KR20150000446A - 높은 화학적 안정성을 갖는 패키징된 디안하이드로헥시톨 - Google Patents

높은 화학적 안정성을 갖는 패키징된 디안하이드로헥시톨 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기체에 불투과성인 패키징 재료 내에 패키징된 디안하이드로헥시톨에 관한 것이며, 본 패키징된 디안하이드로헥시톨은 패키징 재료 내부의 산소 O2의 분압이 0.1 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5 내지 2mbar인 것을 특징으로 한다. 본 발명은 추가로 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법에 관한 것이며, 본 방법은 상기 디안하이드로헥시톨을 기체에 불투과성인 패키징 재료 내로 삽입하는 단계, 및 이어서 상기 패키징 재료를 기밀적으로 밀봉하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 0.1 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5 내지 2mbar의 산소 분압을 갖는 대기 중에서 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

높은 화학적 안정성을 갖는 패키징된 디안하이드로헥시톨{PACKAGED DIANHYDROHEXITOLS HAVING HIGH CHEMICAL STABILITY}
본 발명은 장기간 보관 후에도 화학적 안정성이 유지되도록 하는 방법으로 패키징된 디안하이드로헥시톨에 관한 것이다. 본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 또한 압축(compacting)을 받지 않는다는 구별되는 특성을 나타낸다.
이소헥사이드로도 알려진 디안하이드로헥시톨은 수소화 C6 당(헥시톨), 예컨대 소르비톨, 만니톨 및 이디톨의 내부 탈수의 생성물이다.
이들 이중으로 탈수된 수소화 당 중에서, 이소소르바이드가 오늘날, 특히 제약 분야에서, 화학적 합성 중간체 분야에서, 그리고 플라스틱 분야에서 가장 산업적인 응용이 개발되고 있고 개발될 것으로 예상되는 것이다.
디안하이드로헥시톨, 특히 이소소르바이드가 화학적으로 매우 불안정한 생성물이라는 것은 비교적 최근의 관찰결과이다.
본 출원인 회사는 대기 수분이 배제된 상태에서도 디안하이드로헥시톨, 특히 이소소르바이드의 보관이 화학적 분해를 초래할 수 있다는 것을 관찰하였는데, 이때 화학적 분해는 특히 포름산의 형성을 초래하며, 이 산은, 특히 제약 응용에서 고질적인 문제인 특유의 불쾌한 냄새를 나타낸다. 더욱이, 이 산은 중합체의 합성 동안 착색 문제를 야기시킨다.
따라서, 본 출원인 회사는, 특히 특허 출원 EP 1 287 000 및 WO 03/043959에 기재된 디안하이드로헥시톨의 정제 및 안정화를 위한 공정을 개발하기 위해 시도해왔다.
그러나, 그 후에 본 출원인 회사는 이들 출원 EP 1 287 000 및 WO 03/043959에 기재된 안정성 시험의 조건 하에서 결정된 디안하이드로헥시톨의 저장 수명(shelf life)이 운송 및 보관의 실제의 조건 하에서 이들 동일한 생성물의 안정성을 단지 불완전하게 반영한다는 것을 알아내었다. 본 출원인 회사는 특히, 일부 경우에, 폴리에틸렌 패키징 필름 부근의 포름산의 농도가 상대적으로 더 높다는 것을 보고한 바 있다. 이러한 국소적으로 높은 농도는 디안하이드로헥시톨, 특히 이소소르바이드의 분해가 단지 고유의 온도-의존성 반응속도론에 따라서만 일어나는 것이 아니라 이는 또한, 특히 패키징 재료와의 상호작용과도 관계가 있다는 생각을 일으킬 수 있었다.
따라서, 본 출원인 회사는 자체적으로 디안하이드로헥시톨 조성물의 패키징을 가능하게 하고, 표준 조건 하에서 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌과는 대조적으로, 패키징 재료 부근에서도 화학적 안정성을 손상시키지 않고서 매우 장기간의 보관을 가능하게 하는 상대적으로 저렴한 패키징 재료를 찾는다는 목적을 설정하였다.
특허 출원 JP 2006-117649는 물의 흡수로부터 이소소르바이드를 보호하고, 그것을 유체 분말 형태로 유지하고, 응집체의 형성을 방지하려는 목적으로 이소소르바이드를 패키징하기 위한 필름 유형의 패키징 재료의 용도를 개시한다. 이 패키징 필름은 다층 필름인 것으로서 매우 애매모호하게 정의된다. 게다가, 이 문헌은 패키징 재료와의 접촉시의 디안하이드로헥시톨의 화학적 불안정성의 문제를 언급하지 않는다.
