SE434470B - Forfarande for framstellning av mikrokapslar - Google Patents
Forfarande for framstellning av mikrokapslarInfo
- Publication number
- SE434470B SE434470B SE7906567A SE7906567A SE434470B SE 434470 B SE434470 B SE 434470B SE 7906567 A SE7906567 A SE 7906567A SE 7906567 A SE7906567 A SE 7906567A SE 434470 B SE434470 B SE 434470B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- monomer
- continuous phase
- phase
- affinity
- polymerization
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
- G01N33/537—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody
- G01N33/5375—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody by changing the physical or chemical properties of the medium or immunochemicals, e.g. temperature, density, pH, partitioning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/5005—Wall or coating material
- A61K9/5021—Organic macromolecular compounds
- A61K9/5031—Organic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, poly(lactide-co-glycolide)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/5089—Processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
- B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
- B01J13/16—Interfacial polymerisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
- G01N33/537—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/74—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving hormones or other non-cytokine intercellular protein regulatory factors such as growth factors, including receptors to hormones and growth factors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
f,
f'
7906567-8
2
med en andra, hydrofob komplementär monomer löses i
vatten tillsammans med det material (om något sådant
material föreligger), som skall inkapslas, och lös-
ningen emulgeras i ett hydrofobt lösningsmedel. Då
en del av den komplementära monomeren lösts i den
kontinuerliga fasen av emulsionen börjar membranbild-
ningen när gränsytepolymerisation äger rum runt den
diskontinuerliga fasens droppar.
Enligt föreliggande uppfinning tillåts polymeri-
sationsreaktionen fortsätta tills makroporösa, svagt
formade kapselmembraner bildats, och i ett andra steg ,
varieras den kontinuerliga fasens affinitet med av-
seende på den första monomeren, som ingår i den kon-
tinuerliga fasens droppar, genom att man ändrar den
kontinuerliga fasens polaritet så att ytterligare
polymerisation sker företrädesvis inom de makroporösa
kapselmembranerna, eller i ett andra, yttre skikt.
Slutligen avslutas polymerisationen då mikrokapslar
med permeabilitet vid den valda övre gränsen har bildats.
Sättet att variera den kontinuerliga fasens affinitet
med avseende på de monomerer, som är lösta i dropparna
i den diskontinuerliga fasenlmöjliggör att man kan
utöva kontroll över gränsytans tjocklek och sålunda
över platsen för polymerbildningen. Vidare möjliggör
sättet att man kan minimera bireaktioner mellan mono-
merer, som är solubiliserade i den kontinuerliga fasen,
t ex disyraklorider, och vatten i den diskontinuerliga
fasen. 7 '
Enligt en utföringsform av uppfinningen har den
kontinuerliga fasen inledningsvis relativt hög affi-
nitet med avseende på de inkapslade monomererna så
att ett relativt tjockt polymernätverk bildas omkring
de droppar, där monomererna möts. I ett andra steg av
polymerisationen ändras den kontinuerliga fasen så att
den får låg affinitet med avseende på den första mono-
meren, vilket leder till utfällning av polymerer före-
trädesvis i hålrummen i de råa kapslarna. Enligt en
iof
15
20
25
30
35
790656?-8
3
föredragen utföringsform har den kontinuerliga fasen
i det första steget låg affinitet med avseende på
den inkapslade monomeren, så att ett tunt polymer-
membran bildas vid gränsytan och i det andra steget
ändras den kontinuerliga fasen så att den får relativt
hög affinitet med avseende på den första monomeren.
Sålunda drages ytterligare mängder av den första mono-
meren genom de initialt bildade membranerna och göres
tillgängliga för reaktion med ytterligare mängder av
den andra monomeren.
I båda fallen kan den övre permeabilitetsgränsen
varieras med förbättrad precision genom att man reg-
lerar varaktigheten för det första och det andra
reaktionssteget, för den kontinuerliga fasens polari-
tet, för monomerernas koncentrationer och genom att
man inför små mängder, t ex O-5 %, av multifunktionella,
bryggbildande substanser med en av monomererna.
