KR20180015662A - 셀룰로오스 에테르 분말 - Google Patents

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Abstract

분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법을 제공하되, 상기 방법은 수중 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 용액을 제공하는 단계 (a), 및 그 후, 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르를 상기 물로부터 분리시켜서, 건조된 메틸셀룰로오스-유형 에테르를 생성시키는 단계 (b)를 포함하고, 단, (i) 단계 (b)에서 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르가 분말 형태로 생성되거나, (ii) 단계 (b) 후에, 상기 방법이, 상기 건조된 메틸셀룰로오스-유형 에테르에 기계적 응력을 가하여 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르를 분말 형태로 생성시키는 단계 (c)를 추가로 포함한다.

Description

셀룰로오스 에테르 분말
메틸셀룰로오스-유형의 에테르는 다양한 용도에 대하여 유용하다. 메틸셀룰로오스-유형의 에테르는 일반적으로 분말 형태로 제조되며, 대부분의 용도에 대해서는 분말을 물에 용해시키는 것이 바람직하다. 그러나, 다수의 메틸셀룰로오스-유형의 에테르는 25℃ 이하의 분말 용해 온도를 갖는다. 그러한 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 물에 용해시키기 위해서는 냉각 장치가 필요한데, 이는 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 사용하는 공정에 복잡성 및 비용을 부가시킨다. 그러한 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 분말 용해 온도를 증가시키는 방법을 발견하고, 그러한 방법에 의해 제조되는 메틸셀룰로오스-유형의 에테르 분말을 발견하는 것이 필요하다.
WO 2008/050209에는 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 경질 캡슐의 제조 방법이 기재되어 있다. WO 2008/050209에 기재된 방법은, HPMC를 바람직하게는 60℃ 초과의 온도에서 물에 분산시키고; 상기 분산물을 실온 미만으로 냉각시켜서 HPMC를 가용화시키고; 그 후, 수득한 수성 조성물을 딥 코팅 공정에 사용하여 캡슐을 생성시키는 것을 포함한다. 이전에 알려진 동일한 화학적 조성의 메틸셀룰로오스-유형 에테르 분말보다 높은 분말 용해 온도를 갖는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법을 발견하는 것이 필요하다.
이하에서 본 발명을 설명한다.
본 발명의 제1 측면은, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법으로서, 상기 방법이
(a) 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 수용액을 제공하는 단계, 및
(b) 그 후, 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 상기 물로부터 분리하여, 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 생성시키는 단계를 포함하고,
단, (i) 단계 (b)에서 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르가 분말 형태로 생성되거나,
(ii) 단계 (b) 후에, 상기 방법이, 상기 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르에 기계적 응력을 가하여 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 분말 형태로 생성시키는 단계 (c)를 추가로 포함하는, 제조 방법이다.
본 발명의 제2 측면은, 메틸셀룰로오스를 포함하는 분말 형태의 조성물로서, 상기 조성물이, 세기 수준 I최고점을 갖는 14.5 내지 16.5도의 2θ 값에서 최고점, 그리고 세기 수준 I최저점을 갖는 16.51 내지 20도의 2θ 값에서 최저점을 보이는 광원(source) x-선 파장 1.789 Å에서 분말 x-선 회절 스펙트럼을 가지며, 여기서 최고점 지수 P지수가 하기와 같이 정의되는, 조성물이다:
P지수 = (I최고점 - I최저점) /I최저점
상기 식에서, 상기 P지수는 0.01 이상이다.
이하에 본 발명의 상세한 설명이 제공된다.
본원에 사용된 하기 용어들은, 문맥이 명백하게 다른 것을 명시하지 않는 한, 지정된 정의를 갖는다.
메틸셀룰로오스-유형 (MCT) 에테르는 셀룰로오스 유도체 부류이다. MCT 에테르 부류의 구성원으로는 메틸셀룰로오스 (MC) 폴리머 및 하이드록시알킬 메틸셀룰로오스 (HAMC) 폴리머가 있다.
메틸셀룰로오스 (MC) 폴리머는, 언하이드로글루코스(unhydroglucose) 단위체로 알려진 하기 구조 I의 반복 단위체를 갖는다:
Figure pct00001
상기 구조 I에서, 반복 단위체는 괄호 안에 표시되어 있다. 지수 n은, 구조 I이 폴리머이도록 충분히 크다. -Ra, -Rb, 및 -Rc는 각각 독립적으로 -H 및 -CH3으로부터 선택된다. -Ra, -Rb, 및 -Rc의 선택은 각각의 반복 단위체에서 동일할 수 있거나, 상이한 반복 단위체는 상이하게 선택된 -Ra, -Rb, 및 -Rc를 가질 수 있다. 하나 이상의 반복 단위체에서 -Ra, -Rb, 및 -Rc 중 하나 이상이 CH3이다. 구조 I에 표시된 숫자 1 내지 6의 각각은, 이 숫자에 인접한 탄소 원자에 상응하는 위치 표시이다.
메틸셀룰로오스 폴리머는 메톡실 기의 중량 백분율에 의해서 특성규명된다. 중량 백분율은 메틸셀룰로오스 폴리머의 총 중량을 기준으로 한다. 통상적으로, 중량 백분율은, 모든 치환체를 포함하는 셀룰로오스 반복 단위체의 총 중량을 기준으로 한 평균 중량 백분율이다. 메톡실 기의 함량은 메톡실 기 (즉, -OCH3)의 질량을 기준으로 기록된다. 메틸셀룰로오스 (MC) 폴리머 내 %메톡실의 측정은 미국 약전 (USP 37, "Methylcellulose", pages 3776-3778)에 따라 수행된다.
메틸셀룰로오스 폴리머는 또한 5℃에서 2중량% 수용액의 점도에 의해 특성규명된다. 2중량% 메틸셀룰로오스 수용액의 안정-전단-유동 점도 (5℃, 10 s-1, 2중량% MC)를, Anton Paar Physica MCR 501 레오미터 및 콘-앤드-플레이트 샘플 고정장치(fixture) (CP-50/1, 50-mm 직경)를 사용하여 10 s-1의 전단율에서 5℃에서 측정하였다. 이렇게 측정된 점도는, 본원에서 "5℃에서 2% 용액 점도"로 알려져 있다.
메틸셀룰로오스는 또한 s23/s26 몫(quotient)에 의해서 특성규명될 수 있다. 양 s23은, 2- 및 3-위치에 있는 2개 하이드록시 기가 메틸 기로 치환되고 6-위치가 치환되지 않은 하이드록시 기인 언하이드로글루코스 단위체의 몰 분율이다. 양 s26은, 2- 및 6-위치에 있는 2개 하이드록시 기가 메틸 기로 치환되고 3-위치가 치환되지 않은 하이드록시 기인 언하이드로글루코스 단위체의 몰 분율이다. s23/s26 몫은 s23를 s26로 나눔에 의해서 확인된다.
