KR20090010153A - 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를위한 장치 - Google Patents

유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를위한 장치 Download PDF

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이에프아체 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 온라인 프로세스 제어를 위한 장치를 개시한다. 상기 장치는 유화물 또는 분산물을 수용하기 위한 하나의 용기, 상기 유화물 또는 분산물 내로 교반 투입을 발생시키기 위한 용기 내에 위치한 하나의 교반 수단, 상기 교반 투입을 연속적으로 측정하기 위한 하나의 장치, 상기 유화물 또는 분산물의 온도 및 전도도를 연속적으로 측정하기 위한 용기 내에 위치한 복수개의 센싱 프로브들, 및 교반 투입, 온도 및 전도도를 연속적으로 기록하기 위한 하나의 기록 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치{Device for in-line process control during the production of emulsions or dispersions}
본 발명은 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치, 유화물 또는 분산물의 제조를 위해 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 장치의 용도 및 유화물 또는 분산물의 제조를 위한 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
유화물(emulsions) 및 분산물(dispersions)의 제조는 보통 교반 반응기(agitator reactor) 내에서 불연속적으로 이루어진다. 이러한 경우, 투입물질의 필요한 양이 계측되어 혼합용기 내부로 투입되고 고속의 교반에 의해 유화되거나 분산된다. 일반적으로, 고성능 교반기들이 이러한 목적으로 사용되는데, 이들은 진공응력(cavitation force)을 발생시킨다. 선택적으로, 고압 균질화 공정이 종종 사용되기도 한다. 제조되는 유화물과 분산물의 제어 및 그 공정의 제어는 상응하는 혼합물질의 최종 생성물에서 행해진다. 그들 제조 과정에서 연속적인 제어는 일반적으로 불가능하다. 이들 생성물은 각각의 경우에 각각의 혼합물질의 반응종료 후에 분석될 수 있기 때문에, 유화물이나 분산물의 제조시 유리한 또는 최적의 프로 세스 파라미터를 정하는 것은 어렵다. 이들 최적의 생성물은 적어도 수많은 반복과정을 포함하는 복잡한 방식으로만 가능하다. 프로세스 파라미터와 얻어진 생성물의 상호 의존도에 대한 결정, 예를 들어 교반 투입에 의한 반응온도와 구성 성분들의 첨가 방식의 의존도에 결정은 공지의 프로세스에서는 불가능하다.
본 발명의 목적은 유화물 또는 분산물의 제조를 위한 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 방법뿐만 아니라 유화물 또는 분산물 제조 과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치를 제공하는 것이고, 이로써 선행기술로부터 공지된 장치 및 프로세스의 결점을 해결할 수 있다.
본 발명의 목적은 유화물 또는 분산물을 수용하는 하나의 용기, 유화물 또는 분산물 내로 교반 투입을 발생시키기 위한 상기 용기 내에 위치한 하나의 교반 수단, 상기 교반 투입을 연속적으로 측정하기 위한 하나의 장치, 상기 유화물 또는 분산물의 온도 및 전도도를 연속적으로 측정하기 위해 용기 내에 위치한 복수개의 측정 프로브들, 및 상기 교반 투입, 온도 및 전도도를 연속적으로 기록하기 위한 하나의 기록 장치를 포함하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 본 발명에 따른 장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 장치는, 예를 들면 실험실 규모(Laboratory scale), 파일럿 플랜트 규모(Pilot plant scale) 또는 생산 규모(Production scale)에서 유화물 및 분산물을 불연속적으로 제조하기 위해 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 유화물 또는 분산물의 제조를 위해 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 장치를 사용하는 것에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유화물 또는 분산물의 제조를 위해 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 의해 달성될 수 있다. 상술한 장치에서 유화물 또는 분산물의 출발 물질은 함께 또는 개별적으로 용기 내로 투입하여 교반 투입을 발생시키는 것에 의해 혼합되고, 상기 교반 투입, 전도도 및 온도는 연속적으로 측정되며, 필요한 위치에서 상기 교반 투입 및/또는 용기의 온도는 얻어진 측정값의 함수로 조정된다.
우선, 본 발명에 따른 장치는 유화물 또는 분산물의 온도 및 전도도를 연속적으로 측정하기 위한 측정 프로브를 수용할 뿐만 아니라 유화물 또는 분산물, 또는 유화물 또는 분산물의 구성 성분들을 수용하기 위한 용기를 포함한다. 온도 및 전도도의 측정은 결합되는 측정 프로브로 수행될 수 있다. 부가적으로, 상기 용기는 교반 수단을 수용할 수 있도록 설계할 수 있다. 상기 용기는 교반 반응기 내에서와 같이 한 면(상부면)을 개방할 수 있다. 이것은 일반적인 경우이다. 또한 상기 용기는 모든 면이 폐쇄되도록 설계할 수 있고, 이러한 경우 상기 용기는 교반기를 위한 통로 또는 분석 센서를 위한 통로뿐만 아니라 입구 및 출구를 제외하고 모두 폐쇄된다.
상기 교반 수단은 유화물 또는 분산물 내로 기계적인 교반을 발생시킨다. 이러한 목적을 위해서 본 발명의 하나의 구체예에 따르면 상기 교반 수단은 진공 응력을 유발시키는 것 없이, 그리고 고압 균질화 없이 기능하도록 하는 방식으로 설계될 수 있다. 바람직한 교반 수단에서 적합한 교반 구성 요소들은 회전 교반기 축 위에 설치된다. 이러한 경우 상기 교반 수단은 회전 교반 축을 통하여 교반기 모터에 의해 운전되는 최소 하나의 교반 구성 요소를 포함한다. 상기 교반 수단은 모터에 의해 운전되는 회전자가 움직이는 소위 회전자/고정자 시스템(rotor/stator system)에 의해 표현될 수 있다. 보통 하우징(housing)은 고정자로 이용되고, 상기 하우징은 분쇄기와 같은 내장재로 공급될 수 있다. 예를 들면, 임펠러(impeller)는 스트리퍼(stripper)와 함께 장치될 수 있는 교반기라고 생각할 수 있다. 더욱이, 선택적으로 니더(Kneader), 및 플래니터리 패들 믹서(Planetary paddle mixer), 앵커 스터러(Anchor stirrer), 빔 스터러(Beam stirrer), 프로펠러(Propoller), 블레이드 스터러(Blade stirrer), 디솔버 디스크(Dissolver disk) 또는 인터믹(Intermig)과 같은 다른 적합한 교반기를 사용할 수 있다. 다른 적합한 교반기의 구성은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다.
상기 교반 수단은 바람직하게는 진공 응력을 발생시키는 것 없이 그리고 고압 균질화 없이 유화물 또는 분산물 내로 교반 투입이 발생하는 방식으로 작동된 다.
균질화기(homogeniser)는 교반 용기의 내부(예를 들면, 바닥에 근접하여), 또는 교반 용기의 부분으로서 부가적으로 설치할 수 있다. 또한 상기 용기는 예를 들어 균질화기가 장치될 수 있는 위치에서 순환 배열로 이루어질 수도 있다.
부가적으로, 그라인딩 비즈(grinding beads) 또는 볼과 같은 그라인딩 수단(grinding tools)은 용기 내에 선택적으로 장치될 수 있다. 적합한 그라인딩 수단은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다.