Den komplementära monomeren, som är löslig i den
kontinuerliga fasen, tillsättes företrädesvis portions-
vis under reaktionsförloppet. Detta leder till en
minskning av bireaktioner mellan vatten från dropp-
fasen och den hydrofoba monomeren, som avslutar bild-
ning av polymerkedjor. _
Två sätt att variera affiniteten för den kon-
tinuerliga fasen med avseende på de inkapslade mono-
mererna har använts med framgång. Såsom framgår av den
amerikanska patentansökningen 606 166 kan de delvis
formade mikrokapslarna i första steget avskiljas från
två-fassystemet och återsuspenderas i en ny kontinu-
erlig fas av ett lösningsmedel eller ett lösnings-
medelssystem med en polaritet, som skiljer sig från
polariteten hos den ursprungligen använda kontinuerliga
fasen. Enligt föreliggande uppfinning användes ett lös-
ningsmedel, som är blandbart med den kontinuerliga fasen,
för utspädning av den ursprungliga kontinuerliga fasen
så att dess nettopolaritet varieras. Om det material
som man önskar inkapsla lätt kan denatureras, t ex
?an6s@?~ß
lO
15
20
25
30
35
4
en antikropp eller ett enzym, regleras den diskonti-
nuerliga fasens pH så att labilt material bibehåller
mycket av sin biologiska aktivitet. Sålunda kan en
buffrad lösning med ett pH, som är lämpligt för anti-
kroppen, etc, ofta inbegripa en stabiliserande bärare,
såsom polyvinylpyrrolidon, albumin eller dextran,
användas såsom diskontinuerlig droppfas.
Enligt en föredragen metod bildas polyamidmikro-
kapslar av en hydrofil monomer, som inbegriper en
multifunktionell amin och en hydrofob monomer, som
inbegriper en difunktionell syrahalogenid. Aminen kan
innefatta en difunktionell monomer, som är blandad
med 0-50 % av en polyfunktionell bryggbildare, t ex
tetraetylenpentamin, men bra mikroinkapslingar har
gjorts med enbart pentaminer. Som regel gäller att
ju högre koncentration av den polyfunktionella amin,
som användes i den vattenhaltiga diskontinuerliga
fasen, desto lägre blir permeabilitetsgränsen.
Lämpliga aminer är l,6~hexandiamin, 2,5-dimetyl-
piperazin, 1,4-butandiamin och propylendiamin.
Lämpliga difunktionella syrahalogenider är tereftaloyl-
klorid och sebacylklorid. I de angivna polymersystemen
utgör cyklohexan, utspädd eller blandad med kloroform
lämpliga lösningsmedel för den kontinuerliga fasen.
Ren cyklohexans affinitet med avseende på aminer är
låg, spädning med kloroform leder till ett blandad
lösningsmedel med större affinitet med avseende på
amin. ' 7
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är följ-
aktligen att anvisa ett förfarande för framställning
av semipermeabla mikrokapslar, som kan användas såsom
kromatografiskt separationsmaterial. Ett annat ändamål
med uppfinningen avser inkapsling av kemiskt inaktiva
material och aktiva biologiska och kemiska material.
Ytterligare ändamål med_uppfinningen är att anvisa
ett sätt att reglera kapselmembranpermeabiliteten på
10
15
20
25
30
35
7906567-8
5
ett förbättrat sätt och ett sätt, som kan användas
för ett stort antal monomerer, som reagerar under
bildning av polymerkedjor genom polykondensation
eller polyaddition.
Dessa och andra ändamål och kännetecken för upp-
finningen framgår av följande beskrivning av några
föredragna utföringsformer.
Beskrivning av föredragna utföringsformer
Förfarandet enligt uppfinningen innebär en ny
variant av det välkända förfarandet för mikroonkaps-
ling, vilket förfarande vanligen benämnes gränsyte-
polymerisation. Denna teknik utnyttjar ett par ömse-
sidigt icke blandbara lösningsmedel eller lösnings-
medelssystem, varav det ena är hydrofobt och det andra
utgöres av vatten. Det material, som skall inkapslas,
och en första hydrofil monomer löses i vatten, och
lösningen emulgeras för bildning av en vattenhaltig,
diskontinuerlig fas eller droppfas. Dropparnas storlek
bestämmer storleken av de mikrokapslar, som kommer
att bildas. Emulgeringen kan åstadkommas genom någon
välkänd emulgeringsteknik, t ex genom att man använder
en blandare och den sker vanligen med hjälp av ett
emulgerande medel. Eftersom storleken av den dis-
kontinuerliga fasens droppar, som bildas vid en given
teknik och sålunda storleken av de erhållna kapslarna
varierar inom ett visst intervall kan ett eller flera
filter användas för att avskilja för stora eller för
små kapslar under en körning så att skillnaderna i
kapseldiameter minimeras. För en detaljerad beskrivning
av sättet att variera kapselstorleken hänvisas till
Artificial Cells, Thomas M.S. Chang, kap 2.
