PL212436B1 - Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania - Google Patents
Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL212436B1 PL212436B1 PL392073A PL39207310A PL212436B1 PL 212436 B1 PL212436 B1 PL 212436B1 PL 392073 A PL392073 A PL 392073A PL 39207310 A PL39207310 A PL 39207310A PL 212436 B1 PL212436 B1 PL 212436B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- oil
- nanoemulsions
- propyl
- nanoemulsion
- bis
- Prior art date
Links
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 title claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 36
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 16
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 13
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 13
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 12
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 11
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfate Chemical class COS(=O)(=O)OC VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 27
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 23
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 14
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- PVUJXUOTKPFNSU-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCCC(N)=O.Cl.Cl Chemical compound CCCCCCCCCCCC(N)=O.Cl.Cl PVUJXUOTKPFNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CFSPKMGTFATVND-UHFFFAOYSA-N COS(=O)(=O)OC.CCCCCCCCCCCC(N)=O Chemical compound COS(=O)(=O)OC.CCCCCCCCCCCC(N)=O CFSPKMGTFATVND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 description 3
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 2-(4-formylphenoxy)acetamide Chemical compound NC(=O)COC1=CC=C(C=O)C=C1 FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100463133 Caenorhabditis elegans pdl-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940081733 cetearyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 229940074979 cetyl palmitate Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005493 condensed matter Effects 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid hexadecyl ester Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N hexadecyl dihydrogen phosphate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 1
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229940071089 sarcosinate Drugs 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania, przeznaczone do stosowania w formulacjach kosmetycznych i farmaceutycznych, jako nośniki substancji aktywnych.
Nanoemulsje to przeźroczyste lub półprzeźroczyste, wizualnie jednorodne, układy wodnoolejowe otrzymywane na bazie odpowiednio dobranych związków powierzchniowo czynnych. Od tradycyjnych emulsji odróżnia je stopień rozdrobnienia fazy zdyspergowanej, który w przypadku nanoemulsji jest co najmniej o rząd wielkości mniejszy. W zależności od źródła literaturowego rozmiar kropel nanoemulsji wynosi mniej niż 100 nm [T.G. Mason et al. Journal of Physics, Condensed matter 18, 2006, R635-R666], 20-200 nm [L. Wang et al. Journal of Colloid and Interface Science 314, 2007, 230-235], poniżej 300 nm [N. Anton et al. International Journal of Pharmaceutics 344, 2007, 44-52] lub maksymalnie 500 nm [B.G. Zanetti-Ramos et al. Materials Science and Engineering C 28, 2008, 526531]. W porównaniu z klasycznymi emulsjami, ich nano-odpowiedniki posiadają liczne zalety, do których należy między innymi prosty sposób wytwarzania poprzez wymieszanie przygotowanych faz w odpowiedniej temperaturze (najczęściej temperatura pokojowa). Ponadto proces ten wymaga znacznie mniejszych nakładów energii niż w przypadku układów emulsyjnych i w większości przypadków nie ma problemów z powiększeniem jego skali. Nanoemulsje wykazują wiele cech charakterystycznych dla mikroemulsji, jednakże w przeciwieństwie do nich, są układami termodynamicznie niestabilnymi. Ciekawym i stosunkowo nowym podejściem jest możliwość naprzemiennego oplatania kropel fazy zdyspergowanej przeciwnie naładowanymi polielektrolitami metodą warstwa po warstwie (ang. layer-by-layer - LbL), prowadzącym do powstania stabilnych polimerowych nanokapsuł. Jest to zdecydowanie jedna z najnowszych metod preparowania nanonośników substancji aktywnych dotycząca emulsji stabilizowanych surfaktantami jonowymi. Zastosowanie tego typu nośników do transportu leków pozwala na kontrolowane uwalnianie, a co za tym idzie, przedłużenie czasu działania załadowanych substancji aktywnych, bądź też ograniczenie ich bezpośredniej cytotoksyczności. Dodatkowo istnieje możliwość oddzielenia wzajemnie reagujących leków, dzięki czemu uzyskuje się zwiększenie trwałości preparatu, a także substancja aktywna może być najpierw chroniona przed ujemnym wpływem czynników zewnętrznych, np. wilgoci, tlenu z powietrza, a następnie uwalniana w pożądanym/docelowym miejscu. Oprócz tego nanonośniki mogą również służyć do maskowania zapachu, koloru, smaku, toksyczności, czy stanowić sensory do wykrywania czynników chorobotwórczych i toksyn. Do tej pory technika sekwencyjnej adsorpcji polielektrolitów na ciekł ym rdzeniu nie był a szeroko rozpowszechniona, głównie ze względu na problem stabilności kropel emulsji podczas formowania polimerowej osłonki, dlatego bardzo ważny jest dobór odpowiednich składników układu nanoemulsyjnego tj. oleju i surfaktantu stabilizującego układ. Właściwości nanoemulsji zależą nie tylko od termodynamicznych warunków (tj. kompozycji, temperatury i ciśnienia), ale również od metody ich przygotowania, a w szczególności od kolejności dodawania poszczególnych składników układu [L. Wang et al. Langmuir 2008, 24, 6092-6099; J.M. Gutierrez, Current Opinion in Colloid & Interface Science 13, 2008, 245-251].
