PT99004B

PT99004B - Processo para a preparacao de um sistema de emulsao aquosa contendo um agente tensio-activo nao ionico

Info

Publication number: PT99004B
Application number: PT99004A
Authority: PT
Inventors: Phillip J Neumiller
Original assignee: Johnson & Son Inc S C
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1999-02-26
Also published as: WO1992005229A1; CA2111122A1; ATE138969T1; EP0553121A1; US5091111A; PT99004A; EP0553121B1; AU8645991A; AU641289B2; JPH06501201A; ES2088018T3; NZ239857A; EP0553121A4; DE69120087D1; CA2111122C; MX9101174A; DE69120087T2

Description

A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de ura sistema de emulsão aquosa contendo estruturas vesiculares que é usado para a nrenarar um sis_ tema de libertação de aerossol.

As estruturas vesiculares da emulsão proporcionam o efeito de reservatório para o propulsor , permitindo que o sistema aerossol seja eficaz com um conteúdo VOC muito baixo.

processo é caracterizado por se misturar entre 0,25% a 6,5% de um agente tensio-activo não iónico, en tre 0,001% a 3,5% de um álcool primário, entre 0,1% a 6% de um álcool poli-hidroxi e entre 0,001% a 20% de um ingrediente orgânico.

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Case: 4256 R

âmbito Técnico

Esta invenção refere-se ao camno dos sistemas de emulsão aquosa e ao uso de tais sistemas nata libertação de aerossóis a partir de contentores nressurizados, e mais narticularmsnte, a um sistema de emulsão melhorado, que contém estruturas vesiculares que nodem ser usadas nara nronorcionar um efeito de reservatório nara o componente propulsor de um sistema de libertação de aerossol·.

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Antecedentes no Ramo

Pode considerar-se um sistema vesicular como um tipo particular de um sistema de emulsão, no qual as partículas de fase dispersas ou emulsifiçadas são vesículas em camadas que se encontram suspensas na fase contínua.

O facto de que os sistemas vesiculares podem ser formados e depois usados para induzir a transportar compostos activos desejáveis é bem conhecido. Tais sistemas têm sido muito frequentemente formados a nartir matérias orgânicas dc origem biológica, tais como linidos (ver, por exemnlo, Pat. ^TTs. N⁹ . 4 772 471), vitamina E ( Pat. US. n⁹4 861 580) ou esteróides (Pat US. n⁹. 4 01.7 051), e têm sido especialmente utilizados nos campos farmacêuticos nara proporcionar veículos para matérias biologicamente activas.

Um método nara produzir, a nartir de agentes tensioactivos não fosfo-línidos, vesículas paucilanelares com uma cavidade central substancialmente preenchida com uma matéria oleosa imiscível em água é descrito na Pat. ^TI8. η-, 4 911 023, de Uallach, Paucilamellar Linid Pesiclss. As vesículas línidas descritas por esta patente são grandes (500 nm de diâmetro mínimo) com estruturas am forma de lioosomas multirraiadas, que são centrifugadas (a 10.000 30

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Case: 4756 R

14.000 rpm durante 15 minutos) para fora do sistema após a formação.

A criação de uma dtsoersão vesicular a partir de agentes tensioactivos não iónicos á descrita na Pat. UR. n°. 4 536 374 de ^ujiuara et al., Nonionic Surfactant Tvoe vesicle Uispersion , que descreve um sistema de vesícula for mado a partir de agentes tensioactivos não iónicos, tais como éteres de óleo de rícino polioxietileno ou. éteres de óleo de rícino endurecidos combinados com poliésteres sorbltanos de ácidos gordos de cadeia longa am água. Usa-se os meios de mistura convencionais, desde os mecânicos aos ultrassónicos, para formar a dispersão ou emulsão vesicular. Como utilizações sugere-se o uso da dispersão ou da emulsão em isola do como loção ou creme cosmético ou contendo um componente farmaceuticamente activo lipofílico ou hidrofílico.

A criação de um sistema vesicular a partir de uma mistura de agentes tensioactivos catiónicos e anionicos em água foi referido por Raler et al. (Science, Set. 77, 1939, p. 1371). Uma mistura suave de tosilato amónio cetiltreimetilo e de benzeno diodecilo sódio resultou num gerar imediato e espontâneo (sem agitação mecânica) de vesículas com tamanhos de partícula entre 30 e 80 nn. As vesículas assim formadas foram tidas como estavéis e canazes de encapsular de forma eficiente glucose ou outros solutos.

Conhecem-se mais dois comnonentes nara libertação de um aerossol a partir de um contentor pressurizado. Um componente de tal sistema tem qua ser um propulsor gasoso. 0 outro componente é um componente líquido, que contém o ingrediente activo a ser disperso, pode compreender vários solventes ou pode ter uma base aquosa com solventes adicionados .

Muitos dos propulsores correntemente usados (desde que o uso de fluorocarbonos clorinatados não inflamáveis é limitado devido a razões ambientais) são gases de hidrocarbono inflamáveis, tais como pronano, butano e isobutano. Os sistemas aquosas são preferidos nara uso com tais pre

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Mod. 71 - 20.300 ex. - 90/03 pulsores, una vez que um tal sistema pode limitar ou mesmo impedir a inflamação da fase nronulsora.

uso microemulsões num sistema aerossol é já conhecido. A Pat. US. η^ρ. A 655 959, Prenaration of Uou-Plam mahle Aerosol Propellant Microemulsiou System, e A 536 323, Uon-Rlammahle Propellant Microemulsion System, ambas emitidas por Stopper, descreve um sistema de aerossol que, quando agitado no seu contentor, forma uma microemulsão óleo na água. Esta estrutura microemulsão uermite que a quantidade de propulsor seja aumentada até 50% em neso sem qualquer problema de inflamação. A razão de Stopper nara desejar ter um nível superior de propulsor em relação aos 15% a 25% do limite convencional nara não inflamação á o seu desejo de ser capaz de dispersar todo o conteúdo do disnensador.