Då droppar med en vald storlek bildats införes
en andra hydrofob monomer, som är löslig i den kon-
tinuerliga fasen och som kan bilda en monomer genom
polykondensation eller polyaddition med den första
monomeren, i suspensionen. Polymerisationen sker endast
vid gränsytan i två-fassystemet, där komplementära
10
15
20
25
30
35
7906567-8
6
monomerer möts. Monomererna måste väljas bland sådana,
som uppvisar lämpliga löslighetsegenskaper i de valda
lösningsmedlen.
Om man använder denna kända teknik kan man endast
utöva grov kontroll på kapselmembranens kvalitet,
likformighet eller jämnhet och permeabilitet. dm så~
lunda polymerisationen avslutas på ett tidigt stadium,
då membranerna är ofullständigt utbildade kommer de
bildade mikrokapslarna att ha mycket varierande perme-
abilitet och de utmärkes av ofta förekommande makro-
porösa defekter, där ingen eller ringa polymerisation
inträffat. Resultatet blir en mängd mikrokapslar, varav
många saknar förmåga att innestänga också högmolekylära
e
material. Om a andra sidan polymerisationen får fortgå
till slutet bildas täta, väsentligen icke-permeabla
mikrokapslar.
Enligt föreliggande uppfinning regleras perme~
abiliteten och likformigheten eller jämnheten hos
mikrokapselmembranerna på ett bättre sätt genom att
man varierar den kontinuerliga fasens affinitet med
avseende på monomeren i den diskontinuerliga fasen
under polymerisationsförloppet. Sålunda kan gränsytans
tjocklek och den mängd av den första monomeren, som
är tillgänglig för reaktion med den komplementära
monomeren i den kontinuerliga fasen regleras så att
man får membraner med relativt jämn permeabilitet.
Det är vidare möjligt att inom vissa gränser skräddar-
sy membranerna så att de tillåter diffusion endast av
molekyler under en viss molekylvikt, vanligen inom
intervallet 200-30 000 dalton och är icke permeabla
för material med högre molekylvikt.
Enligt en föredragen utföringsform väljes den
kontinuerliga fasen i det första_polymerisationssteget
så att den har låg affinitet med avseende på den första
monomeren. Detta leder till att en tunn membran bildas
i en snäv gränszon, där de komplementära monomererna
kommer i kontakt. I det andra steget ökas affiniteten
10
15
20
25
30
35
7906567-8
7
hos den kontinuerliga fasen med avseende på den första
monomeren så att ytterligare mängder av monomeren
tränger in i detinitialt bildade membranskiktet och
en eller flera ytterligare polymerskikt bildas omkring
det första skiktet och felaktigheter i det första skiktet
utjämnas.
Enligt en andra utföringsform är affiniteten hos
den kontinuerliga fasen med avseende på den första
monomeren relativt hög till en början, vilket leder
till att en relativt tjock svampliknande polymerstomme
bildas. I det andra steget minskas den kontinuerliga
fasens affinitet med avseende på den första monomeren
så att ytterligare polymerisation inträffar före-
trädesvis inom strukturen av det initialt bildade
polymernätverket och håligheter utfylles och man får
jämna kapslar.
Två sätt att variera affiniteten hos den kontinuer-
liga fasen med avseende på den första monomeren beaktas.
Såsom framgår av US PA 606 l66 kan de råa kapslarna
isoleras genom att man exempelvis avsuger den konti-
nuerliga fasen och tvättar och sedan återsuspenderar
kapslarna i en ny mängd lösningsmedel med annan pola-
ritet. Ytterligare polymerisation initieras sedan genom
att man löser, i vissa fall portionsvis, ytterligare
mängder av den andra monomeren i den nyberedda konti-
nuerliga fasen för att fullborda gränsytepolymerisationen.
Enligt föreliggande uppfinning ökas eller minskas affi-
niteten hos den kontinuerliga fasen med avseende på den
första monomeren på önskat sätt genom att man späder
den kontinuerliga fasen med ett lösningsmedel, som
är blandbart med det ursprungligen använda lösnings-
medlet, vilket fortgående varierar den kontinuerliga
fasens nettopolaritet.
