NL8102794A - Werkwijze voor het bereiden van een dispersie van kleine bolvormige deeltjes. - Google Patents

Description

* N.0. 30242 !

Afsplitsing van octrooiaanvrage Nr. 7607210 dd. 30 juni 1976

Werkwijze voor het bereiden van een dispersie van kleine bolvormige deeltjes.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een dispersie van kleine bolvormige deeltjes bestaande uit moleculaire lagen, die een waterhoudende fase insluiten en zijn gevormd door ten minste een vloeibaar], in water dispergeerbaar lipide met de formule 5 X-Y, waarin X een hydrofiele groep en Y een lipofiele groep voorstellen.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Franse octrooischrift 2,221.122, artikelen van Sessa en Weissmann in 3. Lipid Res. 9 ( 1968), 310 en 3. of Biological Chemistry, 243 ( 1970), 3295-3301, êên artikel van Magee en Miller in Nature, 235 ( 1972), 339-340 en een artikel j 10 van Kinsky c.s. in Biochimica et Biophysica Acta 152 ( 1968), 174-185. Daarbij worden een of meer lipiden aan een waterhoudende fase toegevoegd, waarna het verkregen mengsel enigszins wordt verwarmd, vervolgens energiek in beweging wordt gebracht door middel van schokken en tenslotte met ultrasone trillingen behandeld om de diameter van de gevormde kleine 15 bolvormige deeltjes te verminderen tot een waarde beneden 100 nm. Ook kan men uit een oplossing van het lipide in een oplosmiddel dit oplosmiddel verdampen bij aanwezigheid van een wand, zodat dunne lagen van het lipide op die wand worden gevormd. Deze lagen brengt men vervolgens met een continue waterhoudende fase onder energiek bewegen in aanraking . Het 20 aldus verkregen systeem wordt vervolgens met ultrasone trillingen behandeld. De aldus verkregen bolvormige deeltjes worden liposomen genoemd. Zij bestaan uit een gesloten systeem van concentrische mono-, bi- en multilagen van lipiden, waartussen in compartimenten de waterhoudende fase is ingesloten, welke fase werkzame stoffen, zoals 25 geneesmiddelen, eiwitten, enzymen, hormonen en vitaminen kan bevatten.

Deze waterhoudende fase dient ook als dispergeervloeistof voor de liposomen.

Bij al deze bekende werkwijze ter bereiding van liposomen \ \ werden lipiden gebruikt, die kunnen worden voorgesteld door de r*30 formule X-Y, waarin X een ionogene hypofiele groep en Y een lipofiele \; groep voorstellen. Bij toevoeging van niet-ionogene lipiden, zoals van ^ het zogenaamde Triton X*100, een oxethyleringsprodukt van p-diiso- butylfenol met 9-10 oxyethyleeneenheden per molecuul, bleek de structuur 81 02 7 9 4 2 van de liposomen uiteen te vallén en de ingesloten waterhoudende fase vrij te komen (Sessa en Weissmann l.c. en Kinsky c.s. l.c.)·

Gevonden werd echter, dat ook een dispersie van kleine bolvormige deeltjes met een ingesloten waterhoudende fase kan worden verkre-5 gen, wanneer men volgens de uitvinding op voor de bereiding van analoge dispersies op zichzelf bekende wijze dispersies bereidt met behulp van lipiden met de formule X-Y, waarin X een niet-ionogene hydrofiele groep voorstelt.

De volgens de uitvinding in de dispersie gevormde bolvormige 10 deeltjes , die niosomen worden genoemd, zijn veel stabieler dan de bekende liposomen. Bij zowel liposomen als niosomen treedt voorts bij vermindering van de deeltjesgrootte door ultrasone trillingen altijd een verhoging van de permeabiliteit voor de ingesloten waterhoudende fase op. Deze permeabiliteitstoename is echter voor de niosomen veel kleiner 15 dan voor de liposomen. Verder kunnen de niosomen een grotere hoeveelheid waterhoudende fase dan de liposomen insluiten. Tenslotte kan bij toepassing van niosomen de vorming van bolvormige deeltjes met een elektrisch geladen buitenoppervlak worden vermeden.

De deeltjesgrootte van de niosomen varieert van 10-5000 nm.

20 In de in te sluiten waterhoudende fase kunnen allerlei werkzame stoffen aanwezig zijn, in het bijzonder stoffen, die op farmaceutische of op voedingsgebied van belang zijn^of stoffen met een cosmetische activiteit.

