DE1185154B - Verfahren zum Herstellen von sehr kleinen Teilchen, die im Innern eine in OEl emulgierte Fluessigkeit enthalten, durch Koazervierung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol g

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 12c-3

1185154
U6734IVc/12c
12. Dezember 1959
14. Januar 1965

In den USA.-Patenten 2 800 457 und 2 800 458 werden Verfahren zum Einkapseln von öltröpfchen durch Koazervatüberzüge komplexer bzw. einfacher Art beschrieben. Demnach werden Koazervate aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion gebildet, es wird aber nur die ölphase durch das Koazervat eingekapselt. Als Koazervierungslösung wurde z. B. ein wäßriges Gelatinesol verwendet.

Es wurde nun gefunden, daß sehr kleine Teilchen, die im Innern eine in öl emulgierte hydrophile Flüssigkeit enthalten, durch Komplexkoazervierung mit Hilfe von mindestens zwei koazervierenden Polymeren, wovon eines ein hydrophiles Kolloid ist, hergestellt werden können, wenn man erfindungsgemäß der Emulsion in der Ölphase einen Stabilisator zusetzt und in Gegenwart einer wäßrigen Dispersion, die neben dem hydrophilen Kolloid ein Styrol-Maleinsäure- oder Styrol-Maleinsäureamid-Mischpolymerisat oder ein Kohlehydrat-Acetatphthalat enthält, in bekannter Weise koazerviert.

Durch Zugabe eines Verdickungsmittels, z. B. Methylcellulose, zur hydrophilen Flüssigkeitsphase der Emulsion können durch Fixierung des gelösten oder suspendierten Stoffes während der Koazervierung die Wirksamkeit des Koazervierungsverfahrens und die Eigenschaften des erhaltenen eingekapselten Produktes verbessert werden.

Der Ausdruck hydrophile Flüssigkeit umfaßt hierbei Wasser, wäßrige Lösungen oder Suspensionen und nichtwäßrige Lösungen oder Suspensionen, die mit der Ölphase der primären Emulsion nicht mischbar sind.

Es können auch Emulsionen eingekapselt werden, die gelöste oder suspendierte Stoffe in der Ölphase enthalten. Die Erfindung laßt sich auch auf die Einkapselung von Teilchen anwenden, die bereits in einer Koazervatmembran eingeschlossen sind.

Es können so Teilchen mit undurchdringlichen Überzügen hoher Festigkeit oder Überzügen hergestellt werden, die eine allmähliche Freigabe des wasserlöslichen Inhalts zulassen. Die eingekapselten Teilchen können Stoffe enthalten, die als langsam wirkende Düngemittel, das Wachstum der Pflanzen beeinflussende Hormone und Schädlingsbekämpfungsmittel, wie Fungizide, Nematozide, Bakterizide, Virizide usw., in der Landwirtschaft verwendet werden. Die Bestandteile können auch in vorgemischte Futtermittel eingearbeitet werden, was normalerweise wegen der Verluste beim Trocknungsverfahren nicht möglich ist, da die eingekapselten Bestandteile durch die Beanspruchung freigesetzt werden, der sie in einer vor der wirklichen Verwendung liegenden Verfahren zum Herstellen von sehr kleinen
Teilchen, die im Innern eine in öl emulgierte
Flüssigkeit enthalten, durch Koazervierung

Anmelder:

The National Cash Register Company, Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. jur. W. Beil, A. Hoeppener
und Dr. H. J. Wolff, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Als Erfinder benannt:

Everett Nelson Hiestand,

Erik Hugo Jensen,

Peter Dietrich Meister, Kalamazoo, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. y. Amerika vom 22. Dezember 1958
(781922)

Mischstufe ausgesetzt sind. Ähnlich können Vitamine, insbesondere Kombinationen von in Wasser und in öl löslichen Vitaminen, in trockene Getreideprodukte eingearbeitet werden, von denen aus sie in den Körper gelangen. Kosmetika können hergestellt werden, wobei das betreffende Mittel in undurchdringliche, jedoch leicht zerstörbare Koazervatüberzüge eingehüllt werden kann. Pharmazeutische Mittel können eingekapselt werden, damit sie beim Zusammentreffen mit einem Bereich, der einen vorher festgestellten pH-Wert aufweist, oder mit einem Enzymsystem langsam auf den Körper einwirken können, oder in Fällen, wo Schwierigkeiten hinsichtlich der Beständigkeit, des Geruchs, des Geschmacks oder der Unverträglichkeit bestehen. Solche Produkte können überzogen werden und können dann oral, örtlich angewendet oder injiziert werden, je nachdem, wie die Teilchengröße und Überzugsstärke, Durchlässigkeit und Härte ist oder wie die Koazervierungsbestandteile ausgewählt sind. Insektizide, die für Insekten eine selektive Giftigkeit aufweisen, für Menschen jedoch verhältnismäßig unschädlich sind, können z. B. in Koazervatüberzüge eingekapselt werden, die außer in Gegenwart von Insektenenzymen