Härav inses att den bättre kontrollen vad avser
mikrokapslarnas permeabilitet och kvantitet enligt
föreliggande uppfinning uppnås genom att man varierar
10
15
20
25
30
35
7906567-8
8
gränsytans beskaffenhet under loppet av gränsyte-
polymerisationen och detta blir möjligt genom att
man reglerar den kontinuerliga fasens polaritet.
Ett annat viktigt kännetecken för förfarandet enligt
uppfinningen är förfarandets inneboende möjlighet att
övervinna effekten av bireaktioner mellan den andra
monomeren och vatten, som finns vid gränsytan. Sådana
reaktioner bildar monofunktionella monomerer, som
i förtid kan avsluta polymerkedjorna och avbryta mem-
branbildningen. Koncentrationen av dessa material
vid gränsytan begränsas vid två-stegsförfarandet
enligt uppfinningen.
I ett föredraget reaktionssystem ingår en multi-
funktionell amin och ett högmolekylärt, hydrofilt
fyllmaterial, såsom polyvinylpyrrolidon, albumin,
dextran eller polyetylenglykol, i vattenfasen.
Fyllmaterialet har till uppgift att förhindra kollaps
av de slutligen bildade mikrokapslarna. Den kontinuer-
liga fasen består från början av en disyrahalogenid,
som är löst i ren cyklohexan eller ett lösningsmedels-
system, som innefattar cyklohexan blandat med en liten
mängd kloroform, vilka båda har låg affinitet med av-
seende på vattenlösliga monomerer. Det andra polyme-
risationssteget åstadkommas i en kontinuerlig fas,
som innefattar ett cyklohexanbaserat lösningsmedel,
som innehåller mera kloroform, vilket lösningsmedel
har större affinitet med avseende på vattenlösliga
monomerer, Omvänt kan den kontinuerliga fasen till en
början innefatta ett kloroformrikt cyklohexanlösnings-
medelssystem och den vidare polymerisationen kan ske i
ett blandat lösningsmedel med mindre kloroformhalt.
Detta leder till bildning av polyamidmikrokapslar.
En lämplig förstamonomer är 1,6-hexandiamin, men
många andra multifunktionella, vattenlösliga aminer
kan användas. Mikrokapslar, som har en permeabilitets-
gräns under lOO0 dalton har gjorts med tetraetylenpent-
amin såsom hydrofil monomer. Tereftaloylklorid är en
10
15
20
25
30
35
79oese7#s
9
föredragen komplementär monomer, men andra såsom
sebacinsyra- och azelainsyrahalogenider kan också
användas. Inom uppfinningens ram faller också använd-
ningen av en polyfunktionell första eller andra monomer
tillsammans med difunktionella monomerer, så att en
viss grad av förnätning sker under membranbildningen.
I regel har inneslutningen av monomerer, som leder
till bildning av tvärbindningag den effekten att mem-
branpermeabiliteten sänkes.
Det angivna reaktionssystemet har visats endast
som ett exempel. Olika alifatiska, alicykliska Och aro-
matiska kolväten kan användas för den icke polära
komponenten i den kontinuerliga fasen och dessa kan
modifieras på önskat sätt med blandbara organiska lös-
ningsmedel, som innehåller komponenter, som ger olika
polaritet. Petroleumeterfraktioner blandade på lämpligt
sätt med halogenerade organiska lösningsmedel kan an-
vändas. I regel är de enda kraven på lösningsmedels-
systemet att:
l. ömsesisidgt icke blandbara lösningsmedel eller
lösningsmedelssystem måste användas för den kontinu-
erliga och den diskontinuerliga fasen,
2. de respektive lösningsmedlen måste vara av
sådan typ att de ej stör polymerisationsreaktionen
mellan de komplementära monomerer (två eller flera),
som användes, och
3. man måste ha ett lösningsmedel med en polaritet,
som tydligt skiljer sig från det lösningsmedel, som
användes i den kontinuerliga fasen under det första
steget. Detta lösningsmedel måste vara blandbart med
den kontinuerliga fasen, så att dess polära karaktär
kan varieras på ett signifikant sätt.
Kriterierna för val av de polymersystem, som man kan
använda i förfarandet är följande:
1. en av de båda monomererna måste vara hydrofil
och dess komplementära monomer måste vara hydrofob,
lO
l5
20
25
30
7906567-8
10
2. de båda monomererna måste spontant reagera vid
kontakt för bildning av polymerkedjor, som är olösliga
i båda faserna, och
3. reaktionen mellan de valda monomererna bör in-
hiberas så litet som möjligt av närvaron av de lös-
ningsmedel, som användes i respektive faser i reaktions-
systemet.