셀룰로오스 에테르 내 에테르 치환체의 측정은 일반적으로 알려져 있고, 예를 들면, 문헌 [Carbohydrate Research, 176 (1988) 137-144, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, DISTRIBUTION OF SUBSTITUENTS IN O-ETHYL-O-(2-HYDROXYETHYL)CELLUOSE by Bengt Lindberg, Ulf Lindquist, 및 Olle Stenberg]에 기재되어 있다.
구체적으로, s23/s26의 측정은 하기와 같이 수행된다:
10-12 mg의 셀룰로오스 에테르를 교반 하에 약 90℃에서 4.0 mL의 무수 분석 등급의 디메틸 설폭사이드 (DMSO) (Merck, Darmstadt, Germany, 0.3 nm 분자 체 비드 위에 보관함)에 용해시킨 다음, 실온으로 다시 냉각시킨다. 상기 용액을 실온에서 밤새 교반시켜서 완전히 가용시킨다. 셀룰로오스 에테르의 가용화를 포함하는 전체 반응을 4 mL 나사 캡 바이알 중에서 건조 질소 대기를 사용하여 수행한다. 가용화 후에, 용해된 셀룰로오스 에테르를 22 mL 나사 캡 바이알로 옮긴다. 언하이드로글루코스 단위체의 하이드록실 기 당 30배 몰 과량의 시약 수산화나트륨 및 에틸 아이오다이드로, 분말화된 수산화나트륨 (갓 빻은 것, 분석 등급) 및 에틸 아이오다이드 (합성용, 은으로 안정화시킴)를 첨가하고, 상기 용액을 주위 온도에서 3일 동안 암소에서 질소 하에서 세게 교반시킨다. 첫 번째 시약 첨가와 비교하여 3배 양의 시약 수산화나트륨 및 에틸 아이오다이드를 첨가하고 추가 2일 동안 실온에서 추가로 교반시켜서 과에틸화(perethylation)를 반복한다. 임의로, 반응 혼합물을 반응 과정 동안의 양호한 혼합을 보장하기 위해 최대 1.5 mL DMSO로 희석시킬 수 있다. 5 mL의 5% 티오황산나트륨 수용액을 반응 혼합물에 부은 다음, 얻어진 용액을 4 mL의 디클로로메탄으로 3회 추출한다. 합한 추출물을 2 mL의 물로 3회 세척한다. 유기 상을 무수 황산나트륨 (대략 1g)을 사용하여 건조시킨다. 여과 후에, 용매를 완만한 질소 스트림 중에서 제거하고, 추가 샘플 제조까지 샘플을 4℃에 보관한다.
약 5 mg의 과에틸화된 샘플의 가수분해를 질소 하에, 100℃에서 1시간 동안 교반시키면서 1 ml의 90% 수성 포름산이 담긴 2 mL 나사 캡 바이알 중에서 수행한다. 산을 35-40℃에서 질소 스트림 중에서 제거하고, 가수분해를 교반 하에 불활성 질소 분위기에서 120℃에서 3시간 동안 1 mL의 2M 수성 트리플루오로아세트산을 사용하여 반복한다. 완료 후에, 산을 공-증류를 위해 대략 1 mL의 톨루엔을 사용하여 주위 온도에서 질소 스트림 중에서 건조시켜서 제거한다.
가수분해 잔여물을, 교반 하에 실온에서 3시간 동안 (갓 제조한) 2N 암모니아 수용액 중에서 0.5 mL의 0.5 M 나트륨 보로듀테라이드(borodeuteride)를 사용하여 환원시킨다. 과량의 시약을, 대략 200 μL의 진한 아세트산을 적가하여 제거한다. 수득한 용액을 대략 35-40℃에서 질소 스트림 중에서 증발 건조시키고, 차후 실온에서 15분 동안 진공에서 건조시킨다. 점성의 잔여물을 메탄올 중의 0.5 mL 15% 아세트산에 용해시키고, 실온에서 증발 건조시킨다. 이것을 5회 수행하고, 순수한 메탄올을 사용하여 4회 반복한다. 최종 증발시킨 후에, 샘플을 실온에서 밤새 진공에서 건조시킨다.
환원 잔여물을 90℃에서 3시간 동안 600 μL의 아세트산 무수물 및 150 μL의 피리딘을 사용하여 아세틸화시킨다. 냉각시킨 후에, 샘플 바이알에 톨루엔을 채우고, 실온에서 질소 스트림 중에서 증발 건조시킨다. 잔여물을 4 mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 2 mL의 물에 붓고, 2 mL의 디클로로메탄을 사용하여 추출한다. 추출을 3회 반복한다. 합한 추출물을 4 mL의 물로 3회 세척하고, 무수 황산나트륨을 사용하여 건조시킨다. 건조된 디클로로메탄 추출물을 차후 GC 분석한다. GC 시스템의 감도에 따라서, 추출물의 추가 희석이 필요할 수 있다.
기체-액체 (GLC) 크로마토그래피 분석을, 1.5 bar 헬륨 캐리어 기체를 사용하여 작동된, 모세관 컬럼 30 m 길이, 0.25 mm ID, 및 0.25 μm 위상(phase) 층 두께, 30 m, 0.25 mm ID, 0.25 μm 위상 층 두께를 구비한 기체 크로마토그래프를 사용하여 (예를 들면, 예를 들면, J&W 모세관 컬럼 DB5를 구비한, Hewlett Packard 5890A 및 5890A Series II 유형의 기체 크로마토그래프를 사용하여) 수행한다. 기체 크로마토그래프에, 1분 동안 60℃에서 일정하게 유지, 20℃/min의 속도로 200℃까지 가열, 4℃/min의 속도로 250℃까지 추가 가열, 20℃/min의 속도로 310℃까지 추가 가열, 추가 10분 동안 일정하게 유지인 온도 프로파일을 프로그래밍시킨다. 주입기 온도를 280℃로 설정하고, 불꽃 이온화 검출기 (FID)의 온도를 300℃로 설정한다. 1 μL의 샘플을 0.5분 밸브 시간에서 비분할(splitless) 모드로 주입한다. 예를 들면, LabSystems Atlas 워크 스테이션을 사용하여 데이터를 얻고 처리한다.
