WO2010043446A2 - Preparations for the controlled release of active agents - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to controlled-release preparations of active substances and to methods for producing and using these preparations.
- bioactive natural substances such as plant extracts, vitamins or oils containing a high proportion of unsaturated fatty acids
- these storage conditions can often be met only to a very limited extent. For this reason, many of these substances are converted into preparations that allow easy storage. Furthermore, these preparations often allow targeted release of these drugs at a designated location or over a period of time.
- these preparations are widely described as encapsulated systems comprising an active agent and an encapsulating material which exerts a protective function or through whose properties the release profile can be selectively controlled.
- hyperbranched polymers are often used as the encapsulation material.
- the use of hyperbranched polymers as a carrier for medicaments is set forth, for example, in WO 2004/072153.
- the carrier molecule enables a sustained release and a facilitated transport of the drugs into the cells.
- modified dendrimers are presented which have groups comprising nitrogen.
- the document WO 00/065024 describes polymers for the encapsulation of hydrophobic molecules.
- a plurality of hydrophobic residues is bound to a polyol core, wherein the resulting polymer is then reacted by polyalkylene oxides to obtain a water-soluble polymer.
- compositions comprising a hyperbranched polymer which is coupled to a biologically active radical.
- hyperbranched polymers in particular polyamidoamines or polypropylene amines are set forth.
- hyperbranched polymers are described in the publication WO 00/06267, in particular polyetherimides being presented as hyperbranched polymers.
- dendritic polymers preparations comprising dendritic polymers and pharmaceutically active agents are set forth in WO 03/033027, wherein the dendrimer comprises cationic groups.
- hyperbranched polymers are provided with ionic groups.
- US Pat. Nos. 6,379,683 and EP 1 034 839 B1 describe nanocapsules which have hyperbranched polymers.
- the disadvantage here is in particular that the nanocapsules can not be isolated from the dispersion and further processed.
- organic solvents are used to prepare the nanocapsules, which can not be completely removed from the dispersion in many cases.
- compositions comprising hyperbranched polymers are further set forth in US 2006/0030686.
- these polymers serve in particular as Formulation auxiliaries.
- preparations that allow controlled release of drug are not described.
- Active ingredients is achieved, for example, the subject of WO 2006/047714.
- these preparations comprise an active ingredient covalently bonded to a polymer or oligomer.
- the release of the active ingredient is effected in particular by an enzymatic cleavage of this covalent bond.
- the active ingredient can advantageously be released in a targeted manner at a predetermined site of action.
- a disadvantage of these systems is that the active substance must first be bound to a polymer. This restricts the application of this method. Furthermore, this will only insignificantly improve the shelf life of the active ingredients.
- natural active ingredient combinations such as plant extracts are very difficult to be converted in natural composition in a corresponding preparation.
- the property profile includes in particular the control possibilities of the release of active substance.
- the preparations according to the invention should be able to release the active substance in a selected medium over as long a period as possible, wherein the release rate should preferably remain constant.
- the release should be targeted within a short period of time.
- an object can be seen in providing a preparation in which the release of the active ingredient can be controlled as simply and reliably as possible.
- the preparation should show a particularly high stability, which in particular sensitive active ingredients can be stored over a particularly long period of time, without the properties of the active ingredient are significantly changed.
- the preparations should also have a high shear stability, so that a simple and easy processing of the preparations is possible.
- the present invention accordingly provides a preparation comprising an encapsulating material and at least one active substance, wherein the active ingredient can be released controlled from the preparation, which is characterized in that the encapsulating material at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 0 C and additionally comprises at least one polymer having polyester units, wherein the polymer having polyester units has a melting temperature of at least 30 0 C and a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, as measured by rotational viscosimetry at 110 0 C.
- the encapsulating material at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 0 C and additionally comprises at least one polymer having polyester units, wherein the polymer having polyester units has a melting temperature of at least 30 0 C and a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s,
- the preparations according to the invention can have an excellent release profile of the active substance, it being possible to realize both a release over a particularly long period of time and a short-term release after actuation of a triggering mechanism.
- preparations can have a high shear stability.
- the preparations obtainable according to the invention can be processed in a particularly simple and trouble-free manner.
- the preparations can be particularly easily adapted to specific needs.
- preparations can have a wide variety of release mechanisms. These include mechanisms based on enzymatic degradation of the encapsulating material or pH-selective opening of the encapsulating material; Temperature- or solvent-controlled processes, action of energy on the preparations, for example irradiation of particles with electromagnetic
- the preparations may have a high content of active ingredient.
- the presently presented preparation allows a particularly stable storage of sensitive drugs. Accordingly, sensitive substances can be safely and easily stored.
- the preparations according to the invention are surprisingly stable, so that they can be stored for a long period of time without degradation takes place. Furthermore, the preparations due to the high shear stability can be processed easily. A particular advantage results in particular from the fact that the preparations at room temperature, especially at 25 0 C, are solid, so that this solid can be incorporated into many end products without consuming and difficult to control process steps.
- the preparations of the present invention can often be obtained in a particularly simple and cost-effective manner. Furthermore, the preparations according to the invention are harmless to health. It is particularly advantageous that the preparations according to the invention are obtainable without the use of organic solvents. Therefore, very natural preparations can be obtained which contain no residual organic solvents.
- active ingredient refers to substances which produce a specific action in a small dose in an organism, for example, a pharmaceutical active ingredient is understood to mean, in particular, a substance which is intended to be used as an active ingredient in the manufacture of medicaments its use in the manufacture of medicines to become a pharmaceutically active ingredient.
- encapsulating material refers in particular to a mixture comprising at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. and additionally comprising at least one polymer having polyester units, the polymer having
- Polyester units have a melting temperature of at least 30 ° C and a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, as measured by rotational viscometry at 110 0 C having.
- the enzymatically degradable substance and optionally the glyceride are not covalently bound to the polymer with polyester units.
- enzymes in the context of the present invention refers to any enzymatically degradable substances and, although not explicitly mentioned, removes glycerides as well as macromolecular compounds which consist of ester-forming units (monomers) and form an ester bond-linked polymer.
- glycolide refers to an ester of any carboxylic acid which may be linear or branched, saturated or unsaturated and optionally substituted with glycerin (propane-1,2,3-triol).
- the term includes mono-, di- and tri Esters of glycerol, ie one, two or three of the hydroxy groups of glycerol are esterified with one, two or three carboxylic acids.
- derivative structurally closely related derivatives of a basic chemical structure to understand that have the same structural elements, but carry different substituents.
- the encapsulating material serves in particular for the protection of the active substance. Accordingly, the encapsulating material preferably exhibits high stability against oxidation.
- Enzymatically degradable substances are known to the person skilled in the art as substances which are structurally modified by the action of active proteins, so-called enzymes, and degraded as a result of the change. The structural change can either lead directly to a separation of bonds within the degradable substance, or else lead to a structural change designed in such a way that the degradable substance becomes unstable in the given environment, for example in the form that surrounding water on the substance can be degrading.
- any enzymatically degradable substances except glycerides can be used which have a melting point of at least
- the enzymatically degradable substances by hydrolases such as esterases (group EC 3.1.1), lipases (EC 3.1.1.3), proteases (group EC 3.4), carbohydrases (glycosidases: group EC 3.2.1), phospholipases (EC 3.1 .1.4, 3.1.1.32, 3.1.4.3, 3.1.4.4), amidases and acylases (group 3.5) degradable, wherein a degradability by lipases and proteases is particularly preferred.
- hydrolases such as esterases (group EC 3.1.1), lipases (EC 3.1.1.3), proteases (group EC 3.4), carbohydrases (glycosidases: group EC 3.2.1), phospholipases (EC 3.1 .1.4, 3.1.1.32, 3.1.4.3, 3.1.4.4), amidases and acylases (group 3.5) degradable, wherein a degradability by lipases and proteases is particularly preferred.
- the encapsulation material to be used according to the invention comprises an enzymatically degradable substance, except glycerides, which has a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C.
- glycerides which has a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C.
- enzymatically degradable substances with the exception of particular interest are glycerides having a melting point in the range from 45 to 100 0 C, particularly preferably 50 to 65 0 C.
- the encapsulating material may also comprise, as enzymatically degradable substance, mixtures of the abovementioned enzymatically degradable substances.
- Preferred enzymatically degradable substances are selected from the groups comprising:
- Simple esters and amides preferably prepared from n-alcohols or n-amines with aliphatic or aromatic, optionally hydroxy-functional carboxylic acids, such as, for example, myristyl myristate,
- Mono- and polyesters of polyols preferably having 2 to 8 hydroxyl groups (di- to octahydroxy compounds), glycerol being excluded as polyol, such as
- Ethylene glycol esters propylene glycol esters, sugar esters (mono- and disaccharide esters), sugar alcohol esters, sugar esters, trimethylol esters, pentaerythritol esters, esters of di- or triethanolamine and their alkylene oxide addition products.
- Besoner's preferred mono- and polyesters of polyols are ethylene glycol distearate, ethylene glycol dihydroxystearate, PEG-3 distearate, polyethylene glycol mono- or distearate, sorbitan stearate, cetearyl glucoside, methyl glucoside stearate, sucrose stearate, glucose pentaacetate, and PEG-40 hydrogenated castor oil.
- Polyglycerol esters preferably polyglycerol with up to 10 glycerol units, such as, for example, polyglyceryl-3-stearate and polyglycerol-10-stearate,
- Esters of di- and tricarboxylic acids such as, for example, citrate dilaurate, dicetyl adipate and dicetearyl succinate
- Phospholipids such as fractions of soy lecithin (phosphatidylcholine, ethanolamine, inositol, and Phosphatidic acid or its lysophospholipids or mixtures of these compounds), in particular hydrogenated lecithin
- Alkyl carbonates having one or more carbonate groups and one or more alkyl groups such as
- Amino acid derivatives in the form of esters, amides and peptides such as N-cocoyl glutamate, stearyl pyroglutamate and sodium stearoyl glutamate, silicone esters and silicone ester waxes as described, for example, in US 4,725,658, as well as other organomodified siloxanes with e.g. Amide groups, carbonate groups, peptide chains and sugar groups.
- Particularly preferred groups from which the enzymatically degradable substances are selected are the groups: simple esters and amides, mono- and polyesters of polyols, phospholipids and amino acids and derivatives, single esters and amides and mono- and polyesters of polyols being very particularly preferred ,
- the oxidation stability of the enzymatically degradable substances used as encapsulating material depends inter alia on the proportion of unsaturated components (inter alia alcohols or carboxylic acids). The lower this one
- a preferably used enzymatically degradable substance or a preferably used mixture preferably has an iodine value less than or equal to 50, particularly less than or equal to 20 and particularly preferably less than or equal to 10.
- the iodine value can be determined in particular according to DIN EN 14111. It may be advantageous for the purposes of the present invention if the encapsulation material comprises as additional component a glyceride having a melting point of at least 35 ° C.
- the encapsulation material to be used according to the invention can thus be a mixture of at least one enzymatically degradable substance, except glycerides, having a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C., with at least one glyceride having a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C. , exhibit.
- mixtures of at least one enzymatically degradable substance with the exception of glycerides, having a melting point in the range from 45 to 100 ° C., particularly preferably 50 to 65 ° C., with at least one glyceride having a melting point in the range from 45 to 100 0 C, more preferably 50 to 65 0 C has.
- the glycerides to be used according to the invention as an additional component comprise in particular a glyceride which has a dynamic viscosity in the range from 5 to 200 mPa * s, preferably 10 to 50 mPa * s and particularly preferably 15 to 22 mPa * s at 70 ° C., measured according to DIN EN ISO 3219.
- two or three of the hydroxyl groups of glycerol may be esterified with two or three carboxylic acids which have 8 to 36, in particular 8 to 30, preferably 12 to 22 and particularly preferably 14 to 20 carbon atoms.
- carboxylic acids which have 8 to 36, in particular 8 to 30, preferably 12 to 22 and particularly preferably 14 to 20 carbon atoms.
- triglycerol esters which have three groups derived from Carboxylic acids having 12 to 22, particularly preferably 14 to 20 carbon atoms are derived.
- Preferred triglycerol esters have, in particular, the formula (I) in which the radicals R 1 , R 2 and R 3 are each independently
- Hydrocarbon radical having 7 to 35, in particular 7 to 29, preferably 11 to 21 and particularly preferably 13 to 19 carbon atoms.
- Hydrocarbon radicals in the present case denote in particular saturated and / or unsaturated radicals, which preferably consist of carbon and hydrogen. These radicals can be cyclic, linear or branched. These include in particular alkyl radicals and alkenyl radicals, where the alkenyl radicals may comprise one, two, three or more carbon-carbon double bonds.
- the preferred alkyl radicals include, in particular, the heptyl, octyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, Octadecyl, nonadecyl, eicosyl and the cetyleicosyl group.
- alkenyl radicals having a carbon-carbon double bond examples include the heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, Heptadecenyl, octadecenyl, nonadecenyl, eicosenyl and the cetyleicosenyl group.
- hydrocarbon radicals set forth above may have substituents and / or heteroatoms. These include in particular groups which comprise oxygen, nitrogen and / or sulfur, such as, for example, hydroxyl groups, thiol groups or amino groups. However, the proportion of these groups should be so low that the properties of the glycerides are not adversely affected.
- saturated carboxylic acids from which the glycerides are derived include octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid, tetracosanoic acid, hexacosanoic acid octacosanoic acid, triacontanoic acid, tetratriacontanoic acid and pentatriacontanoic acid, more preferably eicosanoic acid and docosanoic acid ,
- the properties of the glycerides are particularly dependent on the type and amount of fatty acids contained in the glycerides. Accordingly, the proportion of long-chain, saturated fatty acids is very high compared to the proportions present in many naturally occurring oils and fats. According to the invention can be used as an additional component, a monoglyceride obtained by esterification of glycerol with a particularly long-chain fatty acid. Furthermore, as an additional component di- or triglycerides can be used which have a correspondingly high proportion of Carboxylic acids having 12 to 36 and preferably 14 to 20 carbon atoms.
- triglycerides which have a high content of stearic acid and / or palmitic acid.
- Triglycerides which are at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight and very particularly preferably at least 30% by weight of stearic acid and / or palmitic acid residues, based on the total content of fatty acids, can preferably be used as additional component.
- triglycerides which comprise stearic acid and palmitic acid groups are used as additional component in particular.
- the weight ratio of stearic acid to palmitic acid is preferably in the range of 10: 1 to 1: 1, more preferably 4: 1 to 1.5: 1.
- a triglyceride can be used as an additional component whose fatty acid spectrum is preferably 50 to 90 wt .-%, particularly preferably 60 to 80 wt .-% and most preferably about 70 wt .-% stearic acid and preferably 10 bis 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight and most preferably about 30% by weight of palmitic acid.
- the oxidation stability of the glycerides used as an additional component is dependent inter alia on the proportion of unsaturated carboxylic acids. The lower this proportion, the higher the oxidation stability.
- a preferred glyceride to be used as an additional component preferably has an iodine value of less than or equal to 50, more particularly less than or equal to 20 and particularly preferably less than or equal to equal to 10. The iodine value can be determined in particular according to DIN EN 14111.
- these glycerides can also be obtained from natural sources, in particular from plants.
- triglycerides can be used as an additional component, which are commercially available from Evonik Goldschmidt GmbH, Essen under the trade name Tegin®.
- suitable triglycerides can be used, which are available from the company. Cognis GmbH & Co. KG under the name Edenor®, in particular Edenor® NHTi V can be used.
- the glyceride to be used according to the invention as an additional component differs from the active substances to be released.
- the drugs to be released are susceptible to oxidation or otherwise unstable.
- the glyceride to be used as an additional component of the drug can be distinguished by the oxidation sensitivity, which can be determined, for example, by the iodine value (grams of iodine which can be attached to the double bonds of 100 g of drug substance).
- the iodine value grams of iodine which can be attached to the double bonds of 100 g of drug substance.
- preparations whose active ingredient has an iodine value which is at least 5 greater than the iodine value of the glyceride to be used as the encapsulating material.
- this iodine number difference is at least 10, more preferably at least 20.
- the molecular weight of the preferred glycerides to be used as an additional component is not critical per se.
- glycerides are often with a molecular weight in the range of 200 to 1600 g / mol, preferably 400 to 1500 g / mol and particularly preferably 500 to 1200 g / mol.
- the proportion of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture based on the weight of the preparation is preferably in the range of 1 to 99.5 wt .-%, particularly preferably 10 to 80 wt .-% and most preferably 20 to 70% by weight.
- the encapsulation material additionally comprises a polymer comprising polyester units.
- polymer with polyester units in the context of the present invention refers to a macromolecular compound which consists of ester-forming units (monomers) and forms a polymer linked via ester bonds, in particular units derived from diols and dicarboxylic acids and units which The proportion of units which can form polyesters based on the weight of the polymer is preferably at least 10% by weight, particularly preferably at least 30% by weight.
- the polymer with polyester units has a melting temperature of at least 30 0 C, preferably at least 35 0 C.
- a melting temperature range from 30 0 C to 90 0 C, particularly preferably from 35 0 C to 70 0 C and most preferably from 40 0 C to 65 0 C.
- the melting temperature can be determined by differential scanning Calometry (DSC) can be determined, for example with the apparatus Mettler DSC 27 HP and a heating rate of 10 ° C / min.
- the polymer contained in the encapsulating material with polyester units has a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, preferably in the range of 100 mPa * s to 100 Pa * s and particularly preferably in the range of 200 mPa * s to 10 Pa * s, this size being measured by means of rotational viscometry at 110 ° C.
- the measurement can be carried out according to DIN EN ISO 3219 at 30 s "1 , for which example two 20 mm plates can be used.
- the acid number of the polymer with polyester units is preferably in the range of 0 to 20 mg KOH / g, more preferably in the range of 1 to 15 mg KOH / g and most preferably in the range of 6 to 10 mg KOH / g. This property can be measured by titration with NaOH (see DIN 53402).
- polyester units which have a hydroxyl number in the range from 0 to 200 mg KOH / g, preferably in the range from 1 to 150 mg KOH / g and most preferably in the range from 10 to 140 mg KOH / g. This property is measured according to ASTM E222.
- the molecular weight of the polymer with polyester units is not critical per se, but the viscosities set out above must be maintained. Depending on the structure of the polymer, this may have a relatively high molecular weight.
- the polymer may have a molecular weight in the range of 1000 g / mol to 400000 g / mol, preferably 1500 to 100000 g / mol and very particularly preferably 1800 to 20,000 g / mol. This size refers to the weight average molecular weight (Mw) which can be measured by gel permeation chromatography, measured in DMF and as a reference
- the molecular weight of the polymers to be used according to the invention can be determined from the acid and the hydroxyl number, if the components are known. This method is particularly suitable for small molecular weight polymers.
- preferred polymers may have a molecular weight determined from the acid and the hydroxyl number in the range from 1000 to 30 000 g / mol, preferably 1500 to 15 000 g / mol.
- the polymer with polyester units may, for example, have a linear structure. To comply with the parameters set out above, these polymers often have a relatively low molecular weight, preferably in the
- Dynacoll® 7362 is a polyester having a hydroxyl number in the range of 47 to 54, a molecular weight of about 2000 g / mol, a melting point of 53 0 C and a viscosity of 0.5 Pa * s, measured at 80 0 C by means of rotational viscometry.
- the molecular weight of Dynacoll® 7362 can be determined in particular from the acid and the hydroxyl number.
- encapsulating materials which, in addition to at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture additionally comprise at least one hyperbranched polymer which has a hydrophilic core with polyester units and hydrophobic end groups.
- the encapsulation process can be carried out with significantly reduced amounts of solvents or compressed gases.
- the hyperbranched polymer can thus itself as
- Solvent / dispersant act The resulting reduced solvent / gas concentrations lead to safer processes compared to the prior art because hyperbranched polymers can not form explosive vapors like other prior art solvents.
- Preferred preparations include a hyperbranched polymer having a hydrophilic core.
- Hydrophilic means that the core is capable of absorbing a high level of water.
- the hydrophilic core is soluble in water.
- the solubility in water at 90 0 C is at least 10 percent by mass, more preferably at least 20 percent by mass. This size is measured on the basis of the hyperbranched polymer before the hydrophobization, ie on the hydrophilic core as such. The measurement can be carried out according to the so-called piston method, wherein the water solubility of the pure substance is measured.
- the substance (solids must be pulverized) is dissolved in water at a temperature slightly above the test temperature.
- the solution is cooled and held at the test temperature.
- the solution is stirred until the equilibrium is reached.
- the measurement can be performed immediately at the test temperature, if it is ensured by appropriate sampling that the saturation equilibrium is reached.
- the concentration of the test substance in the aqueous solution, which must not contain undissolved substance particles determined by a suitable analysis method.
- the hydrophilic core preferably has a front of
- This property is measured according to ASTM E222.
- the polymer is reacted with a defined amount of acetic anhydride. Unreacted acetic anhydride is hydrolyzed with water. Then the mixture is titrated with NaOH. The hydroxyl number results from the difference between a comparative sample and the value measured for the polymer.
- the number of acid groups of the polymer is taken into account.
- the hyperbranched polymer has a core comprising polyester units.
- Hyperbranched polymers with polyester units are set forth in particular in EP 0 630 389.
- the hydrophilic core has a central moiety derived from an initiator molecule having at least 2, preferably at least 3 hydroxy groups, and repeating units derived from monomers having at least one carboxyl group and at least 2 hydroxy groups.
- the hyperbranched polymers can be obtained by polycondensation, starting from a polyhydric alcohol, first the carboxylic acid groups of the monomers are reacted. This ester groups are formed. Since the monomers comprise at least 2 hydroxy groups, the macromolecule has more hydroxyl groups after each reaction than before the reaction.
- the initiator molecule is an aliphatic polyol, preferably having 3, 4, 5, 6, 7 or 8, more preferably 3, 4 or 5 hydroxy groups.
- the initiator molecule is particularly preferably selected from ditrimethylolpropane, ditrimethylolethane, dipentaerythritol, pentaerythritol, alkoxylated pentaerythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, alkoxylated trimethylolpropane, glycerol, neopentyl alcohol,
- the repeating units are derived from monomers having a carboxyl group and at least 2 hydroxy groups.
- monomers having a carboxyl group and at least 2 hydroxy groups include in particular dimethylpropionic acid, ⁇ , ⁇ -bis (hydroxymethyl) butyric acid, ⁇ , ⁇ , ⁇ -tris (hydroxymethyl) acetic acid, ⁇ , ⁇ -bis (hydroxymethyl) valeric acid, ⁇ , ⁇ -bis (hydroxy) propionic acid and / or 3, 5-dihydroxybenzoic acid.
- the hydrophilic core is obtainable by polymerization of dimethylolpropionic acid, particular preference being given to using ditrimethylolpropane, trimethylolpropane, ethoxylated pentaerythritol, pentaerythritol or glycerol as initiator molecule.
- the hydrophilic core preferably has a molecular weight of at least 1500 g / mol, preferably at least 2500 g / mol.
- This size refers to the weight average molecular weight (Mw), which by means of
- the hydrophilic core may have a glass transition temperature which is in the range of -40 to 60 0 C, more preferably 0 to 50 0 C and most preferably 10 to 45 0 C.
- the glass transition temperature can be determined by DSC method with a heating rate of 3 ° C / min (DMA Tan ⁇ peak, Netsch DMA 242 3-point bending IHz 3 ° C / min).
- the hydrophobization of the surface of the polymer is generally obtained as the last reaction step by reacting at least a portion of the free hydroxy groups with preferably a long-chain carboxylic acid.
- the degree of functionalization of the hyperbranched core molecule with hydrophobic end groups, preferably with building blocks containing fatty acid, is preferably at least 5%, particularly preferably at least 30%, particularly preferably at least 40%. According to another aspect of the present invention is the
- the degree of functionalization refers to the proportion of hydroxyl groups which is converted during the hydrophobization. Accordingly, the degree of functionalization or the degree of esterification with fatty acids can be determined via the measurement of the hydroxyl number for the hyperbranched core molecule before the hydrophobization reaction and after the hydrophobization reaction.
- the hyperbranched polymer has hydrophobic end groups.
- hydrophobic end groups means that at least a part of the chain ends of the hyperbranched polymer has hydrophobic groups. It can be assumed hereby that an at least partially hydrophobized surface is obtained in this way.
- hydrophobic is known per se in the art, wherein the groups, which are present at least at a part of the ends of the hyperbranched polymers, considered by themselves, have a low water solubility.
- the surface is hydrophobized by groups derived from carboxylic acids having at least 6, preferably at least 12 carbon atoms.
- the carboxylic acids preferably have at most 40, especially at most 32 carbon atoms, more preferably at most 22 carbon atoms and most preferably at most 18 carbon atoms.
- the groups can be derived from saturated and / or unsaturated fatty acids.
- the proportion of carboxylic acids is 12 to 18
- Carbon atoms at least 30 wt .-%, more preferably at least 50 wt .-% and most preferably at least 60 wt .-%, based on the weight of the carboxylic acids used for the hydrophobization.
- fatty acids contained in linseed, soybeans and / or tall oil are particularly suitable.
- fatty acids which have a low content of double bonds for example hexadecenoic acid, in particular palmitoleic acid, and octadecenoic acid, in particular oleic acid.
- Preferred carboxylic acids in this case have a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C., and particularly preferably at least 60 ° C. Accordingly, preference is given to using linear, saturated carboxylic acids.
- octanoic acid include in particular octanoic acid,
- Decanoic acid dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid and tetracosanoic acid.
- Particularly preferred are saturated fatty acids having 16 to 22 carbon atoms, more preferably 16 to 18 carbon atoms.
- hyperbranched polymers which have a molecular weight of at least 3000 g / mol, preferably at least 6000 g / mol, more preferably at least 7500 g / mol.
- the molecular weight is at most 30,000 g / mol, more preferably at most 25,000 g / mol.
- This size refers to the weight average molecular weight (Mw) which can be measured by gel permeation chromatography, measured in DMF and as a reference
- the polydispersity Mw / Mn of preferred hyperbranched polymers is preferably in the range of 1.01 to 6.0, more preferably in the range of 1.10 to 5.0, and most preferably in the range of 1.2 to 3.0, wherein the Number average molecular weight (Mn) can also be obtained by GPC.
- the weight ratio of hydrophilic core to hydrophobic end groups may preferably be in the range of 10: 1 to 1:10, more preferably 1: 1 to 1: 2.5. This ratio is calculated from the weight average of the hydrophilic core and the weight average of the hyperbranched polymer.
- the degree of branching of the hyperbranched polymer is in the range of 20 to 70%, preferably 25 to 60%.
- the degree of branching is dependent on the components used for the preparation of the polymer, in particular of the hydrophilic core, and on the reaction conditions.
- the degree of branching can be determined according to Frey et al. This method can be determined in D.Hölter, A. Burgath, H.Frey, Acta Polymer, 1997, 48, 30 and H. Magnusson, E. Malmström,
- the hyperbranched polymer preferably has a melting temperature of at least 30 0 C, more preferably at least 35 0 C and most preferably at least 40 ° C.
- the melting point of the hyper-branched polymer may be at most 60 0 C, particularly preferably at most 57 0 C and most preferably at most 55 ° C, preferably at most 65 0 C is particularly preferred.
- the melting temperature can be determined by means of differential scanning calometry (DSC), for example with the apparatus Mettler DSC 27 HP and a heating rate of 10 ° C / min.
- the water solubility of the hyperbranched polymer after the hydrophobization is preferably at most 10% by mass, more preferably at most 7% by mass, and most preferably at most 5 Percent by mass, measured according to the previously described piston method at 40 0 C.
- the hyperbranched polymer consists essentially of hydrogen, oxygen and carbon.
- the term essentially means that further elements up to at most 10 wt .-%, particularly preferably at most 5 wt .-% are contained in the hyperbranched polymer.
- the hyperbranched polymer can be enzymatically degraded. This can be achieved, for example, by virtue of the hydrophilic core and / or the hydrophobic shell comprising enzymatically degradable organic ester groups.
- hyperbranched polymers The preparation of these hyperbranched polymers is set forth in particular in EP 0 630 389.
- an initiator molecule can be reacted with at least one compound comprising at least 2 hydroxy groups and at least one carboxylic acid group.
- a hydrophilic core is obtained which can be reacted with at least one hydrophobic compound, for example a long-chain carboxylic acid.
- reaction is carried out at a temperature in the
- Methanesulfonic acid trifluoroacetic acid, BF 3 , AlCl 3 and SnCl 4 ; Titanium compounds, in particular tetrabutyl titanate; Zinc and / or tin powder.
- water released during the esterification is removed from the reaction mixture.
- the proportion of polymer with polyester units is preferably in the range from 1 to 98.5% by weight, more preferably in the range from 10 to 90% by weight and most preferably in the range from 20 to 80% by weight .-%.
- the weight ratio of polymer to polyester units to enzymatic degradable substance, excluding glycerides, or to the mixture is not critical per se. Surprisingly, however, the proportion of active ingredient can be increased by a high proportion of polymer, so that the degree of loading can be increased surprisingly by this measure. On the other hand, the storage stability as well as the enzymatic degradability can be improved by the use of a high proportion of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or to mixture.
- preparations characterized by a weight ratio of polymer to polyester units to enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or to the mixture, preferably in the range from 20: 1 to 1:20, more preferably from 10: 1 to 1 : 10 and most preferably 5: 1 to 1: 5.
- the preparations according to the invention comprise at least one active substance.
- the active ingredient is preferably connected by a non-covalent manner with the encapsulating material. This can be done for example by ionic or polar interactions or by van der Waals forces. Due to the interaction of encapsulating material and active ingredient, the preparation of the present invention may differ from a conventional mixture of these components.
- This interaction can be measured in a known manner.
- spectroscopic methods are often suitable for this purpose. For example, partial shifts in the infrared spectrum can be observed.
- the preparations according to the invention can show, compared with a conventional mixture, a delayed release of the active substance into a medium which is different from the active ingredient of the preparation.
- the sustained release may be carried out according to the method described by Smirnova, I. ; Suttiruengwong, S .; ArIt, W. "Feasibility Study of Hydrophilic and Hydrophobic Silica Aerogels as Drug Delivery Systems”; Journal of Non-Crystalline Solids (2004) 54-60.
- the time difference to obtain an identical concentration of the drug in the medium into which the drug is released is at least 1 minute, preferably at least 5 minutes.
- this time difference refers to the measurement of a preparation of the present invention and the measurement of a conventional mixture of these components under identical sustained release conditions. Delayed release means that the conditions are not chosen so that the drug releases the drug as quickly as possible. These conditions are familiar to those skilled in the knowledge of this application.
- the values The conventional mixture can also be determined by separate addition of the components.
- the preparation is preferably encapsulated, with the term "encapsulation" being known in the art
- the active agent can be embedded, for example, in a sheath comprising the encapsulation material a matrix encapsulation, wherein the
- Encapsulating material protects the active ingredient in a matrix.
- the active ingredient is homogeneously dispersed in the encapsulating material.
- the matrix forms a uniform phase together with the active ingredient, so that the active ingredient in the
- Encapsulating material is present dissolved.
- the protection of the active ingredient can be carried out by a matrix encapsulation and / or a core-shell encapsulation.
- the preparations according to the invention may be in the form of microcapsules or microparticles.
- microcapsules means particles and aggregates which contain an inner space or core which is filled with a solid, gelled, liquid or gaseous medium and enclosed by a continuous shell of encapsulation material. These particles are preferably small in size.
- the microscopic capsules may have one or more nuclei in continuous
- Encapsulating material consisting of one or more layers, distributed.
- the distribution of enveloping material can go so far that a homogeneous mixture of sheath and core material is formed, which is referred to as a matrix.
- Matrix systems are also known as microparticles.
- the preparation of the present invention may be particulate.
- these particles preferably have a size in the range from 1 to 1000 .mu.m, more preferably 10 to 500 .mu.m.
- the shape of the particles is not critical per se, but the particles preferably have a spherical shape.
- spherical in the context of the present invention means that the particles preferably have a spherical shape, it being obvious to the person skilled in the art that particles of a different shape may also be present due to the production methods, or that the shape of the particles may deviate from the ideal spherical shape ,
- the term spherically means that the ratio of the largest dimension of the particles to the smallest extent is at most 4, preferably at most 2, these dimensions being measured in each case by the center of gravity of the particles.
- at least 70%, more preferably at least 90%, based on the number of particles, are spherical.
- the particle size can be determined in a well-known manner. For example, this can be done microscopic images can be used, which can be evaluated visually and / or with the help of computers.
- preferred microparticles have a particularly narrow particle size distribution.
- at least 80 wt .-% of the particles are within a size range of 1 .mu.m to 200 .mu.m, preferably 1 .mu.m to 100 .mu.m, more preferably 1 .mu.m to 50 .mu.m.
- preferably 90% of the particles have a size in the range of 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 3 to 800 ⁇ m, more preferably 7 to 700 ⁇ m and most preferably 10 to 500 ⁇ m.
- Preferred preparations according to the present invention show a well controllable enzymatic degradability.
- preparations which can be degraded within three days or less, preferably 2 days or less and more preferably of one day or less.
- at least 20% by weight, particularly preferably at least 50% by weight of the active substance contained in the preparation is released on contact of the preparation with an enzyme within not more than three days, preferably within not more than two days and most preferably within 24 hours ,
- preparations are degraded with a suitable enzyme, in particular a lipase, for example Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt., UK).
- a suitable enzyme in particular a lipase
- preparations with a degree of loading of 1 to 20 wt .-% can be examined, wherein preferably 1 wt .-% loaded with active ingredient polymer particles in 50 ml of phosphate buffer (pH 5.01) or in 50 ml solution of the enzyme Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt., UK) in the same buffer (with a concentration of Lipomod® 34P of 0.5 mg / ml) can be suspended.
- the samples can be kept in a water bath at 37 ° C without mixing.
- samples of about 5 ml can be taken, the concentration of the active ingredient with suitable methods, such as iodometric titration with Metrohm Titroprocessor 686, can be analyzed.
- suitable methods such as iodometric titration with Metrohm Titroprocessor 686.
- the release of a comparative sample, which does not comprise enzyme is taken into account in order to exclude problems of storage stability under the selected measurement conditions, so that the previously stated value results on the difference between the measured sample and the comparative sample.
- the preparations of the present invention can exhibit excellent shear stability, which can be greatly influenced by the choice of encapsulating material and process conditions in preparation of the preparation.
