탁셀의 용해는 매우 안정적인 용해 즉, 열역학적으로 균형상태가 된다. 침전은 모두 다 제한되며, 비박막 요오드화결정체로 코팅된 이 발명의 초미립자는 이 실시예에서 기술된 것처럼 생산될 수 있다. 따라서 이 체계는 파클리탁셀이 암치료에 이용될 수 있는 몇 가지 실례를 보여 준다.
〈실시예 37〉
파클리탁셀을 포함한 입방 액상은 0.345 g의 간장 레시틴(EPIKURON 200), 0.357 g의 anisol, 0.26 g의 물, 0.02 g의 파클리탁셀로 이루어지는데, 균형 상태를 만들기 위해 시험관에 빨리 넣어서 혼합한 후 강하게 저어서 1분동안 끓는 물에 넣었다가 실온에서 식힌다. 코팅물질을 만들기 위해서 0.07 g의 프로파일 갤러이트를 같이 넣어 저어 주고 시험관을 다시 한 번 끓는 물에서 데워준다. 먼저 확인해야될 것은 프로파일 갤러이트가 실온에서 분명히 그 입방상 안에서 용해되지 않아야 하는 것이다. 그러나 실제로 100도에서는 용해가 이루어져야 한다. 상위 용액은 2.25 g의 2% PLURONIC F-68 용액으로 이루어져 있다. 프로파일 갤러이트 입방상는 섭씨 100도로 가열되었다가 80도로 식혀진다. 온도를 높이기 위해 저어주면서 다시 100도로 가열해 준다. 혼합물을 30초동안 식힌 후에 상위 용액은 이 혼합물에 도금된다. 그리고 시험관은 1시간동안 원심분리기에 놓여진다. 그러면 프로파일 갤러이트로 도금되고 내부는 파클리탁셀을 포함한 초미립자의 분리가 이루어진다. 분리물은 매우 미세한 초미립자가 매우 조밀하게 모여있다(분자 지름이 0.4미크론보다 작다). 그것은 갈색을 띤 장치(Brownian motion)에 의해 1000배로 확대해서 볼 수 있다.전체 분자의 분포는 매우 넓게 퍼져있는데 그 중 몇 몇 분자는 1-2 미크론이나 된다. 매우 적은 양의 바늘의 형태로 침전된 파클리탁셀만이 관찰되고 거의 모든 분자는 초미립자의 내부에 있다. 이 실시예에서 파클리탁셀의 응축은 그 용해가 준 안정적이라고 하기에 충분하다. 이는 앞의 실시예에서 논의되었던 의미를 내포한다. 항종양적인 파클리탁셀이 이 분자의 내부에 응축되어있는 것은 약 2%이다. 그리고 그 구성체를 이루는 것은 경구 복용을 위한 비활성 익시피언트 임이 입증된 FDA 리스트에 있다. 그리고 그것은 거의 주사에도 사용할 수 있다. 이 구성체는 암치료를 위한 경구 복용약의 구성체로서도 매우 중요하다고 할 수 있다.
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〈실시예 38〉
수성 유성 용매 모두에 관해 친화력이 있는 폴리사이렌옥시드-폴리프로필렌옥시드는 1.655 g의 합성중합체 PLURONIC F-68(POLOXAMER라고도 함)을 만드는데 이것은 0.705g의 유젠올과 2.06 g의 물과 혼합된 것이다. 원심 분리에 의해 두 물질이 형성되는데 하부 물질은 나노차원 구조의 액상이고, 상위 물질은 나노차원 구조의 입방상이다. 0.68 g의 액정상이 제거되고 거기에 0.05 g의 나트륨요오드 화합물이 첨가된다. 유젠올 한 방울이 0.14 g의 질산염은과 더불어 2.48 g의 하부 상(phase)에 하부의 점성과 이 나노차원구조 액상을 유지하기 위해 그리고 액정상에서 상위 용액을 분리하기 위해서 첨가된다. 따라서 액상은 요오드화합물을 포함한 액정상에 도금되고 혼합물은 1.5시간동안 원심분리된다. 그 결과는 나노차원구조 액상의 외부 매체로부터 요오드와은이 코팅된 분자와 분리되었다.
이 실시예는 블록 공성중합체에 근거해서 나노차원구조의 액정상을 본 발명의 분자를 위한 모체의 내부에 사용할 수 있다는 것을 설명하고 있다.이 경우 물은 블록 공중합체의 폴리사이렌옥시드( polyethyleneoxide)블럭을 용해하기 위한 용해제로 쓸 수 있다. 그리고 유젠올은 물에는 용해할 수 없는 블록 공중합체의 폴리사이렌옥시 드 블럭을 용해할 수 있다.
