BRPI0915006B1

BRPI0915006B1 - Processo para a produção de partículas do tipo núcleo-casca

Info

Publication number: BRPI0915006B1
Application number: BRPI0915006-4A
Authority: BR
Inventors: Cao Jian; Liu Weichang; Wang Xiaoli; Zhou Weizheng
Original assignee: Unilever N.V.
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2018-02-06
Also published as: EP2293871B1; US20110081484A1; WO2009150098A1; EP2293871A1; BRPI0915006A2

Description

(54) Título: PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE PARTÍCULAS DO TIPO NÚCLEO-CASCA (51) Int.CI.: B01J 13/02 (30) Prioridade Unionista: 10/06/2008 CN PCT/CN2008/001116 (73) Titular(es): UNILEVER N.V.

(72) Inventor(es): JIAN CAO; WEICHANG LIU; XIAOLI WANG; WEIZHENG ZHOU

1/7

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Processo para a Produção de Partículas do Tipo Núcleo-Casca

Campo da Invenção [0001] A presente invenção se refere a uma partícula do tipo núcleocasca e a um processo para a produção da mesma.

Antecedentes da Invenção [0002] O documento WO 2004/024209 descreve materiais e métodos para o uso na entrega de substâncias. Este particularmente divulga partículas do tipo núcleo-casca tendo um núcleo encapsulado dentro de uma casca de carbonato de cálcio, com uma camada intermediária composta de um composto anfifílico em torno do núcleo. As partículas do tipo núcleo-casca são produzidas por um método compreendendo formar gotículas em emulsão, colocar em contato as gotículas em emulsão com uma solução de cálcio, adicionar Mg a solução e adicionar um polímero de ácido de cadeia curta na solução. Os usos da partícula do tipo núcleo-casca estão descritos de modo que substâncias possam ser absorvidas as partículas do tipo núcleo-casca. Outros usos são descritos onde as partículas do tipo núcleo-casca são usados para entregar agentes farmacológicos.

[0003] Uma grande desvantagem deste processo de produção é a necessária utilização de um composto anfifílico e um polímero, que além do mais são retidos no produto final.

[0004] Estabilizar uma emulsão usando pós (por exemplo, sílica coloidal), que adsorvem na interface já é conhecido desde Pickering, no entanto, isso não resulta em partículas do tipo núcleo-casca que possam ser removidas da fase aquosa contínua.

[0005] Assim, ainda há a necessidade de partículas do tipo núcleo-casca que possam ser produzidos sem o uso de compostos anfifílicos e que, além disso, não possuam tais compostos anfifílicos.

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 11/23

2/7

Testes e Definições

Diâmetro da partícula [0006] O diâmetro da partícula do tipo núcleo-casca foi medida por microscopia.

Cadeia Longa [0007] Cadeia longa significa com 16 ou mais átomos de carbono. Lipídeos [0008] Lipídios deve ser entendido como ácidos graxos de cadeia longa ou álcoois de cadeia longa.

Óleos ou Gorduras [0009] Óleos e gorduras deve ser entendido como compostos contendo mais de 80% de triglicerídeos. Eles também podem conter diglicerídeos, monoglicerídeos e ácidos graxos livres.

Óleos de Hidrocarbonetos [0010] Óleos de hidrocarbonetos deve ser entendido como alcanos contendo pelo menos 6 átomos de carbono.

Compostos Hidrofóbicos [0011] Compostos hidrofóbicos deve ser entendido como lipídios, óleos ou gorduras, óleos de hidrocarbonetos, óleos de silicone ou qualquer mistura dos mesmos, puros ou contendo compostos em solução. Compostos hidrofóbicos também podem conter partículas em suspensão.

Sumário da Invenção [0012] É um primeiro objeto da presente invenção proporcionar partículas do tipo núcleo-casca, em que consistem em um núcleo hidrofóbico e um casca inorgânica.

[0013] Preferencialmente, a casca inorgânica é feita de carbonato, fosfato, sulfato, silicato, óxidos metálicos, argila ou qualquer mistura dos mesmos. Preferivelmente a casca inorgânica é feita de fosfato, carbonato ou qualquer mistura dos mesmos. Prioritariamente, a casca inorgânica é feito de

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 12/23

3/7 carbonato de cálcio.

[0014] O núcleo hidrofóbico contém um ou mais compostos hidrofóbicos. Os compostos hidrofóbicos usados na presente invenção são, preferencialmente, óleos ou gorduras. De preferência, o núcleo hidrofóbico contém pelo menos 50% em peso de compostos hidrofóbicos, preferivelmente pelo menos 75% em peso, prioritariamente pelo menos 95% em peso.

[0015] As partículas do tipo núcleo-casca da invenção, de preferência, possuem diâmetro entre 0,2 e 500 micra, preferencialmente acima de 1 mícron, preferivelmente acima de 10 micra. De preferência, as partículas também possuem um diâmetro inferior a 50 micra.

[0016] Preferencialmente, a casca inorgânica não é porosa. Isso significa que após terem sido lavadas com solvente para remover o material hidrofóbico residual do lado de fora da casca inorgânica, os compostos hidrofóbicos permanecem no interior da casca inorgânica.

