WO2002002222A1 - Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht - Google Patents

Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht Download PDF

Info

Publication number
WO2002002222A1
WO2002002222A1 PCT/EP2001/007157 EP0107157W WO0202222A1 WO 2002002222 A1 WO2002002222 A1 WO 2002002222A1 EP 0107157 W EP0107157 W EP 0107157W WO 0202222 A1 WO0202222 A1 WO 0202222A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
active
active ingredient
droplets
beads
polymer capsules
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/007157
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Dreja
Wolfgang Von Rybinski
Matthias Hof
Herbert Leonhard
Heinz Rehage
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien filed Critical Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority to EP01949432A priority Critical patent/EP1294479B1/de
Priority to AU2001270588A priority patent/AU2001270588A1/en
Priority to DE50103340T priority patent/DE50103340D1/de
Priority to AT01949432T priority patent/ATE273745T1/de
Priority to US10/312,790 priority patent/US20040110898A1/en
Priority to JP2002506841A priority patent/JP2004502026A/ja
Publication of WO2002002222A1 publication Critical patent/WO2002002222A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0039—Coated compositions or coated components in the compositions, (micro)capsules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/11—Encapsulated compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/81—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/8141—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • A61K8/8152—Homopolymers or copolymers of esters, e.g. (meth)acrylic acid esters; Compositions of derivatives of such polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/87—Polyurethanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q13/00—Formulations or additives for perfume preparations
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/412—Microsized, i.e. having sizes between 0.1 and 100 microns
    • 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
    • A61K9/5026—Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of active or active ingredient-containing, diffusion-tight polymer capsules, beads or droplets with an ultra-thin wall layer by interfacial polymerization and the use of the capsules, beads or droplets produced in this way as delivery systems for active ingredients or active ingredients, in particular for use in cosmetic products, pharmaceutical compositions, adhesives, washing and cleaning agents and the like.
  • Active substances or active substances such as fragrances, essential oils, perfume oils and care oils, dyes or pharmaceutically active substances that are used in cosmetic and / or pharmaceutical products or in detergents and cleaning agents often lose their activity during storage or directly during use , Some of these substances can also have insufficient stability for use or cause interfering interactions with other product components.
  • Sensitive substances are often enclosed in capsules of various sizes, adsorbed on suitable carrier materials or chemically modified. The release can then be activated with the aid of a suitable mechanism, for example mechanically by shearing, or diffusively directly from the matrix material.
  • such a method should be able to produce capsules, beads or droplets which can be used as delivery systems for the active substances and active substances mentioned and thus ensure a controlled release of these active substances and active substances at the desired location.
  • the ultrathin wall layers of the capsules, beads or droplets produced should be as diffusion-tight as possible with respect to the enclosed active ingredient. Furthermore, the encapsulation is intended to prevent coagulation, agglomeration or uncontrolled diffusion of the enclosed active or active substances, and at the same time to enable their controlled release.
  • the capsules, beads or droplets produced by the process according to the invention should furthermore have the greatest possible loading potential. Furthermore, by the choice of the production parameters, in particular the starting materials used (starting materials) and the reaction conditions, the method should enable a targeted control ("tailoring") of the properties of the polymer capsules, beads or droplets produced.
  • the problem on which the present invention is based is solved by a process for producing active or active substance-containing polymer capsules, beads or droplets with an ultra-thin wall layer, in which
  • a dispersion is first prepared which contains at least one active or active ingredient to be encapsulated or to be encapsulated and which can be formed on the basis of the polymers by radical interfacial polymerization;
  • Process step (a) obtained dispersion is carried out, so that in this way an in-situ encapsulation or an in-situ inclusion of the at least one active or active ingredient in the polymer capsules, beads or droplets produced by interfacial polymerization takes place;
  • the present invention relates in particular to a process for the production of active or active substance-containing polymer capsules, spheres or droplets with an ultra-thin wall layer, which is characterized by the following process steps: (a) provision of a dispersion which - at least one surface-active (surfactant, amphiphilic) monomer
  • polymerization initiator optionally at least one polymerization initiator (polymerization initiator), optionally at least one comonomer,
  • a dispersion preferably an emulsion
  • a dispersion which comprises at least one surface-active monomer (in the present description also synonymously referred to as “surfactant monomer” or “amphiphilic monomer”), at least one active ingredient (in the present Description synonymously referred to as “active or active substance”), optionally at least one polymerization initiator (synonymously referred to in the present description as “polymerization initiator”), optionally containing at least one comonomer and optionally at least one polymerization accelerator, the dispersion containing an aqueous phase and comprises an oil phase.
  • surfactant monomer in the present description also synonymously referred to as "surfactant monomer” or “amphiphilic monomer”
  • active or active substance active or active substance
  • polymerization initiator polymerization initiator
  • the dispersion containing an aqueous phase and comprises an oil phase.
  • This can be either an oil-in-water dispersion or oil-in-water emulsion or a water-in-oil dispersion or water-in-oil emulsion.
  • the preparation of such a dispersion is familiar to the skilled worker.
  • the procedure for the preparation of the dispersion is usually such that initially the active or active substance to be encapsulated or to be enclosed is predissolved in the oil phase or in the water phase and the remaining dispersion constituents mentioned above are then added.
  • the other constituents for example also the surface-active monomer
  • the dispersion is prepared from the starting mixture using customary methods or auxiliaries known to the person skilled in the art.
  • suitable dispersing devices can be used, such as. B. ultrasonic devices or other known dispersing devices for emulsifying, suspending and homogenizing flowable media (such as an Ultra-Turrax® from IKA-millebau).
  • the procedure for the preparation of the dispersion is not critical and is familiar to the person skilled in the art.
  • the dispersion time can vary within wide limits. Generally, it is about 0.5 to about 3 minutes.
  • the mean particle size in the dispersion and thus also the mean particle size, in addition to other variable parameters, as described in more detail below of the end product can be controlled.
  • additives or additives can be added to the dispersion, the selection of which is at the discretion of the person skilled in the art, B. surfactants, emulsifiers, consistency agents, thickeners, gelling agents, stabilizers, swelling agents etc.
  • Olphases (organic phases) which can be used for the dispersion and are suitable according to the invention are those organic substances and substances which are inert under the reaction conditions and do not impair the course of the reaction.
  • suitable olphases according to the invention are higher-quality, linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbons, in particular those with more than 6 carbon atoms, preferably those with more than 10 carbon atoms, or mixtures of such hydrocarbons.
  • hydrocarbons are aliphatic C 22 -C 22 hydrocarbons such as dean, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octa-decane, nonadecane and eikosan.
  • the hydrocarbons tricyclodecane and decalin are also suitable according to the invention.
  • squalane and squalene can also be used, for example.
  • Guerbet alcohols based on fatty alcohols having 6 to 18 carbon atoms, preferably 8 to 10 carbon atoms, esters of linear C 6 -C 22 fatty acids with linear C 6 -C 22 fatty alcohols, esters of branched C 6 -Ci also come as oil phase according to the invention 3- carboxylic acids with linear C 6 -C 22 fatty alcohols, such as, for example, myristyl myristate, myristyl palmitate, myristyl stearate, myristyl isostearate, myristyl oleate, myristyl behenate, myristyl erucate, cetyl myristate, cetyl palmitate, cetyl stearate, cetyl stylate styrene, cetyl isyl stolate , stearyl stearate, sostearat Stearyli-, stearyl oleate, stearyl behen
  • esters of linear C 6 -C 22 fatty acids with branched alcohols in particular 2-ethylhexanol
  • esters of hydroxycarboxylic acids with linear or branched C 6 -C 22 fatty alcohols in particular dioctyl malates
  • esters of linear and / or branched fatty acids with polyhydric acids are suitable Alcohols (such as propylene glycol, dimer diol or trimer triol) and / or Guerbet alcohols, triglycerides based on C o -Cio fatty acids, liquid mono- / di- / triglyceride mixtures based on C o -Cis fatty acids, esters of C ß - C 22 -Fatty alcohols and / or Guerbet alcohols with aromatic carboxylic acids, especially benzoic acid, esters of C 2 -Ci 2 dicarboxylic acids with linear or branched alcohols with 1 to 22 carbon atoms or polyol
  • the oil phase generally serves as an organic carrier phase for the active ingredients to be encapsulated or enclosed. If appropriate, the water phase can also serve as a carrier phase for the active ingredients, in the case of active ingredients which are not soluble in the organic carrier phase.
  • the active or active substance to be encapsulated or to be enclosed is itself an oil phase, i. H. If the active or active substance to be encapsulated or to be enclosed is an organic oil body, the dispersion can also be prepared without an additional oil phase. But even in such a case, it is entirely possible to use an additional oil phase for the preparation of the dispersion in addition to the active substance or substance to be encapsulated or enclosed in the form of an oil body, which serves as an organic carrier phase for the active substance or active substance.
  • process step (b) the surface-active monomer is in the presence of the active ingredient to be encapsulated or encapsulated and, if appropriate, in the presence of the polymerization initiator and, if appropriate, in the presence of the comonomer and, if appropriate, in the presence of the polymerization accelerator, of a radical interfacial polymerization at the interface between the oil phase and aqueous Undergone phase.
  • the interfacial polymerization is usually heat, plasma or radiation-induced, preferably light-induced, in particular under UV radiation.
  • the interfacial polymerization according to process step (b) can either be carried out batchwise (eg as a batch process) or continuously.
  • interfacial polymerization can be defined as a polymerization that takes place in the interfaces of two immiscible liquids.
  • the radical interfacial polymerization in process specification (b) of the process according to the invention achieves in-situ encapsulation or in-situ confinement of the active ingredient or active ingredient, so that after the polymerization reaction has ended, polymer capsules or beads containing active or active ingredient or - Droplets with an ultra-thin wall layer are created that enclose and contain the active ingredient in a polymer matrix.
  • the polymerization in step (b) is heat, plasma and / or radiation-induced, in particular light-induced. If the interfacial polymerization is light-induced, the exposure times and the exposure intensities can vary within a wide range. In general I think in this case one works with irradiation times of about 5 to about 60 minutes. The radiation intensities are about 5 to about 30 mW / m 2 .
  • a low-pressure mercury vapor lamp (for example of the OSRAM HNS 10 W / U ORF type) can be used, for example, to initiate the reaction.
  • plasma-induced interfacial polymerization is also suitable according to the invention.
  • a low temperature plasma from a microwave reactor or a glow discharge plasma can be used.
  • an RF generator with 3.5 MHz can be used.
  • the plasma can be an argon plasma, which is ignited, for example, at 400 to 1000 HPa, the temperature in the reaction zone being 10,000 K.
  • An N 2 mixing chamber with a quench tube is suitable, for example.
  • the reaction temperature for the interfacial polymerization can vary within wide limits. Generally it is between about 10 ° C and about 100 ° C, preferably between about 20 ° C and about 50 ° C.
  • the monomer concentration in the starting mixture can vary within wide limits. In general, the monomer concentration in the starting mixture is about 5 to 60 mmol / 1, preferably about 5 mmol / 1 to about 30 mmol / 1, based on the starting mixture.
  • Surfactant (surfactant, amphiphilic) monomers suitable according to the invention are particularly selected from the group of surfactant (surfactant, amphiphilic) (meth) acrylates, succinates and sulfonates and their derivatives.
  • trimethylolpropane triacrylate e.g. Photomer® 4006, sold by Cognis GmbH Germany
  • trimethylolpropane ethoxylate triacrylate e.g. Photomer® 4149, sold by Cognis GmbH Germany
  • trimethylolpropane propoxylate triacrylate e.g. Photomer® 4072, sold by Cognis GmbH Germany
  • aliphatic urethane diacrylates e.g. Photomer® 6010, sold by Cognis GmbH Germany
  • aliphatic urethane triacrylates e.g.