정량적 모노머 조성 데이터는, FID 검출을 이용한 GLC에 의해 측정된 최고점 면적으로부터 얻는다. 모노머의 몰 응답(molar response)은 유효 탄소 수 (ECN) 개념에 맞춰서 계산하지만, 하기 표에 기재된 대로 변경한다. 유효 탄소 수 (ECN) 개념은 문헌 [Ackman (R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr ., 2 (1964) 173-179 및 R.F. Addison, R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr., 6 (1968) 135-138)]에 기재되었고, 문헌 [Sweet 및 (D.P. Sweet, R.H. Shapiro, P. Albersheim, Carbohyd . Res., 40 (1975) 217-225)]에 의한 부분적 알킬화 알디톨 아세테이트의 정량적 분석에 적용되었다.
정량적 모노머 조성 데이터는, 불꽃 이온화 검출기 (FID) 검출을 이용한 기체 액체 크로마토그래피 (GLC)에 의해 측정된 최고점 면적으로부터 얻는다. 모노머의 몰 응답은 유효 탄소 수 (ECN) 개념에 맞춰서 계산하지만, 하기 표에 기재된 대로 변경한다. 유효 탄소 수 (ECN) 개념은 문헌 [Ackman (R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr., 2 (1964) 173-179 및 R.F. Addison, R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr., 6 (1968) 135-138)]에 기재되었고, 문헌 [Sweet 및 (D.P. Sweet, R.H. Shapiro, P. Albersheim, Carbohyd. Res., 40 (1975) 217-225)]에 의한 부분적 알킬화 알디톨 아세테이트의 정량적 분석에 적용되었다.
ECN 계산에 사용된 ECN 증분:
Figure pct00002
모노머의 상이한 몰 응답을 보정하기 위해, 최고점 면적에, 2,3,6-Me 모노머에 대한 응답으로 정의되는 몰 응답 인자 MRF모노머를 곱한다. 2,3,6-Me 모노머는, 이것이 s23/s26의 측정에서 분석된 모든 샘플에 존재하기 때문에 기준으로 선택된다.
MRF모노머 = ECN2,3,6-Me/ECN모노머
모노머의 몰 분율은, 보정된 최고점 면적을, 하기 식에 따른 전체 보정된 최고점 면적으로 나누어서 계산한다:
s23 = 23-Me + 23-Me-6-HAMe + 23-Me-6-HA +
23-Me-6-HAHAMe + 23-Me-6-HAHA, 및
s26 = 26-Me + 26-Me-3-HAMe + 26-Me-3-HA +
26-Me-3-HAHAMe + 26-Me-3-HAHA]
상기 식에서, s23은, 조건: a) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 3-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 6-위치는 치환되지 않음 (= 23-Me);
b) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 3-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 6-위치는 메틸화된 하이드록시알킬로 치환되거나 (= 23-Me-6-HAMe) 2개의 하이드록시알킬 기를 포함하는 메틸화된 측쇄로 치환됨 (= 23-Me-6-HAHAMe); 및
c) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 3-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 6-위치가 하이드록시알킬로 치환되거나 (= 23-Me-6-HA) 2개의 하이드록시알킬 기를 포함하는 측쇄로 치환됨 (= 23-Me-6-HAHA)을 충족하는 언하이드로글루코스 단위체의 몰 분율의 합이고,
s26은, 조건: a) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 6-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 3-위치는 치환되지 않음 (= 26-Me);
b) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 6-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 3-위치는 메틸화된 하이드록시알킬로 치환되거나 (= 26-Me-3-HAMe) 2개의 하이드록시알킬 기를 포함하는 메틸화된 측쇄로 치환됨 (= 26-Me-3-HAHAMe); 및
c) 언하이드로글루코스 단위체의 2- 및 6-위치 내 2개의 하이드록실 기가 메틸 기로 치환되고 3-위치는 메틸화된 하이드록시알킬로 치환되거나 (= 26-Me-3-HA) 2개의 하이드록시알킬 기를 포함하는 메틸화된 측쇄로 치환됨 (= 26-Me-3-HAHA)을 충족하는 언하이드로글루코스 단위체의 몰 분율의 합이다.
하이드록시알킬 메틸셀룰로오스 (HAMC) 폴리머는, 구조 I의 다양한 특성이, -Ra, -Rb, 및 -Rc가 각각 독립적으로 -H, -CH3 및 하기 구조 II로부터 선택되는 것을 제외하고 MC 폴리머에 대하여 이상에서 정의된 바와 같은 구조 I을 갖는다:
Figure pct00003
하나 이상의 반복 단위체에서는 -Ra, -Rb, 및 -Rc 중 하나 이상이 CH3이다. 또한, 하나 이상의 반복 단위체에서는 -Ra, -Rb, 및 -Rc 중 하나 이상이 구조 II이다. 지수 z는 1 이상이다. 지수 z는, 동일한 HAMC 폴리머 분자 상에서 구조 II가 다양하게 나타나는 경우에 동일하거나 상이할 수 있다. 기 -Rd-는 2가 알킬 기이다.
하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 (HPMC) 폴리머는, -Rd-가 하기 구조 III을 갖는 HAMC이다:
Figure pct00004
하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 폴리머는 메톡실 기의 중량 백분율에 의해서 특성규명된다. 중량 백분율은, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 폴리머의 총 중량을 기준으로 한다. 통상적으로, 중량 백분율은, 모든 치환체를 포함하는 셀룰로오스 반복 단위체의 총 중량을 기준으로 한 평균 중량 백분율이다. 메톡실 기의 함량은 메톡실 기 (즉, -OCH3)의 질량을 기준으로 기록된다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 폴리머 내에서 %메톡실의 측정은 미국 약전 (USP 37, "Methylcellulose", pages 3776-3778)에 따라 수행된다.
하이드록시프로필메틸셀룰로오스 폴리머는 또한 MC 폴리머에 대하여 상술된 5℃에서 2중량% 수용액의 점도에 의해서 특성규명된다.
하이드록시에틸 메틸셀룰로오스 (HEMC) 폴리머는, -Rd-가 [CH2-CH2]-인 HAMC이다. 하이드록시부틸 메틸셀룰로오스 (HBMC) 폴리머는, -Rd-가 4개의 탄소 원자를 갖는 2가 알킬 기인 HAMC이다. HEMC 폴리머 및 HBMC 폴리머는, 상이한 -Rd- 기에 대한 설명을 변경시키면서, HPMC 폴리머에 대하여 상술된 방법에 의해서 특성규명된다.
조성물은, 이 조성물이 25℃에서 고체이고 입자 집합체로 존재하는 경우에, 분말이거나, 같은 뜻으로는 분말 형태인 것으로 본원에서 일컬어진다. 입자 집합체에서, 입자 집합체의 0 내지 2중량%는 2 mm 이상의 임의 치수를 갖는 입자로 이루어진다. 입자 집합체에서, 체적-평균 입자 직경은 1 mm 이하이다. 입자가 구체가 아닌 경우에, 이것의 직경은 입자의 체적과 동일한 체적을 갖는 구체의 직경과 동일한 것으로 본원에서 간주된다.