- the preparations show a shear stability of 1 minute or longer, preferably 5 minutes or longer, this stability being determined at a load equivalent to that of an ULTRA-TURRAX® stirrer at 15,000 revolutions per minute, preferably 20,000 revolutions per minute.
- a dispersion of the particles for example in a pharmaceutical oil (Paraffin OiI WINOG 100 Pharma from Univar GmbH), is prepared in this case, it being possible for the dispersion to comprise, for example, 10% by weight of the preparation.
- the particles are before and after the stability measurement, which can be carried out for example by a ULTRA-TURRAX® stirrer at 15,000 revolutions per minute, preferably 20,000 revolutions per minute, examined microscopically, whereby the particle shape, size and distribution is assessed. Shear stability under the aforementioned conditions is given if no significant changes can be observed.
- the storage stability of the preparations according to the invention is often surprisingly high, depending on the nature and composition of the medium, if the preparations are stored in the form of dispersions or emulsions, and / or the storage temperatures.
- preferred preparations may be stored for a long period of time, for example, 10 days or longer, preferably 30 days or longer, and more preferably 90 days or longer. This size can be measured by the release of drug into a medium or the degradation of the drug. In this case, these data relate to the period up to which at most 10% of the active ingredient were released into a medium in which the preparation can be stored or the time to which not more than 10% of the active ingredient, for example, were degraded by oxidation.
- the active substance encompassed by the encapsulating material is preferably a pharmaceutical or cosmetic active substance, in particular a bioactive natural substance.
- bioactive natural product includes substances which have an effect on biological systems and can be obtained from natural sources, in particular from plants or animals.
- the bioactive natural substance preferably has a molar mass in the range from 50 g / mol to 100000 g / mol, more preferably 100 g / mol to 5000 g / mol and very particularly preferably 160 g / mol to 1500 g / mol.
- the bioactive natural substance can be selected from a wide range, with particular preference being given to natural substance extracts, in particular phytotextracts.
- Natural substance extracts are substances or mixtures of substances which can be obtained by extraction of natural substances, whereby phytoe extracts are obtained from plants. Natural extracts are usually subjected to no chemical conversion, but only by physical processes, including extraction, distillation and precipitation methods derived from natural products. Therefore, such substances are in great demand in the cosmetic and pharmaceutical industry due to high consumer acceptance.
- Preferred natural product extracts include compositions obtained by extraction from fruit components (kernels, peel, juices) such as e.g. of pineapple, apple, banana, pear, strawberry, grapefruit, peach, apricot, apricot, pomegranate, cranberry, cranberry, cherry, raspberry, currant, coffee, mango, oranges, passion fruit, sour cherry, grapes, quince, soy, Olives, cocoa, nut or blackthorn but also from plant components (leaves, woods, roots) such as from vanilla, chamomile, coffee, tea, oak, incense or spices or from products of fruit components (kernels, peel, juices) such as e.g. of pineapple, apple, banana, pear, strawberry, grapefruit, peach, apricot, apricot, pomegranate, cranberry, cranberry, cherry, raspberry, currant, coffee, mango, oranges, passion fruit, sour cherry, grapes, quince, soy, Olives
- Extracts Food industry such as rum, beer, cognac, tequila, brandy, whiskey, coffee oil and malt are obtained. These extracts can often be obtained commercially. These include in particular Cocoa Absolute 14620, Cocoa LC 10167, Cocoa P 11197, Cocoa U88; all available from Degussa GmbH. Natural extracts are extracts that can be obtained from natural sources or have properties that are similar to these extracts.
- the preferred bioactive natural substances include in particular flavorings, flavorings, natural extracts, enzyme-modified food additives, natural waxes, proteins, peptides, vitamins and vitamin precursors, fats and fatty acids, amino acids and amino acid precursors, for example creatine, sugar and sugar derivatives, nucleotides, nucleic acids and Precursors and derivatives thereof, for example, DNA and RNA oligomers, drugs, enzymes and coenzymes.
- bioactive natural products containing at least one compound selected from the group consisting of tocopherol and derivatives, ascorbic acid and derivatives, deoxyribonucleic acid, retinol and derivatives, alpha-lipoic acid, niacinamide, ubiquinone, bisabolol, allantoin, phytantriol, panthenol, AHA Acids, amino acids, hyaluronic acid, polyglutamic acid, beta-glucans, creatine and creatine derivatives, guanidine and guanidine derivatives, ceramides,
- Sphingolipids phytosphingosine and phytosphingosine derivatives, sphingosine and sphingosine derivatives, sphinganine and sphinganine derivatives, pseudo-ceramides, essential oils, peptides, proteins, protein hydrolysates, plant extracts and vitamin complexes.
- Derivatives of the substances set out above are, in particular, compounds which have a substantially similar effect as the respective substance per se. In many cases, organisms can Convert derivatives into the appropriate substance, so that by these derivatives a similar effect is achieved as by administration of the respective substance.
- Coenzyme Q10 (2, S-dimethoxy- ⁇ -methyl- ⁇ -polyprenyl-1-benzoquinone) belongs in particular to the preferred coenzymes.
- the vitamins include, in particular, vitamin A, vitamins of the B complex, for example vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3 (folic acid) and vitamin B12, vitamin C.
- the preferred amino acids include in particular DL-methionine, L-lysine, L-threonine, L-tryptophan, L-theanine and L-leucine.
- the flavoring agents include in particular alkanes, alkenes, ketones, aldehydes, sulfur-containing compounds, heterocycles, carboxylic esters, alcohols and / or natural extracts, for example limonene or linalool.
- oils are, in particular, oils derived from animal or vegetable material and which can be used in the present invention are olive oil, palm oil, rapeseed oil, flax oil and seeds oils of e.g. Sunflower, apple, pear, citrus, like
- Particularly preferred oils are in particular core oils.
- Nuclear oils can be extracted in particular from the seeds or seeds of plants, in which case residues from the processing of fruits and berries and particularly preferably from juice production are particularly suitable.
- residues from the processing of e.g. Apple, peach, pear, citrus fruits such as tangerine, orange, grapefruit or lemon, melon, pumpkin, raspberry, blackberry, elderberry, cherry, rosehip, apricot, strawberry, currant and pomegranate are suitable as starting materials.
- Processes for obtaining preferred oils from plant constituents by extraction are known, in particular, from the document DE-A-10 2005 037 209.
- Nuclear oils often have a high content of triglycerides of unsaturated fatty acids. Thus, the proportion of oleic acid and / or linoleic often 50 to 90 wt .-%.
- core oils are rich in vitamins, such as vitamin A and / or minerals.
- flavonoids such as resveratrol and xantuhomol
- isoflavonoids terpenes
- phytosterols such as beta-sitosterol
- glycoconjugates such as aloeresin, aloenin
- triterpenoids such as 11-keto-ß-boswellic acid or acetyl-11-keto-ß -boswellic acid which can be obtained from frankincense
- polyphenols in particular lupeol, squalene, hydroxytyrosol, Tocopherols and vanilin be used as a bioactive natural substance.
- natural waxes are examples of preferred natural products. These waxes are mostly of plant or animal origin, which represent typical natural products. A strict delimitation of the vegetable and animal waxes due to the fatty acids and fatty alcohols involved in their construction can not be made. However, it is undeniable that montanic acid, palmitic acid and stearic acid are typical fatty acids involved in this natural growth. Cetyl alcohol and ceryl alcohol should be mentioned here on the side of the alcohols. Real natural waxes of plant origin are, for example.
- Palm leaf waxes such as carnauba wax, palm wax, raffia wax, ouricoury wax, grass waxes, such.
- Berry and fruit waxes are, for example, apple wax, pear wax, quince wax, Japan wax,
- Bayberry wax and myrtle wax The most well-known example of a genuine natural wax of animal origin is the beeswax, which consists mainly of palmitic acid, ie a palmitic acid esterified with miricyl alcohol. Also known are Chinese insect waxes, shellac wax and wool waxes, as they can be obtained, for example, from sheep's wool. Processes for obtaining preferred waxes from plant constituents by extraction are known, in particular, from the document DE-A-10 2005 037 210.
- the active ingredients set forth above can be used alone or as a mixture of two, three or more. In this case, the mixtures may comprise active substances of the same class or of different classes. For example, a combination may comprise a mixture comprising one or more fruit waxes and / or one or more core oils.
- the preparations according to the invention can have a surprisingly high proportion of active ingredients.
- the weight ratio of encapsulating material to active ingredient may preferably be in the range from 40: 1 to 0.5: 1, more preferably in the range from 20: 1 to 2: 1.
- the degree of loading may preferably be in a range from 1% to 95%, particularly preferably 5% to 90%, more preferably 10 to 60% and very particularly 10 to 30%, the degree of loading being given by the proportion by weight of the active substance in the total weight of the preparation is.
- the active ingredient can be released from the preparation according to the invention per se in any desired manner.
- enzymatic degradation may occur to liberate the substance to be released.
- the release period can be controlled by the degradation rate.
- the release can be selectively controlled by changing the pH, temperature, pH, radiation frequency and type of medium.
- the type of medium can be changed, for example, by the addition of solvents, surfactants or salts.
- a solvent for the variation of the medium can under other water or alcohols, such as ethanol or isopropanol.
- the release rate can be controlled by the proportion of polymer with polyester units.
- the degree of functionalization of the hyperbranched polymer or the hydroxyl number of the polymer are parameters that can be used to control the release.
- the release of active ingredient can be controlled, in particular, via the proportion of encapsulating material which protects the active ingredient and / or the degree of functionalization / degree of hydrophobization or the hydroxyl number of the polymer with polyester units.
- the release period is greater, the higher the proportion of encapsulating material in the preparation.
- concentration in the starting mixture also exceeds the polymer concentrations of 10% by mass which are customary in the prior art a polymer concentration of 70 mass percent can be increased.
- concentration of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or on the mixture and on polymer decides together with the temperature control or the change of pH or solvent power of the solvent on the proportion of encapsulating material and thus on the release time.
- the low molecular weight compounds for the preparation of the preparations according to the invention, the low molecular weight compounds and the
- Encapsulating material are combined.
- Various methods in particular RESS, GAS, PCA, SEDS and / or PGSS methods are suitable for this purpose. Such methods are well known in the art and described, for example, in Gamse et al. , Chemical Engineer Technology 77 (2005), No. 6, pages 669-679.
- This method consists of a microencapsulation of active ingredients in particle form by spraying an inert supercritical carrier gas together with the coating material for the active ingredients in a high-pressure fluidized bed in an autoclave, which is characterized in that simultaneously active ingredients in the form of an aqueous solution through the carrier gas in the high-pressure fluidized bed with be sprayed. This produces particles with an average particle size of about 20 to 1,000 microns and with a
- the invention thus provides a process for the preparation of the preparations according to the invention, characterized in that the active substance in a fluidized bed operated with supercritical gases with a mixture of at least one polymer with polyester units with at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or with one
- Polymer with polyester units at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or a mixture of at least one enzymatically degradable substances having a melting point of at least 35 ° C. with at least one glyceride having a melting point of at least 35 ° C.
- microparticles with a predetermined particle size and particle size distribution can be obtained by the method according to the invention.
- the process is particularly flexible. So can be made with a system both small and large particles with a relatively narrow particle size distribution.
- microparticles can be formed which have powdery and / or liquid active ingredients.
- the active ingredients may also be soluble in the encapsulating material or may be a solvent for the encapsulating material.
- the process can be carried out at relatively low temperatures, so that temperature-sensitive active ingredients can be encapsulated.
- the process of the present invention can be carried out at a high throughput, so that large quantities of particles can be formed in a short time.
- the particles can be formed continuously.
- the systems for carrying out the method according to the invention in this case generally require only very low investment and operating costs, since the systems can also be operated at atmospheric pressure and in many cases no explosive mixtures are formed, wherein in In general, the use of hazardous substances can be dispensed with. In operation, the plants generally require only small amounts of energy. In addition, the systems often have a low complexity, so that the maintenance costs are low and the systems can be easily and safely controlled.
- a melt which comprises at least one polymer with polyester units, at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or a mixture of at least one enzymatically degradable substances having a melting point of at least 35 0 C with at least one glyceride having a melting point of at least 35 0 C and at least one active ingredient.
- the active ingredient is preferably dispersed in the melt comprising the enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture and the polymer with polyester units.
- agitators such as agitators, a stirred tank with propeller, disc, pulley, anchor, helical, blade, vane, inclined blade, cross blade, screw, MIG®, INTERMIG® -, ULTRA-TURRAX®, screw, tape, finger, basket, impeller stirrer, as well as
- Dispersers and homogenizers which can work with ultrasound among others, are used.
- the devices may generally comprise at least one shaft, to which in turn preferably 1 to 5 stirring elements may be attached.
- a solution, a suspension or a dispersion arise, wherein the particle size of the distributed phase present preferably at most 5000 microns, more preferably at most 1000 microns, if the active ingredient is particulate.
- the stirring speed may be in the range of 10 to 25,000 revolutions per minute, more preferably in the range of 20 to 20,000 revolutions per minute.
- the temperature at which the melt is produced may also be in a wide range depending, inter alia, on the solidification temperature of the polymer with polyester units or the enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, or the mixture.
- the temperature is in the range of 40 0 C to 200 ° C, more preferably in the range of 45 ° C to 100 0 C.
- the pressure used in preparing the melt is also not critical, this often depends on the nature of the bioactive agent and the Solidification temperature of the encapsulation material is dependent. For example, the pressure in the range of 0.1 mbar to 200 bar, preferably in the range of 10 mbar to 100 bar can be selected.
- a solvent is understood as meaning a substance in which the encapsulation material is soluble and which has to be separated off during the production process, since this compound is not present in the preparations, especially the microparticles should be included.
- active ingredients outlined above may have the properties of a solvent. However, these substances are a desired constituent of the microcapsules, so that these compounds are not a solvent in the context of the present invention. Accordingly, the use of solvent to carry out the process is not necessary. On the other hand, some active ingredients are supplied in dissolved form, with the used
- Solvents are generally not critical for use of the active ingredient, so that they are, for example, safe for health. Such adjuvants need not necessarily be separated prior to the production of the melt. Rather, these auxiliary substances can be incorporated into the melt.
- the melt described above is converted into a second liquid phase in which the encapsulation material is sparingly soluble and which has a solidification temperature below the solidification temperature of the encapsulation material.
- the second liquid phase comprises one or more substances which are immiscible with the encapsulating material and which are referred to as
- the second liquid phase is preferably hydrophilic.
- the term “poorly soluble” means that the solubility of the encapsulating material in the second liquid phase should be as low as possible depending on the temperature. Accordingly, the dispersing conditions can often be chosen so that the smallest possible proportion of the encapsulating material is dissolved in the second liquid phase.
- the encapsulating material in particular the polymer with
- the encapsulating material may preferably have a solubility by the piston method at 40 ° C of at most 20 mass% in the second liquid phase.
- the second liquid phase has a solidification temperature below the
- Solidification temperature of the encapsulation material results from the melting temperature or the glass transition temperature of the main component of the second liquid phase, wherein freezing point reductions can occur by auxiliaries or additives or by the use of mixtures of substances.
- This size can be obtained from DSC measurements, wherein the melting points or freezing points of the usual main components of the second liquid phase are listed in reference books.
- hydrophilic substances which may be contained as the main component in the second liquid phase include, in particular, water and alcohols having 1 to 7, preferably
- the second liquid phase may comprise, in addition to the main component, additional auxiliaries, in particular dispersants and stabilizers.
- auxiliaries are known in the art, with dispersants counteracting aggregation of the particles.
- the preferred surfactants include in particular anionic surfactants such as lauryl ether sulfate, cationic surfactants and nonionic surfactants such as polyvinyl alcohols and ethoxylated fatty alcohols.
- Stabilizers can be used for a variety of applications, with these adjuvants maintaining or stabilizing a desirable, unstable state. These include, in particular, antisettling agents, such as pectins and / or carrageenan.
- the second liquid phase preferably comprises 60 to 100% by weight of the main constituent, for example the hydrophilic substances set out above, such as water or alcohols having up to 4 carbon atoms. Furthermore, the second liquid phase may contain 0 to 40 wt .-% auxiliary substances, in particular 0 to 20 wt .-% emulsifiers and 0 to 20 wt .-% stabilizers.
- the melt introduced into the second liquid phase is dispersed at a temperature which is greater than or equal to the solidification temperature of the encapsulating material.
- the solidification temperature of the encapsulation material denotes the temperature at which the encapsulation material solidifies, so that particles no longer agglomerate to form larger aggregates without external influences at this temperature.
- the solidification temperature can be given, for example, by the glass transition temperature or the melting temperature of the polymer with polyester units or the enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, or the mixture determined, for example, by DSC (differential scanning calorimetry) methods can be.
- amorphous polymers generally have only a glass transition temperature, whereas crystalline polymers exhibit a melting temperature.
- Partly crystalline polymers can exhibit both a glass transition temperature and a melting temperature, in which case the temperature at which the particles show no agglomeration is decisive. If the surface is essentially crystalline, the melting point of these components is critical.
- Dispersing in this context means that the melt comprising at least one active substance is finely dispersed in the continuous second liquid phase.
- the dispersing may in this case with known devices and devices, such as agitators, a stirred tank with propeller, disc, pulley, anchor, helical, blade, vane, inclined blade,
- the devices may generally comprise at least one shaft, to which in turn preferably 1 to 5 stirring elements may be attached.
- the duration and the energy input of the dispersion are dependent on the desired particle size and particle size distribution. Accordingly, the duration of dispersing can be selected in a wide range. Preferably, the dispersing is for a
- Duration in the range of 1 second to 5 hours, more preferably carried out in the range of 10 seconds to 2 hours.
- the dispersing number of Newton may preferably be in the range of 0.1 to 1000, more preferably in the range of 0.4 to 800.
- the Reynolds number in the dispersion may preferably be in the range from 1 to 10 7 , particularly preferably in the range from 10 to 10 6 .
- the stirring speed may be in the range of 10 to 25,000 revolutions per minute, more preferably in the range of 20 to 10,000 revolutions per minute.
- the Newton number or the stirring speed used depends on the desired particle size and particle size distribution. The more energy is supplied and the longer it is dispersed, the smaller particle sizes can be achieved. A narrow particle size distribution can also be achieved by a high dispersion energy and a long dispersion time. On the other hand, long dispersion times and high dispersing energies are often associated with additional costs.
- the temperature at which the melt is dispersed in the second liquid phase may also be within a wide range, including but not limited to Solidification temperature of the encapsulation material is dependent.
- the temperature is in the range of 40 0 C to 200 ° C, more preferably in the range from 45 to 100 0 C.
- the pressure used in dispersing the melt is likewise not critical, and this in many cases on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulating material is dependent.
- the pressure in the range of 10 mbar to 200 bar preferably in the range of 100 mbar to 100 bar are selected.
- the temperature when dispersing is greater than or equal to the solidification temperature of the encapsulating material.
- the dispersion temperature is from 1 0 C to 100 0 C, more preferably 5 0 C to 70 0 C and most preferably 10 to 50 0 C above the
- the weight ratio of melt to the second liquid phase can be in a wide range. Preferably, this ratio is in the range of 1: 1 to 1: 200, more preferably 1: 1.5 to 1:10.
- the composition may comprise, for example, 50 to 99% by weight, preferably 70 to 98% by weight of second liquid phase and 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight of melt.
- the dispersed melt is solidified.
- the solidification can be carried out by known methods, for example by adding salts at a temperature slightly above the solidification temperature or by cooling.
- the solidification of the Melting by cooling the second liquid phase to a temperature below the solidification temperature of the encapsulating material.
- the type of cooling depends, among other things, on the desired particle size and particle size distribution. Among other things, rapid cooling can lead to a particularly uniform particle size distribution and small particles, since aggregation can be avoided. In this case, the formation of agglomerates is lower with a large cooling volume.
- the particle size distribution and the size of the particles can be influenced by auxiliaries, for example dispersants and emulsifiers. These additives may for example be added to the second phase, wherein an additive of the surface of the particles formed can be achieved. This additization may also reduce aggregation of the microparticles during drying or storage.
- auxiliaries for example dispersants and emulsifiers.
- additives may for example be added to the second phase, wherein an additive of the surface of the particles formed can be achieved. This additization may also reduce aggregation of the microparticles during drying or storage.
- composition thus obtained can be further processed directly, without a
- the present method may comprise the step of separating the microparticles formed in the second liquid phase.
- the separation can be carried out by known methods, in particular by filtration, centrifuging, sedimentation, magnetic separation, flotation, sieving or decanting, which methods can be used individually or in combination.
- the compounds of the second liquid phase substantially completely are separated so that dried microparticles are obtained or the particles can be concentrated.
- the devices which can be used for separating or concentrating the microparticles are generally known.
- centrifuges, decanters, centrifugal separators, filters such as gravity filters, suction filters (vacuum filters), pressure filters, suction-pressure filters, press filters, vacuum drum filters, belt filters, disc filters, plan filter, chamber filter press, frame filter press, candle filter, leaf filter, membrane filter plate and / or belt presses are used.
- the temperature at separation or concentration may also be in a wide range, depending among other things on the solidification temperature of the encapsulating material.
- the chosen temperature should be below the solidification temperature of the encapsulant.
- the temperature is in the range of -20 0 C to 80 0 C, more preferably in the range of -10 0 C to 40 0 C.
- the pressure used in the separation or concentration is also not critical, this often depends on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulation material is dependent. For example, the pressure in the range of 10 mbar to 200 bar, preferably in the range of 100 mbar to 100 bar are selected.
- the particles obtained can be washed.
- Washing liquid can be treated to separate additive residues and / or active substances, which is located on the surface of the particles from the particles. Accordingly, the particles, especially the
- Encapsulating material should not be soluble in the washing liquid.
- the substance to be separated off for example the active substance should have the highest possible solubility.
- Washing liquids include in particular water and / or alcohols having 1 to 7, preferably 1 to 4
- Carbon atoms in particular methanol, ethanol, propanol and / or butanol. These liquids can be used individually or as a mixture of two, three or more liquids.
- the temperature during washing can also be in a wide range, which depends inter alia on the solidification temperature of the encapsulating material. To avoid aggregation of the particles, the chosen temperature should be below the
- Solidification temperature of the encapsulating material lie.
- the temperature is in the range of -20 0 C to 100 0 C, more preferably in the range of -10 0 C to 40 ° C.
- the pressure used during washing is also not critical, and this is often dependent on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulating material.
- the pressure during washing can be selected in the range from 10 mbar to 200 bar, preferably in the range from 100 mbar to 100 bar.
- the devices useful for washing the particles are well known.
- devices can be used which comprise a mixing vessel and a separator.
- the mixing vessels preferably comprise the above-described devices and devices for dispersing.
- the microparticles obtained can be dried.
- the devices useful for drying the microparticles are well known. For example, drum dryers, tumble dryers, plate dryers, screw dryers, paddle dryers, cylinder dryers, drum dryers, freeze dryers, fluidized bed dryers, spray dryers, dryers, grinding dryers, hop dryers,
- Tunnel dryer vacuum dryer and / or vacuum contact dryer can be used.
- the temperature during drying can also be in a wide range, this among others from the
- Solidification temperature of the encapsulation material is dependent. To avoid aggregation of the particles, the chosen temperature should be below the
- Solidification temperature of the encapsulating material lie.
- the temperature during drying in the range from -20 0 C to 50 0 C, more preferably in the range of - 10 ° C to 30 ° C.
- the pressure used during drying is also not critical, and this is often dependent on the nature of the bioactive agent and the solidification temperature of the encapsulation material.
- the pressure in the range of 0.1 mbar to 10 bar, preferably in the range of 0.2 mbar to 2 bar are selected.
- the method described above can be carried out with simple systems that can be constructed from components known per se. Suitable plants preferably comprise at least two mixing vessels and a separator, wherein the mixing vessels are connected to one another via at least one feed and the second mixing vessel is connected to the separator. The separated in the separator second phase can preferably be recycled via a return in a mixing vessel.
- a pump in the conduit between the first mixing vessel in which the melt is prepared, and the second mixing vessel in which the melt is dispersed in the second liquid phase, a pump may be provided which is highly viscous
- the preferred pumps include in particular screw pumps, for example screw pumps with one, two or three screws; Screw compressors, vane pumps, rotary lobe pumps, rotary pumps, piston pumps, rotary lobe pumps and / or peristaltic pumps.
- the plant preferably has at least three mixing vessels, wherein at least two mixing vessels are connected via feeds to at least one mixing vessel.
- at least one mixing vessel for producing the melt at least one mixing vessel for producing the second liquid phase and at least one mixing vessel for dispersing the melt in the second liquid phase are used.
- the melt and the second liquid phase can be batchwise or in further separate mixing vessels be continuously prepared to ensure a continuous production of microparticles.
- the mixing vessels used in the plant for the production of preparations according to the invention can be equipped to be tempered. Accordingly, these mixing vessels may comprise heating elements or cooling elements.
- the plant may comprise at least one dryer which is connected to the separator.
- the plant may preferably comprise a device for washing particles.
- the solidification of the melt in the dispersion can be achieved in the system via various measures.
- the mixing vessel in which the dispersion has been prepared can be cooled. This can be done for example by external cooling or by supplying liquids, which preferably has the same or a similar composition as the second liquid phase.
- a heat exchanger or heat exchanger, a mixing valve or an additional mixing vessel can be used for this purpose.
- the system may include pumps, for example, for the transport of liquids or for generating over° Can serve negative pressure. Suitable pumps are dependent on the respective purpose.
- the preferred pumps include, for example, positive displacement pumps, such as pumping stations, screw conveyors, bellows pumps, piston pumps,
- Rotary piston pumps external / internal gear pumps, diaphragm pumps, rotary vane pumps, centrifugal pumps, peristaltic pumps, toothed belt pumps, eccentric screw pumps, Screw pumps and screw compressors and / or hydraulic rams;
- Flow pumps such as a centrifugal pump, axial pump, diagonal pump and / or radial pump; Bubble Pump, Water Jet Pump, Steam Jet Pump, Ram (Hydraulic Ram),
- Vacuum pumps such as positive displacement pump, propellant pump, molecular pump, turbomolecular pump, cryopump, sorption pump, oil diffusion pump.
- FIG. 1 describes a first embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- Figure 2 describes a second embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- Figure 3 describes a third embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- FIG. 4 describes a fourth embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- Figure 5 describes a fifth embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
- This plant may comprise, for example, one, two or more feeds 1 or 2, for example lines or feed screws, containing one or more polymers with polyester units, one or more enzymatically degradable substances, excluding glycerides, or the mixture of at least one enzymatically degradable substance at least one glyceride and / or one or more active ingredients are fed to a first mixing vessel 3.
- the supplied substances can be converted into a melt comprising at least one polymer with polyester units, at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture of at least one enzymatically degradable
- Substance comprising at least one glyceride and at least one active ingredient.
- the components can be finely dispersed.
- a solution, a dispersion or suspension can be produced.
- the encapsulating material forms the
- Matrix phase in which the active substance is distributed For this purpose, the devices described above can be used.
- the melt obtained in mixing vessel 3 can be transferred, for example with a pump 4 via the feed 5, for example, a line in the mixing vessel 6.
- the mixing vessel 6 can have one, two, three, four or more further feeds 7, 8, 9, 10, for example lines or feed screws, via which, for example, stabilizers, emulsifiers, hot water and / or cold water can be supplied.
- water used as an example as a second liquid phase.
- any other compound previously described as a major constituent of the second liquid phase may also be employed in lieu of or in conjunction with water.
- the water thus serves merely as an example of the compounds set forth above, which can be replaced accordingly by the other substances.
- the feeds 7, 8, 9, 10 can all open in the mixing vessel 6. Furthermore, these feeds can also be brought together before entering the mixing vessel 6.
- a solution can be prepared which comprises, for example, water or ethanol and auxiliaries, for example stabilizers and emulsifiers, as the main constituent.
- This solution can be heated to a temperature above the solidification temperature of the encapsulant.
- the supplied components may already have a corresponding temperature.
- Mixing vessel 6 are supplied. In mixing vessel 6, the melt is dispersed in the solution described above.
- the mixing vessel 6 known dispersing devices.
- the devices described above can be used.
- the mixing vessel 6 can be cooled by means of a cooling medium, which is passed through a heat exchanger or a double jacket.
- the particles thus obtained can be separated from the second liquid phase.
- the composition obtained in mixing vessel 6, which has solidified microparticles, for example, be transferred via a line 11 into the separator 13 with a pump 11.
- the separator 13 serves to separate or concentrate the microparticles contained in the second liquid phase, wherein each of the devices set forth above can be used for this purpose.
- the microparticles are separated from the second liquid phase in the separator, in many cases a concentration may be sufficient.
- the separated second liquid phase which may comprise, for example, water, emulsifiers and stabilizers, can be introduced into the mixing vessel 6 via a return line 14, for example a line.
- the separated microparticles can be transferred, for example, by means of a pump 15 via the feed 16, for example a line, into the dryer 17.
- a pump 15 via the feed 16, for example a line
- residues of the second liquid phase such as water can be removed.
- the dried microparticles can be removed via the line 18 to the dryer.
- the second embodiment a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 6 for
- the second liquid phase is produced in a further mixing vessel 19, which may have, for example, one, two, three or more feeds 20, 21, 22.
- a further mixing vessel 19 may have, for example, one, two, three or more feeds 20, 21, 22.
- the components of the second liquid phase as the main constituent, for example, water or ethanol, and auxiliaries, for example stabilizers and emulsifiers, can be added to the mixing vessel 19.
- the water or ethanol can be replaced by any of the second liquid phase compounds set forth above, independently of the other components.
- the solution obtained in mixing vessel 19 can be transferred, for example with a pump 23 via the feed 9, for example, a line in the mixing vessel 6.
- Cold water or cooled ethanol for example, can be introduced into the mixing vessel 6 via the feed 10 in order to solidify the dispersed melt.
- the separated in the separator 13 second liquid phase for example, water or ethanol, the may additionally contain excipients, such as emulsifiers or stabilizers, are recycled to the mixing vessel 6.
- excipients such as emulsifiers or stabilizers
- the third embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
- the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is achieved by an external cooling 24, preferably a heat exchanger, provided in line 12 between the mixing vessel 6 and the separator 13.
- an external cooling 24 preferably a heat exchanger, provided in line 12 between the mixing vessel 6 and the separator 13.
- the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
- the fourth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
- the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is achieved by supplying a cold liquid via line 25, which substantially corresponds to the composition of the second liquid phase, to the melt solidify.
- the supply of cold liquid can take place via a mixing valve 26, which is provided in line 12 between the mixing vessel 6 and the separator 13.
- auxiliaries such as emulsifiers or stabilizers
- Mixing vessel 6 are introduced, which can not be recovered in the separator 13 back. In this case, this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6. Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be passed into the conduit 25.
- the second phase can be cooled, so that the temperature of the second liquid phase introduced into the line 25 corresponds to the temperature of the cold liquid.
- the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
- the fifth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
- the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is carried out in a mixing vessel 27, wherein the cooling can be achieved for example by supplying a cold liquid, which substantially corresponds to the composition of the second liquid phase, to the melt to solidify.
- the supply of cold liquid can be made via the line 28.
- auxiliaries such as emulsifiers or stabilizers
- this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6.
- Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be passed into the conduit 28.
- the second phase can be cooled, so that the Temperature of the introduced into the supply line 28 second liquid phase corresponds to the temperature of the cold liquid.
- the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
- the sixth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19
- a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase Preparation of the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
- the transfer of the composition obtained in the mixing vessel 6 into the mixing vessel 27 can be assisted by a pump 38 which is provided in line 12.
- the sixth embodiment has a mixing vessel 29, in which the melt can be premixed to ensure a level in mixing vessel 3, which ensures a continuous inflow of melt into the mixing vessel 6.
- the melt is formed continuously or in batches, wherein in the mixing vessel 29, the encapsulating material and the active ingredient via the feeds 1 and 2 can be supplied.
- the melt can be transferred with a pump 30 via line 31 into the mixing vessel 3.
- the second liquid phase can also be preformed in a mixing vessel 32 before the second liquid phase is transferred into the mixing vessel 19. By this measure, it can be ensured that second liquid phase is continuously transferred from the mixing vessel 19 into the mixing vessel 6.
- the mixing vessel 32 the second liquid phase can be formed continuously or in batches, wherein the components can be introduced into the mixing vessel 32 via the supply lines 33, 34 and 35.
- the produced second liquid phase can be transferred by a pump 36 via line 37 into the mixing vessel 19.
- part of the second liquid phase separated in the separator 13 can be passed via the return into the mixing vessel 6 (not shown).
- this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6 or 32 or 19.
- Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be fed into the supply line 28.
- the second phase can be cooled so that the temperature of the second liquid phase introduced into the feed line 28 corresponds to the temperature of the cold liquid.
- the sixth embodiment has an apparatus for washing the particles.
- This device comprises a mixing vessel and a separator, wherein these components can also be accommodated in a housing. Accordingly, the separated in separator 13 particles can be transferred by a pump 39 via feed 40 into a mixing vessel 41, in which the particles can be cleaned with a washing liquid, which is supplied via line 42. With a pump 43, the composition can be transferred via line 44 into a separator 45. In the separator 45, the cleaned particles are separated from the washing liquid.
- the scrubbing liquid can be recycled and reused, the recirculation 46, depending on the type of scrubbing liquid, both in the line 42 can be recycled (not shown) or in one of the previously used mixing vessels 6, 19, 27 and / or 32, wherein the temperature of the washing liquid can be adjusted respectively.
- the cleaned particles can be transferred by means of pump 47 via feed 48 into the dryer 17. Due to this particular embodiment, the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient. In addition, particles with a particularly favorable and controllable release profile can be obtained.
- compositions according to the invention can be used, for example, in cosmetics, in particular in cosmetic formulations for the surface treatment of skin and skin appendages, in hairsprays, in deodorants, in perfumes and in
- Cosmetic wipes in medicines, in phase change materials, in wellness products, in foods, in feeds, in beverages, in moisturizing compositions, such as emollients and / or moisturizers, in phytonutrients, in controlled odorant release compositions, and / or in packaging become.
- moisturizing compositions such as emollients and / or moisturizers, in phytonutrients, in controlled odorant release compositions, and / or in packaging become.