Uma consideração contrabalançante ao desejo de incorporar uma quantidade elevada de propulsor no sistema de aerossol nara eficácio de libertação é o desejo da limitar a quantidade de compostos orgânicos voláteis (VOC) libertados nara a atmosfera da terra. Ainda mais crítica é a necessidade de reduzir a quantidade de VOC em casa, uma vez que bá a nreocupação de que a poluição do ar interior nossa alI gumas vezes exceder a poluição do ar exterior, estando isto a tornar-se um facto que uotencialmsnte node afectar a saúde. A Califórnia, por exemplo, está a desenvolver regulamentos de concentração VOC máxima nara diferentes categorias de produtos. 0 limite proposto para aerossóis de dupla fase refrescantes do ar á de 30%; para repelentes de inse.ctos é de 65%. A análise de um dos aeróssois contendo menos VOC existente no mercado mostra um conteúdo VOC de 23%.

Um artigo no Aerossol Age (CAR3 / Industry Negotiate Consumar Product Regs., Julho de 1990 , pp. 22-27 apresenta uma tabela que mostra as diferenças entre os limites propostos e as necessidades de indústria. A necessidade de indústria para refrescantes de ar e desinfectantes é suposta ser de 70%, para auxiliares de limpeza, 35%; para pulverizadores nara o cabelo, 30%. A presente invenção pare3

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Case: 4255 2 _ í ? » ce oferecer um sistema que Dode libertar una variedade de in gradientes activos, tornando-o útil oara una vasta gana de produtos, con un conteiído voc total nuito abaixo das necessidades de indústria.

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Os connostos que se qualificam como VOC irão depender do tino, ben cono do neso nolecul.ar, nas, en geral, os connostos orgânicos con nenos de 9 átonos de carbono sao nornalnente considerados potenciais VOC . O propano, butano, e isobutano são, óbvianente, VOC.

Oesta forna, un sistena aerossol aquoso não inflanável que possa libertar de forna efectiva o conteúdo do contentor con un nível de propulsor inferior, e não superior á altamante aconselhável quer por razões ambientais quer por razões de regulamentação. Contudo, até agora não só foi produzido un tal sistena , nas, tal cono nas patentes Stouper, tanbén há un afastanento desta possibilidade.

Todos os sistemas aerossol requaren una certa pressão de espaço principal mínima para expelir o conteúdo do contentor. A pressão de espaço nrincinal propulsor depende da interacção do propulsor con as outras substâncias no contentor.

Un contentor carregado apenas con nronano

(sen nenhuma outra substância no contentor) apresentará una pressão de espaço principal de (100-110 psi) 7031 gr / cm . Un contentor con água que é então enchido con nropano apresentará una pressão de espaço principal de 110-12.0 nsi

9 (7834,1 gr / cm” - 3437,2 gr / cn ). Quando se adiciona álcool, glicerol ou un agente de tensioactivo à água, a pres são da espaço principal pode ser diminuída. TJna nistura de 66% de água, 30% da etanol, e 4% da nronano apresentará una pressão de espaço principal de 50 psi, que é una nrassão de espaço principal quase perfeita nara un sistena aerossol qu^a produz una pulverização. Uma pressão de 55 psi (3367 gr / cm) é considerada perfeita.

Un aspecto ainda a considerar para un sistena de aerossol afectivo é a capacidade do sistena nara nan4

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s ter a pressão desejada à medida que o conteiído e o propulsor são expelidos . 0 sistema álcool-água-pronano acima descrito manifesta uma pressão de espaço principal progressivamente diminuída à medida que o conteúdo é exnelido do contentor de aerossol com uma válvula de abertura de vapor.

TIm sistema de aerossol aconselhável deve, pois, ter a capacidade para atrair e resesvar alguma da fase propulsora a libertar progressivamente o propulsor à medida que o conteúdo do contentor de aerossol é exnelido, mantendo, desta forma, uma pressão de espaço principal em equilíbrio constante durante a maior parte da vida utilizável do contén tor de aerossol.

Descrição Resumida da Invenção

A nresente invenção á uma preparação de emulsão aquosa única que pode ser usada nara a libertação de uma com posição de aerossol a nartir de um contentor do aerossol. E efectivo na libertação da totalidade do conteúdo do contentor, fazendo-o, norém, com um nível inferior da propulsor e de voe, em relação ao que anteriormente era nossível. 0 total VOC da presente invenção varia entre 2% a 25%, em comparação com os níveis médios de VOC de aerossol correntes de 28% a 98%.

Isto é obtido pela produção, no comnonente líqido do sistema, de uma preparação de emulsão que inclui par tículas vesiculares discretas que são susneusas numa fase contínua e mantidas numa suspensão estável nela mistura de agente tensioactivo, álcool primário e álcool nolihidroxi ou éster álcool nolihidroxi escolhidos. A caracterização das partículas discretas da preparação de emulsão, tendo vesículas de um tamanho médio de 20-100 nm, é indicado nor um espectrocósnio da correlação nhoton e confirmado pelo microscópio electron.