상기 용기(혼합 용기)는 유동 물질 또는 물질 혼합물의 적합한 혼합을 가능하게 하거나, 또는 제조될 유화물 및 분산물 상들의 적합한 혼합을 가능하게 하는 한 적당한 구조를 가질 수 있다. 상기 적당한 구조는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다. 상기 혼합 용기는 바람직하게는 대체로 실린더형의 내부 구조를 갖고, 상기 교반 수단의 축은 실린더 축 내에 위치한다. 상기 측정 프로브 또는 측정 프로브들은 용기의 실린더 공간 내에 직접 배치될 수 있다. 또한 두 개의 실린더형 용기들은 서로 평행하고 별개의 공간을 가진 관계를 가지도록 장치하고, 교반 투입을 통하여 상호 혼합이 두 개의 실린더 용기들 내에서 행해질 수 있는 방식으로 저면에서 서로 교환되도록 배치하는 것이 가능하다. 이러한 타입의 구체예는 제1도 내지 제3도에서 보여주고 있다.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 용기를 통해 서로에 관한 개략적인 단면도를 보여준다. 제3도는 용기 위에서 관찰한 투시도를 보여준다. 제4도는 분리된 교반기 축의 개략적인 구조를 보여준다. 제5도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구조를 보여준다. 제6도 내지 제10도는 측정 시간 또는 온도에 대한 전도도를 나타내는 그래프이다. 다음에서 각각의 도면을 더 세부적으로 기술할 것이다.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 장치 내에 설치된 용기의 단면도를 보여준다. 상기 용기는 온도 조절 유체가 통과할 수 있는 온도 조절을 위한 재킷(Jacket)을 포함한다. 좌측 상단 및 우측 하단에서 제1도는 온도 조절제 특히 냉각 또는 가열제를 위한 입구 및 출구를 각각 보여준다. 상응하는 입구 및 출구는 또한 원형(파선)으로 하부 및 상부에서 제2도에서 보여준다. 한편 제3도는 용기의 좌측 및 우측을 보여준다. 제1도 내지 제3도에서 보여주는 바와 같이, 다양한 직경을 가진 두 개의 실린더의 오목부는 냉각/가열 재킷 내에 설치되고, 상기 실린더의 오목부는 더 낮은 영역에서 상호 연결된다. 특히 이것은 제2도로부터 명확해진다. 제2도는 좌측 편에 작은 직경을 가진 실린더 개구를, 우측 편에 큰 직경을 가진 실린더 개구를 각각 보여준다. 좌측 개구는 온도 및 전도도를 측정하기 위한 측정 프로브를 수용하는 반면, 우측 개구는 교반 수단을 수용한다. 측정 프로브 및 교반 수단은 모두 위로부터 삽입한다. 상응하는 개구들은 상술한 제3도에서 보여준다. 작동에 있어서, 좌측 실린더 개구에서 혼합된 유화물/분산물은 마찬가지로 측정 프로브 를 통과하여 흐르기 때문에 유화물/분산물의 상호 혼합은 교반 수단을 통해 달성된다.
사이즈에 관해서, 본 발명에 따라 사용되는 (혼합)용기는 각각의 실질적인 요구에 따라 선택될 수 있다. 실험실 규모에서 (혼합)용기의 내부 부피(자유 부피)는 바람직하게는 50 ㎖ 이상 10 ℓ 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 ㎖ 이상 5 ℓ이며, 특히 바람직하게는 300 ㎖ 이상 1000 ㎖이다. 파일럿 플랜트 규모에서 내부 부피는 바람직하게는 5 내지 100 ℓ이고, 특히 바람직하게는 10 내지 50 ℓ이다. 대규모 산업 또는 생산 규모에서 상기 부피 또는 흡입 용량은 각각 20 톤을 초과하고, 예컨대 50 톤을 초과하는 것이 바람직하다.
실험실 규모에서 (혼합)용기는 예를 들면 실린더의 오목부의 높이는 약 13 ㎝로 사용될 수 있다. 오목보의 내부 직경은 예를 들면 15 및 48 ㎜이다. 재킷을 포함하는 전체 용기는 예를 들면 92 ㎜의 외부 직경을 갖는다. 용기의 전체 실린더의 구체예에서 보여주는 바와 같이 재킷을 포함한 외부 직경은 50 내지 350 ㎜인 것이 바람직하다. 큰 실린더 개구의 직경은 25 내지 300 ㎜인 것이 바람직하다.
제1도 내지 제3도는 온도 조절제가 흐르는 온도 조절 재킷을 보여준다. 그러나 용기의 온도를 조절하기 위한 다른 적합한 장치들 또한 설치할 수 있다.
예를 들면, 생산 규모로 혼합 용기의 내용물의 일부를 제거하고, 본 발명에 따른 장치에 그것을 공급하는 연속적인 과정 또한 가능하다. 이러한 경우에 있어서, 예를 들면 두 개의 용기 내에서 교반 투입은 서로 조화될 수 있다. 본 발명에 따른 장치 내에 유리한 프로세스 파라미터를 결정하고, 그들을 실시간으로 정확히 생성물에 적용하는 것 또한 가능하다.
본 발명에 따른 장치는 특히 유화물 또는 분산물의 불연속적인 제조를 위해 제공된다. 상기 프로세스에서 보여주는 용기는 상부에 장치된 구멍을 통해 유화물 또는 분산물의 구성 요소로 충진되고, 최종 유화물 또는 분산물은 또한 이 구멍을 통해 배출된다. 용기의 선택적 구조 및 충진과 배출 수단의 선택적인 구조는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. 인라인 프로세스 제어를 위한 장치는 또한 파일럿 플랜트 또는 생산 규모에서 기존의 교반 용기에 통합시킬 수 있고, 예를 들면 개조할 수 있다.
교반 투입이 회전 교반 축을 통하여 교반 모터에 의해 작동하는 교반 구성요소에 의해 투입되는 경우, 교반 축은 교반 구성요소 및 교반기 모터가 전기적으로 서로 절연되는 방식으로 그 길이를 따라 전기 절연체를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 절연의 예로 제공하는 구체예는 제4도에서 개략적으로 보여준다. 이러한 경우에 R은 교반 축을 나타내고, S는 비전도 합성물질로 이루어진 교반축 위로 당겨진 열-수축 호스이며, 그리고 M은 열-수축 호스 위로 밀어진 메탈 슬리브(Metal sleeve)이다. 교반 축의 전기 절연은 교반 축 및 메탈 슬리브 사이에 위치한 열-수축 호스에 의해 이루어진다. 절연은 전도도/온도 측정에 가능한 방해요소를 막을 수 있다.
제5도는 예시의 방법으로 전체 장치의 개략적인 구조를 보여준다. 교반 수단(Ru)은 자기 테이프(Ma)로 이루어지고, 상기 자기 테이프(Ma)는 차례로 회전 속도 센서(Dr)를 위한 신호 전달자로 사용된다. 교반 수단의 교반 축은 용기 내로 투입한다. 더욱이, 온도 및 전도도를 측정하기 위한 측정 프로브(Le)도 마찬가지로 용기 내로 투입한다. 회전 속도 센서 및 측정 프로브 모두는 제어 및 기록 장치(St)에 연결되고, 상기 제어 및 기록 장치(St)는 컴퓨터(Re)에 의해 작동하고, 상기 컴퓨터로 데이터를 전송한다. 파라미터의 측정뿐만 아니라 온도 및 회전 속도의 제어는 모니터(Mo)를 통해 체크될 수 있다. 입력 도구, 예를 들면 키보드는 컴퓨터 및 제어 장치를 작동시킬 수 있는 수단이나 도면에서 보여주지는 않는다. 보통 정보 출력 매체도 마찬가지로 장치한다. 교반 모터 및 측정된 값의 획득뿐만 아니라 유화물 또는 분산물의 구성 요소를 위한 펌프 또는 투입 장치의 활성화는 모두 중앙 컴퓨터에 의해 행해질 수 있다. 얻어진 측정값(파라미터)의 계산은 마찬가지로 중앙 컴퓨터에 의해 행하는 것이 바람직하다.