  • dimerdiol dimethacrylate dodecanediol-1, 12-dimethacrylate, laurylallylsulfosuccinate
  • dodecyl 15 EO-acrylate e.g. Blemmer ALE 800®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • Blemmer PSE 800® sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • Octadecyl-15 EO-acrylate e.g. Blemmer ASE 800®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd .
  • Diallylammonium dodecylsulfonate diallylsulfonium-2-hydroxydodecyl chloride, diallylsulfonium-2-hydroxytetradecyl chloride, diallylsulfonium-2-hydroxy-hexadecyl chloride, polyethylene glycol monomethacrylate (e.g. Blemmer PE-Series®, sold by F. Nippon Oil Ltd. & Co.
  • Polyethylene glycol monoacrylate e.g. Blemmer AE-Series®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • polypropylene glycol monomethacrylate e.g. Blemmer PP-Series®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • polypropylene glycol monoacrylate e.g. Blemmer AP-Series®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate e.g.
  • Blemmer PEP-Series® sold from the company Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • polyethylene glycol polypropylene glycol monoacrylate e.g. Blem mer AEP-Series®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • Further surface-active monomers suitable according to the invention and their synthesis and characterization are described, for example, by P. Tundo, DJ Kippenberger, NJ Politi, P. Klahn and JH Fendler "Redox Active Functionally Polymerized Surfactant Vesicles. Syntheses and Characterization" in J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, pages 5352 to 5358, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
  • the concentration of the active ingredient or ingredients to be encapsulated or included in the starting mixture can also vary within wide ranges, depending on the activity of the respective active ingredients. It is usually from about 0.001 to about 50% by weight, preferably from about 5 to 40% by weight, in particular from about 25 to about 40% by weight, based on the starting mixture.
  • the active ingredient is generally present in such a way that it is dissolved in the oil phase as an organic carrier phase; in this case the active ingredient is included together with the oil phase. If the active or active substance to be enclosed or encapsulated is itself an oil phase, the use of a further oil phase is not mandatory; in this case, the active ingredient can either be used alone, i.e. H. encapsulated or encapsulated in bulk or pure substance, or in a form dissolved in a further oil phase.
  • the active substances or active substances used according to the invention can be active substances or substances of any type and nature.
  • the active ingredients used should be as inert as possible under the reaction conditions and should not impair the course of the reaction.
  • fragrances are non-limiting examples of active substances or active substances which can be used according to the invention: fragrances; Oils such as essential oils, perfume oils, care oils and silicone oils; pharmaceutically active substances such as antibacterial, antiviral or fungicidal active substances; biogenic agents; antioxidants; Vitamins and vitamin complexes; Enzymes and enzymatic systems; cosmetically active substances such as deodorants (deodorants), odor absorbers, antiperspirants, hair care and hair coloring agents, antidandruff agents, skin care agents or other substances which can be used for body care; UV protection factors; Self; Preservatives; Insektemepellentien; washing and cleaning active substances; biogenic agents; dyes; Oxidizers and bleaches; defoaming substances; amines; and mixtures of the active ingredients listed above.
  • step (b) allows ultrathin layers to be produced at the phase boundary between oil (organic phase) and water, particularly induced by heat or suitable UV radiation, colloidal aggregates forming at the start of the polymerization, which then crosslink further , This behavior was evident in all * reactions carried out. Rheological studies have shown that a cross-linked system is obtained in which the elastic components clearly outweigh the viscous components. In addition, high limit deformations, which reflect an almost rubber-like behavior, could be determined by amplitude tests.
  • radical polymerization initiators when carrying out process step (b) is not mandatory, i. H. the products according to the invention can be prepared with or without the use of a polymerization initiator. However, the reaction times can be drastically shortened in some cases by using a polymerization initiator, which is particularly advantageous in particular for the crosslinking of sensitive active substances at the phase interface.
  • the concentration of the polymerization initiator (polymerization initiator) in the starting mixture can vary within wide limits. In general, it is about 0.05 to about 0.5 mmol / 1, preferably about 0.05 to 0.2 mmol / 1, based on the starting mixture.
  • radical polymerization initiators All compounds familiar to the person skilled in the art for this purpose are suitable as radical polymerization initiators. Both initiators that dissolve in the organic phase and initiators can be used. ren, which dissolve in the aqueous phase, but also initiators, which are located at the phase interface and are therefore surface-active.
  • radical initiators soluble in the organic phase are azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and benzoin methyl ether.
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone
  • benzoin methyl ether examples of radical initiators soluble in the organic phase.
  • free-radical initiators soluble in the aqueous phase are persulfate salts (e.g. sodium persulfate) or transition metal sulfates (e.g. cerium (IV) sulfate).
  • Initiators in the aqueous phase such as. B. persulfate salts dissolved in the aqueous phase can "capture" at the phase boundary organic monomers that are generated by UV radiation, and thus also accelerate the polymerization.
  • Another possibility of starting a polymerization specifically at the interface is to use an initiator system which contains amphiphilic (surfactant-seeing, surface-active) substances, which has the advantage that the surface-active initiators start the radical polymerization reaction directly at the interface , accelerate and stabilize.
  • amphiphilic surfactant-seeing, surface-active
  • Such surface-active starters are also referred to as "inisurfs”.
  • Inisurfs or surface-active, amphiphilic radical initiators are reaction products of AIBN and nonionic emulsifiers (such.
  • Eumulgin® Bl polyoxyethylene cetylstearyl alcohol -12-
  • Eumulgin B2 ® polyoxyethylene cetylstearyl alcohol -20-
  • Eumulgin ® B3 Polyoxyethylene -30- cetylstearyl alcohol
  • the dispersion prepared in step (a) may optionally contain at least one suitable comonomer which, under the reaction conditions in step (b) of the process according to the invention, polymerizes together with the monomer and forms the capsule network, ie the wall layers.
  • the optionally used used comonomers for a surface-active (amphiphilic, surfactant) comonomer may optionally contain at least one suitable comonomer which, under the reaction conditions in step (b) of the process according to the invention, polymerizes together with the monomer and forms the capsule network, ie the wall layers.
  • the optionally used used comonomers for a surface-active (amphiphilic, surfactant) comonomer may optionally contain at least one suitable comonomer which, under the reaction conditions in step (b) of the process according to the invention, polymerizes together with the monomer and forms the capsule network, ie the wall layers.
  • capsules, droplets or beads of the same type are obtained which have increased stability against shear.
  • the use of a comonomer brings about additional stability of the capsules, droplets or beads produced and ensures a high degree of crosslinking.
  • the comonomer concentration in the starting mixture is about 5 to about 40 mmol / 1, preferably about 5 to about 20 mmol / 1.
  • Comonomers suitable according to the invention are in particular selected from acrylic acids and derivatives (for example tetraethylene glycol diacrylates, tetrapropylene glycol diacrylates and mixtures thereof); Methacrylic acids and derivatives (e.g. ethylene glycol dimethacrylates, triethylene glycol dimethacrylates, tetrapropylene glycol dimethacrylates and mixtures thereof); diallyl; and diallyl sulfides.
  • acrylic acids and derivatives for example tetraethylene glycol diacrylates, tetrapropylene glycol diacrylates and mixtures thereof
  • Methacrylic acids and derivatives e.g. ethylene glycol dimethacrylates, triethylene glycol dimethacrylates, tetrapropylene glycol dimethacrylates and mixtures thereof
  • diallyl e.g. ethylene glycol dimethacrylates, triethylene glycol dimethacrylates, tetrapropylene glycol dimethacrylates and mixtures thereof
  • Examples of comonomers which can be used according to the invention are the following compounds: methacrylic acid, acrylic acid, diallylamine, diallyl sulfide, triethylene glycol dimethacrylate, tetrapropylene glycol dimethacrylate (for example Blemmer PDP 200®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), ethylene glycol dimethacrylate (e.g. Blemmer PDE 50®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), tetrapropylene glycol diacrylate (e.g. Blemmer ADP 200®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) and Tetraethylene glycol diacrylate (eg Blemmer ADE 200®, sold by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.).
  • methacrylic acid acrylic acid
  • diallylamine diallyl sulfide
  • triethylene glycol dimethacrylate for example Blemmer PDP 200®, sold
  • Process step (b) can optionally be followed in process step (c) by separation or isolation of the polymer capsules, beads or droplets containing active or active ingredient obtained in process step (b).
  • the separation can be carried out by methods customary to the person skilled in the art, in which no excessive shear forces are exerted on the polymer capsules, beads or droplets so that they are not damaged. Separation methods suitable according to the invention are, for example, freeze drying (lyophilization) or spray drying under mild conditions.
  • reaction mixture obtained in process step (b) with the active ingredient or active ingredient-containing polymer capsules, beads or droplets according to the invention directly for the respective application, if appropriate after concentrating or stripping off the dispersing agent (s).
  • the method according to the invention is therefore suitable for encapsulation or for the inclusion of active or active substances in polymer capsules, spheres or droplets with an ultra-thin diffusion-proof wall layer.
  • diffusion-tight in this context means that the ultra-thin wall layers of the capsules, beads or droplets produced are diffusion-tight with respect to the enclosed active or active ingredient and that release is only controlled and targeted via a suitable release mechanism (for example by targeted action of shear forces).
  • the method according to the invention thus enables efficient production of active or active substance-containing polymer capsules, beads or droplets with an ultra-thin wall layer, the content (active substance or active substance) of which can be released in a targeted manner, in particular by mechanical destruction of the polymeric walls, e.g. B. by shear.
  • the encapsulation or inclusion prevents coagulation, agglomeration and uncontrolled diffusion of the enclosed active or active substances and at the same time enables their controlled release (e.g. by shear).
  • the polymer capsules, beads or droplets which are also produced by the process according to the invention can thus be used as delivery systems for the active substances or active substances mentioned and thus ensure a controlled release of these active substances or active substances at the desired place of use.
  • the capsules, beads or droplets produced by the process according to the invention are particularly suitable as delivery systems in the field of cosmetics, pharmacy, adhesive processing and / or washing and cleaning agents.
  • the method according to the invention is thus suitable for the production of polymer capsules, beads or droplets with ultra-thin wall layers which are suitable as a carrier matrix for a wide variety of active ingredients.
  • the process according to the invention can be used to produce polymer capsules, beads or droplets containing active ingredients or active ingredients with ultrathin wall layers.
  • the active ingredient or active ingredient-containing polymer capsules, beads or droplets produced in this way generally have average particle diameters from about 50 nm to about 50,000 nm, preferably from about 100 nm to about 5,000 nm, very particularly preferably from about 100 nm to 1,000 nm, on.
  • the process according to the invention is thus suitable for in-situ encapsulation or for in-situ confinement of active ingredients which are embedded in polymer capsules, beads or droplets with an ultra-thin wall layer after the interfacial polymerization has been completed.
  • capsules, beads or droplets produced according to the invention have a high loading potential compared to the active ingredients to be enclosed or encapsulated. Furthermore, the choice of the preparation and reaction parameters (type, functionality and amount of the monomers; type, functionality and amount of the comonomers; type and amount of the active or active ingredients; type and amount of the polymerization initiators; reaction time and other reaction parameters, in particular irradiation time, -Wavelength and intensity; type and concentration of the oil phase; type and concentration of the aqueous phase; variation of the particle size in the dispersion etc.) a targeted control, to a certain extent a "tailoring" of the properties of the polymer capsules, beads or droplets produced are made possible.
  • the formulation of the microcapsules, beads or droplets can be made up and optimized for the respective application by the choice of the production parameters.