본원에서 분말 형태의 MCT 에테르로 이름 붙여진 조성물은, 분말의 중량을 기준으로 90중량% 이상의 양으로 MCT 에테르를 함유하는 분말이다.
MCT 에테르는, MCT 에테르의 분자가 연속 액체 수성 매질 분자와 친밀하게 혼합되고, 상기 연속 액체 수성 매질이, MCT 에테르 중량을 제외한 연속 액체 수성 매질의 중량을 기준으로 75 중량% 이상의 물을 함유하는 경우에, 물에 용해되는 것으로 본원에서 일컬어진다. MCT 에테르가 물에 용해되는 경우에, MCT 에테르 및 물을 함유하는 혼합물이 형성되고; 그 혼합물 내 MCT 에테르의 양은 혼합물의 중량을 기준으로 30 중량% 이하이며, 혼합물은 액체로 거동한다. 물에 현탁되는 MCT 에테르는, 물에 용해되는 MCT 에테르와는 상이한 형태로 존재하는 것으로 본원에서 간주된다. MCT 에테르는, 100 nm 이상의 체적 평균 직경을 갖는 MCT 에테르의 입자가 연속 액체 수성 매질 전체를 통하여 분포되고, 상기 연속 액체 수성 매질이 MCT 에테르의 중량을 제외한 연속 액체 수성 매질의 중량을 기준으로 75중량% 이상의 물을 함유하는 경우에, 물에 현탁된 것으로 간주된다.
분말 형태인 MCT 에테르의 샘플은, 상기 분말의 샘플이, 물을 분말 샘플의 중량을 기준으로 0-15중량%의 양으로 함유하는 경우에 건조된 것으로 본원에서 일컬어진다.
분말 형태의 MCT 에테르는 분말 용해 온도 (PDT)에 의해서 특성규명될 수 있다. 물을 분말 형태의 MCT 에테르와 혼합시키는 경우에, 혼합물이 PDT를 초과하면, MCT 에테르는 물에 용해되지 않을 것이다. 단지 혼합물이 PDT 미만으로 냉각되면, MCT 에테르가 물에 용해될 것이다. 분말 형태의 MCT 에테르는 일반적으로 50℃ 미만의 PDT를 갖는다.
PDT는 하기와 같이 측정된다. 측정은, 예를 들면, Haake RS1 레오미터를 사용하여 수행될 수 있다.
날개형 교반기 (교반기 플레이트의 직경 및 높이는 각각 30 mm이고; 상기 날개 플레이트는 5 mm 직경의 4개 천공을 갖는다)를 구비한 컵 (Couette) Z-34 외형. 물 및 셀룰로오스 에테르의 양은 2%의 최종 농도를 성취하도록 선택된다. 58.8 g의 물을 상기 컵에 첨가하고, 70℃까지 가열시킨다. 이 온도에서, 1.2 g의 셀룰로오스 에테르를 천천히 첨가한다. 이 온도에서, 셀룰로오스 에테르는 가용되지 않고, 현탁액을 60초 동안 500 rpm에서 교반시킨다. 양호한 현탁액을 형성시킨 후에, 300 rpm에서 교반시키면서 온도를 1℃/min의 고정된 냉각 속도로 감소시킨다. 70℃에서 시작되어 추정된 개시 용해 온도보다 적어도 20℃ 더 낮은 온도에서 종료되는 4개 데이터 점/min을 사용하여 토크를 기록하여, 온도 함수인 토크 형성(build-up) 곡선을 생성시킨다. 개시 용해 온도를 추가로 분석하기 위해, 데이터를 하기 방정식에 따라 표준화한다:
Figure pct00005
상기 방정식에서, M은 특정 온도에서 측정된 토크를 나타내고, Mi는 300 rpm에서 최고 온도에서의 (예를 들면, 70℃에서의) 토크의 시작 값을 나타내며, Mmax는 최저 온도에서의 (예를 들면, 2℃에서의) 최종 토크를 나타낸다. 개시 용해 온도를 분석하기 위해, 토크 값 (y-축)을 온도 (x-축)에 대하여 도식화한다. 다수개의 온도 증분에 대한 토크 값을 얻기 위해서 선형 회귀를 수행하는데, 각각의 증분은 2.5℃를 커버한다. 증분은 0.1℃마다 시작된다. 최대 경사를 갖는 선형 회귀를 측정하고, 상기 선형 회귀와 온도 축과의 절편 점이 PDT이다.
PDT 측정 방법이, 정규화 토크 측정치 (3) 대(versus) 온도를 도시하는 도 1에서 가설 예에 의해 예시된다. 최고 경사를 갖는 선형 회귀는 점 (6)에 집중되어 있다. 선 (4)은 최고 경사를 갖는 선형 회귀에 의해서 결정된다. 선 (4)은 점 (5)에서 온도 축과 교차하며, 점 (5)의 온도가 PDT이다.
물에 용해시킨 MCT 에테르로 용액을 제조한 후에, 이 용액은 겔화 온도를 보일 수 있다. 즉, 다수의 MCT 에테르에 대하여, 용액을 제조한 후에, 온도가 상승되면, MCT 에테르는 심지어 PDT 초과에서도 용액으로 남아있을 것이다. 온도가 추가로 상승되면, 다수의 MCT 에테르에 대하여 용액은 겔을 형성할 것이다.
겔 형성을 하기와 같이 평가한다. 회전형 레오미터 (예를 들면, Peltier 온도-조절 시스템을 구비한 Anton Paar, MCR 501)에서 1℃/min로 5℃에서 85℃까지 가온시키면서, MCT 에테르 수용액에 소-진폭의 진동형 전단 흐름 (주파수 = 2 Hz, 변형 진폭 = 0.5%)을 가하였다. 상기 진동형 전단 흐름을, 평행 플레이트 고정장치 (50-mm 직경, 1-mm 분리) 사이에 위치시킨 샘플에 가한다. (1) 상기 고정장치를 금속 고리 (65 mm의 내경, 5 mm의 폭, 15 mm의 높이)로 커버하고, (2) 샘플 둘레 주위로 물-비혼화성 파라핀 오일을 위치시켜서, 온도 급등(ramp) 동안 전단력 가한 재료에 대한 물 손실을 최소화시킨다. 진동 측정치로부터 얻어지는 전단 저장 탄성률 G'는 용액의 탄성 특성을 나타낸다. 진동 측정치로부터 얻어지는 전단 손실 탄성률 G''는 용액의 점성 특성을 나타낸다. 최저 온도에서, G'G''보다 작다. 온도가 증가함에 따라, 몇몇 온도에서 겔화 과정이 시작되며, G'G"와 동일해질 때까지 G'가 증가한다. 겔화 온도, T은, G'G''가 동일한 온도로서 확인된다.