[0017] É um segundo objeto da presente invenção um processo para a produção de partículas do tipo núcleo-casca conforme definido nas reivindicações em anexo e compreendendo as etapas de:

A. introduzir as partículas inorgânicas insolúveis em uma fase aquosa;

B. adicionar um composto hidrofóbico e produzir uma emulsão do composto hidrofóbico na fase aquosa; e

C. adicionar os precursores das partículas inorgânicas a emulsão até que uma casca inorgânica feita a partir dos precursores das partículas inorgânicas e partículas inorgânicas da etapa A. seja criada em torno das gotículas hidrofóbicas.

[0018] A adição dos precursores leva à precipitação de outro material inorgânico, que pode ser idêntico ou diferente do material que constitui as partículas inorgânicas de etapa A. As partículas inorgânicas da etapa A. atuam como pontos de nucleação para a formação de uma casca sólida ao redor das gotículas.

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 13/23

4/7 [0019] A fim de evitar uma precipitação total dos precursores das partículas inorgânicas, a taxa de adição dos ditos precursores das partículas inorgânicas deve ser suficientemente lenta, caso contrário, o precursor, ao invés de precipitar ao redor das partículas inorgânicas existentes irá se precipitar na solução (precipitação total).

[0020] Os precursores das partículas inorgânicas da etapa C. são combinações de cátions e ânions que formam um precipitado. Os precursores das partículas inorgânicas da etapa C. compreendem:

- cátions de metais do grupo Il, bem como íons de metais de transição ou qualquer mistura dos mesmos; e

- ânions do grupo constituído de carbonatos, fosfatos, cloretos sulfonatos ou íons sulfato, ou qualquer mistura dos mesmos.

[0021] O material inorgânico que se precipita na etapa C. pode ser idêntico ou diferente do material que constitui as partículas inorgânicas de etapa A.

[0022] Durante a formação das partículas inorgânicas na etapa C., o pH cai, é, portanto, vantajoso adicionar um regulador de pH, como NaOH, nesta etapa para evitar que o pH caia abaixo do pH de precipitação dos precursores das partículas inorgânicas. Do contrário, a precipitação irá parar prematuramente.

[0023] Em uma concretização preferencial da invenção, as partículas do tipo núcleo-casca são, então, separadas da fase aquosa.

[0024] As partículas do tipo núcleo-casca podem ser lavadas com um solvente para remover os compostos hidrofóbicos que podem ainda estar presentes na superfície exterior, as partículas do tipo núcleo-casca são secas para formar um pó de fluxo livre.

Descrição Detalhada da Invenção [0025] A presente invenção será descrita nos seguintes exemplos. Exemplo 1: para produzir uma casca com cristal CaCO3

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 14/23

5/7

1) 8 g de partículas de CaCO3 precipitadas (Marco calcium, Japão), são dispersas em 200 g de água deionizada em pH de 8,5, usando cloreto de amônio e hidróxido de amônio para controlar o pH. Um Silverson é usado para dispersar as partículas a 4000 RPM por 5 min. 20mL (18g) de óleo de girassol comestível é então adicionado lentamente a dispersão a 4000 RPM no Silverson. Depois de 2 minutos uma emulsão estável é formada.

2) A emulsão é então transferida para um frasco de reação de um litro. Um agitador superior é usado para agitar a emulsão a 150 RPM. O CO₂ é então introduzido no frasco, a uma pressão parcial de 0,02 durante todo o processo. A solução de CaCI2 é introduzida através de uma bomba. Durante o processo a solução de NaOH também é introduzida no frasco para controlar o pH da emulsão num valor constante de 8,5. A fim de controlar a taxa de crescimento e espessura da casca de CaCO3, a concentração e taxa de vazão da solução de CaCI2 são controladas. Normalmente, a taxa de vazão e a concentração da solução de CaCI2 são mantidas baixas no início do processo. Fluxo e concentração elevados são utilizados na fase posterior. Concentrações e taxas de vazão das soluções de CaCI2 utilizadas no processo como função do tempo, foram como a seguir:

• Por 2 horas, 16,5 mL por hora de 0,07 mol/L de solução de CaCI₂.

• Por mais 2 horas, de 16,5 mL por hora de 0,7 mol/L de solução de

CaCI2.

• Por mais 2 horas, de 16,5 mL por hora de 3,5 mol/L de solução de

CaCI2.

• Por mais 2 horas, 28 mL por hora de 4,0 mol/L de solução de

CaCI2.

3) Após a reação, as partículas são separadas da filtração do líquidos. As partículas são lavadas com água deionizada e em seguida colocadas em 200 mL de acetato de etila com agitação suave por 2 minutos. Em seguida, são separadas do solvente e secas em forno a vácuo em temperatura ambiente por 24 horas. Um pó de fluxo livre é obtido.

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 15/23

6/7

Exemplo 2:

[0026] Perfumes comercial atualmente utilizados no condicionador de tecidos Comfort Blue do Reino Unido foram usados para substituir o óleo de girassol no Exemplo 1.