De cosmetische actieve stoffen zijn bijvoorbeeld produkten voor het onderhoud van de huid en het haar, bijvoorbeeld bevochtigingsmiddelen, 25 zoals glycerol, sorbitol, pentaerytritol, inositol, pyrrolidoncarbonzuur en zouten daarvan, kunstmatige "zonne"bruinmiddelen, zoals dihydroxy-aceton, erytrulose, glyceraldehyde,^-dialdehyden, zoals wijnsteen-aldehyde ( welke produkten eventueel in combinatie met kleurstoffen kunnen worden gebruikt), in water oplosbare antisolaire middelen, 30 transpiratie tegengaande middelen, desodorantia, adstringentia, verfrissende, tonische, wonden helende, keratolytische en ontharingsmiddelen, geparfumeerde waterhoudende vloeistoffen, dierlijke of plantaardige weefselextracten, zoals eiwitten, polysacchariden en amniotische vloeistof, in water oplosbare kleurstoffen, vorming van huidschilfers tegen-35 gaande middelen, puistjes tegengaande middelen, oxydatiemiddelen (ontkleurende middelen) zoals waterstofperoxide, reductiemiddelen, zoals thioglycolzuur en zouten daarvan. Als actieve farmaceutische stoffen kunnen worden genoemd: vitaminen, hormonen, enzymen ( bijvoorbeeld 8102794 ‘ 3 dismutaseperoxide),vaccins, anti-inflammatoire middelen ( bijvoorbeeld hydrocortison),antibiotica en bactericiden.

Afhankelijk van de werkzame stof, die in de waterige in te kapselen fase aanwezig is, kiest men de lipiden, waarmee de water-5 houdende fase op stabiele wijze kan worden ingesloten.Indien de lipiden stabiele bolvormige deeltjes moeten verschaffen, is het noodzakelijk, dat een voldoende laterale wisselwerking bestaat tussen de ketens van de lipiden, die zij aan zij de lagen of dubbellagen van de bolvormige deeltjes vormen, dat wil zeggen, dat de Van der Waals krachten 10 tussen de ketens een voldoende cohesie van de lagen verschaffen. De lipiden, die bij de werkwijze volgens de uitvinding kunnen worden gebruikt, behoren tot de groep van emulgeermiddelen van het water-in-olie-type.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan men één enkel lipide 15 of een mengsel van lipiden gebruiken. In de lipiden bezit groep Y bij voorkeur een of twee al dan niet verzadigde, vertakte of rechte lipo-fiele ketens met 12-30 koolstofatomen, zoals een lauryl-, tetradecyl-, hexadecyl-, isostearyl-, oleyl-, lanolyl-, of alkylfenylketen. De hydrofiele groep X van het lipide is bij voorkeur afgeleid van poly-20 ethyleenglycol, polyglycerol en/of al dan niet geoxethyleerde polyol-ester, bijvoorbeeld een geoxethyleerde sorbitolester.

Als lipiden gebruikt men dan bij voorkeur lineaire of vertakte polyglycerolethers met de formules 1 en/of 2, waarin n een geheel getal met een waarde van 1-6 aangeeft en R een al dan niet verzadigde rechte 25 of vertakte alifatische keten met 12 tot 30 koolstofatomen of koolwater-stofresten van lanolinealcoholen of 2-hydroxyalkylgroepen van a-diolen met een lange keten voorstelt, geoxethyleerde vetalcoholen, al dan niet geoxethyleerde polyolesters, in het bijzonder geoxethyleerde sorbitolesters, of glycolipiden van natuurlijke of synthetische 30 herkomst, bijvoorbeeld cerobrosiden.

Met de niet-ionogene lipiden kunnen diverse toevoegsels worden verenigd om de doorlatendheid en/of de oppervlaktelading van de bolvormige deeltjes te wijzigen. Dergelijke toevoegsels zijn bijvoorbeeld alcoholen en diolen met een lange keten, sterolen, bijvoorbeeld 35 cholesterol, aminen met een lange keten en quaternaire ammoniumderi-vaten daarvan, dihydroxyalkylaminen, geoxethyleerde vetaminen, amino-alcoholesters met een lange keten en quaternaire ammoniumderivaten daarvan, fosforzuuresters van vetalcoholen, bijvoorbeeld het natriumzout 81 02 7 9 4 4 van fosforzuur-dicetylester, alkylsulfaten, bijvoorbeeld natriumcetyl-sulfaat, polypeptiden en eiwitten.

Bij voorkeur is de in te kapselen waterhoudende fase een oplossing van een werkzame stof in water en is de continue fase van de dispersie 5 eveneens een waterhoudende fase. De gewichtsverhouding van de kleine bolvormige deeltjes tot de continue fase van de dispersie ligt bij voorkeur tussen 0,01 : 1 en 0,5 : 1, terwijl de continue fase van de dispersie bij voorkeur iso-osmotisch is ten opzichte van de ingesloten waterhoudende fase.