- emollients is in itself widespread and generally refers to a cosmetic oil that is given a moisturizing property. Such oils are sometimes used to treat dry skin.
- Phytonutrients are understood in particular to be plant-based food additives which have advantageous effects. These food additives may include, for example, the carotenoids set forth above,
- Flavonoids Flavonoids, phytosterols and / or polyphenols.
Landscapes
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Abstract
Description
E V O N I K G o l d s c h m i d t GmbH, Essen E V O N I K G o l d s c h m i d t GmbH, Essen
Präparate zur gesteuerten Freisetzung von WirkstoffenPreparations for the controlled release of active substances
Die vorliegende Erfindung betrifft Präparate zur gesteuerten Freisetzung von Wirkstoffen sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Präparate.The present invention relates to controlled-release preparations of active substances and to methods for producing and using these preparations.
Viele Wirkstoffe, insbesondere bioaktive Naturstoffe, wie beispielsweise Pflanzenextrakte, Vitamine oder Öle, die einen hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren enthalten, sind sehr oxidationsempfindlich und müssen daher bei tiefen Temperaturen oder unter Inertgasatmosphäre gelagert werden. Diese Lagerungsbedingungen können jedoch vielfach nur sehr bedingt eingehalten werden. Aus diesem Grund werden viele dieser Substanzen in Präparate überführt, die eine einfache Lagerung ermöglichen. Des Weiteren erlauben diese Präparate vielfach eine gezielte Freisetzung dieser Wirkstoffe an einem vorgesehenen Ort oder über eine bestimmte Zeit.Many active ingredients, in particular bioactive natural substances, such as plant extracts, vitamins or oils containing a high proportion of unsaturated fatty acids, are very sensitive to oxidation and therefore must be stored at low temperatures or under an inert gas atmosphere. However, these storage conditions can often be met only to a very limited extent. For this reason, many of these substances are converted into preparations that allow easy storage. Furthermore, these preparations often allow targeted release of these drugs at a designated location or over a period of time.
Im Allgemeinen werden diese Präparate vielfach als verkapselte Systeme beschrieben, die einen Wirkstoff und ein Verkapselungsmaterial umfassen, das eine Schutzfunktion ausübt oder über dessen Eigenschaften das Freisetzungsprofil gezielt gesteuert werden kann.In general, these preparations are widely described as encapsulated systems comprising an active agent and an encapsulating material which exerts a protective function or through whose properties the release profile can be selectively controlled.
Als Verkapselungsmaterial werden vielfach Polymere, beispielsweise hyperverzweigte Polymere eingesetzt. Die Verwendung von hyperverzweigten Polymeren als Trägerstoff für Arzneimittel wird beispielsweise in WO 2004/072153 dargelegt. Gemäß dieser Druckschrift ermöglicht das Trägermolekül eine retardierte Freisetzung sowie einen erleichterten Transport der Arzneistoffe in die Zellen. In diesem Zusammenhang werden insbesondere modifizierte Dendrimere dargelegt, die Stickstoff umfassende Gruppen aufweisen .Polymers, for example hyperbranched polymers, are often used as the encapsulation material. The use of hyperbranched polymers as a carrier for medicaments is set forth, for example, in WO 2004/072153. According to this document, the carrier molecule enables a sustained release and a facilitated transport of the drugs into the cells. In In this context, in particular modified dendrimers are presented which have groups comprising nitrogen.
Des Weiteren beschreibt die Druckschrift WO 00/065024 Polymere zur Verkapselung von hydrophoben Molekülen. Hierbei wird eine Vielzahl von hydrophoben Resten an einen Polyolkern gebunden, wobei das erhaltene Polymer anschließend durch Polyalkylenoxide umgesetzt wird, um ein wasserlösliches Polymer zu erhalten.Furthermore, the document WO 00/065024 describes polymers for the encapsulation of hydrophobic molecules. Here, a plurality of hydrophobic residues is bound to a polyol core, wherein the resulting polymer is then reacted by polyalkylene oxides to obtain a water-soluble polymer.
Des Weiteren beschreibt die Druckschrift WO 2005/034909 Zusammensetzungen umfassend ein hyperverzweigtes Polymer, welches an einen biologisch aktiven Rest gekoppelt ist.Furthermore, document WO 2005/034909 describes compositions comprising a hyperbranched polymer which is coupled to a biologically active radical.
Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift WO 03/037383 Präparate, die hyperverzweigte Polymere umfassen. Als hyperverzweigte Polymere werden insbesondere Polyamidoamine oder Polypropylenamine dargelegt.In addition, document WO 03/037383 describes preparations comprising hyperbranched polymers. As hyperbranched polymers in particular polyamidoamines or polypropylene amines are set forth.
Des Weiteren werden hyperverzweigte Polymere in der Druckschrift WO 00/06267 beschrieben, wobei als hyperverzweigte Polymere insbesondere Polyetherimide dargelegt werden.Furthermore, hyperbranched polymers are described in the publication WO 00/06267, in particular polyetherimides being presented as hyperbranched polymers.
Weiterhin werden Präparate, die dendritische Polymere und pharmazeutische Wirkstoffe umfassen, in WO 03/033027 dargelegt, wobei das Dendrimer katonische Gruppen umfasst.Further, preparations comprising dendritic polymers and pharmaceutically active agents are set forth in WO 03/033027, wherein the dendrimer comprises cationic groups.
Des Weiteren wird die Verwendung von hyperverzweigtenFurthermore, the use of hyperbranched
Polymeren zur gezielten Freisetzung von Wirkstoffen von Zou et al . Macromol. Biosci. 5 (2005) 662-668 beschrieben. Hierbei werden hyperverzweigte Polymere mit ionischen Gruppen versehen.Polymers for the targeted release of active ingredients from Zou et al. Macromol. Biosci. 5 (2005) 662-668. Here, hyperbranched polymers are provided with ionic groups.
Weiterhin werden in den Druckschriften US 6,379,683 bzw. EP 1 034 839 Bl Nanokapseln beschrieben, die hyperverzweigte Polymere aufweisen. Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass die Nanokapseln nicht aus der Dispersion isoliert und weiterverarbeitet werden können. Darüber hinaus werden zur Herstellung der Nanokapseln organische Lösungsmittel eingesetzt, die vielfach nicht vollständig aus der Dispersion entfernt werden können.Furthermore, US Pat. Nos. 6,379,683 and EP 1 034 839 B1 describe nanocapsules which have hyperbranched polymers. The disadvantage here is in particular that the nanocapsules can not be isolated from the dispersion and further processed. In addition, organic solvents are used to prepare the nanocapsules, which can not be completely removed from the dispersion in many cases.
Das Dokument US 6,432,423 beschreibt hyperverzweigte Polymere, die Polyestereinheiten umfassen können. Diese Polymere dienen insbesondere als Filmbildner in kosmetischen Zusammensetzungen, die Fette enthalten können. Allerdings wird der Schmelzpunkt der Fette nicht beschrieben. Des Weiteren wird dieses Polymer lediglich als Bestandteil einer herkömmlichen Mischung dargelegt, ohne dass hierdurch eine gesteuerte Freisetzung der Wirkstoffe erzielt wird.Document US 6,432,423 describes hyperbranched polymers which may comprise polyester units. In particular, these polymers serve as film formers in cosmetic compositions which may contain fats. However, the melting point of the fats is not described. Furthermore, this polymer is merely presented as part of a conventional mixture without achieving controlled release of the active ingredients.
Polymere, die den in US 6,432,423 beschriebenen Polymeren ähnlich sind, werden des Weiteren in US 6,475,495 dargelegt. Gemäß dieser Druckschrift können diese Polymere insbesondere als Geliermittel in kosmetischen Zusammensetzungen eingesetzt werden. Allerdings werden keine Präparate beschrieben, die eine gesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen ermöglichen.Polymers similar to the polymers described in US 6,432,423 are further set forth in US 6,475,495. According to this document, these polymers can be used in particular as gelling agents in cosmetic compositions. However, no preparations are described which allow a controlled release of active ingredients.
Kosmetische Zusammensetzungen, die hyperverzweigte Polymere umfassen, werden weiterhin in US 2006/0030686 dargelegt. Hierbei dienen diese Polymere insbesondere als Formulierungshilfsmittel. Präparate, die eine gesteuerte Wirkstofffreisetzung erlauben, werden jedoch nicht beschrieben .Cosmetic compositions comprising hyperbranched polymers are further set forth in US 2006/0030686. Here, these polymers serve in particular as Formulation auxiliaries. However, preparations that allow controlled release of drug are not described.
Präparate, durch die eine gesteuerte Freisetzung vonPreparations through which a controlled release of
Wirkstoffen erzielt wird, sind beispielsweise Gegenstand der Druckschrift WO 2006/047714. Diese Präparate umfassen insbesondere einen an ein Polymer oder Oligomer kovalent gebundenen Wirkstoff. Die Freisetzung des Wirkstoffes erfolgt insbesondere durch eine enzymatische Spaltung dieser kovalenten Bindung. Hierdurch kann vorteilhaft der Wirkstoff gezielt an einer vorgegebenen Wirkungsstelle freigesetzt werden. Nachteilig an diesen Systemen ist jedoch, dass der Wirkstoff zunächst an ein Polymer gebunden werden muss. Dies schränkt die Anwendung dieses Verfahrens ein. Weiterhin wird hierdurch die Lagerfähigkeit der Wirkstoffe nur unwesentlich verbessert. Darüber hinaus können naturnahe Wirkstoffkombinationen, beispielsweise Pflanzenextrakte nur sehr schwer in natürlicher Zusammensetzung in ein entsprechendes Präparat überführt werden .Active ingredients is achieved, for example, the subject of WO 2006/047714. In particular, these preparations comprise an active ingredient covalently bonded to a polymer or oligomer. The release of the active ingredient is effected in particular by an enzymatic cleavage of this covalent bond. As a result, the active ingredient can advantageously be released in a targeted manner at a predetermined site of action. A disadvantage of these systems, however, is that the active substance must first be bound to a polymer. This restricts the application of this method. Furthermore, this will only insignificantly improve the shelf life of the active ingredients. In addition, natural active ingredient combinations, such as plant extracts are very difficult to be converted in natural composition in a corresponding preparation.
Die Druckschrift WO 2004/028269 beschreibt Polymere, die in biologisch abbaubaren Kaugummis eingesetzt werden können. Diese Polymere, die insbesondere Polyestereinheiten umfassen können, weisen einen bestimmten Verzweigungsgrad auf. Die gesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen ist jedoch nicht Gegenstand dieser Druckschrift.The publication WO 2004/028269 describes polymers which can be used in biodegradable chewing gums. These polymers, which may in particular comprise polyester units, have a certain degree of branching. However, the controlled release of drugs is not the subject of this document.
Die Dissertation von S. Suttiruengwong „Silica Aerogels and Hyperbranched Polymers as Drug Delivery Systems", Erlangen 2005, beschreibt verkapselte Systeme, die hyperverzweigte Polymere aufweisen können. Darüber hinaus beschreibt das Dokument US 2004/016394 kosmetische Zusammensetzungen, die hyperverzweigte Polymere umfassen können. Allerdings werden die Eigenschaften dieser hyperverzweigten Polymere, insbesondere das Molekulargewicht, der Verzweigungsgrad, die Hydroxyzahl oder der Schmelzpunkt nicht explizit aufgeführt.The dissertation by S. Suttiruengwong "Silica Aerogels and Hyperbranched Polymers as Drug Delivery Systems", Erlangen, 2005, describes encapsulated systems that may contain hyperbranched polymers. In addition, document US 2004/016394 describes cosmetic compositions which may comprise hyperbranched polymers. However, the properties of these hyperbranched polymers, in particular the molecular weight, the degree of branching, the hydroxyl number or the melting point are not explicitly listed.
In der zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten PCT/EP2008/054536 werden Präparate beschrieben, die als Verkapselungsmaterial Mischungen von Glyceriden und Polyestereinheiten tragenden Polymeren einsetzen .In the not yet published at the time of filing of the present application PCT / EP2008 / 054536 preparations are described which use as encapsulating material mixtures of glycerides and polyester units carrying polymers.
Dementsprechend ist festzuhalten, dass viele Präparate bekannt sind, die ein Verkapselungsmaterial, beispielsweise ein hyperverzweigtes Polymer, und einen Wirkstoff umfassen. Jedoch besteht das dauerhafte Bestreben möglichst vorteilhafte Präparate zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren ist der Aufwand zur Herstellung der zuvor beschriebenen hyperverzweigten Polymere relativ hoch.Accordingly, it should be noted that many preparations are known which comprise an encapsulating material, for example a hyperbranched polymer, and an active ingredient. However, there is a permanent desire to provide as beneficial as possible preparations. Furthermore, the cost of producing the above-described hyperbranched polymers is relatively high.
Dementsprechend sind diese Polymere vergleichsweise teuer.Accordingly, these polymers are comparatively expensive.
Darüber hinaus ist die Handhabung der Präparate des Standes der Technik schwierig, da diese vielfach als Dispersionen vorliegen und hieraus nicht isoliert werden können.In addition, the handling of the prior art preparations is difficult, since they are often present as dispersions and can not be isolated therefrom.
Dementsprechend können diese Präparate nur in einer sehr begrenzten Weise und technisch anspruchsvoll in Endprodukte eingearbeitet werden.Accordingly, these preparations can be incorporated only in a very limited way and technically demanding in end products.
Weiterhin werden zur Herstellung der zuvor dargelegten Präparate des Standes der Technik vielfach organische Lösungsmittel eingesetzt. Der Endverbraucher wünscht jedoch naturnahe Produkte, die keinen Restgehalt an diesen Verbindungen aufweisen.Furthermore, organic solvents are often used for the production of the preparations of the prior art described above. The end user wishes, however natural products that have no residual content of these compounds.
In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Präparate zur Verfügung zu stellen, die ein hervorragendes Eigenschaftsprofil aufweisen.In view of the prior art reported and discussed herein, it was an object of the present invention to provide preparations which have an excellent property profile.
Das Eigenschaftsprofil umfasst insbesondere die Steuerungsmöglichkeiten der Freisetzung Wirkstoffs. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sollten die erfindungsgemäßen Präparate den Wirkstoff in einem gewählten Medium über einen möglichst langen Zeitraum freisetzen können, wobei die Freisetzungsrate vorzugsweise konstant bleiben sollte. Gemäß einer weiterenThe property profile includes in particular the control possibilities of the release of active substance. According to one aspect of the present invention, the preparations according to the invention should be able to release the active substance in a selected medium over as long a period as possible, wherein the release rate should preferably remain constant. According to another
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte die Freisetzung gezielt innerhalb einer kurzen Zeitspanne erfolgen. Hierbei kann eine Aufgabe darin gesehen werden, ein Präparat zur Verfügung zu stellen, bei dem die Freisetzung des Wirkstoffes möglichst einfach und zuverlässig gesteuert werden kann.Embodiment of the present invention, the release should be targeted within a short period of time. Here, an object can be seen in providing a preparation in which the release of the active ingredient can be controlled as simply and reliably as possible.
Weiterhin war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung Präparate zur Verfügung zu stellen, die einen besonders hohen Gehalt an Wirkstoff umfassen.Furthermore, it was an object of the present invention to provide preparations which comprise a particularly high content of active ingredient.
Des Weiteren sollte das Präparat eine besonders hohe Stabilität zeigen, wodurch insbesondere empfindliche Wirkstoffe über einen besonders langen Zeitraum gelagert werden können, ohne dass die Eigenschaften des Wirkstoffs wesentlich geändert werden. Hierbei sollten die Präparate ebenfalls eine hohe Scherstabilität aufweisen, so dass eine einfache und problemlose Verarbeitung der Präparate möglich ist .Furthermore, the preparation should show a particularly high stability, which in particular sensitive active ingredients can be stored over a particularly long period of time, without the properties of the active ingredient are significantly changed. Here, the preparations should also have a high shear stability, so that a simple and easy processing of the preparations is possible.
Weiterhin war es eine Aufgabe, Präparate zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig hergestellt werden können .Furthermore, it was an object to provide preparations that can be produced easily and inexpensively.
Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht explizit genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch die in Anspruch 1 beschriebenen Präparate. Zweckmäßige Abwandlungen dieser Präparate werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.These objects as well as others, which are not explicitly mentioned, but can be deduced from the contexts discussed herein as a matter of course or necessarily result from these, are solved by the preparations described in claim 1. Advantageous modifications of these preparations are provided in the dependent claims on claim 1 under protection.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Präparat umfassend ein Verkapselungsmaterial und mindestens einen Wirkstoff, wobei der Wirkstoff gesteuert aus dem Präparat freigesetzt werden kann, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verkapselungsmaterial mindestens eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C und zusätzlich mindestens ein Polymer mit Polyestereinheiten umfasst, wobei das Polymer mit Polyestereinheiten eine Schmelztemperatur von mindestens 30 0C und eine Viskosität im Bereich von 50 mPa*s bis 250 Pa*s, gemessen mittels Rotationsviskosimetrie bei 110 0C, aufweist.The present invention accordingly provides a preparation comprising an encapsulating material and at least one active substance, wherein the active ingredient can be released controlled from the preparation, which is characterized in that the encapsulating material at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 0 C and additionally comprises at least one polymer having polyester units, wherein the polymer having polyester units has a melting temperature of at least 30 0 C and a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, as measured by rotational viscosimetry at 110 0 C.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es überraschend, Präparate mit einem hervorragendenBy means of the measures according to the invention, it is surprisingly possible to prepare preparations with an outstanding quality
Eigenschaftsprofil zur Verfügung zu stellen, die besonders einfach und kostengünstig, insbesondere ohne Verwendung von organischen Lösungsmitteln erhalten werden können. Die erfindungsgemäßen Präparate können insbesondere ein hervorragendes Freisetzungsprofil des Wirkstoffs aufweisen, wobei sowohl eine Freisetzung über einen besonders langen Zeitraum als auch eine kurzzeitige Freisetzung nach Betätigung eines Auslösemechanismus realisiert werden können .To provide property profile available, which can be obtained in a particularly simple and inexpensive, in particular without the use of organic solvents. In particular, the preparations according to the invention can have an excellent release profile of the active substance, it being possible to realize both a release over a particularly long period of time and a short-term release after actuation of a triggering mechanism.
Darüber hinaus können die Präparate eine hohe Scherstabilität aufweisen. Hierdurch können die erfindungsgemäß erhältlichen Präparate besonders einfach und problemlos verarbeitet werden. Ferner können die Präparate besonders einfach auf bestimmte Bedürfnisse abgestimmt werden. So können Präparate die unterschiedlichsten Freisetzungsmechanismen aufweisen. Hierzu gehören unter anderem Mechanismen, die auf einem enzymatischen Abbau des Verkapselungsmaterials oder einer pH-selektiven Öffnung des Verkapselungsmaterials basieren; temperatur- bzw. lösungsmittelgesteuerte Vorgänge, Einwirkung von Energie auf die Präparate, zum Beispiel Bestrahlung von Partikeln mit elektromagnetischerIn addition, the preparations can have a high shear stability. As a result, the preparations obtainable according to the invention can be processed in a particularly simple and trouble-free manner. Furthermore, the preparations can be particularly easily adapted to specific needs. Thus, preparations can have a wide variety of release mechanisms. These include mechanisms based on enzymatic degradation of the encapsulating material or pH-selective opening of the encapsulating material; Temperature- or solvent-controlled processes, action of energy on the preparations, for example irradiation of particles with electromagnetic
Strahlung, Bestrahlung mit Ultraschall und/oder Einwirkung von Scherkräften. Darüber hinaus können die Präparate einen hohen Anteil an Wirkstoff aufweisen.Radiation, irradiation with ultrasound and / or action of shear forces. In addition, the preparations may have a high content of active ingredient.
Weiterhin ermöglicht das vorliegend dargelegte Präparat eine besonders stabile Aufbewahrung von empfindlichen Wirkstoffen. Dementsprechend können empfindliche Substanzen sicher und einfach gelagert werden.Furthermore, the presently presented preparation allows a particularly stable storage of sensitive drugs. Accordingly, sensitive substances can be safely and easily stored.
Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Präparate überraschend stabil, so dass diese über einen langen Zeitraum aufbewahrt werden können, ohne dass ein Abbau erfolgt. Des Weiteren können die Präparate aufgrund der hohen Scherstabilität problemlos verarbeitet werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich insbesondere daraus, dass die Präparate bei Raumtemperatur, insbesondere bei 25 0C, fest sind, so dass dieser Feststoff ohne aufwendige und schwierig zu beherrschende Verfahrensschritte in viele Endprodukte eingearbeitet werden kann.In addition, the preparations according to the invention are surprisingly stable, so that they can be stored for a long period of time without degradation takes place. Furthermore, the preparations due to the high shear stability can be processed easily. A particular advantage results in particular from the fact that the preparations at room temperature, especially at 25 0 C, are solid, so that this solid can be incorporated into many end products without consuming and difficult to control process steps.
Die Präparate der vorliegenden Erfindung können vielfach besonders einfach und kostengünstig erhalten werden. Des Weiteren sind die erfindungsgemäßen Präparate gesundheitlich unbedenklich. Hierbei ist insbesondere von Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Präparate ohne die Verwendung von organischen Lösungsmitteln erhältlich sind. Daher können sehr naturnahe Präparate erhalten werden, die keinen Restgehalt an organischen Lösungsmitteln enthalten.The preparations of the present invention can often be obtained in a particularly simple and cost-effective manner. Furthermore, the preparations according to the invention are harmless to health. It is particularly advantageous that the preparations according to the invention are obtainable without the use of organic solvents. Therefore, very natural preparations can be obtained which contain no residual organic solvents.
Der Begriff „Wirkstoff" bezeichnet Substanzen, die in geringer Dosis in einem Organismus eine spezifische Wirkung hervorrufen. So wird beispielsweise insbesondere als pharmazeutischer Wirkstoff ein Stoff verstanden, der dazu bestimmt ist, bei der Herstellung von Arzneimitteln als arzneilich wirksamer Bestandteil eingesetzt zu werden oder bei seiner Verwendung in der Arzneimittelherstellung zu einem arzneilich wirksamen Bestandteil zu werden.The term "active ingredient" refers to substances which produce a specific action in a small dose in an organism, for example, a pharmaceutical active ingredient is understood to mean, in particular, a substance which is intended to be used as an active ingredient in the manufacture of medicaments its use in the manufacture of medicines to become a pharmaceutically active ingredient.
Der Begriff „Verkapselungsmaterial" bezeichnet insbesondere eine Mischung, die mindestens eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C und zusätzlich mindestens ein Polymer mit Polyestereinheiten umfasst, wobei das Polymer mitThe term "encapsulating material" refers in particular to a mixture comprising at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. and additionally comprising at least one polymer having polyester units, the polymer having
Polyestereinheiten eine Schmelztemperatur von mindestens 30 °C und eine Viskosität im Bereich von 50 mPa*s bis 250 Pa*s, gemessen mittels Rotationsviskosimetrie bei 110 0C, aufweist.Polyester units have a melting temperature of at least 30 ° C and a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, as measured by rotational viscometry at 110 0 C having.
Die enzymatisch abbaubare Substanz und gegebenenfalls das Glycerid sind nicht kovalent an das Polymer mit Polyestereinheiten gebunden.The enzymatically degradable substance and optionally the glyceride are not covalently bound to the polymer with polyester units.
Der Begriff „enzymatisch abbaubaren Substanz" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bezeichnet jegliche enzymatisch abbaubaren Substanzen und nimmt - auch wenn nicht ausdrücklich erwähnt - Glyceride sowie makromolekulare Verbindungen, die aus esterbildenden Einheiten (Monomere) bestehen und ein über Esterbindungen verknüpftes Polymer bilden, aus.The term "enzymatically degradable substance" in the context of the present invention refers to any enzymatically degradable substances and, although not explicitly mentioned, removes glycerides as well as macromolecular compounds which consist of ester-forming units (monomers) and form an ester bond-linked polymer.
Der Begriff „Glycerid" bezeichnet einen Ester einer beliebigen Carbonsäure, die linear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt und gegebenenfalls substituiert sein kann, mit Glycerin (Propan-1, 2, 3-triol) . Der Begriff umfasst Mono-, Di- und Tri-Ester des Glycerins, d.h. es sind eine, zwei oder drei der Hydroxygruppen des Glycerins mit einer, zwei oder drei Carbonsäuren verestert.The term "glyceride" refers to an ester of any carboxylic acid which may be linear or branched, saturated or unsaturated and optionally substituted with glycerin (propane-1,2,3-triol). The term includes mono-, di- and tri Esters of glycerol, ie one, two or three of the hydroxy groups of glycerol are esterified with one, two or three carboxylic acids.
Unter dem Begriff „Derivat" sind erfindungsgemäß strukturell eng verwandte Abkömmlinge einer chemischen Grundstruktur zu verstehen, die gleiche strukturelle Elemente aufweisen, aber verschiedene Substituenten tragen.The term "derivative" according to the invention structurally closely related derivatives of a basic chemical structure to understand that have the same structural elements, but carry different substituents.
Das Verkapselungsmaterial dient insbesondere zum Schutz des Wirkstoffs. Dementsprechend zeigt das Verkapselungsmaterial vorzugsweise eine hohe Stabilität gegen Oxidation. Enzymatisch abbaubare Substanzen sind dem Fachmann bekannt als Substanzen, welche durch Einwirkung von aktiven Proteinen, sogenannte Enzyme, strukturell verändert und in Folge der Veränderung abgebaut werden. Die strukturelle Veränderung kann entweder direkt zu einer Trennung von Bindungen innerhalb der abbaubaren Substanz, führen oder aber auch zu einer derart gestalteten strukturellen Änderung führen, dass die abbaubare Substanz in dem gegebenen Umfeld instabil wird, beispielsweise in der Form, dass im Umfeld vorhandenes Wasser auf die Substanz abbauend einwirken kann.The encapsulating material serves in particular for the protection of the active substance. Accordingly, the encapsulating material preferably exhibits high stability against oxidation. Enzymatically degradable substances are known to the person skilled in the art as substances which are structurally modified by the action of active proteins, so-called enzymes, and degraded as a result of the change. The structural change can either lead directly to a separation of bonds within the degradable substance, or else lead to a structural change designed in such a way that the degradable substance becomes unstable in the given environment, for example in the form that surrounding water on the substance can be degrading.
Als enzymatisch abbaubare Substanzen können jegliche enzymatisch abbaubaren Substanzen ausgenommen Glyceride eingesetzt werden, die einen Schmelzpunkt von mindestensAs enzymatically degradable substances, any enzymatically degradable substances except glycerides can be used which have a melting point of at least
35 0C aufweisen. Bevorzugt sind die enzymatisch abbaubaren Substanzen durch Hydrolasen, wie beispielsweise Esterasen (Gruppe EC 3.1.1), Lipasen (EC 3.1.1.3), Proteasen (Gruppe EC 3.4), Kohlenhydrasen (Glycosidasen : Gruppe EC 3.2.1), Phospholipasen (EC 3.1.1.4, 3.1.1.32, 3.1.4.3, 3.1.4.4), Amidasen und Acylasen (Gruppe 3.5) abbaubar, wobei eine Abbaubarkeit durch Lipasen und Proteasen besonders bevorzugt ist.35 0 C have. Preferably, the enzymatically degradable substances by hydrolases, such as esterases (group EC 3.1.1), lipases (EC 3.1.1.3), proteases (group EC 3.4), carbohydrases (glycosidases: group EC 3.2.1), phospholipases (EC 3.1 .1.4, 3.1.1.32, 3.1.4.3, 3.1.4.4), amidases and acylases (group 3.5) degradable, wherein a degradability by lipases and proteases is particularly preferred.
Das erfindungsgemäß einzusetzende Verkapselungsmaterial umfasst eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, die einen Schmelzpunkt von mindestens 35 0C, vorzugsweise mindestens 40 0C aufweist. Von besonderem Interesse sind insbesondere enzymatisch abbaubare Substanzen, ausgenommen Glyceride, die einen Schmelzpunkt im Bereich von 45 bis 100 0C, besonders bevorzugt 50 bis 65 0C aufweisen. Erfindungsgemäß kann das Verkapselungsmaterial als enzymatisch abbaubare Substanz auch Mischungen der oben genannten enzymatisch abbaubaren Substanzen aufweisen.The encapsulation material to be used according to the invention comprises an enzymatically degradable substance, except glycerides, which has a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C. In particular enzymatically degradable substances, with the exception of particular interest are glycerides having a melting point in the range from 45 to 100 0 C, particularly preferably 50 to 65 0 C. According to the invention, the encapsulating material may also comprise, as enzymatically degradable substance, mixtures of the abovementioned enzymatically degradable substances.
Bevorzugte enzymatisch abbaubare Substanzen sind ausgewählt aus den Gruppen umfassend:Preferred enzymatically degradable substances are selected from the groups comprising:
• Einfache Ester und Amide, bevorzugt hergestellt aus n- Alkoholen bzw. n-Aminen mit aliphatischen oder aromatischen, gegebenenfalls hydroxyfunktionellen Carbonsäuren, wie beispielsweise Myristylmyristat,Simple esters and amides, preferably prepared from n-alcohols or n-amines with aliphatic or aromatic, optionally hydroxy-functional carboxylic acids, such as, for example, myristyl myristate,
Myristylpalmitat, Stearylmyristat, Stearylstearat und Behenylbehenat ,Myristyl palmitate, stearyl myristate, stearyl stearate and behenyl behenate,
• Mono- und Polyester von Polyolen, bevorzugt mit 2 bis 8 Hydroxylgruppen (Di- bis Octahydroxyverbindungen) , wobei Glycerin als Polyol ausgenommen ist, wie beispielsweiseMono- and polyesters of polyols, preferably having 2 to 8 hydroxyl groups (di- to octahydroxy compounds), glycerol being excluded as polyol, such as
Ethylenglycolester, Propylenglycolester, Zuckerester (Mono- und Disaccharidester) , Zuckeralkoholester, Zuckersäureester, Trimethylolester, Pentaerythritester, Ester von Di- bzw. Triethanolamin und deren Alkylenoxidanlagerungsprodukte . Besoners bevorzugte Mono- und Polyester von Polyolen sind Ethylenglycoldistearat, Ethylenglycoldihydroxystearat, PEG-3-Distearat, Polyethylenglycolmono- bzw. -distearat, Sorbitanstearat, Cetearylglucosid, Methylglucosidstearat, Sucrosestearat, Glucosepentaacetat und PEG-40-hydriertes Rizinusöl,Ethylene glycol esters, propylene glycol esters, sugar esters (mono- and disaccharide esters), sugar alcohol esters, sugar esters, trimethylol esters, pentaerythritol esters, esters of di- or triethanolamine and their alkylene oxide addition products. Besoner's preferred mono- and polyesters of polyols are ethylene glycol distearate, ethylene glycol dihydroxystearate, PEG-3 distearate, polyethylene glycol mono- or distearate, sorbitan stearate, cetearyl glucoside, methyl glucoside stearate, sucrose stearate, glucose pentaacetate, and PEG-40 hydrogenated castor oil.
• Polyglycerolester, bevorzugt Polyglycerol mit bis zu 10 Glyceroleinheiten, wie beispielsweise Polyglyceryl-3- Stearat und Polyglycerin-10-Stearat,Polyglycerol esters, preferably polyglycerol with up to 10 glycerol units, such as, for example, polyglyceryl-3-stearate and polyglycerol-10-stearate,
• Ester von Di- und Tricarboxylsäuren, wie beispielsweise Zitronsäuredilaurat, Dicetyladipat und DicetearylsuccinatEsters of di- and tricarboxylic acids, such as, for example, citrate dilaurate, dicetyl adipate and dicetearyl succinate
• Phospholipide, wie beispielsweise Fraktionen von Soy Lecithin (Phosphatidylcholin, -ethanolamin, -inosit sowie Phosphatidsäure bzw. deren Lysophospholipide oder Mischungen von diesen Verbindungen) , insbesondere hydriertes LecithinPhospholipids, such as fractions of soy lecithin (phosphatidylcholine, ethanolamine, inositol, and Phosphatidic acid or its lysophospholipids or mixtures of these compounds), in particular hydrogenated lecithin
• Alkylcarbonate mit einer oder mehreren Carbonatgruppen und einer oder mehreren Alkylgruppen, wie beispielsweiseAlkyl carbonates having one or more carbonate groups and one or more alkyl groups, such as
Distearylcarbonatdistearyl
• Aminosäurederivate in Form von Estern, Amiden und Peptiden, wie beispielsweise N-Cocoylglutamat, Stearylpyroglutamat und Natriumstearoylglutamat, • Siliconester und Siliconesterwachse, wie beispielsweise in US 4,725,658 beschrieben, sowie andere organomodifizierte Siloxane mit z.B. Amidgruppen, Carbonatgruppen, Peptidketten und Zuckergruppen.Amino acid derivatives in the form of esters, amides and peptides such as N-cocoyl glutamate, stearyl pyroglutamate and sodium stearoyl glutamate, silicone esters and silicone ester waxes as described, for example, in US 4,725,658, as well as other organomodified siloxanes with e.g. Amide groups, carbonate groups, peptide chains and sugar groups.
Besonders bevorzugte Gruppen, aus denen die enzymatisch abbaubaren Substanzen ausgewählt werden sind die Gruppen: Einfache Ester und Amide, Mono- und Polyester von Polyolen, Phospholipide und Aminosäuren und Derivate, wobei Einfache Ester und Amide und Mono- und Polyester von Polyolen ganz besonders bevorzugt sind.Particularly preferred groups from which the enzymatically degradable substances are selected are the groups: simple esters and amides, mono- and polyesters of polyols, phospholipids and amino acids and derivatives, single esters and amides and mono- and polyesters of polyols being very particularly preferred ,
Die Oxidationsstabilität der als Verkapselungsmaterial eingesetzten enzymatisch abbaubaren Substanzen ist unter anderem von dem Anteil an ungesättigten Komponenten (u.a. Alkohole bzw. Carbonsäuren) abhängig. Je geringer dieserThe oxidation stability of the enzymatically degradable substances used as encapsulating material depends inter alia on the proportion of unsaturated components (inter alia alcohols or carboxylic acids). The lower this one
Anteil desto höher die Oxidationsstabilität. Eine bevorzugt einzusetzende enzymatisch abbaubare Substanz oder ein bevorzugt einzusetzendes Gemisch weist vorzugsweise eine Iodzahl kleiner oder gleich 50, besonders kleiner oder gleich 20 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 10 auf. Die Iodzahl kann insbesondere gemäß DIN EN 14111 bestimmt werden. Es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, wenn das Verkapselungsmaterial als zusätzliche Komponente ein Glycerid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C umfasst.Proportion, the higher the oxidation stability. A preferably used enzymatically degradable substance or a preferably used mixture preferably has an iodine value less than or equal to 50, particularly less than or equal to 20 and particularly preferably less than or equal to 10. The iodine value can be determined in particular according to DIN EN 14111. It may be advantageous for the purposes of the present invention if the encapsulation material comprises as additional component a glyceride having a melting point of at least 35 ° C.