Descobriu-se que uma tal preparação de emulsão pode ser produzida a partir de uma combinação de agentes ten sioactivos com talhamento duplo ou simples não tónicos, ál5

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 cool nrimário, álcool polibidroxi ou éster álcool polibidroxi, e w ingrediente orgânico, de preferencie activo. e que tal sistema pode atrair ou nronorcionar um efeito reservatório oara moléculas propulsoras orgânicas lineares pequenas entre C^-C^. 0 efeito de reservatório resultante da divisão melhorada do propulsor nestas formulações, devido à compatibilidade mútua aumentada, reduz a quantidade e/ou a taxa He parda de propulsor oara a fase de gás, quando a formulação é exposta à pressão atmosférica pela abertura da torneira de vapor. Este efeito de reservatório funciona de forma seme Ibante a uma solubilidade aumentada - mantém-se mais propulsor no interior do sistema, que é gradualmente libertado, bste efeito ds equilíbrio reservatório funciona para regular .a pressão de espaço princinal no interior do contentor pressurizado e evita a diminuição da pressão de espaço principal que, de outra forma, ocorreria quando uma válvula de abertura de vapor é usada. 0 facto de que o propulsor é reservado no interior da fase aquosa torna possível que o sistema funcione correctamente além da vida útil de um contentor de aerossol com uma concentração inferior de propulsor em vez de una mais elevada, que poderia ser logicamente esperada.

Melbor Forma para Realizar a Invenção primeiro passo na preparação da um sistema de libertação de aerossol aquoso de acordo com a presente invenção é a nreparação de um estádio de emulsão aquoso, que é o mesmo que o componente aquoso usado para produzir un sis tema de libertação de aerossol.

Um agente tensioactivo não iónico ou uma mistura de agentes tensioactivos não iónicos é misturado com um álcool polihidroxi ou éster álcool polibidroxi e um álcool primário. Pode juntar-se um conservante ou um agente antinicrobiano. Junta-se então água, sendo a mistura bomogeuei zada oara formar uma fase lamelar ou de cristal líquida, que é espessa (viscosidade 20-100 cS), translúcida e muitas vezes apresenta iridiscência. E então adicionado ao sistema £

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un composto orgânico activo, tal como uma fragância ou um iusecticida. ^Darte estrutura cristal liquida lamelar pode ser convertida en liposomas nultilanelares. O grau desta con versão depende principalmente da intensidade do cisalhamento usado na fase de homogenciração. As propriedades reológicas medidas, tais como a elasticidade significante, o comportamento de afinamento de cisalhamento e os elevados valores de viscosidade a taxas de cisalhamento baixo indicam que a forma de cristal líquido é adequada nara fazer champôs, e formulações dermatológicas e para limpeza ou polimento.

A seguir , a fase lamelar é submetida a sonificação , cosalbamento de elevada energia ou outro tino de adição de energia. Isto produz uma fase de emulsão aquosa es tável com baixa viscosidade (cerca de 10 cS ou menos), que á límpida e transnarente.

Foram centrifugadas três formulações represen tativas da invenção (uma do sistema cristal líquido ou lamelar e duas do sistema vesicular) durante 5 horas a 17.000 rpm (102 000 deg/seg.) (a uma aceleração de 34.800 g) num centrifugador Sorvai Superspeed RC2B, usando um rotor SS34. Nenhuma das formulações mostrou alguma separação de fase. F te comportamento Indica uma elevada estabilidade quer para o sistema lamelar quer para o sistema vesicular, tornando-os adequados para a produção de produtos com uma vida longa.

As Figuras 1-3 mostram todas fotografias TEM representativas seleccionadas de mais de 40 conjuntos de fotografias de 4 formulações diferentes. Todas as fotografias mostram, com variações menores esperadas, a mesma configuração estrutural das fases de emulsão e vesicular da invenção. Todas as amostras foram rapidamente esfriadas (geladas) para evitar a formação de cristais de gelo. A amostra gelada foi então trazida para vácuo e fracturada. As amostras foram sombreadas com platina e fotografadas por TEM. As fotografias TEM originais foram tiradas como partes estéreo, para serem visionadas com um estereoscooio para uma resolução máxima .

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A figura 1, tirada con una annliação de 40.300, mostra as estruturas liposomas multilamelaras contidas numa preparação representativa desta emulsão aquosa.

A figura 2, tirada con una ampliação de 62.000 - mostra as estruturas vesiculares, com uma média de diâmetro de 20-100 nm, presentes na emulsão aquosa anos ter sido submetida a sonificação.

A figura 3, tirada com uma formulação ligeira mente diferente mas também renresentativa da presente invenção e tirada com uma ampliação de 46.500, mostra que, enquanto que a maioria das estruturas vesiculares presentes na emulsão aquosa sonicada se encontra entre 20 e 100 nm , estão presentes algumas estruturas vesiculares unilamelares maiores.

Segundo um aspecto da presente invenção, o estádio da emulsão aquosa pode ser usado para formar sistemas de libertação para tais preparações , como polidores, re frescantes de ar, insecticidas, produtos de limpeza, tratamentos dermatológicos,, etc..

Contudo , de acordo com um outro aspecto da presente invenção, o componente do estádio de emulsão aquosa é colocado nróximo num contentor nressurizável, que 4 então carregado com um propulsor.

sistema de libertação de aerossol aquoso é constituído por um componente de estádio de emulsão aquoso, que se encontra presente entre 75% a 93% em peso do sistema, e um componente propulsol que se encontra entre 2% a 25% em peso do sistema.

Os agentes tensioactivos usados para formar o componente aquoso da presente invenção são agentes tensioactivos não iónicos, que podem ser do tipo simples com apêndices de bidrocarbono duplos extensíveis a partir do grupo funcional ou uma combinação par de dois tipos diferentes de agentes tensioactivos com apêndices de bidrocarbono simples que são extensíveis a partir dos seus grupos funcionais. As misturas ds tais tipos de agentes tensioactivos poden tam35

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J bén ser usados. Os possíveis agentes tensioactivos não iónicos con duplo apêndice podem ser usados no sistema da oresente invenção são alcanolamidas de ácidos gordos, aductos de óxido etileno dos .álcoois primários elevados ou aminas atoxiladas. Os agentes tensioactivos de apêndice simples possíveis, que têm que ser usados em pares são monooleato sorbitano, éter oleico (7) polioxietileno, e monooleato sorbitano (20) polioxietileno. 3 aconselhável usar agentes tensioactivos com duolo apêndice ou uma combinação oar de agentes tensioactivos de apêndice simples, mas também é possível usar simultaneamente un agente tensioactivo com apêndice duplo e uma combinação ds agente tensioactivo com apêndice sim pies. Tal combinação reduz o nível total necessário da agente tensioactivo , assim como faculta uma oportunidade para alterar as características dos sistemas resultantes para rea lizações específicas desejadas. Ds agentes tensioactivos estão presentes no componente líquido em concentrações entre 0,75% a 6,5%.