  • Microcapsules, beads or droplets containing active ingredients or active ingredients can be prepared with significantly reduced reaction times by the process according to the invention.
  • the method according to the invention therefore represents a new and simple possibility of producing selectively effective delivery systems with a broad application profile for numerous products, in particular for the fields of cosmetics and personal care, pharmacy, adhesive processing and / or washing and cleaning agents.
  • the products produced by the process according to the invention are particularly suitable as encapsulation, transport or delivery vehicles, ie. H. as delivery systems or carrier systems for a wide variety of applications (for example for the cosmetics and personal care sector, for the pharmaceutical sector, for adhesive processing and / or for use in the detergent and cleaning agent industry).
  • the controlled release of the enclosed or encapsulated active ingredients is successful, so that. these can be used at the desired location with maximum effect. Under certain circumstances, a certain depot effect can be exploited (e.g. for pharmaceutical applications).
  • the active or active ingredient-containing po- lymer capsules, beads or droplets are an efficient method of controlling the release kinetics, which can be varied by the choice of the manufacturing and reaction parameters used, as previously described.
  • the present invention thus also relates to a method or a method for the controlled release of active ingredients.
  • the wall layers of the active ingredient or active ingredient-containing polymer capsules, beads or droplets, which contain at least one active ingredient or active ingredient enclosed in a polymer matrix comprise a polymer which is obtained by radical interfacial polymerization of at least one surfactant monomer and optionally at least one comonomer is available.
  • the polymeric capsule network formed in this way is stable for at least 4 weeks.
  • the active or active ingredient content in the polymer capsules, beads or droplets according to the invention is about 1 to about 99% by weight, in particular about 10 to about 80% by weight, preferably about 50 to about 80% by weight, based on the total weight of the polymer capsules, beads or droplets.
  • the active ingredient can be present in the oil phase as an organic carrier phase, ie. H. encapsulated together with the oil phase.
  • an organic carrier phase ie. H. encapsulated together with the oil phase.
  • the active or active substance to be encapsulated or encapsulated is itself an oil phase
  • the active or active substance alone i.e. H. in bulk or pure substance, encapsulated or enclosed.
  • the active substance or active substance to be enclosed or encapsulated is itself an oil phase, there is the possibility of dissolving the active substance or active substance in a further oil phase and encapsulating it in the dissolved form together with the oil phase.
  • the mixing ratio of the organic phase in this series of experiments with water was 1: 5 in each case. All experiments were carried out at room temperature. In the tests in other organic phases, the same concentrations were used.
  • a stable emulsion was produced from water and organic phase, including the monomer, by treatment with an Ultra-Turrax®, which was then polymerized by the process according to the invention.
  • Example 3B Preparation of a surface-active polymerization initiator based on Eumulgin® B2 and azobisisobutyronitrile (AIBN)
  • Example 3A The procedure was as in Example 3A, except that 0.2 mol of Eumulgin® B2 was used instead of Eumulgin® B 1.
  • the capsules were obtained as a quark-like mass, from which the organic active ingredient phase (orange oil in dodecane) was released again when triturated.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht beschrieben, bei dem der in einer Dispersion mit wässriger und organischer Phase befindlicht Aktiv- oder Wirkstoff durch wärme-, plasma- oder strahlungsinduzierte radikalische Grenzflächenpolymerisation in situ verkapselt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung aktivstoffhaltiger Kapseln mit ultradünner Wandschicht
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger, diffusionsdichter Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht durch Grenzflächenpolymerisation sowie die Verwendung der auf diese Weise hergestellten Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen als Delivery-Systeme für Aktiv- oder Wirkstoffe, insbesondere zum Einsatz in Kosmetikprodukten, pharmazeutischen Zusammensetzungen, Klebstoffen, Wasch- und Reinigungsmitteln und dergleichen.
Aktivstoffe oder Wirksubstanzen wie Duftstoffe, etherische Öle, Parfümöle und Pflegeöle, Farbstoffe oder pharmazeutisch aktive Wirkstoffe, die in kosmetischen und/oder pharmazeutischen Produkten oder in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden, verlieren häufig schon bei der Lagerung oder aber direkt bei der Anwendung ihre Aktivität. Manche dieser Stoffe können auch eine zur Verwendung nicht ausreichende Stabilität besitzen oder störende Wechselwirkungen mit anderen Produktbestandteilen verursachen.
Daher ist es von Interesse, solche Substanzen kontrolliert und am gewünschten Einsatzort mit maximaler Wirkung einzusetzen.
Aus diesem Grunde werden Aktiv- oder Wirksubstanzen wie Duftstoffe, Pflegeöle und antibakterielle Wirkstoffe den Produkten in räumlich abgegrenzter, geschützter Form zugesetzt. Häufig werden empfindliche Substanzen in Kapseln verschiedener Größen eingeschlossen, auf geeigneten Trägermaterialien adsorbiert oder chemisch modifiziert. Die Freisetzung kann dann mit Hilfe ei- nes geeigneten Mechanismus aktiviert werden, beispielsweise mechanisch durch Scherung, oder diffusiv direkt aus dem Matrixmaterial erfolgen.
Daher werden Systeme gesucht, die sich als Verkapselungs-, Transport- oder Darreichungsvehikel - oft auch als "Delivery-Systeme" oder "Carrier-Sy- steme" bezeichnet - eignen. Es existieren bereits zahlreiche kommerzielle Delivery-Systeme, die auf porösen Polymerpartikeln oder Liposomen basieren (z. B. Mikrosponges® von der Firma Advanced Polymer Systems oder aber Nanotopes® von der Firma Ciba-Geigy, siehe hierzu B. Herzog, K. Sommer, W. Baschong, J. Röding "Nanotopes™: A Surfactant Resistant Carrier System" in SÖFW- Journal,
124. Jahrgang 10/98, Seiten 614 bis 623).
Der Nachteil dieser herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Delivery-Systeme besteht darin, daß sie nur ein geringes Beladungspotential aufweisen, die Partikelgröße der Polymerkugeln meist im Bereich von einigen Mikrometern bis einigen 100 μm liegt und eine Verkapselung der Wirksubstanzen in der Regel nicht in situ erfolgen kann. Die Modifizierung der Kapseloberflächen ist nicht möglich bzw. sehr aufwendig. Liposome besitzen außerdem eine für viele Anwendungen ungenügende Stabilität.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von polymeren Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen mit ultradünnen Wandschichten bereitzustellen, die sich als Träger für Aktiv- und Wirkstoffe verschiedenster Art eignen.
Insbesondere sollen durch ein solches Verfahren Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen hergestellt werden können, die als Delivery-Systeme für die genannten Aktiv- und Wirkstoffe verwendet werden können und somit eine kontrollierte Freisetzung dieser Aktiv- und Wirkstoffe am gewünschten Ort gewährleisten.
Die ultradünnen Wandschichten der hergestellten Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen sollen möglichst diffusionsdicht gegenüber dem eingeschlossenen Aktiv- oder Wirkstoff sein. Des weiteren soll durch die Verkapselung eine Koagulation, Agglomeration oder unkontrollierte Diffusion der eingeschlossenen Aktiv- oder Wirkstoffe verhindert und gleichzeitig deren kontrollierte Freisetzung ermöglicht werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kapseln, Kügel- chen oder Tröpfchen sollen weiterhin ein möglichst großes Beladungspotential aufweisen. Weiterhin soll das Verfahren durch die Wahl der Herstellungsparameter, insbesondere der verwendeten Ausgangsstoffe (Edukte) und der Reaktionsbedingungen, eine gezielte Steuerung ("Maßschneidern") der Eigenschaften der erzeugten polymeren Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen ermöglichen.
Gelöst wird das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem durch ein Verfahren zur Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht, bei dem
(a) zunächst eine Dispersion hergestellt wird, die mindestens einen zu ver- kapselnden, oder einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoff enthält und ausgehend von der durch radikalische Grenzflächenpolymerisation Polymerisate gebildet werden können;
(b) anschließend eine wärmeinduzierte, plasmainduzierte oder strahlungsin- duzierte (z. B. durch Licht wie Laserlicht, durch Röntgenstrahlung, durch γ-Strahlung etc.) radikalische Grenzflächenpolymerisation in der in
Verfahrensschritt (a) erhaltenen Dispersion durchgeführt wird, so daß auf diese Weise eine in-situ-Verkapselung oder ein in-situ-Einschluß des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs in den durch Grenzflächenpolymerisation erzeugten Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen er- folgt; und
(c) schließlich die auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen gegebenenfalls abgetrennt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zur Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht, das durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: (a) Bereitstellung einer Dispersion, die - mindestens ein grenzflächenaktives (tensidisches, amphiphiles) Monomer,
- mindestens einen zu verkapselnden oder einzuschließenden Aktivoder Wirkstoff,
- gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsinitiator (Polymeri- sationsstarter), - gegebenenfalls mindestens ein Comonomer,
- gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsbeschleuniger,
- wäßrige Phase und
- Ölphase (organische Phase) enthält;
(b) Durchführung einer wärme-, plasma- oder strahlungsinduzierten radikalischen Grenzflächenpolymerisation des mindestens einen tensidischen (amphiphilen, grenzflächenaktiven) Monomers in Gegenwart des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs und gegebenenfalls des mindestens einen Polymerisationsinitiators (Polymerisationsstarters), gegebenenfalls des mindestens einen Comonomers und gegebenenfalls des mindestens einen Polymerisationsbeschleunigers an der Phasengrenzfläche zwischen Ölphase (organischer Phase) und wäßriger Phase, wobei auf diese Weise eine in-situ- Verkapselung oder ein in-situ-Einschluß des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs bewirkt wird;
(c) gegebenenfalls Abtrennung der auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen aus dem Reaktionsgemisch.
Im Verfahrensschritt (a) wird zunächst eine Dispersion, vorzugsweise Emulsion, hergestellt, die mindestens ein grenzflächenaktives Monomer (in der vorliegenden Beschreibung synonym auch als "tensidisches Monomer" oder "amphiphiles Monomer" bezeichnet), mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoff (in der vorliegenden Beschreibung synonym auch als "Aktiv- oder Wirksub- stanz" bezeichnet), gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsinitiator (in der vorliegenden Beschreibung synonym auch als "Polymerisationsstarter" bezeichnet), gegebenenfalls mindestens ein Comonomer und gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsbeschleuniger enthält, wobei die Dispersion eine wäßrige Phase und ein Ölphase umfaßt.
Hierbei kann es sich entweder um eine Öl-in- Wasser-Dispersion bzw. Öl-inWasser-Emulsion oder aber um eine Wasser-in-Öl-Dispersion bzw. Wasser-in- Öl-Emulsion handeln.
Das Herstellen einer solchen Dispersion ist dem Fachmann geläufig. Üblicherweise wird bei der Herstellung der Dispersion so vorgegangen, daß zunächst der zu verkapselnde bzw. einzuschließende Aktiv- oder Wirkstoff in der Ölphase oder in der Wasserphase vorgelöst wird und anschließend die übrigen zuvor genannten Dispersionsbestandteile hinzugegeben werden. Gleichermaßen ist es möglich, zusammen mit dem Aktiv- oder Wirkstoff auch einen oder mehrere der übrigen Bestandteile (z. B. auch das grenzflächenaktive Monomer) in der Ölphase oder in der Wasserphase vorzulösen und dann die wäßrige Phase oder die Ölphase zuzugeben.