Das erfindungsgemäß einzusetzende Verkapselungsmaterial kann somit ein Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C, vorzugsweise mindestens 40 0C, mit mindestens einem Glycerid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C, vorzugsweise mindestens 40 0C, aufweisen. Von besonderem Interesse sind insbesondere Gemische mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanz, ausgenommen Glyceride, die einen Schmelzpunkt im Bereich von 45 bis 100 0C, besonders bevorzugt 50 bis 65 0C aufweist, mit mindestens einem Glycerid, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 45 bis 100 0C, besonders bevorzugt 50 bis 65 0C aufweist.The encapsulation material to be used according to the invention can thus be a mixture of at least one enzymatically degradable substance, except glycerides, having a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C., with at least one glyceride having a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C. , exhibit. Of particular interest are, in particular, mixtures of at least one enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, having a melting point in the range from 45 to 100 ° C., particularly preferably 50 to 65 ° C., with at least one glyceride having a melting point in the range from 45 to 100 0 C, more preferably 50 to 65 0 C has.
Die erfindungsgemäß als zusätzliche Komponente einzusetzenden Glyceride umfassen insbesondere ein Glycerid, das eine dynamische Viskosität im Bereich von 5 bis 200 mPa*s, vorzugsweise 10 bis 50 mPa*s und besonders bevorzugt 15 bis 22 mPa*s bei 70 0C aufweist, gemessen gemäß DIN EN ISO 3219.The glycerides to be used according to the invention as an additional component comprise in particular a glyceride which has a dynamic viscosity in the range from 5 to 200 mPa * s, preferably 10 to 50 mPa * s and particularly preferably 15 to 22 mPa * s at 70 ° C., measured according to DIN EN ISO 3219.
Bei bevorzugt als zusätzliche Komponente einzusetzenden Glyceriden können zwei oder drei der Hydroxygruppen des Glycerins mit zwei oder drei Carbonsäuren verestert sein, die 8 bis 36, insbesondere 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 22 und besonders bevorzugt 14 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Von besonderem Interesse sind insbesondere Triglycerinester, die drei Gruppen aufweisen, die von Carbonsäuren mit 12 bis 22, besonders bevorzugt 14 bis 20 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind.In glycerides which are preferably to be used as an additional component, two or three of the hydroxyl groups of glycerol may be esterified with two or three carboxylic acids which have 8 to 36, in particular 8 to 30, preferably 12 to 22 and particularly preferably 14 to 20 carbon atoms. Of particular interest are, in particular, triglycerol esters which have three groups derived from Carboxylic acids having 12 to 22, particularly preferably 14 to 20 carbon atoms are derived.
Bevorzugte Triglycerinester weisen insbesondere die Formel (I) auf, worin die Reste R1, R2 und R3 unabhängig einenPreferred triglycerol esters have, in particular, the formula (I) in which the radicals R 1 , R 2 and R 3 are each independently
Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 35, insbesondere 7 bis 29, vorzugsweise 11 bis 21 und besonders bevorzugt 13 bis 19 Kohlenstoffatomen bedeuten.Hydrocarbon radical having 7 to 35, in particular 7 to 29, preferably 11 to 21 and particularly preferably 13 to 19 carbon atoms.
(D Kohlenwasserstoffreste bezeichnen vorliegend insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte Reste, die vorzugsweise aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Diese Reste können cyclisch, linear oder verzweigt sein. Hierzu gehören insbesondere Alkylreste und Alkenylreste, wobei die Alkenylreste eine, zwei, drei oder mehr Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen umfassen können.(D Hydrocarbon radicals in the present case denote in particular saturated and / or unsaturated radicals, which preferably consist of carbon and hydrogen. These radicals can be cyclic, linear or branched. These include in particular alkyl radicals and alkenyl radicals, where the alkenyl radicals may comprise one, two, three or more carbon-carbon double bonds.
Zu den bevorzugten Alkylresten gehören insbesondere die Heptyl-, Octyl-, 1, 1, 3, 3-Tetramethylbutyl, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosyl- und die Cetyleicosyl-Gruppe .The preferred alkyl radicals include, in particular, the heptyl, octyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, Octadecyl, nonadecyl, eicosyl and the cetyleicosyl group.
Beispiele für Alkenylreste mit einer Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung sind unter anderem die Heptenyl-, Octenyl-, Nonenyl-, Decenyl-, Undecenyl-, Dodecenyl-, Tridecenyl-, Tetradecenyl-, Pentadecenyl-, Hexadecenyl-, Heptadecenyl-, Octadecenyl-, Nonadecenyl-, Eicosenyl- und die Cetyleicosenyl-Gruppe .Examples of alkenyl radicals having a carbon-carbon double bond include the heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, Heptadecenyl, octadecenyl, nonadecenyl, eicosenyl and the cetyleicosenyl group.
Die zuvor dargelegten Kohlenwasserstoffreste können Substituenten und/oder Heteroatome aufweisen. Hierzu gehören insbesondere Gruppen, die Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel umfassen, wie beispielsweise Hydroxygruppen, Thiolgruppen oder Aminogruppen . Der Anteil dieser Gruppen sollte jedoch so gering sein, dass die Eigenschaften der Glyceride nicht nachteilig beeinflusst werden .The hydrocarbon radicals set forth above may have substituents and / or heteroatoms. These include in particular groups which comprise oxygen, nitrogen and / or sulfur, such as, for example, hydroxyl groups, thiol groups or amino groups. However, the proportion of these groups should be so low that the properties of the glycerides are not adversely affected.
Zu den bevorzugten gesättigten Carbonsäuren, von denen die Glyceride abgeleitet sind, gehören unter anderem Octansäure, Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Eicosansäure, Docosansäure, Tetracosansäure, Hexacosansäure Octacosansäure, Triacontansäure, Tetratriacontansäure und Pentatriacontansäure, besonders bevorzugt Eicosansäure und Docosansäure.Among the preferred saturated carboxylic acids from which the glycerides are derived include octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid, tetracosanoic acid, hexacosanoic acid octacosanoic acid, triacontanoic acid, tetratriacontanoic acid and pentatriacontanoic acid, more preferably eicosanoic acid and docosanoic acid ,
Die Eigenschaften der Glyceride sind insbesondere von der Art und der Menge der Fettsäuren abhängig, die in den Glyceriden enthalten sind. Dementsprechend ist der Anteil an den langkettigen, gesättigten Fettsäuren im Vergleich zu den Anteilen, die in vielen natürlich vorkommenden Ölen und Fetten vorliegen, sehr hoch. Erfindungsgemäß kann als zusätzliche Komponente ein Monoglycerid eingesetzt werden, das durch Veresterung von Glycerin mit einer besonders langkettigen Fettsäure erhalten wurde. Des Weiteren können als zusätzliche Komponente Di- oder Triglyceride eingesetzt werden, die einen entsprechend hohen Anteil an Carbonsäuren, die 12 bis 36 und bevorzugt 14 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen.The properties of the glycerides are particularly dependent on the type and amount of fatty acids contained in the glycerides. Accordingly, the proportion of long-chain, saturated fatty acids is very high compared to the proportions present in many naturally occurring oils and fats. According to the invention can be used as an additional component, a monoglyceride obtained by esterification of glycerol with a particularly long-chain fatty acid. Furthermore, as an additional component di- or triglycerides can be used which have a correspondingly high proportion of Carboxylic acids having 12 to 36 and preferably 14 to 20 carbon atoms.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Triglyceride, die einen hohen Anteil an Stearinsäure und/oder Palmitinsäure aufweisen. Vorzugsweise können als zusätzliche Komponente insbesondere Triglyceride eingesetzt werden, die mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 30 Gew.-% an Stearinsäure- und/oder Palmitinsäurereste, bezogen auf den Gesamtgehalt an Fettsäuren, aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden als zusätzliche Komponente insbesondere Triglyceride eingesetzt, die Stearinsäure- und Palmitinsäuregruppen umfassen. Das Gewichtsverhältnis von Stearinsäure zu Palmitinsäure liegt vorzugsweise im Bereich von 10:1 bis 1:1, besonders bevorzugt 4:1 bis 1,5:1. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann insbesondere ein Triglycerid als zusätzliche Komponente eingesetzt werden, dessen Fettsäurespektrum vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt etwa 70 Gew.-% Stearinsäure und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt etwa 30 Gew.-% Palmitinsäure umfasst.Of particular interest are, in particular, triglycerides which have a high content of stearic acid and / or palmitic acid. Triglycerides which are at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight and very particularly preferably at least 30% by weight of stearic acid and / or palmitic acid residues, based on the total content of fatty acids, can preferably be used as additional component. exhibit. According to a preferred embodiment, triglycerides which comprise stearic acid and palmitic acid groups are used as additional component in particular. The weight ratio of stearic acid to palmitic acid is preferably in the range of 10: 1 to 1: 1, more preferably 4: 1 to 1.5: 1. According to a particularly expedient embodiment, in particular a triglyceride can be used as an additional component whose fatty acid spectrum is preferably 50 to 90 wt .-%, particularly preferably 60 to 80 wt .-% and most preferably about 70 wt .-% stearic acid and preferably 10 bis 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight and most preferably about 30% by weight of palmitic acid.
Die Oxidationsstabilität der als zusätzliche Komponente eingesetzten Glyceride ist unter anderem von dem Anteil an ungesättigten Carbonsäuren abhängig. Je geringer dieser Anteil desto höher die Oxidationsstabilität. Ein bevorzugt als zusätzliche Komponente einzusetzendes Glycerid weist vorzugsweise eine Iodzahl kleiner oder gleich 50, besonders kleiner oder gleich 20 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 10 auf. Die Iodzahl kann insbesondere gemäß DIN EN 14111 bestimmt werden.The oxidation stability of the glycerides used as an additional component is dependent inter alia on the proportion of unsaturated carboxylic acids. The lower this proportion, the higher the oxidation stability. A preferred glyceride to be used as an additional component preferably has an iodine value of less than or equal to 50, more particularly less than or equal to 20 and particularly preferably less than or equal to equal to 10. The iodine value can be determined in particular according to DIN EN 14111.
Neben einer Synthese der zuvor dargelegten Glyceride durch Veresterung von Glycerin mit entsprechenden Carbonsäuren können diese Glyceride auch aus natürlichen Quellen, insbesondere aus Pflanzen gewonnen werden. So können insbesondere Triglyceride als zusätzliche Komponente eingesetzt werden, die kommerziell von Evonik Goldschmidt GmbH, Essen unter der Handelsbezeichnung Tegin® erhältlich sind. Darüber hinaus können geeignete Triglyceride eingesetzt werden, die von der Fa. Cognis GmbH & Co. KG unter der Bezeichnung Edenor® erhältlich sind, wobei insbesondere Edenor® NHTi V verwendet werden kann. Das erfindungsgemäß als zusätzliche Komponente einzusetzende Glycerid unterscheidet sich von den freizusetzenden Wirkstoffen. Im Allgemeinen sind die freizusetzenden Wirkstoffe oxidationsempfindlich oder auf sonstige Weise instabil. Dementsprechend kann das als zusätzliche Komponente einzusetzende Glycerid von dem Wirkstoff durch die Oxidationsempfindlichkeit, die beispielsweise durch die Iodzahl (Gramm Iod, das an die Doppelbindungen von 100 g WirkstoffStoff angelagert werden kann) bestimmt werden kann, unterschieden werden. Von besonderem Interesse sind insbesondere Präparate, deren Wirkstoff eine Iodzahl aufweist, die um mindestens 5 größer ist als die Iodzahl des als Verkapselungsmaterial einzusetzenden Glycerids. Bevorzugt beträgt diese Iodzahldifferenz mindestens 10, besonders bevorzugt mindestens 20.In addition to a synthesis of the previously described glycerides by esterification of glycerol with corresponding carboxylic acids, these glycerides can also be obtained from natural sources, in particular from plants. Thus, in particular, triglycerides can be used as an additional component, which are commercially available from Evonik Goldschmidt GmbH, Essen under the trade name Tegin®. In addition, suitable triglycerides can be used, which are available from the company. Cognis GmbH & Co. KG under the name Edenor®, in particular Edenor® NHTi V can be used. The glyceride to be used according to the invention as an additional component differs from the active substances to be released. In general, the drugs to be released are susceptible to oxidation or otherwise unstable. Accordingly, the glyceride to be used as an additional component of the drug can be distinguished by the oxidation sensitivity, which can be determined, for example, by the iodine value (grams of iodine which can be attached to the double bonds of 100 g of drug substance). Of particular interest are, in particular, preparations whose active ingredient has an iodine value which is at least 5 greater than the iodine value of the glyceride to be used as the encapsulating material. Preferably, this iodine number difference is at least 10, more preferably at least 20.
Das Molekulargewicht der bevorzugt als zusätzliche Komponente einzusetzenden Glyceride ist an sich nicht kritisch. Im Allgemeinen werden vielfach Glyceride mit einem Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 1600 g/mol, vorzugsweise 400 bis 1500 g/mol und besonders bevorzugt 500 bis 1200 g/mol eingesetzt.The molecular weight of the preferred glycerides to be used as an additional component is not critical per se. In general, glycerides are often with a molecular weight in the range of 200 to 1600 g / mol, preferably 400 to 1500 g / mol and particularly preferably 500 to 1200 g / mol.
Der Anteil an enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder des Gemisches bezogen auf das Gewicht des Präparats, liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20 bis 70 Gew.-%.The proportion of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture based on the weight of the preparation, is preferably in the range of 1 to 99.5 wt .-%, particularly preferably 10 to 80 wt .-% and most preferably 20 to 70% by weight.
Das Verkapselungsmaterial umfasst neben mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanz, ausgenommen Glyceride, oder neben dem Gemisch zusätzlich ein Polymer, das Polyestereinheiten umfasst. Der Begriff „Polymer mit Polyestereinheiten" bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine makromolekulare Verbindung, die aus esterbildenden Einheiten (Monomere) besteht und ein über Esterbindungen verknüpftes Polymer bilden. Hierzu gehören insbesondere Einheiten, die von Diolen und Dicarbonsäuren abgeleitet sind, und Einheiten, die von Verbindungen mit mindestens einer Carbonsäuregruppe und mindestens einer Hydroxygruppe abgeleitet sind. Der Anteil an Einheiten, die Polyester bilden können, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, beträgt vorzugsweise mindestens 10 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 30 Gew.-%.In addition to at least one enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, or in addition to the mixture, the encapsulation material additionally comprises a polymer comprising polyester units. The term "polymer with polyester units" in the context of the present invention refers to a macromolecular compound which consists of ester-forming units (monomers) and forms a polymer linked via ester bonds, in particular units derived from diols and dicarboxylic acids and units which The proportion of units which can form polyesters based on the weight of the polymer is preferably at least 10% by weight, particularly preferably at least 30% by weight.
Das Polymer mit Polyestereinheiten weist eine Schmelztemperatur von mindestens 30 0C, vorzugsweise mindestens 35 0C auf. Zweckmäßig sind insbesondere Polymere mit Polyestereinheiten, die eine Schmelztemperatur Bereich von 30 0C bis 90 0C, besonders bevorzugt 35 0C bis 70 0C und ganz besonders bevorzugt 40 0C bis 65 0C aufweisen. Die Schmelztemperatur kann mittels Differential Scanning Calometry (DSC) bestimmt werden, z.B. mit dem Apparat Mettler DSC 27 HP und einer Heizrate von 10°C/min.The polymer with polyester units has a melting temperature of at least 30 0 C, preferably at least 35 0 C. Are useful in particular polymers with polyester units having a melting temperature range from 30 0 C to 90 0 C, particularly preferably from 35 0 C to 70 0 C and most preferably from 40 0 C to 65 0 C. The melting temperature can be determined by differential scanning Calometry (DSC) can be determined, for example with the apparatus Mettler DSC 27 HP and a heating rate of 10 ° C / min.
Das im Verkapselungsmaterial enthaltene Polymer mit Polyestereinheiten weist eine Viskosität im Bereich von 50 mPa*s bis 250 Pa*s, bevorzugt im Bereich von 100 mPa*s bis 100 Pa*s und besonders bevorzugt im Bereich von 200 mPa*s bis 10 Pa*s auf, wobei diese Größe mittels Rotationsviskosimetrie bei 110 0C gemessen wird. Die Messung kann gemäß DIN EN ISO 3219 bei 30 s"1 durchgeführt werden, wobei hierzu beispielsweise zwei 20 mm-Platten eingesetzt werden können.The polymer contained in the encapsulating material with polyester units has a viscosity in the range of 50 mPa * s to 250 Pa * s, preferably in the range of 100 mPa * s to 100 Pa * s and particularly preferably in the range of 200 mPa * s to 10 Pa * s, this size being measured by means of rotational viscometry at 110 ° C. The measurement can be carried out according to DIN EN ISO 3219 at 30 s "1 , for which example two 20 mm plates can be used.
Die Säurezahl des Polymers mit Polyestereinheiten liegt vorzugsweise im Bereich von 0 bis 20 mg KOH/g, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 6 bis 10 mg KOH/g. Diese Eigenschaft kann durch Titration mit NaOH gemessen werden (vgl. DIN 53402) .The acid number of the polymer with polyester units is preferably in the range of 0 to 20 mg KOH / g, more preferably in the range of 1 to 15 mg KOH / g and most preferably in the range of 6 to 10 mg KOH / g. This property can be measured by titration with NaOH (see DIN 53402).
Von besonderem Interesse sind insbesondere Polymere mit Polyestereinheiten, die eine Hydroxyzahl im Bereich von 0 bis 200 mg KOH/g, bevorzugt im Bereich von 1 bis 150 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 140 mg KOH/g aufweisen. Diese Eigenschaft wird gemäß ASTM E222 gemessen.Particularly of particular interest are polymers with polyester units which have a hydroxyl number in the range from 0 to 200 mg KOH / g, preferably in the range from 1 to 150 mg KOH / g and most preferably in the range from 10 to 140 mg KOH / g. This property is measured according to ASTM E222.
Das Molekulargewicht des Polymers mit Polyestereinheiten ist an sich nicht kritisch, wobei jedoch die zuvor dargelegten Viskositäten eingehalten werden müssen. Je nach Aufbau des Polymers kann dieses ein relativ hohes Molekulargewicht aufweisen. Zweckmäßig kann das Polymer ein Molekulargewicht im Bereich von 1000 g/mol bis 400000 g/mol, bevorzugt 1500 bis 100000 g/mol und ganz besonders bevorzugt 1800 bis 20000 g/mol aufweisen. Diese Größe bezieht sich auf das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) , welches mittels Gelpermeationschromatographie gemessen werden kann, wobei die Messung in DMF erfolgt und als ReferenzThe molecular weight of the polymer with polyester units is not critical per se, but the viscosities set out above must be maintained. Depending on the structure of the polymer, this may have a relatively high molecular weight. Conveniently, the polymer may have a molecular weight in the range of 1000 g / mol to 400000 g / mol, preferably 1500 to 100000 g / mol and very particularly preferably 1800 to 20,000 g / mol. This size refers to the weight average molecular weight (Mw) which can be measured by gel permeation chromatography, measured in DMF and as a reference
Polyethylenglykole eingesetzt werden (vgl. u.a. Burgath et. al in Macromol.Chem. Phys . , 201 (2000) 782-791) . Hierbei wird eine Kalibierkurve eingesetzt, die unter Verwendung von Polystyrol-Standards erhalten wurde. Diese Größe stellt daher einen apparenten Messwert dar.Polyethylene glycols (see, inter alia, Burgath et al in Macromol. Chem. Phys., 201 (2000) 782-791). Here, a calibration curve obtained using polystyrene standards is used. This size therefore represents an apparent measured value.
Darüber hinaus kann das Molekulargewicht der erfindungsgemäß einzusetzenden Polymere aus der Säure- und der Hydroxyzahl bestimmt werden, falls die Komponenten bekannt sind. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere bei Polymeren mit kleinem Molekulargewicht. So können bevorzugte Polymere ein aus der Säure- und der Hydroxyzahl bestimmtes Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 30000 g/mol, bevorzugt 1500 bis 15000 g/mol aufweisen.In addition, the molecular weight of the polymers to be used according to the invention can be determined from the acid and the hydroxyl number, if the components are known. This method is particularly suitable for small molecular weight polymers. Thus, preferred polymers may have a molecular weight determined from the acid and the hydroxyl number in the range from 1000 to 30 000 g / mol, preferably 1500 to 15 000 g / mol.
Das Polymer mit Polyestereinheiten kann beispielsweise einen linearen Aufbau aufweisen. Um die zuvor dargelegten Parameter einzuhalten, haben diese Polymere vielfach ein relativ niedriges Molekulargewicht, das vorzugsweise imThe polymer with polyester units may, for example, have a linear structure. To comply with the parameters set out above, these polymers often have a relatively low molecular weight, preferably in the
Bereich von 1000 g/mol bis 20000 g/mol, besonders bevorzugt 1500 g/mol bis 5000 g/mol liegt. Besonders geeignete lineare Polymere mit Polyestereinheiten sind unter anderem unter der Handelsbezeichnung Dynacoll® von Degussa GmbH erhältlich, wobei insbesondere Dynacoll® 7362 besonders bevorzugt ist. Dynacoll® 7362 ist ein Polyester mit einer Hydroxyzahl im Bereich von 47 bis 54, einem Molekulargewicht von ca. 2000 g/mol, einem Schmelzpunkt von 53 0C und einer Viskosität von 0,5 Pa*s, gemessen bei 80 0C mittels Rotationsviskosimetrie . Das Molekulargewicht von Dynacoll® 7362 kann insbesondere aus der Säure- und der Hydroxyzahl bestimmt werden.Range of 1000 g / mol to 20,000 g / mol, more preferably 1500 g / mol to 5000 g / mol. Particularly suitable linear polymers with polyester units are available, inter alia, under the trade name Dynacoll® from Degussa GmbH, with particular preference being given to Dynacoll® 7362. Dynacoll® 7362 is a polyester having a hydroxyl number in the range of 47 to 54, a molecular weight of about 2000 g / mol, a melting point of 53 0 C and a viscosity of 0.5 Pa * s, measured at 80 0 C by means of rotational viscometry. The molecular weight of Dynacoll® 7362 can be determined in particular from the acid and the hydroxyl number.
Von besonderem Interesse sind Verkapselungsmaterialien, die neben mindestens einer enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder dem Gemisch zusätzlich mindestens ein hyperverzweigtes Polymer umfassen, das einen hydrophilen Kern mit Polyestereinheiten sowie hydrophobe Endgruppen aufweist.Of particular interest are encapsulating materials which, in addition to at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture additionally comprise at least one hyperbranched polymer which has a hydrophilic core with polyester units and hydrophobic end groups.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei Verwendung von hyperverzweigten Polymeren als Bestandteil des Verkapselungsmaterials viele Vorteile erzielt werden können. Beispielsweise können die Verkapselungsverfahren mit deutlich reduzierten Mengen an Lösungsmitteln bzw. komprimierten Gasen durchgeführt werden.Surprisingly, it has been found that many advantages can be achieved when using hyperbranched polymers as part of the encapsulating material. For example, the encapsulation process can be carried out with significantly reduced amounts of solvents or compressed gases.
Das hyperverzweigte Polymer kann somit selbst alsThe hyperbranched polymer can thus itself as
Lösungsmittel/Dispergiermittel fungieren. Die hierdurch reduzierten Lösungsmittel-/Gaskonzentrationen führen im Vergleich zum Stand der Technik zu sichereren Prozessen, da hyperverzweigte Polymere keine explosionsfähigen Dämpfe wie andere Lösungsmittel des Stands der Technik bilden können.Solvent / dispersant act. The resulting reduced solvent / gas concentrations lead to safer processes compared to the prior art because hyperbranched polymers can not form explosive vapors like other prior art solvents.
Bevorzugte Präparate umfassen ein hyperverzweigtes Polymer mit einem hydrophilen Kern. Hydrophil bedeutet, dass der Kern in der Lage ist, einen hohen Anteil an Wasser aufzunehmen. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der hydrophile Kern in Wasser löslich. Vorzugsweise beträgt die Löslichkeit in Wasser bei 90 0C mindestens 10 Massenprozent, besonders bevorzugt mindestens 20 Massenprozent. Diese Größe wird anhand des hyperverzweigten Polymers vor der Hydrophobisierung, d.h. am hydrophilen Kern als solchen, gemessen. Die Messung kann gemäß der sogenannten Kolbenmethode erfolgen, wobei die Wasserlöslichkeit der reinen Substanz gemessen wird.Preferred preparations include a hyperbranched polymer having a hydrophilic core. Hydrophilic means that the core is capable of absorbing a high level of water. According to a preferred aspect of the present invention, the hydrophilic core is soluble in water. Preferably, the solubility in water at 90 0 C is at least 10 percent by mass, more preferably at least 20 percent by mass. This size is measured on the basis of the hyperbranched polymer before the hydrophobization, ie on the hydrophilic core as such. The measurement can be carried out according to the so-called piston method, wherein the water solubility of the pure substance is measured.
Bei dieser Methode wird die Substanz (Feststoffe müssen pulverisiert werden) bei einer Temperatur in Wasser aufgelöst, die leicht über der Prüftemperatur liegt. Wenn die Sättigung erreicht ist, wird die Lösung abgekühlt und bei der Prüftemperatur gehalten. Die Lösung wird gerührt, bis das Gleichgewicht erreicht ist. Alternativ kann die Messung unmittelbar bei der Prüftemperatur durchgeführt werden, wenn durch entsprechende Probenahme gesichert ist, dass das Sättigungsgleichgewicht erreicht ist. Dann wird die Konzentration der Prüfsubstanz in der wässrigen Lösung, die keine ungelösten Substanzteilchen enthalten darf, mit einer geeigneten Analysenmethode bestimmt.In this method, the substance (solids must be pulverized) is dissolved in water at a temperature slightly above the test temperature. When saturation is reached, the solution is cooled and held at the test temperature. The solution is stirred until the equilibrium is reached. Alternatively, the measurement can be performed immediately at the test temperature, if it is ensured by appropriate sampling that the saturation equilibrium is reached. Then, the concentration of the test substance in the aqueous solution, which must not contain undissolved substance particles, determined by a suitable analysis method.
Der hydrophile Kern weist vorzugsweise eine vor derThe hydrophilic core preferably has a front of
Hydrophobisierung gemessene Hydroxyzahl im Bereich von 400 bis 600 mg KOH/g, besonders bevorzugt im Bereich von 450 bis 550 mg KOH/g auf. Diese Eigenschaft wird gemäß ASTM E222 gemessen. Hierbei wird das Polymer mit einer definierten Menge an Essigsäureanhydrid umgesetzt. Nicht umgesetztes Essigsäureanhydrid wird mit Wasser hydrolysiert . Anschließend wird die Mischung mit NaOH titriert. Die Hydroxyzahl ergibt sich aus dem Unterschied zwischen einer Vergleichsprobe und dem für das Polymer gemessenen Wert. Hierbei ist die Anzahl an Säuregruppen des Polymers zu berücksichtigen. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform weist das hyperverzweigte Polymer einen Kern auf, der Polyestereinheiten umfasst. Hyperverzweigte Polymere mit Polyestereinheiten sind insbesondere in EP 0 630 389 dargelegt. Im Allgemeinen weist der hydrophile Kern eine zentrale Einheit, die von einem Initiatormolekül mit mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3 Hydroxygruppen abgeleitet ist, und Wiederholungseinheiten auf, die von Monomeren mit mindestens einer Carboxylgruppe und mindestens 2 Hydroxygruppen abgeleitet sind.Hydrophobization measured hydroxyl number in the range of 400 to 600 mg KOH / g, more preferably in the range of 450 to 550 mg KOH / g. This property is measured according to ASTM E222. In this case, the polymer is reacted with a defined amount of acetic anhydride. Unreacted acetic anhydride is hydrolyzed with water. Then the mixture is titrated with NaOH. The hydroxyl number results from the difference between a comparative sample and the value measured for the polymer. Here, the number of acid groups of the polymer is taken into account. According to an expedient embodiment, the hyperbranched polymer has a core comprising polyester units. Hyperbranched polymers with polyester units are set forth in particular in EP 0 630 389. In general, the hydrophilic core has a central moiety derived from an initiator molecule having at least 2, preferably at least 3 hydroxy groups, and repeating units derived from monomers having at least one carboxyl group and at least 2 hydroxy groups.
Die Begriffe Initiatormolekül sowie Wiederholungseinheit sind in der Fachwelt weithin bekannt. So können die hyperverzweigten Polymere durch Polykondensation erhalten werden, wobei ausgehend von einem mehrwertigen Alkohol zunächst die Carbonsäuregruppen der Monomere umgesetzt werden. Hierbei werden Estergruppen gebildet. Da die Monomere mindestens 2 Hydroxygruppen umfassen, weist das Makromolekül nach jeder Umsetzung mehr Hydroxygruppen auf, als vor der Umsetzung.The terms initiator molecule and repeating unit are well known in the art. Thus, the hyperbranched polymers can be obtained by polycondensation, starting from a polyhydric alcohol, first the carboxylic acid groups of the monomers are reacted. This ester groups are formed. Since the monomers comprise at least 2 hydroxy groups, the macromolecule has more hydroxyl groups after each reaction than before the reaction.
Vorzugsweise ist das Initiatormolekül ein aliphatisches Polyol, mit vorzugsweise 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, besonders bevorzugt 3, 4 oder 5 Hydroxygruppen.Preferably, the initiator molecule is an aliphatic polyol, preferably having 3, 4, 5, 6, 7 or 8, more preferably 3, 4 or 5 hydroxy groups.
Besonders bevorzugt ist das Initiatormolekül ausgewählt aus Ditrimethylolpropan, Ditrimethylolethan, Dipentaerythrit, Pentaerythrit , alkoxliertem Pentaerythrit, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, alkoxyliertem Trimethylolpropan, Glycerin, Neopentylalkohol,The initiator molecule is particularly preferably selected from ditrimethylolpropane, ditrimethylolethane, dipentaerythritol, pentaerythritol, alkoxylated pentaerythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, alkoxylated trimethylolpropane, glycerol, neopentyl alcohol,
Dimethylolpropan und/oder 1, 3-Dioxan-5, 5-dimethanol . Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Wiederholungseinheiten von Monomeren mit einer Carboxylgruppe und mindestens 2 Hydroxygruppen abgeleitet. Zu diesen bevorzugten Monomeren gehören insbesondere Dimethylpropionsäure, α, α-Bis (hydroxymethyl) buttersäure, α, α, α-Tris (hydroxymethyl) essigsaure, α, α-Bis (hydroxymethyl) valeriansäure, α, α-Bis (hydroxy) Propionsäure und/oder 3, 5-Dihydroxybenzoesäure .Dimethylolpropane and / or 1, 3-dioxane-5, 5-dimethanol. According to a particular aspect of the present invention, the repeating units are derived from monomers having a carboxyl group and at least 2 hydroxy groups. These preferred monomers include in particular dimethylpropionic acid, α, α-bis (hydroxymethyl) butyric acid, α, α, α-tris (hydroxymethyl) acetic acid, α, α-bis (hydroxymethyl) valeric acid, α, α-bis (hydroxy) propionic acid and / or 3, 5-dihydroxybenzoic acid.
Ganz besonders bevorzugt ist der hydrophile Kern durch Polymerisation von Dimethylolpropionsäure erhältlich, wobei als Initiatormolekül besonders bevorzugt Ditrimethylolpropan, Trimethylolpropan, ethoxyliertes Pentaerthrit , Pentaerthrit oder Glycerin eingesetzt wird.Most preferably, the hydrophilic core is obtainable by polymerization of dimethylolpropionic acid, particular preference being given to using ditrimethylolpropane, trimethylolpropane, ethoxylated pentaerythritol, pentaerythritol or glycerol as initiator molecule.
Der hydrophile Kern weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von mindestens 1500 g/mol, bevorzugt mindestens 2500 g/mol.The hydrophilic core preferably has a molecular weight of at least 1500 g / mol, preferably at least 2500 g / mol.
Diese Größe bezieht sich auf das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) , welches mittelsThis size refers to the weight average molecular weight (Mw), which by means of
Gelpermeationschromatographie gemessen werden kann, wobei die Messung in DMF erfolgt und als ReferenzGel permeation chromatography can be measured, the measurement being carried out in DMF and as a reference
Polyethylenglykole eingesetzt werden (vgl. u.a. Burgath et. al in Macromol.Chem. Phys . , 201 (2000) 782-791) . Hierbei wird eine Kalibierkurve eingesetzt, die unter Verwendung von Polystyrol-Standards erhalten wurde. Diese Größe stellt daher einen apparenten Messwert dar.Polyethylene glycols (see, inter alia, Burgath et al in Macromol. Chem. Phys., 201 (2000) 782-791). Here, a calibration curve obtained using polystyrene standards is used. This size therefore represents an apparent measured value.
Vorzugsweise kann der hydrophile Kern eine Glasübergangstemperatur aufweisen, die im Bereich von -40 bis 60 0C, besonders bevorzugt 0 bis 50 0C und ganz besonders bevorzugt 10 bis 45 0C liegt. Die Glasübergangstemperatur kann durch DSC-Verfahren ermittelt werden, wobei eine Heizrate von 3°C/min verwendet werden kann (DMA Tan δ peak; Netsch DMA 242 3-point bending IHz 3°C/min) .Preferably, the hydrophilic core may have a glass transition temperature which is in the range of -40 to 60 0 C, more preferably 0 to 50 0 C and most preferably 10 to 45 0 C. The glass transition temperature can be determined by DSC method with a heating rate of 3 ° C / min (DMA Tan δ peak, Netsch DMA 242 3-point bending IHz 3 ° C / min).