본 출원인 회사는 디안하이드로헥시톨을 패키징하기 위한, 적어도 0.1%의 적어도 하나의 산화방지제를 포함하는 열가소성 중합체를 기재로 한 특수 패키징 재료를 자체적으로 개발하였다. 이어서, 본 출원인 회사는 특허 출원 WO 2009/019371에서 다양한 패키징 재료로 이루어진 다양한 샤세이(sachet)를 시험하였다. 이 시험은 50g의 이소소르바이드를 시험 샤세이 내로 도입하는 단계, 상기 샤세이를 즉각적으로 및 기밀적으로 밀폐(hermetically closing)시키는 단계, 및 이어서, 외부 대기에 대하여 누설방지성(leaktightness)을 보장하기 위하여, 상기 밀폐된 샤세이를 폴리에틸렌 코팅을 포함하는 알루미늄으로 제조되고 또한 용접에 의해 밀폐되는 제2 샤세이 내에 넣는 단계로 이루어졌다. 적어도 0.1%의 적어도 하나의 산화방지제를 포함하는 특수 패키징 재료만이 1.5개월 초과의 기간 동안 50℃의 온도에서 보관하는 동안 디안하이드로헥시톨 조성물의 화학적 분해를 방지할 수 있게 한다.
그러나, 그러한 기술적 해결책에는, 특수 패키징 재료의 제조를 필요로 하며, 수 킬로그램의, 실제로는 심지어는 수 십 킬로그램의 백(bag) 내에 보관하는 동안 디안하이드로헥시톨의 압축 문제가 해결되지 않은 채로 남아 있다.
더욱이, 이러한 유형의 패키징 재료는 액체 형태의 이소소르바이드에는 적합하지 않다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 디안하이드로헥시톨을 위한 간이 패키징 재료를 제공하는 것이며, 이러한 간이 패키징 재료는 복잡한 패키징 재료의 제조를 필요로 않으면서도 어떠한 형태의 디안하이드로헥시톨이든 그의 화학적 안정성을 유지할 수 있게 하는데, 이는 심지어는 장기간 동안 및/또는 고온에서의 보관, 즉 적어도 50℃의 온도에서의 2개월 초과의 기간 동안의 보관에 대한 경우에도 그러하다.
본 발명의 또 다른 특정 목적은 수 주 동안의 보관 및/또는 고온에서의 보관 후에도 압축을 나타내지 않는 패키징된 디안하이드로헥시톨을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 특정 목적은 또한 패키징 재료의 출구로부터 용이하게 유출될 수 있고 사용 후에는 빈 패키징 샤세이 내에 어떠한 잔류물도 전혀 또는 사실상 남기지 않는 디안하이드로헥시톨 조성물을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 요지는 기밀(gastight) 패키징 재료 내에 패키징된 디안하이드로헥시톨이며, 본 패키징된 디안하이드로헥시톨은 패키징 재료 내부의 산소 O2 분압이 0.1mbar 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5mbar 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5mbar 내지 2mbar인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추가의 요지는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법이며, 본 방법은 상기 디안하이드로헥시톨을 기밀 패키징 재료 내로 도입하는 단계 및 이어서 상기 패키징 재료를 기밀적으로 밀폐시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 0.1mbar 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5mbar 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5mbar 내지 2mbar의 산소 분압을 나타내는 대기 중에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
디안하이드로헥시톨 (1,4:3,6-디안하이드로헥시톨)은 특히 이소소르바이드 (1,4:3,6-디안하이드로소르비톨), 이소만나이드 (1,4:3,6-디안하이드로만니톨), 이소이다이드 (1,4:3,6-디안하이드로이디톨) 및 이들 생성물의 적어도 2개의 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 패키징된 디안하이드로헥시톨은 이소소르바이드를 포함하거나 이소소르바이드로 본질적으로 이루어진다. 이는 바람직하게는 이소소르바이드 함량이 적어도 95중량%, 더 바람직하게는 적어도 97중량%, 그리고 더 바람직하게는 적어도 98.5중량%(건조/건조)인 조성물이다.
본 발명에 따른 디안하이드로헥시톨은 특히 당업자에게 공지된 임의의 제조 방법으로부터, 예를 들어 조(crude) 반응 생성물의 증류로부터, 수성 또는 유기 용매 중에서의 용융 결정화 또는 결정화(선택적으로 용융이 후속됨)에 의해 정제된 생성물로부터, 디안하이드로헥시톨의 정제된 용액의 농축 건조로부터 등으로부터(특허 EP 1 287 000에 따름) 생성될 수 있다.
본 발명은 고체 및 액체 디안하이드로헥시톨 조성물 둘 모두에 적용된다.
고체 형태로서, 이들은, 예를 들어 냉각 및 고화된 증류물이거나 결정일 수 있으며, 이들 생성물 모두는 특히 분말, 결정, 박편(flake) 또는 펠릿의 형태로 제공되는 것이 가능하다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 패키징된 디안하이드로헥시톨은 분말, 결정, 박편, 또는 펠릿의 형태이다.
액체 형태로서, 이들은, 예를 들어 이소소르바이드 용융물, 다시 말해서 (대기압에서) 63 ± 2℃ 이상의 온도에서 용융된 형태로 유지되는 고순도(98중량% 내지 100중량%)의 이소소르바이드이거나, 또는 용해된 이소소르바이드의 비율이 특히 50중량% 내지 90중량%, 바람직하게는 65 중량% 내지 85중량%인 용액 상태, 특히 물 또는 유기 용매 중 용액 상태의 이소소르바이드일 수 있다.
