PL169362B1

PL169362B1 - Nosnik skladnika aktywnego w postaci zakapsulkowanej PL

Info

Publication number: PL169362B1
Application number: PL92300710A
Authority: PL
Inventors: Magda El-Nokaly
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1996-07-31
Also published as: JPH06505918A; FI934128L; DE69202456D1; NO933300L; AU1551392A; US5215757A; EP0576551B1; US5599555A; EP0576551A1; PL172832B1; WO1992016195A1; FI934128A7; DE69202456T2; NO307243B1; BR9205786A; CA2105089C; NO933300D0; KR100202401B1; FI934128A0; AU666114B2

Abstract

1. Nosnik skladnika aktywnego w postaci zakapsulkowanej w materiale cieklokrystali- cznym, znamienny tym, ze zawiera (a) od 0,001 do 60% skladnika aktywnego oraz (b) od 40 do 99,999% stabilnego, polimerowego cieklego krysztalu zawierajacego (1) od 10 do 90% rozpu- szczalnika oraz (2) od 10 do 90% polisacharydu o ciezarze czasteczkowym od 500 do 1000000. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest nośnik składnika aktywnego w postaci zakapsułkowanej, zawierający polimerowy, ciekły kryształ wytworzony z polisacharydu, i rozpuszczalnika korzystnie wody, który stosuje się do uwalniania środków zapachowych i innych składników w kosmetykach i innych preparatach.

Ciekłe kryształy i sposób ich wytwarzania z polisacharydów i/lub celuloz są znane.

Stan ciekłokrystaliczny występuje na granicy między fazą stałą i izotopową fazą ciekłą (to znaczy jest to stan pośredni między trójwymiarowo uporządkowanym stanem krystalicznym i nieuporządkowanym stanem rozpuszczenia). W stanie tym część charakterystyk uporządkowania cząsteczek w fazie stałej zostaje zachowana w stanie ciekłym z uwagi na strukturę cząsteczkową i oddziaływanie międzycząsteczkowe bliskiego zasięgu. Zdolność pewnych związków do tworzenia ciekłokrystalicznej mezofazy zaobserwowano prawie 100 lat temu. Od tego czasu zsyntetyzowano wiele związków wykazujących właściwości ciekłokrystaliczne. D.Sek: Structural variations of liguid crystalline polymer macromolecules; Acta Polymerica, 39 (1988), nr 11, str. 599.

Organiczne związki powierzchniowo czynne o niskim ciężarze cząsteczkowym (emulgatory) różnią się od polimerów. Te ostatnie zawierają duże cząsteczki złożone z wielu merów, podczas gdy te pierwsze są związkami o małym ciężarze cząsteczkowym. Te dwie podklasy materiałów różnią się do siebie fizycznie i chemicznie.

Znane są ciekłe kryształy o niskim ciężarze cząsteczkowym, to znaczy ciekłe kryształy powstałe z emulgatora lub organicznego związku amfifilowego (związku zawierającego zarówno polarną jak i niepolarną grupę, takiego jak mydło, lecytyny lub monogliceryd kwasu tłuszczowego o długim łańcuchu), które kapsułkują i działają jako nośnik uwalniający leki, środki zapachowe, składniki odżywcze i inne związki. Z uwagi na ich ciężar wprowadza się je w większych stężeniach, aby uzyskać taki sam efekt jak w przypadku polimerowych ciekłych kryształów, które powstają z polimeru i rozpuszczalnika. Polimery mogą zawierać długie łańcuchy merów amfifilowych lub spolimeryzowanych materiałów o niskim ciężarze cząsteczkowym. Tworzą one również różne typy ciekłych kryształów.

169 362

Cząsteczki amfifilowe zawierają zarówno grupy hydrofitowe jak i lipofilowe. Są one substancjami wykazującymi silną skłonność do adsorbowania się na powierzchni lub na granicy faz. Takie środki powierzchniowo czynne dzielą się na niejonowe (bez ładunku) jonowe anionowe (ładunek ujemny), kationowe (ładunek dodatni) oraz amfoteryczne (obydwa rodzaje ładunków), w zależności od tego, czy ulegają one czy nie ulegają jonizacji w środowisku wodnym. Środki powierzchniowo czynne powszechnie nazywa się również środkami emulgującymi. Zazwyczaj klasyfikuje się je jako lipidy będące substancjami tłuszczo-podobnymi. Środki powierzchniowo czynne są monomerami (jeden mer) i uzyskuje się je z olejów i tłuszczów naturalnych oraz z ropy naftowej.

Polimerami wykorzystywanymi w nośniku według wynalazku są polisacharydy. W przeciwieństwie do środków powierzchniowo czynnych lub lipidów należą one do grupy węglowodanów. Do węglowodanów będących związkami polihydroksylowymi o wzorze ogólnym (CHzO)n należy np. glikoza (glu). Polischarydy są węglowodanami pochodzącymi od monosacharydów, powstałymi w wyniku usunięcia n-1 cząsteczek wody z n cząsteczek monosacharydu. W polisacharydach monomery cukrowe powtarzają się, np. Glu-(Glu)n-Glu. Jako polisacharydy zakwalifikować można również żywice, włókna oraz hydrokoloidy. Mogą to być produkty naturalne, biosyntetyczne lub modyfikowane. Mogą to być polisacharydy pochodzenia roślinnego lub bakteryjnego. W związku z tym, że wszystkie polisacharydy są związkami o wyższym ciężarze cząsteczkowym, wykazują zazwyczaj właściwości charakterystyczne dla koloidów.

W literaturze ciekłe kryształy określa się również jako płyny anizotropowe, czwarty stan materii, polimerowa struktura asocjacyjna lub jako mezofazy. Określenia te stosowane są wymiennie. Określenie „polimerowe ciekłe kryształy użyte w opisie oznacza „liotropowe ciekłe kryształy polimerowe, o ile nie zaznaczono tego inaczej. Określenie „liotropowy oznacza układ ciekłokrystaliczny zawierający rozpuszczalnik. Ten typ ciekłych kryształów odróżnia się od ciekłych kryształów termotropowych, indukowanych cieplnie lub magnetycznie. Ten sam związek może tworzyć ciekłe kryształy liotropowe lub termotropowe.

Ogólny opis zjawisk fazowych w przypadku polimeru rozpuszczonego w rozpuszczalniku jest następujący: (1) Polimer rozpuszcza się w rozpuszczalniku tworząc izotropowy roztwór polimerowy. (II) Gdy stężenie polimeru zwiększa się, tworzy się dwufazowy obszar stanowiący mieszaninę izotropowego roztworu polimerowego i ciekłych kryształów. (III) Gdy stężenie polimeru zwiększa się jeszcze bardziej i zastosuje się niezbędne mieszanie, zainicjuje się powstanie homogenicznego, jednofazowego obrazu ciekłokrystalicznego. (IV) Gdy ilość polimeru będzie jeszcze większa, powstanie mieszanina ciekłych kryształów i krystalicznego polimeru. (V) Gdy ilość polimeru będzie wyjątkowo duża, powstaje faza krystaliczna lub częściowo krystaliczna.