Die Hydrophobisierung der Oberfläche des Polymeren wird im Allgemeinen als letzter Reaktionsschritt durch Umsetzung zumindest eines Teils der freien Hydroxygruppen mit vorzugsweise einer langkettigen Carbonsäure erhalten.The hydrophobization of the surface of the polymer is generally obtained as the last reaction step by reacting at least a portion of the free hydroxy groups with preferably a long-chain carboxylic acid.
Vorzugsweise beträgt der Funktionalisierungsgrad des hyperverzweigten Kernmoleküls mit hydrophoben Endgruppen, vorzugsweise mit Fettsäure enthaltenden Bausteinen, mindestens 5 %, insbesondere bevorzugt mindestens 30 %, besonders bevorzugt mindestens 40 %. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt derThe degree of functionalization of the hyperbranched core molecule with hydrophobic end groups, preferably with building blocks containing fatty acid, is preferably at least 5%, particularly preferably at least 30%, particularly preferably at least 40%. According to another aspect of the present invention is the
Funktionalisierungsgrad des hyperverzweigten Kernmoleküls mit hydrophoben Endgruppen, vorzugsweise mit Fettsäure enthaltenden Bausteinen, im Bereich von 30 bis 100 %, bevorzugt im Bereich von 35 bis 95 %, insbesondere bevorzugt im Bereich von 40 bis 90 % und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 45 bis 85 %.Degree of functionalization of the hyperbranched core molecule having hydrophobic end groups, preferably containing fatty acid-containing building blocks, in the range of 30 to 100%, preferably in the range of 35 to 95%, more preferably in the range of 40 to 90% and most preferably in the range of 45 to 85 %.
Der Funktionalisierungsgrad bezieht sich auf den Anteil an Hydroxygruppen, der bei der Hydrophobisierung umgesetzt wird. Dementsprechend kann der Funktionalisierungsgrad bzw. der Veresterungsgrad mit Fettsäuren über die Messung der Hydroxy-Zahl für das hyperverzweigte Kernmolekül vor der Hydrophobisierungsreaktion und nach der Hydrophobierungsreaktion bestimmt werden.The degree of functionalization refers to the proportion of hydroxyl groups which is converted during the hydrophobization. Accordingly, the degree of functionalization or the degree of esterification with fatty acids can be determined via the measurement of the hydroxyl number for the hyperbranched core molecule before the hydrophobization reaction and after the hydrophobization reaction.
Neben dem hydrophilen Kern weist das hyperverzweigte Polymer hydrophobe Endgruppen auf. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff hydrophobe Endgruppen, dass mindestens ein Teil der Kettenenden des hyperverzweigten Polymers hydrophobe Gruppen aufweist. Hierbei kann angenommen werden, dass hierdurch eine zumindest teilweise hydrophobisierte Oberfläche erhalten wird.In addition to the hydrophilic core, the hyperbranched polymer has hydrophobic end groups. In this context, the term hydrophobic end groups means that at least a part of the chain ends of the hyperbranched polymer has hydrophobic groups. It can be assumed hereby that an at least partially hydrophobized surface is obtained in this way.
Der Begriff hydrophob ist an sich in der Fachwelt bekannt, wobei die Gruppen, die zumindest an einem Teil der Enden der hyperverzweigten Polymere vorhanden sind, für sich betrachtet, eine geringe Wasserlöslichkeit aufweisen.The term hydrophobic is known per se in the art, wherein the groups, which are present at least at a part of the ends of the hyperbranched polymers, considered by themselves, have a low water solubility.
Gemäß einem besonderen Aspekt wird die Oberfläche durch Gruppen hydrophobisiert, die von Carbonsäuren mit mindestens 6, bevorzugt mindestens 12 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind. Die Carbonsäuren weisen vorzugsweise höchstens 40, besonders höchstens 32 Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt höchstens 22 Kohlenstoffatome und ganz besonders bevorzugt höchstens 18 Kohlenstoffatome auf. Hierbei können die Gruppen von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren abgeleitet sein. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Carbonsäuren mit 12 bis 18In a particular aspect, the surface is hydrophobized by groups derived from carboxylic acids having at least 6, preferably at least 12 carbon atoms. The carboxylic acids preferably have at most 40, especially at most 32 carbon atoms, more preferably at most 22 carbon atoms and most preferably at most 18 carbon atoms. In this case, the groups can be derived from saturated and / or unsaturated fatty acids. Preferably, the proportion of carboxylic acids is 12 to 18
Kohlenstoffatomen mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zur Hydrophobisierung eingesetzten Carbonsäuren.Carbon atoms at least 30 wt .-%, more preferably at least 50 wt .-% and most preferably at least 60 wt .-%, based on the weight of the carboxylic acids used for the hydrophobization.
Hierzu gehören insbesondere Fettsäuren, die in Leinsamen, Sojabohnen und/oder Tallöl enthalten sind. Besonders geeignet sind Fettsäuren, die einen geringen Anteil an Doppelbindungen aufweisen, beispielsweise Hexadecensäure, insbesondere Palmitoleinsäure, und Octadecensäure, insbesondere Ölsäure. Bevorzugte Carbonsäuren weisen hierbei einen Schmelzpunkt von mindestens 35 0C, bevorzugt mindestens 40 0C und besonders bevorzugt mindestens 60 0C auf. Dementsprechend werden bevorzugt lineare, gesättigte Carbonsäuren eingesetzt. Hierzu gehören insbesondere Octansäure,These include, in particular, fatty acids contained in linseed, soybeans and / or tall oil. Particularly suitable are fatty acids which have a low content of double bonds, for example hexadecenoic acid, in particular palmitoleic acid, and octadecenoic acid, in particular oleic acid. Preferred carboxylic acids in this case have a melting point of at least 35 ° C., preferably at least 40 ° C., and particularly preferably at least 60 ° C. Accordingly, preference is given to using linear, saturated carboxylic acids. These include in particular octanoic acid,
Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Eicosansäure, Docosansäure und Tetracosansäure . Besonders bevorzugt sind gesättigte Fettsäuren mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatomen .Decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid and tetracosanoic acid. Particularly preferred are saturated fatty acids having 16 to 22 carbon atoms, more preferably 16 to 18 carbon atoms.
Von besonderen Interesse sind insbesondere hyperverzweigte Polymere (nach der Hydrophobisierung) , die ein Molekulargewicht von mindestens 3000 g/mol, bevorzugt mindestens 6000 g/mol, besonders bevorzugt mindestens 7500 g/mol aufweisen. Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht höchstens 30000 g/mol, besonders bevorzugt höchstens 25000 g/mol. Diese Größe bezieht sich auf das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) , welches mittels Gelpermeationschromatographie gemessen werden kann, wobei die Messung in DMF erfolgt und als ReferenzOf particular interest are in particular hyperbranched polymers (after hydrophobization) which have a molecular weight of at least 3000 g / mol, preferably at least 6000 g / mol, more preferably at least 7500 g / mol. Preferably, the molecular weight is at most 30,000 g / mol, more preferably at most 25,000 g / mol. This size refers to the weight average molecular weight (Mw) which can be measured by gel permeation chromatography, measured in DMF and as a reference
Polyethylenglykole eingesetzt werden (vgl. u.a. Burgath et. al in Macromol.Chem. Phys . , 201 (2000) 782-791) . Hierbei wird eine Kalibrierkurve eingesetzt, die unter Verwendung von Polystyrol-Standards erhalten wurde. Diese Größe stellt daher einen apparenten Meßwert dar.Polyethylene glycols (see, inter alia, Burgath et al in Macromol. Chem. Phys., 201 (2000) 782-791). Here, a calibration curve obtained using polystyrene standards is used. This size therefore represents an apparent measured value.
Die Polydispersität Mw/Mn bevorzugter hyperverzweigter Polymere liegt vorzugsweise im Bereich von 1,01 bis 6,0, besonders bevorzugt im Bereich von 1,10 bis 5,0 und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1,2 bis 3,0, wobei das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) ebenfalls durch GPC erhalten werden kann. Das Gewichtsverhältnis von hydrophilem Kern zu den hydrophoben Endgruppen kann vorzugsweise im Bereich von 10:1 bis 1:10, besonders bevorzugt 1:1 bis 1:2,5 liegen. Dieses Verhältnis ergibt sich aus dem Gewichtsmittel des hydrophilen Kerns und dem Gewichtsmittel des hyperverzweigten Polymers.The polydispersity Mw / Mn of preferred hyperbranched polymers is preferably in the range of 1.01 to 6.0, more preferably in the range of 1.10 to 5.0, and most preferably in the range of 1.2 to 3.0, wherein the Number average molecular weight (Mn) can also be obtained by GPC. The weight ratio of hydrophilic core to hydrophobic end groups may preferably be in the range of 10: 1 to 1:10, more preferably 1: 1 to 1: 2.5. This ratio is calculated from the weight average of the hydrophilic core and the weight average of the hyperbranched polymer.
Der Verzweigungsgrad des hyperverzweigten Polymers liegt im Bereich von 20 bis 70 %, vorzugsweise 25 bis 60 %. Der Verzweigungsgrad ist abhängig von den zur Herstellung des Polymers, insbesondere des hydrophilen Kerns eingesetzten Komponenten sowie der Reaktionsbedingungen. Der Verzweigungsgrad kann gemäß Frey et al . bestimmt werden, wobei dieses Verfahren in D.Hölter, A.Burgath, H.Frey, Acta Polymer, 1997, 48, 30 und H. Magnusson,E. Malmström,The degree of branching of the hyperbranched polymer is in the range of 20 to 70%, preferably 25 to 60%. The degree of branching is dependent on the components used for the preparation of the polymer, in particular of the hydrophilic core, and on the reaction conditions. The degree of branching can be determined according to Frey et al. This method can be determined in D.Hölter, A. Burgath, H.Frey, Acta Polymer, 1997, 48, 30 and H. Magnusson, E. Malmström,
A. HuIt, M. Joansson, Polymer 2002, 43, 301 dargelegt ist.A. Huit, M. Joansson, Polymer 2002, 43, 301.
Das hyperverzweigte Polymer weist vorzugsweise eine Schmelztemperatur von mindestens 30 0C, besonders bevorzugt mindestens 35 0C und ganz besonders bevorzugt mindestens 40 °C auf. Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Schmelzpunkt des hyperverzweigten Polymers vorzugsweise höchstens 65 0C, insbesondere bevorzugt höchstens 60 0C, besonders bevorzugt höchstens 57 0C und ganz besonders bevorzugt höchstens 55°C betragen. Die Schmelztemperatur kann mittels Differential Scanning Calometry (DSC) erfolgen, z.B. mit dem Apparat Mettler DSC 27 HP und einer Heizrate von 10°C/min.The hyperbranched polymer preferably has a melting temperature of at least 30 0 C, more preferably at least 35 0 C and most preferably at least 40 ° C. According to a particular aspect of the present invention, the melting point of the hyper-branched polymer may be at most 60 0 C, particularly preferably at most 57 0 C and most preferably at most 55 ° C, preferably at most 65 0 C is particularly preferred. The melting temperature can be determined by means of differential scanning calometry (DSC), for example with the apparatus Mettler DSC 27 HP and a heating rate of 10 ° C / min.
Die Wasserlöslichkeit des hyperverzweigten Polymers nach der Hydrophobisierung beträgt vorzugsweise höchstens 10 Massenprozent, besonders bevorzugt höchstens 7 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt höchstens 5 Massenprozent, gemessen nach der zuvor dargelegten Kolbenmethode bei 40 0C.The water solubility of the hyperbranched polymer after the hydrophobization is preferably at most 10% by mass, more preferably at most 7% by mass, and most preferably at most 5 Percent by mass, measured according to the previously described piston method at 40 0 C.
Vorzugsweise besteht das hyperverzweigte Polymer im Wesentlichen aus Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff. Der Begriff im Wesentlichen bedeutet, dass weitere Elemente bis zu höchstens 10 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 5 Gew.-% in dem hyperverzweigten Polymer enthalten sind.Preferably, the hyperbranched polymer consists essentially of hydrogen, oxygen and carbon. The term essentially means that further elements up to at most 10 wt .-%, particularly preferably at most 5 wt .-% are contained in the hyperbranched polymer.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das hyperverzweigte Polymer enzymatisch abgebaut werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der hydrophile Kern und/oder die hydrophobe Hülle enzymatisch abbaubare organische Estergruppen umfasst.According to a particular aspect of the present invention, the hyperbranched polymer can be enzymatically degraded. This can be achieved, for example, by virtue of the hydrophilic core and / or the hydrophobic shell comprising enzymatically degradable organic ester groups.
Die Herstellung dieser hyperverzweigten Polymere ist insbesondere in EP 0 630 389 dargelegt. Im Allgemeinen kann ein Initiatormolekül mit mindestens einer Verbindung umgesetzt werden, die mindestens 2 Hydroxygruppen sowie mindestens eine Carbonsäuregruppe umfasst. Hierdurch wird ein hydrophiler Kern erhalten, der mit mindestens einer hydrophoben Verbindung, beispielsweise einer langkettigen Carbonsäure umgesetzt werden kann.The preparation of these hyperbranched polymers is set forth in particular in EP 0 630 389. In general, an initiator molecule can be reacted with at least one compound comprising at least 2 hydroxy groups and at least one carboxylic acid group. As a result, a hydrophilic core is obtained which can be reacted with at least one hydrophobic compound, for example a long-chain carboxylic acid.
Im Allgemeinen wird die Reaktion bei einer Temperatur imIn general, the reaction is carried out at a temperature in the
Bereich von 0 0C bis 300 0C, vorzugsweise 100 0C bis 250 0C durchgeführt, wobei die Umsetzung durch bekannte Veresterungskatalysatoren beschleunigt werden kann. Zu diesen Katalysatoren gehören beispielsweise Lewis- und Br0nstedtsäuren, insbesondere p-Toluolsulfonsäure,Range from 0 0 C to 300 0 C, preferably 100 0 C to 250 0 C carried out, wherein the reaction can be accelerated by known esterification catalysts. These catalysts include, for example, Lewis and Brønsted acids, in particular p-toluenesulfonic acid,
Methansulfonsäure, Trifluoressigsäure, BF3, AlCl3 und SnCl4; Titanverbindungen, insbesondere Tetrabutyltitanat ; Zink- und/oder Zinnpulver. Vorzugsweise wird bei der Veresterung freigesetztes Wasser aus der Reaktionsmischung entfernt.Methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, BF 3 , AlCl 3 and SnCl 4 ; Titanium compounds, in particular tetrabutyl titanate; Zinc and / or tin powder. Preferably, water released during the esterification is removed from the reaction mixture.
Der Anteil an Polymer mit Polyestereinheiten, bezogen auf das Gewicht des Präparats liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 98,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich vonlO bis 90 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 80 Gew.-%.The proportion of polymer with polyester units, based on the weight of the preparation, is preferably in the range from 1 to 98.5% by weight, more preferably in the range from 10 to 90% by weight and most preferably in the range from 20 to 80% by weight .-%.
Das Gewichtsverhältnis von Polymer mit Polyestereinheiten zu enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder zu dem Gemisch ist an sich nicht kritisch. Überraschend kann jedoch der Anteil an Wirkstoff durch einen hohen Anteil an Polymer erhöht werden, so dass der Beladungsgrad durch diese Maßnahme überraschend gesteigert werden kann. Andererseits kann die Lagerstabilität sowie die enzymatische Abbaubarkeit durch die Verwendung eines hohen Anteils an enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder an Gemisch verbessert werden. Von besonderem Interesse sind daher Präparate, die sich durch ein Gewichtsverhältnis von Polymer mit Polyestereinheiten zu enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder zu dem Gemisch auszeichnen, das vorzugsweise im Bereich von 20:1 bis 1:20, besonders bevorzugt 10:1 bis 1:10 und ganz besonders bevorzugt 5:1 bis 1:5 liegt.The weight ratio of polymer to polyester units to enzymatic degradable substance, excluding glycerides, or to the mixture is not critical per se. Surprisingly, however, the proportion of active ingredient can be increased by a high proportion of polymer, so that the degree of loading can be increased surprisingly by this measure. On the other hand, the storage stability as well as the enzymatic degradability can be improved by the use of a high proportion of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or to mixture. Of particular interest therefore are preparations characterized by a weight ratio of polymer to polyester units to enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or to the mixture, preferably in the range from 20: 1 to 1:20, more preferably from 10: 1 to 1 : 10 and most preferably 5: 1 to 1: 5.
Neben einem Verkapselungsmaterial umfassen die erfindungsgemäßen Präparate mindestens einen Wirkstoff. Hierbei wird der Wirkstoff vorzugsweise durch eine nicht kovalente Weise mit dem Verkapselungsmaterial verbunden. Dies kann beispielsweise durch ionische oder polare Wechselwirkungen oder durch Van-der-Waals-Kräfte erfolgen. Aufgrund der Wechselwirkung von Verkapselungsmaterial und Wirkstoff kann sich das Präparat der vorliegenden Erfindung von einer konventionellen Mischung dieser Komponenten unterscheiden .In addition to an encapsulating material, the preparations according to the invention comprise at least one active substance. Here, the active ingredient is preferably connected by a non-covalent manner with the encapsulating material. This can be done for example by ionic or polar interactions or by van der Waals forces. Due to the interaction of encapsulating material and active ingredient, the preparation of the present invention may differ from a conventional mixture of these components.
Diese Wechselwirkung kann auf bekannte Weise gemessen werden. Je nach Wirkstoff sind hierfür vielfach spektroskopische Methoden geeignet. Beispielsweise können teilweise Verschiebungen im Infrarotspektrum beobachtet werden.This interaction can be measured in a known manner. Depending on the active ingredient, spectroscopic methods are often suitable for this purpose. For example, partial shifts in the infrared spectrum can be observed.
Des Weiteren können die erfindungsgemäßen Präparate gegenüber einer konventionellen Mischung eine verzögerte Freisetzung des Wirkstoffs in ein Medium zeigen, welches von dem Wirkstoff des Präparats verschieden ist. Die verzögerte Freisetzung kann gemäß der von Smirnova, I . ; Suttiruengwong, S.; ArIt, W. „Feasibility study of hydrophilic and hydrophobic silica aerogels as drug delivery Systems"; Journal of Non-Crystalline Solids (2004) 54-60, beschriebenen Verfahren gemessen werden.Furthermore, the preparations according to the invention can show, compared with a conventional mixture, a delayed release of the active substance into a medium which is different from the active ingredient of the preparation. The sustained release may be carried out according to the method described by Smirnova, I. ; Suttiruengwong, S .; ArIt, W. "Feasibility Study of Hydrophilic and Hydrophobic Silica Aerogels as Drug Delivery Systems"; Journal of Non-Crystalline Solids (2004) 54-60.
Im Allgemeinen beträgt der Zeitunterschied, um eine identische Konzentration des Wirkstoffs in dem Medium zu erhalten, in das der Wirkstoff freigesetzt wird, mindestens 1 Minute, bevorzugt mindestens 5 Minuten. Hierbei bezieht sich dieser Zeitunterschied auf die Messung von einem Präparat der vorliegenden Erfindung und die Messung einer konventionellen Mischung dieser Komponenten unter identischen Bedingungen einer verzögerten Freisetzung. Verzögerte Freisetzung bedeutet, dass die Bedingungen nicht so gewählt werden, dass das Präparat den Wirkstoff möglichst schnell freisetzt. Diese Bedingungen sind dem Fachmann bei Kenntnis dieser Anmeldung geläufig. Die Werte der konventionellen Mischung können auch durch getrennte Zugabe der Komponenten ermittelt werden.In general, the time difference to obtain an identical concentration of the drug in the medium into which the drug is released is at least 1 minute, preferably at least 5 minutes. Here, this time difference refers to the measurement of a preparation of the present invention and the measurement of a conventional mixture of these components under identical sustained release conditions. Delayed release means that the conditions are not chosen so that the drug releases the drug as quickly as possible. These conditions are familiar to those skilled in the knowledge of this application. The values The conventional mixture can also be determined by separate addition of the components.
Um eine gesteuerte Freisetzung zu erzielen, liegt das Präparat vorzugsweise verkapselt vor, wobei der Begriff „Verkapselung" in der Fachwelt bekannt ist. Gemäß einem Aspekt kann der Wirkstoff beispielsweise in einer Hülle eingebettet werden, die das Verkapselungsmaterial umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann auch eine Matrixverkapselung vorliegen, wobei dasIn order to achieve controlled release, the preparation is preferably encapsulated, with the term "encapsulation" being known in the art In one aspect, the active agent can be embedded, for example, in a sheath comprising the encapsulation material a matrix encapsulation, wherein the
Verkapselungsmaterial den Wirkstoff in einer Matrix schützt. Vorzugsweise ist der Wirkstoff dabei in dem Verkapselungsmaterial homogen dispergiert. Besonders bevorzugt bildet die Matrix zusammen mit dem Wirkstoff eine einheitliche Phase, so dass der Wirkstoff in demEncapsulating material protects the active ingredient in a matrix. Preferably, the active ingredient is homogeneously dispersed in the encapsulating material. Particularly preferably, the matrix forms a uniform phase together with the active ingredient, so that the active ingredient in the
Verkapselungsmaterial gelöst vorliegt. Entsprechend diesen Ausführungen kann der Schutz des Wirkstoffs durch eine Matrixverkapselung und/oder eine Kern-Hülle-Verkapselung erfolgen. Zweckmäßig können die erfindungsgemäßen Präparate in Form von Mikrokapseln oder Mikropartikeln vorliegen.Encapsulating material is present dissolved. According to these embodiments, the protection of the active ingredient can be carried out by a matrix encapsulation and / or a core-shell encapsulation. Suitably, the preparations according to the invention may be in the form of microcapsules or microparticles.
Unter dem Begriff "Mikrokapseln" werden erfindungsgemäß Partikel und Aggregate verstanden, die einen inneren Raum oder Kern enthalten, der mit einem festen, gelierten, flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt ist und von einer kontinuierlichen Hülle aus Verkapselungsmaterial umschlossen sind. Diese Teilchen besitzen vorzugsweise kleine Abmessungen.According to the invention, the term "microcapsules" means particles and aggregates which contain an inner space or core which is filled with a solid, gelled, liquid or gaseous medium and enclosed by a continuous shell of encapsulation material. These particles are preferably small in size.
Zusätzlich können die mikroskopisch kleinen Kapseln einen oder mehrere Kerne im kontinuierlichenAdditionally, the microscopic capsules may have one or more nuclei in continuous
Verkapselungsmaterial, bestehend aus einer oder mehreren Lagen, verteilt enthalten. Die Verteilung des einzuhüllenden Materials kann soweit gehen, dass eine homogene Mischung aus Hüll- und Kernmaterial entsteht, was als Matrix bezeichnet wird. Matrixsysteme sind auch als Mikropartikel bekannt.Encapsulating material consisting of one or more layers, distributed. The distribution of enveloping material can go so far that a homogeneous mixture of sheath and core material is formed, which is referred to as a matrix. Matrix systems are also known as microparticles.
Entsprechend den zuvor dargelegten Ausführungen kann das Präparat der vorliegenden Erfindung partikelförmig vorliegen. Hierbei weisen diese Partikel vorzugsweise eine Größe im Bereich von 1 bis 1000 μm, besonders bevorzugt 10 bis 500 μm auf.According to the embodiments set out above, the preparation of the present invention may be particulate. In this case, these particles preferably have a size in the range from 1 to 1000 .mu.m, more preferably 10 to 500 .mu.m.
Die Form der Partikel ist an sich unkritisch, wobei die Partikel jedoch vorzugsweise eine sphärische Form aufweisen .The shape of the particles is not critical per se, but the particles preferably have a spherical shape.
Der Begriff sphärisch bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Partikel vorzugsweise eine kugelförmige Gestalt aufweisen, wobei dem Fachmann offensichtlich ist, dass aufgrund der Herstellungsmethoden auch Partikel mit anderer Gestalt enthalten sein können, oder dass die Form der Partikel von der idealen Kugelgestalt abweichen kann.The term spherical in the context of the present invention means that the particles preferably have a spherical shape, it being obvious to the person skilled in the art that particles of a different shape may also be present due to the production methods, or that the shape of the particles may deviate from the ideal spherical shape ,
Dementsprechend bedeutet der Begriff sphärisch, dass das Verhältnis von der größten Ausdehnung der Partikel zur geringsten Ausdehnung maximal 4, vorzugsweise maximal 2 beträgt, wobei diese Ausdehnungen jeweils durch den Schwerpunkt der Partikel gemessen werden. Vorzugsweise sind mindestens 70 %, besonders bevorzugt mindestens 90 %, bezogen auf die Zahl der Partikel, sphärisch.Accordingly, the term spherically means that the ratio of the largest dimension of the particles to the smallest extent is at most 4, preferably at most 2, these dimensions being measured in each case by the center of gravity of the particles. Preferably, at least 70%, more preferably at least 90%, based on the number of particles, are spherical.
Die Partikelgröße kann auf allgemein bekannte Weise bestimmt werden. Hierzu können beispielsweise mikroskopische Aufnahmen verwendet werden, die visuell und/oder mit Hilfe von Computern ausgewertet werden können.The particle size can be determined in a well-known manner. For example, this can be done microscopic images can be used, which can be evaluated visually and / or with the help of computers.
Des Weiteren weisen bevorzugte Mikropartikel eine besonders enge Partikelgrößenverteilung auf. So liegen bevorzugt mindestens 80 Gew.-% der Partikel innerhalb eines Größenbereichs von 1 μm bis 200 μm, vorzugsweise 1 μm bis 100 μm, besonders bevorzugt 1 μm bis 50 μm.Furthermore, preferred microparticles have a particularly narrow particle size distribution. Thus, preferably at least 80 wt .-% of the particles are within a size range of 1 .mu.m to 200 .mu.m, preferably 1 .mu.m to 100 .mu.m, more preferably 1 .mu.m to 50 .mu.m.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise 90% der Partikel eine Größe im Bereich von 1 bis 1000 μm, insbesondere bevorzugt 3 bis 800 μm, besonders bevorzugt 7 bis 700 μm und ganz besonders bevorzugt 10 bis 500 μm auf.According to a particular aspect of the present invention, preferably 90% of the particles have a size in the range of 1 to 1000 μm, more preferably 3 to 800 μm, more preferably 7 to 700 μm and most preferably 10 to 500 μm.
Bevorzugte Präparate gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen eine gut steuerbare enzymatische Abbaubarkeit . Von besonderem Interesse sind Präparate, die sich inner halb von drei Tagen oder weniger, bevorzugt 2 Tagen oder weniger und besonders bevorzugt von einem Tag oder weniger abgebaut werden können. Vorzugsweise werden mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% des im Präparat enthaltenen Wirkstoffs bei Kontakt des Präparats mit einem Enzym innerhalb von höchstens drei Tagen, bevorzugt innerhalb von höchstens zwei Tagen und ganz besonders bevorzugt innerhalb von 24 Stunden freigesetzt.Preferred preparations according to the present invention show a well controllable enzymatic degradability. Of particular interest are preparations which can be degraded within three days or less, preferably 2 days or less and more preferably of one day or less. Preferably, at least 20% by weight, particularly preferably at least 50% by weight of the active substance contained in the preparation is released on contact of the preparation with an enzyme within not more than three days, preferably within not more than two days and most preferably within 24 hours ,
Hierbei werden Präparate mit einem geeigneten Enzym, insbesondere einer Lipase, beispielsweise Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt . , UK) abgebaut. Beispielsweise können Präparate mit einem Beladungsgrad von 1 bis 20 Gew.-% untersucht werden, wobei vorzugsweise 1 Gew.-% mit Wirkstoff beladene Polymerpartikel in 50 ml Phosphatpuffer (pH 5.01) oder in 50 ml Lösung des Enzyms Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt . , UK) in dem gleichen Puffer (mit einer Konzentration des Lipomod® 34P von 0.5 mg/ml) suspendiert werden können. Die Proben können in einem Wasserbad bei 37 °C ohne Durchmischung gehalten werden. In regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise 5 Stunden, können Proben von ca. 5 ml entnommen werden, wobei die Konzentration des Wirkstoffs mit geeigneten Verfahren, beispielsweise iodometrische Titration mit Metrohm Titroprocessor 686, analysiert werden kann. Hierbei wird die Freisetzung einer Vergleichsprobe, die kein Enzym umfasst, berücksichtigt, um Probleme der Lagerstabilität bei den gewählten Messbedingungen auszuschließen, so dass sich der zuvor angegebene Wert auf die Differenz zwischen gemessener Probe und Vergleichsprobe ergibt.In this case, preparations are degraded with a suitable enzyme, in particular a lipase, for example Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt., UK). For example, preparations with a degree of loading of 1 to 20 wt .-% can be examined, wherein preferably 1 wt .-% loaded with active ingredient polymer particles in 50 ml of phosphate buffer (pH 5.01) or in 50 ml solution of the enzyme Lipomod® 34P (Biocatalyst Lmt., UK) in the same buffer (with a concentration of Lipomod® 34P of 0.5 mg / ml) can be suspended. The samples can be kept in a water bath at 37 ° C without mixing. At regular intervals, for example 5 hours, samples of about 5 ml can be taken, the concentration of the active ingredient with suitable methods, such as iodometric titration with Metrohm Titroprocessor 686, can be analyzed. In this case, the release of a comparative sample, which does not comprise enzyme, is taken into account in order to exclude problems of storage stability under the selected measurement conditions, so that the previously stated value results on the difference between the measured sample and the comparative sample.
Die Präparate der vorliegenden Erfindung können eine hervorragende Scherstabilität zeigen, die vielfach über die Wahl des Verkapselungsmaterials und die Verfahrensbedingungen bei der Präparatherstellung beeinflusst werden kann. Vorzugsweise zeigen die Präparate eine Scherstabilität von 1 Minute oder länger, bevorzugt 5 Minuten oder länger, wobei diese Stabilität bei einer Belastung bestimmt wird, die der eines ULTRA-TURRAX® Rührers bei 15000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt 20000 Umdrehungen pro Minute entspricht. Im Allgemeinen wird hierbei eine Dispersion der Partikel, beispielsweise in einem Pharmaöl (Paraffin OiI WINOG 100 Pharma von Univar GmbH) hergestellt, wobei die Dispersion beispielsweise 10 Gew.-% Präparat enthalten kann. Die Partikel werden vor und nach der Stabilitätsmessung, die beispielsweise durch einen ULTRA-TURRAX® Rührers bei 15000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt 20000 Umdrehungen pro Minute erfolgen kann, mikroskopisch untersucht, wobei die Partikelform, Größe und Verteilung beurteilt wird. Eine Scherstabilität bei den zuvor genannten Bedingungen ist gegeben, falls keine wesentlichen Veränderungen beobachtet werden können.The preparations of the present invention can exhibit excellent shear stability, which can be greatly influenced by the choice of encapsulating material and process conditions in preparation of the preparation. Preferably, the preparations show a shear stability of 1 minute or longer, preferably 5 minutes or longer, this stability being determined at a load equivalent to that of an ULTRA-TURRAX® stirrer at 15,000 revolutions per minute, preferably 20,000 revolutions per minute. In general, a dispersion of the particles, for example in a pharmaceutical oil (Paraffin OiI WINOG 100 Pharma from Univar GmbH), is prepared in this case, it being possible for the dispersion to comprise, for example, 10% by weight of the preparation. The particles are before and after the stability measurement, which can be carried out for example by a ULTRA-TURRAX® stirrer at 15,000 revolutions per minute, preferably 20,000 revolutions per minute, examined microscopically, whereby the particle shape, size and distribution is assessed. Shear stability under the aforementioned conditions is given if no significant changes can be observed.
Die Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Präparate ist vielfach ebenfalls überraschend hoch, wobei diese von der Art und Zusammensetzung des Medium, falls die Präparate in Form von Dispersionen oder Emulsionen gelagert werden, und/oder den Lagertemperaturen abhängig ist. Bei bevorzugten Lagerbedingungen können bevorzugte Präparate über einen langen Zeitraum, beispielsweise 10 Tage oder länger, vorzugsweise 30 Tage oder länger und besonders bevorzugt 90 Tage oder länger gelagert werden. Diese Größe kann durch die Freisetzung von Wirkstoff in ein Medium oder den Abbau des Wirkstoffs gemessen werden. Hierbei beziehen sich diese Angaben auf den Zeitraum bis zu dem höchstens 10 % des Wirkstoffs in ein Medium freigesetzt wurden, in dem das Präparat gelagert werden kann bzw. die Zeit bis zu der höchstens 10 % des Wirkstoffs, beispielsweise durch Oxidation abgebaut wurden.The storage stability of the preparations according to the invention is often surprisingly high, depending on the nature and composition of the medium, if the preparations are stored in the form of dispersions or emulsions, and / or the storage temperatures. In preferred storage conditions, preferred preparations may be stored for a long period of time, for example, 10 days or longer, preferably 30 days or longer, and more preferably 90 days or longer. This size can be measured by the release of drug into a medium or the degradation of the drug. In this case, these data relate to the period up to which at most 10% of the active ingredient were released into a medium in which the preparation can be stored or the time to which not more than 10% of the active ingredient, for example, were degraded by oxidation.
Erfindungsgemäß ist der vom Verkapselungsmaterial umfasste Wirkstoff vorzugsweise ein pharmazeutischer oder kosmetischer Wirkstoff, insbesondere ein bioaktiver Naturstoff .According to the invention, the active substance encompassed by the encapsulating material is preferably a pharmaceutical or cosmetic active substance, in particular a bioactive natural substance.
Der Begriff „bioaktiver Naturstoff" umfasst Stoffe, die eine Wirkung auf biologische Systeme aufweisen und aus natürlichen Quellen, insbesondere aus Pflanzen oder Tieren gewonnen werden können. Vorzugsweise weist der bioaktive Naturstoff eine Molmasse im Bereich von 50 g/mol bis 100000 g/mol, besonders bevorzugt 100 g/mol bis 5000 g/mol und ganz besonders bevorzugt 160 g/mol bis 1500 g/mol auf.The term "bioactive natural product" includes substances which have an effect on biological systems and can be obtained from natural sources, in particular from plants or animals. The bioactive natural substance preferably has a molar mass in the range from 50 g / mol to 100000 g / mol, more preferably 100 g / mol to 5000 g / mol and very particularly preferably 160 g / mol to 1500 g / mol.