교반 투입, 온도 및 전도도의 연속적인 기록은 컴퓨터의 수단으로 수행될 수 있으나, 프린터 또는 플로터(Plotter)와 같은 다른 적합한 매체를 통해서도 가능하 다. 이와 관련해서, 교반 투입 및 용기의 온도 조절은 컴퓨터로 제어되고, 연속적인 기록 및 해당되는 경우 교반 투입, 온도 및 전도도의 계산은 마찬가지로 컴퓨터 보조 방식으로 행해질 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 온도 및 전단 수행(Shearing performance)에 관하여 완전히 공식화된 유화물 및 분산물을 검사할 수 있다. 부가적으로, 유화물 및 분산물을 제조하는 동안 중요한 파라미터는 결정되고, 최적화될 수 있다. 보통 안료의 첨가는 분산물을 제조하는 동안 중요하다. 본 발명에 따른 장치는 얼마나 많은 안료를 유화물에 도입하여야 하는지 그리고 원칙적으로 언제 안료의 첨가가 이루어져야 하는지를 단순한 방식으로 결정하는 것을 가능하게 한다. 부가적으로, 유화물 내에서의 LC상의 구성은 시분해 방식(Time-resolved manner)으로 결정될 수 있다. 교반 속도를 변화시키는 것에 의해 스케일-업 파라미터(Scaling-up parameter)는 제조 과정 중에 결정될 수 있다. LC-겔 네트워크(LC-gel network)의 구조는 다양한 온도에서 전도도에 의해 결정될 수 있다. 낮거나 높은 회전 속도의 효과는 이러한 경우에 있어서 마찬가지로 관찰할 수 있다.
파일럿 플랜트 또는 생산 규모에서 유화물 및 분산물을 제조하는 동안 혼합의 진행 또는 시간 딜레이 없이 각각의 프로세스 단계 및 프로세스 시간에서의 각각의 지점에서 유화물 또는 분산물은 실시간 즉 인라인에서, 그리고 교반 용기 자체에서 분석될 수 있으므로 교반 투입, 온도, 또는 유화물 또는 분산물의 구성 요 소의 부가(시간, 속도, 양)의 조절과 같은 적합한 조치는 유화물 또는 분산물의 제조를 최적화하기 위해서 도입될 수 있다.
전체적으로, 하나 또는 그 이상의 상기 파라미터의 연속적인 결정은 연속적인 프로세스 제어 및 유화물 또는 분산물의 조성의 연속적인 제어를 가능하게 한다. 이것은 제조하는 중에 양의 확실성을 증가시키거나 단순화한다. 특히 이것은 의약 제품에 대하여 매우 중요한 것이다.
본 발명에 따른 장치는 예를 들면 수중유(Oil-in-water) 유화물 또는 수용성 분산물의 제조를 위해 이상적인 인라인 프로세스 제어를 가능하게 한다. 제조과정에서 교반기의 주변 속도, 유화물/분산물의 온도 및 유화물/분산물의 전도도와 같은 중요한 파라미터들은 자동적으로 연속 기록된다. 유화 과정동안 확립된 전도도 데이터는 온도 및 교반 세기의 함수로서 유화물 구조의 매우 좋은 해석을 가능하게 한다. 유화물/분산물의 전도도는 자체의 분산도, 점도 및 구조와 직접적인 관련을 갖는다.
분산물의 인라인 전도도 측정에 의한 분산도의 결정
분산도가 증가함에 따라 유화물/분산물의 전도도 또는 이온의 이동성은 수용액 상에서 감소한다. 이는 분산도의 증가로 아인슈타인에 따른 관계에 대하여 점도 가 증가하기 때문이다. 그러므로 유화물/분산물 내에서 점도 및 분산도 사이에서의 균형을 극복한다.
예를 들어 만약 안료가 수중유-유화물(o/w-emulsion)과 혼합하면, 상기 안료의 첨가 후의 전도도는 감소한다. 만약 안료를 첨가하는 동안 교반 속도가 충분히 높아지면, 안료 첨가 후 거의 즉시 평형이 이루어진다. 안료의 첨가가 증가함에 따라 주어진 교반 생산에 대한 안료의 분포는 더 길어진다. 만약 평형이 매우 느리게 계속되면, 주변 속도를 증가시키는 것이 좋다. 제6도에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 장치에 의한 인라인 측정은 이러한 프로세스를 매우 잘 반영한다. 제6도는 유화물에 안료를 첨가한 것을 보여준다. 화살표로 표시된 위치에서 2 g의 안료는 교반하는 동안 유화물에 각각 첨가된다. 전도도는 측정 시간의 함수로서 결정된다. 곡선은 평형이 달성되는 시간(곡선의 기울기가 0에 접근) 후에 나타난다. 안료를 마지막으로 첨가한 후 전도도가 연속적으로 더욱 감소하는 것을 볼 수 있다. 이것은 안료를 마지막으로 첨가하기 전에 평형 상태와 비교할 때 안료의 최대량이 선택된 교반 속도로 첨가되었다는 것을 의미한다. 결과적으로, 본 발명은 안료 분산물의 간접적 측정 및 유화물 내에서 분산될 수 있는 안료량의 측정을 가능하게 한다.
유화물
그러나 유화물에서 전도도는 증가하는 분산도로 충분히 감소하지 않을 것을 필요로 한다. 여기에서, 전도도는 증가하는 분산도로 심지어 증가할 수도 있다. 특히 이러한 현상은 이온발생 유화제(ionogenic emulsifiers)가 사용될 때 발생한다. 오일 방울의 증가하는 분산도로 훨씬 더 큰 경계면이 발생하고, 그것은 유화제에 의해 점유된다. 상기 유화제의 반대 이온(Counter-ion)의 해리에 의하여 수용액 내의 이온 농도 및 유화물의 전도도는 결과적으로 증가한다. 이온발생 유화제에 의해 안정화된 수중유 유화물의 전도도가 어떻게 증가하는가에 대한 전형적인 예는 제7도에서 보여준다. 제7도에서는 측정 시간에 대한 전도도를 도시한다. 각각의 화살표들은 유화물이 발생하는 동안 다른 첨가량을 나타낸다. 초기에는 탈염수(Demineralised water)로부터 시작한다. 화살표로 표시된 첫 번째 위치에서 산탄검(Xanthan gum)이 첨가되었다. 화살표로 표시된 두 번째 위치에서 오일상(Oil phase)이 첨가되었다. 화살표로 표시된 세 번째 위치에서 LC상의 형성을 유발하는 유화물의 냉각이 시작되었다. 상기 LC상의 형성은 전도도를 기초로 하여 즉시 발생될 수 있다.
구조 형성의 검출
수중유 유화물은 주로 액정겔 네트워크(Liquid crystalline gel network)에 의해 안정화된다. 상기 유화물은 혼합 유화제의 녹는점에 의존하여 60 ℃ 이하의 온도 범위에서 형성된다.
본 발명에 따른 장치는 형성 온도가 몇 도부터 발생하는지, 그리고 몇 도에서 종료하는지를 관찰하는 것이 가능하다.