Należy zdawać sobie sprawę, że ciekłe kryształy są substancjami, które pod względem właściwości mechanicznych zbliżone są do cieczy, a równocześnie są zdolne do przepuszczania spolaryzowanego światła (dwójłomności) w warunkach statycznych. W pewnych przypadkach mogą one wykazywać refleksy Bragg'owskie charakterystyczne dla dobrze określonych odległości międzycząsteczkowych. Wykazują one wysoki stopień kierunkowego uporządkowania oraz rozciągnięcia łańcuchów.

Polimerowe ciekłe kryształy liotropowe dzielą się na trzy podklasy: I. nematyczne, II. cholesteryczne i III. smektyczne, optyczne anizotropowe. Patrz J.H. Wendorff w „Scattering in Liquid Crystalline Polymer Systems w „Liquid Crystalline Order in Polymers, A. Blumstein (red), Academic Press, rozdz. 1 (1978).

I. W nematycznej fazie ciekłokrystalicznej centra gęstości cząstek polimerowych są rozmieszczone przypadkowo, w związku z czym brak jest pozycyjnego uporządkowania dalekiego zasięgu. W elementach objętości makroskopowej próbki osie wszystkich cząstek są zorientowane w określonym kierunku. W pobliżu temperatury przemiany smektyczno-nematycznej może wystąpić dodatkowe uporządkowanie (uporządkowanie pozycyjne).

II. Cholesteryczna faza ciekłokrystaliczna jest często określana jako modyfikacja fazy nematycznej, gdyż jest do niej zbliżona pod względem struktury cząsteczkowej. W fazie cholesterycznej brak jest uporządkowania pozycyjnego, występuje jedynie uporządkowanie orientacyjne. Jednakże w przeciwieństwie do fazy nematycznej faza cholesteryczna charakteryzuje się tym, że kierunek podłużnych osi cząsteczek zmienia się w sposób ciągły w próbce. Prowadzi to do skręcenia wokół osi prostopadłej do osi podłużnych cząsteczki.

169 362

III. W fazach smektycznych centra gęstości wydłużonych cząsteczek są rozmieszczone na równo odległych płaszczyznach, tak że tworzą się warstwy smektyczne. Płaszczyzny te mogą przemieszczać się prostopadle do normalnej warstwy, a w samych warstwach możliwe są różne ułożenia cząsteczek. Osie podłużne cząsteczek mogą być równoległe, normalne lub odchylone w stosunku do warstwy. W warstwach smektycznych występować może dwukierunkowe uporządkowanie dalekiego zasięgu. Modyfikacje smektyczne oznacza się w zależności od ułożenia cząstek w warstwach.

Badania mieszalności różnych modyfikacji ciekłokrystalicznych umożliwiają rozróżnienie odmiennych faz smektycznych oraz faz smektycznych, cholesterycznych i nematycznych.

Mikroskopia optyczna ciekłych kryształów opisana jest w The Microscopy of Liquid Crystals, Norman Hartshorne, Microscopy Publications, Ltd., Illinois, USA, 1974. W stanach mezomorficznych występuje z zasady dwójłomność. Sposoby obserwacji i analiz mikroskopowych opisano w rozdz. 1, str. 1-20, a cholesteryczne układy mezofazowe (ciekłokrystaliczne) opisano w rozdz. 6, str. 79-90. Zalecany sposób ustalania obecności ciekłych kryształów polega na obserwacji dwójłomności cienkich błon ciekłokrystalicznych między płytkami szklanymi lub cienkich plasterków materiału pod mikroskopem polaryzacyjnym.

Polimerowe liotropowe ciekłe kryształy wytwarza się w wyniku zmieszania polimeru z odpowiednią ilością rozpuszczalnika w zakresie krytycznych stężeń i temperatur. Polimerowa faza ciekłokrystaliczna płynie w warunkach ścinania i charakteryzuje się lepkością znacznie różniącą się od lepkości w fazie izotropowego roztworu. Innymi słowy w przypadku pewnych polimerów ze wzrostem stężenia lepkości mieszaniny polimer/rozpuszczalnik rosną aż do osiągnięcia piku lepkości. Następnie lepkość gwałtownie obniża się. Obecność takich pików lepkości oznacza pojawienie się lub obecność polimerowego, liotropowego uporządkowania ciekłokrystalicznego. W ten sposób można odróżnić ciekłe kryształy od układów polimerowych będących izotropowymi roztworami, czystymi ciałami stałymi, prostymi mieszaninami ciał stałych i cieczy oraz sztywnymi izotropowymi żelami polimerowymi. Sztywne żele nie płyną przy ścinaniu w przeciwieństwie do ciekłych kryształów. Ponadto, przy obserwacji pod mikroskopem polaryzacyjnym ciekłe kryształy wykazują dającą się zidentyfikować dwójłomność, taką jak np. płaska płytkowa dwójłomność, podczas gdy zarówno roztwory izotropowe jak i sztywne żele obserwowane w świetle spolaryzowanym dają ciemne pola.

Doniesiono, że ciekłokrystaliczna żywica ksantanowa (polimer) stabilizuje emulsję typu olej w wodzie (Biological Abstract 79:12313 Food Research Institute, Norwich, Wielka Brytania oraz M. Hennock i inni, J. Food Sci., 49, 1271 (1984).

Stwierdzono, że korzyści osiągnąć można zastępując ciekłymi kryształami wytworzonymi z polisacharydów i rozpuszczalników konwencjonalne środki kapsułkujące, takie jak dekstryny, żele, tłuszcze o wysokiej temperaturze topnienia itp., stosowane w pewnych środkach i wyrobach wykorzystywanych w gospodarstwie domowym.

Obecnie stwierdzono, że polimerowe ciekłe kryształy, takie jak polisacharydowe ciekłe kryształy mają zastosowanie do kapsułkowania i uwalniania pełniących rolę filtrów słonecznych środków zapobiegających oparzeniom słonecznym, środków zmiękczających, środków antyseptycznych, perfum, środków do pielęgnacji włosów lub skóry lub środków do utrzymania higieny, takich jak mydła, pasty do zębów, szampony, kremy i płyny. To zastosowanie w układach nośnikowych nie zostało dotychczas stwierdzone.

Przedmiotem wynalazku jest nośnik składnika aktywnego w postaci zakapsułkowanej uwalniający składniki do utrzymania higieny i do pielęgnacji, a także inne składniki aktywne, który zgodnie z wynalazkiem zawiera: (a) od 0,001 do 60% składnika aktywnego oraz (b) od 40 do 99,999% stabilnego, polimerowego ciekłego kryształu zawierającego: (1) od 10 do 90% rozpuszczalnika oraz (2) od 10 do 90% polisacharydu o ciężarze cząsteczkowym od 500 do 1000000.