Der bioaktive Naturstoff kann aus einem weiten Gebiet gewählt werden, wobei insbesondere Naturstoffextrakte, insbesondere Phytoextrakte besonders bevorzugt sind. Naturstoffextrakte sind Stoffe bzw. Stoffgemische, die durch Extraktion von Naturstoffen erhalten werden können, wobei Phytoextrakte aus Pflanzen gewonnen werden. Naturstoffextrakte werden üblich keiner chemischen Umwandlung unterzogen, sondern lediglich durch physikalische Verfahren, unter anderem Extraktion, Destillation und Fällungsmethoden aus den Naturstoffen gewonnen. Daher sind derartige Stoffe in der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie aufgrund einer hohen Konsumentenakzeptanz sehr begehrt.The bioactive natural substance can be selected from a wide range, with particular preference being given to natural substance extracts, in particular phytotextracts. Natural substance extracts are substances or mixtures of substances which can be obtained by extraction of natural substances, whereby phytoe extracts are obtained from plants. Natural extracts are usually subjected to no chemical conversion, but only by physical processes, including extraction, distillation and precipitation methods derived from natural products. Therefore, such substances are in great demand in the cosmetic and pharmaceutical industry due to high consumer acceptance.
Zu den bevorzugten Naturstoffextrakten gehören Zusammensetzungen, die durch Extraktion aus Fruchtbestandteilen (Kerne, Schale, Säfte) wie z.B. von Ananas, Apfel, Banane, Birne, Erdbeere, Grapefruit, Pfirsich, Aprikose, Marille, Granatapfel, Preiselbeere, Moosbeere (Cranberry) , Kirsche, Himbeere, Johannisbeere, Kaffee , Mango, Orangen, Passionsfrucht, Sauerkirsche, Weintrauben, Quitte, Soja, Oliven, Kakao, Nuss oder Schlehe aber auch aus Pflanzenbestandteilen (Blätter, Hölzer, Wurzeln) wie z.B. aus Vanille, Kamille, Kaffee, Tee, Eiche, Weihrauch oder Gewürzen oder aus Produkten derPreferred natural product extracts include compositions obtained by extraction from fruit components (kernels, peel, juices) such as e.g. of pineapple, apple, banana, pear, strawberry, grapefruit, peach, apricot, apricot, pomegranate, cranberry, cranberry, cherry, raspberry, currant, coffee, mango, oranges, passion fruit, sour cherry, grapes, quince, soy, Olives, cocoa, nut or blackthorn but also from plant components (leaves, woods, roots) such as from vanilla, chamomile, coffee, tea, oak, incense or spices or from products of
Lebensmittelindustrie wie z.B. Rum, Bier, Cognac, Tequila, Weinbrand, Whisky, Kaffeeöl und Malz gewonnen werden. Diese Extrakte können vielfach kommerziell erhalten werden. Hierzu gehören insbesondere Cocoa Absolute 14620, Cocoa LC 10167, Cocoa P 11197, Cocoa U88; alle erhältlich von Degussa GmbH. Natürliche Extrakte sind hierbei Extrakte, die aus natürlichen Quellen erhalten werden können oder Eigenschaften aufweisen, die diesen Extrakten ähnlich sind.Food industry such as rum, beer, cognac, tequila, brandy, whiskey, coffee oil and malt are obtained. These extracts can often be obtained commercially. These include in particular Cocoa Absolute 14620, Cocoa LC 10167, Cocoa P 11197, Cocoa U88; all available from Degussa GmbH. Natural extracts are extracts that can be obtained from natural sources or have properties that are similar to these extracts.
Zu den bevorzugten bioaktiven Naturstoffen gehören des Weiteren insbesondere Geschmacksstoffe, Aromastoffe, natürliche Extrakte, Enzym modifizierte Nahrungsmittelzusätze, natürliche Wachse, Proteine, Peptide, Vitamine und Vitaminvorstufen, Fette und Fettsäuren, Aminosäuren und Aminosäurevorstufen, beispielsweise Kreatin, Zucker und Zuckerderivate, Nukleotide, Nukleinsäuren sowie Vorstufen und Derivate derselben, beispielsweise DNA- und RNA-Oligomere, Arzneimittel, Enzyme und Coenzyme.In addition, the preferred bioactive natural substances include in particular flavorings, flavorings, natural extracts, enzyme-modified food additives, natural waxes, proteins, peptides, vitamins and vitamin precursors, fats and fatty acids, amino acids and amino acid precursors, for example creatine, sugar and sugar derivatives, nucleotides, nucleic acids and Precursors and derivatives thereof, for example, DNA and RNA oligomers, drugs, enzymes and coenzymes.
Von besonderem Interesse sind unter anderem bioaktive Naturstoffe, die mindestens eine Verbindung ausgesucht aus der Gruppe bestehend Tocopherol und Derivate, Ascorbinsäure und Derivate, Desoxyribonucleinsäure, Retinol und Derivate, Alpha-Liponsäure, Niacinamid, Ubichinon, Bisabolol, Allantoin, Phytantriol, Panthenol, AHA-Säuren, Aminosäuren, Hyaluronsäure, Polyglutaminsäure, Beta-Glucane, Creatin und Creatinderivate, Guanidin und Guanidinderivate, Ceramide,Of particular interest are, inter alia, bioactive natural products containing at least one compound selected from the group consisting of tocopherol and derivatives, ascorbic acid and derivatives, deoxyribonucleic acid, retinol and derivatives, alpha-lipoic acid, niacinamide, ubiquinone, bisabolol, allantoin, phytantriol, panthenol, AHA Acids, amino acids, hyaluronic acid, polyglutamic acid, beta-glucans, creatine and creatine derivatives, guanidine and guanidine derivatives, ceramides,
Sphingolipide, Phytosphingosin und Phytosphingosinderivate, Sphingosin und Sphingosinderivate, Sphinganin und Sphinganinderivate, Pseudo-Ceramiden, essentielle Ölen, Peptiden, Proteinen, Proteinhydrolysaten, Pflanzenextrakten und Vitaminkomplexen umfassen. Derivate der zuvor dargelegten Stoffe sind insbesondere Verbindungen, die eine im Wesentlichen ähnliche Wirkung aufweisen, wie der jeweilige Stoff an sich. Vielfach können Organismen die Derivate in den entsprechenden Stoff überführen, so dass durch diese Derivate eine ähnliche Wirkung erzielt wird, wie durch Gabe des jeweiligen Stoffes.Sphingolipids, phytosphingosine and phytosphingosine derivatives, sphingosine and sphingosine derivatives, sphinganine and sphinganine derivatives, pseudo-ceramides, essential oils, peptides, proteins, protein hydrolysates, plant extracts and vitamin complexes. Derivatives of the substances set out above are, in particular, compounds which have a substantially similar effect as the respective substance per se. In many cases, organisms can Convert derivatives into the appropriate substance, so that by these derivatives a similar effect is achieved as by administration of the respective substance.
Zu den bevorzugten Coenzymen gehört insbesondere Coenzym QlO (2, S-Dimethoxy-δ-methyl-β-polyprenyl-l-benzochinon) .Coenzyme Q10 (2, S-dimethoxy-δ-methyl-β-polyprenyl-1-benzoquinone) belongs in particular to the preferred coenzymes.
Zu den Vitaminen gehören insbesondere Vitamin A, Vitamine des B-Komplexes, beispielsweise Vitamin Bl, Vitamin B2, Vitamin B3 (Folsäure) und Vitamin B12, Vitamin CThe vitamins include, in particular, vitamin A, vitamins of the B complex, for example vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3 (folic acid) and vitamin B12, vitamin C.
(Ascorbinsäure) , Vitamine des D-Komplexes, insbesondere(Ascorbic acid), vitamins of the D-complex, in particular
7-Dehydrocholesterol, Lumisterol, Calciferol,7-dehydrocholesterol, lumisterol, calciferol,
Ergocalciferol, Cholecalciferol,Ergocalciferol, cholecalciferol,
22, 23-Dihydroergocalciferol und Sitocalciferol, und Vitamin E (Tocopherol) und Vitamin K (Phyllochinon, Menachinon) .22, 23-dihydroergocalciferol and sitocalciferol, and vitamin E (tocopherol) and vitamin K (phylloquinone, menaquinone).
Zu den bevorzugten Aminosäuren gehören insbesondere DL-Methionin, L-Lysin, L-Threonin, L-Tryptophan, L-Theanin und L-Leucin.The preferred amino acids include in particular DL-methionine, L-lysine, L-threonine, L-tryptophan, L-theanine and L-leucine.
Zu den Aromastoffen gehören insbesondere Alkane, Alkene, Ketone, Aldehyde, schwefelhaltige Verbindungen, Heterocyclen, Carbonsäureester, Alkohole und/oder natürliche Extrakte, beispielsweise Limonen oder Linalool.The flavoring agents include in particular alkanes, alkenes, ketones, aldehydes, sulfur-containing compounds, heterocycles, carboxylic esters, alcohols and / or natural extracts, for example limonene or linalool.
Beispiele für Fette sind insbesondere Öle, die sich von tierischem oder pflanzlichem Material ableiten, und die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Olivenöl, Palmöl, Rapsöl, Flachsöl und Öle der Samen bzw. Kerne von z.B. Sonnenblume, Apfel, Birne, Zitrusfrüchten, wieExamples of fats are, in particular, oils derived from animal or vegetable material and which can be used in the present invention are olive oil, palm oil, rapeseed oil, flax oil and seeds oils of e.g. Sunflower, apple, pear, citrus, like
Mandarine, Orange, Grapefruit oder Zitrone, Melone, Kürbis, Himbeere, Brombeere, Holunder, Johannisbeere, Granatapfel, Weizen- und Reiskeimen sowie Baumwollsaaten, Soja- und Palmkernen. Öle, die von tierischem Talg abgeleitet sind, insbesondere, Rindertalg, Knochenöl, Fischöl, wobei insbesondere PUFA-haltige Öle (PoIy Unsaturated Fatty Acid) bevorzugt sind, die einen hohen Anteil an Omega- 3-Fettsäuren und Omega-6-Fettsäuren enthalten.Tangerine, orange, grapefruit or lemon, melon, pumpkin, raspberry, blackberry, elderberry, currant, pomegranate, wheat and rice germ as well as cottonseed, soya and Palm kernels. Oils derived from animal tallow, in particular, beef tallow, bone oil, fish oil, in particular PUFA-containing oils (polyunsaturated fatty acid), which contain a high proportion of omega-3 fatty acids and omega-6 fatty acids.
Besonders bevorzugte Öle sind insbesondere Kernöle. Kernöle lassen sich insbesondere aus den Kernen bzw. Samen von Pflanzen extrahieren, wobei hierfür insbesondere Rückstände aus der Verarbeitung von Früchten und Beeren und besonders bevorzugt aus der Saftherstellung geeignet sind. Insbesondere Rückstände von der Verarbeitung von z.B. Apfel, Pfirsich, Birne, Zitrusfrüchten, wie Mandarine, Orange, Grapefruit oder Zitrone, Melone, Kürbis, Himbeere, Brombeere, Holunder, Kirsche, Hagebutte, Aprikose, Erdbeere, Johannisbeere und Granatapfel kommen als Ausgangsmaterialien in Frage. Verfahren zur Gewinnung von bevorzugten Ölen aus pflanzlichen Bestandteilen durch Extraktion sind insbesondere aus der Druckschrift DE A 10 2005 037 209 bekannt. Kernöle weisen vielfach einen hohen Gehalt an Triglyceriden von ungesättigten Fettsäuren auf. So beträgt der Anteil an Ölsäure und/oder Linolsäure vielfach 50 bis 90 Gew.-%. Darüber hinaus sind Kernöle reich an Vitaminen, beispielsweise Vitamin A und/oder Mineralien.Particularly preferred oils are in particular core oils. Nuclear oils can be extracted in particular from the seeds or seeds of plants, in which case residues from the processing of fruits and berries and particularly preferably from juice production are particularly suitable. In particular, residues from the processing of e.g. Apple, peach, pear, citrus fruits such as tangerine, orange, grapefruit or lemon, melon, pumpkin, raspberry, blackberry, elderberry, cherry, rosehip, apricot, strawberry, currant and pomegranate are suitable as starting materials. Processes for obtaining preferred oils from plant constituents by extraction are known, in particular, from the document DE-A-10 2005 037 209. Nuclear oils often have a high content of triglycerides of unsaturated fatty acids. Thus, the proportion of oleic acid and / or linoleic often 50 to 90 wt .-%. In addition, core oils are rich in vitamins, such as vitamin A and / or minerals.
Darüber hinaus können insbesondere Carotinoide, Flavonoide, wie Resveratrol und Xantuhomol, Isoflavonoide, Terpene, Phytosterole, wie Beta-sitosterol, Glycoconjugate, wie Aloeresin, Aloenin, Triterpenoide, wie beispielsweise 11-Keto-ß-boswelliasäure oder Acetyl-11-Keto- ß-boswelliasäure die aus Weihrauch gewonnen werden können, Polyphenole, insbesondere Lupeol, Squalen, Hydroxytyrosol, Tocopherole und Vanilin als bioaktiver Naturstoff eingesetzt werden.In addition, in particular carotenoids, flavonoids, such as resveratrol and xantuhomol, isoflavonoids, terpenes, phytosterols, such as beta-sitosterol, glycoconjugates, such as aloeresin, aloenin, triterpenoids, such as 11-keto-ß-boswellic acid or acetyl-11-keto-ß -boswellic acid which can be obtained from frankincense, polyphenols, in particular lupeol, squalene, hydroxytyrosol, Tocopherols and vanilin be used as a bioactive natural substance.
Darüber hinaus sind natürliche Wachse Beispiele für bevorzugt einsetzbare Naturstoffe. Diese Wachse sind meist von pflanzlicher oder tierischer Herkunft, womit sie typische Naturprodukte darstellen. Eine strenge Abgrenzung der pflanzlichen und tierischen Wachse aufgrund der an ihrem Aufbau beteiligten Fettsäuren und Fettalkoholen kann nicht vorgenommen werden. Es ist allerdings unstrittig, dass es sich bei Montansäure, Palmitinsäure und Stearinsäure um typische an diesem Naturwachsen beteiligte Fettsäuren handelt. Auf der Seite der Alkohole sind hier vor allem Cetylalkohol und Cerylalkohol zu nennen. Echte Naturwachse pflanzlicher Herkunft sind bspw.In addition, natural waxes are examples of preferred natural products. These waxes are mostly of plant or animal origin, which represent typical natural products. A strict delimitation of the vegetable and animal waxes due to the fatty acids and fatty alcohols involved in their construction can not be made. However, it is undeniable that montanic acid, palmitic acid and stearic acid are typical fatty acids involved in this natural growth. Cetyl alcohol and ceryl alcohol should be mentioned here on the side of the alcohols. Real natural waxes of plant origin are, for example.
Palmblätterwachse, wie Carnaubawachs, Palmwachs, Raffiawachs, Ouricourywachs, Gräserwachse, wie z. B. Candellilawachs, Espartowachs, Fiberwachs und Zuckerrohrwachs; Beeren- und Fruchtwachse sind bspw. Apfelwachs, Birnenwachs, Quittenwachs, Japanwachs,Palm leaf waxes, such as carnauba wax, palm wax, raffia wax, ouricoury wax, grass waxes, such. Candellila, Espartowachs, Fiberwachs and sugarcane wax; Berry and fruit waxes are, for example, apple wax, pear wax, quince wax, Japan wax,
Bayberry-Wachs und Myrthenwachs . Das bekannteste Beispiel eines echten Naturwachses tierischer Herkunft ist das Bienenwachs, welches zur Hauptsache aus Palmitinsäuremiricylester, also einer mit Miricylalkohol veresterten Palmitinsäure, besteht. Bekannt sind auch chinesische Insektenwachse, Schellackwachs und Wollwachse, wie sie bspw. aus Schafwolle gewonnen werden können. Verfahren zur Gewinnung von bevorzugten Wachsen aus pflanzlichen Bestandteilen durch Extraktion sind insbesondere aus der Druckschrift DE A 10 2005 037 210 bekannt . Die zuvor dargelegten Wirkstoffe können einzeln oder als Mischung von zwei, drei oder mehr eingesetzt werden. Hierbei können die Mischungen Wirkstoffe der gleichen Klasse oder von unterschiedlichen Klassen umfassen. So kann beispielsweise eine Kombination eine Mischung umfassen, die ein oder mehrere Fruchtwachse und/oder ein oder mehrere Kernöle aufweist.Bayberry wax and myrtle wax. The most well-known example of a genuine natural wax of animal origin is the beeswax, which consists mainly of palmitic acid, ie a palmitic acid esterified with miricyl alcohol. Also known are Chinese insect waxes, shellac wax and wool waxes, as they can be obtained, for example, from sheep's wool. Processes for obtaining preferred waxes from plant constituents by extraction are known, in particular, from the document DE-A-10 2005 037 210. The active ingredients set forth above can be used alone or as a mixture of two, three or more. In this case, the mixtures may comprise active substances of the same class or of different classes. For example, a combination may comprise a mixture comprising one or more fruit waxes and / or one or more core oils.
Die erfindungsgemäßen Präparate können einen überraschend hohen Anteil an Wirkstoff en aufweisen. Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gewichtsverhältnis von Verkapselungsmaterial zu Wirkstoff vorzugsweise im Bereich von 40:1 bis 0,5:1, besonders bevorzugt im Bereich von 20:1 bis 2:1 liegen. Der Beladungsgrad kann vorzugsweise in einem Bereich von 1% bis 95%, besonders bevorzugt 5% bis 90%, weiter bevorzugt 10 bis 60% und ganz besonders 10 bis 30% liegen, wobei der Beladungsgrad durch den Gewichtsanteil des Wirkstoffs am Gesamtgewicht des Präparats gegeben ist.The preparations according to the invention can have a surprisingly high proportion of active ingredients. According to a particular aspect of the present invention, the weight ratio of encapsulating material to active ingredient may preferably be in the range from 40: 1 to 0.5: 1, more preferably in the range from 20: 1 to 2: 1. The degree of loading may preferably be in a range from 1% to 95%, particularly preferably 5% to 90%, more preferably 10 to 60% and very particularly 10 to 30%, the degree of loading being given by the proportion by weight of the active substance in the total weight of the preparation is.
Der Wirkstoff kann aus dem erfindungsgemäßen Präparat an sich auf jede gewünschte Weise freigesetzt werden. Beispielsweise kann ein enzymatischer Abbau erfolgen, um die freizusetzende Substanz freizusetzen. Hierbei kann der Freisetzungszeitraum durch die Abbaurate gesteuert werden.The active ingredient can be released from the preparation according to the invention per se in any desired manner. For example, enzymatic degradation may occur to liberate the substance to be released. In this case, the release period can be controlled by the degradation rate.
Weiterhin kann die Freisetzung über eine Änderung des pH- Wertes, Temperatur, pH, Strahlungsfrequenz und Art des Mediums gezielt gesteuert werden.Furthermore, the release can be selectively controlled by changing the pH, temperature, pH, radiation frequency and type of medium.
Die Art des Mediums kann beispielsweise über die Zugabe von Lösungsmittel, Tensiden oder Salzen geändert werden. Als Lösungsmittel zur Variation des Mediums können unter anderem Wasser oder Alkohole, wie Ethanol oder Isopropanol eingesetzt werden.The type of medium can be changed, for example, by the addition of solvents, surfactants or salts. As a solvent for the variation of the medium can under other water or alcohols, such as ethanol or isopropanol.
Des Weiteren kann die Freisetzungsrate durch den Anteil an Polymer mit Polyestereinheiten gesteuert werden. Hierbei sind der Funktionalisierungsgrad des hyperverzweigten Polymers oder die Hydroxyzahl des Polymers Parameter, die zur Steuerung der Freisetzung eingesetzt werden können. Je nach Funktionalisierungsgrad des hyperverzweigten Polymers und dem Medium, in das die freizusetzende Substanz freigesetzt werden soll, können somit die unterschiedlichsten Lösungsmittel zugegeben werden, um eine möglichst retardierte oder eine möglichst schnelle Freisetzung zu erzielen. Soll die Freisetzung des verkapselten Wirkstoffs in polaren Medien erfolgen, so ist die Freisetzung umso langsamer, je mehr OH-Gruppen des hyperverzweigten Kernpolyesters mit Fettsäuren verestert/funktionalisiert wurden. Dieser Effekt kann durch Zugabe von entsprechenden Lösungsmitteln unterstützt werden.Furthermore, the release rate can be controlled by the proportion of polymer with polyester units. Here, the degree of functionalization of the hyperbranched polymer or the hydroxyl number of the polymer are parameters that can be used to control the release. Depending on the degree of functionalization of the hyperbranched polymer and the medium into which the substance to be released is to be released, it is thus possible to add a wide variety of solvents in order to achieve as retarded or as rapid as possible a release. If the release of the encapsulated active ingredient is to take place in polar media, the more OH groups of the hyperbranched core polyester have been esterified / functionalized with fatty acids, the slower is the release. This effect can be supported by adding appropriate solvents.
Weiterhin kann die Wirkstofffreisetzung insbesondere über den Anteil an Verkapselungsmaterial, das den Wirkstoff schützt, und/oder den Funktionalisierungsgrad / Hydrophobisierungsgrad bzw. die Hydroxyzahl des Polymers mit Polyestereinheiten gesteuert werden.Furthermore, the release of active ingredient can be controlled, in particular, via the proportion of encapsulating material which protects the active ingredient and / or the degree of functionalization / degree of hydrophobization or the hydroxyl number of the polymer with polyester units.
Der Freisetzungszeitraum ist umso größer, je höher der Anteil an Verkapselungsmaterial im Präparat ist. Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei Verwendung von hyperverzweigten Polymeren die Konzentration in der Ausgangsmischung auch über die im Stand der Technik üblichen Polymerkonzentrationen von 10 Massenprozent bis zu einer Polymerkonzentration von 70 Massenprozent erhöht werden kann. Die letztendlich gewählte Konzentration an enzymatisch abbaubarer Substanz, ausgenommen Glyceride, oder an dem Gemisch und an Polymer entscheidet zusammen mit der Temperaturführung bzw. der Änderung von pH-Wert oder Lösungskraft des Lösungsmittels über den Anteil an Verkapselungsmaterial und damit über den Freisetzungs zeiträum.The release period is greater, the higher the proportion of encapsulating material in the preparation. Surprisingly, it has been found that when hyperbranched polymers are used, the concentration in the starting mixture also exceeds the polymer concentrations of 10% by mass which are customary in the prior art a polymer concentration of 70 mass percent can be increased. The ultimately selected concentration of enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or on the mixture and on polymer decides together with the temperature control or the change of pH or solvent power of the solvent on the proportion of encapsulating material and thus on the release time.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate können die niedermolekularen Verbindungen sowie dasFor the preparation of the preparations according to the invention, the low molecular weight compounds and the
Verkapselungsmaterial miteinander kombiniert werden. Hierzu sind verschiedene Methoden, insbesondere RESS-, GAS , PCA-, SEDS- und/oder PGSS-Verfahren geeignet. Derartige Verfahren sind an sich weithin bekannt und beispielsweise in Gamse et al . , Chemie Ingenieur Technik 77 (2005), No. 6, Seiten 669 bis 679 beschrieben.Encapsulating material are combined. Various methods, in particular RESS, GAS, PCA, SEDS and / or PGSS methods are suitable for this purpose. Such methods are well known in the art and described, for example, in Gamse et al. , Chemical Engineer Technology 77 (2005), No. 6, pages 669-679.
Ein bevorzugt eingesetztes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate wird in der EP 1 731 219 beschrieben. Dieses Verfahren besteht aus einer Mikroverkapselung von Wirkstoffen in Partikelform mittels Einsprühen eines inerten überkritischen Trägergases zusammen mit dem Beschichtungsmaterial für die Wirkstoffe in eine Hochdruckwirbelschicht in einem Autoklaven, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass gleichzeitig Wirkstoffe in Form einer wässrigen Lösung durch das Trägergas in die Hochdruckwirbelschicht mit eingesprüht werden. Hierbei entstehen Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgrösse von ca. 20 bis 1.000 μm und mit einerA preferred method for the preparation of the preparations according to the invention is described in EP 1 731 219. This method consists of a microencapsulation of active ingredients in particle form by spraying an inert supercritical carrier gas together with the coating material for the active ingredients in a high-pressure fluidized bed in an autoclave, which is characterized in that simultaneously active ingredients in the form of an aqueous solution through the carrier gas in the high-pressure fluidized bed with be sprayed. This produces particles with an average particle size of about 20 to 1,000 microns and with a
Schichtdicke von 0,5 bis 10 μm. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff in einer mit überkritischen Gasen betriebenen Wirbelschicht mit einer Mischung aus mindestens einem Polymer mit Polyestereinheiten mit mindestens einer enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C oder mit einemLayer thickness of 0.5 to 10 microns. The invention thus provides a process for the preparation of the preparations according to the invention, characterized in that the active substance in a fluidized bed operated with supercritical gases with a mixture of at least one polymer with polyester units with at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or with one
Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanzen mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C mit mindestens einem Glycerid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C verkapselt wird.Mixture of at least one enzymatically degradable substances having a melting point of at least 35 0 C with at least one glyceride having a melting point of at least 35 0 C is encapsulated.
Von besonderem Interesse sind insbesondere Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate umfassend die SchritteOf particular interest are in particular processes for the preparation of the preparations according to the invention comprising the steps
a) Herstellen einer Schmelze umfassend mindestens eina) producing a melt comprising at least one
Polymer mit Polyestereinheiten, mindestens eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C oder ein Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanzen mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C mit mindestens einem Glycerid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C und mindestens einen Wirkstoff, b) Einleiten der Schmelze in eine zweite flüssige Phase, in der das Verkapselungsmaterial schwer löslich ist, wobei die zweite flüssige Phase eine Verfestigungstemperatur unterhalb der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials aufweist, c) Dispergieren der Schmelze in der zweiten flüssigen Phase bei einer Temperatur, die größer oder gleich der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials ist und d) Verfestigen der in der zweiten flüssigen Phase dispergierten Schmelze. Das zuvor dargelegte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate kann besonders einfach und wirtschaftlich durchgeführt werden, wobei insbesondere auf die Verwendung von gesundheitsbedenklichen Lösungsmitteln verzichtet werden kann. Darüber hinaus lassen sich eine Reihe weiterer Vorteile erzielen. Hierzu gehört unter anderem, dass durch das zuvor dargelegte Verfahren die Herstellung von Präparaten, insbesondere von Mikropartikeln ohne hohen apparativen Aufwand und ohne die Verwendung von gesundheitlich bedenklichen Lösungsmitteln gelingt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können insbesondere besonders einheitliche Mikropartikel mit einer vorgegebenen Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung erhalten werden. Hierbei ist das Verfahren besonders flexibel. So können mit einer Anlage sowohl kleine als auch große Partikel mit einer jeweils relativ engen Partikelgrößenverteilung hergestellt werden. Ferner können Mikropartikel gebildet werden, die pulverförmige und/oder flüssige Wirkstoffe aufweisen. Des Weiteren können die Wirkstoffe auch im Verkapselungsmaterial löslich sein oder ein Lösungsmittel für das Verkapselungsmaterial darstellen. Darüber hinaus kann das Verfahren bei relativ geringen Temperaturen durchgeführt werden, so dass temperatursensitive Wirkstoffe verkapselt werden können. Darüber hinaus kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit einem hohen Durchsatz durchgeführt werden, so dass in kurzer Zeit große Mengen an Partikeln gebildet werden können. Durch das vorliegende Verfahren können die Partikel kontinuierlich gebildet werden. Die Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordern hierbei im Allgemeinen nur sehr geringe Investitions- und Betriebskosten, da die Anlagen auch bei Normaldruck betrieben werden können und vielfach keine explosiven Gemische gebildet werden, wobei im Allgemeinen auf den Einsatz von gesundheitlich bedenklichen Stoffen verzichtet werden kann. Beim Betrieb benötigen die Anlagen im Allgemeinen nur geringe Mengen an Energie. Darüber hinaus weisen die Anlagen vielfach eine geringe Komplexität auf, so dass die Wartungskosten niedrig sind und die Anlagen einfach und sicher gesteuert werden können.Polymer with polyester units, at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or a mixture of at least one enzymatically degradable substances having a melting point of at least 35 ° C. with at least one glyceride having a melting point of at least 35 ° C. and at least one active ingredient, b) introducing the melt into a second liquid phase in which the encapsulating material is sparingly soluble, the second liquid phase having a solidification temperature below the solidification temperature of the encapsulating material, c) dispersing the melt in the second liquid phase at a temperature which is greater than or equal to the solidification temperature of the encapsulating material and d) solidifying the melt dispersed in the second liquid phase. The process set out above for the preparation of the preparations according to the invention can be carried out particularly simply and economically, it being possible in particular to dispense with the use of solvents harmful to health. In addition, a number of other benefits can be achieved. This includes, among other things, that the preparation of preparations, in particular of microparticles succeeds without the high expenditure on equipment and without the use of harmful solvents by the process outlined above. In particular, particularly uniform microparticles with a predetermined particle size and particle size distribution can be obtained by the method according to the invention. Here, the process is particularly flexible. So can be made with a system both small and large particles with a relatively narrow particle size distribution. Furthermore, microparticles can be formed which have powdery and / or liquid active ingredients. Furthermore, the active ingredients may also be soluble in the encapsulating material or may be a solvent for the encapsulating material. In addition, the process can be carried out at relatively low temperatures, so that temperature-sensitive active ingredients can be encapsulated. Moreover, the process of the present invention can be carried out at a high throughput, so that large quantities of particles can be formed in a short time. By the present method, the particles can be formed continuously. The systems for carrying out the method according to the invention in this case generally require only very low investment and operating costs, since the systems can also be operated at atmospheric pressure and in many cases no explosive mixtures are formed, wherein in In general, the use of hazardous substances can be dispensed with. In operation, the plants generally require only small amounts of energy. In addition, the systems often have a low complexity, so that the maintenance costs are low and the systems can be easily and safely controlled.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate wird eine Schmelze hergestellt, die mindestens ein Polymer mit Polyestereinheiten, mindestens eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C oder ein Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanzen mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C mit mindestens einem Glycerid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 35 0C und mindestens einen Wirkstoff umfasst. Der Wirkstoff wird vorzugsweise fein in der Schmelze, die die enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, oder das Gemisch und das Polymer mit Polyestereinheiten umfasst, verteilt. Hierzu können bekannte Vorrichtungen, wie zum Beispiel Rührwerke, die einen Rührkessel mit Propeller-, Scheiben-, Zahnscheiben-, Anker-, Wendel-, Blatt-, Schaufel-, Schrägblatt-, Kreuzblatt-, Schrauben-, MIG®-, INTERMIG®-, ULTRA-TURRAX®, Schnecken-, Band-, Finger-, Korb-, Impeller-Rührer umfassen, sowieAccording to a preferred method for the preparation of the preparations according to the invention, a melt is prepared which comprises at least one polymer with polyester units, at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, having a melting point of at least 35 ° C. or a mixture of at least one enzymatically degradable substances having a melting point of at least 35 0 C with at least one glyceride having a melting point of at least 35 0 C and at least one active ingredient. The active ingredient is preferably dispersed in the melt comprising the enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture and the polymer with polyester units. For this purpose, known devices, such as agitators, a stirred tank with propeller, disc, pulley, anchor, helical, blade, vane, inclined blade, cross blade, screw, MIG®, INTERMIG® -, ULTRA-TURRAX®, screw, tape, finger, basket, impeller stirrer, as well as
Dispergatoren und Homogenisatoren, die unter anderem mit Ultraschall arbeiten können, eingesetzt werden. Die Vorrichtungen können im Allgemeinen mindestens eine Welle aufweisen, an der wiederum vorzugsweise 1 bis 5 Rührelemente angebracht sein können.Dispersers and homogenizers, which can work with ultrasound among others, are used. The devices may generally comprise at least one shaft, to which in turn preferably 1 to 5 stirring elements may be attached.
Hierbei kann beispielsweise eine Lösung, eine Suspension oder eine Dispersion entstehen, wobei die Teilchengröße der verteilt vorliegenden Phase vorzugsweise höchstens 5000 μm, besonders bevorzugt höchstens 1000 μm beträgt, falls der Wirkstoff partikelförmig vorliegt.In this case, for example, a solution, a suspension or a dispersion arise, wherein the particle size of the distributed phase present preferably at most 5000 microns, more preferably at most 1000 microns, if the active ingredient is particulate.
Die hierzu notwendigen Parameter sind von den zuvor dargelegten Vorrichtungen abhängig. Vorzugsweise kann die Rührgeschwindigkeit im Bereich von 10 bis 25000 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 20000 Umdrehungen pro Minute liegen.The parameters necessary for this are dependent on the devices set out above. Preferably, the stirring speed may be in the range of 10 to 25,000 revolutions per minute, more preferably in the range of 20 to 20,000 revolutions per minute.