상기에 설명했던 바와 같이, 일반적으로 디안하이드로헥시톨은, 그들이 장기간에 걸쳐 그리고 고온에서 보관될 경우, 특히 그들의 패키징 재료와의 접촉시에 높은 화학적 불안정성을 나타낸다.
많은 기술적 해결책이 구상되어 왔지만, 이는 특수 패키징 재료의 제조를 항상 필요로 하였으며, 더욱이 보관 동안 디안하이드로헥시톨의 압축 문제가 해결되지 않은 채로 남아 있다.
그의 많은 조사 연구 동안, 본 출원인 회사는 디안하이드로헥시톨을 위한 진공 패키징 재료를 고안하였다. 이는 특히, 업계에서, 특히 식품-가공 및 화학 산업에서 통상적으로 사용되는 다양한 압력 범위에서 관심을 받았다.
본 특허 출원에서, 용어 "진공"은 주어진 챔버 내의 절대 압력이 대기압 미만인, 다시 말해서 대략 1013mbar 미만인 것을 나타내는 데 사용된다.
본 발명에서, 압력(절대 압력 및 상대 압력 둘 모두)은 당업자에게 익히 공지된 임의의 기술에 따라 그리고 해수면에서 평가된다. 이렇게 해수면에서 평가된 절대 압력은 대략 1013mbar이다. 당업자는 고도(altitude) 및 조건에 따라 본 발명의 압력 수준을 조정하는 방법을 알 것이다.
상기해야 할 내용으로서, 기체 혼합물을 구성하는 기체 중 하나의 분압은 혼합물 내의 이 기체의 백분율에 혼합물의 절대 압력을 곱한 값과 같다. 따라서, 이들 분압의 합은 절대 압력과 같다.
P기체 =  AP  × %기체
P기체: 기체 혼합물 내의 기체의 분압
AP: 절대 압력(예를 들어, 해수면에서 1013mbar)
%기체: 기체 혼합물 내의 기체의 백분율
본 출원인 회사는 초기에, 디안하이드로헥시톨 패키징 재료 내부의 산소 O2 분압의 감소가 상기 디안하이드로헥시톨의 안정성을 증가시키기 쉬울 것이라고 가정하였다. 그러나 본 출원인 회사는, 예로서, 산업적으로 구상될 수 있는 패키징 재료 및 화학적 안정성의 실제의 유지 둘 모두를 가능하게 하기 위하여, 매우 낮은 분압, 즉 0.01 내지 0.001mbar 정도의 분압, 또는 대조적으로, 상대적으로 높은 분압, 즉 50 내지 100mbar 정도의 분압은 모두 허용 불가능하다는 것을 입증하였다.
기밀적으로 밀폐된 챔버 내부의 산소 분압을 감소시키기 위해 구상될 수 있는 기술적 해결책 중 하나는 상기 챔버 내에 진공을 확립하며, 이에 따라 대략 1013mbar 미만의 절대 압력을 확립하는 것으로 이루어진다.
본 발명에서, 본 출원인 회사는 단지 하기의 압력 범위에만 관심을 가졌다:
- 산업적으로 허용 가능한, 다시 말해서 패키징 재료 내부의 산소 분압을 특히 0.1mbar 미만으로 얻기 위한 경우에서와 같이 긴 패키징 시간 및/또는 극히 정교한 고가의 장비를 필요로 하지 않는 압력 범위;
- 디안하이드로헥시톨의 실제의 화학적 안정성을 가능하게 하는(이는, 특히 10mbar 초과의 높은 산소 분압을 가질 경우 그러하지 않음) 압력 범위.
본 출원인 회사는 패키징 내 50% 정도의 산소 분압의 감소(패키징 재료 내부의 대략 100mbar의 산소 분압)는 75% 정도의 감소(패키징 재료 내부의 대략 50mbar의 산소 분압)와 마찬가지로 디안하이드로헥시톨의 안정성에 영향을 주지 않는다는 것을 알아내었다.
마찬가지로, 질소 N2로 연속적으로 플러싱하면서 패키징 재료를 디안하이드로헥시톨로 충전하는 것은 장기간에 걸쳐 그들의 디안하이드로헥시톨의 화학적 안정성을 유지할 수 없게 하였다.
마지막으로, 전적으로 우연히, 산소에 대해 기밀성인 패키징 재료에 관한 추가 시험 동안, 본 출원인 회사는 디안하이드로헥시톨 패키징 재료 내부에 산소 분압 역치(threshold)가 존재하여, 이 역치 미만에서 디안하이드로헥시톨이 장기간 보관 및/또는 고온 하에서의 보관 동안 유지되는 화학적 안정성을 나타낸다는 것을 알아내었다.
더욱이 그리고 놀랍게도, 본 출원인 회사는 패키징 재료가 기밀성이고 패키징 재료 내부의 대기가 매우 특정한, 특히 10mbar 이하, 바람직하게는 5mbar 이하, 그리고 더 바람직하게는 2mbar 이하의 산소 분압을 나타낸다면, 디안하이드로헥시톨이 임의의 패키징 재료 내에 보관될 수 있다는 것을 입증하였다. 예기치 않게도, 그러한 패키징 형태는 또한 패키징 재료와의 접촉시의 디안하이드로헥시톨의 화학적 불안정성의 문제를 해결한다.