그러므로 최적의 균질화가 발생하여야 하는 임계 온도 또는 예를 들어 보존제가 바람직하게 완성되어야 하는 임계 온도를 검출하는 것이 가능하다. 제8도는 냉각할 때 크리티컬 겔 네트워크(Critical gel network)의 결정을 보여준다. 전도도는 온도에 대하여 도시되었다. 저온에서 LC겔 네트워크는 존재한다. 바람직하게는, 보존제는 더 작은 량이 좋은 효능을 위해 요구되기 때문에 LC겔 네트워크가 존재하는 온도에서 도입된다. 상기 온도에서 전도도는 증가하고, 입자 크기는 그 후에 발생하는 균질화에 의해 다시 감소될 수 있다. 또한 LC겔 네트워크에서의 전이 온도는 방수, 예를 들면 광보호제(Light protection agent)와 관련한 결과를 가능하게 한다. 이러한 경우 약 30 ℃에서의 전이는 방수가 되지 않는 조성을 나타낸다.
제9도는 유화에 요구되는 시간에 대한 교반 속도의 영향을 보여준다. 각각의 경우에서, 전도도는 측정 시간에 대하여 도시하였다. 3.15 ㎧의 교반 속도에서 제조된 유화물에 대하여 안정적인 유화물은 이미 약 2,000초 후에 형성된다. 반면에 3,000초 이상은 1.44 ㎧의 교반 속도에서 요구된다. 결과적으로 본 발명에 따른 장치는 최적의 교반 속도 및 결과적으로 스케일 업 파라미터의 결정을 따른다.
제10도는 다른 제조 온도에서의 LC겔 네트워크 형성의 수행을 보여준다. 온도에 대한 전도도를 도시하였다. 첫 번째 LC겔 네트워크는 80 ℃에서 제조되었고, 두 번째 LC겔 네트워크는 65 ℃에서 제조되었다. 더 높은 온도에서 제조된 겔 네트워크에 대하여 더 낮은 전도도는 제10도에서 보여주는 바와 같이 더 낮은 온도에서 발생한다.
전술한 예는 본 발명에 따른 장치 및 프로세스를 사용하는 것에 의해 유화물 및 분산물의 제조를 위한 다수의 실험에 관련된 프로세스 파라미터가 얻어질 수 있다는 것을 보여준다. 임계 파라미터는 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 교반 투입을 다양하게 하는 것에 의해 유화물의 양은 교반 속도의 함수로서 산출될 수 있다. 측정 데이터, 교반 속도, 전도도 및 온도는 (혼합)용기 내에서 직접 결정된다.
본 발명에 따라 유화물 및 분산물의 제조는 측정될 수 있고, 분산상의 매우 다양한 부피비를 갖는다. 보통 분산상의 부피비에 대한 유화물 또는 분산물의 점도의 의존성은 전형적인 상관관계에 해당한다. 본 발명에 따라 작동할 수 있는 중요한 점탄성의 영역은 점도가 증가하는 부피비를 가지고 현저하게 상승하는 영역이다. 이중상 유화물(Dual-phase emulsion)의 경우에 있어서, 상의 무게비는 1:15 내지 15:1의 범위에서 선택되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1:5 내지 5:1, 가장 바람직하게는 1:2 내지 2:1, 특히 1:1.5 내지 1.5:1의 범위로 선택된다. 특히 수중유-유화물(o/w-emulsions), 유중수-유화물(w/o-emulsions) 및 유중 폴리올-유화물(p/o-emulsions)의 경우에 있어서 상응하는 상의 중량부는 이 범위에서 바람직하다.
유화물 및 분산물을 제조하는 동안 초기에 높은 점도 범위로 작동시키고, 그 후에는 희석에 의해 낮은 점도 범위로 작동시키는 것 또한 가능하다. 이와 관련하여 미세입자의 유화물 또는 분산물의 구성은 높은 점도 범위에서 달성된다. 반면에 최종 농도로의 희석은 그 후에 발생한다. 점탄성의 기술에 대하여 Rompp, Chemielexikon(화학 백과사전), 9판, 키워드 "Viskoelastizitat"를 참조하였다.
결정된 양적 비율을 가진 두 개의 상에 부착하는 것에 의해 매우 강한 혼합 작용은 낮은 전단 에너지의 투입으로도 달성될 수 있다. 이론에 의하지 않고 상을 혼합할 때 얻어진 마이크로 유화물(Micro emulsion)은 두 개의 상호 침투하는 네트워크의 시스템으로 이해될 수 있어서 상기 마이크로 유화물은 단상(Single-phase)으로 행하여진다는 것을 보여준다.
전도도는 상의 부피비에 관한 결정을 가능하게 한다. 그러므로 전도도를 측정하는 것에 의해 유화물 또는 상 부피 각각의 조성에서의 변화는 쉽게 결정될 수 있다. 프로세스 제어는 예를 들면, 생산 규모에서 인라인으로, 유화물 또는 분산물의 1 내지 20 톤의 범위에서 톤 규모까지, 즉 제조 과정 중에 연속적으로 수행된 다. 이것은 유화물 또는 분산물의 조성의 편차에 즉각 반응하는 것을 가능하게 하여 궁극적으로 이상적인 회분식 반응을 달성하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 교반 투입을 제어하는 것에 의해 유화물 및 분산물의 제조는 제어될 수 있다. 이와 관련해서 프로세스 제어는 기술된 측정, 예를 들면 교반 반응기 또는 혼합 용기 내에서 직접 수행되어 결과적으로 생성물 또는 예를 들어 상품을 위한 품질 조절을 가능하게 한다.
(혼합)용기의 온도 조절 이외에, 유화물 및 분산물을 위한 출발물질의 공급은 이와 같이 컴퓨터로 제어되는 방식으로 수행될 수 있다. 모든 프로세스 파라미터는 중앙 컴퓨터에 의해 제어되고 모니터될 수 있다. 센서에 의해 공급되는 측정값은 상술한 바와 같이 컴퓨터에 공급되고, 컴퓨터 보조 방식으로 계측하는 것이 바람직하다.
상기 (혼합)용기는 임의의 적합한 물질로 이루어질 수 있다. 적합한 투입 물질의 예는 플라스틱, V2A- 또는 V4A-스틸과 같은 강철 또는 구리이다. 적합한 물질 또는 재료는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다.
교반 수단, (혼합)용기의 크기의 선택은 실질적인 요구에 따라 수행되고, 간단한 사전 테스트에 의해 달성될 수 있다. 적합한 수단을 선택하는 것에 의해 본 발명에 따른 장치는 다양한 적용 분야에 복잡하지 않은 방식으로 적용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 인라인 프로세스 제어는 생산 규모에서 알려진 혼합 용기 내에서 완성될 수 있다.
본 발명에 따른 장치 및 프로세스는 다수의 유화물 또는 분산물에 적용될 수 있다. 특히 유화물 또는 다중 유화물(multiple emulsion)는 본 발명에 따라 제조된다. 예를 들면, o/w 유화물, w/o 유화물, p/o 유화물, 다중 유화물, LC겔, 리포좀(liposomes) 또는 진주 광택 농축물(pearly lustre concentrates)이다. 본 발명에 따라 매우 다양한 입자 크기는 유화물 내에서 입수할 수 있다. 보통의 유화물과 별개로 나노 유화물(nano-emulsions) 또한 제조될 수 있고, 상기 나노 유화물은 평균 직경이 5 내지 1000 ㎚ 범위이고, 바람직하게는 15 내지 300 ㎚인 유화물 방울로 이루어진다. 나노 유화물도 마찬가지로 제조할 수 있다.