Vad beträffar punkt 3. bör observeras att viss
grad av störning från lösningsmedlet, t ex hydro~
lyserande sidoreaktioner, ej kan undvikas. En viktig
aspekt av uppfinningen är emellertid att viss hydrolys
av den hydrofoba monomeren kan tolereras utan att
membranens kvalitet allvarligt pâverkas. Den lokala
koncentrationen av den hydrolyserade monomeren kan
minimeras genom att man tillsätter monomer portionsvis
till den kontinuerliga fasen.
Polykondensationsreaktioner är väl lämpade enligt
uppfinningen men polyadditionsreaktioner kan också
användas. Genom lämpligt val av lösningsmedel, som
valts enligt vad ovan angivits för att passa särskilda
polymersystem och särskilda material, som skall inkaps-
las, kan fackmannen framställa kapselmembraner av exem-
pelvis polyester, utgående från en polyol och en di-
syrahalogenid, andra polyamider utgående från diaminer
och disyrahalogenider, polyurea utgående från diaminer
och diisocyanater och polysulfonamider utgående från
difunktionella sulfonylhalogenider och diaminer.
Inkapslingsförfaranden med andra polyadditionsreak-
tioner, t ex av den typ, som visas i US PS 3 864 275
faller också inom ramen för uppfinningen.
Uppfinningen kommer att ytterligare förklaras av
följande icke begränsande exempel.
10
15
20
25
30
35
79061567-8
ll
EXEMPEL l
l l/2 ml av en vattenhaltig bärarlösning inne-
fattande polyvinylpyrrolidon, albumin och 250 pl
antiserum till tyroxin blandades med 50 Pl 0,SM tetra-
etylenpentaminkarbonat (pH = 8,2 - 8,6, som buffrats
med C02). Vattenfasen tillsattes sedan till 15 ml
cyklohexan, som innehöll 3-6 % ARLACEL (sorbitanoleat)
såsom emulgeringsmedel. Två-fassystemet emulgerades
med en magnetisk omrörarstav och allteftersom omröringen
fortsatte tillsattes en 2 ml portion av en cyklohexan-
kloroformlösning (4:l vol/vol), vilken lösning innehöll
0,1 mg/ml tereftaloylklorid för initiering av poly-
merisationen.
60 s senare tillsattes ytterligare 0,8 ml tereftaloyl~
kloridlösning. Efter ytterligare 60 s tillsattes 0,5 ml
ren kloroform för ökning av den kontinuerliga fasens
aktivitet med avseende på polyfunktionella aminer och
därefter tillsattes med 30 s mellanrum tre ytterligare
portioner om 0,5 ml ren kloroform.
Efter en total reaktionstid på 4 min centrifuge-
rades emulsionen försiktigt och övervätskan kastades.
Mikrokapslarna tvättades med ren cyklohexan och en
50 % vattenhaltig (TWEEN 20)~lösning (sorbitanmono-
laurat), som buffrats till neutralt pH med 0,3M NaHC03.
Därvid erhöll man kapslar med en permeabilitet,
som var tillräcklig för att tillåta passage av tyroxin
(molekylvikt 777 dalton) och material med lägre molekyl-
vikt men otillräcklig för att tillåta att antikroppar
läckte ut ur kapslarnas inre.
EXEMPEL 2
2 l/2 ml av en vattenhaltig bärarlösning, som inne-
höll polyvinylpyrrolidon, albumin, Na2CO3/NaHC03-buffert
och 0,3 ml glykosoxidas blandades med 1,2 ml hexandiamin-
karbonat (2,5M; pH 8,4-8,6). Denna vattenhaltiga fas
tillsattes sedan till 30 ml blandat organiskt lösnings-
medel, som bestod av 50 delar cyklohexan, 5 delar kloroform
och 3-5 % sorbitanoleat såsom emulgeringsmedel. Två-fas-
10
15
20
25
30
35
7906567-8
l2
systemet emulgerades under omröring.
Under omröringen tillsattes 2,6 ml tereftaloyl-
kloridlösning enligt exempel l för initiering av
polymerísation. Ytterligare 0,8 ml alikvot mängd
tereftaloylkloridlösning tillsattes 30 s senare.