Nach Vereinigung aller Komponenten wird aus dem Ausgangsgemisch mit üblichen, dem Fachmann geläufigen Methoden oder Hilfsmitteln die Dispersion hergestellt. Hierzu können beispielsweise geeignete Dispergiergeräte verwendet werden, wie z. B. Ultraschallgeräte oder andere bekannte Dispergiergeräte zum Emulgieren, Suspendieren und Homogenisieren fließfähiger Medien (so z. B. ein Ultra-Turrax® von der Firma IKA-Maschinenbau). Die Vorgehensweise zur Herstellung der Dispersion ist nicht kritisch und ist dem Fachmann geläufig.
Gleichermaßen besteht die Möglichkeit, die Dispersion in einem kontinuierlichen Prozeß herzustellen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der sich anschließende Verfahrensschritt (b) der Grenzflächenpolymerisation ebenfalls kontinuierlich betrieben wird. Eine solche Vorgehensweise ist dem Fachmann ebenfalls geläufig.
Die Dispergierzeit kann in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen beträgt sie etwa 0,5 bis etwa 3 min.
Durch die Art der Herstellung der Dispersion (Dispergierzeit, Art und Menge der zugeführten Energie wie Ultraschall etc.) kann - neben anderen variablen Parametern, wie im folgenden noch näher beschrieben - die mittlere Teilchen- große in der Dispersion und damit auch - die mittlere Teilchengröße des Endprodukts gesteuert werden.
Gegebenenfalls können der Dispersion noch weitere, übliche Zusatzstoffe oder Additive zugesetzt werden, deren Auswahl im Ermessen des Fachmanns liegt, so z. B. Tenside, Emulgatoren, Konsistenzgeber, Verdickungsmittel, Gelbildner, Stabilisatoren, Quellmittel etc. Für die Dispersion verwendbare, erfindungsgemäß geeignete Olphasen (organische Phasen) sind solche organischen Stoffe und Substanzen, die unter den Reaktionsbedingungen inert sind und den Reaktionsablauf nicht be- einträchtigen.
Beispiele für erfmdungsgemäß geeignete Olphasen sind höherwertige, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere solche mit mehr als 6 Kohlen- Stoffatomen, vorzugsweise solche mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen, oder Mischungen solcher Kohlenwasserstoffe. Beispiele für solche Kohlenwasserstoffe sind aliphatische Cιo-C22-Kohlenwasserstoffe wie Dekan, Undekan, Dodekan, Tridekan, Tetradekan, Pentadekan, Hexadekan, Heptadekan, Octa- dekan, Nonadekan und Eikosan. Erfindungsgemäß ebenfalls geeignet sind die Kohlenwasserstoffe Tricyclodekan und Dekalin. Des weiteren können als erfindungsgemäß geeignete Kohlenwasserstoffe beispielsweise auch Squalan und Squalen eingesetzt werden.
Als Ölphase kommen erfindungsgemäß beispielsweise auch Guerbetalkohole auf Basis von Fettalkoholen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, Ester von linearen C6-C22-Fettsäuren mit linearen C6-C22-Fettalkoholen, Ester von verzweigten C6-Ci3-Carbonsäuren mit linearen C6-C22-Fettalkoholen, wie z.B. Myristylmyristat, Myristylpalmitat, Myri- stylstearat, Myristylisostearat, Myristyloleat, Myristylbehenat, Myristylerucat, Cetylmyristat, Cetylpalmitat, Cetylstearat, Cetylisostearat, Cetyloleat, Cetyl- behenat, Cetylerucat, Stearylmyristat, Stearylpalmitat, Stearylstearat, Stearyli- sostearat, Stearyloleat, Stearylbehenat, Stearylerucat, Isostearylmyristat, Iso- stearylpalmitat, Isostearylstearat, Isostearylisostearat, Isostearyloleat, Isostea- rylbehenat, Isostearyloleat, Oleylmyristat, Oleylpalmitat, Oleylstearat, Oleylisostearat, Oleyloleat, Oleylbehenat, Oleylerucat, Behenylmyristat, Behenylpalmitat, Behenylstearat, Behenylisostearat, Behenyloleat, Behenylbehenat, Behenylerucat, Erucylmyristat, Erucylpalmitat, Erucylstearat, Erucylisostearat, Erucyloleat, Erucylbehenat und Erucylerucat in Betracht. Daneben eignen sich Ester von linearen C6-C22-Fettsäuren mit verzweigten Alkoholen, insbesondere 2-Ethylhexanol, Ester von Hydroxycarbonsäuren mit linearen oder verzweigten C6-C22-Fettalkoholen, insbesondere Dioctylmalate, Ester von linearen und/oder verzweigten Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen (wie z.B. Propylenglycol, Dimerdiol oder Trimertriol) und/oder Guerbetalkoholen, Triglyceride auf Basis Cö-Cio-Fettsäuren, flüssige Mono- /Di-/Triglyceridmischungen auf Basis von Cö-Cis-Fettsäuren, Ester von Cß- C22-Fettalkoholen und/oder Guerbetalkoholen mit aromatischen Carbonsäuren, insbesondere Benzoesäure, Ester von C2-Ci2-Dicarbonsäuren mit linearen oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Polyolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen, pflanzliche Öle, verzweigte primäre Alkohole, substituierte Cyclohexane, lineare und verzweigte C6-C22-Fettalkoholcarbonate, Guerbetcarbonate, Ester der Benzoesäure mit linearen und/oder verzweigten C6-C22-Alkoholen, lineare oder verzweigte, symmetrische oder unsymmetrische Dialkylether mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen pro Alkylgruppe, Ringöffnungsprodukte von epoxi- dierten Fettsäureestern mit Polyolen und/oder Siliconöle.
Die Ölphase dient im allgemeinen als organische Trägerphase für die zu verkapselnden bzw. einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoffe. Gegebenenfalls kann auch die Wasserphase als Trägerphase für die Aktiv- oder Wirkstoffe dienen, und zwar im Falle von Aktiv- und Wirkstoffen, welche nicht in der organischen Trägerphase löslich sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform, wenn der zu verkapselnde bzw. einzuschließende Aktiv- oder Wirkstoff selbst eine Ölphase darstellt, d. h. es sich bei dem zu verkapselnden bzw. einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoff um einen organischen Ölkörper handelt, kann die Dispersion auch ohne zu- sätzliche Ölphase hergestellt werden. Aber auch in einem solchen Fall ist es durchaus möglich, neben dem in Form eines Ölkörpers vorliegenden, zu verkapselnden bzw. einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoff eine zusätzliche Ölphase zur Herstellung der Dispersion zu verwenden, die als organische Trägerphase für den Aktiv- oder Wirkstoff dient.
Als wäßrige Phase dient herkömmliches (Leitungs-) Wasser oder aber auch deionisiertes Wasser. Bevorzugt ist deionisiertes Wasser. Zur Steuerung und Einstellung der Dichte der wäßrigen Phase können der wäßrigen Phase gezielt Zusatzstoffe oder Additive zugesetzt werden, so z. B. Salze. Der Herstellung der Dispersion in Verfahrensschritt (a) schließt sich der Verfahrensschritt (b) an. Im Verfahrensschritt (b) wird das grenzflächenaktive Monomer in Gegenwart des zu verkapselnden oder einzuschließenden Aktivoder Wirkstoffs und gegebenenfalls in Gegenwart des Polymerisationsinitia- tors und gegebenenfalls in Gegenwart des Comonomers und gegebenenfalls in Gegenwart des Polymerisationsbeschleunigers einer radikalischen Grenz- flächenpolymerisation an der Grenzfläche zwischen Ölphase und wäßriger Phase unterzogen. Die Grenzflächenpolymerisation erfolgt in der Regel wärme-, plasma- oder strahlungsinduziert, vorzugsweise lichtinduziert, insbe- sondere unter UV-Bestrahlung.
Wie zuvor erwähnt, kann die Grenzflächenpolymerisation gemäß Verfahrensschritt (b) entweder diskontinuierlich (z. B. als Batch- Verfahren) oder aber kontinuierlich durchgeführt werden.
Die Methode der Grenzflächenpolymerisation an sich ist bekannt und wird bereits seit langem angewandt. Es kann beispielsweise verwiesen werden auf den Übersichtsartikel von B. Tieke " Polymer ization at Interfaces" in Polym. Organ. Media 1992, Seiten 105 bis 181, herausgegeben von C M. Paleos Publisher: Gordon and Breach, Philadelphia, dessen gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Des weiteren wird auf die in diesem Übersichtsartikel referierte Literatur verwiesen. Allgemein läßt sich die Grenzflächenpolymerisation als eine Polymerisation definieren, die in den Grenzflächen zweier miteinander nicht mischbarer Flüssigkeiten stattfindet.
Durch die radikalische Grenzflächenpolymerisation im Verfahrensschrift (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine in-situ- Verkapselung bzw. ein in-situ-Einschluß des Aktiv- oder Wirkstoffs erzielt, so daß nach Beendigung der Polymerisationsreaktion aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht entstehen, die den Aktiv- oder Wirkstoff in einer Polymermatrix einschließen und enthalten.
Wie zuvor erwähnt, verläuft die Polymerisation in Schritt (b) wärme-, plasma- und/oder strahlungsinduziert, insbesondere lichtinduziert. Wenn die Grenz- flächenpolymerisation lichtinduziert erfolgt, können die Bestrahlungsdauern und die BeStrahlungsintensitäten in einem weiten Bereich variieren. Im allge- meinen arbeitet man in diesem Fall mit Bestrahlungsdauern von etwa 5 bis etwa 60 min. Die Bestrahlungsintensitäten betragen etwa 5 bis etwa 30 mW/m2.
Es hat sich gezeigt, daß die lichtinduzierte radikalische Polymerisation besonders geeignet ist, um an der Grenzfläche zwischen Öl und Wasser entsprechende Monomere zu vernetzen. Zur Initiierung der Reaktion kann beispielsweise eine Quecksilber-Niederdruckdampflampe (z. B. vom Typ OS- RAM HNS 10 W/U ORF) verwendet werden. Solche Lampen zeichnen sich im allgemeinen durch eine hohe Photonausbeute, ein sehr genaues Emissionsspektrum bei einer Wellenlänge λ = 254 nm und eine sehr geringe Wärmeab- strahlung aus. Im allgemeinen arbeitet man bei Bestrahlungsmaxima von etwa 254 nm.
Wie bereits oben ausgeführt, ist auch die plasmainduzierte Grenzflächenpolymerisation erfindungsgemäß geeignet. Dazu kann z. B. ein Niedertemperaturplasma aus einem Mikrowellenreaktor oder aber ein Glühentladungsplasma verwendet werden. Für die Plasmainduktion kann z. B. ein HF-Generator mit 3,5 MHz verwendet werden. Bei dem Plasma kann es sich um ein Argon- Plasma handeln, welches beispielsweise bei 400 bis 1000 HPa gezündet wird, wobei die Temperatur in der Reaktionszone 10000 K beträgt. Geeignet ist beispielsweise eine N2-Mischkammer mit Quenchröhre. Für weitere Einzelheiten zur Plasmainduktion kann verwiesen werden auf F. Sigenegar et al. in Plasma Chem. Plasma Process. 18 (1998), 153 sowie auf M. Guo und A. Ohl in J. Phys. D. Appl. Phys. 31 (1998), 2018, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Die Reaktionstemperatur für die Grenzflächenpolymerisation kann in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen liegt sie zwischen etwa 10 °C und etwa 100 °C, vorzugsweise zwischen etwa 20 °C und etwa 50 °C.
Die Monomerkonzentration in der Ausgangsmischung kann in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen beträgt die Monomerkonzentration in der Aus- gangsmischung etwa 5 bis 60 mmol/1, vorzugsweise etwa 5 mmol/1 bis etwa 30 mmol/1, bezogen auf die Ausgangsmischung. Erfindungsgemäß geeignete grenzflächenaktive (tensidische, amphiphile) Monomere sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von grenzflächenaktiven (tensidischen, amphiphilen) (Meth-)Acrylaten, Succinaten und Sul- fonaten sowie deren Derivaten.