Nie mając zamiaru z góry ograniczać zakresu wynalazku uważa, się, że polimerowy polisachrydowy ciekły kryształ adsorbuje się na granicy faz ciało stałe/ciecz, ciało stałe/gaz, ciecz/gaz lub ciecz/ciecz, w heterofazowych układach, takich jak stałe środki powierzchniowo czynne lub olejki do kremów do skóry lub do włosów albo stałe składniki preparatów do higieny osobistej lub pielęgnacji (układ ciecz/ciało stałe). Pasty do zębów, szampony, płyny i odżywki stanowią również układy heterofazowe, do których można dodawać polimerowe ciekłe kryształy. Ciekłokrystaliczne

169 362 płytki tworzą fazę ciągłą. Takie warstwy ciekłokrystaliczne mogą płynąć pod wpływem sił ścinających i działają jako środki smarujące między różnymi składnikami układów heterofazowych, takimi jak składniki stałe i inne materiały w wyrobie. Mogą one również stabilizować składniki aktywne wiążąc w swej matrycy ciecz, powietrze lub stałe cząstki i zapobiegając ich flokulacji oraz dalszej koalescencji. (Wyjaśniono to dokładniej w pracy „Effect of Xanthan Gum upon the Rheology and Stability of oil/water Emulsion“, J. Food Sci., ibid, 1274).

Uwalniając nośniki według wynalazku mogą być stosowane w wielu różnych wyrobach do utrzymania higieny i do pielęgnacji, np. w odżywkach do skóry i włosów, takich jak kremy lub płyny do rąk, produkty do pielęgnacji skóry, środki zapobiegające oparzeniom słonecznym, szampony-odżywki, a także w produktach stosowanych w gospodarstwie domowym, takich jak mydła lub detergenty.

Dodatkową korzyścią wynikającą ze stosowania stabilnych polimerowych nośników ciekłokrystalicznych jest to, że mogą one stabilizować układy heterofazowe. Ciekłe kryształy mogą występować na granicy faz pianki, emulsji lub dyspersji. Oznacza to, że mogą one występować na granicy faz w układzie ciecz/ciecz (emulsja), w układzie ciało stałe/ciecz (dyspersja) lub w układzie gaz/ciecz albo gaz/ciało stałe (pianka).

Zaletą nośnika według wynalazku jest zdolność polisacharydowych ciekłych kryształów do kapsułkowania i zatrzymywania składników aktywnych, takich jak ^środki zapachowe, środki antyseptyczne, środki barwiące, środki konserwujące, które są albo rozpuszczalne w rozpuszczalniku lub mogą działać jako rozpuszczalnik polimerowych ciekłych kryształów. Takie składniki aktywne mogą być równomiernie rozmieszczone w kompozycjach na skutek zdolności ciekłych kryształów do mikroskopowego rozprowadzania się w produkcie w wyniku adsorpcji na granicy faz. Dzięki temu, że takie składniki aktywne zostają uwięzione między warstwami w ciekłym krysztale, są one stabilne przy przechowywnaiu. Relacje utleniania ulegają spowolnieniu, zmniejszają się straty na skutek odparowania, a ponadto zmniejsza się zakres reakcji z innymi związkami.

W użytym znaczeniu określenie „lipid“ obejmuje tłuszcze oraz tłuszcze syntetyczne, a także olejki, mydła, długołańcuchowe kwasy lub alkohole tłuszczowe, środki powierzchniowo czynne lub emulgatory. Za tłuszcze i oleje ogólnie uważa się triglicerydy kwasów tłuszczowych występujące w naturze w roślinnych i zwierzęcych tłuszczach i olejach, z tym że określenia te obejmują również tłuszcze i oleje poddane przegrupowaniu lub uśrednianiu, a także tłuszcze i oleje poddane transestryfikacji.

W użytym znaczeniu określenie „syntetyczny tłuszcz“ obejmuje dowolne syntetyczne materiały triglicerydowe, a także zamienniki tłuszczów, takie jak poliestry polioli i estry kwasów polikarboksylowych. Takie syntetyczne tłuszcze zazwyczaj działają jako zamienniki lipidów w kompozycjach.

W użytym znaczeniu określenie „materiał stały“ oznacza dowolny stały składnik, który może adsorbować się na polimerowym ciekłym krysztale. Do materiałów stałych należą mydła, krzemionka oraz woskowate emulgatory i środki powierzchniowo czynne, takie jak stosowane w kosmetykach.

W użytym znaczeniu określenie „polisacharyd¹¹ oznacza materiał, który powstał z ponad dziesięciu (10) merów glikozy w formie α (skrobia) lub β (celuloza), albo taki, który powstał z dziesięciu (10) monosacharydów, takich jak mannoza, lub z mieszanin monosacharydów. Takie polisacharydy mogą być rówież modyfikowane chemicznie. Polisacharydy zostaną dokładniej opisane poniżej.

Stabilny polimerowy ciekły kryształ zawiera rozpuszczalnik, korzystnie polarny rozpuszczalnik, taki jak woda, oraz polisacharyd (poniżej określany wymiennie jako „polimer ciekłokrystaliczny“) obecny w odpowiednim względnym stężeniu, tak że stan ciekłokrystaliczny stanowi praktycznie jedną fazę i jest polimerowym stanem ciekłokrystalicznym. Stosować można wiele polisacharydów, w tym żywice pozakomórkowe oraz pochodne celulozy. Ciężary cząsteczkowe polimeru ciekłokrystalicznego mogą zmieniać się w szerokim zakresie, zazwyczaj od 500 do 1 000 000. Korzystnie średni ciężar cząsteczkowy wynosi od 750 do 200 000, a jeszcze korzystniej od 1 000 do 100 000. Podawany w opisie ciężar cząsteczkowy polisacharydu jest średnim ciężarem cząsteczkowym. Oprócz ciężaru cząsteczkowego do charakteryzowania polimeru wykorzystać można lepkość.

169 362

Polimer musi być na tyle rozpuszczalny w rozpuszczalniku aby stan ciekłokrystaliczny mógł powstać w warunkach temperatury przy wytwarzaniu produktu oraz, w typowym przypadku, w czasie stosowania. Na dodatek należy zastosować polimer ciekłokrystaliczny takiego typu, aby wykazywał on zdolność do płynięcia po przyłożeniu sił ścinających. Nie ograniczając z góry wynalazku uważa się, że korzystne polimery tworzą cholesteryczne ciekłe kryształy.