Ds álcoois primários usados para formar o componente aquoso da presente invenção variam do etanol ao álcool oleico. Parece que uma pequena quantidade de um álcool primário é essencial para nroduzir o efeito reservatório que caracteriza esta invenção. 3 teorizado que este efeito reservatório é produzido pela união do propulsor às membranas das vesículas.

Os álcoois abaixo de Cq, contudo, são eles próprios compostos orgânicos voláteis, pelo que os álcoois preferidos da presente invenção são álcoois (nonilo a oleilo ) lineares, sendo os mais preferidos os álcoois

C₃q (decanol) e (1-undecanol). d álcool primário encontra-se presente uo componente aquoso em concentrações entre 0,001% e 3,5%.

álcool oolihidroxi ou éster álcool polibidro xi usados para formar o componente de estádio de emulsão aquoso da presente invenção deve ser um composto álcool C₉-C_r , tal como glicerol, glicol etileno ou glicol dietilej O

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no. Os ésteres álcool polihidroxi devem ser ésteres álcool polihidroxi As misturas de álcoois polihidroxi e é,s_ teres álcool polihidroxi podem ser usadas. Os ésteres álcool polihidroxi são também usáveis. 0 álcool pollhídroxi ou éster álcool polihidroxl encontra-se presente no comoonente aquoso em concentrações entre 0,1% e 6%.

componente aquoso da presente invenção pode também incluir um conservante,tal como metiloparabeno, presente em concentrações entre 0,1% e 0,5%.

Incluído no componente de fase de emulsão aquosa da nresente invenção encontra-se um ingrediente activo orgânico escolhido de acordo com as características desejadas do produto final. Os ingredientes activos orgânicos possíveis podem incluir fragrâncias, pesticidas (tais como oiretrina ou lanalool) ou renelentes (incluindo repelentes de insectos pessoais tais como N, N-dietiloamina-meta-toluamido (OEET), ceras (incluindo óleos de silicone), emolientes, agentes de limpeza, etc. 0 ingrediente activo pode ser quer lipofílico ou hidrofílico. 0 ingrediente activo orgânico está presente no componente aquoso em concentrações entre 0,01% a 20%.

A água balança o componente aquoso para todas as formulações, tf preferido o uso de água desionizada.

componente propulsor da presente invenção é hi drocarbono de cadeia linear, tal como pronano, butano, penta no ou misturas dos mesmos. 0 componente propulsor está, como acima referido, presente a concentrações entre 2% % 25% em peso do sistema total, de preferência entre 2% e 10%.

efeito reservatório do sistema aerossol e a necessidade de um álcool de cadeia longa para produzir aquele efeito da presente invenção é melhor demonstrada nelo com portamento do sistema com dois gases nropulsores diferentes: isohutano e propano. O propano isolado apresenta uma pressão de espaço principal de 110 psi. Quando se adiciona um agente tensioactivo não iónico, tal como alcauolamida de ácido gorda , ao contentor, o oropano aoresenta uma pressão de 06

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psi (6749, 76 gr/cn'). Quando se usa propano como propulsor uo sistema da presente invenção preparado sem um álcool de cadeia longa, o sistema tem uma pressão de 100 psi (7031 gr/cn⁰). Quando um álcool de cadeia longa se encontra presen ts no sistema, a pressão de propano é de 55 psi, (3867 gr/ cm) mostrando o efeito de' união do álcool no sistema com o propulsor.

isobutano isolado apresenta uma pressão de 9 espaço prin-ipalede 35 psi (2460, 85 gr/cm). Quando se adiciona ao contentor um agente tensioactivo não iónico, tal como alcanolamida de ácido gordo, a pressão é de 32 psi (2249,92 gr/cn⁴) . Quando se usa isobutano como propulsor no sistema da presente invenção (na presença de álcool primário de cadeia longa ) , o sistema tem uma pressão de 3b psi 9 (2742 gr/cm~). 0 isobutano aparece , assim, como incapaz de sa unir ao sistema, mesmo na presença de um álcool primário de cadeia longa.

Crê-se que o efeito reservatório é produzido através da penetração ou união com as membranas das estruturas vesiculares das moléculas propulsoras. As moléculas de propano (bem como as de butano e n-pentano), sendo mais delgadas, ajustam-se entre as moléculas da membrana.

isobutano, contudo,s endo. mais volumoso, é .> incapaz de se ajustar completamente dentro da estrutura vesi. cular desta forma.