Als Beispiele für erfindungsgemäß geeignete grenzflächenaktive Acrylate, Succinate und Sulfonate sowie deren Derivate lassen sich die folgenden Verbindungen nennen: Trimethylolpropantriacrylat (z. B. Photomer® 4006, ver- trieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland), Trimethylolpropan- ethoxylattriacrylat (z. B. Photomer® 4149, vertrieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland), Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat (z. B. Photomer® 4072, vertrieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland), aliphatische Urethandiacrylate (z. B. Photomer® 6010, vertrieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland), aliphatische Urethantriacrylate (z. B. Photomer® 6008, vertrieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland), Dimerdiol- dimethacrylat, Dodekandiol-l,12-dimethacrylat, Laurylallylsulfosuccinat (z. B. TREM-LF-40®), Dodecyl-15 EO-acrylat (z. B. Blemmer ALE 800®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Dodecyl-15 EO-methacrylat (z. B. Blemmer PLE 800®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Octadecyl-15 EO-methacrylat (z. B. Blemmer PSE 800®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Octadecyl-15 EO-acrylat (z. B. Blemmer ASE 800®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Diallylammoniumdodecylsulfonat, Diallylsulfonium-2-hydroxydodecylchlorid, Diallylsulfonium-2-hydroxytetradecylchlorid, Diallylsulfonium-2-hydroxy- hexadecylchlorid, Polyethylenglykolmonomethacrylat (z. B. Blemmer PE- Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Polyethylen- glykolmonoacrylat (z. B. Blemmer AE-Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Polypropylenglykolmonomethacrylat (z. B. Blemmer PP-Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Polypropylenglykolmonoacrylat (z. B. Blemmer AP-Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Polyethylenglykolpolypropylenglykol- monomethacrylat (z. B. Blemmer PEP-Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Polyethylenglykolpolypropylenglykolmono- acrylat (z. B. Blemmer AEP-Serie®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) und deren Mischungen. Weitere erfindungsgemäß geeignete grenzflächenaktive Monomere und ihre Synthese und Charakterisierung sind beispielsweise beschrieben bei P. Tundo, D. J. Kippenberger, N. J. Politi, P. Klahn und J. H. Fendler "Redox Active Functionally Polymerized Surfactant Vesicles. Syntheses and Charac- terization" in J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, Seiten 5352 bis 5358, dessen gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Auch die Konzentration des oder der zu verkapselnden bzw. einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoffe in der Ausgangsmischung kann in weiten Berei- chen variieren, und zwar in Abhängigkeit von der Aktivität der jeweiligen Aktiv- oder Wirkstoffe. Üblicherweise beträgt sie etwa 0,001 bis etwa 50 Gew-%, vorzugsweise etwa 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere etwa 25 bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf die Ausgangsmischung. Der Aktiv- oder Wirkstoff liegt im allgemeinen derart vor, daß er in der Ölphase als organischer Trägerphase gelöst ist; in diesem Fall wird der Aktivoder Wirkstoff zusammen mit der Ölphase eingeschlossen. Wenn der einzuschließende bzw. zu verkapselnde Aktiv- oder Wirkstoff selbst eine Ölphase ist, ist die Verwendung einer weiteren Ölphase nicht zwingend; in diesem Fall kann der Aktiv- oder Wirkstoff also entweder allein, d. h. in Masse oder Reinsubstanz, oder aber in einer in einer weiteren Ölphase gelösten Form verkapselt bzw. eingeschlossen werden.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Aktiv- oder Wirkstoffen kann es sich um Aktiv- oder Wirkstoffe beliebiger Art und Natur handeln. Jedoch sollten die verwendeten Aktiv- oder Wirkstoffe unter den Reaktionsbedingungen möglichst inert sein und den Reaktionsablauf nicht beeinträchtigen.
Nicht beschränkende Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Aktiv- oder Wirkstoffe sind die folgenden Substanzen und Substanzgemische: Duftstoffe; Öle wie etherische Öle, Parfümöle, Pflegeöle und Silikonöle; pharmazeutisch aktive Substanzen wie antibakterielle, antivirale oder fungizide Wirkstoffe; biogene Wirkstoffe; Antioxidantien; Vitamine und Vitaminkomplexe; Enzyme und enzymatische Systeme; kosmetisch aktive Substanzen wie beispielsweise Deodorantien (Desodorantien), Geruchsabsorber, Antitranspirantien, Haarpflege- und Haarfärbemittel, Antischuppenmittel, Hautpflegemittel oder andere für die Körperpflege einsetzbare Substanzen; UV-Lichtschutzfaktoren; Selbstbräuner; Konservierungsmittel; Insektemepellentien; wasch- und reinigungsaktive Substanzen; biogene Wirkstoffe; Farbstoffe; Oxidations- und Bleichmittel; entschäumungsaktive Substanzen; Amine; sowie Mischungen der zuvor aufgeführten Aktiv- und Wirkstoffe.
Durch die Grenzflächenpolymerisation in Schritt (b) lassen sich an der Phasengrenze zwischen Öl (organischer Phase) und Wasser, insbesondere induziert durch Wärme oder geeignete UV-Bestrahlung, ultradünne Schichten erzeugen, wobei sich zu Beginn der Polymerisation kolloidale Aggregate bilden, die dann weiter vernetzen. Dieses Verhalten zeigte sich bei allen* durchgeführten Reaktionen. Rheologische Untersuchungen haben gezeigt, daß man ein durchvernetztes System erhält, bei dem die elastischen Anteile gegenüber den viskosen Anteilen deutlich überwiegen. Außerdem konnten durch Amplitudentests hohe Grenzdeformationen bestimmt werden, welche ein fast kautschukähnliches Verhalten widerspiegeln.
Die Verwendung von radikalischen Polymerisationsinitiatoren (Polymerisationsstartern) bei der Durchführung von Verfahrensschritt (b) ist nicht zwingend, d. h. die Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte kann mit oder ohne Verwendung eines Polymerisationsinitiators erfolgen. Jedoch lassen sich durch die Verwendung eines Polymerisationsinitiators die Reaktionszeiten zum Teil drastisch verkürzen, was insbesondere für die Vernetzung empfindlicher Aktiv- oder Wirkstoffe an der Phasengrenzfläche besonders vorteilhaft ist.
Wenn zur Durchführung des Grenzflächenpolymerisation ein Polymerisationsinitiator (Polymerisationsstarter) verwendet wird, kann die Konzentration des Polymerisationsinitiators (Polymerisationsstarters) in der Ausgangsmischung in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen beträgt sie etwa 0,05 bis etwa 0,5 mmol/1, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,2 mmol/1, bezogen auf das Ausgangsgemisch.
Als radikalische Polymerisationsinitiatoren eignen sich alle dem Fachmann für diesen Zweck geläufigen Verbindungen. Dabei können sowohl Initiatoren verwendet werden, die sich in der organischen Phase lösen, als auch Initiato- ren, die sich in der wäßrigen Phase lösen, aber auch Initiatoren, die sich an der Phasengrenzfläche befinden und somit grenzflächenaktiv sind.
Beispiele für in der organischen Phase lösliche Radikalstarter sind Azobisiso- butyronitril (AIBN), 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon und Benzoinme- thylether. Durch die Verwendung dieser Initiatoren lassen sich drastisch verkürzte Reaktionszeiten bei der Vernetzung an der Phasengrenzfläche erzielen. Die Verwendung dieser Initiatoren bietet somit die Möglichkeit, gezielt an der Grenzfläche eine Polymerisation zu starten.
Beispiele für in wäßriger Phase lösliche Radikalstarter sind Persulfatsalze (z. B. Natriumpersulfat) oder Übergangsmetallsulfate (z. B. Cer(IV)-sulfat). Initiatoren in wäßriger Phase, wie z. B. in wäßriger Phase gelöste Persulfatsalze, können an der Phasengrenze organische Monomere "einfangen", die durch UV-Bestrahlung erzeugt werden, und damit ebenfalls die Polymerisation beschleunigen.
Eine weitere Möglichkeit, gezielt an der Grenzfläche eine Polymerisation zu starten, ist die Verwendung eines Initiatorsystems, das amphiphile (tensidi- sehe, grenzflächenaktive) Substanzen enthält, was den Vorteil mit sich bringt, daß die grenzflächenaktiven Initiatoren direkt an der Grenzfläche die radikalische Polymerisationsreaktion starten, beschleunigen und stabilisieren. Solche grenzflächenaktive Starter werden auch als sogenannte "Inisurfs" bezeichnet. Auch diese Startersysteme bewirken eine deutliche Verkürzung der Reaktions- bzw. Bestrahlungszeit, d. h. also eine Reaktionsbeschleunigung bei gleichem Vernetzungsgrad. Beispiele für solche Inisurfs bzw. grenzflächenaktive, amphiphile Radikalstarter sind Reaktionsprodukte, die aus AIBN und nichtionischen Emulgatoren (wie z. B. Eumulgin® Bl [Polyoxyethylen -12- Cetylstearylalkohol], Eumulgin® B2 [Polyoxyethylen -20- Cetylstearylalkohol] und Eumulgin® B3 [Polyoxyethylen -30- Cetylstearylalkohol] von der Firma Henkel) synthetisiert werden.
Wie zuvor beschrieben, kann die in Schritt (a) hergestellte Dispersion gegebenenfalls mindestens ein geeignetes Comonomer enthalten, das unter den Reak- tionsbedingungen in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammen mit dem Monomer polymerisiert und das Kapselnetzwerk, d. h. die Wandschichten, bildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem gegebenenfalls ver- wendeten Comonomeren um ein grenzflächenaktives (amphiphiles, tensidisches) Comonomeres.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines solchen Comonomers durchgeführt wird, erhält man Kapseln, Tröpfchen oder Kügelchen gleicher Art, die eine erhöhte Stabilität gegen Scherung aufweisen. Mit anderen Worten bewirkt die Verwendung eines Comonomers eine zusätzliche Stabilität der erzeugten Kapseln, Tröpfchen oder Kügelchen und sorgt für einen hohen Vernetzungsgrad.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines Comonomers durchgeführt wird, beträgt die Comonomerkonzentration in der Ausgangsmischung etwa 5 bis etwa 40 mmol/1, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 20 mmol/1.
Erfindungsgemäß geeignete Comonomere sind insbesondere ausgewählt aus Acrylsäuren und -derivaten (z. B. Tetraethylenglykoldiacrylaten, Tetrapropy- lenglykoldiacrylaten und deren Mischungen); Methacrylsäuren und -derivaten (z. B. Ethylenglykoldimethacrylaten, Triethylenglykoldimethacrylaten, Tetrapropylenglykoldimethacrylaten und deren Mischungen); Diallylaminen; sowie Diallylsulfiden.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Comonomere sind die folgenden Verbindungen: Methacrylsäure, Acrylsäure, Diallylamin, Diallylsulfid, Tri- ethylenglykoldimethacrylat, Tetrapropylenglykoldimethacrylat (z. B. Blemmer PDP 200®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Ethylenglykoldimethacrylat (z. B. Blemmer PDE 50®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), Tetrapropylenglykoldiacrylat (z. B. Blemmer ADP 200®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) und Tetraethy- lenglykoldiacrylat (z. B. Blemmer ADE 200®, vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd.).