W użytym znaczeniu określenie „składnik aktywny“ oznacza materiał, który ulega kapsułkowaniu lub uwalnianiu przez polimerowe ciekłe kryształy. Do składników aktywnych należą składniki do utrzymania higieny, środki zapachowe, środki ochronne, takie jak środki zapobiegające oparzeniu słonecznemu.

1. Polimerowy polisacharydowy ciekły kryształ

Składnik w postaci polimerowego, polisacharydowego ciekłego kryształu zawiera rozpuszczalnik i polimer polisacharydowy. Polisacharydy przydatne w nośniku według wynalazku są rozpuszczalne w rozpuszczalniku i tworzą mezofazy liotropowe (to znaczy tworzą stany anizotropowe w roztworze) charakteryzujące się uporządkowanym ułożeniem cząsteczek. W związku z tym, że cząsteczki są ułożone w sposób uporządkowany, płyną one jedna po drugiej, dzięki czemu ciekłe kryształy płyną w warunkach ścinania. Ciekłe kryształy ulegają łatwo zorientowaniu przez powierzchnie, pola elektromagnetyczne oraz naprężenia mechaniczne lub ścinanie. Stopień orientacji wpływa na ich lepkość. Wiadomo, że reologiczne zachowanie się ciekłych kryształów zależy zarówno od charakteru jak i od tekstury mezofazy.

Wiele ze stosowanych polisacharydów tworzy cholesteryczne ciekłe kryształy. Jednakże zakres zawierającego je nośnika według wynalazku nie jest ograniczony do nośnika zawierającego ciekłe kryształy, odnośnie których można ustalić, że należą do kategorii kryształów cholesterycznych. Nośnik według wynalazku zawiera raczej mogące płynąć, polimerowe, polisacharydowe ciekłe kryształy, które spełniają podane wyżej kryteria chemiczne i analityczne.

W zasadzie polisacharydy, które tworzą ciekłe kryształy, charakteryzują się tym, że mają sztywne lub półsztywne łańcuchy główne. Patrz np. praca P. Weigl'a i inni, którą wprowadzono powyżej jako źródło literaturowe, a także F. Fried i P. Sixou, „Lyotropis Mesophases of Hydroxypropylcellulose in Pure Acetic Acid, in Water, and in Mixed Solvents“, J. of Polymer Science & Polymer Chemistry Edition, Vol, 22, 239-247 (John Wiley & Sons, Inc., 1984). Nie zamierza się jednak z góry ograniczać nośnika według wynalazku charakterem głównego łańcucha polimeru polisacharydowego, albo też z góry wykluczać polimery z elastycznymi łańcuchami głównymi.

A. Polimer polisacharydowy.

Stosować można różne polimery polisacharydowe. Ciężary cząsteczkowe polimerów mogą wynosić od 500 do 1 000 000, jednakże korzystne są polimery o niższym ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 750 do 500000, a jeszcze korzystniejsze są polimery o ciężarze częsteczkowym w zakresie od 1000 do 60000.

Do polisacharydów przydatnych do stosowania w nośniku według wynalazku należy wiele różnych polisacharydów obejmujących materiały poliglikozowe, żywice, hydrokoloidy, polimery celulozowe i pochodne polimerów celulozowych. Żywice są materiałami pochodzenia roślinnego lub drobnoustrojowego (polisacharydy zewnątrzkomórkowe), będącymi modyfikowanymi polisacharydami, ale mającymi ustalone własne nazewnictwo. Wiele z tych i innych, odpowiednich polisacharydów opisano dokładniej w pracy Industrial Gums - Polysaccharides and Their Derivatives, Roy L. Whistler, red., Academic Press (New York), 1959, a także w pracy P. Weigel i inni, „Liquid Crystalline States in Solutions of Cellulose and Cellulose Dervatives“, Acta Polymerica, Vol. 35, nr 1, 1984, str. 83-88.

Do przydatnych polisacharydów należą polisacharydy niejonowe, anionowe i kationowe. Do korzystnych polimerów niejonowych należą polimery typu hydroksypropylocelulozy znane jako produkty z serii KLUCEL dostępne z Hercules, Inc. z Naplesville, Illinois, USA, oraz żywica ksantanowa dostępna z Kelco, San Diego, CA. Do pewnych korzystnych polimerów anionowych należą alginiany sodowe (dostępne w handlu z Kelco) oraz polimery typu soli sodowej karboksymetylocelulozy dostępne z Hercules. Do pewnych korzystnych polimerów kationowych należy Chitosan® i Chitin® z Protan, Ind., Redmond, Washington. Przydatna jest również depolimeryzowana żywica quar, np. T4406 (Hi Tek Polimers Inc., Clifton, NJ).

169 362

B. Rozpuszczalnik

Do rozpuszczalników przydatnych w polisacharydowych ciekłych kryształach należy dowolny rozpuszczalnik, który jest zdolny do rozpuszczania polisacharydu. Korzystnym rozpuszczalnikiem jest rozpuszczalnik polarny. Do odpowiednich rozpuszczalników należą: woda, kwasy karboksylowe o niskim ciężarze cząsteczkowym, np. kwas octowy, kwas propinowy, kwas masłowy, nasycone i nienasycone kwasy karboksylowe o średnim i długim łańcuchu, np. kwas linolowy, kwas dekanowy, kwas oleinowy, alkohole, takie jak etanol, alkohol propylowy, alkohol izopropylowy, heksanol i alkohol benzylowy, poliole, takie jak glikol propylenowy i gliceryna, olejki zapachowe, oraz ich mieszaniny. Korzystnie stosuje się wodę i mieszaniny tych rozpuszczalników z wodą.

Stosować można olejki aromatyczne, takie jak olejek miętowy, olejek pomarańczowy, olejek cytrusowy i olejek wiatnegriaowy, czyli ester metylowy kwasu 2-hydroksybenzoesowngo pochodzenia naturalnego, np. z brzozy. Olejki aromatyczne miesza się zazwyczaj z rozpuszczalnikami, takimi jak etanol, w celu rozcieńczenia zapachu. Przydatne olejki aromatyczne mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub mogą być wytwarzane syntetycznie. Ogólnie, olejki aromatyczne stanowią mieszaniny ketonów, alkoholi, kwasów tłuszczowych, estrów i terpenów. Określenie „olejek aromatyczny jest powszechnie używane w odniesieniu do cieczy pochodzących ze źródeł roślinnych, np. z liści, kory lub skórki owoców i warzyw, przy czym ciecze te są zazwyczaj nierozpuszczalne w wodzie.

Dodatkowo rozpuszczalniki stosowane do wytwarzania polisacharydowych ciekłych kryształów mogą ewentualnie zawierać inne rozpuszczalne dodatki. Często pożądane jest wprowadzanie cukrów o niższym ciężarze cząsteczkowym, dekstryn, polidekstroz i polioli, takich jak gliceryna i glikol propylenowy do rozpuszczalnika w cholesterycznych ciekłych kryształach, w celu obniżenia aktywności wody i w efekcie zwiększenia trwałości kompozycji zawierających polimerowe ciekłe kryształy.