본 발명에서, 용어 "기밀(gastight)"은 산소에 대한 투과성이 0.5cm3/m2/24시간 이하, 바람직하게는 0.2cm3/m2/24시간 이하(측정은 표준 ASTM 3985에 따라 23℃ 및 0% 잔류 수분에서 수행됨)인 패키징 재료를 나타내는 데 사용된다.
따라서, 본 발명의 요지는 기밀 패키징 재료 내에 패키징된 디안하이드로헥시톨이며, 본 패키징된 디안하이드로헥시톨은 패키징 재료 내부의 산소 O2 분압이 0.1mbar 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5mbar 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5mbar 내지 2mbar인 것을 특징으로 한다. 본 발명에서, "X와 Y 사이"라는 표현은 상기 한계 X 및 Y를 제외시키지 않는다.
디안하이드로헥시톨 패키징 재료 내부의 대기의 산소 분압의 적절한 감소는 특히 진공 하에서의 상기 디안하이드로헥시톨의 패키징에 의해 얻어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 요지는
- 패키징 재료 내부의 대기가 0.1mbar 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5mbar 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5mbar 내지 2mbar의 산소 O2 분압을 나타내고,
- 기밀적으로 밀폐된 패키징 재료 내부의 절대 압력이 0.5mbar 내지 50mbar, 바람직하게는 2mbar 내지 25mbar, 그리고 더 바람직하게는 2mbar 내지 10mbar인 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨이다.
본 출원인 회사는 또한 디안하이드로헥시톨에 의해 제기된 이중 문제, 즉 그들의 매우 불량한 화학적 안정성의 문제 및 또한 그들의 높은 압축(또는 고결화(cake)) 경향의 문제를 해결하기 위해 모색해 왔다. 따라서, 본 발명의 또 다른 요지는 패키징 재료 내부의 대기가, 감소된 산소 분압에 더하여, 250mbar 이상, 바람직하게는 400mbar 이상, 그리고 더 바람직하게는 500mbar 이상의 기밀적으로 밀폐된 패키징 재료 내부의 절대 압력을 나타내는 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨이다.
본 발명의 또 다른 요지는 패키징 재료 내부의 대기가, 감소된 산소 분압, 250mbar 이상의 기밀적으로 밀폐된 패키징 재료 내부의 절대 압력, 및 240mbar 내지 1012.9mbar, 바람직하게는 390mbar 내지 1012.9mbar, 그리고 더 바람직하게는 490mbar 내지 1012.9mbar의 질소 분압을 나타내는 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨이다.
본 발명의 의미 내에서, 용어 "감소된 산소 분압"은 0.1mbar 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5mbar 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5mbar 내지 2mbar의 산소 O2 분압을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명에 사용되는 패키징 재료는 특히 에틸렌/비닐 알코올 ("EVOH") 공중합체, 폴리(비닐리덴 클로라이드) ("PVDC"), 폴리아미드 ("PA"), 폴리아크릴로니트릴 ("PAN"), 폴리(글리콜산) ("PGA") 및/또는 고밀도 폴리에틸렌 ("HDPE")을 기재로 한 패키징 재료로부터 선택될 수 있다. 패키징 재료는 또한, 예를 들어 라이너의 외부 표면 상에 침착된 알루미늄 및/또는 또 다른 적절한 금속을 기재로 하거나, 알루미늄 및/또는 또 다른 적절한 금속의 시트를 기재로 할 수 있다. 사용되는 패키징 재료는 또한 적어도 하나의 내부 라이너 및/또는 적어도 하나의 에폭시 코팅이 제공되거나 제공되지 않은 IBC(Intermediate Bulk Container, 중간 벌크 컨테이너) 컨테이너 및 금속 컨테이너로부터 선택될 수 있다. 유리하게는, 패키징 재료는 상기 언급된 재료들 중 적어도 2개의 조합으로 이루어질 수 있다.
패키징 재료의 전체 두께는 본 발명에서 결정적인 역할을 하지 않는다. 이는 그것이, 예를 들어 필름 또는 시트 유형의 박형이고 가요성인 재료(이의 두께는 수 십 또는 수 백 마이크로미터를 초과하지 않음)일 수 있지만, 또한 사전 결정된 형상을 갖는 컨테이너 형태의 더 강성인 재료일 수 있기 때문이다.
패키징 재료는 유리하게는 모든 형상, 치수 및 용량(capacity)의 샤세이, 라이너, 백, 배럴 또는 캔의 형태로 제공될 수 있다.
예로서, 패키징 재료는 라이너 또는 파우치일 수 있는데, 이는 디안하이드로헥시톨의 운송 또는 보관 목적을 위하여, 가요성 컨테이너, 예컨대 알루미늄 백 또는 캔버스 또는 천으로 제조된 대형 백(또는 "가요성 중간 컨테이너(Flexible Intermediate Container)" = FIC) 내에 또는, 예컨대 판지 상자와 같은 강성 컨테이너 내에 이미 존재할 수 있거나 존재하도록 의도될 수 있다.