Opisane w literaturze metody wytwarzania nanoemulsji można podzielić na dwie zasadnicze grupy: „high-energy emulsification methods” i „Iow energy emulsification methods”. Pierwsza z nich należy do tzw. metod dyspersyjnych i wymaga większego nakładu energii, ponieważ do tworzenia nanoemulsji wykorzystuje wysokociśnieniowe homogenizatory i generatory ultradźwięków. Główną zaletą tej metody jest szybkość tworzenia układów, stabilność oraz możliwość uzyskania pożądanego rozmiaru kropel emulsji. Technika ta jest szeroko stosowana i opisana w literaturze patentowej.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 200136450 znane są nanoemulsje typu olej w wodzie stabilizowane surfaktantami niejonowymi wybranymi z grupy estrów lub eterów glikolu polietylenowego i wytwarzane w procesie wysokociśnieniowej homogenizacji.
Znana z amerykańskiego opisu patentowego nr US 2003087967 nanoemulsja otrzymywana jest również w procesie wysokociśnieniowej homogenizacji, natomiast emulgator stanowi mieszanina co najmniej dwóch surfaktantów niejonowych - oksyetylenowane estry kwasów tłuszczowych oraz estry sorbitanu i kwasów tłuszczowych lub co najmniej jeden jonowy surfaktant wybrany spośród soli metali alkalicznych fosforanu cetylu i soli metali alkalicznych sarkozynianu palmitoilu.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 2007036831 znane są nanoemulsje o niskiej toksyczności, wykazujące szerokie spektrum działania na mikroorganizmy, stabilizowane surfaktantami niejonowymi, jonowymi lub ich mieszaniną.
PL 212 436 B1
Znane z opisu patentowego nr WO 2009020280 nanoemulsje stabilizowane niejonowym surfaktantem - monooleinianem polioksyetylenosorbitolu, w których fazę olejową stanowi mieszanina żywicy i olejków eterycznych otrzymuje się również metodą wysokociś nieniowej homogenizacji.
Tym samym sposobem zgodnie z polskim opisem patentowym nr PL 187493 można otrzymać emulsję typu olej w wodzie, obejmującą lipidową fazę amfofilową, w której krople oleju mają średni rozmiar niższy niż 150 nm.
W amerykań skim opisie patentowym nr US 5152923 zastosowano emulgatory amfoteryczne i otrzymano nanoemulsje o rozmiarze kropel poniżej 200 nm. Jednakże układy nanoemulsyjne najczęściej wytwarza się metodą spontanicznej emulsyfikacji, zwanej również metodą miareczkowania, gdyż jest ona najtańsza, a sam proces prowadzi się w prostych homogenizatorach. Nanoemulsje wytwarzane tą metodą zostały opisane w opisach patentowych podanych poniżej.
Z amerykań skiego opisu patentowego nr US 2007237731 znana jest nanoemulsja stabilizowana mieszaniną trzech emulgatorów w odpowiednich proporcjach, stabilna w wysokiej temperaturze i kompatybilna z wieloma róż nymi składnikami kompozycji kosmetycznych; wytwarzana metodą „na zimno”, co umożliwia solubilizację składników aktywnych nie odpornych na wysoką temperaturę.