As combinações ds agentes tensioactivos não iónicos, álcoois primários, e álcoois polibidroxi ou ésteres álcool polibidroxi que foram testadas produzirem sistemas de aerossol estáveis e usam componentes seleccionados dos seguintes grupos:

Agentes Tensioactivos Preferidos Agentes Tensioactivos Simples (% de concentração entre 0,256,5):

Alcanolamida de ácido gordo (Monamid 150 ADY) Linoleamido ( Monamid M-442)

Etoxilato monoetanolamida de sebo (Sherex T-55)

Aductos de óxido etileno de noniifenol (Surfonic U-35, Surfonic Ν' - 95 Surfonic N-100)

Pares de Agente Tensioactivo

Agente Tensioactivo i (% de concentração - variações)

Monooleato sorbitano (Span 30; 0,5 - 5,8)

Polioxietileno (2) em forna de étere oleilo (Brij 02;0,5-6,0' Etoxilato de álcool linear Cg-C-^ (Neodoi 01-2,5;0,5-6,0) Bloco copolímero de óxido propileno e etileno (Pluronic L-64; 0,3 - 5,8)

Alcanolanida de áciod gordo (Monanid 150 ADY; 0,5 - 6,5) Laurato gliceril (Kressco 675; 0,3 - 5,8)

Linoleanido (Monanid B - 442; 0,5 - 6,0)

Agente Tensioactivo 2 ( de concentrações)

Polietileno (2) sn forna de éter oleico (Tween 80; 0,1 - 5,3 Monooleato sorbitano Polioxietileno (Tween 30; 0,1-5,3) Monooleato sorbitano (20) polioxietileno (Tween 3O;O,l-5,3) Monooleato sorbitano (Span 30; 0,1-5,2)

Polietoxietanol actilfenoxi (Trlton X-35; 0,2-5,5)

Monooleato sorbitano (Snan 30; 0,1-5,2)

Éter oleico (2) polioxietileno (Tween 30; 0,1-5,2)

Álcoois Primários Preferidos (K concentração entre 0,1-3,1) ch₃-(ch₂)_1o-oh

Álcool Ος/Ο-^θ/Ο^ (Neodoi 91) Misto

Álcool (Neodoi 1)

CH₃-(CH_?)11-OH

Álcool (Neodoi 23) nisto

CH₃-(CH_? )^ ₃-0N ch₃-(ch₂)_u-oh

Álcool (Neodoi 45) nisto

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Case: 4256 Η

°Η₃-(ΟΗ₂)₁₅-Ο^τΐ ch₃-(ch₂)₁₆-oh

CH₃-(CH₂)₁₇-OH, Oleilo

Álcool Polihodroxl Preferidos e Esteres álcoois Polibidroxi (% concentração entre 0,1 - 6,0)

Glicerina, C₃ R (0H)₃

Glicol etileno, CH₀ OHCH₀ OH

1,2- glicolpropileno, CHy CHOHCH^ OH

Glicol dietileno, CH_? OHCH₉ OCH_? CH_? OH itonolaurato · glicerol H^COOCH^CHOHCH^OH

Monooleato glicerol C₁₇TÍ₃₃COOCH_?GHOHCH_?OH

Monoestearato glicerol, (Cj₇H₃₃jCOOCHpCHOHCH^OH

Os seguintes exemplos, usando todas possíveis combinações dos comoonentes necessários da invenção, estão agrupados de acordo com o seu uso funcional. S de notar que todas as variações podem ser usadas com o ingrediente activo apropriado para produzir produtos com diferentes funções e características ligeiramente diferentes.

Emulsão refrescante de ar e preparações de aerossol:

--- - - - — - - .

EXEMPLO 1

1,6 gramas de metilooarabeno (0,2% em peso) e 4,0 grana de etanol (0,5%) foram colocadas num béquer de mistura de aço inoxidável de 2 litros. Foram ambos misturados à mão com uma espátula até que o inetiloparabena ficou completamente dissolvido.

Colocaram-se 12 gramas de Monamid 150 ADY (a(L canolanida de ácido gordo ) (1,5%), 8,0 gramas ds glicerol (1%), 0,8 gramas de Meodol 1, (1-undecanol, 0,1%) e 2,4 gramas de fragrância IFF 6673 - AP (0,3%) no contentor misturador . Os conteúdos do contentor foram mexidos à mão com una espatúla para produzir uma mistura homogénea.

Golocaram-se depois no contentor 699,2 gramas

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V”

I.L de água desionizada (37,4%). Iniciou-se agitação com um Gifford-Wood, modelo 1L, um misturador homogeneizante, utiVL zando-se um cisalhamento médio até ao ponto (5 minutos) de produzir um gel homogéneo, de líquido espesso. As camadas lamelares estavam presentes no lote neste ponto e continuaram a formar-se à medida que o lote permaneceu durante algumas horas extras.

A estrutura cristal lamelar ou líquida foi indicada pelo microscópio de luz polarizada, análise de sonda fluorescente e Análise de Resposta de Frequência (FRA).

Colocaram-se 205,6 gramas do sistema lamelar acima referido (91%) num béquer de 400 ml, que foi então submetido a sonificação durante dois minutos usando um Sonics h Materials, Inc., um processador ultrassónico de ele vada intensidade de 600 watt. A agitação ultrassónica conver tia o lote numâ solução de emulsão semiclara com uma viscosi_ dade semelhante à da água, um pH de 3,4, e uma gravidade específica de 0,9909. A análise de sonda fluorescente e FRA indicavam a presença de vesículas.

EXEMPLO 2

Foi fotografada por TEM uma formulação de acor do com o nrocedimento do exemplo 1 com 3% de Monamid 150 ADY, 0,1% de Neodol 1, 1% de glicerol e 0,3% de fragrância - antes da sonificação , tal como foi descrito antes.

A figura 1 (40.300 de ampliação) mostra as estruturas liposomas multilamelares presentes na fase lamelar desta formulação.

A figura 2 (62.000 de anpliação), tirada após a sonificação da fase lamelar, mostra a Dresença de várias estruturas vesiculares com um tamanho médio de 20-100 nm na emulsão. Estão também presentes algumas vesículas unilamelares maiores.