이 실시예는 위에서 언급한 일반적인 접근을 설명해 준다. 즉, 혼합물로서의 나노차원 구조상은 상위 용액으로 사용되고, 상내부에서 결정 코팅 물질의 침전을 야기하기 위해서 A의 절반과 반응하는 B의 절반을 입증한다. 이 경우 B는 질산염은으로 이것은 요오드화은은 질산염나트륨을 포함한 매트릭스 A의 내부에서 만날 때 침전물이 생간다는 것을 의미한다. 위에서 언급했듯이 일반적으로 이 상위 용액을 선택하고자 하는 것은 내부의 매트릭스와 더불어 균형을 맞추거나 이 경우 이 균형 상태를 깰 수 있는 유일한 방법은 상위 용액에 유젠올을 0.5% 이하나 약 0.01 g 즉, 한 방울 정도를 첨가하는 것이다. 이 접근에서 매트릭스 내부를 선택하는 것이 유용한데 그 것은 상대적으로 낮은 점성을 가진 상위 용액에 비해서 훨씬 점성이 높은 물질이다. 그 발명의 많은 수정과 변화는 기존에 있는 발명의 영역과 사고에서 출발하지 않고 만들어진 것으로 보인다. 그 발명은 특정한 구조와 여기에 기술된 것에 국한되지 않는다. 그러나 부가로 수록된 청구항에서 볼 수 있는 수정된 형태를 포함한다. 이미 기술한 특정한 구상화는 실시예이라는 방법만으로 제시되었고 그 발명은 수록된 청구항의 용어로서만 제한되었다.
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Claims (57)

  1. 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.본질적으로 다음의 매트릭스를 포함하는 내부코어;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상이나 혹은
    ⅲ.(1) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상의 조합
    b.외부는 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅
  2. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액상물은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.나노차원 구조의 액상물질 L1
    b.나노차원 구조의 액상물질 L2
    c.나노차원 구조의 초미니 유상액(microemulsion) 또는,
    d.나노차원 구조의 액상물질 L3
  3. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액정상 물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.일반적인 나노차원 구조 혹은 상이한 입방상 물질
    b. 일반적인 나노차원 구조 혹은 상이한 육각형의 물질 상
    c. 일반적인 나노차원 구조 혹은 상이한 매개 물질
    d.나노차원 구조의 박막 물질상
  4. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액상물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.이온화한 용매 및,
    b.계면활성제 혹은 지질
  5. 제1항에 있어서, 상기 분자 나노차원 구조의 액상물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.이온화한 용매
    b.계면활성제 혹은 지질 및
    c.양친매성의 화합물 혹은 소수성(hydrophobe)
  6. 제1항에 있어서, 나노차원 구조의 액상물질은 다음의 것을 포함하는 포함하는 코팅된 입자.
    a.블록 공중합체
  7. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액상물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.블록공중합체 및,
    b.용제(solvent)
  8. 제1항에 있어서 나노차원 구조의 액정상 물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.이온화된 용제 및,
    b.계면활성제
  9. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액정상 물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.이온화된 용제
    b.계면활성제 및
    c.양친매성 화합물 혹은 소수성(hydophobe)
  10. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액정상 물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.블록 공중합체
  11. 제1항에 있어서, 상기 나노차원 구조의 액정상 물질은 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자.
    a.블록공중합체 및
    b.용제
  12. 제1항에 있어서, 상기 내부코어는 매트릭스 내에 개재된 활성제를 포함하는 코팅된 입자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 활성제는 파클리탁셀(Paclitaxel)을 포함하는 코팅된 입자.
  14. 제12항에 있어서, 상기 활성제는 캡사이신을 포함하는 코팅된 입자.
  15. 제12항에 있어서, 활성제는 광역학적인 치료제를 포함하고 있는 코팅된 입자.
  16. 제12항에 있어서, 상기 활성제는 수용성 단백질을 포함하는 코팅된 입자.
  17. 제1항에 있어서, 상기 내부코어는 역입방상 물질을 포함하는 코팅된 입자.
  18. 제17항에 있어서, 상기 내부코어는 상기 매트릭스내에 활성제를 포함하는 코팅된 입자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 파클리탁셀을 포함하는 코팅된 입자.
  20. 제18항에 있어서 상기 활성제는 캡사이신을 포함하는 코팅된 입자.