Z europejskiego opisu patentowego nr WO 2006028339 znana jest nanoemulsja zawierają ca polioksypropylenowaną-polioksyetylenowaną witaminę E jako emulgator oraz kopolimery kwasu poliakrylowego lub ich pochodne, jako ko-surfaktanty, charakteryzująca się wysoką stabilnością i bardzo małym rozmiarem kropel fazy zdyspergowanej (od 43 do 96 nm).
Z ameryka ń skiego opisu patentowego nr US 2009118380 znany jest niskoenergetyczny sposób wytwarzania stabilnych nanoemulsji, charakteryzujący się tym, że emulgator stanowi mieszanina związków powierzchniowo czynnych o różnym wskaźniku HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance - równowaga hydrofilowo-hydrofobowa), wybranych z grupy związków niejonowych, anionowych, polimerycznych.
Z europejskiego opisu patentowego nr WO 2009067734 znane są nanoemulsje, w których fazę olejową stanowią trójglicerydy o długości łańcucha alkilowego 12 atomów węgla i więcej, natomiast emulgator wybrany jest z grupy związków niejonowych, dla których liczba HLB wynosi co najmniej 7.
Jedną z odmian metod spontanicznej emulsyfikacji, dzięki której można otrzymać stabilną nanoemulsję jest tzw. „crash dilution metod”, metoda gwałtownych rozcieńczeń. Technika ta opisana przez L. Wang et al. Journal of Colloid and Interface Science 314, 2007, 230-235 oraz Langmuir, 24, 2008, 6092- 6099, polega na otrzymywaniu nanoemulsji olej wodzie w wyniku gwałtownego rozcieńczenia mikroemulsji dwuciągłej lub typu o/w o odpowiednim składzie. Podejście to zostało opisane w opisie patentowym ameryka ń skim nr US 2010/0041629. Do metod wymagają cych niskich nakł adów energii zaliczyć można także proces temperaturowej inwersji fazowej (ang. phase invertion temperature - PIT), jednakże w tym procesie mogą być stosowane tylko niejonowe oksyetylenowane emulgatory. Nanoemulsje otrzymywane w procesie inwersji fazowej zostały opisane w niżej wymienionej literaturze patentowej.
Z ameryka ń skiego opisu patentowego nr US 2007160651 znane są nanoemulsje zawierają ce alkilo- lub alkenylooligoglukozydy kwasów karboksylowych jako emulgator, których średnica kropel fazy zdyspergowanej znajduje się w przedziale od 20 do 250 nm.
Z amerykań skiego opisu patentowego nr US 2009238865 znane są nanokapsu ł y na bazie ukł adów emulsyjnych o rozmiarach mniejszych niż 50 nm, zawierające ciekły lub półciekły rdzeń olejowy w temperaturze pokojowej, otoczone stałą otoczką lipidową o gruboś ci 2-10 nm, wytwarzane w procesie inwersji fazowej poprzez kilkukrotne podwyższanie i obniżanie temperatury.
Z europejskiego opisu patentowego nr WO 2005102507 znany jest sposób wytwarzania nanocząstek z nanoemulsji typu olej w wodzie, w którym nanoemulsja otrzymywana jest w procesie inwersji fazowej podczas jej rozcieńczania w stałej temperaturze lub podczas kilkukrotnie powtarzanego ogrzewania i gwałtownego chłodzenia.
Z europejskiego opisu patentowego nr WO 2009121069 znane są nanoemulsje zawierają ce co najmniej jeden związek powierzchniowo czynny wybrany z grupy surfaktantów polioksyetylenowanych, zdolnych do wywołania inwersji faz w wyniku zmian temperatury.
W literaturze patentowej można spotkać również połączenie metody PIT z metodą wysokociśnieniowej homogenizacji. Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 6375960B1 znane są stabilne i transparentne nanoemulsje, zawierają ce co najmniej jeden surfaktant wystę pują cy w stanie stał ym w temperaturze niż szej bą d ź równej 45°C, wybrany z grupy oksyetylenowanych eterów lub estrów
PL 212 436 B1 kwasów tłuszczowych lub ich mieszaniny, co najmniej jeden olej o masie molowej powyżej 400 g/mol, stanowiący fazę olejową; stosunek wagowy oleju do wody waha się w granicach od 2 do 10.