Die Temperatur bei der die Schmelze hergestellt wird, kann ebenfalls in einem weiten Bereich liegen, wobei diese unter anderem von der Verfestigungstemperatur des Polymers mit Polyestereinheiten bzw. der enzymatisch abbaubaren Substanz, ausgenommen Glyceride, oder dem Gemisch abhängig ist. Vorzugsweise liegt die Temperatur im Bereich von 400C bis 200°C, besonders bevorzugt im Bereich von 45°C bis 1000C. Der beim Herstellen der Schmelze eingesetzte Druck ist ebenfalls unkritisch, wobei dieser vielfach von der Art des bioaktiven Wirkstoffs und der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Beispielsweise kann der Druck im Bereich von 0,1 mbar bis 200 bar, bevorzugt im Bereich von 10 mbar bis 100 bar gewählt werden .The temperature at which the melt is produced may also be in a wide range depending, inter alia, on the solidification temperature of the polymer with polyester units or the enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, or the mixture. Preferably, the temperature is in the range of 40 0 C to 200 ° C, more preferably in the range of 45 ° C to 100 0 C. The pressure used in preparing the melt is also not critical, this often depends on the nature of the bioactive agent and the Solidification temperature of the encapsulation material is dependent. For example, the pressure in the range of 0.1 mbar to 200 bar, preferably in the range of 10 mbar to 100 bar can be selected.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Schmelze vorzugsweise kein Lösungsmittel, insbesondere kein organisches Lösungsmittel zugegeben, wobei besonders bevorzugte Schmelzen kein Lösungsmittel umfassen. Als Lösungsmittel wird hierbei eine Substanz verstanden, in der das Verkapselungsmaterial löslich ist und die während des Herstellungsprozesses abgetrennt werden muss, da diese Verbindung nicht in den Präparaten, insbesondere den Mikropartikeln enthalten sein sollte. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, dass viele der zuvor dargelegten Wirkstoffe Eigenschaften eines Lösungsmittels haben können. Diese Substanzen sind jedoch ein gewollter Bestandteil der Mikrokapseln, so dass diese Verbindungen in Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Lösungsmittel darstellen. Dementsprechend ist die Verwendung von Lösungsmittel zur Durchführung des Verfahrens nicht notwendig. Andererseits werden einige Wirkstoffe in gelöster Form geliefert, wobei die hierfür verwendetenAccording to a particular aspect of the present invention, preferably no solvent, in particular no organic solvent, is added to the melt, with particularly preferred melts comprising no solvent. In this case, a solvent is understood as meaning a substance in which the encapsulation material is soluble and which has to be separated off during the production process, since this compound is not present in the preparations, especially the microparticles should be included. In this context, it should be noted that many of the active ingredients outlined above may have the properties of a solvent. However, these substances are a desired constituent of the microcapsules, so that these compounds are not a solvent in the context of the present invention. Accordingly, the use of solvent to carry out the process is not necessary. On the other hand, some active ingredients are supplied in dissolved form, with the used
Lösungsmittel im Allgemeinen für Verwendung des Wirkstoff nicht kritisch sind, so dass diese beispielsweise gesundheitlich unbedenklich sind. Derartige Hilfsstoffe müssen nicht notwendig vor der Herstellung der Schmelze abtrennt werden. Vielmehr können diese Hilfssubstanzen in die Schmelze eingearbeitet werden.Solvents are generally not critical for use of the active ingredient, so that they are, for example, safe for health. Such adjuvants need not necessarily be separated prior to the production of the melt. Rather, these auxiliary substances can be incorporated into the melt.
Die zuvor beschriebene Schmelze wird erfindungsgemäß in eine zweite flüssige Phase überführt, in der das Verkapselungsmaterial schwer löslich ist und die eine Verfestigungstemperatur unterhalb der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials aufweist. Dementsprechend umfasst die zweite flüssige Phase ein oder mehrere Substanzen, die mit dem Verkapselungsmaterial nicht mischbar sind und die alsAccording to the invention, the melt described above is converted into a second liquid phase in which the encapsulation material is sparingly soluble and which has a solidification temperature below the solidification temperature of the encapsulation material. Accordingly, the second liquid phase comprises one or more substances which are immiscible with the encapsulating material and which are referred to as
Hauptbestandteil der kontinuierlichen Phase dienen. Da das Verkapselungsmaterial bzw. die Schmelze hydrophob ist, ist dementsprechend die zweite flüssige Phase vorzugsweise hydrophil .Main component of the continuous phase serve. Accordingly, since the encapsulating material or the melt is hydrophobic, the second liquid phase is preferably hydrophilic.
Der Begriff „schwer löslich" bedeutet, dass die Löslichkeit des Verkapselungsmaterials in der zweiten flüssigen Phase möglichst gering sein sollte. Die Löslichkeit ist vielfach von der Temperatur abhängig. Dementsprechend können die Dispergierbedingungen vielfach so gewählt werden, dass ein möglichst geringer Anteil des Verkapselungsmaterials in der zweiten flüssigen Phase gelöst wird. Vorzugsweise weist das Verkapselungsmaterial, insbesondere das Polymer mitThe term "poorly soluble" means that the solubility of the encapsulating material in the second liquid phase should be as low as possible depending on the temperature. Accordingly, the dispersing conditions can often be chosen so that the smallest possible proportion of the encapsulating material is dissolved in the second liquid phase. Preferably, the encapsulating material, in particular the polymer with
Polyestereinheiten und die enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, oder das Gemisch, eine Löslichkeit nach der Kolbenmethode bei der Dispergiertemperatur von höchstens 20 Massenprozent, bevorzugt höchstens 10 Massenprozent in der zweiten flüssigen Phase auf. Gemäß einem besonderen Aspekt kann das Verkapselungsmaterial vorzugsweise eine Löslichkeit nach der Kolbenmethode bei 40°C von höchstens 20 Massenprozent in der zweiten flüssigen Phase aufweisen.Polyester units and the enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture, a solubility according to the piston method at the dispersion temperature of at most 20 percent by mass, preferably at most 10 percent by mass in the second liquid phase. In a particular aspect, the encapsulating material may preferably have a solubility by the piston method at 40 ° C of at most 20 mass% in the second liquid phase.
Die zweite flüssige Phase weist eine Verfestigungstemperatur unterhalb derThe second liquid phase has a solidification temperature below the
Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials auf. Im Allgemeinen ergibt sich diese Temperatur aus der Schmelztemperatur oder der Glasübergangstemperatur des Hauptbestandteils der zweiten flüssigen Phase, wobei Gefrierpunktserniedrigungen durch Hilfs- oder Zusatzstoffe bzw. durch die Verwendung von Stoffgemischen auftreten können. Diese Größe kann aus DSC-Messungen erhalten werden, wobei die Schmelzpunkte bzw. Gefrierpunkte der üblichen Hauptbestandteile der zweiten flüssigen Phase in Nachschlagewerken aufgeführt sind.Solidification temperature of the encapsulation material. In general, this temperature results from the melting temperature or the glass transition temperature of the main component of the second liquid phase, wherein freezing point reductions can occur by auxiliaries or additives or by the use of mixtures of substances. This size can be obtained from DSC measurements, wherein the melting points or freezing points of the usual main components of the second liquid phase are listed in reference books.
Zu den hydrophilen Substanzen, die als Hauptbestandteil in der zweiten flüssigen Phase enthalten sein können, gehören insbesondere Wasser und Alkohole mit 1 bis 7, vorzugsweiseThe hydrophilic substances which may be contained as the main component in the second liquid phase include, in particular, water and alcohols having 1 to 7, preferably
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methanol, Ethanol, Propanol und/oder Butanol, wobei Wasser besonders bevorzugt ist .1 to 4 carbon atoms, especially methanol, ethanol, Propanol and / or butanol, with water being particularly preferred.
Die zweite flüssige Phase kann neben dem Hauptbestandteil zusätzliche Hilfsstoffe, insbesondere Dispergatoren und Stabilisatoren umfassen. Diese Hilfsstoffe sind in der Fachwelt bekannt, wobei Dispergatoren einer Aggregation der Partikel entgegenwirken. Hierzu gehören insbesondere Emulgatoren, Schutzkolloide und Tenside, die jeweils entsprechend den eingesetzten Verkapselungsmaterialien,The second liquid phase may comprise, in addition to the main component, additional auxiliaries, in particular dispersants and stabilizers. These auxiliaries are known in the art, with dispersants counteracting aggregation of the particles. These include, in particular, emulsifiers, protective colloids and surfactants, which in each case correspond to the encapsulating materials used,
Wirkstoffen und dem Hauptbestandteil der zweiten flüssigen Phase ausgewählt werden können. Zu den bevorzugten Tensiden gehören insbesondere anionische Tenside, wie Laurylethersulfat, kationische Tenside und nichtionische Tenside, wie beispielsweise Polyvinylalkohole und ethoxylierte Fettalkohole. Stabilisatoren können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, wobei diese Hilfsstoffe einen erwünschten, instabilen Zustand erhalten bzw. stabilisieren. Hierzu gehören insbesondere Absetzverhinderungsmittel, wie Pektine und/oder Karragenan.Active ingredients and the main component of the second liquid phase can be selected. The preferred surfactants include in particular anionic surfactants such as lauryl ether sulfate, cationic surfactants and nonionic surfactants such as polyvinyl alcohols and ethoxylated fatty alcohols. Stabilizers can be used for a variety of applications, with these adjuvants maintaining or stabilizing a desirable, unstable state. These include, in particular, antisettling agents, such as pectins and / or carrageenan.
Bevorzugt umfasst die zweite flüssige Phase 60 bis 100 Gew.-% an Hauptbestandteil, beispielsweise die zuvor dargelegten hydrophilen Substanzen, wie Wasser oder Alkohole mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen . Weiterhin kann die zweite flüssige Phase 0 bis 40 Gew.-% Hilfssubstanzen enthalten, insbesondere 0 bis 20 Gew.-% Emulgatoren und 0 bis 20 Gew.-% Stabilisatoren.The second liquid phase preferably comprises 60 to 100% by weight of the main constituent, for example the hydrophilic substances set out above, such as water or alcohols having up to 4 carbon atoms. Furthermore, the second liquid phase may contain 0 to 40 wt .-% auxiliary substances, in particular 0 to 20 wt .-% emulsifiers and 0 to 20 wt .-% stabilizers.
Die in die zweite flüssige Phase eingebrachte Schmelze wird bei einer Temperatur, die größer oder gleich der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials ist, dispergiert . Die Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Temperatur bei der das Verkapselungsmaterial fest wird, so dass Partikel bei dieser Temperatur nicht mehr ohne äußere Einwirkungen zu größeren Aggregaten agglomerieren. Je nach Aufbau und Kristallisationseigenschaften kann die Verfestigungstemperatur beispielsweise durch die Glasübergangstemperatur bzw. die Schmelztemperatur des Polymers mit Polyestereinheiten oder der enzymatisch abbaubaren Substanz, ausgenommen Glyceride, oder des Gemisches gegeben sein, die beispielsweise durch DSC- Verfahren (Differential Scanning Calorimetry; Dynamische Differenzkalorimetrie) bestimmt werden können. Hierbei ist festzuhalten, dass amorphe Polymere im Allgemeinen lediglich eine Glasübergangstemperatur aufweisen, wohingegen kristalline Polymere eine Schmelztemperatur zeigen. Teilkristalline Polymere können sowohl eine Glasübergangstemperatur als auch eine Schmelztemperatur zeigen, wobei in diesem Fall die Temperatur ausschlaggebend ist, bei der die Partikel keine Agglomeration zeigen. Falls die Oberfläche im Wesentlichen kristallin ist, so ist der Schmelzpunkt dieser Bestandteile entscheidend.The melt introduced into the second liquid phase is dispersed at a temperature which is greater than or equal to the solidification temperature of the encapsulating material. In the context of the present invention, the solidification temperature of the encapsulation material denotes the temperature at which the encapsulation material solidifies, so that particles no longer agglomerate to form larger aggregates without external influences at this temperature. Depending on the structure and crystallization properties, the solidification temperature can be given, for example, by the glass transition temperature or the melting temperature of the polymer with polyester units or the enzymatically degradable substance, with the exception of glycerides, or the mixture determined, for example, by DSC (differential scanning calorimetry) methods can be. It should be noted that amorphous polymers generally have only a glass transition temperature, whereas crystalline polymers exhibit a melting temperature. Partly crystalline polymers can exhibit both a glass transition temperature and a melting temperature, in which case the temperature at which the particles show no agglomeration is decisive. If the surface is essentially crystalline, the melting point of these components is critical.
Dispergieren bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die mindestens einen Wirkstoff umfassende Schmelze fein in der kontinuierlichen zweiten flüssigen Phase verteilt wird. Das Dispergieren kann hierbei mit bekannten Geräten und Vorrichtungen, wie zum Beispiel Rührwerken, die einen Rührkessel mit Propeller-, Scheiben-, Zahnscheiben-, Anker-, Wendel-, Blatt-, Schaufel-, Schrägblatt-,Dispersing in this context means that the melt comprising at least one active substance is finely dispersed in the continuous second liquid phase. The dispersing may in this case with known devices and devices, such as agitators, a stirred tank with propeller, disc, pulley, anchor, helical, blade, vane, inclined blade,
Kreuzblatt-, Schrauben-, MIG®-, INTERMIG®-, ULTRA-TURRAX®, Schnecken-, Band-, Finger-, Korb-, Impeller-Rührer umfassen sowie Dispergatoren und Homogenisatoren, die unter anderem mit Ultraschall arbeiten können, durchgeführt werden. Die Vorrichtungen können im Allgemeinen mindestens eine Welle aufweisen, an der wiederum vorzugsweise 1 bis 5 Rührelemente angebracht sein können.Cross-blade, screw, MIG®, INTERMIG®, ULTRA-TURRAX®, screw, belt, finger, basket, impeller stirrers and dispersers and homogenizers, among others can be performed with ultrasound. The devices may generally comprise at least one shaft, to which in turn preferably 1 to 5 stirring elements may be attached.
Die Dauer und der Energieeintrag des Dispergierens sind hierbei von der gewünschten Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung abhängig. Dementsprechend kann die Dauer des Dispergierens in einem weiten Bereich gewählt werden. Vorzugsweise wird das Dispergieren für eineThe duration and the energy input of the dispersion are dependent on the desired particle size and particle size distribution. Accordingly, the duration of dispersing can be selected in a wide range. Preferably, the dispersing is for a
Zeitdauer im Bereich von 1 Sekunde bis 5 Stunden, besonders bevorzugt im Bereich von 10 Sekunden bis 2 Stunden durchgeführt .Duration in the range of 1 second to 5 hours, more preferably carried out in the range of 10 seconds to 2 hours.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Newtonzahl beim Dispergieren vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1000, besonders bevorzugt im Bereich von 0,4 bis 800 liegen.According to a particular aspect of the present invention, the dispersing number of Newton may preferably be in the range of 0.1 to 1000, more preferably in the range of 0.4 to 800.
Die Newtonzahl errechnet sich aus der Formel wobeiThe Newton number is calculated from the formula in which
P die Rührleistung [W] bzw. [kg'm~2's~3] , d der Durchmesser des Rührers [m] , p die Dichte der Flüssigkeit in dem System [kg'rn"3] und n die Frequenz bzw. die Rotationsgeschwindigkeit [s'1] bedeutet .P the stirring power [W] or [kg'm ~ 2 's ~ 3 ], d the diameter of the stirrer [m], p the density of the liquid in the system [kg'rn "3 ] and n the frequency resp. the rotation speed [s ' 1 ] means.
Entsprechend einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Reynoldszahl beim Dispergieren vorzugsweise im Bereich von 1 bis 107, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 106 liegen. Die Reynoldszahl berechnet sich bei einem gerührten Reaktor entsprechend der folgenden Formel: NRe = n-lΛp-μ"1 wobei n die Frequenz bzw. die Rotationsgeschwindigkeit [s'1], L die charakteristische Länge des Systems [m] , p die Dichte der Flüssigkeit in dem System [kg'rn"3] und μ die dynamische Viskosität der Flüssigkeit in dem System [kg-m^s"1] bedeutet .According to a particular embodiment of the process according to the invention, the Reynolds number in the dispersion may preferably be in the range from 1 to 10 7 , particularly preferably in the range from 10 to 10 6 . The Reynolds number is calculated for a stirred reactor according to the following formula: N Re = n-lΛp-μ "1 where n is the frequency or rotation speed [s ' 1 ], L is the characteristic length of the system [m], p is the density of the fluid in the system [kg'rn "3 ] and μ represents the dynamic viscosity of the fluid in the system [kg-m ^ s " 1 ].
Die hierzu notwendigen Parameter sind von den zuvor dargelegten Vorrichtungen abhängig. Vorzugsweise kann die Rührgeschwindigkeit im Bereich von 10 bis 25000 Umdrehungen pro Minute, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 10000 Umdrehungen pro Minute liegen.The parameters necessary for this are dependent on the devices set out above. Preferably, the stirring speed may be in the range of 10 to 25,000 revolutions per minute, more preferably in the range of 20 to 10,000 revolutions per minute.
Hierbei ist die eingesetzte Newtonzahl bzw. die Rührgeschwindigkeit von der gewünschten Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung abhängig. Je mehr Energie zugeführt wird und je länger dispergiert wird, desto kleinere Partikelgrößen können erzielt werden. Eine enge Partikelgrößenverteilung kann ebenfalls durch eine hohe Dispergierenergie und eine lange Dispergierzeit erzielt werden. Andererseits sind lange Dispergierzeiten und hohe Dispergierenergien vielfach mit zusätzlichen Kosten verbunden .Here, the Newton number or the stirring speed used depends on the desired particle size and particle size distribution. The more energy is supplied and the longer it is dispersed, the smaller particle sizes can be achieved. A narrow particle size distribution can also be achieved by a high dispersion energy and a long dispersion time. On the other hand, long dispersion times and high dispersing energies are often associated with additional costs.
Die Temperatur bei der die Schmelze in der zweiten flüssigen Phase dispergiert wird, kann ebenfalls in einem weiten Bereich liegen, wobei diese unter anderem von der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Vorzugsweise liegt die Temperatur im Bereich von 40 0C bis 200 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 45 bis 100 0C. Der beim Dispergieren der Schmelze eingesetzte Druck ist ebenfalls unkritisch, wobei dieser vielfach von der Art des Wirkstoffs und der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Beispielsweise kann der Druck im Bereich von 10 mbar bis 200 bar, bevorzugt im Bereich von 100 mbar bis 100 bar gewählt werden.The temperature at which the melt is dispersed in the second liquid phase may also be within a wide range, including but not limited to Solidification temperature of the encapsulation material is dependent. Preferably, the temperature is in the range of 40 0 C to 200 ° C, more preferably in the range from 45 to 100 0 C. The pressure used in dispersing the melt is likewise not critical, and this in many cases on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulating material is dependent. For example, the pressure in the range of 10 mbar to 200 bar, preferably in the range of 100 mbar to 100 bar are selected.
Die Temperatur beim Dispergieren ist größer oder gleich der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials. Vorzugsweise liegt die Dispergiertemperatur 1 0C bis 100 0C, besonders bevorzugt 5 0C bis 70 0C und ganz besonders bevorzugt 10 bis 50 0C oberhalb derThe temperature when dispersing is greater than or equal to the solidification temperature of the encapsulating material. Preferably, the dispersion temperature is from 1 0 C to 100 0 C, more preferably 5 0 C to 70 0 C and most preferably 10 to 50 0 C above the
Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials.Solidification temperature of the encapsulation material.
Das Gewichtsverhältnis von Schmelze zur zweiten flüssigen Phase kann in einem weiten Bereich liegen. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 1:200, besonders bevorzugt 1:1,5 bis 1:10.The weight ratio of melt to the second liquid phase can be in a wide range. Preferably, this ratio is in the range of 1: 1 to 1: 200, more preferably 1: 1.5 to 1:10.
Beim Dispergieren kann die Zusammensetzung beispielsweise 50 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 98 Gew.-% zweite flüssige Phase und 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 30 Gew.-% Schmelze umfassen.When dispersing, the composition may comprise, for example, 50 to 99% by weight, preferably 70 to 98% by weight of second liquid phase and 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight of melt.
Nach dem die Schmelze in der zweiten flüssigen Phase dispergiert vorliegt, wird die dispergierte Schmelze verfestigt. Die Verfestigung kann mit bekannten Methoden, beispielsweise durch Zugabe von Salzen bei einer Temperatur leicht oberhalb der Verfestigungstemperatur oder durch Abkühlen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Verfestigen der Schmelze durch Abkühlen der zweiten flüssigen Phase auf eine Temperatur unterhalb der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials .After the melt is dispersed in the second liquid phase, the dispersed melt is solidified. The solidification can be carried out by known methods, for example by adding salts at a temperature slightly above the solidification temperature or by cooling. Preferably, the solidification of the Melting by cooling the second liquid phase to a temperature below the solidification temperature of the encapsulating material.
Die Art der Abkühlung ist unter anderem von der gewünschten Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung abhängig. Eine schnelle Abkühlung kann unter anderem zu einer besonders einheitlichen Partikelgrößenverteilung und kleinen Partikeln führen, da eine Aggregation vermieden werden kann. Hierbei ist die Bildung von Agglomeraten bei einem großen Abkühlvolumen geringer.The type of cooling depends, among other things, on the desired particle size and particle size distribution. Among other things, rapid cooling can lead to a particularly uniform particle size distribution and small particles, since aggregation can be avoided. In this case, the formation of agglomerates is lower with a large cooling volume.
Des Weiteren können die Partikelgrößenverteilung und die Größe der Partikel über Hilfsmittel, wie beispielsweise Dispergatoren und Emulgatoren, beeinflusst werden. Diese Additive können beispielsweise in die zweite Phase hinzu gegeben werden, wobei eine Additivierung der Oberfläche der gebildeten Partikel erzielt werden kann. Diese Additivierung kann auch eine Aggregation der Mikropartikel während des Trocknens oder beim Lagern vermindern.Furthermore, the particle size distribution and the size of the particles can be influenced by auxiliaries, for example dispersants and emulsifiers. These additives may for example be added to the second phase, wherein an additive of the surface of the particles formed can be achieved. This additization may also reduce aggregation of the microparticles during drying or storage.
Je nach Anwendung kann die so erhaltene Zusammensetzung unmittelbar weiter verarbeitet werden, ohne dass eineDepending on the application, the composition thus obtained can be further processed directly, without a
Aufreinigung, Aufkonzentration oder Abtrennung vorgenommen wird. Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann das vorliegende Verfahren den Schritt des Abtrennens der in der zweiten flüssigen Phase gebildeten Mikropartikel aufweisen. Das Abtrennen kann durch bekannte Verfahren, insbesondere durch Filtrieren, Zentrifugieren, Sedimentation, Magnettrennung, Flotation, Sieben oder Dekantieren erfolgen, wobei die Verfahren einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können. Hierbei können die Verbindungen der zweiten flüssigen Phase im Wesentlichen vollständig abgetrennt werden, so dass getrocknete Mikropartikel erhalten werden oder die Partikel können aufkonzentriert werden .Purification, concentration or separation is made. According to a particular embodiment, the present method may comprise the step of separating the microparticles formed in the second liquid phase. The separation can be carried out by known methods, in particular by filtration, centrifuging, sedimentation, magnetic separation, flotation, sieving or decanting, which methods can be used individually or in combination. Here, the compounds of the second liquid phase substantially completely are separated so that dried microparticles are obtained or the particles can be concentrated.
Die zum Abtrennen oder Aufkonzentrieren der Mikropartikel verwendbaren Vorrichtungen, nachfolgend auch Separatoren genannt, sind allgemein bekannt. So können unter anderem Zentrifugen, Dekanter, Fliehkraftabscheider, Filter, beispielsweise Schwerkraftfilter, Saugfilter (Vakuumfilter) , Druckfilter, Saug-Druck-Filter, Pressfilter, Vakuum-Trommelfilter, Bandfilter, Scheibenfilter, Planfilter, Kammerfilterpresse, Rahmenfilterpresse, Kerzenfilter, Blattfilter, Membranfilterplatte und/oder Siebbandpressen eingesetzt werden.The devices which can be used for separating or concentrating the microparticles, also referred to below as separators, are generally known. Among others, centrifuges, decanters, centrifugal separators, filters, such as gravity filters, suction filters (vacuum filters), pressure filters, suction-pressure filters, press filters, vacuum drum filters, belt filters, disc filters, plan filter, chamber filter press, frame filter press, candle filter, leaf filter, membrane filter plate and / or belt presses are used.
Die Temperatur beim Abtrennen oder Aufkonzentrieren kann ebenfalls in einem weiten Bereich liegen, wobei diese unter anderem von der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Um eine Aggregation der Partikel zu vermeiden, sollte die gewählte Temperatur unterhalb der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials liegen. Vorzugsweise liegt die Temperatur im Bereich von -200C bis 800C, besonders bevorzugt im Bereich von -100C bis 400C. Der beim Abtrennen oder Aufkonzentrieren eingesetzte Druck ist ebenfalls unkritisch, wobei dieser vielfach von der Art des Wirkstoffs und der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Beispielsweise kann der Druck im Bereich von 10 mbar bis 200 bar, bevorzugt im Bereich von 100 mbar bis 100 bar gewählt werden. Nach dem Abtrennen können die erhaltenen Partikel gewaschen werden. Hierzu können die Partikel mit einerThe temperature at separation or concentration may also be in a wide range, depending among other things on the solidification temperature of the encapsulating material. To avoid aggregation of the particles, the chosen temperature should be below the solidification temperature of the encapsulant. Preferably, the temperature is in the range of -20 0 C to 80 0 C, more preferably in the range of -10 0 C to 40 0 C. The pressure used in the separation or concentration is also not critical, this often depends on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulation material is dependent. For example, the pressure in the range of 10 mbar to 200 bar, preferably in the range of 100 mbar to 100 bar are selected. After separation, the particles obtained can be washed. For this purpose, the particles with a
Waschflüssigkeit behandelt werden, um Additivreste und/oder Wirkstoffe, die sich auf der Oberfläche der Partikel befindet von den Partikeln zu trennen. Dementsprechend sollten die Partikel, insbesondere dasWashing liquid can be treated to separate additive residues and / or active substances, which is located on the surface of the particles from the particles. Accordingly, the particles, especially the
Verkapselungsmaterial nicht in der Waschflüssigkeit löslich sein. Andererseits sollte die abzutrennende Substanz, beispielsweise der Wirkstoff eine möglichst hohe Löslichkeit aufweisen. Zu den bevorzugtenEncapsulating material should not be soluble in the washing liquid. On the other hand, the substance to be separated off, for example the active substance should have the highest possible solubility. Among the preferred
Waschflüssigkeiten zählen insbesondere Wasser und/oder Alkohole mit 1 bis 7, vorzugsweise 1 bis 4Washing liquids include in particular water and / or alcohols having 1 to 7, preferably 1 to 4
Kohlenstoffatomen, insbesondere Methanol, Ethanol, Propanol und/oder Butanol. Diese Flüssigkeiten können einzeln oder auch als Mischung von zwei, drei oder mehr Flüssigkeiten eingesetzt werden.Carbon atoms, in particular methanol, ethanol, propanol and / or butanol. These liquids can be used individually or as a mixture of two, three or more liquids.
Die Temperatur beim Waschen kann ebenfalls in einem weiten Bereich liegen, wobei diese unter anderem von der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Um eine Aggregation der Partikel zu vermeiden, sollte die gewählte Temperatur unterhalb derThe temperature during washing can also be in a wide range, which depends inter alia on the solidification temperature of the encapsulating material. To avoid aggregation of the particles, the chosen temperature should be below the
Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials liegen. Vorzugsweise liegt die Temperatur im Bereich von -200C bis 1000C, besonders bevorzugt im Bereich von -100C bis 40°C. Der beim Waschen eingesetzte Druck ist ebenfalls unkritisch, wobei dieser vielfach von der Art des Wirkstoffs und der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Beispielsweise kann der Druck beim Waschen im Bereich von 10 mbar bis 200 bar, bevorzugt im Bereich von 100 mbar bis 100 bar gewählt werden . Die zum Waschen der Partikel verwendbaren Vorrichtungen sind allgemein bekannt. So können hierfür beispielsweise Vorrichtungen eingesetzt werden, die ein Mischgefäß und einen Separator umfassen. Die Mischgefäße umfassen vorzugsweise die zuvor dargelegten Geräten und Vorrichtungen zum Dispergieren .Solidification temperature of the encapsulating material lie. Preferably, the temperature is in the range of -20 0 C to 100 0 C, more preferably in the range of -10 0 C to 40 ° C. The pressure used during washing is also not critical, and this is often dependent on the nature of the active ingredient and the solidification temperature of the encapsulating material. For example, the pressure during washing can be selected in the range from 10 mbar to 200 bar, preferably in the range from 100 mbar to 100 bar. The devices useful for washing the particles are well known. Thus, for example, devices can be used which comprise a mixing vessel and a separator. The mixing vessels preferably comprise the above-described devices and devices for dispersing.
In einem weiteren Schritt können die erhaltenen Mikropartikel getrocknet werden. Die zum Trocknen der Mikropartikel verwendbaren Vorrichtungen sind allgemein bekannt. So können unter anderem Trommeltrockner, Taumeltrockner, Teller-trockner, Schneckentrockner, Schaufeltrockner, Zylindertrockner, Walzentrockner, Gefriertrockner, Wirbelschichttrockner, Sprühtrockner, Stromtrockner, Mahltrockner, Hordentrockner,In a further step, the microparticles obtained can be dried. The devices useful for drying the microparticles are well known. For example, drum dryers, tumble dryers, plate dryers, screw dryers, paddle dryers, cylinder dryers, drum dryers, freeze dryers, fluidized bed dryers, spray dryers, dryers, grinding dryers, hop dryers,
Tunneltrockner, Vakuumtrockner- und/oder Vakuumkontakttrockner eingesetzt werden.Tunnel dryer, vacuum dryer and / or vacuum contact dryer can be used.
Die Temperatur beim Trocknen kann ebenfalls in einem weiten Bereich liegen, wobei diese unter anderem von derThe temperature during drying can also be in a wide range, this among others from the
Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Um eine Aggregation der Partikel zu vermeiden, sollte die gewählte Temperatur unterhalb derSolidification temperature of the encapsulation material is dependent. To avoid aggregation of the particles, the chosen temperature should be below the
Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials liegen. Vorzugsweise liegt die Temperatur beim Trocknen im Bereich von -200C bis 500C, besonders bevorzugt im Bereich von - 10°C bis 30°C. Der beim Trocknen eingesetzte Druck ist ebenfalls unkritisch, wobei dieser vielfach von der Art des bioaktiven Wirkstoffs und der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials abhängig ist. Beispielsweise kann der Druck im Bereich von 0,1 mbar bis 10 bar, bevorzugt im Bereich von 0,2 mbar bis 2 bar gewählt werden. Das zuvor beschriebene Verfahren können mit einfachen Anlagen durchgeführt werden, die aus an sich bekannten Komponenten aufgebaut sein können. Geeignete Anlagen umfassen vorzugsweise mindestens zwei Mischgefäße und einen Separator, wobei die Mischgefäße über mindestens eine Zuführung miteinander verbunden sind und das zweite Mischgefäß mit dem Separator verbunden ist. Die im Separator abgetrennte zweite Phase kann vorzugsweise über eine Rückführung in ein Mischgefäß zurückgeführt werden.Solidification temperature of the encapsulating material lie. Preferably, the temperature during drying in the range from -20 0 C to 50 0 C, more preferably in the range of - 10 ° C to 30 ° C. The pressure used during drying is also not critical, and this is often dependent on the nature of the bioactive agent and the solidification temperature of the encapsulation material. For example, the pressure in the range of 0.1 mbar to 10 bar, preferably in the range of 0.2 mbar to 2 bar are selected. The method described above can be carried out with simple systems that can be constructed from components known per se. Suitable plants preferably comprise at least two mixing vessels and a separator, wherein the mixing vessels are connected to one another via at least one feed and the second mixing vessel is connected to the separator. The separated in the separator second phase can preferably be recycled via a return in a mixing vessel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann in der Leitung zwischen dem ersten Mischgefäß, in dem die Schmelze hergestellt wird, und dem zweiten Mischgefäß, in dem die Schmelze in der zweiten flüssigen Phase dispergiert wird, eine Pumpe vorgesehen sein, die für hochviskoseAccording to a preferred embodiment, in the conduit between the first mixing vessel in which the melt is prepared, and the second mixing vessel in which the melt is dispersed in the second liquid phase, a pump may be provided which is highly viscous
Flüssigkeiten geeignet ist. Zu den bevorzugten Pumpen gehören insbesondere Schraubenpumpen, beispielsweise Schraubenpumpen mit einer, zwei oder drei Schrauben; Schraubenverdichter, Flügelpumpen, Drehkolbenpumpen, Rotationspumpen, Kolbenpumpen, Rotationskolbenpumpen und/oder Schlauchpumpen.Liquids is suitable. The preferred pumps include in particular screw pumps, for example screw pumps with one, two or three screws; Screw compressors, vane pumps, rotary lobe pumps, rotary pumps, piston pumps, rotary lobe pumps and / or peristaltic pumps.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Anlage vorzugsweise mindestens drei Mischgefäße auf, wobei mindestens zwei Mischgefäße über Zuführungen mit mindestens einem Mischgefäß verbunden sind. Hierbei dienen mindestens ein Mischgefäß zum Herstellen der Schmelze, mindestens ein Mischgefäß zum Herstellen der zweiten flüssigen Phase und mindestens ein Mischgefäß zum Dispergieren der Schmelze in der zweiten flüssigen Phase. Die Schmelze und die zweite flüssige Phase können in weiteren separaten Mischgefäßen chargenweise oder kontinuierlich hergestellt werden, um eine kontinuierliche Produktion von Mikropartikeln sicherzustellen.According to a particular aspect of the present invention, the plant preferably has at least three mixing vessels, wherein at least two mixing vessels are connected via feeds to at least one mixing vessel. In this case, at least one mixing vessel for producing the melt, at least one mixing vessel for producing the second liquid phase and at least one mixing vessel for dispersing the melt in the second liquid phase are used. The melt and the second liquid phase can be batchwise or in further separate mixing vessels be continuously prepared to ensure a continuous production of microparticles.
Die in der Anlage zur Herstellung von erfindungsgemäßen Präparaten eingesetzten Mischgefäße können temperierbar ausgestattet sein. Dementsprechend können diese Mischgefäße Heizelemente oder Kühlelemente umfassen.The mixing vessels used in the plant for the production of preparations according to the invention can be equipped to be tempered. Accordingly, these mixing vessels may comprise heating elements or cooling elements.
Vorzugsweise kann die Anlage mindestens einen Trockner aufweisen, der mit dem Separator verbunden ist. DesPreferably, the plant may comprise at least one dryer which is connected to the separator. Of
Weiteren kann die Anlage bevorzugt eine Vorrichtung zum Waschen von Partikeln umfassen.Furthermore, the plant may preferably comprise a device for washing particles.
Das Verfestigen der Schmelze in der Dispersion kann in der Anlage über verschiedene Maßnahmen erzielt werden.The solidification of the melt in the dispersion can be achieved in the system via various measures.
Beispielsweise kann das Mischgefäß, in dem die Dispersion hergestellt wurde, abgekühlt werden. Dies kann beispielsweise durch eine externe Kühlung oder durch Zuleiten von Flüssigkeiten erfolgen, die vorzugsweise die gleiche oder eine ähnliche Zusammensetzung aufweist wie die zweite flüssige Phase. Bevorzugt kann hierfür auch ein Wärmeüberträger bzw. Wärmetauscher, ein Mischventil oder ein zusätzliches Mischgefäß eingesetzt werden.For example, the mixing vessel in which the dispersion has been prepared can be cooled. This can be done for example by external cooling or by supplying liquids, which preferably has the same or a similar composition as the second liquid phase. Preferably, a heat exchanger or heat exchanger, a mixing valve or an additional mixing vessel can be used for this purpose.