Weitere, erfindungsgemäß geeignete Comonomer sind beschrieben in dem Artikel von B. Boutevin et al. "Comparative de la reaction de polymέrisation en solution de monomeres tensioactifs methacryliques" in Eur. Polym. J., Vol. 32, No. 7, Seiten 821 bis 825 (1996), dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Dem Verfahrensschritt (b) kann sich gegebenenfalls im Verfahrensschritt (c) eine Abtrennung bzw. Isolierung der im Verfahrensschritt (b) erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen anschließen. Die Abtrennung kann nach dem Fachmann üblichen Methoden erfolgen, bei denen keine allzu großen Scherkräfte auf die Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen ausgeübt werden, damit diese nicht beschädigt werden. Erfindungsgemäß geeignete Abtrennmethoden sind beispielsweise Gefriertrocknung (Lyophilisation) oder Sprühtrocknung unter schonenden Bedingungen.
Gleichermaßen ist es aber möglich, die in Verfahrensschritt (b) erhaltene Reaktionsmischung mit den erfindungsgemäßen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen direkt für die jeweilige Anwendung einzusetzen, gegebenenfalls nach Einengen bzw. Abziehen des oder der Dispersionsmittel(s).
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit zur Verkapselung bzw. zum Einschluß von Aktiv- oder Wirksubstanzen in Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner diffusionsdichter Wandschicht. Der Begriff "diffusionsdicht" in diesem Zusammenhang meint, daß die ultradünnen Wandschichten der hergestellten Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen gegenüber dem eingeschlossenen Aktiv- oder Wirkstoff diffusionsdicht sind und eine Freisetzung nur kontrolliert und gezielt über einen geeigneten Freisetzungsmechanismus erfolgt (z. B. durch gezieltes Einwirken von Scherkräften).
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine effiziente Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger polymerer Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen mit ultradünner Wandschicht, deren Inhalt (Aktiv- oder Wirkstoff) gezielt freigesetzt werden kann, insbesondere durch mechanische Zerstörung der polymeren Wandungen, z. B. durch Scherung.
Durch die Verkapselung bzw. den Einschluß wird ein Koagulation, Agglomeration und unkontrollierte Diffusion der eingeschlossenen Aktiv- oder Wirk- Stoffe verhindert und gleichzeitig deren kontrollierte Freisetzung (z. B. durch Scherung) ermöglicht. Damit können die auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen als Delivery-Systeme für die genannten Aktiv- oder Wirkstoffe verwendet werden und somit eine kontrollierte Freisetzung dieser Aktiv- oder Wirkstoffe am gewünschten Einsatzort gewährleisten. So eignen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen insbesondere als Delivery- Systeme im Bereich der Kosmetik, der Pharmazie, der Klebstoffverarbeitung und/oder der Wasch- und Reinigungsmittel.
Das erfmdungsgemäße Verfahren eignet sich somit zur Herstellung von Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünnen Wandschichten, die als Trägermatrix für Aktiv- oder Wirkstoffe verschiedenster Art geeignet sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich aktiv- oder wirkstoffhal- tige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünnen Wandschichten herstellen.
Der Begriff "ultradünn" in diesem Zusammenhang meint, daß sich im Idealfall monomolekulare Polymerschichten oder -filme bilden, die die zu verkapseln- den bzw. einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoffe umgeben. In der Regel jedoch lassen sich aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit einem Wandschichtdicke/Kapseldurchmesser- Verhältnis von etwa 1 : 5000 bis etwa 1 : 5, vorzugsweise von etwa 1 : 1000 bis etwa 1 : 10, insbesondere von etwa 1 : 500 bis etwa 1 : 100, erhalten. Dabei weisen die auf diese Weise hergestellten aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen im allgemeinen mittlere Teilchendurchmesser von etwa 50 nm bis etwa 50.000 nm, vorzugsweise von etwa 100 nm bis etwa 5.000 nm, ganz besonders bevorzugt von etwa 100 nm bis 1.000 nm, auf. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit zur in-situ- Verkapselung oder zum in-situ-Einschluß von Aktiv- oder Wirkstoffen, die nach abgeschlossener Grenzflächenpolymerisation in Polymerkapseln, -kügelchen oder - tröpfchen mit ultradünner Wandschicht eingebettet sind.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß herstellten Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen liegt darin, daß sie ein großes Beladungspotential gegenüber dem einzuschließenden bzw. zu verkapselnden Aktiv- oder Wirkstoffen aufweisen. Ferner kann durch die Wahl der Herstellungs- und Reaktionsparameter (Art, Funktionalität und Menge der Monomere; Art, Funktionalität und Menge der Comonomere; Art und Menge der Aktiv- oder Wirkstoffe; Art und Menge der Polymerisationsinitiatoren; Reaktionsdauer und andere Reaktionsparameter, insbesondere Bestrahlungsdauer, -Wellenlänge und -Intensität; Art und Konzentration der Ölphase; Art und Konzentration der wäßrigen Phase; Variation der Teilchengröße in der Dispersion etc.) eine gezielte Steuerung, gewissermaßen ein "Maßschneidern" der Eigenschaften der erzeugten polymeren Kapseln, Kügelchen oder Tröpfchen ermöglicht werden. Durch die Wahl der Herstellungsparameter läßt sich die Formulierung der Mikrokapseln, -kügelchen oder -tröpfchen für die jeweilige Anwendung konfektionieren und optimieren.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich aktiv- oder wirkstoffhal- tige Mikrokapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit deutlich verkürzten Reaktionszeiten darstellen. Daher stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine neue und einfache Möglichkeit dar, selektiv wirksame Delivery-Systeme mit breitem Anwendungsprofil für zahlreiche Produkte zu erzeugen, insbesondere für den Bereich der Kosmetik und Körperpflege, der Pharmazie, der Klebstoffverarbeitung und/oder der Wasch- und Reinigungsmittel.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte eignen sich insbesondere als Verkapselungs-, Transport- oder Darreichungsvehikel, d. h. als Delivery-Systeme oder Carrier-Systeme für verschiedenste Anwendungen (beispielsweise für den Bereich der Kosmetik und Körperpflege, für den Bereich der Pharmazie, für die Klebstoffverarbeitung und/oder zur Verwendung für die Wasch- und Reinigungsmittelindustrie).
Mit dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Delivery-Systeme gelingt die kontrollierte Freisetzung der eingeschlossenen bzw. verkapselten Aktiv- oder Wirkstoffe, so daß. diese am gewünschten Einsatzort mit maximaler Wirkung eingesetzt werden können. Unter Umständen läßt sich hierbei eine gewisse Depotwirkung ausnutzen (z. B. für pharmazeutische Anwendungen). Auf diese Weise liefern die aktiv- oder wirkstoffhaltige Po- lymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen eine effiziente Methode zur Kontrolle der Freisetzungskinetik, die durch die Wahl der verwendeten Herstell- und Reaktionsparameter variiert werden kann, wie zuvor beschrieben. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Methode oder ein Verfahren zur kontrollierten Freisetzung von Aktiv- oder Wirkstoffen.
Wie zuvor beschrieben, umfassen die Wandschichten der erfindungsgemäßen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen, die mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoff eingeschlossen in einer Polymermatrix enthalten, ein Polymerisat, das durch radikalische Grenzflächenpolymerisation mindestens eines grenzflächenaktiven Monomers und gegebenenfalls mindestens eines Comonomers erhältlich ist. Das auf diese Weise gebildete polymere Kapselnetzwerk ist mindestens 4 Wochen lang stabil.
Der Aktiv- oder Wirkstoffgehalt in den erfindungsgemäßen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen beträgt etwa 1 bis etwa 99 Gew.-%, insbesondere etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen.
Wie zuvor beschrieben, kann dabei der Aktiv- oder Wirkstoff in der Ölphase als organischer Trägerphase gelöst vorliegen, d. h. gemeinsam mit der Ölphase verkapselt sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung - nämlich dann, wenn der einzuschließende bzw. zu verkapselnde Aktiv- oder Wirkstoff selbst eine Ölphase darstellt - kann der Aktiv- oder Wirkstoff allein, d. h. in Masse oder Reinsubstanz, verkapselt bzw. eingeschlossen werden. Aber auch für den Fall, daß der einzuschließende bzw. zu verkapselnde Aktiv- oder Wirkstoff selbst eine Ölphase ist, besteht die Möglichkeit, den Aktiv- oder Wirkstoff in einer weiteren Ölphase zu lösen und ihn in der gelösten Form gemeinsam mit der Ölphase zu verkapseln.
Weitere Ausgestaltungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt. Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, die die Erfindung jedoch keinesfalls beschränken.
Ausführungsbeispiele
Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Monomere wurden zur Erzeugung ultradünner Membranen an der Grenzfläche erfolgreich getestet.
Probe Grenzflächenaktives Monomer Handelsbezeichnung
1 Trimethyloipropantriacrylat Photomer® 4006 *
2 Trimethylolpropanethoxylattriacrylat Photomer® 4149 *
3 Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat Photomer® 4072 *
4 Aliphatisches Urethandiacrylat Photomer® 6010 *
5 Aliphatisches Urethantriacrylat Photomer® 6008 *
6 Dimerdioldimethacrylat
7 Dodekandiol-l,12-dimethacrylat
8 Laurylallylsulfosuccinat TREM-LF-40® **
9 Dodecyl-15 EO-acrylat Blemmer ALE 800® ***
10 Diallylammoniumdodecylsulfonat
* Die Produkte der Photomer®-Serie werden vertrieben von der Firma Cognis GmbH Deutschland.
** TREM-LF-40® wird vertrieben von der Firma Cognis Corp., USA.
***Blemmer ALE 800® wird vertrieben von der Firma Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Beispiel 1: Umsetzung ohne Initiatorsystem
Als Beispiel für die verschiedenen Umsetzungen ohne ein Initiatorsystem sind hier die Bedingungen der Versuche mit einigen Monomeren mit Dodekan als organischer Phase aufgeführt.
Das Mischungsverhältnis der organischen Phase bei dieser Versuchsreihe mit Wasser betrug jeweils 1 : 5. Alle Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei den Versuchen in anderen organischen Phasen wurde bei gleichen Konzentrationen gearbeitet.
Zuerst wurde aus Wasser und organischer Phase einschließlich des Monomers durch Behandlung mit einem Ultra-Turrax® eine stabile Emulsion erzeugt, die dann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren polymerisiert wurde.
Versuch Monomer Ölphase MonomerUV- Bemerkung konzenIntensität tration (mW/m2) (mmol 1)
Photomer® Dodekan 10 5 Kapselnetz4006 werk nach 4 Wochen stabil
Photomer® Dodekan 15 8 Kapselnetz4072 werk nach 4 Wochen stabil
Photomer® Dodekan 15 8 Kapselnetz6010 werk nach 4 Wochen stabil Photomer® Dodekan 10 Kapselnetz6008 werk nach 4 Wochen stabil
Beispiel 2: Umsetzung mit Polymerisationsinitiator
Die Bedingungen für eine Reaktionsreihe mit 2,2-Dimethoxy-2-phenylaceto- phenon als Initiator in Dodekan als organischer Phase sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt, wobei die Monomerkonzentration (10 mmol/1) und die UV-Intensität konstantgehalten wurden und die Bestrahlungsdauer variiert wurde. Der Initiator wurde unter diesen Versuchsbedingungen im Konzentrationsbereich von 0,2 bis 0,4 mmol/1 verwendet.