Z amerykań skiego opisu patentowego nr US 2009208541 znane są nanoemulsje typu olej w wodzie o wielkości kropel fazy zdyspergowanej od 50 do 200 nm, stabilizowane mieszaniną związków, w skład których wchodzą: polioksyetylenowane etery nasyconych alkoholi tłuszczowych (20 oraz 12 jednostek oksyetylenowych), stearynian glicerolu, alkohol cetearylowy i palmitynian cetylu, wytwarzane w oparciu o metodę PIT połączoną z wysokociśnieniową homogenizacją.
Metody oparte na stosowaniu wysokociśnieniowej homogenizacji są jednak skomplikowane i drogie. Zgodnie z tym istnieje potrzeba znalezienia innego rodzaju emulgatorów lub ich mieszaniny, które będzie można otrzymać w prosty i tani sposób i które jednocześnie będą tworzyć stabilne nanoemulsje przy użyciu zwykłych homogenizatorów.
W literaturze przedmiotu nie są znane nanoemulsje i sposoby wytwarzania nanoemulsji stabilizowanych surfaktantami kationowymi.
Istotą wynalazku są nowe nanoemulsje typu olej w wodzie, stabilizowane kationowymi surfaktantami wybranymi spośród di-metylosiarczanów N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]alkilamidów (CnMS) lub di-chlorków N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]alkilamidów (CnHCl) o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony, nasycony lub nienasycony łańcuch węglowodorowy zawierający od 7 do 17 atomów węgla, X oznacza H3OSO3- lub Cl-, Y oznacza CH3 lub H.
Korzystnie łańcuch węglowodorowy jest nasycony i zawiera 11 atomów węgla.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest także sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie polegający na tym, że miesza się surfaktant kationowy w proporcji od 0,1 do 30% wag. wybrany z grupy di-metylosiarczanów N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]alkilamidów lub di-chlorków N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]alkilamidów z fazą olejową w zakresie 0,1-10% wag., fazą wodną w zakresie 60-99% wag., następnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i otrzymuje półprzeźroczystą nanoemulsję.
Korzystnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez okres od 5 do 30 min. w temperaturze pokojowej.
Korzystnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez 15 min.
Korzystnie jako fazę olejową stosuje się kwas oleinowy, izooktan oraz eter monometylowy glikolu dietylenowego.
Zaletą nanoemulsji według wynalazku jest wysoka stabilność kinetyczna, jednorodność, mała lepkość, wysoka homogeniczność produktu końcowego, zdolność do solubilizacji oraz efektywność działania znajdujących się w nich składników aktywnych, które stosunkowo łatwo można wprowadzać do nanoemulsji. Układy te mogą stanowić bardzo dobrą formułę bazową dla wielu zastosowań kosmetycznych i farmaceutycznych.
Zasadniczą zaletą według wynalazku jest wytwarzanie bardzo dogodną metodą, bez konieczności stosowania dużych nakładów energii, stabilnych nanoemulsji typu olej w wodzie, które mogą stanowić rdzeń nowoczesnych nanonośników substancji biologicznie czynnych, otrzymywanych metodą sekwencyjnej adsorpcji przeciwnie naładowanych par polielektrolitów na kroplach nanoemulsji.
Przedmiot wynalazku objaśniony jest w przykładach wytwarzania nanoemulsji stabilizowanych kationowymi surfaktantami oraz na rysunkach 1-6 przedstawiających trójskładnikowe diagramy fazowe, na podstawie których wyznacza się obszary występowania nanoemulsji (Ne), (E) - obszar emulsyjny, (2F) - obszar dwufazowy. Składy nanoemulsji wraz z innymi parametrami (średnica hydrodynamiczna kropel nanoemulsji - DH, współczynnik polidyspersyjności - Pdl) opisującymi otrzymane układy zebrano w Tabeli 1. Na rysunkach 7-12 przedstawione zostały wyniki uzyskane na podstawie pomiarów dynamicznego rozpraszania światła (ang. Dynamic Light Scattering - DLS).
P r z y k ł a d I
Miesza się 0,10 g kwasu oleinowego, 0,30 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 9,60 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 1% wag. oraz emulgatora 3% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 127 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,132.
P r z y k ł a d II
Miesza się 0,20 g kwasu oleinowego, 0,40 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 9,40 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy
PL 212 436 B1 olejowej 2% wag. oraz emulgatora 4% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 92 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,224.
P r z y k ł a d III
Miesza się 0,50 g kwasu oleinowego, 0,70 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 8,80 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 5% wag. oraz emulgatora 7% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 136 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,288.
