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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Copolymerisaten,
erhältlich
durch Polymerisation monoethylenisch ungesättigter Carbonsäureester
mit N-Vinylamiden,
N-Vinyllactamen, N-Vinylaminen bzw. N-Vinyliminen, als Solubilisatoren.
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Bei
der Herstellung homogener pharmazeutischer oder kosmetischer Zubereitungen
hat die Solubilisierung von hydrophoben Stoffen eine sehr große praktische
Bedeutung erlangt.
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Unter
Solubilisierung ist eine Löslichkeitsverbesserung
durch oberflächenaktive
Verbindungen zu verstehen, die in der Lage sind, schlecht wasserlösliche oder
wasserunlösliche
Stoffe in klare, höchstens
opaleszierende wässrige
Lösungen
zu überführen, ohne
dass hierbei die chemische Struktur dieser Stoffe eine Veränderung
erfährt.
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Die
hergestellten Solubilisate sind dadurch gekennzeichnet, dass der
schlecht wasserlösliche
oder wasserunlösliche
Stoff in den Molekülassoziaten
der oberflächenaktiven
Verbindungen, die sich in wässriger Lösung bilden
gelöst
vorliegt. Die resultierenden Lösungen
sind stabile einphasige Systeme, die optisch klar bis opaleszent
erscheinen und ohne Energieeintrag hergestellt werden können.
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Solubilisatoren
können
beispielsweise das Aussehen von kosmetischen Formulierungen sowie
von Lebensmittelzubereitungen verbessern, indem sie die Formulierungen
transparent machen. Außerdem
kann im Falle von pharmazeutischen Zubereitungen auch die Bioverfügbarkeit
und damit die Wirkung von Arzneistoffen durch die Verwendung von
Solubilisatoren gesteigert werden.
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Als
Solubilisatoren für
pharmazeutische Arzneistoffe und kosmetische Wirkstoffe werden hauptsächlich folgende
Produkte eingesetzt:
- – ethoxiliertes (hydriertes)
Ricinusöl,
(z.B. Cremophor® Marken,
Fa. BASF);
- – ethoxilierte
Sorbitanfettsäureester,
(z.B. Tween® Marken,
Fa. ICI);
- – ethoxilierte
Hydroxystearinsäure,
(z.B. Solutol® Marken,
Fa. BASF).
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Die
oben beschriebenen, bisher eingesetzten Solubilisatoren zeigen jedoch
eine Reihe anwendungstechnischer Nachteile. So besitzen die bekannten
Solubilisatoren beispielsweise für
einige schwerlösliche
Arzneistoffe wie z.B. Clotrimazol, bzw. Wirk- oder Farbstoffe nur
eine geringe lösungsvermittelnde
Wirkung. Darüber
hinaus eignen sich die genannten Solubilisatoren nicht zur Anwendung
in festen Lösungen
und sind zum Teil aus toxikologischer Sicht nicht unbedenklich.
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Auch
statistische, amphiphile Copolymere wurden als Solubilusatoren angewendet.
So betrifft die EP-A 0 876 819 die Verwendung von Copolymerisaten
aus N-Vinyl-Pyrrolidon
und Alkylacrylsäuren
als Solubilisatoren.
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Die
EP-A 0 953 347 betrifft die Verwendung von Polyalkylenoxid-haltigen
Pfropfpolymerisaten als Solubilisatoren.
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Aus
der EP-A 0 943 340 ist die Verwendung von polymerisierten Fettsäurederivaten
und Fettalkoholderivaten als Solubilisatoren bekannt.
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Die
EP-A 0 948 957 beschreibt die Verwendung von Copolymerisaten monoethylenisch
ungesättigter Carbonsäuren als
Solubilisatoren.
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Aus
der US-A 5,942,120 sind mikroporöse
Ultrafiltrationsmembranen bekannt, die aus einem hydrophoben Polymer
und einem Wasser-unlöslichen
Additions-Copolymer bestehen, wobei das Copolymer aus speziellen
Alkylphenoxy-Polyalkylenglycol-acrylaten einerseits und einer Verbindung
ausgewählt
aus der Gruppe der Vinylsulfonsäuren,
Acrylamide, N-substituierter Acrylamide, Acrylnitrile, Niederalkyl(meth)acrylate, N-Vinyl-Pyrrolidon
oder Gemischen derselben besteht.
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Die
JP-A 09 241 335 betrifft ein vernetztes Polymer, das durch Polymerisation
mindestens eines N-Vinyl-Monomers ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus N-Vinyl-Lactamen,
N-Vinyll-amiden, N-Vinyl-Oxazolidonen, N-Vinylcarbamaten und N-Vinyl-Imiden einerseits
und speziellen oxyalkylenierten (Meth)acrylsäureestern andererseits und
deren Verwendung zur Herstellung Flammen hemmender Materialien.