Preparação do refrescante de ar pressurizado contendo o contentor de aerossol

Colocaram-se 205,6 gramas (91%) do intermédio

- 14 63.387

Case: 4256 R

acima descrito numa lata de metal de 305 cc., tendo-se colocado un tubo de imersão padrão, uma válvula de aerossol de saída de vapor activada por empurrão (Precision Valve Corp. Stern 0,024, saída de vapor 0,013). A lata foi evacuada a 20 polegadas (50,3 cm) de vácuo . A lata foi então enchida de pressão com 36 ml (20,2 gramas, 9%) de uma liga propulsora que consiste em 33% A- 103 de propano e 67% de A-17 butano . 0 aerossol pode ser mantido a 130°F durante 20 minutos num tanque quente e a pressão foi verificada com uma escala de pressão manual (Liquid Filled , escala IJS, 0-160 psi), concluindo-se ser de 120 psi. A lata foi então arrefecida a 72°F (22,2°C). 0 produto final tinha uma pressão de 54 psi (3796,74 gr/cm').

EXEMPLO 3

Uma formulação feita de acordo com o procedimento do exemplo 1, mas usando 1,5% de Monamid 150 AUY, 0,1% de Neodol 1, 1% de glicerol, 0,3% de fragrância, 33,10% de água destilada e 9% da liga proDano-butano produziu um sistema de fase liquida aerossol semuclaro estável tendo uma pressão de 56 nsi (3937, 36 gr/cm), aumentando-se o nível Monamid até 6,5% produzindo um sistema de aerossol tendo uma pressão de 55 psi (3367 gr/cm). I aumentar do nível de glicerol até 6% produziu um sistema com uma pressão de 53 psi (3867 gr/cm?^J.

EXEMPLO 4

Uma formulação feita de acordo com o proce dimento do exemplo 1, mas usando 2% de Monamid 150 AUY, 0,2% de metiloparabeno, 0,5% etanol, 1% de glicerol, 0,3% de fragrância, 90% de água desionizada, 3% de n-pentauo, e 3% de propano produziu um sistema de aerossol com uma pressão de 55 psi (3367 gr/cn“).

EXEMPLO 5

Uma formulação semelhante à do exemplo 3, mas com 6% de n-pent.ano e 3% de propano (e <37% de água) pro- 15 63.837

a, s s; 4256 R duziu um sistema com uma pressão de 37 psi (2601,47 gr/cm^z) inferior à pressão ideal para aerossóis destinados a produzir pulverizações mas apropriado para aerossóis destinados para libertar tais produtos como geis de espuma após a líber tação.

EXEMPLO 6

Tal como já referido, o agente tensio-activo não. -iónico do componente aquoso não tem que ser de apêndice uni co. Pode ser uma combinação de dois tipos de agentes tensioactivos não iónicos que interagem para produzir a estrutura vesicular do sistema.

Uma formulação feita de acordo com o procedimento do exemplo 1, mas usando 1,5% de Snan 80 (monooleato sorbitano), 0,3% de Tueen 30 (éter oleico (2) polioxietileno), 0,25% de Neodol 1, 1% de glicerol , 0,3% de fragrância, 83,35% de água destilada, e ^q% da liga propano-b.utano produziu um sistema de aerossol com uma pressão de 54 psi (3796,74 gr/cn⁴')·

EXE

MPLO 7

Uma formulação feita de acordo com o procedimento do exemplo 1, mas usando 2,5% de Monamid 150 AUY , 0,2% de metiloparabeno, 0,1% de Neodol 1, 1% de glicol etileno, 0,3% de fragrância, 87, 1% de água desionizada, e 9% da liga propano-butano produziu um sistema de aerossol com uma nres7 são de 55 psi (3867 gr/cm).

EXEMPLO 8

Uma formulação feita de acordo com o procedimento do exemplo 1, mas usando 2,5% de Monamid 150 AUY, 0,1% de Neodol 1, 1% de monooleato glicerol, 0,3% de fragrância, 87,1% de água destilada e 9% da liga propano-butano produziu um sistema de aerossol de fase líquida semiclara estável ten do uma pressão de 53 nsi (3726,43 gr/cn).

63.887

Case: 4256 R

Emulsão insecticida e preparação aerossol:

EXEMPLO 9

Colocou-se 1,6 gramas ds metiloparabeno (0_?2%) a 4,0 gramas de etanol (0,5%) num béquer de mistura de aço ino xidável de 2 litros. Foram os dois mexidos à mão com uma espátula até que o metiloparabeno ficou completamente dissolvido .

Colocou-se de seguida 16 gramas de Monamid 150 ADY (2%), 12,0 gramas de glicerol (1,5%) e 1,6 gramas de pen tano trimetilo 2,2,4 (0,2%) no contentor misturador. 0 conteúdo do contentor foi mexido à mão com uma espátula para produzir uma mistura homogénea.

Colocaram-se depois 668,8 gramas de água desionizada (83,6%) no contentor. Iniciou-se agitação com um Giffon. -Mood, Modelo IL, um misturador homogeneizador, e usou-se um cisalhamento médio até ao ponto (5 minutos) de produzir um gel homógeueo espesso e líquido. As camadas lamelares estavam presentes no lote nesta altura e continuaram a formar-se à medida que o lote permanecia por mais algumas horas extra.

A estrutura cristal líquida lamelar foi indicada pelo microscópio de luz polarizada, análise de sonda fluores_ cente e FRA.

Colocaram-se 8 gramas de extracto de niretro (grau de aerossol 20%, Pyrethrius) (3%) no contentor, sendo o gel então cisalhado durante 5 minutos para formar um sistema homógeno branco e lamelar.

Colocaram-se 207,4 gramas (917() do sistema lamelar acima descrito num béquer de 400 ml., que foi submetido a souificação durante 2 minutos usando um Sonics & Materials Inc., um processador ultrassónico de elevada intensidade (2047,74 BTIJ/Hr) de 600 watt. A ultrassonificação converte o lote numa solução de emulsão branca com uma viscosidade se_ melhante à água, pH de 8,94, e uma gravidade específica de 1,0005. A análise de sonda fluorescente e FRA indicam a presença de vesículas.