본 발명의 실시에서, 바람직한 MCT 에테르는 30℃ 이상; 더 바람직하게는 32℃ 이상; 더 바람직하게는 35℃ 이상의 T을 갖는 것들이다. 바람직한 MCT 에테르는 41℃ 이하; 더 바람직하게는 39℃ 이하; 더 바람직하게는 37℃ 이하의 T을 갖는다.
바람직한 MCT 에테르는 2 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 10 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 30 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 100 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 300 mPa*s 이상; 더 바람직하게는 1,000 mPa*s 이상의, 상기 정의된 2% 용액 점도를 갖는다. 바람직한 MCT 에테르는 20,000 mPa*s 이하의, 상기 정의된 2% 용액 점도를 갖는다.
본 발명의 방법은, 수 중 MCT 에테르 용액 (a)의 사용을 포함한다. 바람직하게는, 이 용액 (a)는 MCT 에테르의 시작(initial) 부분을 분말 형태로 포함하는 출발 물질을 사용하여 생성되는데, 여기서 상기 MCT 에테르는 물에 절대 용해되지 않았다. 그러한 분말은 "절대-수화되지 않는" MCT 에테르 분말로 본원에 알려져 있다. 그러한 분말은 당해 분야에 잘 알려져 있고; MCT 에테르는, 셀룰로오스 상의 -OH 기를 -OCH3 기로 전환시킴으로써 셀룰로오스가 개질되는 과정에 의해 제조되는 것이 일반적이며, 그러한 과정은 일반적으로 MCT 에테르를 물에 용해시키는 것을 포함하지 않는다. 절대-수화되지 않는 MCT 에테르 분말의 부류는 이들의 제조 동안에 물로 팽창되었을 수 있거나 없는 MCT 에테르 분말은 포함하지만, 물에 용해된 MCT 에테르 분말은 포함하지 않는다. MCT 에테르 분말을 물로 팽창시키는 경우에, MCT 에테르 분말 및 물을 함유하는 혼합물이 형성되며; 그 혼합물에서, 물의 양은 혼합물의 중량을 기준으로 40중량% 이하이다. 또한, 상기 혼합물은 팽창된 고체와 같이 거동하며, 액체와 같이 거동하지 않는다.
바람직하게는, 분말 형태의 절대 수화되지 않은 MCT 에테르는 25℃ 이하; 더 바람직하게는 23℃ 이하; 더 바람직하게는 21℃ 이하의 PDT를 갖는다.
바람직하게는, 용액 (a) 내 MCT 에테르의 농도는 용액의 중량을 기준으로 0.2중량% 이상; 더 바람하게는 0.5중량% 이상; 더 바람직하게는 1중량% 이상이다. 바람직하게는, 용액 (a) 내 MCT 에테르의 농도는 용액의 중량을 기준으로 15중량% 이하; 더 바람직하게는 12중량% 이하; 더 바람직하게는 9중량% 이하; 더 바람직하게는 6중량% 이하이다.
바람직하게는 용액 (a)는, 물 및 절대 수화되지 않는 MCT 에테르 분말을 함유하는 혼합물을 형성시킴으로써 제조된다. 바람직하게는, 상기 혼합물을 진탕시킨다. 바람직하게는, 상기 혼합물을 25℃ 미만의 온도로, 더 바람직하게는 MCT 에테르 분말의 PDT 미만의 온도로; 더 바람직하게는 2℃ 이상 MCT 에테르 분말의 PDT 미만인 온도로 냉각시킨다. 바람직하게는, MCT 에테르가 용해되고 연속 액체 수성 매질 중에서 용액이 형성되어 용액 (a)가 형성될 때까지 진탕을 수행한다. 바람직하게는, 용액 (a)는 균질하다.
본 발명의 방법에서, 용액 (a)에, MCT 에테르가 물로부터 분리되어 건조된 MCT 에테르가 생성되는 단계 (b)를 실시한다. 용액 (a)에서 물로부터 MCT 에테르를 분리하는 방법은 "분말에 대한 직접적인" 방법 또는 "간접 건조" 방법으로 분류될 수 있다. 분말에 대한 직접적인 방법에서는, 이미 분말 형태가 아닌 고체 물질을 분쇄시키기 위해 상당한 기계적 응력을 필요로 하지 않으면서 MCT 에테르를 분말 형태로 생성시킨다. 바람직한, 분말에 대한 직접적인 방법은 스프레이 건조이다. 스프레이 건조에서, 용액 (a)를 분무기 또는 노즐로 통과시켜서 점적을 생성시키고, 이것을 기체와 접촉시킨다. 바람직하게는 상기 기체는 25℃ 초과 온도의 공기이다. 증발에 의해 점적은 물을 잃게 되고 분말 입자가 된다. 스프레이 건조에 의해 생성된 분말 입자를 임의로 유동층에 적용한다.
다양한 간접 건조 방법이 적합하다. 간접 건조 방법에서는 건조 MCT 에테르가 분말 입자로 평가되지 않는 형태로 생산된다. 상기 건조 MCT 에테르는 예를 들면, 분말 입자로 평가되기에는 너무 큰 비드 형태로, 고체 덩어리 또는 고체 덩어리 집합체 형태로, 기판 위 막 형태로, 또 다른 형태로, 또는 이들이 조합된 형태일 수 있다. 바람직한 간접 건조 방법은 고온 수 내에서의 침전, 유기 용매 내에서의 침전, 간편 증발, 및 동결 건조이다.
고온 수 내에서의 침전을 수행하기 위해, 대략 25℃에서 용액 (a)를, T을 초과하는 온도에서 유지되는 물에 천천히 첨가한다. 겔화된 MCT 에테르 형태의 비드를 대부분의 물로부터 기계적으로 분리한다. 그 후, 겔화된 비드를 균질화시킬 수 있다. 겔화된 비드, 또는 겔화된 비드를 균질화시킨 생성물을 건조시켜서 막 또는 고체 덩어리를 형성시킨다.
유기 용매 내에서의 침전을 수행하기 위해, 물과는 혼화성이지만 25℃에서 100 g의 물 당 0.1 그램의 MCT 에테르보다 많은 양으로 MCT 에테르를 용해시키지 않는 유기 용매를 확인한다. 바람직한 유기 용매는 아세톤이다. 대략 25℃에서 용액 (a)를 아세톤에 첨가하고, MCT 에테르의 겔화된 비드를 형성시킨다. 겔화된 비드를 혼합물 내 대부분의 액체로부터 분리한다. 그 후, 겔화된 비드를 균질화시킬 수 있다. 겔화된 비드, 또는 겔화된 비드의 균질화시킨 생성물을 건조시켜서 막 또는 고체 덩어리를 형성시킨다.