10 Bijvoorbeeld worden de niosomen bereid op de in de bovengenoemde literatuurplaatsen beschreven wijze bij kamertemperatuur of bij verhoogde temperatuur, als het lipide bij kamertemperatuur vast is. Indien men bolvormige deeltjes wil bereiden met een diameter beneden 100 nm, kan men de verkregen dispersie aan een behandeling met ultrasone trillingen 15 onderwerpen.

Aan de dispersies van de niosomen volgens de uitvinding kunnen voorts verschillende produkten worden toegevoegd, die ten doel hebben het uiterlijk of het organoleptische karakter te wijzigen, zoals ondoorschijnend makende middelen, geleermiddelen, aroma's, parfums en/of kleuren-20 de stoffen.

De dispersies van de niosomen maken het mogelijk hydrofiele stoffen in een in hoofdzaak lipofiel milieu op te nemen. Zij zijn onder deze omstandigheden in gemaskeerde toestand aanwezig, waardoor een beschermend effect wordt verschaft ten opzichte van diverse stoffen, die 25 veranderingen mogelijk maken, zoals oxydatiemiddelen, spijsverterings-sappen en in het algemeen stoffen, die reactief zijn ten opzichte van de ingesloten werkzame stoffen. De penetratie en/of fixering van werkzame : stoffen kan gemoduleerd worden door wijziging van de grootte van de bol-I vormige deeltjes en de elektrische lading daarvan. De werking ervan kan 30 eveneens worden uitgesteld ( vertraagd effect). Bovendien maakt het feit, dat zijjgemaskeerd zijn, het mogelijk het organoleptische karakter ervan te onderdrukken of in aanzienlijke mate te wijzigen in het bijzonder de smaak. Tenslotte bezitten de in deze preparaten gebruikte lipiden als zodanig een gunstige werking, bijvoorbeeld een zacht makend, smerend 35 en/of glanzend effect.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.Als in de voorbeelden sprake is van een x-molaire (NaCl.KCl)-oplossing, wordt daarmee een equimolaire oplossing van 81 02 7 9 4 5

NaCl of KC1 in water met een totale molariteit van x bedoeld.

Voorbeeld I,

In een rondbodemkolf met een inhoud van 50 ml, die opgesteld was In een waterbad met een temperatuur van 55°C, werden 500 mg van een 5 produkt met de formule 2, waarin R de hexadecylgroep voorstelt en n het getal 2 aangeeft, in aanraking gebracht met 10 ml van een 0,3 molaire methionineoplossing in water, waarna het mengsel werd gehomogeniseerd bij een temperatuur van 55°C,

De kolf werd op een schudmachine geplaatst en gedurende 3 uren 10 krachtig in beweging gehouden bij een temperatuur van 55°C.

De verkregen dispersie was helder, terwijl de diameter van de bolvormige deeltjes l/^-m bedroeg. Door afkoeling tot kamertemperatuur verkreeg men een witte gelei.

Voorbeeld II.

15 In een rondbodemkolf met een inhoud van 50 ml werden 500 mg van een produkt met de formule 2, waarin R de alkylrest van isostearyl-alcohol voorstelt en n een statistisch gemiddelde waarde van 2 aangeeft, in kontakt gebracht raat 5 ml water, waarna het mengsel werd gehomogeniseerd. : De werkwijze werd bij kamertemperatuur uitgevoerd.

20 De werd °P een schudmachine geplaatst en gedurende 4 uren krachtig in beweging gehouden.

De verkregen dispersie was melkachtig, terwijl de diameter van de bolvormige deeltjes 5^111 bedroeg.

De dispersie werd aan ultrasone trillingen onderworpen om de 25 grootte van de bolvormige deeltjes aanzienlijk te verminderen.

Voorbeeld III.

In een rondbodemkolf met een inhoud van 50 ml werden 83,2 mg (200ywol) van een produkt met de formule 2, waarin R de alkylrest van oleylalcohol voorstelt en n het getal 2 aangeeft, opgelost in 2 ml van 30 een mengsel van chloroform en ethanol in een mengverhouding van 2:1. Het oplosmiddel werd met behulp van een roterende verdamper afgedampt, waarna de laatste sporenhoeveelheden oplosmiddel werden verwijderd door gedurende één uur met behulp van een roterende schoepenpomp te behandelen.

35 Met het lipide werden 10 ml van een 0,3 molaire glucoseoplos- sing in water in aanraking gebracht. De kolf werd op een schudmachine geplaatst en gedurende b uren zeer krachtig in beweging gehouden. De werkwijze werd uitgevoerd bij kamertemperatuur.