53.887

Preparação do contentor de aerossol· contendo insectlcida pressurizado:

Colocaram-se 207,4 gramas (01%) cio intermediá rio acima descrito numa lata de metal de 305 cc, tendo-sa juntado uma válvula de saída de vapor. A lata evacuada até 20 polegadas ds vácuo.A lata foi então enchida com pressão com 36 ml (20,2 gr, .9%) de uma liga propulsora composta por 33% de A-108 propano e 67% de A-17 btitauo. A lata de aerossol foi mantida a 1.30°E (54°C) durante 20 minutos num tanque quente e a pressão foi verificada com uma escala de pressão manual (Liquid Filled, escala US 0-160 psi), tendo 122 osi (8577, 82gr/cm'‘). A lata foi então arrefecida até 72°F (22,2°C). 0 produto final tinha uma pressão de 55 psi (3867 , 2 x gr/cm ).

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

Emulsão repelente de insectos e preparação de aerossol

EXEMPLO 10

J

Colocaram-se de seguida 2,0 gramas de Monamid 3-442 (linoleamido) (2,5%), 12, o grama de glicerol (1,5%) e 2,4 gramas de 2, 2, 4 -trimetilo pentauo (0,3%) no contentor de mistura. 0 conteúdo do contentor foi mexido à mão com uma espátula para produzir uma mistura homogénea.

Colocaram-se 66,3 gramas de água desionizada (71,7%) no contentor. Iniciou-se agitação com um Gifford-ITood, modelo 1L, misturador homogeneizador, sendo usado um cisalhamento médio até ponto (5 minutos) de produzir um gel homogéneo espesso líquido. As camadas lamelares estavam presentes no lote neste ponto e continuaram no lote durante um par de horas extras.

A estrutura cristal líquida foi confirmada pe lo microscópio de luz polarizada , análise de sonda fluorescente e ERA.

(15%), sendo o

Colocaram-se no contentor 120 gramas de UEET gel então cisalhado durante 5 minutos para

63.337

Case: 4356 R

formar um sistema lamelar branco homogéneo.

Colocaram-se 73-3 gramas do lote acima descrito num bóquer de 400 ml, que foi então sujeito a sonificação du raute 2 minutos, usando um Sonics & materiais, Inc., um processador ultrassónico de elevada intensidade. A ultrassonif i_ cação converteu o lote numa solução vesicular branca com uma viscosidade semelhante à égua, pH de 8,94 , e uma gravidade específica de 1,0005. A análise de sonda fluorescente e FRA indicavam a presença de vesículas.

Preparação do contentor de aerossol contendo um repelente de insectos pressurizados:

Colocaram-se 728 gramas do intermediário acima descrito numa lata de metal de 305 cc., e uma válvula de aerossol de saída de vapor foi também colocada. A lata foi evacuada a 20 polegadas (50,3 cm) de vácuo. A lata foi então cheia de pressão com 36 ml, de uma liga propulsora que consista am 33% A-103 de propano e 67% de A-17 butano. A lata de aerossol foi mantida a 1.30°F . (54°C) durante 20 minutos num tanque quente e a pressão foi verificada com uma escala de pressão manual (Liquid Filled, escala UB 0-160 psi), tendo 122 psi (8577, 32 gr/cmU). A lata foi então arrefecida a 72°F (22,2°C). 0 produto acabado tinha uma pressão de 55 psi (3867 gr/cm?^J).

Preparação de Emulsão contendo tinta

EXEMPLO 11

Foi feita uma formulação de acordo com o procedimento do exemplo 3, mas usando 2,5% de Monamid 150 AUY,

0,1% de

peutano e 0,02% 5(6) de fluorescina carboxv. 0s volumes de captura (CVç definidos como o volume de captura por grama de agente tensioactivo, sendo o agente tensioactivo neste caso considerado como incluindo álcool primário e outros agentes tensioactivos foram determinados com o uso da técni63.887

Case: 4256 R

V ca de diálise (usando fluorescina carboxi como rastreador). Os resultados foram: CV para o sistema cristal líquido, 1,9 ml / g, CV para sistema de vesícula, 18,9 ml/g. Assim, o sis. tena vesicular é capaz de atrair e reter um grande volume de ingrediente orgânico activo.

A figura 3 (46.500 de ampliação) mostra esta preparação após sonificação. As estruturas vasicul-ares visíveis variam entre 25 e 300 nm, a maioria entre 20 e 100 nm.

Outras modificações da emulsão aquosa e do sistema de libertação de aerossol da presente invenção toruar-se-ão claras para os peritos da arte a partir da examiuação das especificações e desenhos. Por essa razão, outras variações da presente invenção podem ser feitas no âmbito das rei. vindicações, mesmo que tais variações não se encontrem especif icamente discutidas aqui.

Aplicabilidade Industriai

Quer a preparação de emulsão aquosa quer o sistema de libertação de aerossol da presente invenção podem ser usados para libertar vários tipos de produtos. 0s ingredientes activos a serem libertados por tais sistemas podem incluir coisas como pesticidas, repelentes de insectos, fragrâncias, emolientes, e compostos de polimento e limpeza, etc. .