P r z y k ł a d IV
Miesza się 0,80 g izooktanu, 2,00 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 7,20 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 8% wag. oraz emulgatora 20% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 492 nm, a współ czynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,064.
P r z y k ł a d V
Miesza się 0,30 g izooktanu, 0,60 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 9,10 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 3% wag. oraz emulgatora 6% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 342 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,386.
P r z y k ł a d VI
Miesza się 0,50 g eteru monometylowego glikolu dietylenowego (DGME), 0,20 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 9,30 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się transparentną nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 5% wag. oraz emulgatora 2% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 188 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,376.
P r z y k ł a d VII
Miesza się 0,40 g eteru monometylowego glikolu dietylenowego (DGME), 0,50 g di-metylosiarczanu N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]dodekanamidu, i 9,20 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się transparentną nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 4% wag. oraz emulgatora 5% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 229 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,250.
P r z y k ł a d VIII
Miesza się 0,50 g kwasu oleinowego, 0,30 g di-chlorku N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,20 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 5% wag. oraz emulgatora 3% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 160 nm, a współ czynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,205.
P r z y k ł a d IX
Miesza się 0,10 g kwasu oleinowego, 0,30 g di-chlorku N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,60 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 1% wag. oraz emulgatora 3% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 117 nm, a współ czynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,271.
P r z y k ł a d X
Miesza się 0,70 g kwasu oleinowego, 0,50 g di-chlorku N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 8,80 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 7% wag. oraz emulgatora 5% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 78 nm, a współ czynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,192.
P r z y k ł a d XI
Miesza się 0,10 g izooktanu, 0,30 g di-chlorku N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,60 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 1% wag. oraz emulgatora 3% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 116 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,175.
PL 212 436 B1
P r z y k ł a d XII
Miesza się 0,30 g izooktanu, 0,60 g di-chlorku N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,10 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 3% wag. oraz emulgatora 6% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 329 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,117.
P r z y k ł a d XIII
Miesza się 0,50 g eteru monometylowego glikolu dietylenowego (DGME), 0,20 g di-chlorku N,Nbis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,30 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się transparentną nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 5% wag. oraz emulgatora 2% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 234 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,497.
P r z y k ł a d XIV
Miesza się 0,40 g eteru monometylowego glikolu dietylenowego (DGME), 0,50 g di-chlorku N,Nbis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]dodekanamidu, i 9,10 g wody destylowanej. Następnie całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 15 minut. Po tym czasie otrzymuje się transparentną nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 4% wag. oraz emulgatora 5% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 307 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,416.
T a b e l a 1. Skład oraz parametry opisujące otrzymane układy nanoemulsyjne.
| Lp. | Nanoemulsja | Olej [%] | Surfaktant [%] | Woda [%] | Dh [nm] | Pdl |
| 1 | kwas oleinowy/C12MS/H2O | 1 | 3 | 96 | 127 | 0,132 |
| 2 | kwas oleinowy/Ci2MS/H2O | 2 | 4 | 94 | 92 | 0,224 |
| 3 | kwas oleinowy/Ci2MS/H2O | 5 | 7 | 88 | 136 | 0,288 |
| 4 | Izooktan/C12MS/H2O | 8 | 20 | 72 | 492 | 0,064 |
| 5 | Izooktan/Ci2MS/H2O | 3 | 6 | 91 | 342 | 0,386 |
| 6 | DGME/C12MS/H2O | 5 | 2 | 93 | 188 | 0,376 |
| 7 | DGME/C12MS/H2O | 4 | 5 | 92 | 229 | 0,250 |
| 8 | kwas oleinowy/C12HCI/H2O | 5 | 3 | 92 | 160 | 0,205 |
| 9 | kwas oleinowy/Ci2HCl/H2O | 1 | 3 | 96 | 117 | 0,271 |
| 10 | kwas oleinowy/Ci2HCI/H2O | 7 | 5 | 88 | 78 | 0,192 |
| 11 | Izooktan/Ci2HCl/H2O | 1 | 3 | 96 | 116 | 0,175 |
| 12 | Izooktan/Ci2HCl/H2O | 3 | 6 | 91 | 329 | 0,117 |
| 13 | DGME/C12HCI/H2O | 5 | 2 | 93 | 234 | 0,497 |
| 14 | DGME/C12HCI/H2O | 4 | 5 | 91 | 307 | 0,416 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (6)
1. Nanoemulsje typu olej w wodzie zawierające fazę olejową, fazę wodną oraz związek powierzchniowo czynny, znamienne tym, że związek powierzchniowo czynny stanowią kationowe surfaktanty, wybrane spośród di-metylosiarczanów N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]alkilamidów lub di-chlorków N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]alkilamidów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty lub rozgałęziony, nasycony lub nienasycony łańcuch węglowodorowy zawierający od 7 do 17 atomów węgla, X oznacza CH3OSO3- lub Cl-, Y oznacza CH3 lub H.