Detta följdes av tillsats av fyra 5,0 ml volymer cyklo-
hexan med 30 s mellanrum.
Efter 3,5 min total polymerisationstid avbröts
reaktionen och mikrokapslarnas skördades såsom anges
i tabell l. Glukosoxidas kvarhölls i kapslarna medan
glukos (molekylvikt 35180) diffunderade genom mem-
branerna.
EEML3
4,0 ml av en vattenfas innefattande l,25 M hexan--H
diaminkarbonat och laktatdihydrogenas emulgerades i
20 ml ren cyklohexan innehållande 2 % icke-joniskt
ytaktivt medel (Arlecel). Under kraftig omröring ini-
tierades membranbildningen när toluendiisocyanat till-
sattes till emulsionen. Totalt 75 pl diisocyanat till-
sattes med en infusionspump under en period på 8,5 min
liksom en alikvot mängd på 5,0 ml av en lösning be-
stående av 90 % cyklohexan och l0 % kloroform. Den
kontinuerliga fasens affinitet med avseende på diaminen
ökades sålunda kontinuerligt tills allt cyklohexan-
lösligt diisocyanat tillsatts. Systemet omrördes sedan
under ytterligare 20 min. -2 min innan kapslarna iso-
lerades reducerades klibbigheten på membranernas ytor
genom att man tillsatte 0,6 ml l0 % tereftaloylklorid.
Dessa kapslar var permeabla för substanser med molekyl-
vikter under ca 1000 dalton.
EXEMPEL 4 _
Hexandiaminkarbonatlösning (pH = 8,5 i O,l) fram-
ställdes genom att man blandade l7,7 ml 1,6-hexandiamin
i 32 ml vatten och bubblade C02 genom lösningen i ca
l h eller tills pH-nivån uppnåtts. Tereftaloylklorid-
lösningen (tereftaloylklorid = TCl) bereddes genom att
man tillsatte 20 g TCl i 200 ml organiskt lösningsmedel
10
15
20
25
790656?~8
13
bestående av 4 delar cyklohexan och l del kloroform.
TCl löstes genom kraftig omröring och lösningen centri-
fugerades sedan i l0 min vid 2600 r/min. Eventuell
fällning bortkastades.
750 ml cyklohexan blandades med 125 ml SPAN-85
i en 2-liters blandare utrustad med magnetisk omrörar-
stav. Under omröringen tillsattes en blandad lösning
av 25 ml 15 % polyvinylpyrrolidon, 4 % serumalbumin
från nötboskap, 40 ml fosfatbuffrad saltlösning, som
i förväg blandats med 50 ml antiserum, och 30 ml hexan-
diaminkarbonatlösning till cyklohexanet. Då droppar av
önskad storlek bildats tillsattes 70 ml TCl-lösning.
30 s senare tillsattes 37,5 ml TCl. 60 s senare till-
sattes 25 ml kloroform och tre ytterligare alikvota
mängder om 25 ml kloroform tillsattes med 30 s
mellanrum.
Mikrokapslarna utvanns genom centrifugering av
tvâ-fasreaktionssystemet, dekantering av övervätskan
och blandning av kapslarna med TWEEN-20 (buffrad med
NaHC03) och fosfatbuffrad saltlösning. Kapslarna
innehöll polyvinylpyrrolidon och serumalbumin från
nötboskap såsom fyllmaterial. Substanser med molekyl-
vikter över ca 20 000 dalton (såsom de flesta anti-
kroppar) kan ej tränga genom membranerna. Substanser
med molekylvikter under ca 5 000 dalton tränger genom
membranerna.
Andra utföringsformer av uppfinningen faller inom
ramen för följande patentkrav.
Claims (12)
1. Förfarande för framställning av mikrokapslar, som innefattar membraner med en övre permeabilitets- gräns inom ett valt område, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar följande steg: A. man bildar ett två-fassystem innefattande en hydrofob kontinuerlig fas och en diskontinuerlig fas med diskreta vattenhaltiga droppar, som innehåller en första hydrofil monomer, som kan bilda en polymer, genom reaktion med en andra, komplementär hydrofob monomer, B. man löser en del av den andra monomeren i den kontinuerliga fasen så att gränsytepolymerisation åstadkommes runt dropparna i den diskontinuerliga fasen, C. man ändrar den kontinuerliga fasens affinitet med avseende på den första monomeren genom att man ändrar den kontinuerliga fasens polaritet genom späd- ning med ett lösningsmedel med annan polär karaktär, D. man tillåter ytterligare polymerisation vid gränsytan av den ändrade kontinuerliga fasen och E. man avslutar gränsytepolymerisationen, då mikrokapslar med vald permeabilitet bildats.