Do polimerowych ciekłych kryształów dodawać można również emulgator lub środek powierzchniowo czynny. Ułatwia to wytwarzanie i obniża zakres stężeń pojawiania się fazy ciekłokrystalicznej. Emulgator dodaje się obok rozpuszczalnika. Do odpowiednich emulgatorów należą estry poligliceryay, monoglicerydy i monoestry sacharozy.

Poniższa tabela przedstawia przybliżone stężenie jednofazowych cholesterycznych ciekłych kryształów dla przykładowych kombinacji polisacharydów i rozpuszczalników. Zakresy te są przykładowe i mogą zmieniać się w zależności od różnych czynników ujawnionych w opisie.

Można stosować mieszaniny polisacharydów. Tak np. 47% Klucel tworzy jednofazowy, polimerowy ciekły kryształ. Jeśli doda się 5% ksantamu i 25% środka Klucel, obniży się zakres pojawienia się jednofazowej ciekłokrystzliczaości. Bez prowadzenia niepotrzebnych doświadczeń można ustalić które mieszaniny zachowują się prawidłowo.

Ciecz w przybliżeniu jednofazowa występuje, gdy pojawia się dwójłomność pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym. Może to być początek układu dwufazowego (bifazy), to znaczy ciekłych kryształów i fazy izotropowej. Wtrbowyji i Gray donieśli, że jedna faza powstaje przy 41%. Conio stwierdził pojawianie się układu bifazowego przy 39-47%, a układu jednofazowego w zakresie 47-80%. W przypadku środka Klucel E dwójtomność pojawia się przy 41%.

Wytwarzanie ciekłych kryształów

Tworzenie się stanu ciekłokrystalicznego oraz stężenia, przy których taki stan ciekłokrystaliczny pojawia się, jest uzależnione od szeregu czynników, takich jak konkretny rodzaj polisacharydu, rozpuszczalnik, temperatura, rozpuszczalność polisacharydu w rozpuszczalniku oraz stężenie polisacharydu. Do właściwości polisacharydu, które mogą wpływać na poziom stężeń, przy których tworzą się ^oles^ycz^ ciekłe kryształy, należy stopień i rodzaj podstawienia oraz ciężar cząsteczkowy. Ciekłe kryształy wytwarza się łącząc ze sobą polisacharyd i rozpuszczalnik w odpowiednich stosunkach. Powstawanie ^o^ste^z^go stanu ciekłokrystalicznego przyspiesza mieszanie mechaniczne. Mieszanie można przeprowadzić ręcznie (stosując ręcznie przyrządy) lub za pomocą urządzeń mechanicznych do doświadczalnego lub przemysłowego przygotowywania kosmetyków. Przydatne są mieszadła planetarne i mieszalniki Kobaita. Stosować można wytłaczarki, w których zachodzi ścinanie z mieszaniem.

169 362

Tabela

Polisacharyd	Rozpuszczalnik w 30°C	Przybliżony zakres stężeń jednofazowych ciekłych kryształów; % wag. polisacharydu w stosunku do całkowitej wagi ciekłych kryształów - zakres
Sól sodowa karboksymetylocelulozy (D.S. = 1,74)^a	woda	40-60% (a)
Sól sodowa karboksymetyiocelulozy (D.S. = 1,74)^a	2% NaCl w wodzie	50% (a)
Etyloceluloza T-10 (Hercules, Inc.): D.P. = 110; D.S. = 2,5+)^a	CH3COOH	50% (40-60) (a)
Hydroksypropyleceluloza (KLUCEL G. Hercules Inc., D.P. = 750)a	woda	30-50% (a) 47-70 (*)
*Hydroksypropyloceluloza (KLUCEL E, M.S. = 3,0)	woda	47-70% (*) 41-60% (b)

a Wielkości uzyskane z francuskiej publikacji patentowej nr 2 340 344, Manuel Panar i Oswin Burr Willcox, opublikowanej 9 lutego 1977.

* Wielkości uzyskane z publikcji G. Conio i inni, Macromolecules, 16, (8), 1264 (1983) b Werbourwyji i D.G. Gray, Macromolecules 13, 69 (1980).

Zazwyczaj polisacharydowe ciekłe kryształy tworzą się w temperaturze pokojowej lub w temperaturach otoczenia. Temperatura obróbki będzie zależeć w pewnym stopniu od właściwości rozpuszczalnika. Zazwyczaj jednak obróbkę przeprowadza się w temperaturach w zakresie od 10 do 50°C. W przypadku hydroksypropylocelulozy ten zakres temperatur wynosi od 25 do 45°C.

Początek tworzenia się ciekłych kryształów charakteryzuje się spadkiem lepkości mieszaniny. W miarę jak stężenie polimeru zwiększa się, kompozycja staje się w końcu zasadniczo jednofazową kompozycją ciekłokrystaliczną. Przy wyższych stężeniach tworzy się faza stała. Przy jeszcze wyższych stężeniach i w wyższych temperaturach mogą tworzyć się dodatkowe fazy, takie jak żel i/lub faz stała, oprócz lub zamiast fazy ciekłokrystalicznej. Jednakże pożądane są jednofazowe ciekłe kryształy, tak że podane ilości i procentowości ciekłych kryształów dotyczyć będą jednofazowego ciekłokrystalicznego składnika dowolnej kompozycji.

Fazę ciekłokrystaliczną oddzielić można od nadmiaru cieczy (rozpuszczalnika lub roztworu) lub od ciał stałych za pomocą ultrawirówki. Wirowanie powinno być prowadzone przy odpowiednio dużych siłach odśrodkowych (korzystnie z szybkością do 20 000 do 60 000 obrotów/minutę), tak aby zainicjować pojawienie się zauważalnej granicy faz trwającej przez dłuższy okres czasu (patrz Canio i inni). W tych warunkach uzyskuje się dobry rozdział fazy izotropowej od anizotropowej . Objętość każdej z faz określa się kalibrując probówkę wirówki, a następnie wyliczając udział objętościowy fazy izotropowej.

W pewnych zakresach stężeń mogą tworzyć się sferolity, zwłaszcza w przypadku ksantanu i hydroksypropylocelulozy. Są to koncentryczne kropelki, które można wykorzystać do kapsułkowania materiałów. Są to cholesteryczne ciekłe kryształy.

Mieszanie z innymi materiałami.

Woda.