간편 증발을 수행하기 위해, 용액 (a)의 개방된 용기를 30℃ 내지 95℃의 온도에서 공기 분위기 중에 위치시키고, 물을 증발시킨다. 전형적으로, 막이 용기 표면 위에 형성되고, 상기 막을 용기로부터 기계적으로 제거한다; 막의 제거는 일반적으로 상기 막을 여러 개 조각으로 나누는 것을 포함한다.
동결 건조를 수행하기 위해, 용액 (a)를, 이 용액 (a)를 동결시키기에 충분히 낮은 온도로 냉각시킨다. 그 후, 동결된 용액 (a)에 1 대기압 미만의 승화 압력 및 승화 온도를 가한다. 승화 과정에 의해 물이 동결된 용액 (a)에 남도록 승화 온도 및 승화 압력을 선택한다. 그 후, 상기 물질에 임의로 추가 건조 과정을 수행할 수 있다. 동결 건조에서는 일반적으로 건조 MCT 에테르의 시트가 생성된다.
간접 건조 방법에서는 건조 MCT 에테르가 분말로 평가하기에는 너무 큰 하나 이상의 치수를 갖는 형태로 생성된다. 그러한 형태에 바람직하게는 기계적 응력을 가하여, 분말로 평가되는 크기로 감소시킨다. 바람직한 기계적 응력은 하나 이상의 밀링 공정, 하나 이상의 그라인딩 공정, 또는 이들의 조합이다. 일부 구현예에서, 건조 MCT 에테르에 먼저 회전형 금속 비터(beater)를 사용한 밀링 (충격 그라인딩으로 또한 불리는 공정)을 수행한 다음, 수득한 물질에 25℃ 미만의 온도, 원심분리 밀링, 볼 밀링, 사이클론 밀링, 디스크 밀링, 다른 기술, 또는 이들의 조합 중 하나 이상을 사용하여 밀(mill)에 의한 더욱 미세한 밀링을 수행한다.
바람직하게는, 분말 형태의 MCT 에테르는 10 내지 500 μm의 체적-평균 입자 직경을 갖는다.
본 발명의 방법의 한 이점은, 본 발명의 방법이, 바람직하지 않게 낮은 PDT를 갖는 분말 형태의 절대-수화되지 않은 MCT 에테르를, 동일한 화학적 조성을 갖지만 더 높은 PDT를 갖는 분말 형태의 MCT 에테르로 전환시키는데 바람직하게 사용되는 것으로 생각된다. 본 발명은 임의의 구체적인 이론으로 제한되는 것은 아니지만, MCT 에테르의 결정 구조를 변경시켜서 전환이 수행되는 것으로 생각된다.
하기 실시예는, 본 발명의 방법에 의해 제공된 이점을 예시하기 위한 것이다. 예를 들면, 식품 제조업자들은 식품 내로 대략 36℃의 T을 갖는 MCT 에테르를 혼입시키기 원할 수 있다. 그러한 MCT 에테르를 식품 내로 혼입시키는 하나의 이유는, 37℃에 있는 먹는 사람 신체 내부에서의 MCT 에테르의 겔화가 포만감을 일으켜서, 먹는 사람이 과식하지 않게 할 것이라는 것이다. 그러나, 과거에는, 대략 36℃의 T을 갖는 몇몇의 이전에 알려진 MCT 에테르는 단지, 물에 이들을 용해시키기 위해 물을 25℃ 미만으로 냉각시켜야 하고 이것이 냉각 장치를 필요로 하는 낮은 PDT를 갖는 분말로서만 입수가능하다. MCT 에테르를 식품 내로 혼입시키는 것은 일반적으로 MCT 에테르를 물에 용해시키는 것을 포함한다. 따라서, 과거에, 식품 제조업자들은, 원하는 MCT 에테르를 사용하는 것이 냉각 장치를 사용해야 하는 단점과 관련되었음을 종종 알아차렸을 것이다.
미래에, 식품 제조업자가 본 발명으로부터 이익을 얻을 수 있는 방법의 한 예는 하기와 같다. 식품 제조업자는, 본 발명의 방법에 의해 제조된 분말 형태의 MCT 에테르 ("신규" MCT 에테르 분말)를 입수할 수 있다. 그러한 분말 형태의 MCT 에테르는, 본 발명의 방법에 의해 제조되지 않은 동일한 화학적 조성의 MCT 에테르 분말 ("이전" MCT 에테르 분말)의 PDT보다 높은 PDT를 가질 것으로 생각된다. 그 후 식품 제조업자가 MCT 에테르를 물에 용해시킬 경우에, 신규 MCT 에테르 분말은 용해 과정 동안 이전 MCT 에테르 분말이 필요로 한 것보다 더 적은 냉각을 필요로 할 것임이 명백할 것이다. 일부 경우에, 신규 MCT 에테르 분말은 식품 제조업자에 의해 수행된 용해 과정 동안 냉각을 전혀 필요로 하지 않을 것이다. 따라서, 식품 제조업자가 신규 MCT 에테르를 식품 내로 혼입시키는 것이 더욱 용이할 것이다. MCT 에테르의 화학적 조성은 본 발명의 방법에 의해 달라지지 않을 것으로 생각되기 때문에, MCT 에테르 분자에 고유한 특성, 예컨대 T은 변치 않고 남아있을 것으로 예상된다.
MCT 에테르 중에서는, 메틸셀룰로오스가 바람직하다. 메틸셀룰로오스 중에서, s23/s26이 0.36 이하, 더 바람직하게는 0.33 이하, 더 바람직하게는 0.30 이하, 더 바람직하게는 0.27 이하, 및 더 바람직하게는 0.24 이하이도록, 언하이드로글루코스 단위체의 하이드록시 기가 메틸 기로 치환되는 것들이 바람직하다. 메틸셀룰로오스에서, 바람직하게는 s23/s26이 0.08 이상, 더 바람직하게는 0.10 이상, 더 바람직하게는 0.12 이상, 더 바람직하게는 0.17 이상, 더 바람직하게는 0.18 이상, 더 바람직하게는 또는 0.19 이상, 더 바람직하게는 0.20 이상; 및 더 바람직하게는 0.21 이상이다. 그러한 s23/s26 비를 갖는 하나 초과의 메틸셀룰로오스의 경우에, 메틸셀룰로오스에 관한 중량 범위 및 중량 비는 s23/s26이 0.36 이하인 모든 메틸셀룰로오스의 총 중량에 관련된다.