본 출원인 회사는 특히 "PE + Alu" 패키징 재료에 의해 보관시의 안정성의 관점에서 탁월한 결과를 얻었는데, 상기 "PE + Alu" 패키징 재료는 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 외부 라이너와 조합하여, 두께가 100 ㎛인 폴리에틸렌 (PE)으로 제조된 내부 라이너에 상응하는 것이다.
본 발명의 요지는 유리하게는, 패키징 재료가 적어도 하나의 알루미늄계 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨이다.
본 발명에서, 디안하이드로헥시톨은 기밀적으로 패키징되며, 다시 말해서, 디안하이드로헥시톨을 포함하는 패키징 재료, 예를 들어 샤세이, 라이너, 백, 배럴 등은 패키징 재료의 내부와 외부 대기 사이의 기체의 어떠한 교환도 가능한 한 제한하도록, 그리고 가능하다면 이를 없애도록, 예를 들어 가열 밀봉에 의해 또는 적절한 타이(tie) 수단에 의해 밀폐된다.
본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 진공 하에 두기 위하거나, 또는 불활성 기술(특히, 예컨대 내부에 진공이 확립될 수 있는 용기(vessel)를 수반하는 것들 또는 패키징 재료의 직접 불활성 및 선택적으로 불활성 분위기 하에서의 충전을 가능하게 하는 것들)을 제공하기 위한 다양한 유형의 기술을 사용함으로써 얻어질 수 있다. 예로서, 불활성 기체로서 질소 N2가 언급될 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 진공 하에 두기 위한 장비는 Bernhardt사에 의해 판매되는 터널 용기(tunnel vessel)일 수 있다. 그러한 아이템의 장비는, 진공 펌프를 사용하여 내부 절대 압력을 낮출 수 있고, 선택적으로, 이어서 기체, 특히 질소의 재주입용 시스템을 사용하여 내부 절대 압력을 상승시킬 수 있는 용기, 및 용기 내부에 있으며 패키징 재료를 기밀적으로 밀폐시키기 위한 자동 시스템으로 이루어진다.
따라서, 디안하이드로헥시톨을 수용하는 패키징 재료가 용기 내로 도입되고, 이어서 이는 기밀적으로 밀폐된다. 용기 내부의 절대 압력을 낮추고, 따라서 대기압, 다시 말해서 대략 1013mbar로부터 더 낮은 압력, 예로서 0.1mbar 내지 10mbar의 내부 절대 압력까지 변화된다. 이어서 선택적으로, 밀폐된 챔버 내의 절대 압력을 불활성 기체, 특히 순도가 99.995% 이상인 질소의 도입에 의해 상승시킬 수 있다. 이어서, 패키징 재료가 기밀적으로 밀폐된 다음, 용기로부터 회수된다.
따라서, 본 발명의 또 다른 요지는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법이며, 본 방법은 상기 디안하이드로헥시톨을 기밀 패키징 재료 내로 도입하는 단계 및 이어서 상기 패키징 재료를 기밀적으로 밀폐시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 0.1 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5 내지 2mbar의 산소 분압을 나타내는 대기 중에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
패키징 재료를 기밀적으로 밀폐시키기 전에, 진공 하에 둠으로부터 생성된 용기 내부의 낮은 절대 압력은 상기 용기 내로의 불활성 기체의 도입에 의해 보상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 요지는 패키징 재료의 밀폐 단계가 250 내지 1013mbar, 바람직하게는 400 내지 1013mbar, 그리고 더 바람직하게는 500 내지 1013mbar의 압력에서 수행되도록 하는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법이다.
본 발명의 디안하이드로헥시톨은 조(crude) 반응 생성물의 증류로부터, 수성 또는 유기 용매 중에서의 용융 결정화 또는 결정화(선택적으로 용융이 후속됨)에 의해 정제된 생성물로부터, 디안하이드로헥시톨의 정제된 용액의 농축 건조로부터(특허 EP 1 287 000에 따름) 생성될 수 있다.
본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 유리하게는, 시험 A에 따라 평가할 때, 건조 오븐 내에서 50℃ 및 80℃에서 보관시 1개월 초과, 바람직하게는 2개월 초과, 그리고 더 바람직하게는 3개월 초과의 안정성을 나타낸다.
안정성 시험 A는 제1 단계에서는 삼투수(osmosed water) 중에 40중량% 건조 물질로 용해된 생성물의 샘플의 pH를 평가하는 것으로 이루어진다. 이어서, 이 동일한 생성물의 50g의 또 다른 샘플을 시험하고자 하는 패키징 재료 내로 도입하고, 그 샘플을 본 발명의 방법에 따라 패키징한다. 이어서, 패키징된 생성물을 50℃ 또는 80℃의 온도로 서모스탯으로 제어된 통기식 오븐(ventilated oven) 내에 넣는다. 동일한 생성물로 충전된 수 개의 패키징 재료를 그 오븐 내에 넣는다. 사전 결정된 기간 후에, 생성물의 모든 샘플을 패키징 재료로부터 취출하고, 삼투수 중에 40 중량% 건조 물질로 용해시킨다. pH 7 및 4의 완충 용액을 사용하여 미리 보정된, Mettler Toledo 브랜드의 조합된 Ag/AgCl 와이어 전극을 구비한 Radiometer Analytical PHM 220 브랜드의 pH 미터에서 pH 측정을 수행한다.