최소 하나의 의약, 화장품 및/또는 식품-제조기술의 활성 물질을 포함하는 수용액 활성 재료인 캐리어-나노-유화물(carrier-nano-dispersion)을 제조하기 위해서 지질을 기재로 한 활성 물질과 활성 물질 캐리어 및 최소 하나의 라멜라 구조(lamellar structure)를 형성하는 유화제는 초기에 녹는점 또는 연화점 이상의 온도에서 혼합할 수 있다. 이러한 경우에 상 B(phase B)가 형성된다. 그 후에 상기 상 B는 활성 물질 캐리어의 녹는점 또는 연화점 이상의 온도로 수용성 상 A와 혼합될 수 있다.
기질을 기재로 한 입자들은 활성 물질 캐리어 입자로 사용된다. 이러한 물질들은 기질 및 기질과 같은 구조를 포함한다. 적합한 기질의 예는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 매니톨, 소비톨과 같은 다른 다원자가 알콜류, 라우릴 알콜, 미레스틸 알콜, 세틸 알콜, 스테아릴 알콜, 아라키딜 알콜, 비헤닐 알콜과 같은 12 내지 22 탄소 원자를 가진 포화지방 알콜류, 리그노세릴 알콜, 세릴 알콜, 세로틸 알콜, 미리실 알콜과 같은 24 내지 30 탄소 원자를 가진 포화왁스 알콜류를 가진 에스테르뿐만 아니라 라우릭산, 미리스틱산. 팔미틱산, 스테아릭산, 아라킥산, 비헤닉산, 리그노세릭산, 세로틱산, 멜리식산과 같은 12 내지 30 탄소 원자를 가진 포화 직쇄형 지방산의 모노-, 다이- 및 트라이글리세리드이다. 모노-, 다이-, 트라이글리세리드, 지방성 알콜류, 그들의 에스테르류 또는 에테르류, 왁스류, 기질 펩티드류 또는 그것에 관한 혼합물이 바람직하다. 글리세롤 트라이지방산은 예를 들면 글리세롤 트라이라우레이트, 글리세롤 트라이미리스테이트, 글리세롤 트라이팔미테이트, 글리세롤 트라이스테아레이트 또는 글리세롤 트라이비헤네이트이다. 적합한 왁스류는 예를 들면 세틸 말미테이트 및 세라 알바(표백 처리된 왁스, DAB 9)이다. 폴리알킬아크릴레이트, 폴리알킬시아노아크릴레이트, 폴리알킬비닐피롤리돈, 아크릴릭 폴리머, 폴리락틱산 또는 폴리락티드는 때때로 그 자체로 또는 폴리사카라이드와 조합하여 기질로 사용될 수 있다.
전체의 수용성의 활성 물질 캐리어 분산물에 관하여 활성 물질 캐리어 입자 들의 양은 바람직하게는 0.1 내지 30 질량%이고, 특히 바람직하게는 1 내지 10 질량%이다. 지질에 부가하여, 분산 안정제를 사용할 수 있다. 예를 들면 상기 분산 안정제는 0.01 내지 10 질량%의 양으로 사용될 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 5 질량%를 사용할 수 있다. 적합한 물질의 예는 계면활성제, 특히 에톡실화 소비탄 지방산 에스테르, 블록 폴리머 및 블록 코폴리머(예를 들면 폴록사머 및 폴록사민), 폴리글리세롤 에테르 및 폴리글리세롤 에스테르, 인지질 및 스핑고 지질뿐만 아니라 다양한 원인물질의 레시틴(예를 들면 계란 또는 소이 레시틴), 화학적으로 변형된 레시틴(예를 들면 수화 레시틴), 인지질을 가진 레시틴 혼합물, 스테롤(예를 들면 콜레스테롤 및 스티그마스테롤과 같은 콜레스테롤 유도체), 지방산 또는 지방 알콜을 가진 설탕 또는 설탕 알콜의 에스테르 및 에테르(예를 들면 사카로즈 모노스테아레이트), 폴록사머 및 폴록사민와 같은 스테릭 안정화 물질(폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌-블록 폴리머), 에톡시화 소비탄 지방산 에스테르, 에톡시화 모노- 및 다이글리세리드, 에톡시화 지질 및 리포이드, 에톡시화 지방 알콜 또는 지방산 및 예를 들면 다이세틸포스페이트, 포화 및 불포화 지방산뿐만 아니라 포스패티딜글리세롤, 소듐 콜레이트, 소듐 글리콜콜레이트, 소듐 타우로콜레이트 또는 그의 혼합물과 같은 전하 안정제 또는 전하 캐리어, 소듐 니트레이트와 같은 아미노산 또는 펩타이저(J. S. Lucks, B. W. Muller, R. H. Muller, Int. J. Pharmaceutics 63, p. 183-189 (1990) 참조), 셀룰로오스 에티르 및 -에스테르와 같은 점도 향상 물질(예를 들면 메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 소듐카복시메틸 셀룰로오스), 폴리비닐 알콜과 같은 폴리비닐 유도체, 폴리비닐 파이로리돈, 폴리비닐 아세테이트, 알지네이트, 폴리아크릴레이트(예를 들면 카보폴), 산탄 및 펙틴이다.
물, 수용액 또는 글리세롤 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 물과 혼화할 수 있는 액체를 가진 물 혼합물은 수용액 상 A로 사용될 수 있다. 수용액 상에 대해 첨가할 수 있는 성분들은 예를 들면 소듐 클로라이드와 같은 전해질뿐만 아니라 만노오스, 글루코스, 프룩토오스, 크실로오스, 트레할로오스, 매니톨, 소비톨, 크실라이트 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다른 폴리올류이다. 이러한 첨가 조성물들은 0.5 내지 60 범위의 양, 예를 들면 수용액 상 A에 대하여 1 내지 30 질량%로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 점도 향상 물질 또는 EP-B-0 605 497에 기술된 것과 같은 전하 캐리어를 사용할 수도 있다.
천연 또는 합성 생성물은 라멜라 구조를 형성하는 유화제로 사용될 수 있다. 계면활성제 혼합물의 사용도 마찬가지로 가능하다. 적합한 유화제의 예는 소듐 콜레이트, 소듐 하이드로 콜레이트, 소듐 디옥시콜레이트, 소듐 글리코콜레이트, 소듐 타우로콜레이트와 같은 생리학적 담즙 염이다. 젤라틴과 같은 폴리펩티드뿐만 아니라 수화된 형태를 포함하는 레시틴과 같은 동물 및 식물 포스포지질도 변형된 형태를 포함하여 역시 사용될 수 있다.
술포숙시네이트, 폴리옥시에틸렌 산 베탄 에스테르, 산 베탄 에스테르 및 소비탄 에테르의 염, 폴리옥시에틸렌 지방 알콜 에테르, 폴리옥시에틸렌-케트폴리옥시프로필렌 에테르의 상응하는 혼합 농축물뿐만 아니라 폴리옥시에틸렌 스테아릭산 에스테르, 에톡실화 농축 글리세리드, 부분적 지방산 글리세리드 및 폴리글리시드는 합성 계면활성 물질로 적합하다. BiobaseR 및 CeralutionR H는 적합한 계면활성제의 예이다.