  21. 제18항에 있어서, 활성제는 광역학적 치료제를 포함하는 코팅된 입자.
  22. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 코어산을 포함하는 코팅된 입자.
  23. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 당지질을 포함하는 코팅된 입자.
  24. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 아미노산을 포함하는 코팅된 입자.
  25. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 폴리펩티드를 포함하는 코팅된 입자.
  26. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 단백질을 포함하는 코팅된 입자.
  27. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 항종양 치료제를 포함하는 코팅된 입자.
  28. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 항고혈압 치료제를 포함하는 코팅된 입자.
  29. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 침식억제제를 포함하는 코팅된 입자.
  30. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 페로몬을 포함하는 코팅된 입자.
  31. 제18항에 있어서, 상기 활성제는 수용성 단백질을 포함하는 코팅된 입자.
  32. 제1항에 있어서, 상기 매트릭스는 생체막의 물리화학적인 특성을 갖는 물질을 포함하는 코팅된 입자.
  33. 제32항에 있어서, 상기 생체막 물질은 생리적 활성 폴리펩티드 물질을 포함하는 코팅된 입자.
  34. 제32항에 있어서, 상기 매트릭스는 폴리켑타이드나 생체막내에서 고정된 단백질을 포함하는 코팅된 입자.
  35. 제1항에 있어서, 외부코팅은 1리터당 약 10g 이하일때 용해되는 비박막 결정 물질을 포함하는 코팅된 입자.
  36. 제1항에 있어서, 외부코팅은 합성물을 포함하는 코팅된 입자.
  37. 제1항에 있어서, 외부코팅은 합성물을 포함하는 코팅된 입자
  38. 제1항에 있어서, 외부코팅은 제오라이트 물질을 포함하는 코팅된 입자
  39. 다음의 것들을 포함하는 코팅된 입자의 제조방법.
    a.본질적으로 다음의 것들로 된 매트릭스를 포함하는 내부코어;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는,
    ⅲ. 다음의 조합물
    (1) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상의 조합
    b.비박막 결정 물질을 만들 수 있는 제1부분과 그와 반응으로 나타나는 제 2부분으로 된 적어도 하나의 화학적 종(species)을 갖는 상기 매트릭스의 체적을 제공하고, 제1부분과 제2부분의 반응으로 동시에 상기 체적과 에너지의 상관관계를 이용하여 그 체적을 입자로 세분화하는 적어도 하나의 화학적 종을 함유하는 유체를 갖으며, 상기 체적과 접촉하도록 된 비박막결정을 포함하는 외부코팅.
  40. 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자의 제조방법
    a.본질적으로 다음과 같은 것으로 된 매트릭스를 포함하는 내부코어;
    ⅰ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상이나 혹은
    ⅲ.(1) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상의 조합
    b.내부에 용해된 비박막 결정물질을 갖는 상기 매트릭스의 체적을 제공하고, 매트릭스 안에서 용해되지 않도록 하고 상기 체적과 에너지와의 상관관계를 이용하여 체적을 입자로 세분화되도록 한 상기 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅.
  41. 다음의 것들로 된 코팅된 입자의 제조방법
    a.다음으로 이루어진 매트릭스를 갖는 내부코어;
    ⅰ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상이나 혹은
    ⅲ. (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상의 조합
    b.내부에 용해된 비박막 결정 물질과 그 비박막 결정물질을 만들 수 있는 제1부분과 그와 반응으로 나타나는 제2부분으로 된 적어도 하나의 화학적 종(species)을 갖는 상기 매트릭스의 체적을 제공하고, 제 1부분과 제 2부분의 반응과 동시에 상기 체적과 에너지의 상관관계를 이용하여 그 체적을 입자로 세분화하고, 상기 매트릭스안에서 용해되지 않도록 하는 상기 비박막 결정 물질의 요인이 되게 하는 적어도 하나의 화학적 종을 함유하는 유체를 갖는 상기 체적과 접촉하도록 한 상기 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅
  42. 다음의 것들로 된 코팅된 입자의 제조방법.