2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n därav, att den kontinuerliga fasen i två-fassystemet enligt steg A. har låg affinitet med avseende på den första monomeren så att ett tunt membran bildas i steg B. och att i steg C affiniteten hos den konti- nuerliga fasen med avseende på den första monomeren ökas och ett ytterligare polymerskikt bildas runt den, diskontinuerliga fasens droppar.
3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den kontinuerliga fasens affinitet med av- seende på den första monomeren ökas genom att man späder den kontinuerliga fasen med ett polärt lösningsmedel. l0 15 20 25 30 35 15
4. Förfarande enligt krav 3, k ä 7906567-8 n n e t e c k n a t därav, att det polära lösningsmedlet tillsättes portionsvis under polymerisationsreaktionen.
5. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att den kontinuerliga fasen i två-fassystemet i steg A. väljes så att den får relati med avseende på den första monomeren s innefattande ett tjockt polymert nätve och att den kontinuerliga fasens affin vt hög affinitet å att membraner rk itet i steg C. bildas i steg B. med avseende på den första monomeren minskas så att ytterligare polymerisation sker företr polymernätverket.
6. Förfarande enligt krav l, k ä därav, att en substans, som ej kan gå braner, som bildas i steg D. dropparna i steg A. såsom ett fyllmede
7. Förfarande enligt krav 6, k ä att fyllmedelsmaterialet väljes po därav, som innefattar polyvinylpyrrolidon, polysackarider och albumin.
8. Förfarande enligt krav l, k ä därav, att den första monomeren väljes ädesvis inom n n e t e c k n a t igenom de mem- ingår i de vattenhaltiga lsmaterial. n n e t e c k n a t ur den grupp, lyetylenglykol, n n e t e c k n a t UI' En gIuPP, som innefattar multifunktionella alkoholer och aminer, och att den andra monomeren väljes ur innefattar disyrahalogenider, diisocya funktionella sulfonylhalogenider.
9. Förfarande enligt krav l, k ä n n e därav, att den första monomeren väljes som innefattar l,6-hexandiamin, tetrae och blandningar därav.
10. Förfarande enligt krav 9, k ä därav, innefattar tereftaloylklorid, sebacylk ningar därav.
ll. Förfarande enligt krav l, k ä därav, att den första monomeren utgöre funktionell amin och att den andra mon av en disyrahalogenid. att den andra monomeren väljes ur en grupp, en grupp, som nater och di- t e c k n a t ur en grupp, tylenpentamin n n e t e c k n a t som lorid och bland- n n e t e c k n a t s av en multi- omeren utgöres 7906567-8 16 I
12. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra monomeren tillsättes portionsvis under polymerisationsreaktionen. 10 15 7906567-8 SAMMANDRAG En metod för framställning av semipermeabla mikro- kapslar genom gränsytepolymerisation visas. Det material, som skall inkapslas och en hydrofil monomer emulgeras i en hydrofob kontinuerlig fas. Polymerisationen initieras genom att man löser en andra monomer i den kontinuerliga fasen och polymerisationen sker endast vid emulsionens gränsyta och leder till bildning av makroporösa, svagt definierade kapselmembraner. Därefter varieras den kon- tinuerliga fasens affinitet med avseende på den hydrofila monomeren genom att man ändrar den kontinuerliga fasens polaritet. Detta sker genom att man blandar ett andra lösningsmedel med den kontinuerliga fasen. Genom att reglera den andra monomerens affinitet och koncentra- tion är det möjligt att framställa mikrokapslar med likformiga kapselmembraner och en vald övre gräns för permeabiliteten.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US93117778A | 1978-08-04 | 1978-08-04 | |
US06/030,847 US4251387A (en) | 1979-04-17 | 1979-04-17 | Process for preparing semipermeable microcapsules |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7906567L SE7906567L (sv) | 1980-02-05 |
SE434470B true SE434470B (sv) | 1984-07-30 |
Family
ID=26706527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7906567A SE434470B (sv) | 1978-08-04 | 1979-08-03 | Forfarande for framstellning av mikrokapslar |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1144010A (sv) |
CH (1) | CH648216A5 (sv) |
DE (1) | DE2931651A1 (sv) |
DK (1) | DK151212C (sv) |
FR (1) | FR2432337A2 (sv) |
IT (1) | IT1118818B (sv) |