본 발명의 방법에 의해 생성되는 바람직한 분말 형태의 메틸셀룰로오스는, 분말 x-선 회절 스펙트럼의 특성에 의해 절대-가수분해되지 않는 메틸셀룰로오스와 구별된다. 분말 x-선 회절 스펙트럼은 30 kV 및 50 mA에서 CoKα1 광원 (λ = 1.789 Å)을 갖는 쎄타-쎄타 회절계를 사용하여 얻을 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 메틸셀룰로오스 분말은, 14.5 내지 16.5도의 2θ 값에서 1.789Å의 광원 x-선 파장을 사용한 분말 x-선 회절 스펙트럼에서 최고점 (본원에서 최고점 II)을 보인다. 대조적으로, 1.789Å의 광원 x-선 파장을 사용한 절대-가수분해되지 않는 메틸셀룰로오스 분말 x-선 회절 스펙트럼은 14.5 내지 16.5도의 상기 언급된 2θ 범위에서 그러한 최고점을 보이지 않는다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 메틸셀룰로오스는 또한 16.51 내지 20도의 2θ 값에서 최저점 (본원에서 최저점 II)을 보인다.
최고점 II의 두드러짐은 다음과 같이 특성규명될 수 있다. 최고점 II의 세기 수준 (I최고점)은 하기와 같이 측정된다. 최고점 II의 최대 점이 측정되고, 그 점은 2θ 값 (2θpII) 및 총 세기 값(I최고점)을 갖는다. I최고점은 도 2에서 항목 (1)로 표시된 양이다. 최저점 II의 최소 점이 결정되고, 그 점은 2θ 값 (2θtII) 및 총 세기 값(I최저점)을 갖는다. I최저점은 도 2에서 항목 (2)로 표시된 양이다. 그 후, 최고점 II의 두드러짐은 하기와 같이 최고점 지수 (P지수)에 의해서 특성규명된다:
P지수 = (I최고점 - I최저점)/I최저점
최고점 II가 존재하지 않으면, P지수는 "최고점 없음"으로 기록된다.
바람직하게는, 본 발명의 메틸셀룰로오스는 0.01 이상; 더 바람직하게는 0.1 이상; 더 바람직하게는 0.2 이상; 더 바람직하게는 0.3 이상의 P지수를 나타낸다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에 의해 제조된 분말 형태의 MCT 에테르는 동일한 화학적 조성의 절대 가수분해되지 않은 에테르보다 높은 PDT를 갖는다. PDT에서의 차는 하기와 같이 ΔPDT에 의해서 특성규명될 수 있다:
ΔPDT = (본 발명의 분말의 PDT) - (절대 가수분해되지 않은 MCT 에테르의 PDT)
바람직하게는, ΔPDT는 0.15℃ 이상; 더 바람직하게는 0.5℃ 이상; 더 바람직하게는 3℃ 이상; 더 바람직하게는 5℃ 이상; 더 바람직하게는 7℃ 초과이다.
이하에 본 발명의 실시예가 제공된다.
하기 MCT 에테르를 사용하였다. 약어 "approx"는 "대략"을 의미한다.
Figure pct00006
MC-4를 US 8,623,840에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다.
분말 용해 온도 (PDT)를 Haake RS1™ 레오미터를 사용하여 본원에서 상술된 대로 평가하였다.
NH-MC 샘플의 용액을 하기와 같이 제조하였다. 용액은, 이 용액의 중량을 기준으로 2중량%의 메틸셀룰로오스였다. NH-MC를 밀링, 그라인딩 및 건조시켰다. 그 후, 3 g의 NH-MC를 오버헤드형 임펠러 교반기로 교반시키면서 20-25℃에서 147 g의 수돗물에 첨가하였다. 임펠러는 2 cm 날개를 지녔다. 회전 속도는 750 rpm였다. 750 rpm에서 180분 동안 계속해서 교반시키면서, 혼합물을 얼음욕 중에서 2℃ 미만의 온도로 냉각시키고, 이 온도를 2℃ 미만에서 유지하였다. 그 후, 이 용액을 밤새 냉각기에 보관하였다. 밤새 보관한 후에, 임의의 차후 사용 또는 분석 전에, 용액을 얼음욕 중에서 100 rpm에서 15분 동안 교반시켰다.
분무 건조를 하기와 같이 수행하였다. 1500 ml의 NH-MC 용액을 밤새 20℃에서 유지하였다. Buechi Mini-Spray Dryer B290을 사용하였다. 공기 스트림을 150℃로 가열하고, 흡입기를 100%로 설정하고, 최대 스프레이 흐름에서 35%로 펌프 유동시켰다.
고온 수 내에서의 침전을 하기와 같이 수행하였다. 1500 mL의 NH-MC 용액을 250 rpm에서 교반시키면서 고온 수 (95℃) 내로 적가 (점적 당 0.4g 용액)하였다. 물질을 충분하게 겔화시킨 후에, 겔화된 비드가 용기 바닥에 가라앉도록 교반을 중단하였다. 상청액을 폐기시키고, 남아있는 뜨거운 겔 비드를 30초 동안 Ultra-Turrax 균질화기를 사용하여 균질화시켰다. 균질화된 뜨거운 겔 덩어리를 밤새 65℃의 건조 오븐에 위치시켰다. 생성물을 IKA A11 Basic 밀을 사용하여 작은 조각으로 절단한 다음, 극저온 밀 (Retsch ZM100)을 사용하여 분말로 그라인딩하였다.
아세톤 내에서의 침전을 하기와 같이 수행하였다. 대략 23℃에서 250 rpm에서 교반시키면서 1500 mL의 NH-MC 용액을 아세톤 내로 적가 (점적 당 0.4g 용액)하였다. 물질을 충분히 침전시킨 후에, 침전된 비드가 용기 바닥에 가라앉도록 교반을 중단하였다. 상청액을 폐기시키고, 남아있는 뜨거운 겔 비드를 30초 동안 Ultra-Turrax 균질화기를 사용하여 균질화시켰다. 균질화된 뜨거운 겔을 밤새 65℃의 건조 오븐에 위치시켰다. 생성물을 IKA A11 Basic 밀을 사용하여 작은 조각으로 절단한 다음, 극저온 밀 (Retsch ZM100)을 사용하여 분말로 그라인딩하였다.
간편 증발을 하기와 같이 수행하였다. 250 mL의 NH-MC 용액을 40℃의 건조 오븐 내의 개방된 비커 (직경 30 cm)에 위치시켰다. 물을 완전히 증발시킨 후에 막을 얻었다. 상기 막을 IKA A11 Basic 밀을 사용하여 작은 조각으로 절단한 다음, 극저온 밀 (Retsch ZM100)을 사용하여 분말로 그라인딩하였다.