Die Anlage kann Pumpen umfassen, die beispielsweise für den Transport von Flüssigkeiten oder zum Erzeugen von Überbzw. Unterdruck dienen können. Geeignete Pumpen sind vom jeweiligen Zweck abhängig. Zu den bevorzugten Pumpen gehören beispielsweise Verdrängerpumpen, wie zum Beispiel Schöpfwerke, Förderschnecken, Balgpumpen, Kolbenpumpen,The system may include pumps, for example, for the transport of liquids or for generating overbzw. Can serve negative pressure. Suitable pumps are dependent on the respective purpose. The preferred pumps include, for example, positive displacement pumps, such as pumping stations, screw conveyors, bellows pumps, piston pumps,
Rotationskolbenpumpen, Zahnradpumpen außen/innenverzahnt, Membranpumpen, Drehschieberpumpen, Zentrifugalpumpe, Schlauchpumpen, Zahnriemenpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Schraubenpumpen und Schraubenverdichter und/oder Hydraulischer Widder; Strömungspumpen, wie zum Beispiel Kreiselpumpe, Axialpumpe, Diagonalpumpe und/oder Radialpumpe; Blasenpumpe, Wasserstrahlpumpe, DampfStrahlpumpe, Stoßheber (Hydraulischer Widder) ,Rotary piston pumps, external / internal gear pumps, diaphragm pumps, rotary vane pumps, centrifugal pumps, peristaltic pumps, toothed belt pumps, eccentric screw pumps, Screw pumps and screw compressors and / or hydraulic rams; Flow pumps, such as a centrifugal pump, axial pump, diagonal pump and / or radial pump; Bubble Pump, Water Jet Pump, Steam Jet Pump, Ram (Hydraulic Ram),
Pferdekopfpumpe (Tiefpumpe) ; Vakuumpumpen, wie zum Beispiel Verdrängerpumpe, Treibmittelpumpe, Molekularpumpe, Turbomolekularpumpe, Kryopumpe, Sorptionspumpe, Öldiffusionspumpe .Horse head pump (deep pump); Vacuum pumps, such as positive displacement pump, propellant pump, molecular pump, turbomolecular pump, cryopump, sorption pump, oil diffusion pump.
Derartige Anlagen werden in den nachfolgend näher beschriebenen Figuren beispielhaft erläutert.Such systems are exemplified in the figures described in more detail below.
Figur 1 beschreibt eine erste Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.FIG. 1 describes a first embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
Figur 2 beschreibt eine zweite Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.Figure 2 describes a second embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
Figur 3 beschreibt eine dritte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.Figure 3 describes a third embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
Figur 4 beschreibt eine vierte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.FIG. 4 describes a fourth embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
Figur 5 beschreibt eine fünfte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.Figure 5 describes a fifth embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention.
Figur 6 beschreibt eine sechste Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Anlage kann beispielsweise ein, zwei oder mehr Zuführungen 1 bzw. 2, beispielsweise Leitungen oder Zuführschnecken, aufweisen, über die ein oder mehrere Polymere mit Polyestereinheiten, ein oder mehrere enzymatisch abbaubare Substanzen, ausgenommen Glyceride, oder das Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubaren Substanz mit mindestens einem Glycerid und/oder ein oder mehrere Wirkstoffe einem ersten Mischgefäß 3 zugeführt werden. Im Mischgefäß 3 können die zugeführten Substanzen in eine Schmelze überführt werden, die mindestens ein Polymere mit Polyestereinheiten, mindestens eine enzymatisch abbaubare Substanz, ausgenommen Glyceride, oder das Gemisch mindestens einer enzymatisch abbaubarenFigure 6 describes a sixth embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention. FIG. 1 shows a first embodiment of a plant for carrying out the process of the present invention. This plant may comprise, for example, one, two or more feeds 1 or 2, for example lines or feed screws, containing one or more polymers with polyester units, one or more enzymatically degradable substances, excluding glycerides, or the mixture of at least one enzymatically degradable substance at least one glyceride and / or one or more active ingredients are fed to a first mixing vessel 3. In the mixing vessel 3, the supplied substances can be converted into a melt comprising at least one polymer with polyester units, at least one enzymatically degradable substance, excluding glycerides, or the mixture of at least one enzymatically degradable
Substanz mit mindestens einem Glycerid und mindestens einen Wirkstoff umfasst. In Mischgemäß 3 können die Komponenten fein ineinander verteilt werden. So kann beispielsweise eine Lösung, eine Dispersion oder Suspension hergestellt werden. Vielfach bildet das Verkapselungsmaterial dieSubstance comprising at least one glyceride and at least one active ingredient. In mixed example 3, the components can be finely dispersed. Thus, for example, a solution, a dispersion or suspension can be produced. In many cases, the encapsulating material forms the
Matrixphase, in der der Wirkstoff verteilt wird. Hierfür können die zuvor beschriebenen Vorrichtungen eingesetzt werden .Matrix phase in which the active substance is distributed. For this purpose, the devices described above can be used.
Die in Mischgefäß 3 erhaltene Schmelze kann beispielsweise mit einer Pumpe 4 über die Zuführung 5, beispielsweise eine Leitung, in das Mischgefäß 6 überführt werden.The melt obtained in mixing vessel 3 can be transferred, for example with a pump 4 via the feed 5, for example, a line in the mixing vessel 6.
Das Mischgefäß 6 kann ein, zwei, drei, vier oder mehr weitere Zuführungen 7, 8, 9, 10, beispielsweise Leitungen oder Zuführschnecken, aufweisen, über die beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren, Warmwasser und/oder Kaltwasser zugeführt werden können. In der vorliegenden Figurenbeschreibung wird Wasser beispielhaft als zweite flüssige Phase eingesetzt. Allerdings ist dem Fachmann offensichtlich, dass jede andere zuvor als Hauptbestandteil der zweiten flüssigen Phase beschriebene Verbindung ebenfalls anstatt oder zusammen mit Wasser eingesetzt werden kann. Das Wasser dient somit lediglich als Beispiel für die zuvor dargelegten Verbindungen, das entsprechend durch die anderen Substanzen ersetzt werden kann.The mixing vessel 6 can have one, two, three, four or more further feeds 7, 8, 9, 10, for example lines or feed screws, via which, for example, stabilizers, emulsifiers, hot water and / or cold water can be supplied. In the present Figure description is water used as an example as a second liquid phase. However, it will be apparent to those skilled in the art that any other compound previously described as a major constituent of the second liquid phase may also be employed in lieu of or in conjunction with water. The water thus serves merely as an example of the compounds set forth above, which can be replaced accordingly by the other substances.
Die Zuführungen 7, 8, 9, 10 können alle im Mischgefäß 6 münden. Des Weiteren können diese Zuführungen auch vor dem Eintritt in das Mischgefäß 6 zusammengeführt werden.The feeds 7, 8, 9, 10 can all open in the mixing vessel 6. Furthermore, these feeds can also be brought together before entering the mixing vessel 6.
Vor der Zuführung der Schmelze in das Mischgefäß 6 kann beispielsweise über die Zuführungen 7, 8 und 9 eine Lösung hergestellt werden, die als Hauptbestandteil beispielsweise Wasser oder Ethanol sowie Hilfsstoffe, beispielsweise Stabilisatoren und Emulgatoren umfasst. Diese Lösung kann auf eine Temperatur oberhalb der Verfestigungstemperatur des Verkapselungsmaterials erwärmt werden. Des Weiteren können die zugeführten Komponenten bereits eine entsprechende Temperatur aufweisen.Before the melt is fed into the mixing vessel 6, for example via the feeds 7, 8 and 9, a solution can be prepared which comprises, for example, water or ethanol and auxiliaries, for example stabilizers and emulsifiers, as the main constituent. This solution can be heated to a temperature above the solidification temperature of the encapsulant. Furthermore, the supplied components may already have a corresponding temperature.
Nach Herstellung einer entsprechenden Lösung in Mischgefäß 6 kann die in Mischgefäß 3 hergestellte Schmelze demAfter preparation of a corresponding solution in mixing vessel 6, the melt produced in mixing vessel 3 can the
Mischgefäß 6 zugeführt werden. In Mischgefäß 6 wird die Schmelze in der zuvor beschriebenen Lösung dispergiert. Hierfür weist das Mischgefäß 6 bekannte Vorrichten zum Dispergieren auf. Hierfür können die zuvor beschriebenen Vorrichtungen eingesetzt werden.Mixing vessel 6 are supplied. In mixing vessel 6, the melt is dispersed in the solution described above. For this purpose, the mixing vessel 6 known dispersing devices. For this purpose, the devices described above can be used.
Nach dem durch das Dispergieren die gewünschte Tropfengröße und Tropfengrößenverteilung erhalten wurde, kann die in der zweiten flüssigen Phase, beispielsweise Wasser, dispergiert vorliegende Schmelze verfestigt werden. Hierzu kann beispielsweise über eine Zuführung 10 Kaltwasser in das Mischgefäß 6 eingeleitet werden. Des Weiteren kann das Mischgefäß 6 mittels eines Kühlmediums, das durch einen Wärmeüberträger oder einen Doppelmantel geleitet wird, abgekühlt werden.After the desired droplet size and droplet size distribution have been obtained by dispersing, that in the second liquid phase, for example, water, dispersed melt present solidified. For this purpose, for example, cold water can be introduced into the mixing vessel 6 via a feed 10. Furthermore, the mixing vessel 6 can be cooled by means of a cooling medium, which is passed through a heat exchanger or a double jacket.
Die so erhaltenen Partikel können aus der zweiten flüssigen Phase abgetrennt werden. Hierzu kann die in Mischgefäß 6 erhaltene Zusammensetzung, die verfestigte Mikropartikel aufweist, beispielsweise mit einer Pumpe 11 über die Leitung 12 in den Separator 13 überführt werden. Der Separator 13 dient zum Abtrennen oder Aufkonzentrieren der in der zweiten flüssigen Phase enthaltenen Mikropartikel, wobei jede der zuvor dargelegten Vorrichtungen hierfür eingesetzt werden kann. Vorliegend werden im Separator die Mikropartikel von der zweiten flüssigen Phase getrennt, wobei vielfach eine Aufkonzentration ausreichend sein kann. Die abgetrennte zweite flüssige Phase, die beispielsweise Wasser, Emulgatoren und Stabilisatoren umfassen kann, kann über eine Rückführung 14, beispielsweise eine Leitung in das Mischgefäß 6 eingeleitet werden.The particles thus obtained can be separated from the second liquid phase. For this purpose, the composition obtained in mixing vessel 6, which has solidified microparticles, for example, be transferred via a line 11 into the separator 13 with a pump 11. The separator 13 serves to separate or concentrate the microparticles contained in the second liquid phase, wherein each of the devices set forth above can be used for this purpose. In the present case, the microparticles are separated from the second liquid phase in the separator, in many cases a concentration may be sufficient. The separated second liquid phase, which may comprise, for example, water, emulsifiers and stabilizers, can be introduced into the mixing vessel 6 via a return line 14, for example a line.
Die abgetrennten Mikropartikel können beispielsweise mit einer Pumpe 15 über die Zuführung 16, beispielsweise eine Leitung, in den Trockner 17 überführt werden. Im Trockner 17 können Reste der zweiten flüssigen Phase, beispielsweise Wasser entfernt werden. Die getrockneten Mikropartikel können über die Leitung 18 dem Trockner entnommen werden.The separated microparticles can be transferred, for example, by means of a pump 15 via the feed 16, for example a line, into the dryer 17. In the dryer 17 residues of the second liquid phase, such as water can be removed. The dried microparticles can be removed via the line 18 to the dryer.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschrieben, die der ersten Ausführungsform im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und die obige Beschreibung entsprechend gilt.In the following, with reference to the figure 2, a second embodiment of a system for carrying out the Method of the present invention, which is substantially similar to the first embodiment, so that only the differences will be discussed below, wherein like reference numerals are used for identical parts and the above description applies accordingly.
Wie auch die erste Ausführungsform weist auch die zweite Ausführungsform ein Mischgefäß 3 mit Zuführungen 1, 2 zur Herstellung einer Schmelze, ein Mischgefäß 6 zumLike the first embodiment, the second embodiment, a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 6 for
Dispergieren der Schmelze in einer zweiten flüssigen Phase, einen Separator 13 und einen Trockner 17 auf.Dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
In der zweiten Ausführungsform wird die zweite flüssige Phase jedoch in einem weiteren Mischgefäß 19 hergestellt, das beispielsweise ein, zwei, drei oder mehr Zuführungen 20, 21, 22 aufweisen kann. Über die Zuführungen 20, 21 und 22 können die Komponenten der zweiten flüssigen Phase, als Hauptbestandteil beispielsweise Wasser oder Ethanol sowie Hilfsstoffe, beispielsweise Stabilisatoren und Emulgatoren in das Mischgefäß 19 zugegeben werden. Auch in diesem Beispiel kann das Wasser oder das Ethanol unabhängig von den weiteren Komponenten durch jeden der zuvor dargelegten Verbindungen der zweiten flüssigen Phase ersetzt werden.In the second embodiment, however, the second liquid phase is produced in a further mixing vessel 19, which may have, for example, one, two, three or more feeds 20, 21, 22. Via the feeds 20, 21 and 22, the components of the second liquid phase, as the main constituent, for example, water or ethanol, and auxiliaries, for example stabilizers and emulsifiers, can be added to the mixing vessel 19. Again, in this example, the water or ethanol can be replaced by any of the second liquid phase compounds set forth above, independently of the other components.
Die in Mischgefäß 19 erhaltene Lösung kann beispielsweise mit einer Pumpe 23 über die Zuführung 9, beispielsweise eine Leitung, in das Mischgefäß 6 überführt werden. In das Mischgefäß 6 kann beispielsweise über die Zuführung 10 Kaltwasser bzw. abgekühltes Ethanol eingeleitet werden, um die dispergierte Schmelze zu verfestigen. Über die Rückführung 14 kann die im Separator 13 abgetrennte zweite flüssige Phase, beispielsweise Wasser oder Ethanol, die zusätzlich Hilfsstoffe, wie Emulgatoren oder Stabilisatoren enthalten kann, in das Mischgefäß 6 zurückgeführt werden. Somit können von Mischgefäß 19 lediglich die Mengen an zweiter flüssiger Phase in das Mischgefäß 6 eingeleitet werden, die nicht im Separator 13 zurück gewonnen werden können .The solution obtained in mixing vessel 19 can be transferred, for example with a pump 23 via the feed 9, for example, a line in the mixing vessel 6. Cold water or cooled ethanol, for example, can be introduced into the mixing vessel 6 via the feed 10 in order to solidify the dispersed melt. About the return 14, the separated in the separator 13 second liquid phase, for example, water or ethanol, the may additionally contain excipients, such as emulsifiers or stabilizers, are recycled to the mixing vessel 6. Thus, only the amounts of second liquid phase can be introduced from the mixing vessel 19 in the mixing vessel 6, which can not be recovered in the separator 13 back.
Die weiteren Komponenten der Anlage entsprechen im Wesentlichen denen der ersten Ausführungsform, so dass hieraus Bezug genommen wird.The other components of the system essentially correspond to those of the first embodiment, so that reference is hereby made.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 3 eine dritte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschrieben, die der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und die obige Beschreibung entsprechend gilt.In the following, a third embodiment of a plant for carrying out the method of the present invention is described, which is substantially similar to the second embodiment, so that only the differences will be discussed below, wherein like reference numerals are used for the same parts and the above description applies accordingly.
Wie auch die zweite Ausführungsform weist auch die dritte Ausführungsform ein Mischgefäß 3 mit Zuführungen 1, 2 zur Herstellung einer Schmelze, ein Mischgefäß 19 zur Herstellung der zweiten flüssigen Phase, ein Mischgefäß 6 zum Dispergieren der Schmelze in einer zweiten flüssigen Phase, einen Separator 13 und einen Trockner 17 auf.Like the second embodiment, the third embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
In der dritten Ausführungsform wird die Abkühlung der Schmelze nach dem Dispergieren in der zweiten flüssigen Phase durch eine externe Kühlung 24, vorzugsweise einen Wärmetauscher, erzielt, die in Leitung 12 zwischen dem Mischgefäß 6 und dem Separator 13 vorgesehen ist. In dem Wärmetauscher 24 erfolgt die Verfestigung der dispergierten Schmelze .In the third embodiment, the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is achieved by an external cooling 24, preferably a heat exchanger, provided in line 12 between the mixing vessel 6 and the separator 13. By doing Heat exchanger 24, the solidification of the dispersed melt.
Durch diese besondere Ausgestaltung kann das vorliegende Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. Des Weiteren kann diese Ausführungsform besonders energiesparend betrieben werden.Due to this particular embodiment, the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
Die weiteren Komponenten der Anlage entsprechen im Wesentlichen denen der zweiten Ausführungsform, so dass hieraus Bezug genommen wird.The other components of the system essentially correspond to those of the second embodiment, so that reference is made to this.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 4 eine vierte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschrieben, die der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und die obige Beschreibung entsprechend gilt.In the following, a fourth embodiment of a plant for carrying out the method of the present invention is described, which is substantially similar to the second embodiment, so that only the differences will be discussed below, wherein like reference numerals are used for the same parts and the above description applies accordingly.
Wie auch die zweite Ausführungsform weist auch die vierte Ausführungsform ein Mischgefäß 3 mit Zuführungen 1, 2 zur Herstellung einer Schmelze, ein Mischgefäß 19 zur Herstellung der zweiten flüssigen Phase, ein Mischgefäß 6 zum Dispergieren der Schmelze in einer zweiten flüssigen Phase, einen Separator 13 und einen Trockner 17 auf.Like the second embodiment, the fourth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
In der vierten Ausführungsform wird die Abkühlung der Schmelze nach dem Dispergieren in der zweiten flüssigen Phase durch das Zuleiten einer kalten Flüssigkeit über Leitung 25 erzielt, die im Wesentlichen der Zusammensetzung der zweiten flüssigen Phase entspricht, um die Schmelze zu verfestigen. Die Zuleitung der kalten Flüssigkeit kann über ein Mischventil 26 erfolgen, das in Leitung 12 zwischen dem Mischgefäß 6 und dem Separator 13 vorgesehen ist.In the fourth embodiment, the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is achieved by supplying a cold liquid via line 25, which substantially corresponds to the composition of the second liquid phase, to the melt solidify. The supply of cold liquid can take place via a mixing valve 26, which is provided in line 12 between the mixing vessel 6 and the separator 13.
Über die Rückführung 14 kann ein Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase, beispielsweise Wasser oder Ethanol, die zusätzlich Hilfsstoffe, wie Emulgatoren oder Stabilisatoren enthalten kann, in das Mischgefäß 6 zurückgeführt werden. Somit können von Mischgefäß 19 lediglich die Mengen an zweiter flüssiger Phase in dasAbout the return 14, a portion of the second liquid phase separated in the separator 13, for example water or ethanol, which may additionally contain auxiliaries, such as emulsifiers or stabilizers, are returned to the mixing vessel 6. Thus, of the mixing vessel 19, only the amounts of second liquid phase in the
Mischgefäß 6 eingeleitet werden, die nicht im Separator 13 zurück gewonnen werden können. Hierbei kann dieser Teil auf die Temperatur des Mischgefäßes 6 erwärmt werden. Ein weiterer Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase kann in die Leitung 25 geleitet werden.Mixing vessel 6 are introduced, which can not be recovered in the separator 13 back. In this case, this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6. Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be passed into the conduit 25.
Hierbei kann die zweite Phase abgekühlt werden, so dass die Temperatur der in die Leitung 25 eingeleitet zweite flüssige Phase der Temperatur der kalten Flüssigkeit entspricht .In this case, the second phase can be cooled, so that the temperature of the second liquid phase introduced into the line 25 corresponds to the temperature of the cold liquid.
Durch diese besondere Ausgestaltung kann das vorliegende Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. Des Weiteren kann diese Ausführungsform besonders energiesparend betrieben werden.Due to this particular embodiment, the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
Die weiteren Komponenten der Anlage entsprechen im Wesentlichen denen der zweiten Ausführungsform, so dass hieraus Bezug genommen wird.The other components of the system essentially correspond to those of the second embodiment, so that reference is made to this.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 5 eine fünfte Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschrieben, die der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und die obige Beschreibung entsprechend gilt.In the following, a fifth embodiment of a plant for carrying out the method of the present invention, which is substantially similar to the second embodiment, will be described with reference to FIG will be discussed below only the differences, wherein like reference numerals for like parts are used and the above description applies accordingly.
Wie auch die zweiten Ausführungsform weist auch die fünfte Ausführungsform ein Mischgefäß 3 mit Zuführungen 1, 2 zur Herstellung einer Schmelze, ein Mischgefäß 19 zur Herstellung der zweiten flüssigen Phase, ein Mischgefäß 6 zum Dispergieren der Schmelze in einer zweiten flüssigen Phase, einen Separator 13 und einen Trockner 17 auf.Like the second embodiment, the fifth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19 for producing the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on.
In der fünften Ausführungsform wird die Abkühlung der Schmelze nach dem Dispergieren in der zweiten flüssigen Phase in einem Mischgefäß 27 durchgeführt, wobei die Abkühlung beispielsweise durch Zuleiten einer kalten Flüssigkeit erzielt werden kann, die im Wesentlichen der Zusammensetzung der zweiten flüssigen Phase entspricht, um die Schmelze zu verfestigen. Die Zuleitung der kalten Flüssigkeit kann über die Leitung 28 erfolgen.In the fifth embodiment, the cooling of the melt after dispersing in the second liquid phase is carried out in a mixing vessel 27, wherein the cooling can be achieved for example by supplying a cold liquid, which substantially corresponds to the composition of the second liquid phase, to the melt to solidify. The supply of cold liquid can be made via the line 28.
Über die Rückführung 14 kann ein Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase, beispielsweise Wasser oder Ethanol, die zusätzlich Hilfsstoffe, wie Emulgatoren oder Stabilisatoren enthalten kann, in das Mischgefäß 6 zurückgeführt werden. Somit können von Mischgefäß 19 lediglich die Mengen an zweiter flüssiger Phase in das Mischgefäß 6 eingeleitet werden, die nicht im Separator 13 zurück gewonnen werden können. Hierbei kann dieser Teil auf die Temperatur des Mischgefäßes 6 erwärmt werden. Ein weiterer Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase kann in die Leitung 28 geleitet werden. Hierbei kann die zweite Phase abgekühlt werden, so dass die Temperatur der in die Zuleitung 28 eingeleitet zweite flüssige Phase der Temperatur der kalten Flüssigkeit entspricht .About the return 14, a portion of the second liquid phase separated in the separator 13, for example water or ethanol, which may additionally contain auxiliaries, such as emulsifiers or stabilizers, are returned to the mixing vessel 6. Thus, only the amounts of second liquid phase can be introduced from the mixing vessel 19 in the mixing vessel 6, which can not be recovered in the separator 13 back. In this case, this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6. Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be passed into the conduit 28. Here, the second phase can be cooled, so that the Temperature of the introduced into the supply line 28 second liquid phase corresponds to the temperature of the cold liquid.
Durch diese besondere Ausgestaltung kann das vorliegende Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. Des Weiteren kann diese Ausführungsform besonders energiesparend betrieben werden.Due to this particular embodiment, the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient.
Die weiteren Komponenten der Anlage entsprechen imThe other components of the system correspond to the
Wesentlichen denen der zweiten Ausführungsform, so dass hieraus Bezug genommen wird.Essentially those of the second embodiment, so that reference is hereby made.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 6 eine sechste Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschrieben, die der fünften Ausführungsform im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden und die obige Beschreibung entsprechend gilt.In the following, a sixth embodiment of a plant for carrying out the method of the present invention will be described, which is substantially similar to the fifth embodiment, so that only the differences will be discussed below, wherein like reference numerals are used for the same parts and the above description applies accordingly.
Wie auch die fünfte Ausführungsform weist auch die sechste Ausführungsform ein Mischgefäß 3 mit Zuführungen 1, 2 zur Herstellung einer Schmelze, ein Mischgefäß 19 zurLike the fifth embodiment, the sixth embodiment also has a mixing vessel 3 with feeds 1, 2 for producing a melt, a mixing vessel 19
Herstellung der zweiten flüssigen Phase, ein Mischgefäß 6 zum Dispergieren der Schmelze in einer zweiten flüssigen Phase, einen Separator 13 und einen Trockner 17 auf. Hierbei kann die Überführung der in dem Mischgefäß 6 erhaltenen Zusammensetzung in das Mischgefäß 27 durch eine Pumpe 38 unterstützt werden, die in Leitung 12 vorgesehen ist . Die sechste Ausführungsform weist ein Mischgefäß 29 auf, in der die Schmelze vorgemischt werden kann, um in Mischgefäß 3 einen Füllstand zu gewährleisten, der einen kontinuierlichen Zufluss an Schmelze in das Mischgefäß 6 sicherstellt. Im Mischgefäß 29 wird kontinuierlich oder in Chargen die Schmelze gebildet, wobei in das Mischgefäß 29 das Verkapselungsmaterial und der Wirkstoff über die Zuführungen 1 und 2 zugeführt werden können. Die Schmelze kann mit einer Pumpe 30 über Leitung 31 in das Mischgefäß 3 überführt werden.Preparation of the second liquid phase, a mixing vessel 6 for dispersing the melt in a second liquid phase, a separator 13 and a dryer 17 on. In this case, the transfer of the composition obtained in the mixing vessel 6 into the mixing vessel 27 can be assisted by a pump 38 which is provided in line 12. The sixth embodiment has a mixing vessel 29, in which the melt can be premixed to ensure a level in mixing vessel 3, which ensures a continuous inflow of melt into the mixing vessel 6. In the mixing vessel 29, the melt is formed continuously or in batches, wherein in the mixing vessel 29, the encapsulating material and the active ingredient via the feeds 1 and 2 can be supplied. The melt can be transferred with a pump 30 via line 31 into the mixing vessel 3.
Des Weiteren kann auch die zweite flüssige Phase in einem Mischgefäß 32 vorgebildet werden, bevor die zweite flüssige Phase in das Mischgefäß 19 überführt wird. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass aus Mischgefäß 19 kontinuierlich zweite flüssige Phase in das Mischgefäß 6 überführt wird. In Mischgefäß 32 kann die zweite flüssige Phase kontinuierlich oder in Chargen gebildet werden, wobei die Komponenten über die Zuleitungen 33, 34 und 35 in das Mischgefäß 32 eingeleitet werden können. Die hergestellte zweite flüssige Phase kann mit einer Pumpe 36 über Leitung 37 in das Mischgefäß 19 überführt werden.Furthermore, the second liquid phase can also be preformed in a mixing vessel 32 before the second liquid phase is transferred into the mixing vessel 19. By this measure, it can be ensured that second liquid phase is continuously transferred from the mixing vessel 19 into the mixing vessel 6. In the mixing vessel 32, the second liquid phase can be formed continuously or in batches, wherein the components can be introduced into the mixing vessel 32 via the supply lines 33, 34 and 35. The produced second liquid phase can be transferred by a pump 36 via line 37 into the mixing vessel 19.
Über die Rückführung 14 kann ein Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase, beispielsweise Wasser oder Ethanol, die zusätzlich Hilfsstoffe, wie Emulgatoren oder Stabilisatoren enthalten kann, in das Mischgefäß 32 oder 19 zurückgeführt werden. Des Weiteren kann ein Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase über die Rückführung in das Mischgefäß 6 geleitet werden (nicht gezeigt) . Somit können von Mischgefäß 19 lediglich die Mengen an zweiter flüssiger Phase in das Mischgefäß 6 eingeleitet werden, die nicht im Separator 13 zurück gewonnen werden können. Hierbei kann dieser Teil auf die Temperatur des Mischgefäßes 6 bzw. 32 oder 19 erwärmt werden .About the return 14, a portion of the second liquid phase separated in the separator 13, for example water or ethanol, which may additionally contain auxiliaries, such as emulsifiers or stabilizers, are recycled to the mixing vessel 32 or 19. Furthermore, part of the second liquid phase separated in the separator 13 can be passed via the return into the mixing vessel 6 (not shown). Thus, only the amounts of second liquid phase can be introduced from the mixing vessel 19 in the mixing vessel 6, not in the separator 13 back can be won. In this case, this part can be heated to the temperature of the mixing vessel 6 or 32 or 19.
Ein weiterer Teil der im Separator 13 abgetrennten zweiten flüssigen Phase kann in die Zuleitung 28 geleitet werden. Hierbei kann die zweite Phase abgekühlt werden, so dass die Temperatur der in die Zuleitung 28 eingeleitet zweite flüssige Phase der Temperatur der kalten Flüssigkeit entspricht.Another part of the separated in the separator 13 second liquid phase can be fed into the supply line 28. In this case, the second phase can be cooled so that the temperature of the second liquid phase introduced into the feed line 28 corresponds to the temperature of the cold liquid.
Die sechste Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum Waschen der Partikel auf. Diese Vorrichtung umfasst ein Mischgefäß sowie einen Separator, wobei diese Bauteile auch in einem Gehäuse untergebracht sein können. Dementsprechend können die in Separator 13 abgetrennten Partikel mit einer Pumpe 39 über Zuführung 40 in ein Mischgefäß 41 überführt werden, in dem die Partikel mit einer Waschflüssigkeit gereinigt werden können, die über Leitung 42 zugeführt wird. Mit einer Pumpe 43 kann die Zusammensetzung über Leitung 44 in einen Separator 45 überführt werden. Im Separator 45 werden die gereinigten Partikel von der Waschflüssigkeit getrennt. Die Waschflüssigkeit kann aufbereitet und wieder verwendet werden, wobei die Rückführung 46, je nach Art der Waschflüssigkeit, sowohl in die Leitung 42 zurückgeführt werden kann (nicht gezeigt) oder in eines der zuvor verwendeten Mischgefäße 6, 19, 27 und/oder 32, wobei die Temperatur der Waschflüssigkeit jeweils angepasst werden kann. Die gereinigten Partikel können mit Pumpe 47 über Zuführung 48 in den Trockner 17 überführt werden. Durch diese besondere Ausgestaltung kann das vorliegende Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. Des Weiteren kann diese Ausführungsform besonders energiesparend betrieben werden. Darüber hinaus können Partikel mit einem besonders günstigen und steuerbaren Freisetzungsprofil erhalten werden.The sixth embodiment has an apparatus for washing the particles. This device comprises a mixing vessel and a separator, wherein these components can also be accommodated in a housing. Accordingly, the separated in separator 13 particles can be transferred by a pump 39 via feed 40 into a mixing vessel 41, in which the particles can be cleaned with a washing liquid, which is supplied via line 42. With a pump 43, the composition can be transferred via line 44 into a separator 45. In the separator 45, the cleaned particles are separated from the washing liquid. The scrubbing liquid can be recycled and reused, the recirculation 46, depending on the type of scrubbing liquid, both in the line 42 can be recycled (not shown) or in one of the previously used mixing vessels 6, 19, 27 and / or 32, wherein the temperature of the washing liquid can be adjusted respectively. The cleaned particles can be transferred by means of pump 47 via feed 48 into the dryer 17. Due to this particular embodiment, the present method can also be carried out continuously. Furthermore, this embodiment can be operated particularly energy-efficient. In addition, particles with a particularly favorable and controllable release profile can be obtained.
Die weiteren Komponenten der Anlage entsprechen im Wesentlichen denen der fünften Ausführungsform, so dass hieraus Bezug genommen wird.The other components of the system essentially correspond to those of the fifth embodiment, so that reference is hereby made.
Die erfindungsgemäßen Präparate können beispielsweise in Kosmetika, insbesondere in kosmetischen Formulierungen zur Oberflächenbehandlung von Haut und Hautanhangsgebilden, in Haarsprays, in Deodorants, in Parfüms und inThe preparations according to the invention can be used, for example, in cosmetics, in particular in cosmetic formulations for the surface treatment of skin and skin appendages, in hairsprays, in deodorants, in perfumes and in
Kosmetiktüchern, in Arzneimitteln, in Phase-Change- Materialien, in Wellnessprodukten, in Nahrungsmitteln, in Futtermitteln, in Getränken, in feuchtigkeitsspendenden Zusammensetzungen, wie beispielsweise Emollients und/oder Moisturisers, in Phytonutrients, in Kompositionen zur kontrollierten Geruchsstofffreisetzung und/oder in Verpackungen eingesetzt werden. Der Begriff Emollients ist an sich weit verbreitet und bezeichnet im Allgemeinen ein kosmetisches Öl, dem eine feuchtigkeitsspende Eigenschaft zugesprochen wird. Solche Öle werden teilweise zur Behandlung von trockener Haut eingesetzt. Unter Phytonutrients werden insbesondere Nahrungsmittelzusätze auf pflanzlicher Basis verstanden, die vorteilhafte Wirkungen aufweisen. Diese Nahrungsmittelzusätze können beispielsweise die zuvor dargelegten Carotinoide,Cosmetic wipes, in medicines, in phase change materials, in wellness products, in foods, in feeds, in beverages, in moisturizing compositions, such as emollients and / or moisturizers, in phytonutrients, in controlled odorant release compositions, and / or in packaging become. The term emollients is in itself widespread and generally refers to a cosmetic oil that is given a moisturizing property. Such oils are sometimes used to treat dry skin. Phytonutrients are understood in particular to be plant-based food additives which have advantageous effects. These food additives may include, for example, the carotenoids set forth above,
Flavonoide, Phytosterole und/oder Polyphenole enthalten. Flavonoids, phytosterols and / or polyphenols.
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| ES2285605T3 (en) | 2005-06-11 | 2007-11-16 | Tutech Innovation Gmbh | PROCEDURE FOR THE MICROENCAPSULATION OF ORGANIC SUBSTANCES IN THE FORM OF A PARTICLE BY SPRAYING A GAS HYPERCRITICAL SUPPORT INERT TOGETHER WITH COATING MATERIAL FOR ORGANIC SUBSTANCES IN A FLUIDIZED HIGH PRESSURE MILK IN AN AUTOCLAVE. |
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| DE102005051342A1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-04-26 | Goldschmidt Gmbh | Encapsulation and controlled release of biologically active drugs with enzymatically degradable hyperbranched carrier polymers |
| DE102006040123A1 (en) * | 2006-08-26 | 2008-03-20 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of microparticles |
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Cited By (2)
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