NO (1) | NO148320C (sv) |
SE (1) | SE434470B (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003097218A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Mcmaster University | Novel composite tecto-membranes formed by interfacial reaction of crosslinked polymer microspheres with coupling agents |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3429827A (en) * | 1962-11-23 | 1969-02-25 | Moore Business Forms Inc | Method of encapsulation |
CH453305A (fr) * | 1963-10-21 | 1968-06-14 | Pilot Pen Co Ltd | Procédé pour encapsuler de fines gouttelettes de liquides dispersées |
US3577515A (en) * | 1963-12-13 | 1971-05-04 | Pennwalt Corp | Encapsulation by interfacial polycondensation |
NO147883C (no) * | 1976-10-01 | 1983-06-29 | Damon Corp | Fremgangsmaate for innkapsling av labile biologiske materialer |
-
1979
- 1979-08-03 DE DE19792931651 patent/DE2931651A1/de not_active Withdrawn
- 1979-08-03 DK DK329179A patent/DK151212C/da not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 SE SE7906567A patent/SE434470B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 IT IT68610/79A patent/IT1118818B/it active
- 1979-08-03 CA CA000333335A patent/CA1144010A/en not_active Expired
- 1979-08-03 NO NO792558A patent/NO148320C/no unknown
- 1979-08-03 CH CH7173/79A patent/CH648216A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 FR FR7920012A patent/FR2432337A2/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1118818B (it) | 1986-03-03 |
IT7968610A0 (it) | 1979-08-03 |
SE7906567L (sv) | 1980-02-05 |
DK151212B (da) | 1987-11-16 |
NO792558L (no) | 1980-02-05 |
CH648216A5 (en) | 1985-03-15 |
DK329179A (da) | 1980-02-05 |
FR2432337A2 (fr) | 1980-02-29 |
NO148320C (no) | 1983-09-21 |
FR2432337B2 (sv) | 1983-02-11 |
CA1144010A (en) | 1983-04-05 |
NO148320B (no) | 1983-06-13 |
DE2931651A1 (de) | 1980-02-21 |
DK151212C (da) | 1988-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4322311A (en) | Process for producing controlled porosity microcapsules | |
US4251387A (en) | Process for preparing semipermeable microcapsules | |
Arshady | Preparation of microspheres and microcapsules by interfacial polycondensation techniques | |
Andrianov et al. | Controlled release using ionotropic polyphosphazene hydrogels | |
Yow et al. | Formation of liquid core–polymer shell microcapsules | |
FI68845C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polymerlatex | |
Maa et al. | Effect of primary emulsions on microsphere size and protein-loading in the double emulsion process | |
US4518547A (en) | Microencapsulation process | |
Arshady et al. | Suspension, dispersion, and interfacial polycondensation: A methodological survey | |
US5132117A (en) | Aqueous core microcapsules and method for their preparation | |
Lei et al. | High internal phase emulsion with double emulsion morphology and their templated porous polymer systems | |
JPS6242889B2 (sv) | ||
CA2142961A1 (en) | Utilization of a transacylation reaction between an esterified polysaccharide and a polyaminated or polyhydroxylated substance for fabricating microparticles, microparticles thus obtained, methods and compositions containing th m | |
Nihant et al. | Polylactide microparticles prepared by double emulsion-evaporation: II. Effect of the poly (Lactide-co-Glycolide) composition on the stability of the primary and secondary emulsions | |
WO2013055028A1 (en) | Method of manufacturing microcapsule for display | |
US4569844A (en) | Microencapsulation process, microcapsules and use thereof | |
SE434470B (sv) | Forfarande for framstellning av mikrokapslar | |
GB2026976A (en) | Process for preparing semipermeable microcapsules | |
JPH02293041A (ja) | 水溶性物質内包マイクロカプセルの製法 | |
De Smet et al. | Preparation of hemolysate‐filled hexamethylene sebacamide microcapsules with controlled diameter | |
KR880001996B1 (ko) | 미세캡슐화 방법 | |
US6004571A (en) | Simulated insect eggs | |
JPS6152735B2 (sv) | ||
Uno et al. | A new method of preparing monocored water-loaded micro capsules using interfacial polymer deposition process | |
US5510117A (en) | Entrapment vehicle and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7906567-8 Effective date: 19890911 Format of ref document f/p: F |