169 362

Woda może rozcieńczać polisacharydowe ciekłe kryształy powodując ich przejście z fazy ciekłokrystalicznej w fazę izotropową. Tak np. jednofazowy ciekłokrystaliczny Klucel E pojawia się przy stężeniu około 47% w wodzie [Conio i in., Macromolecules, 16, (8), 1265 (1983)]. Przy dodawaniu ilości wody do ciekłych kryształów Klucel E o stężeniu 47% nastąpi przesunięcie w kierunku układu dwufazowego zawierającego ciekłe kryształy i roztwór izotropowy (39-47%). Zwiększając jeszcze bardziej ilość wody uzyskuje się fazę izotropową. W związku z tym tylko stężone ciekłe kryształy można rozcieńczać w granicach występowania fazy ciekłokrystalicznej.

Olej.

Ciekłe kryształy mogą być mechanicznie dyspergowane w ciekłym oleju za pomocą mikrofluidyzatorów, mieszadeł itp. Zaletą takich układów jest to, że woda jest zdyspergowana w oleju z udziałem ciekłych kryształów, tak że woda nie jest podatna na wydzielanie się, jak to ma miejsce w przypadku emulsji. Stanowi ona część układu ciekłokrystalicznego.

Składniki stałe.

Składniki stałe, takie jak krzemionka, mydło, emulgatory, środki powierzchniowo czynne, długołańcuchowe alkohole lub kwasy itp., mieszają się z polisacharydowymi ciekłymi kryształami tworząc praktycznie jednorodne mieszanki. Pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym próbka polisacharydowych ciekłych kryształów i modyfikowanej skrobi okazuje się jednorodna. W innych przypadkach nie występuje wyraźna różnica między próbką kontrolną (ciekłymi kryształami) i próbką zawierającą ciekłe kryształy. W pewnych przypadkach należy zwrócić uwagę, aby składniki stałe nie konkurowały z polischarydem w stosunku do wody. W celu stabilizowania ciekłych kryształów cukry, poliole i środki pochłaniające wilgoć rozpuszcza się w wodzie wchodzącej w skład ciekłych kryształów. Można stosować alternatywne rozwiązanie zapobiegające konkurencyjnemu działaniu składnika i polisacharydu w stosunku do wody. Można także stosować inne środki pochłaniające wilgoć.

Dodatek polisacharydowych ciekłych kryształów może spowodować zmianę tekstury, reologii i działania takich związków.

Polimerowe ciekłe kryształy wytwarzać można oddzielnie, po czym dodawać do nich składnik aktywny, albo też składnik aktywny dodawać można do mieszaniny przy powstawaniu ciekłych kryształów.

Wytwarzanie stabilnego, polimerowego ciekłokrystalicznego nośnika uwalniającego.

Korzystnie składnik aktywny rozpuszcza się w rozpuszczalniku, po czym rozpuszczalnik i substancję rozpuszczoną dodaje się do polimeru uzyskując ciekłe kryształy. Jak to jednak zaznaczono powyżej, pewne składniki aktywne mogą działać jako rozpuszczalniki. Wykorzystywać można dowolny, odpowiedni sposób mieszania, w tym wytłaczanie, w celu wmieszania składników aktywnych. Rozpuszczalnik i substancję rozpuszczoną miesza się z polimerem tak długo, aż kombinacja stanie się jednorodnym roztworem.

Inny sposób wytwarzania ciekłych kryształów obejmuje zmieszanie polisacharydu i składnika aktywnego, a następnie dodanie rozpuszczalnika. Należy stosować ten sam typ urządzeń mieszających i mieszająco-ścinających co przy wytwarzaniu ciekłych kryształów. Doprowadzenie do stanu równowagi może zająć pewien okres czasu.

Składniki aktywne.

Do przydatnych składników należą zarówno olejki jadalne jak i olejki zapachowe. Olejki naturalne zazwyczaj wyodrębnia się z materiału roślinnego lub źródła zwierzęcego na drodze destylacji z parą wodną bez jakiegokolwiek rozcieńczania rozpuszczalnikiem lub nośnikiem. Stosować można sztuczne lub syntetyczne formy naturalnych olejków. Stosować można także, olejki, które raczej ekstrahuje się ze źródła roślinnego lub zwierzęcego, a nie wydziela się na drodze destylacji z parą wodną. Takie olejki eteryczne uzyskuje się z różnych części rośliny, np. z liści, owoców, kory, korzeni, trawy, drewna, twardzieli, żywicy, jagód, nasion, kwiatów, gałązek i pąków.

Olejki jadalne stosuje się do nadania smaku lub aromatu pastom do zębów, płukankom jamy ustnej, a także mydeł i detergentów. Można je również dodawać do kremów lub płynów do skóry w celu uzyskania przyjemnego zapachu lub zamaskowania zapachu innego składnika aktywnego stosowanego w produkcie. Zazwyczaj są one rozpuszczone w glikolach lub alkoholach, np. w alkoholu benzylowym lub etylowym albo w glikolu propylenowym.

169 362

Do korzystnych stosowanych olejków należy olejek migdałowy, anyżowy, kamforowy, kminkowy, z liści cedrowych, z drewna cedrowego, cynamonowy, cytronellowy, goździkowy, eukaliptusowy, geraniowy, grejpfrutowy, lawendowy, cytrynowy, lemongrasowy, różany, limetowy, z kwiatów gorzkiej pomarańczy (neroli), muszkatułowy, cebulowy, czosnkowy, pomarańczowy, riganum. oris, miętowy, sosnowy, z igieł sosnowych, rozmarynowy, sandałowy, sasafrasowy, z mięty zielonej, tymiankowy, kawowy, herbciany, wiśniowy, jabłkowy, ananasowy, bananowy, brzoskwiniowy i waniliowy.

Identyfikacja ciekłych kryształów.

Specjaliści w dziedzinie zdolnych do płynięcia, liotropowych polimerowych ciekłych kryształów będą mogli zidentyfikować cholesteryczne ciekłe kryształy na podstawie znanych technik identyfikacji.

Jak to przedstawiono szczegółowo powyżej, powstawanie ciekłych kryształów dla dowolnej określonej kombinacji polimeru i rozpuszczalnika daje się łatwo ustalić przy wykorzystaniu jednej lub kilku różnych technik identyfikacji. Początek tworzenia się ciekłych kryształów lub pojawienie się zasadniczo jednofazowego stanu ciekłokrystalicznego w przypadku konkretnego układu polimer-rozpuszczalnik można zidentyfikować (1) na podstawie obserwacji wzrokowych gołym okiem; (2) na podstawie dwójłomności optycznej zaobserwowanej pod mikroskopem optycznym; i/lub (3) z pomiaru widma NMR układu polimer/rozpuszczalnik; (4) pomiaru profilu lepkości pozornej (dokładniej opisanego poniżej); oraz (5) obecności charakterystycznego wzoru „ tekstury“ obserwowanego pod polaryzacyjnym mikroskopem optycznym.