분말 x-선 회절 스펙트럼을, Vantec 검출기를 구비한 Bruker D8 ADVANCE™ 기계를 사용하여 상술된 대로 측정하고 분석하였다.
결과는 다음과 같다. 약어 "ppt"는 "침전됨"을 의미한다.
Figure pct00007
모든 시험에서, 본 발명의 방법은 PDT를 증가시켰고 분말 x-선 회절 스펙트럼에서 최고점 II가 나타나게 하였다. 방법 중에서, 스프레이 건조가 가장 효과적인 것으로 보였다. 메틸셀룰로오스의 샘플 중에서, MC-4는 PDT에서 최대 증가 및 가장 두드러진 최고점 II를 나타냈다.

Claims (5)

  1. 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법으로서,
    수중 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르의 용액을 제공하는 단계 (a), 및
    그 후, 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 상기 물로부터 분리시켜서, 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 생성시키는 단계 (b)를 포함하되,
    단, (i) 단계 (b)에서 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르가 분말 형태로 생성되거나,
    (ii) 단계 (b) 후에, 상기 방법이, 상기 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르에 기계적 응력을 가하여 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 분말 형태로 생성시키는 단계 (c)를 추가로 포함하는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 (b)가, 상기 용액을 분무 건조시켜서 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 분말 형태로 생성시키는 것을 포함하는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 단계 (b)의 말미에서의 상기 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르가 분말 형태가 아니며, 상기 방법이, 단계 (b) 후에, 상기 건조된 메틸셀룰로오스-유형의 에테르에 기계적 응력을 가하여 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르를 분말 형태로 생성시키는 단계 (c)를 포함하는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 메틸셀룰로오스-유형의 에테르가, 상기 단계 (a) 전에, 물에서 25℃ 이하의 분말 용해 온도를 갖는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 수중 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 용액이,
    (x) 최초 분량(initial portion)의 메틸셀룰로오스-유형 에테르를, 물에 용해된 적이 없는 분말 형태로 제공하는 단계, 및
    (y) 상기 분말 형태의 최초 분량의 메틸셀룰로오스-유형 에테르를 물에 용해시켜서, 상기 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 수용액을 형성시키는 단계를 포함하는 방법에 의해서 제조되는, 분말 형태의 메틸셀룰로오스-유형 에테르의 제조 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7139243B2 (ja) * 2015-09-16 2022-09-20 サーモ エレクトロン サイエンティフィック インストルメンツ リミテッド ライアビリティ カンパニー 画像分析システム及び方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2854448A (en) 1956-03-19 1958-09-30 Dow Chemical Co Method for the preparation of coldwater-soluble forms of cellulose ethers
US6235893B1 (en) 1999-04-01 2001-05-22 The Dow Chemical Company Process for making cellulose ether having enhanced gel strength
SE515481C2 (sv) * 1999-12-14 2001-08-13 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande vid mätning av radarmålarea hos ett mätföremål med både rörliga och fasta delar
DE10009411A1 (de) * 2000-02-28 2001-08-30 Wolff Walsrode Ag Verfahren zur Herstellung pulverförmiger wasserlöslicher Cellulosederivate unter Einsatz eines Wasserdampf/Inertgas-Gemisch oder Wasserdampf/Luft-Gemisch als Transport und Wärmeträgergas
DE10009409A1 (de) * 2000-02-28 2001-08-30 Wolff Walsrode Ag Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen wasserlöslichen Cellulosederivaten
JP4082656B2 (ja) 2002-03-04 2008-04-30 信越化学工業株式会社 低置換度セルロースエーテル粉末とその製造方法
JP2005270891A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Tetsuo Kondo 多糖類の湿式粉砕方法
KR101311319B1 (ko) * 2005-05-12 2013-09-25 아크조 노벨 엔.브이. 셀룰로스 에테르의 분쇄 방법
JP5069237B2 (ja) * 2005-08-16 2012-11-07 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 増加した粘度および粉末度を有するセルロースエーテル製品を製造する方法
CN101443362B (zh) * 2006-05-18 2012-01-25 陶氏环球技术有限责任公司 专用筛网在制备纤维素粉中的用途
CN101595133B (zh) 2006-10-27 2012-11-14 比利时胶囊公司 羟丙基甲基纤维素硬胶囊及制备方法
EP3130396B1 (en) * 2009-03-27 2021-03-17 Bend Research, Inc. Spray-drying process
CN102905762B (zh) 2010-04-29 2017-02-15 陶氏环球技术有限责任公司 用于诱导饱腹感的方法和组合物
WO2012031129A2 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Bend Research, Inc. Spray-drying apparatus and methods of using the same
CN106188581B (zh) 2011-04-06 2019-08-16 陶氏环球技术有限责任公司 生产具有高堆积密度和良好流动性的纤维素衍生物的方法
IN2014CN02795A (ko) * 2011-10-19 2015-07-03 Dow Global Technologies Llc
CN104427979B (zh) * 2012-04-11 2018-02-16 陶氏环球技术有限责任公司 具有特定的取代基分布的酯化的纤维素醚
BR112014020719B1 (pt) 2012-04-11 2020-03-03 Dow Global Technologies Llc Forma de dosagem de liberação constante, método para preparar uma forma de dosagem de liberação constante e uso de um éter de celulose
EP2836517B1 (en) * 2012-04-11 2016-07-27 Dow Global Technologies LLC Melt-extruded composition comprising a cellulose ether
PT2836559T (pt) 2012-04-11 2016-08-31 Dow Global Technologies Llc Composição que compreende um diluente orgânico e um éter de celulose.
BR112015002055A2 (pt) * 2012-08-24 2017-07-04 Dow Global Technologies Llc acetato succinato de hidroxialquil metil celulose, composição, dispersão sólida, processo para produzir uma dispersão sólida, forma de dosagem e cápsula de envoltório
KR102138545B1 (ko) 2012-08-24 2020-07-28 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 고분자량 및 높은 균일성을 갖는 신규한 에스테르화된 셀룰로즈 에테르
BR112015004916B1 (pt) 2012-09-27 2020-11-24 Dow Global Technologies Llc Composição comestível, método para preparar um alimento empanado, método para preparar uma preparação alimentícia contendo amido formado, método para reduzir a absorção de óleo ou gordura de um alimento empanado e partículas de éterde celulose
BR112015019580A2 (pt) 2013-04-12 2017-07-18 Dow Global Technologies Llc processo para preparar uma solução aquosa, solução aquosa, medicamento, alimento, ingrediente de alimento ou suplemento alimentício e método para reduzir a assimilação calórica

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