81 02 7 9 4 6

De dispersie werd gedurende 20 minuten aan ultrasone trillingen onderworpen om de diameter van de bolvormige deeltjes te verminderen tot een waarde van minder dan 0,5/4m. De dispersie werd daarna gefiltreerd over een gelkolom van "Sephadex G 50 coarse", 5 die in een 0,14-5-molaire (NaCl.KCl)-oplossing tot zwelling was gebracht. De verkregen oplossing was enigszins blauwachtig.

Voorbeeld IV.

In een rondbodemkolf met een inhoud van 50 ml werden 58 mg van een produkt met de formule 2, waarin R de alkylgroep van isostearyl-10 alcohol voorstelt en n een gemiddelde statistische waarde van 2 aangeeft, innig gemengd met een produkt met de formule 2, waarin R de alkylgroep van isostearylalcohol voorstelt en n een gemiddelde statistische waarde van 6 aangeeft, waarna men het verkregen mengsel in aanraking bracht met 10 ml van een 1-molaire glucoseoplossing in water. De werkwijze 15 werd bij kamertemperatuur uitgevoerd. De kolf werd op een schudmachine geplaatst en gedurende 4 uren op zeer krachtigde wijze in beweging gehouden.

De verkregen dispersie was zeer fijn, terwijl de bol vormige deeltjes een diameter van bezaten. Indien de dispersie verder 20 gedurende 30 minuten aan ultrasone trillingen werd blootgesteld, werd de grootte van de bolvormige deeltjes verminderd tot een waarde van minder dan Ο,^πι.

De dispersies, die hetzij bolvormige deeltjes met een diameter van meer dan IftiM hetzij bolvormige deeltjes met een diameter van 25 minder dan 0,5^m bevatten, werden af gefiltreerd over een gelkolom van "Sephadex G 50 coarse", die met een 0,4-75-molaire (NaCl.KCl)-oplossing tot zwelling was gebracht.

Voorbeeld V.

In een kolf met een inhoud van 50 ml werden 80 mg van een 30 produkt met de formule 2, waarin R de hexadecylgroep voorstelt en n het getal 2 aangeeft, 10 mg cholesterol en 10 mg dicetylfosfaat opgelost in 2 ml van een mengsel van chloroform en methanol in een mengverhouding van 2:1.

Het oplosmiddel werd met behulp van een roterende verdamper 35 afgedampt, waarna de laatste sporenhoeveelheden van het oplosmiddel werden verwijderd door gedurende één uur te behandelen met een roterende schoepenpomp.

Met de lipiden werden vervolgens 10 ml van 0,15-molaire oplos- 8102794 ί- V' 7 sing van het natriumzout van pyroglutaminezuur in water in aanraking gebracht. De kolf werd op een schudmachine geplaatst en gedurende 2 uren krachtig in beweging gehouden in een waterbad op een temperatuur van 55°C, waarna geleidelijke afkoeling tot kamertemperatuur plaats 5 vond.

De dispersie werd gedurende één uur bij kamertemperatuur aan ultrasone trillingen onderworpen. De dispersie werd daarna gefiltreerd over een gelkolom van "Sephadex G 50 coarse", dat met gedestilleerd water tot zwelling was gebracht. De verkregen dispersie 10 was na het onderwerpen aan ultrasone trillingen vloeiend en helder, terwijl de diameter van de bolvormige deeltjes minder dan/tm bedroeg.

81 02 7 9 4

Claims (4)

1. Werkwijze voor het bereiden van een dispersie van kleine bolvormige deeltjes bestaande uit moleculaire lagen, die een waterhoudende fase insluiten en zijn gevormd door ten minste een vloeibaar, 5 in water dispergeerbaar lipide met de formule X-Y, waarin X een hydrofiele groep en Y een lipofiele groep voorstellen, met het kenmerk, dat men op voor de bereiding van analoge dispersies op zichzelf bekende wijze dispersies bereidt met behulp van lipiden met de formule X-Y, waarin X een niet-ionogene hydrofiele groep 10 voorstelt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de groep X van het lipide is afgeleid van polyethyleenglycol, polyglycerol of al dan niet geoxethyleerde polyolester.

3. Werkwijze volgens de conclusies 1 en 2, met het 15 kenmerk, dat de lipofiele groep Y één of twee ketens met 12-30 koolstofatomen bevat.

4·. Werkwijze volgens de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men als lipiden één of meer lineaire en/of vertakte polyglycerol-ethers met de formules 1 en/of 2, waarin n een geheel getal met een 20 waarde van 1 tot 6 is en R een al dan niet verzadigde lineaire of vertakte alifatische keten met 12 tot 30 koolstofatomen, koolwater-stofresten van lanolinealcoholen en/of 2-hydroxyalkylresten van oC-diolen met een lange keten voorstelt, geoxethyleerde vetalcoholen, geoxethyleerde sorbitolesters en/of glycolipiden van natuurlijke 25 of synthetische herkomst gebruikt. 81 02 7 9 4