Ogólny opis struktur ciekłokrystalicznych obejmuje strukturę fizyczną w skali cząsteczkowej charakteryzującą się pozycyjnym oraz orientacyjnym uporządkowaniem sąsiednich cząsteczek oraz nadcząsteczkowym uporządkowaniem zespołów cząsteczek lub części cząsteczek. Struktura nadcząsteczkowa, często nazywana również morfologią, w przypadku faz ciekłokrystalicznych nosi wyłącznie nazwę tekstury. Struktura cząsteczkowa i tekstura mezofazy decyduje o jej właściwościach fizycznych i technologicznych. Zaobserwowane tekstury są bezpośrednio powiązane ze strukturą cząsteczkową materiału. Istnieje możliwość wyciągnięcia wniosków odnośnie struktury cząsteczkowej modyfikacji ciekłokrystalicznych na podstawie obserwacji ich tekstur.

Tekstury faz ciekłokrystalicznych w znacznym stopniu decydują o właściwościach optycznych tych materiałów. Zakres zastosowań takich układów zależy od łatwości, z jaką zmiany tekstury i związane z nimi zmiany właściwości optycznych można uzyskać przy wykorzystaniu sił mechanicznych, termicznych, elektrycznych i magnetycznych. Makroskopowe orientacje cząsteczek w próbce decydują o jej teksturze. W przypadku tak zwanej tekstury homeotropowej cząstki są ułożone tak, że ich osie podłużne są równoległe do normalnej błony w skali makroskopowej, podczas gdy w przypadku tak zwanej tekstury homogenicznej osie podłużne są zorientowane równolegle do powierzchni błony. Tekstury faz ciekłokrystalicznych często bada się za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego.

Mikroskopia optyczna ciekłych kryształów opisana jest ogólnie w pracy The Microscopy of Liquid Crystals, Norman, Hartshorn, London, England and Chicago, Illinois, USA, 1974, w której przedstawiono dwójłomność stanów mezomorficznych oraz sposoby obserwacji mikroskopowych i ich interpretacji (rozdz. 1, str. 1-20; szczegóły odnośnie cholesterycznych układów mezofazowych - patrz, rozdz. 6, str. 79-90). Dwójłomność stanowi korzystny sposób ustalania obecności ciekłych kryształów w przypadku stosowanych polisacharydów.

Poniżej opisane zostaną różne tekstury wstępujące w fazach ciekłokrystalicznych. Poniższa część poświęcona jest opisowi optycznej charakterystyki tekstur obserwowanych pod mikroskopem polaryzacyjnym w przypadku cienkich błon między płytkami szklanymi lub cienkich plasterków materiału. Omówiono również porządek orientacyjny wywierający wpływ na tekstury.

I. W próbkacb nematycznego materiału ciekłokrystaHcznego w postaci cienkich bion obserwuje się pod mikroskopem optycznym cienkie elastyczne włókienka. Stosbwany są one obecnością linii osobliwości w ułożeniu cząsteczek. Teksturę taką określa się jako „czarne włćkna“. Teksturą charakterystyczną dla fazy Mitycznej jest „tekstura Schlieren“ spowodowana niehombgyniconą orientacją cząstek materiału. Obserwuje się ciemne pęczki wyrastające z defektów punktowych. W przypadku tekstury nomebtropowej pole widzenia pod mikroskopem polaryzacyjnym jest czarne we wszystkich przypadkach. Osie optyczne w efekcie osie podłużne cząsteczek są zorientowane

169 362 prostopadle do płaszczyzny cienkich błon. Osie optyczne cząsteczek są zorientowane równolegle do płaszczyzny błony w przypadku, gdy próbka wykazuje teksturę homogeniczną. Pod mikroskopem obserwuje się duże homogeniczne obszary dwójłomności. Nematyczna tekstura marmurkowa zawiera zasadniczo wielką liczbę prawie homogenicznych regionów o różnej orientacji osi optycznych.

II. Pewne modyfikacje smektyczne (A i C) również wykazują teksturę ogniskowej stożkowej. Strukturę płatkową powodują warstwy smektyczne, w związku z czym jest to struktura cząsteczkowa. Struktur smektycznych nie stwierdza się w polisacharydowych ciekłych kryształach.

III. Najbardziej charakterystyczną teksturą fazy cholesterycznej jest tekstura „planarna nazywana również teskturą „Grandjean. Charakteryzuje się ona obecnością pojedynczego kryształu cholesterycznego, w którym kierunek osi spirali jest prostopadły do płaszczyzny błony. Na skok struktury spiralnej, decydujący o właściwościach optycznych fazy, może wpływać temperatura, dodatki lub siły zewnętrzne.

Tuż poniżej temperatury klarowności zaobserwować można teksturę, w której osie spiral są równoległe do płaszczyzny błony cholesterycznej. Można także bezpośrednio zaobserwować skok spirali pod warunkiem, że jest on na tyle duży, aby się wyodrębnił. Teksturę taką określa się jako teksturę „odcisku palca. W grubszych próbkach uzyskuje się zazwyczaj teksturę „ogniskowej stożkowej. Charakterystyczne dla tej tekstury jest pojawianie się grup drobnych ciemnych linii. Linie tworzą elipsy i hiperbole lub części elips i hiperbol. Ten specyficzny wzór spowodowany jest obecnością struktury płytkowej, która może ulec zdeformowaniu w taki sposób, że odległości między płaszczyznami płytek pozostają niezmienione. W przypadku fazy cholesterycznej struktura płytkowa spowodowana jest obecnością struktury spiralnej; w związku z tym jest to struktura nadcząsteczkowa.

Często w fazach cholesterycznych obserwuje się gołym okiem mieniące się barwy. Faza cholesteryczna charakteryzuje się tym, że kierunek osi podłużnych cząsteczek zmienia się w sposób ciągły w próbkach. Prowadzi to do skręcenia wokół osi prostopadłych do osi podłużnych cząsteczek. Jeśli skok struktury spiralnej odpowiada długości fali światła widzialnego, zaobserwować można selektywne odbicie światła monochromatycznego. Efekt ten prowadzi do mieniących się barw.

Cholesteryczne ciekłe kryształy polimerowe charakteryzują się również wyróżniającym się profilem lepkości w funkcji stężenia. Mieszanina polimer/rozpuszczalnik przy niższym stężeniu polimeru tworzy roztwór izotropowy. W miarę jak stężenie polimeru wzrasta, lepkość roztworu najpierw zwiększa się aż do uzyskania maksimum w piku lepkości; z kolei lepkość gwałtownie spada przy dalszym zwiększaniu stężenia polimeru. Dla specjalistów zrozumiałe jest, że maksimum lepkości oznacza obecność uporządkowania w postaci polimerowych, liotropowych ciekłych kryształów. Z drugiej strony izotropowe żele pomiarowe i izotropowe roztwory polimerowe charakteryzują się zwiększającą się lub ustaloną lepkością przy wzroście stężenia polimeru. Proste mieszaniny stałych polimerów z rozpuszczalnikiem nie wykazują takiego profilu lepkości. Zmiany lepkości spowodowane są uporządkowaniem cząsteczek w ciekłym krysztale. Oparte na białkach ciekłokrystaliczne produkty polisacharydowe adsorbujące się na powierzchni.