또한 적합한 유화제의 예는 글리세롤 에스테르, 폴리글리세롤 에스테르, 소비탄 에스테르, 소비톨 에스테르, 지방 알콜, 프로필렌 글리콜 에스테르, 알킬글루코사이트 에스테르, 설탕 에스테르, 레시틴, 실리콘 코폴리머, 울 왁스 및 그의 혼합물 또는 유도체이다. 이소 알콜뿐만 아니라 글리세롤 에스테르, 폴리글리세롤 에스테르 알콕실레이트 및 지방 알콜은 예를 들어 리시놀레익산, 스테아릭산, 미리스틱산, 라우릭산 및 캐프릭산으로부터 유도될 수 있다. 상기 에스테르와는 별도로 지방산의 숙시네이트, 아미드 또는 에탄올 아미드는 또한 존재할 수 있다. 에톡실레이트, 프로록실레이트 또는 혼합된 에콕실레이트/프로폭실레이트는 특히 지방산 알콕실레이트로 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 화장품용 유화물의 제조를 위해 유화제도 역시 일반적으로 사용된다. 글리세롤 에스테르, 폴리글리세롤 에스테르, 소비탄 에스테르, 소비톨 에스테르, 지방 알콜, 프로필렌 글리콜 에스테르, 알킬글루코사이트 에스테르, 설탕 에스테르, 리시틴, 실리콘 코폴리머, 울 왁스 및 그들의 혼합물 및 유도체는 적합한 유화제의 예에 포함된다. 이소 알콜뿐만 아니라 글리세롤 에스테르, 폴리글리세롤 에스테르, 알콕실레이트 및 지방 알콜은 예를 들어 리시놀레익산, 12-하이드록시 스테아릭산, 이소스테아릭산, 올레익산, 리놀레익산, 스테아릭산, 미리스틱산, 마우릭산 및 캐프릭산으로부터 유도될 수 있다. 상기 에스테르와는 별도로 지방산의 숙시네이트, 아미드 또는 에탄올 아미드도 또한 존재할 수 있다. 에톡실레이트, 프로폭실레이트 또는 혼합된 에톡실레이트/프로폭실레이트는 특히 지방산 알콕실레이트로 간주될 수 있다. 더욱이, 유화제는 라멜라 구조로부터 사용될 수 있다. 그러한 유화제의 예로는 소듐 콜레이트, 소듐 하이드로콜레이트, 소듐 디옥시콜레이트, 소듐 글리코콜레이트, 소듐 타우로콜레이트와 같은 생리학적 담즙염이다. 젤라틴과 같은 폴리펩티드뿐만 아니라 그들의 수화된 형태를 포함하는 레시틴과 같은 동물 및 식물 포스포지질도 또한 그들의 변형된 형태를 포함하여 사용할 수 있다.
술포숙시네이트, 폴리옥시에틸렌 산 베탄 에스테르, 산 베탄 에스테르 및 소비탄 에테르의 염, 폴리옥시에틸렌 지방 알콜 에테르, 폴리옥시에틸렌-케트폴리옥시프로필렌 에테르의 상응하는 혼합 농축물뿐만 아니라 폴리옥시에틸렌 스테아릭산 에스테르, 에톡실화 농축 글리세리드, 부분적 지방산 글리세리드 및 폴리글리시드 는 합성 계면활성 물질로 적합하다. BiobaseR 및 CeralutionR H는 적합한 계면활성제의 예이다.
지질 및 유화제는 50:1 에서 2:1 범위의 무게 비율로 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15:1 에서 2:1 범위의 무게 비율로 사용한다.
의약, 화장품 및/또는 식품-제조기술의 활성 물질은 상 B와 관련하여 0.1 내지 80 질량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1 내지 10 질량%의 양으로 사용한다.
다음의 활성의 약제학적 물질들은 예로서 기술하는 것이다. 예를 들면 염, 에스테르 또는 에테르와 같이 자유로운 형태로 사용할 수 있다:
몰핀, 코데인, 피리타미드, 펜타닐 및 펜타닐 유도체, 레요메타돈, 트라마도르 디클로페낙, 이부프로펜, 인도메타신, 나프록센, 피록시캠, 페니실라민과 같은 진통제/류머티즘 치료제; 페니라민, 디메틴덴, 테르페나딘, 아스테르니졸, 로라티딘, 독실아민, 메클로진, 바미핀, 클레마스틴과 같은 항알러지제; 폴리스틴, 폴리믹신 B, 테이코플라닌, 반코마이신과 같은 폴리펩티드 항생물질과 같은 항생제/항암화학치료제; 치닌, 할로판트린, 메플로퀸, 클로로퀸, 간시클로버와 같은 바이러스 증식 억제제, 포스카르넷, 지도부딘, 아시클로버 및 댑손과 같은 그 밖의 물질 들, 포스포마이신, 푸사푼진, 트리메토프림과 같은 말라리아 치료제; 페니포인, 메숙시미드, 에토숙시미드, 프리미돈, 페노바비탈, 발프로익산, 마바마제핀, 클로나제팜과 같은 간질치료제; 니스타틴, 나타리신, 앰포테리신 B, 플룩시토안, 미코나졸, 플루코나졸, 이트라코나졸과 같은 경구용 항진균제: 클로터마졸, 에코나졸, 티오코나졸, 펜티코나졸, 비포나졸, 옥시코나졸, 케토코나졸, 이소코나졸, 올나프탯과 같은 피부용 항진균제; 알도스테론, 플루드로코르티손, 베타메타손, 덱사메타손, 트라이암시놀론, 플루오코르톨론, 하이드록시코르티손, 프레드니솔론, 프레드닐리덴, 클로프레드놀, 메틸프레드니솔론과 같은 코르티코이드(인테르나); 테트라시클린, 에리트로마이신, 네오마이신, 젠타마이신, 클린다마이신, 프라미세틴, 티로트리신, 클로테트라시클린, 미피로신, 푸시딕산의 항생제와 같은 피부 치료제; 상술한 바이러스 증식 억제제에 부가되는 포도힐로톡신, 비다라빈, 트로만타딘; 상술한 코르티코이드에 부가되는 암시노니드, 플루프레드니덴, 알클로메타손, 클로베타솔, 디플로라손, 할시노니드, 플루오시놀론, 클로코르톨론, 플루메타손, 디플루오코르톨론, 플루드록시코르티드, 할로메타손, 데속심타손, 플루오시놀리드, 플루오코르틴부틸, 플루프레드니덴, 프레드니카르베이트, 데소나이드; 지질 또는 리포이드 또는 다른 분자들에 공유 결합된 Te99m, In111 또는 I131과 같은 방사성 동위원소 또는 복합체 내에서의 예를 들면 지질과 같은 고도 치환된 아이오딘 함유 화합물과 같은 진단약; 혈액 응고인자 Ⅷ, Ⅸ와 같은 지혈제; 사이클로바비탈, 펜토바비탈, 페노바비탈, 메타쿠알론, 벤조디아케핀(플루라제팜, 미다졸람, 네트라제팜, 로메타제팜, 플루니트라제팜, 트라졸람, 브로티졸람, 테마제팜, 로프라졸람)과 같은 수면제, 진정제; 뇌하수체 호르몬, 시상하부 호르몬, 조절 펩티드 및 상기 물질들을 억제하는 코르티코트로핀, 테트라코삭티드, 코리오닉 고나도트로핀, 우로폴리트로핀, 우로고나도트로핀, 소마트로핀, 메터골린, 브로모크릭틴, 터리프레신, 데스모프레신, 옥시토신, 아르기프레신, 오르니프레신, 류프로레신, 트립토렐린, 고나도렐린, 부세렐린, 나파렐린, 고셀레린, 소마토스타틴과 같은 억제물질; 디메프라놀-4-아세타테아미도벤조에이트, 티모펜틴, α-인터페론, β-인터페론, 필그라스팀, 인터류신, 아카티오프린, 시클로스포린과 같은 신경치료제 및 사이토카인; 부타닐리카인, 메피바카인, 부피바카인, 에티도카인, 리도카인, 아르티카인, 프릴로카인과 같은 경구용 국부마취제; 또한 프로피포카인, 옥시부프로카인, 에트라카인, 벤조카인과 같은 피부용 