    a.본질적으로 다음의 것으로 이루어진 매트릭스를 갖는 내부코어;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상이나 혹은
    ⅲ.(1) 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상의 조합
    b.내부에 용해된 비박막 결정 물질과 제 2 비박막 결정물질을 만들 수 있는 제 1부분과 그와 반응으로 나타나는 제 2부분으로 된 적어도 하나의 화학적 종(species)을 갖는 상기 매트릭스의 체적을 제공하고, 제 1부분과 제 2부분의 반응과 동시에 상기 체적과 에너지의 상관관계를 이용하여 그 체적을 입자로 세분화하고, 상기 매트릭스안에서 용해되지 않도록 하는 상기 비박막 결정 물질의 요인이 되게 하는 적어도 하나의 화학적 종을 함유하는 유체를 갖는 상기 체적과 접촉하도록 한 상기 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅
  43. 다음을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법.
    a.본질적으로 다음과 같은 것으로 이루어진 매트릭스를 포함하는 내부코어;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는
    ⅲ.다음 두 가지의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과,
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상
    b.상기 입자들을 흡착할 수 있는 물질을 지닌 매개 용액에 배치하도록 하고 흡착 물질을 흡착하도록 하는 비박막 결정 물질을 포함하는 내부코팅
  44. 다음의 것을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법
    a. 본질적으로 다음의 것들로 이루어진 매트릭스를 포함하는 내부핵;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상,
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상,
    ⅲ.다음의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상
    b.상기 입자들을 흡착할 수 있는 물질을 지닌 매개 용액에 배치하도록 하고 상기 흡착물질은 내부핵에 흡착되도록 하는 비박막 결정 물질을 포함하는 외부코팅
  45. 제44항에 있어서, 상기 흡착물질의 흡착은 매개용액에 의해서 외부코팅이 용해됨에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅된 입자의 사용방법.
  46. 제44항에 있어서, 상기 흡착물질의 흡착은 외부코팅의 분열로 이루어짐을 특징으로 하는 코팅된 입자의 사용방법.
  47. 제44항에 있어서, 상기 흡착물질의 흡착은 상기 외부코팅에서 구멍을 통해 일어나게 한 것을 특징으로 하는 코팅된 입자의 사용방법.
  48. 다음을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법 .
    a. 본질적으로 다음과 같은 것으로 구성되는 매트릭스를 포함하는 내부코어;
    ⅰ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액상
    ⅱ. 적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는
    ⅲ. 다음의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과,
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상
    b.분자들을 흡착할 수 있는 물질을 지닌 매개용액에 배치하도록 하고 흡착물질은 그 내부에 흡착하도록 된 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅
  49. 다음을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법.
    a.본질적으로 다음의 것으로 된 매트릭스를 포함하는 내부코어
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상,
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는
    ⅲ.다음의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과,
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상
    b.분자들을 흡착할 수 있는 물질을 지닌 매개용액에 배치하도록 하고 흡착되도록 하는 비박막 결정물질을 포함하는 외부코팅.
  50. 다음을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법.
    a.본질적으로 다음의 것들로 이루어진 매트릭스를 포함하는 내부코어
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상,
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는
    ⅲ.다음의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상, 그 안에 배치된 활성제로 된 매트릭스
    b.상기 입자를 매개용액에 넣고 그 매개 용액내에 활성제를 넣어 방출하도록 된 비박막 결정 물질을 포함하는 외부코팅
  51. 제50항에 있어서, 상기 방출을 상기 매개용액에 의해 외부코팅이 용해되게 한 코팅된 입자의 사용방법.
  52. 제50항에 있어서,상기 방출로 상기 외부코팅이 분열됨에 의해서 이루어지게 하는 코팅된 입자의 사용방법.
  53. 제50항에 있어서, 상기 방출은 상기 외부코팅의 흡수공을 통해 이루어지게 한 코팅된 입자의 사용방법.
  54. 다음의 것들을 포함하는 코팅된 입자의 사용방법.
    a.본질적으로 다음의 것들로 이루어진 매트릭스를 포함하는 매부코어;
    ⅰ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액상,
    ⅱ.적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상 또는
    ⅲ.다음의 조합물
    (1)적어도 하나의 나노차원 구조의 액상과
    (2)적어도 하나의 나노차원 구조의 액정상, 그 안에 배치된 활성제로 된 매트릭스
    b.활성제를 방출하도록 하는 비박막 결정 물질을 포함하는 외부코팅
  55. 제54항에 있어서, 상기 방출은 외부코팅이 매개용액에 의해서 이루어지게 한 코팅된 입자의 사용방법.
  56. 제54항에 있어서, 상기 방출은 외부코팅의 분열로 인하여 이루어지게 한 코팅된 입자의 사용방법.
  57. 제54항에 있어서,상기 방출은 외부코팅의 흡수공을 통해 일어나게 하는 코팅된 입자의 사용방법.
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