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Claims (3)

stark undurchlässig sind. Ratten- und Mäusegifte, die beim Verschlucken durch Tiere wirksam werden, die jedoch einen warnenden oder abstoßenden Geruch aufweisen, können gleichfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzogen werden, wodurch sie in bezug auf den Geruch vollständig undurchlässig werden. Zu den in Frage kommenden hydrophilen Kolloiden gehören speziell die natürlich vorkommenden, Beispiel 1 100 g Chloralhydrat werden in 50 cm3 Wasser gelöst und auf 70° C erhitzt. 25 g Bienenwachs werden in 125 cm3 Mineralöl bei 70° C gelöst. Die wäßrige Lösung wird in der Öllösung emulgiert, indem das vereinigte Gemisch viermal durch einen Homogenisierungsapparat geleitet wird. 75 g Styrol-Maleinsäure-Mischpolymeres werden in 1500 cm3 Wasser gelierbaren und nicht gelierbaren hydrophilen Kollo- io dispergiert, auf 70° C erhitzt und so viel 10°/»iges ide und deren Derivate, wie Gelatine, Agar-Agar, Natriumhydroxyd zugefügt, daß sich das Mischpoly-Albumin, entacetyliertes Chitin, Pektine, Gummi- mere löst. An diesem Punkt hat die Mischpolymerarabikum, Stärke, Fibrinogen. Die verwendeten Poly- lösung einen pH-Wert zwischen 7 und 8. Unter fortmere enthalten sowohl lipophile als auch hydrophile währendem Rühren wird die Emulsion in dem Gruppen und leiten sich z. B. von Styrol, einem am 15 Mischpolymersol dispergiert. 75 g Gelatine werden Ring alkylsubstituierten Styrol oder durch Äther- in 500 cm3 Wasser von 70° C gelöst, und es wird so gruppen, Estergruppen oder Halogene substituiertem viel 10%iges Natriumhydroxyd zugefügt, daß der Styrol beziehungsweise z. B. von Maleinsäure oder pH-Wert des Sols auf 7 steigt. Unter fortwährendem Maleinsäureamid ab. Diese lipophilen und hydro- Rühren wird das Gelatinesol tropfenweise dem philen Einheiten stellen vorzugsweise zusammen den 20 Mischpolymer-Emulsions-Gemisch zugegeben. Direkt größten Teil der im Mischpolymeren vorhandenen anschließend wird bei 70° C und unter fortwähren-Polymer-Einheiten dar. Andere Polymere können dem Rühren tropfenweise 20%ige Essigsäurelösung ebenfalls in dem Mischpolymeren enthalten sein, z.B. zugefügt, um den pH-Wert des Gemisches auf 4,5 zu hydrolysierte Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpoly- senken. 30 Minuten wird das Gemisch bei 70° C gemere und Kohlehydratacetatphthalate, wie Stärke- 25 rührt, dann wird es innerhalb von 30 Minuten auf acetatphthalat, Celluloseacetatphthalat und Amyloseacetatphthalat. Von Polymeren werden die hydrolysierten Styrol- 37%ige Formaldehydlösung werden zugefügt und Maleinsäureanhydrid-Mischpolymeren vorzugsweise 1 Stunde später eine ausreichende Menge 10%iges verwendet, deren Anhydridgruppen vorzugsweise zu 30 Natriumhydroxyd, um den pH-Wert auf 8 zu erwenigstens 50% hydrolysiert sind. höhen. Das Koazervat wird dann filtriert, mit Wasser Die verwendeten Mischpolymerisate sind bekannt. Da ihre Löslichkeit verschieden ist, können bekannte Lösungsvermittler verwendet werden. Die Wahl des Öls hängt von den Funktionen ab, 35 1,5 g eines grünen, wasserlöslichen Farbstoffes die es ausüben soll, d. h., ob es als Lösungsmittel werden in 150 cm3 Wasser von 50° C gelöst. 1 g oder Suspensionsmedium dient oder nur als externe Phase der primären Emulsion. Praktisch können für diesen Zweck alle tierischen, pflanzlichen, mineralischen oder synthetischen Öle verwandt werden, die 4° viermal durch einen Handhomogenisierungsapparat die gewünschten physikalischen Eigenschaften haben. leitet. 