국부마취제; 프록시바발, 리수라이드, 메티서자이드, 다이하이드로에고타민, 클로니딘, 에고타민, 피조티펜과 같은 편두통 치료제; 메토헥시탈, 프로포폴, 에토미데이트, 케타민, 알펜타닐, 티오펜탈, 드로페리돌, 펜타닐과 같은 마취제; 다이하이드로타키스테롤, 칼시토닌, 클로드로닉산, 에티드로닉산과 같은 부갑상선 호르몬, 칼슘 대사 조절제; 아트로핀, 사이클로드린, 사이클로펜톨레이트, 호마트로핀, 트로니카마이드, 스코폴아민, 포레드린, 에독수딘, 이도우리딘, 트로만타딘, 아시클로버, 아세타콜아미드, 다이클로펜아미드, 카테올올, 티모롤, 메티프라날올, 베탁솔올, 핀돌올, 베푸놀올, 부프라놀올, 레보부누놀, 카바콜, 필로카핀, 클로니딘, 네오스티그민과 같은 안약; 벤조디아제핀(로라케팜, 디아제팜), 클로메티아졸과 같은 정신병 치료제; 1-티록신, 카비나졸, 티아마졸, 프로필티오우라실과 같은 갑상선 치료제; 혈청, 면역글로불린, 일반적으로 면역글로 불린과 같은 백신 및 특별히 여러가지 타입의 간염, 풍진, 사이토메갈리(cytomegaly), 공수병을 치료할 수 있는 백신; 뇌막염, 수두, 파상풍, 리서스 인자, 보툴리누스 중독의 항독성 혈청과 같은 면역 혈청, 디프테리아(diphtheria), 가스 괴저, 뱀독, 스콜피온독, 인플루엔자, 결핵, 콜레라, 디프테리아, 여러 가지 타입의 간염, 뇌막염, 풍진, 헤모필루스 인플루엔자(haemophilus influenzae), 홍역, 임질, 이하선염, 소아마비, 파상풍, 공수병, 발진티푸스를 치료할 수 있는 백신; 동화작용제, 안드로겐, 항안드로겐, 제스타젠, 에스트로겐, 항에스트로겐(타목시펜 등)과 같은 성호르몬 및 그들의 억제제; 니무스틴, 멜파란, 카무스틴, 로무스틴, 사이클로포스파마이드, 이포스파미드, 트로포스파미드, 클로람부실, 부술판, 트레오술판, 프레드닌무스틴, 티오테파와 같은 알킬란트(alkylants), 시타라빈, 플루오로우라실, 메토트렉세이트, 머캅토퓨린, 티오구아닌과 같은 대사길항물질, 빈블라스틴, 빈크리스틴, 빈데신과 같은 알카로이드와 같은 시스토스태틱(cystoctatics) 및 메타스타제(metastases) 억제제; 아클라루비신, 블레오마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 미토미신, 프리카마이신과 같은 항생제, 카보플라틴, 시스플라틴과 같은 측기 원소들의 복합체(예를 들면 Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Pt) 및 티타노센디클로라이드, 암사크린, 다카바진, 에스트라무스틴, 에토포시드, 하이드록시카바마이드, 미톡신트론, 프로카바진, 테미포시드 알킬아미도포스포 지질(J. M. Zeidler, F. Emling, W. Zimmermann 및 H. J. Roth, Archiv der Pharmazie, 324 (1991), 687에서 기술), 헥사데실포스포콜린, 리모포신 및 R. Zeisig, D. Arndt 및 H. Brachwitz, Pharmazie 45 (1990), 809에서 818에 기술된 유사물질과 같은 메탈로센 화합물.
더 적합한 활성 물질은 예를 들면, 디클로페낙, 이부프로펜, 아세틸 살리실산, 살리실산, 에리트로마이신, 케토프로펜, 코르티손, 글루코코르티코이드이다.
또한 활성 화장품용 물질은 특히 예를 들어 폴리페놀과 같은 산화 또는 가수분해 센서티브(sensitive)이다. 카테킨(예를 들면 에피카테킨, 에피카테킨-3-갈레이크, 에피갈로카테킨, 에피갈로카테킨-3-갈레이트), 플라보노이드(예를 들면 루테오린, 아피게닌, 루틴, 쿠에르시틴, 피세틴, 카엠페롤, 라메틴), 이소플라본(예를 들면 게니스테인, 다이드제인, 글리시테인, 프루네틴), 쿠마린(예를 들면 다프네틴, 움벨리페론), 에모딘, 레스베라트롤, 오르고닌은 여기에서 언급된다.
레티놀, 토코페롤, 아스코빅산, 리보플라빈, 피리독신과 같은 비타민은 적합하다. 특히 상술한 분자 또는 분자의 종류들을 포함한 식물로부터의 전체 추출물도 또한 적합하다.
본 발명의 구체예에 따르면 활성 물질은 광보호 필터로 표현된다. 상기 물질들은 액체 또는 고체 형태에서 주변의 온도(25℃)에서 유기 광보호 필터로 존재할 수 있다. 적합한 광보호 필터(UV-필터)는 예를 들면 벤조페논, 디페닐시아나크릴레이트 또는 p-아미노벤조익산에 기초한 화합물이다. 구체적인 예는 (INCI- 또는 CTFA-명칭) 벤조페논-3, 벤조페논-4, 벤조페논-2, 벤조페논-6, 벤조페논-9, 벤조페논-1, 벤조페논-11, 에토크릴렌, 옥토크릴렌, 폴리에틸렌글리콜-25(PEG-25), 파라-아미노 벤조익산(PABA), 페닐벤즈이미다졸 술포닉산, 에틸헥실 메톡시신나메이트, 에틸헥실 디메틸 PABA, 4-메틸벤질리덴 캠퍼, 부틸 메톡시다이벤조일메탄, 에틸헥실 살리실레이트, 메틸렌-비스-벤조트리아조릴테트라메틸부틸페놀(2, 2'-메틸렌-비스-{6-2H-벤조에트리아졸-2-일)-4-(1, 1, 3, 3-테트라메틸부틸)-페놀} 뿐만 아니라 호모살레이트, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논-5-술폰산 및 2, 4, 6-트리아닐리노-p-(카보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1, 3, 5-트리아진이다.
옥틸트리아존, 아보벤존, 옥틸메톡시신나메이트, 옥틸살리시레이트, 벤조트리아졸 및 트리아진은 또한 유기 광보호 필터이다.
본 발명의 다른 구체예에 의하면 활성 비듬방지 물질은 화장품 또는 의약 조제에서 통상 발생하는 것과 같은 활성 물질로 사용된다. 피록톤 올라민(1-하이드록시-4-메틸-6-(2, 4, 4-디메틸펜틸)-2(1H)-피리돈은 이에 대한 예이다; 2-아미노에탈올과 1:1로 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 비듬을 치료하기 위한 또 다른 적합한 약품은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다.
수소 친화적으로 코팅된 마이크로 안료, 전해질, 글리세린, 폴리에틸렌 글리 콜, 프로필렌 글리콜, 바륨 설페이트, 알콜, 왁스, 금속 비누, 마그네슘 스테아레이트, 바셀린 또는 다른 성분들은 또한 가능한 유화물의 성분들이다. 예를 들면 향수, 향수 오일 또는 향수 아로마틱은 마찬가지로 첨가될 수 있다. 예를 들면 폴리페놀 및 그것의 유도된 화합물들은 적합한 활성 화장품용 물질이다. 레티놀, 토코페롤, 아스코빅산, 리보플라빈 및 피리독신은 적합한 비타민이다.