Versuch Monomer InitiatorkonzenBestrahlungs tration dauer
(mmol/l) (min)
1 Photomer® 4006 0,2 15
2 Photomer® 4006 0,3 10
3 Photomer® 4149 0,2 12
4 Photomer® 4149 0,25 10
5 Photomer® 4149 0,3 9
6 Photomer® 4072 0,4 10 Beispiel 3A:Herstellung eines grenzflächenaktiven Polymerisationsinitiators ausgehend von Eumulgin® Bl und Azobisisobutyronitril (AIBN)
0.2 mol Eumulgin®Bl, 0,1 mol Azobisisobutyronitril (AIBN) und 650 g To- luol wurden in einer 1-1-Rührapparatur vermischt und in einem Kryostaten auf 2 °C abgekühlt. Dann wurde die Lösung unter Rühren mit HCl-Gas gesättigt. Anschließend ließ man über Nacht bei 0 °C rühren. Man goß auf ein Eis/Wasser-Gemisch, trennte die Toluolphase ab und trocknete über Natriumsulfat. Zum Schluß wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer bis zur Trockenheit abgezogen. Der fertige Starter wurde im Kühlschrank unter Stickstoff aufbewahrt.
Beispiel 3B:Herstellung eines grenzflächenaktiven Polymerisationsinitiators ausgehend von Eumulgin® B2 und Azobisisobutyronitril (AIBN)
Man verfuhr wie unter Beispiel 3A, wobei man jedoch anstelle von Eumul- gin® B 1 0,2 mol Eumulgin® B2 verwendete.
Beispiel 4: Umsetzung mit einem grenzflächenaktiven Polymerisationsinitiator
Als Beispiel für die Herstellung von Kapseln durch Grenzflächenpolymerisation unter Verwendung grenzflächenaktiver Initiatoren ("Inisurfs") nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden Umsetzungen des grenzflächenaktiven Monomers Blemmer ALE 800® mit einem Starter aus Eumulgin® Bl und AIBN und mit einem Starter aus Eumulgin® B2 und AIBN in Gegenwart von in Dodekan gelöstem Orangenöl durchgeführt.
Nach der Polymerisation durch UV-Bestrahlung erhielt man die Kapseln als eine quarkähnliche Masse, aus denen beim Verreiben die organische Wirk- stoffphase (Orangenöl in Dodekan) wieder freigesetzt wurde.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Daten aus den Umsetzungen mit den zwei zuvor genannten "Inisurfs" aufgeführt. Als Monomer wurde stets Blemmer ALE 800® verwendet.
Versuch Inisurf itiatorkonzen- Bestrahlungs tration dauer (mmol/1) (min)
1 Eumulgin® B1 + AIBN 0,1 15
2 Eumulgin® B1 + AIBN 0,15 13
3 Eumulgin® B1 + AIBN 0,2 12
4 Eumulgin® B2 + AIBN 0,1 10
5 Eumulgin® B2 + AIBN 0,15 9
6 Eumulgin® B2 + AIBN 0,2 7 Beispiel 5: Umsetzung mit einem grenzflächenaktiven Polymerisationsinitiator
Die gleiche Versuchsreihe wie im vorangehenden Beispiel wurde unter Zusatz des Comonomers Triethylenglykoldimethacrylat erneut durchgeführt. Dabei erhielt man Kapseln gleicher Art, die eine erhöhte Stabilität gegen Scherung aufwiesen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung aktiv- oder wirkstoffhaltiger Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner Wandschicht, bei dem (a) zunächst eine Dispersion hergestellt wird, die mindestens einen zu verkapselnden oder einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoff enthält und ausgehend von der durch radikalische Grenzflächenpolymerisation Polymerisate gebildet werden können;
(b) anschließend eine wärme-, plasma- oder strahlungsinduzierte radi- kaiische Grenzflächenpolymerisation in der in Verfahrensschritt (a) erhaltenen Dispersion durchgeführt wird, so daß auf diese Weise eine in-situ- Verkapselung oder ein in-situ-Einschluß des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs in den durch Grenzflächenpolymerisation erzeugten Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen erfolgt; und
(c) schließlich die auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen gegebenenfalls abgetrennt werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Bereitstellung einer Dispersion, enthaltend:
- mindestens ein grenzflächenaktives Monomer,
- mindestens einen zu verkapselnden oder einzuschließenden Aktiv- oder Wirkstoff,
- gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsinitiator,
- gegebenenfalls mindestens ein Comonomer,
- gegebenenfalls mindestens einen Polymerisationsbeschleuniger,
- wäßrige Phase und - Ölphase;
(b) Durchführung einer wärme-, plasma- oder strahlungsinduzierten radikalischen Grenzflächenpolymerisation des mindestens einen grenzflächenaktiven Monomers in Gegenwart des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs und gegebenenfalls des mindestens einen Polymerisationsinitiators, gegebenenfalls des mindestens einen Comonomers und gegebenenfalls des mindestens einen Polymerisationsbeschleunigers an der Phasengrenzfläche zwischen Ölphase und wäßriger Phase, wobei dadurch eine in-situ- Verkapselung oder ein in-situ-Einschluß des mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoffs erfolgt;
(c) gegebenenfalls Abtrennung der auf diese Weise erhaltenen aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen aus dem Reaktionsgemisch.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktiv- oder Wirkstoff gleichzeitig die Ölphase darstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktiv- oder Wirkstoff in der Ölphase und/oder in der wäßrigen Phase gelöst ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grenzflächenpolymerisation lichtinduziert wird und die Bestrahlungsdauer vorzugsweise etwa 5 bis etwa 60 min bei einer Bestrahlungsintensität von etwa 5 bis etwa 30 mW/m2 und bei einem Bestrahlungsmaximum von etwa 254 nm beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reaktionstemperatur für die Grenzflächenpolymerisation etwa 10 °C bis etwa 100 °C, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 50 °C, beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Monomerkonzentration in der Ausgangsmischung etwa 5 bis etwa 60 mmol/1, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 30 mmol/1, beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Initiatorkonzentration in der Ausgangsmischung etwa 0,05 bis etwa 0,5 mmol/1, vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 0,2 mmol/1, beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktiv- oder Wirkstoffkonzentration in der Ausgangsmischung etwa 0,001 bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 40 Gew.-%, insbesondere etwa 25 bis etwa 40 Gew.-%, beträgt, bezogen auf die Ausgangsmischung.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dispergierzeit etwa 0,5 bis etwa 3 Minuten beträgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktivoder Wirkstoff ausgewählt wird aus der Gruppe von Duftstoffen; Ölen wie etherischen Ölen, Parfümölen, Pflegeölen und Silikonölen; pharmazeutisch aktiven Substanzen wie antibakteriellen, antiviralen oder fun- giziden Wirkstoffen; Antioxidantien; Vitaminen und Vitaminkomplexen; Enzymen und enzymatischen Systeme; kosmetisch aktiven Substanzen; wasch- und reimgungsaktiven Substanzen; biogenen Wirkstoffen; Farbstoffen; Oxidations- und Bleichmitteln; entschäumungsaktiven
Substanzen; Aminen; und deren Mischungen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das grenzflächenaktive Monomer ausgewählt wird aus der Gruppe von grenz- flächenaktiven (Meth-)Acrylaten, Succinaten und Sulfonaten sowie deren
Derivaten.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das grenzflächenaktive Monomer ausgewählt wird aus der Gruppe von Trimethylolpropantriacrylat, Trime- thylolpropanethoxylattriacrylat, Trimethylolpropanpropoxylattriacrylat, aliphatischen Urethandiacrylaten, aliphatischen Urethantriacrylaten, Di- merdioldimethacrylat, Dodekandiol- 1 , 12-dimethacrylat, Laurylallylsulfo- succinat, Dodecyl- 15 EO-acrylat, Dodecy 1-15 EO-methacrylat, Octa- decyl-15 EO-methacrylat, Octadecyl-15 EO-acrylat, Diallylammonium- dodecylsulfonat, Diallylsulfonium-2-hydroxydodecylchlorid, Diallylsul- fonium-2-hydroxytetradecylchlorid, Diallylsulfonium-2-hydroxyhexa- decylchlorid, Polyethylenglykolmonomethacrylat, Polyethylenglykol- monoacrylat, Polypropylenglykolmonomethacrylat, Polypropylengly- kolmonoacrylat, Polyethylenglykolpolypropylenglykolmonomethacrylat, Polyethylenglykolpolypropylenglykolmonoacrylat und deren
Mischungen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Polymerisationsinitiator ausgewählt wird aus der Gruppe von Azobisisobutyronitril (AIBN); Reaktionsprodukten aus AIBN und nichtionischen Emulgatoren wie Eumulgin® Bl, Eumulgin® B2 und Eumulgin® B3; Benzoinmethylether; 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon; Persulfaten wie Natriumpersulfat und Übergangsmetallsulfaten wie Cer(IV)-sulfat.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Comonomer ausgewählt wird aus Acrylsäuren und -derivaten, wie Tetrae- thylenglykoldiacrylaten, Tetrapropylenglykoldiacrylaten und deren Mischungen; Methacrylsäuren und -derivaten, wie Ethylenglykoldime- thacrylaten, Triethylenglykoldimethacrylaten, Tetrapropylenglykoldime- thacrylaten und deren Mischungen; Diallylaminen; und Diallylsulfiden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die auf diese Weise hergestellten aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen ein Verhältnis von Wandschichtdicke zu
Kapseldurchmesser von etwa 1 : 5000 bis etwa 1 : 5, vorzugsweise von etwa 1 : 1000 bis etwa 1 : 10, insbesondere von etwa 1 : 500 bis etwa 1 : 100, aufweisen.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die auf diese Weise hergestellten aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen mittlere Teilchendurchmesser von etwa 50 nm bis etwa 50.000 nm, vorzugsweise von etwa 100 nm bis etwa 5.000 nm, ganz besonders bevorzugt von etwa 100 bis 1.000 nm, auf- weisen.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die auf diese Weise hergestellten aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln,
-kügelchen oder -tröpfchen einen Aktiv- oder Wirkstoffgehalt von etwa 1 bis etwa 99 Gew.-%, insbesondere von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verkapselung oder zum Einschluß von Aktiv- oder Wirkstoffen in Polymerkapseln,
-kügelchen oder -tröpfchen mit ultradünner diffusionsdichter Wandschicht.
20. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19.
21. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen, die mindestens einen Aktiv- oder Wirkstoff eingeschlossen in einer Polymermatrix enthalten und deren Wandschichten ein Polymerisat umfassen, das erhältlich ist durch radikalische Grenzflächenpolymerisation mindestens eines grenzflächenaktiven Monomers und gegebenenfalls mindestens eines Comonomers.
22. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch ein Verhältnis von Wandschichtdicke zu Kapseldurchmesser von etwa 1 : 5000 bis etwa 1 : 5, vorzugsweise von etwa 1 : 1000 bis etwa 1 : 10, insbesondere von etwa 1 : 500 bis etwa 1 : 100.
23. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch mittlere Teilchendurchmesser von etwa 50 nm bis etwa 50.000 nm, vorzugsweise von etwa 100 nm bis etwa 5.000 nm, ganz besonders bevorzugt von etwa 100 nm bis etwa 1.000 nm.
24. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach einem der Ansprüche 21 bis 23, gekennzeichnet durch einen Aktivoder Wirkstoffgehalt von etwa 1 bis etwa 99 Gew.-%, insbesondere von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen.
25. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie diffusionsdicht sind.
26. Aktiv- oder wirkstoffhaltige Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselnetzwerk mindestens 4 Wochen lang stabil bleibt.
27. Verwendung der aktiv- oder wirkstoffhaltigen Polymerkapseln, -kügelchen oder -tröpfchen nach einem der Ansprüche 20 bis 26 zur Verwendung als Delivery-Systeme, insbesondere im Bereich der Kosme- tik und Körperpflege, Pharmazie, Klebstoffverarbeitung und/oder
Wasch- und Reinigungsmittel.