본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 유리하게는 시험 A에 따라 평가할 때, 50℃ 또는 80℃의 온도로 서모스탯으로 제어된 통기식 오븐 내에서 적어도 1개월 동안 보관 후에 6.0 이상, 바람직하게는 6.0 내지 8.1의 pH를 나타낸다. 이러한 6.0 이상의 pH는 (포름산의 형성을 갖는 디안하이드로헥시톨의 분해와 동의어인) 산성의 발생의 부재를 나타내고, 본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨의 탁월한 안정성을 입증한다.
본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 유리하게는 고온에서 장기간 보관 후에도 압축을 나타내지 않는다. 따라서, 본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨은 유리하게는 그들의 패키징 재료의 출구에서, 시험 B에 따라 결정할 때 이들 동일한 디안하이드로헥시톨이 제조된 직후에 나타낸 것과 등가인 유동 프로파일을 나타낸다.
유동 시험 B는 Retsch에 의해 판매되는 VS 1000 실험실용 체분리 장치(siever)를 사용하여, 상기 체분리 장치의 사용설명서에서 권장된 방법에 따라 수행된다. 유동 시험 B를 수행하기 위하여, 상기 체분리 장치에는 메쉬 크기가 각각 20,000 ㎛, 5000 ㎛ 및 1000 ㎛인 직경이 20cm인 3개의 체(sieve) (이들 체는 위로부터 아래로, 가장 넓은 메쉬 크기로부터 가장 좁은 메쉬 크기로 내려감)로 이루어진 체분리탑(sieving tower)이 구비되어 있다. 간단히 말해서, 시험 B는 200g의 생성물의 시험 부분을 체분리탑의 상부에서 도입하는 단계, 및 10분 동안 50%의 진폭으로 체분리장치를 연속 모드로 시동하는 단계로 이루어진다. 10분 동안 체분리 후에, 체분리장치를 중단시키고 각각의 체 위에 잔류(retain)된 생성물의 양을 칭량함으로써 정량화한다. 따라서, 유동 시험 B의 결과는 체분리탑의 상부에서 도입된 생성물의 총량에 대하여 각각의 체 위에 잔류된 생성물의 백분율로서 표현된다. 이 생성물은 그의 유동 프로파일(각각의 체 위에 잔류된 재료의 백분율의 비교)이 새로 제조되고 그에 따라 보관 기간에 놓여진 동일한 생성물의 유동 프로파일과 유사할 경우, 보관 후에 압축을 나타내지 않는다.
본 발명에 따라 패키징되고 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 디안하이드로헥시톨은 영양보조식품(nutraceutical), 의약품, 화장품, 화학약품, 건축 재료, 종이/보드 또는 중합체 분야만큼이나 다양한 분야에 특히 적합한 조성물을 생성할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명은 추가적으로 디안하이드로헥시톨의 유도체 및 적어도 하나의 디안하이드로헥시톨 또는 그의 한 유도체를 포함하는 중합체의 제조에 있어서의, 본 발명에 따라 패키징되거나, 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 디안하이드로헥시톨의 용도에 관한 것이다.
하기 실시예의 도움으로 본 발명이 더욱 더 잘 이해될 것이며, 이때 이들 실시예는 제한적인 것으로 의미되지 않으며, 본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨의 유리한 소정 구현예 및 소정 특성만을 보고한다.
실시예
실시예 1: 패키징 재료 내의 산소 분압의 함수로서의 고체 상태에서의 이소소르바이드의 안정성
시험된 이소소르바이드 샘플은 다음과 같았다:
- P: 박편 형태의 순도가 99.5중량%인 이소소르바이드;
- P 펠릿: 펠릿 형태(직경 4mm 및 두께 2mm)의 순도가 99.5중량%인 이소소르바이드.
이들 샘플을 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 외부 라이너와 조합하여, 두께가 100 ㎛인 폴리에틸렌 (PE)으로 제조된 내부 라이너에 상응하는 "PE + Alu" 패키징 재료 내에 패키징하였다.
패키징은 Bernhardt에 의해 판매되는 터널 용기 내에서 수행하였다. 터널 용기 내에 생성된 초기 진공은 대기압(P atm: 해수면에서 1013mbar)으로부터 5mbar의 압력까지 변동하였으며(초기 절대 압력: 표 1의 1열), 이는 212mbar로부터 0.5mbar까지의 산소 분압(P부분 O2, mbar로 표현됨)에 상응한다(표 1의 2열). 패키징 재료의 기밀적 가열 밀봉 전에 용기 내부의 최종 절대 압력을 순도가 적어도 99.995%인 질소의 재주입에 의해 1013mbar로 회복시켰다.
패키징된 샘플에 상기에 기재된 안정성 시험 A(시험 A의 조건: 50℃의 건조 오븐, 1개월 또는 2개월 동안 보관)를 수행하였다. 안정성 시험 A의 종결시에 얻어진 pH 측정 결과가 표 1에 제시되어 있다.