부가적으로 예를 들면 토코페롤과 같은 산화에 민감한 모든 활성 물질들은 활성 물질로 고려될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에 의하면 유기 염료는 활성 물질 쪼는 활성 물질로 또는 활성 물질 대신 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 모두 알려지고 적합한 유중수-유화물 또는 수중유-유화물의 제조를 가능하게 한다. 이러한 목적으로 위해 유화제에 대해 기술된 성분들 및 다른 성분들은 사용될 수 있다. 유중 폴리올-유화물의 제조도 마찬가지로 가능하다. 이러한 목적으로 위해 임의의 적합한 폴리올은 사용될 수 있다.
유화물에서 두 개의 주요 상들의 비율은 넓은 범위 내에서 변화될 수 있다. 예를 들면 각각의 상들에 대해 5 내지 95 중량%, 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 80 중량%가 존재하고, 전체량은 100 중량%로 한다.
또한 상술한 p/o-유화물은 물 또는 유중수-유화물 내에서 유화될 수 있다. 이러한 경우에 물 내의 유중 폴리올-유화물(p/o/w-유화물)는 결과적으로 최소 하나의 기술된 유화물 및 부가적으로 최소 하나의 수용액상을 포함한다. 그러한 다중 유화물들은 그들의 구조와 관련하여 DE-A-43 41 113 및 DE-A-43 41 114에 기술된 유화물에 상응한다.
본 발명에 따른 상기 p/o-유화물을 물 또는 수용액 시스템에 도입할 때 개별적인 상의 중량 비율은 넓은 범위 내에서 다양할 수 있다. 궁극적으로 얻어진 p/o/w-유화물에서 상기 p/o 유화물의 중량 비율은 전체 p/o/w-유화물과 관련하여 바람직하게는 0.01 내지 80 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 70 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 30 중량%이다.
p/o-유화물을 o/w-유화물 내로 도입할 때 p/o-유화물의 비율은 최종적으로 얻어진 p/o/w-유화물에 대하여 바람직하게는 0.01 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 40 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 30 중량%이다. 이러한 목적으로 사용된 o/w-유화물 내에서 오일의 비율은 사용된 o/w-유화물에 대하여 바람직하게는 1 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 30 중량 %이다. p/o-유화물 대신 w/o-유화물을 또한 도입할 수 있으며, 결과적으로 w/o/w-유화물이 된다. 또한 상기 유화물들의 개별적인 상들은 개별 상(individual phase)으로 알려진 기존의 성분들 을 포함할 수 있다. 예를 들면 개별상은 활성 의약 또는 화장품 물질을 포함하고, 이러한 상에 용해될 수 있다. 예를 들면 수용액 상은 용해성의 유기 광보호 필터, 수소 친화적으로 코팅된 마이크로 안료, 전해질, 알콜 등을 포함할 수 있다. 개개의 또는 모든 상들은 심지어 고체를 포함할 수도 있고, 바람직하게는 안료 또는 마이크로-안료, 마이크로스피어(micro spheres), 실리카겔 및 이와 유사한 물질들로부터 선택된다. 오일상은 예를 들면 유기적으로 변형된 점토 광물, 수소 친화적으로 코팅된 (마이크로) 얀료, 오일에 용해되는 유기 광보호 필터, 오일에 용해되는 활성 화장품 물질, 왁스, 마그네슘 스테아레이트와 같은 금속 비누, 바셀린 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 규회석, 고령토, 활석, 산화알루미늄, 비스무스 옥시클로라이드, 미분화 폴리에틸렌, 운모, 울트라마린, 에오신 염료, 아조 염료뿐만 아니라 타이타늄 다이옥사이드, 징크 옥사이드 및 바륨 설페이트는 (마이크로) 안료로 언급될 수 있다. 화장품에서, 특히 타이타늄 다이옥사이드 또는 징크 옥사이드는 광보호 필터로 사용되고, 본 발명에 따른 유화물의 수단으로 특히 부드럽고 균일하게 피부에 적용될 수 있다. 마이크로 스피어 또는 실리카 겔은 활성 물질을 위한 캐리어로 사용될 수 있다. 반면에 왁스는 예를 들면 광택제를 위한 기초물질로 사용할 수 있다.
더욱이 수용액 상은 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 그에 관한 유도체뿐만 아니라 그와 유사한 화합물로 사용할 수 있다.
기존의 방법들 및 유화물 내의 첨가 물질들의 용도는 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있다.
물, 수용액 또는 글리세린 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 물과 혼화할 수 있는 액체를 가진 물 혼합물은 수용액 상으로 사용될 수 있다. 부가적으로, 소듐 클로라이드와 같은 전해질은 수용액 상에 포함될 수 있다. 바람직하다면, 점도 향상 물질 또는 전하 캐리어는 EP-B-0605 497에서 기술하는 것과 같이 또한 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 유화물 또는 분산물을 수용하기 위한 하나의 용기;
    상기 유화물 또는 분산물 내로 교반 투입을 발생시키기 위한 상기 용기 내에 위치한 하나의 교반 수단;
    상기 교반 투입을 연속적으로 측정하기 위한 하나의 장치;
    상기 유화물 또는 분산물의 온도 및 전도도를 연속적으로 측정하기 위한 상기 용기 내에 위치한 복수개의 측정 프로브들; 및
    상기 교반 투입, 온도 및 전도도를 연속적으로 기록하기 위한 하나의 기록 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교반 수단은 회전 교반 축을 통하여 교반 모터에 의해 작동되는 최소 하나의 교반 요소를 포함하고, 상기 교반 투입의 측정은 상기 교반 축의 회전 속도를 측정하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 교반 축은 상기 교반 요소 및 교반 모터가 서로 전기적으로 절연되는 방식으로 그 길이 방향을 따라 전기 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인라인 프로세스 제어를 위한 장치는 실험실 규모, 파일럿 플랜트 규모 또는 생산 규모에서 유화물 또는 분산물을 불연속적으로 제조하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인라인 프로세스 제어를 위한 장치는 용기의 온도를 제어하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인라인 프로세스 제어를 위한 장치는 제어 유닛으로 컴퓨터를 포함하고, 교반 투입 및 용기의 온도 제어는 적용 가능한 위치에서 컴퓨터로 제어되는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 교반 투입, 온도 및 전도도의 연속적인 기록 및 선택적인 계산은 컴퓨터 보조 방식으로 행해지는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인라인 프로세스 제어를 위한 장치는 유화물 또는 분산물의 제조를 위해 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 용도를 가지는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물 제조과정 중에 인라인 프로세스 제어를 위한 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치에 있어서, 유화물 또는 분산물의 출발 물질을 용기 내로 함께 또는 개별적으로 투입하여 교반 투입을 발생시키는 것에 의해 혼합하고;
    상기 교반 투입, 전도도 및 온도를 연속적으로 측정하며; 그리고
    상기 교반 투입 및/또는 용기의 온도는 얻어진 측정값의 함수로 조정하는;
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물의 제조를 위한 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은 별개의 교반 투입에서의 전도도의 시간과의 변화량, 또는 유화물 또는 분산물의 출발 물질의 첨가에 대한 함수로서의 변화량, 또는 온도에 대한 전도도의 의존도가 별개의 제조 온도에서 결정 가능한 것을 특징으로 하는 유화물 또는 분산물의 제조를 위한 적합한 프로세스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
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