Exemplo 3:

[0027] Misturas de limoneno e óleo de girassol, de 50% a 10% de limoneno utilizadas como fase hidrofóbica.

Exemplo 4:

[0028] Mistura de basil 20% no óleo de girassol é como a fase hidrofóbica.

Exemplo 5:

[0029] Mistura de “cocktail flavor” e óleo de girassol (volume 1:9) é como a fase hidrofóbica. “Cocktail flavor” possui trans-2-hexenal, cis-3-hexenol, cis-3hexenil acetato, carvona, octanoato de etila e L-limoneno (o mesmo volume no acetato).

Exemplo 6:

1) 1,2 g de partículas de CaCO₃ (Marco calcium, Japão), são dispersas em 30 g de água deionizada em pH de 8,5, usando cloreto de amônio e hidróxido de amônio para controlar o pH. Um Silverson é usado para dispersar as partículas a 4000 RPM por 5 min. 3 mL de óleo de girassol comestível é então adicionado lentamente a dispersão a 4000 RPM no Silverson por 5 min.

2) Soluções de 25 mL de CaCI2 0,1 M e 25 mL de NaHCO3 0,1 M são adicionadas à emulsão separadamente a 12,5 mLIh pelas primeiras 2 horas.

3) Soluções de 25 mL de CaCI2 0,2 M e 25 mL de NaHCO3 0,2 M são adicionadas à emulsão separadamente a 12.5 mLIh durante as duas horas seguintes.

4) Soluções de 25 mL de CaCI2 0,5 M e 25 mL de NaHCO3 0,5 M são adicionadas à emulsão separadamente a 12.5 mLIh durante as duas horas

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 16/23

7/7 seguintes.

5) Soluções de 25 mL de CaCI₂ 1,0 M e 25 mL de NaHCO₃ 1,0 M são adicionadas à emulsão separadamente a 12,5 mL/h durante as duas horas seguintes.

6) As cápsulas são separadas por filtração.

7) Lavagem em água deionizada e acetato de etila, e em seguida, secagem a vácuo.

Exemplo 7: para produzir uma casca com cristais de fosfato dicálcio dihidradado e CaCO3

1) 0,8 g de partículas de CaCO₃ (Marco calcium, Japão), são dispersas em 20 mL de água deionizada. Um Silverson é usado para dispersar as partículas a 4000 RPM por 5 min. 2,0 mL de óleo de girassol comestível é então adicionado lentamente a dispersão a 4000 RPM no Silverson por 5 min.

2) Soluções de 5 mL de CaCI₂ 0,015 M e 5 mL de K₂HPO₄/KH₂PO₄0,01 M (razão molar 1:1) são adicionadas à emulsão separadamente, gota a gota, pelas primeiras 2 horas.

3) Soluções de 5 mL de CaCI₂ 0,15 M e 5 mL de K₂HPO₄/KH₂PO₄0,1 M (razão molar 1:1) são adicionadas à emulsão separadamente, gota a gota, durante as duas horas seguintes.

4) Soluções de 5 mL de CaCh 1,5 M e 5 mL de K2HPO4/KH2PO4 1 M (razão molar 1:1) são adicionadas à emulsão separadamente, gota a gota, durante as duas horas seguintes.

5) As cápsulas são separadas por filtração.

6) Lavagem em água deionizada e acetato de etila, e em seguida, secagem a vácuo.

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 17/23

1/1

Claims

Reivindicações

1. Processo para a produção de partículas do tipo núcleo-casca compreendendo um núcleo hidrofóbico e uma casca inorgânica, caracterizado por compreender as seguintes etapas:

A. introduzir as partículas inorgânicas insolúveis em uma fase aquosa;

B. adicionar um composto hidrofóbico e produzir uma emulsão do composto hidrofóbico na fase aquosa;

C. adicionar os precursores das partículas inorgânicas a emulsão até que uma casca inorgânica feita a partir dos precursores das partículas inorgânicas e partículas inorgânicas da etapa A., seja criada em torno das gotículas hidrofóbicas;

em que um regulador de pH, que é o NaOH, é adicionado durante a formação da casca inorgânica para evitar que o pH caia abaixo do pH de precipitação dos precursores das partículas inorgânicas;

em que a casca inorgânica é feita de carbonato, fosfato, sulfato, silicato, óxidos metálicos, argila ou qualquer misturas dos mesmos;

em que os compostos hidrofóbicos são óleos e/ou gorduras; e em que os precursores das partículas inorgânicas compreendem cátions de metais do grupo II, bem como íons de metais de transição ou qualquer mistura dos mesmos, e ânions do grupo consistindo de carbonatos, fosfatos, cloretos, sulfonatos ou íons sulfato, ou qualquer mistura dos mesmos.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo núcleo hidrofóbico das partículas conter pelo menos 50% em peso de compostos hidrofóbicos.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela casca inorgânica ser feita de carbonato de cálcio.

Petição 870170096473, de 11/12/2017, pág. 18/23