28. Verwendung nach Anspruch 27 zur kontrollierten Freisetzung von Aktivoder Wirkstoffen.
PCT/EP2001/007157 2000-06-30 2001-06-23 Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht WO2002002222A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01949432A EP1294479B1 (de) 2000-06-30 2001-06-23 Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht
AU2001270588A AU2001270588A1 (en) 2000-06-30 2001-06-23 Method for producing capsules containing an active ingredient and having an ultra-thin coating
DE50103340T DE50103340D1 (de) 2000-06-30 2001-06-23 Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht
AT01949432T ATE273745T1 (de) 2000-06-30 2001-06-23 Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht
US10/312,790 US20040110898A1 (en) 2000-06-30 2001-06-23 Method for producing capsules containing an active ingredient and having an ultra-thin coating
JP2002506841A JP2004502026A (ja) 2000-06-30 2001-06-23 活性成分を含み、超薄膜を有するカプセルの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10031132.6 2000-06-30
DE10031132A DE10031132A1 (de) 2000-06-30 2000-06-30 Verfahren zur Herstellung aktivstoffhaltiger Kapseln mit ultradünner Wandschicht

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002002222A1 true WO2002002222A1 (de) 2002-01-10

Family

ID=7646879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2001/007157 WO2002002222A1 (de) 2000-06-30 2001-06-23 Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20040110898A1 (de)
EP (1) EP1294479B1 (de)
JP (1) JP2004502026A (de)
AT (1) ATE273745T1 (de)
AU (1) AU2001270588A1 (de)
DE (2) DE10031132A1 (de)
ES (1) ES2227236T3 (de)
WO (1) WO2002002222A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002051536A1 (de) * 2000-12-27 2002-07-04 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Verkapselung von emulsionen
US6828025B2 (en) 2002-05-24 2004-12-07 Mcmaster University Microencapsulation of polar liquids in copolymer shells
WO2008071649A2 (de) * 2006-12-13 2008-06-19 Basf Se Mikrokapseln
WO2009090169A1 (de) * 2008-01-15 2009-07-23 Basf Se Duftstoffenthaltende mikrokapseln mit verbessertem freisetzungsverhalten

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080026068A1 (en) * 2001-08-16 2008-01-31 Baxter Healthcare S.A. Pulmonary delivery of spherical insulin microparticles
US8728525B2 (en) * 2004-05-12 2014-05-20 Baxter International Inc. Protein microspheres retaining pharmacokinetic and pharmacodynamic properties
GB0410749D0 (en) * 2004-05-14 2004-06-16 Dow Corning Ireland Ltd Coating apparatus
JP2008533222A (ja) * 2005-03-10 2008-08-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 作用物質を含有する水性ポリマー分散液、それを製造する方法、およびその使用法
KR101314898B1 (ko) * 2005-03-23 2013-10-04 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 가열 소멸성 수지 입자
MX2007013356A (es) * 2005-04-27 2008-03-26 Baxter Int Microparticulas modificadas en la superficie y metodos de formacion y uso de las mismas.
GB0515329D0 (en) * 2005-07-27 2005-08-31 Novel Polymer Solutions Ltd Methods of forming a barrier
CN100431685C (zh) * 2005-08-31 2008-11-12 上海杰事杰新材料股份有限公司 一种制备纳米中空无机微球的方法
EA025600B1 (ru) * 2005-11-17 2017-01-30 ЛУСАЙТ ИНТЕРНЕЙШНЛ Ю Кей ЛИМИТЕД Способ карбонилирования этиленненасыщенных соединений, каталитическая система и бидентатный лиганд
US20070281031A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Guohan Yang Microparticles and methods for production thereof
CN101500616A (zh) 2006-08-04 2009-08-05 巴克斯特国际公司 预防和/或逆转新发作自身免疫糖尿病的基于微球的组合物
AU2007319577A1 (en) * 2006-10-06 2008-05-22 Baxter Healthcare S.A. Microencapsules containing surface-modified microparticles and methods of forming and using the same
US8323615B2 (en) * 2008-08-20 2012-12-04 Baxter International Inc. Methods of processing multi-phasic dispersions
US8323685B2 (en) * 2008-08-20 2012-12-04 Baxter International Inc. Methods of processing compositions containing microparticles
US8367427B2 (en) * 2008-08-20 2013-02-05 Baxter International Inc. Methods of processing compositions containing microparticles
US20100047292A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Baxter International Inc. Methods of processing microparticles and compositions produced thereby
US8715544B2 (en) 2009-12-21 2014-05-06 Appvion, Inc. Hydrophilic liquid encapsulates
US9186642B2 (en) 2010-04-28 2015-11-17 The Procter & Gamble Company Delivery particle
US9993793B2 (en) 2010-04-28 2018-06-12 The Procter & Gamble Company Delivery particles
JP2014510140A (ja) 2011-04-07 2014-04-24 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー ポリアクリレートマイクロカプセルの付着が増大したコンディショナー組成物
EP2694016B1 (de) 2011-04-07 2017-05-24 The Procter and Gamble Company Shampoozusammensetzungen mit erhöhter abscheidung von polyacrylat-mikrokapseln
US9162085B2 (en) 2011-04-07 2015-10-20 The Procter & Gamble Company Personal cleansing compositions with increased deposition of polyacrylate microcapsules
US20140179748A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-26 The Procter & Gamble Company Antiperspirant and Deodorant Compositions
JP6525137B2 (ja) * 2015-02-24 2019-06-05 セイコーエプソン株式会社 分散液の製造方法及び分散液の製造装置
US9499770B2 (en) 2015-03-10 2016-11-22 The Procter & Gamble Company Freshening compositions resisting scent habituation
CN106117457A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 安徽美科迪智能微胶囊科技有限公司 基于自由基界面聚合的微胶囊及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2055739A (en) * 1979-08-04 1981-03-11 Mitsubishi Paper Mills Ltd Production of microcapsules by interfacial polymerisation
US4428983A (en) * 1980-10-16 1984-01-31 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of microcapsules
US4439581A (en) * 1981-09-03 1984-03-27 Kanzaki Paper Manufacturing Co., Ltd. Method for the production of microcapsules
US4640709A (en) * 1984-06-12 1987-02-03 Monsanto Company High concentration encapsulation by interfacial polycondensation
EP0322820A1 (de) * 1987-12-25 1989-07-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Verwendung eines Mittels in Form von Mikrokapseln zur Schabenbekämpfung
DE4109239A1 (de) * 1991-03-21 1992-09-24 Agfa Gevaert Ag Mikrokapseln und ihre verwendung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532183A (en) * 1983-10-13 1985-07-30 The Mead Corporation Method for producing microcapsules by interfacial photopolymerization and microcapsules formed thereby
JPH0782219B2 (ja) * 1986-04-03 1995-09-06 富士写真フイルム株式会社 超硬調ネガ型写真感光材料
US5529914A (en) * 1990-10-15 1996-06-25 The Board Of Regents The Univeristy Of Texas System Gels for encapsulation of biological materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2055739A (en) * 1979-08-04 1981-03-11 Mitsubishi Paper Mills Ltd Production of microcapsules by interfacial polymerisation
US4428983A (en) * 1980-10-16 1984-01-31 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of microcapsules
US4439581A (en) * 1981-09-03 1984-03-27 Kanzaki Paper Manufacturing Co., Ltd. Method for the production of microcapsules
US4640709A (en) * 1984-06-12 1987-02-03 Monsanto Company High concentration encapsulation by interfacial polycondensation
EP0322820A1 (de) * 1987-12-25 1989-07-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Verwendung eines Mittels in Form von Mikrokapseln zur Schabenbekämpfung
DE4109239A1 (de) * 1991-03-21 1992-09-24 Agfa Gevaert Ag Mikrokapseln und ihre verwendung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002051536A1 (de) * 2000-12-27 2002-07-04 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Verkapselung von emulsionen
US6828025B2 (en) 2002-05-24 2004-12-07 Mcmaster University Microencapsulation of polar liquids in copolymer shells
WO2008071649A2 (de) * 2006-12-13 2008-06-19 Basf Se Mikrokapseln
WO2008071649A3 (de) * 2006-12-13 2008-09-12 Basf Se Mikrokapseln
US8449981B2 (en) 2006-12-13 2013-05-28 Basf Se Microcapsules
US9217080B2 (en) 2006-12-13 2015-12-22 Basf Se Microcapsules
WO2009090169A1 (de) * 2008-01-15 2009-07-23 Basf Se Duftstoffenthaltende mikrokapseln mit verbessertem freisetzungsverhalten

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001270588A1 (en) 2002-01-14
ES2227236T3 (es) 2005-04-01
JP2004502026A (ja) 2004-01-22
ATE273745T1 (de) 2004-09-15
EP1294479B1 (de) 2004-08-18
DE10031132A1 (de) 2002-01-17
EP1294479A1 (de) 2003-03-26
US20040110898A1 (en) 2004-06-10
DE50103340D1 (de) 2004-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1294479B1 (de) Verfahren zur herstellung aktivstoffhaltiger kapseln mit ultradünner wandschicht
WO2014198531A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mikrokapseldispersion enthaltend mikrokapseln mit einem hydrophilem kapselkern
EP0605497B2 (de) Arzneistoffträger aus festen lipidteilchen (feste lipidnanosphären (sln))
DE2716606C2 (de) Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Acrylpolymeren mit hohem Molekulargewicht
DE69010276T2 (de) Methode zur Herstellung von hydrophilem-hydrophobem Copolymer-Pulver.
DE69732671T2 (de) Wässrige Emulsionen von kristallinen Polymeren und ihre Verwendung
DE69212025T3 (de) Reduzierung von Restmonomeren in superabsorbierenden Polymeren
EP0731685B2 (de) Stabile multiple x/o/y-emulsion
EP1448296A1 (de) Wirkstoffhaltige gelkapseln und ihre verwendung
DE60217072T2 (de) Verfahren zur herstellung von mikrokapseln, das phasenumkehr umfasst
DE2308850A1 (de) Verfahren zur herstellung von mikroverkapselten, fluessigen, anaeroben zusammensetzungen
WO2011051034A1 (de) Reaktive 1-komponenten-fahrbahnmarkierung
WO2000029451A1 (de) Osmotische stabilisierung von mini- und mikroemulsionen und deren anwendung zur herstellung von nanohybridpartikeln
WO2005097197A1 (de) Wirkstoffhaltige polymerteilchen
EP2295044A1 (de) Verkapselung unter Verwendung von wachsartigen Substanzen
DE60120124T2 (de) Verfahren zur herstellung von kolloidalen partikeln in form von nanokapseln
DE60308519T2 (de) Einschluss eines schaums aus zwei flüssigkeiten
DE102009046244A1 (de) Verkapselung von Reaktivkomponenten für 1-K-Systeme unter Verwendung von Koaxialdüsen
DE4336407A1 (de) Wasserfeste Kosmetik
DE2010116A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrogranulaten
WO2002043673A2 (de) Verwendung von nanopartikulären wachsen in der hautkosmetik
DE2163167C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln
WO2018202868A1 (de) Barriere-verkapselung wasserbasierter systeme auf basis uv-härtbarer schalensysteme
DE69026312T2 (de) Verfahren zur Herstellung von vernetztem Polybeta-alanin in einem einzigen Schritt aus Acrylamid und einer polyfunktionalen copolymerisierbaren Verbindung
DE2023999A1 (de) Eingekapseltes monomeres Produkt und Verfahren zur Herstellung desselben

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BG BR BY CA CN CZ DZ HU ID IL IN JP KR MX NO NZ PL RO RU SG SI SK UA US UZ VN YU ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001949432

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001949432

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10312790

Country of ref document: US

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2001949432

Country of ref document: EP