2. Nanoemulsje według zastrz. 1, znamienne tym, że związek powierzchniowo czynny zawiera nasycony łańcuch węglowodorowy o długości 11 atomów węgla.
PL 212 436 B1
3. Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie, znamienny tym, że miesza się związek powierzchniowo czynny w postaci surfaktantu kationowego w proporcji od 0,1 do 30% wag. wybranego spośród di-metylosiarczanów N,N-bis[3,3'-(trimetyloamonio)propylo]alkilamidów lub di-chlorków N,N-bis[3,3'-(dimetyloamino)propylo]alkilamidów z fazą olejową w zakresie 0,1-10% wag. i fazą wodną w zakresie 60-99% wag., następnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i otrzymuje półprzezroczystą nanoemulsję.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez okres od 5 do 30 min. w temperaturze pokojowej.
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez 15 min.
6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako fazę olejową stosuje się kwas oleinowy, izooktan oraz eter monometylowy glikolu dietylenowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392073A PL212436B1 (pl) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392073A PL212436B1 (pl) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL392073A1 PL392073A1 (pl) | 2011-10-10 |
| PL212436B1 true PL212436B1 (pl) | 2012-10-31 |
Family
ID=44838483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL392073A PL212436B1 (pl) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL212436B1 (pl) |
-
2010
- 2010-08-06 PL PL392073A patent/PL212436B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL392073A1 (pl) | 2011-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dhaval et al. | Lipid-based emulsion drug delivery systems—A comprehensive review | |
| Komaiko et al. | Low-energy formation of edible nanoemulsions by spontaneous emulsification: Factors influencing particle size | |
| Saberi et al. | Fabrication of vitamin E-enriched nanoemulsions by spontaneous emulsification: Effect of propylene glycol and ethanol on formation, stability, and properties | |
| Jintapattanakit | Preparation of nanoemulsions by phase inversion temperature (PIT) method | |
| Pavoni et al. | Properties and stability of nanoemulsions: how relevant is the type of surfactant? | |
| Ushikubo et al. | Stability mechanisms of liquid water-in-oil emulsions | |
| JP5620111B2 (ja) | ナノエマルションの製造方法 | |
| US9333180B2 (en) | Nanocapsules with a liquid lipid core charged with water-soluble or water-dispersible active agents | |
| Palamoor et al. | Comparative study on diffusion and evaporation emulsion methods used to load hydrophilic drugs in poly (ortho ester) nanoparticle emulsions | |
| Saini et al. | Microemulsions: A potential novel drug delivery system | |
| JP2013006790A (ja) | Ｏ／ｗ型エマルジョン | |
| KR102395902B1 (ko) | 투명한 화장료 조성물 | |
| US20100113621A1 (en) | Water in oil (w/o) emulsion formed by using reverse vesicle | |
| Yalavarthi et al. | Insights of microemulsions–a thermodynamic comprehension | |
| US9289738B2 (en) | Nanoemulsion, method for its preparation and use | |
| CN108472204A (zh) | 自组装的皮肤护理乳液 | |
| CN106456782A (zh) | 十一酸睾酮的稳定制剂 | |
| Abbas et al. | Preparation and in vitro evaluation of clove oil microemulsion | |
| PL212389B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie | |
| US20240009122A1 (en) | Small Molecule Formulation | |
| PL212436B1 (pl) | Nanoemulsje typu olej w wodzie i sposób ich wytwarzania | |
| JP2013082643A (ja) | Ｏ／ｗ型エマルジョン | |
| JP2016163851A (ja) | コンポジット型可溶化ナノリポソーム及びその製造方法 | |
| Munir et al. | Microemulsion: promising and novel system for drug delivery | |
| PL226873B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130806 |