Ciekłe kryształy polimerowe mogą rówież służyć do uwalniania perfum i innych składników aktywnych w wielu różnych produktach o chłonnej stałej powierzchni. Należy do nich wiele produktów zawierających białka, takich jak płyny, środki zapobiegające oparzeniom słonecznym, detergenty zawierające enzymy itp.

Pasty do zębów, kosmetyki i mydła oparte są na tłuszczu, białku lub skrobi.

Typowy preparat w postaci kremu do skóry zawiera: (A) od 0,1 do 10% kapsułkowanego aktywnego nośnika, (B) od 85 do 99,9% lipidów oraz (C) od 0,1 do 3% emulgatorów.

Następujące przykłady ilustrują wytwarzanie ciekłych kryształów.

Przykład I.

Składnik Ilość (% wag.)

Klucel E 4

Woda 513

169 362

Ciekłe kryształy wytwarza się mieszając powyższe składniki ze sobą aż do uzyskania mieszaniny jednorodnej, wykazującej dwójłomność pod polaryzacyjnym mikroskopem optycznym, której lepkość zmienia się tak, że uzyskuje się mieszaninę zdolną do płynięcia.

Przykład II.

Składnik Ilość (% wag.)

Ksantan 2

Klucel E 30

Woda 68

Ciekłe kryształy wytwarza się mieszając powyższe składniki ze sobą aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny, której lepkość zmienia się tak, że uzyskuje się mieszaninę zdolną do płynięcia.

Następujące przykłady III-IX ilustrują wytwarzanie nośnika składnika aktywnego w postaci zakapsułkowanej według wynalazku.

Przykład III. Wytwarzanie zamiennika tłuszczu.

Składnik Ilość (% wag.)

Tłuszcz pierkarski Crisco 66

Ciekłe kryształy z przykładu I 34

Ciekłe kryształy z przykładu I miesza się z tłuszczem piekarskim aż do uzyskania jednorodnej mieszanki. Taki środek piekarski stosuje się następnie do pieczenia.

Przykład IV. Wytwarzanie zamiennika tłuszczu z kapsułkowanymi środkami konserwującymi

Składnik Ilość (% wag.)

Klucel E 15

Kwas cytrynowy 6

Woda 9

Tłuszcz piekarski 70

Włókna dodaje się do kwasu cytrynowego, sorbinianu potasowego i wody w warunkach intensywnego ścinania. Po utworzeniu ciekłych kryształów dodaje się tłuszcz piekarski i całość miesza się do ujednorodnienia. Taki zamiennik tłuszczu do pieczenia jest uodporniony na wzrost bakterii.

Przykład V. Ciekłe kryształy o smaku miętowym wytwarza się sposobem zbliżonym do podanego w przykładzie I, z następujących materiałów.

Składnik Hość (% wagO

Klucel E 47

Alkohol benzylowy 26,5

Olejek miętowy 26,5

Przykład VI. Wapń, cukier i sól można kapsułkować w ciekłych kryształach w celu dodania ich do produktów spożywyczych i innych wrobów jadalnych.

Składnik Ilość (% wag.)

Ksantan 5,22

Sacharoza 4^,^^

Woda 4^,^^

Sacharozę rozpuszcza się w wodzie, a następnie miesza się z żywicą ksantanową uzykując ciekłe kryształy. Maksymalny stosunek sacharozy do wody wynosi 1:1. Stosunek sacharozy do wody może wynosić od 0,1:1 do 1:1.

169 362 13

Stosować można również maltozę. Zamiast sacharozy i wody stosuje się 54, 03% wody i 40,71% maltozy.

Składnik Ilość (% wag.)

Chlorek wapniowy 5

Ksantan 10

Wysokofruktozowy syrop kukurydziany (69% części stałych) 85

Zamiast chlorku wapniowego zastosować można cytryniano-jabłczan wapniowy.

Składnik Ilość (% wag.)

Ksantan 8

Cytryniano-jabłczan wapniowy 2

Wysokofruktozowy syrop kukurydziany 90

Przykład VII. Triclokarban kapsułkuje się w ciekłych kryształach wytworzonych tak jak w przykładzie I. Produkt dodaje się do roztworu mydła przy wytwarzaniu mydła w kostkach.

Składnik Ilość (% wag.)

Klucel E 50

PEG 350 45

Triclokarban 5

Przykład VIII. Rozpuszczalny w wodzie preparat kwasu 2-fenylobenzimidazolo-5-sulfonowego (Eusolex 232) kapsułkuje się w wodzie (37%) i Klucelu E (HPC, 47%). Zawartość środka Eusolex 232 wynosi 16%. Produkt dodaje się do bazy kremu uzyskując środek zapobiegający oparzeniom słonecznym.

Przykład IX. Triclosan (10%) kapsułkuje się w ciekłych kryształach otrzymanych w wyniku zmieszania 50% Klucelu i 40% glikolu propylenowego.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Nośnik składnika aktywnego w postaci zakapsułkowanej w materiale ciekłokrystalicznym, znamienny tym, że zawiera (a) od 0,001 do 60% składnika aktywnego oraz (b) od 40 do 99,999% stabilnego, polimerowego ciekłego kryształu zawierającego (1) od 10 do 90% rozpuszczalnika oraz (2) od 10 do 90% polisacharydu o ciężarze cząsteczkowym od 500 do 1000000.
2. Nośnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jako składnik aktywny zawiera środek zapobiegający oparzeniom słonecznym.
3. Nośnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako polisacharyd o ciężarze cząsteczkowym od 2500 do 1000000 zawiera podstawioną celulozę, polimery będące pochodnymi celulozy, żywice, hydrokoloidy i/lub materiały poliglikozowe.
4. Nośnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik zawiera wodę, alkohole i alkoholowe lub glikolowe mieszaniny olejków aromatycznych i olejków zapachowych, przy czym korzystnie jako olejek aromatyczny zawiera olejek miętowy, olejek goździkowy, olejek z mięty zielonej, olejek pomarańczowy, olejek cytrusowy, tłuszcz z mleka oraz ich mieszaniny.
5. Nośnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako polisacharyd zawiera metylocelulozę, etylocelulozę, etylo-hydroksyetylocelulozę, hydroksypropylocelulozę, sól sodową karboksymetylocelulozy, hydroksypropylometylocelulozę, etylometylocelulozę, pochodne żywicy guar, żywicę ksantanową, żywicę psylium, alginian, żywicę ze strąków grochodrzewu i/lub ich mieszaniny.