Claims

-REIVINDICAÇÕESI³. - Processo para a preparação de um sistema de emulsão aquosa possuindo estruturas vesiculares de um tamanho médio da 10-300 nm, caracterizado por se misturar um agente tensioactivo não iónico, um álcool primário C^-C-^p, um composto seleccionado do grupo que consiste em álcoois polidróxi, ésteres de álcool polihidroxi e misturas dos mesmos, um ingrediente activo e água.
2®. - Processo de acordo com a reivindicação π n

63.837

Case: A256 R

1, caracterizado por se incluir un agente tensioactivo uão-

-ióuico , um álcool primário Cq-O^^, um comnosto seleccionado do grupo que consiste num álcool poli-hidroxi um éster de álcool poll-hidroxi e misturas dos mesmos , um ingrediente activo e água.
3^S. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se incluir entre 0,25% e 6,5% de um agente tensioactivo não iónico entre 0,001 e 3,5% de um álcool nrimário Cg-C-jp, entre 0,1% e 6% de um álcool poli-hidroxi

C₉-C/- e entre 0,01% e 20% de um ingrediente activo orgânico, z o sendo o balanço do sistema de emulsão água.

A®. - Processo ds acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente tensioactivo não iónico ser uma mistura de dois ou mais agentes tsnsio-act.ivos não iónicos.
5⁹. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agentes tensioactivo não iónico ser um agente tensio-activo não iónico tendo um par de cadeias de bidrocarboneto ligadas ao seu grupo funcional.
6®. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente tensioactivo não iónico ser um agente tensio-activo não iónico tendo uma cadeia de bidrocarboneto ligada ao seu grupo funcional.
7-. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente tensio-activo não-iónico ser seleccionado do grupo que consiste num aducto de óxido etileno de fenol nonilo, uma alcanolamida de ácido gordo, e uma amina etoxilada.
8®. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o álcool primário ser seleccionado do gru po que consiste num álcool ou num álcool C^.
9®. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se adicionar ainda entre 0,1% e 0,5% de um conservante.
10². - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se incluir entre 0,25% e 6,5% de um agente

63.887

Case: 4256 R tensio-activo alcanolamida de ácido gordo, entre 0,001% e 3,5% de nm álcool primário 0^, entre 0,1% e 6% de glicerol e entre 0,01% e 20% de um ingrediente activo orgânico, sendo o balanço da emulsão , água.
11^?. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o ingrediente activo orgânico ser um repelente de insectos.
12^a. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o ingrediente activo orgânico ser um preparado para refrescar o ambiente.
13^. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o ingrediente activo orgânico ser uma composição de limpeza e polimento.
14®. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado nor o ingrediente activo orgânico ser uma matéria de tratamento dermatológico.
15^?. - Processo nara a nrenaração de uni sistema de emulsão aquosa de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado nor se adicionar energia, através da utilização de um método seleccionado do gruoo que consiste num cisa, lhamento de elevada energia ou sonificacão, à fase lamelar para produzir a vesícula contendo a emulsão.

165. - Processo para a preparação de um sistema de emulsão aquosa de acordo com as reivindicações anteriores, sistema de duas fases melhorado para libertação de um aetos sol a nartir de um contentor pressurizado de efeito propulsor caracterizado por se incluir entre 75% e 98% em peso de um componente aquoso e entre 25% e 2% em peso de um compo. nente propulsor, incluindo o componente aquoso uma mistura de um agente tensio-activo não iónico, um álcool orimário ^2~^18 ^{un C0P1}P°^st° seleccionado a partir do grupo que cons is. te em álcoois poli-hidroxi, ésteres de álcool poli-hidroxi e misturas dos mesmos, e um ingrediente activo, sendo o balanço do componente aquoso água, incluindo o componente propulsor um hidrocarboneto linear C_o-C,-.

3 5

17⁹. - Processo de acordo com a reivindicação o n

63.287

Case: 4256 R
16, caracterizado por se incluir entre 75% e 98% em peso de um componente aquoso e entre 25% e 2% em peso de um comnonen te nropulsor, incluindo o componente aquoso uma mistura de um agente tensio-activo não-iónlco, um álcool primário C_q-Qg um composto seleccionado do grupo que consiste num álcool po li-hidroxi C^-C^, um éster de álcool poli-bidroxi ^e misturas dos mesmos,e um ingrediente activo, sendo o balanço do componente aquoso água, incluindo o componente propulsor um hidrocarboneto linear C^-C^.
18-. - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por se incluir entre 75% e 98% em peso de um componente aquoso e entre 25% e 2% em peso de um comnonen te propulsor, incluindo o componente aquoso uma mistura entre 0,25% e 6,5% de um agente tensio-activo não iónico, en- um ingrediente activo orgânico, sendo o balanço do componente aquoso água, incluindo o componente pronulsor um hidrocarboneto linear C^-C^.
19⁸. - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o componente aquoso incluir entre 80% e 90% em peso do sistema e o componente pronulsor incluir ent^e 10% e 2% em neso do sistema.
20-. - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o álcool primário ser um agente tensio -activo não-iónico tendo uma cadeia de hidrocarboneto ligada ao seu grupo funcionai.
21⁸. - Processo de acordo com a reivindicação

16, caracterizado nor o propulsor ser uma mistura de um agen te tensio-activo não iónico tendo um par de cadeias de bidro carboneto ligadas ao seu grupo funcional e um agente tensio-activo não-iónico tendo uma cadeia de hidrocarboneto ligada ao seu grupo funcional.
22⁸. - ⁿrocesso de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por incluir entre 75% e 98% em peso de um componente aquoso e entre 25% e 2% em peso de

63.337

Case: 4256 R um componente propulsor, incluindo o componente aquoso uma mistura entre 0,25% e 6,5% de uma alcanolamida de ácido gordo sob a forma de agente tensio-activo, entre 0,001% e 3,5% de um álcool primário C^-, , entre 0,1% e 6% de glicerol e entre 0,01% e 20% de um ingrediente activo orgânico, sendo o balanço do componente aquoso água, incluindo o componente propulsor uma mistura de propano e butano.
23*. - Processo de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o componente propulsor se encontrar presente em concentrações entre 10% e 2% em peso.