50 g Celluloseacetatphthalat werden in 700 g Beispiele derartiger Öle sind Lanolin, Maisöl, Sojaöl, Wasser bei 50° C gelöst und eine ausreichende Rizinusöl, Lebertran oder Mineralöl. Bei der Her- Menge 10%iges Natriumhydroxyd zugefügt, um den stellung der Emulsionen werden gewöhnlich die pH-Wert der Lösung auf zwischen 7 und 8 zu erüblichen Emulgiermittel, wie Ester mehrwertiger 45 höhen. 50 g Fibrinogen werden in 700 cm3 kaltem Alkohole, Sorbitanderivate und Sorbitanpolyoxy- Wasser gelöst und auf 50° C erhitzt. Es wird so viel 5° C abgekühlt. Dann wird es 1 Stunde auf einer Temperatur von weniger als 10° C gehalten. 75 cm3 gewaschen und bei 40° C durch Gefrieren getrocknet. Beispiel 2 hydriertes Rizinusöl wird in 100 cm3 Maisöl bei 50° C gelöst. Die wäßrige Lösung wird in dem öl emulgiert, indem man die vereinigten Flüssigkeiten äthylenderivate, verwendet. Als Stabilisatoren kommen alle Stoffe in Frage, die die Umkehrung der hydrophilen Flüssigkeit-in-Öl-Emulsion in eine Emulsion eines Öles in einer hydrophilen Flüssigkeit während der Dispergierung der Emulsion in dem Koazervierungsmedium verhindern. Dazu gehören oberflächenaktive Mittel, vorzugsweise nichtionischer Art und Ölverdickungsmittel, wie natürliche und synthetische Wachse, feste Fette, 55 Salzsäure zugegeben, Sterine und sonstige übliche Mittel, die Öl gelieren oder eindicken. Beispiele oberflächenaktiver Mittel sind Sorbitanfettsäureester und Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester. Zu den Ölverdickungsmitteln lO°/oiges Natriumhydroxyd zugefügt, daß der pH-Wert der Fibrinogendispersion auf zwischen 7 und 8 steigt. Die Celluloseacetatphthalatlösung und die Fibrinogenlösung werden vereinigt. Die Emulsion wird in diesen vereinigten Lösungen unter fortwährendem Rühren emulgiert. Sofort, nachdem die Emulsion zugegeben worden ist, wird tropfenweise so viel lO°/oige daß der pH-Wert des Gemisches auf 3,0 abfällt. Jetzt wird das Gemisch 30 Minuten bei 50° C gerührt. Darauf wird es innerhalb 30 Minuten auf 5° C abgekühlt. 50 cm3 37%>ige Formaldehydlösung werden zugefügt und 2 Stunden gehören z. B. Bienenwachs, Karnaubawachs, Paraffin- 60 später so viel lQ°/oiges Natriumhydroxyd, daß der wachs, gesättigte Fettsäureester, Sitosterin, Chole- pH-Wert auf 8,5 ansteigt. Darauf wird das Koazervat sterin, Stigmasterin und hydriertes Rizinusöl. Als Verdickungsmittel für die hydrophile Flüssigkeit können die bekannten natürlichen und synthetischen Verdickungsmittel, wie Gummiarabikum, Tragant, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose. Magnesiumaluminiumsilikat, Polyglykole, Glycerin und Sirupe, verwendet werden. zentrifugiert, gewaschen und bei 90° C luftgetrocknet. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von sehr kleinen Teilchen, die im Innern eine in Öl emulgierte hydrophile Flüssigkeit enthalten, durch Komplexkoazervierung mit Hilfe von mindestens zwei

koazervierenden Polymeren, wovon eines ein hydrophiles Kolloid ist, dadurch gekennzeichnet, daß man der Emulsion in der Ölphase einen Stabilisator zusetzt und in Gegenwart einer wäßrigen Dispersion, die neben dem hydrophilen Kolloid ein Styrol-Maleinsäure- oder Styrol-Maleinsäureamid-Mischpolymerisat oder ein Kohlehydratacetatphthalat enthält, in bekannter Weise koazerviert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß man als Stabilisator nichtionische, oberflächenaktive Mittel oder ölgelierende Mittel, wie hydriertes Rizinusöl oder Sorbitmonooleat, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsion verwendet, die in der hydrophilen flüssigen Phase ein Verdickungsmittel, ζ. B. Methylcellulose, enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 800 458.

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