<표 1>
Figure pct00001
산소 분압이 10mbar 이하, 더 특히 5mbar 이하인 환경 내에서 유지된 샘플의 pH는 적어도 2개월 동안 전체적으로 안정한 상태(pH = 6.0)를 유지한다. 2개월 동안의 패키징 후에 수행된 분석은 과산화물의 존재, 다시 말해서 산화 현상 및 그에 따라 불안정성의 표시의 존재를 보여주지 않았다.
본 발명에 따라 패키징되지 않은 모든 샘플은 보관 1개월 후에 4.5보다 유의하게 더 낮은 pH 및 포름산 특유의 냄새를 나타낸다.
이 실시예는 패키징 재료 내부의 산소 분압이 10mbar보다 훨씬 더 높은 통상의 패키징 방법과 비교하여, 화학적 안정성의 관점에서 본 발명에 따라 패키징된 디안하이드로헥시톨의 우월성을 명확히 보여준다.
실시예 2: 패키징 재료 내의 산소 분압의 함수로서의 용융된 상태에서의 이소소르바이드의 안정성
시험된 이소소르바이드 샘플은 대략 80℃의 온도에서 유지된 순도가 99.5중량%인 이소소르바이드의 샘플(P 용융물)이었다. 이들 샘플을 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체의 단일 라이너로 이루어진 패키징 재료 내에 패키징하였다.
패키징은 Bernhardt에 의해 판매되는 터널 용기 내에서 수행하였다. 터널 용기 내에 생성된 초기 진공은 대기압(P atm)으로부터 대략 23mbar의 압력까지 변동하였으며(초기 절대 압력: 표 2의 1열), 이는 212mbar로부터 5mbar까지의 산소 분압에 상응한다(P부분 O2, 표 2의 2열). 패키징 재료의 기밀적 밀폐 전에 용기 내부의 최종 절대 압력을 순도가 적어도 99.995%인 질소의 재주입에 의해 1013mbar로 회복시켰다.
패키징된 샘플에 상기에 기재된 안정성 시험 A(시험 A의 조건: 80℃의 건조 오븐, 15일 또는 1개월 동안 보관)를 수행하였다. 안정성 시험 A의 종결시에 얻어진 pH 측정 결과가 표 2에 제시되어 있다.
<표 2>
Figure pct00002
산소 분압이 10mbar 미만, 더 특히 5mbar 정도인 환경 내에서 보관된 샘플의 pH는 적어도 1개월 동안 전체적으로 안정한 상태(pH = 6.0)를 유지한다.
다른 한편, 본 발명에 따라 패키징되지 않은 샘플은 15일 동안 보관 후에 3.5보다 유의하게 더 낮은 pH 및 포름산 특유의 냄새를 나타낸다.
이 실시예는 패키징 재료 내부의 산소 분압이 10mbar보다 훨씬 더 높은 통상의 패키징 방법과 비교하여, 화학적 안정성의 관점에서 본 발명에 따라 패키징된 용융된 디안하이드로헥시톨의 우월성을 명확히 보여준다.
실시예 3: 패키징 재료의 성질의 함수로서의 이소소르바이드의 안정성
시험된 이소소르바이드 샘플은 0.2중량%의 물을 포함하고 박편 형태인, 순도가 99.5중량%인 이소소르바이드의 샘플이었다.
이 샘플을 상이한 패키징 재료 내에 패키징하였으며, 이때 패키징 재료의 성질은 다음과 같다:
- PE + Alu = 두께가 100 ㎛인 폴리에틸렌 (PE)으로 제조된 내부 라이너 및 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 외부 라이너로 이루어진 패키징 재료
- Alu 단독 = (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체의 단일 라이너로 이루어진 패키징 재료
- Ca + Alu = 두께가 150 ㎛인 제1 탄소-첨가된 폴리에틸렌 라이너 및 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 제2 외부 라이너로 이루어진 패키징 재료
- TyveK + Alu = 두께가 100 ㎛인 고밀도 폴리에틸렌 섬유를 기재로 한 제1 라이너 및 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 제2 외부 라이너로 이루어진 패키징 재료.
패키징은 Bernhardt에 의해 판매되는 터널 용기 내에서 수행하였다. 터널 용기 내에 생성된 초기 진공은 대기압(P atm)으로부터 23mbar의 압력까지 변동하였으며, 이는 212mbar로부터 5mbar까지의 산소 분압에 상응한다. 패키징 재료의 기밀적 밀폐 전에 용기 내부의 최종 절대 압력을 순도가 적어도 99.995%인 질소의 재주입에 의해 1013mbar로 회복시켰다.
샘플 "PE + Alu/질소의 스트림"에 관한 것으로서, 그것에는 다음과 같은 특정 패키징을 수행하였다:
- 표준 환경(대기압과 동일한 절대 압력, 212mbar 정도의 산소 분압) 내에서 패키징을 수행하였으며,
- 가능한 한 많은 주위 공기를 패키징 재료 내부로부터 축출하도록 질소의 연속 스트림 하에서 패키징 재료의 충전을 수행하였으며,
- 질소의 연속 스트림은 단지 패키징 재료를 기밀적으로 밀폐시킨 후에만 중단시켰다.
패키징된 샘플에 상기에 기재된 안정성 시험 A를 수행하였다(시험 A의 조건: 50℃의 건조 오븐, 1, 2 또는 3개월 동안 보관). 안정성 시험 A의 종결시에 얻어진 pH 측정 결과가 표 3에 제시되어 있다.
<표 3>
Figure pct00003
이 실시예는 기밀이라면 임의의 유형의 패키징 재료가 사용될 수 있다는 것을 명확히 입증한다. 따라서, 패키징 재료의 내부가 10mbar 이하, 특히 5mbar 정도의 산소 O2 분압을 나타내도록 샘플이 패키징된다면, 이들은 고온에서 그리고 적어도 3개월의 기간에 걸쳐 안정한 상태를 유지한다.
이 실시예는 또한 질소로 연속적으로 플러싱하면서 패키징 재료를 디안하이드로헥시톨로 충전하는 것은 장기간에 걸쳐 디안하이드로헥시톨의 화학적 안정성을 유지할 수 없게 한다는 것을 입증한다(PE + Alu/질소의 스트림).
실시예 4: 패키징 재료 내의 압력의 함수로서의 이소소르바이드의 압축
시험된 샘플은 박편 형태의 순도가 99.5중량%인 이소소르바이드 P의 샘플이었다(초기 pH =7.0).
패키징 재료의 성질은 다음과 같았다:
- PE + Alu = 두께가 100 ㎛인 폴리에틸렌 (PE)으로 제조된 내부 라이너 및 (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체로 이루어진 외부 라이너로 이루어진 패키징 재료, 또는
- Alu 단독 = (두께가 8.5 ㎛인 알루미늄으로 커버된 두께가 80 ㎛인 폴리에틸렌을 포함하는) 알루미늄 복합체의 단일 라이너로 이루어진 패키징 재료.
패키징은 Bernhardt에 의해 판매되는 터널 용기 내에서 수행하였다. 터널 용기 내의 초기 절대 압력(초기 P절대)을 24mbar의 압력으로 낮추었으며, 이는 대략 5mbar의 산소 분압에 상응한다. 패키징 재료의 기밀적 가열 밀봉 전에 용기 내부의 최종 절대 압력(최종 P절대)을 선택적으로 순도가 적어도 99.995%인 질소의 재주입에 의해 (최대 500 또는 1013mbar로) 상승시켰다.
패키징된 샘플을 1개월 또는 2개월의 기간에 걸쳐 50℃의 건조 오븐 내에 보관하였다. 보관의 종결시에 얻어진 안정성 시험 A 및 유동 시험 B의 결과가 각각 하기 표 4 및 표 5에 제시되어 있다.
<표 4> (시험 A)
Figure pct00004
<표 5> (시험 B)
Figure pct00005
이 실시예는 본 발명의 바람직한 형태에 따라, 다시 말해서 질소의 재주입 후에 250mbar 초과, 바람직하게는 500mbar 이상의 패키징 재료 내부의 절대 압력 및 감소된 산소 분압을 사용하여 패키징된 샘플이 고온에서 그리고 적어도 2개월의 기간에 걸쳐 안정한 상태를 유지하고 압축되지 않는다는 것을 명확히 입증한다. 다른 한편, 질소의 재주입 없이 패키징된 샘플은 안정한 상태를 유지하면서 2개월 동안 보관 후에 유의한 압축을 나타낸다.

Claims (7)

  1. 기밀(gastight) 패키징 재료 내에 패키징된 디안하이드로헥시톨로서,
    패키징 재료 내부의 산소 O2 분압이 0.1 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5 내지 2mbar인 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨.
  2. 제1항에 있어서,
    패키징 재료 내부의 절대 압력이 250mbar 이상, 바람직하게는 400mbar 이상, 그리고 더 바람직하게는 500mbar 이상인 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    패키징 재료 내부의 질소 N2 분압이 240 내지 1012.9mbar, 바람직하게는 390 내지 1012.9mbar, 그리고 더 바람직하게는 490 내지 1012.9mbar인 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    패키징 재료가 적어도 하나의 알루미늄계 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    디안하이드로헥시톨이 이소소르바이드를 포함하거나 이소소르바이드로 본질적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패키징된 디안하이드로헥시톨.
  6. 디안하이드로헥시톨을 기밀 패키징 재료 내로 도입하는 단계 및 이어서 상기 패키징 재료를 기밀적으로 밀폐(hermetically closing)시키는 단계를 포함하는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법으로서,
    0.1 내지 10mbar, 바람직하게는 0.5 내지 5mbar, 그리고 더 바람직하게는 0.5 내지 2mbar의 산소 분압을 나타내는 대기 중에서 수행되는 것을 특징으로 하는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    패키징 재료의 밀폐 단계가 250mbar 이상, 바람직하게는 400mbar 이상, 그리고 더 바람직하게는 500mbar 이상의 절대 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 디안하이드로헥시톨의 패키징 방법.
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