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Es
bestand nun die Aufgabe, Solubilisatoren für pharmazeutische, kosmetische
sowie lebensmitteltechnische Anwendungen bereitzustellen, die die
oben genannten Nachteile nicht aufweisen.
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Die
Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch
die Verwendung von Copolymeren erhältlich durch Polymerisation
von
- a) mindestens einer Verbindung der Formel
(I) (Monomer A) wobei
R1 und R2 unabhängig voneinander
jeweils H oder CH3,
R3 C6-C10-Aryl oder C7-
C12-Aralkyl, die einen oder mehrere gleiche
oder verschiedene C1-C9-Alkyl
und/oder C1-C5-Alkoxy-Substituenten
trägen
können,
und
n eine ganze Zahl von 0 bis 100 bedeutet,
- b) mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der N-Vinylamide,
der N-Vinyllactame, der N-Vinylimine und der N-Vinylamine mit 2
bis 15 Kohlenstoffatomen (Monomer B),
- c) gegebenenfalls einer oder mehrerer verschiedener difunktioneller
Vernetzerkomponenten und
- d) gegebenenfalls eines oder mehrerer verschiedener Regler und
- e) gegebenenfalls einer oder mehrerer weiterer copolymerisierbarer
Komponenten (Monomer C)
als Solubilisatoren.
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Die
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere sind erhältlich
durch Polymerisation mindestens eines copolymerisierbaren Momomeren
der Formel (I) (Monomer A)
mit mindestens einem weiteren
copolymerisierbaren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus den N-Vinyl-Amiden, den N-Vinyl-Lactamen, den N-Vinyliminen
und den N-Vinyl-Aminen mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen (Monomer B).
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Dabei
können
in Formel (I) die Reste R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die Bedeutungen
H und/oder Methyl annehmen. Es handelt sich somit um Derivate der
Acrylsäure
und/oder der Methacrylsäure. Der
Rest R3 bedeutet einen C6-C10-Arylrest
wie beispielsweise Phenyl oder Naphtyl oder einen C7-
C12-Aralkylrest wie beispielsweise Benzyl,
Phenylethyl oder Phenylpropyl.
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Die
für R3
genannten Reste können
einen oder mehrere, in der Regel 1 bis 3 gleiche oder verschiedene
C1-C9-Alkyl- und/oder
C1-C5-Alkoxy-Substituenten
trägen,
die geradkettig oder verzweigt, bzw. offenkettig, cyclisch oder
alicyclisch sein können
. Als C1-C9-Alkyl-Substituenten
seien beispielhaft genannt: Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl,
2-Butyl, 1,1-Dimetylethyl, 1-Pentyl, 2-Pentyl, 1-Hexyl, Cyclohexyl,
1-Heptyl, 1-Octyl,
1-Nonyl. Als C1-C5-Alkoxy-Substituenten
seien beispielhaft genannt: Methoxy, Ethoxy, Propoxy, 2-Propoxy,
1-Butoxy, 2-Butoxy, 1,1-Dimetylethoxy, 1-Pentoxy, 2,2-Dimethylpropoxy.
Bevorzugte Reste R3 sind beispielsweise: Phenyl, para-Tolyl, Benzyl,
para-Hydroxybenzyl, para-Hydroxyphenyl, para-Methoxyphenyl, para-Methoxybenzyl oder
Cyclohexyl.
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Der
Index n in Formel (I) bedeutet eine ganze Zahl von 0 bis 100, bevorzugt
von 1 bis 100, besonders bevorzugt von 1 bis 25 und insbesondere
von 1 bis 10. Steht n für
eine Zahl größer 1, so
können
die Reste R2 der einzelnen Repetitionseinheiten jeweils die gleiche
Bedeutung haben oder unabhängig
voneinander, gegebenenfalls statistisch verteilt, jeweils für H oder
CH3 stehen. In diesem Fall stehen bevorzugt
etwa 50% bis etwa 100% der Reste R2 für H und etwa 0 bis etwa 50%
der Reste R2 für
CH3. In einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
nehmen in dem Fall, dass n für
eine Zahl größer 1 steht,
alle Reste die Gleiche Bedeutung an. Besonders bevorzugt bedeutet
R2 dann H.
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Die
genannten copolymerisierbaren Monomere der Formel (I) sind erhältlich durch
dem Fachmann an sich bekannte Methoden zur Synthese von Estern wie
beispielsweise in Vollhardt, Peter; Organische Chemie, Seiten 768-774,
1988, VCH, New York oder auch in der EP-A 646567 beschrieben.
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Erfindungsgemäß verwendbare
Copolymere erhält
man durch Polymerisation von Monomerengemischen, die in der Regel
etwa 0,1 bis 99,9 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten
Monomere, des mindestens einen Monomers A enthalten. Bevorzugt enthalten
diese Monomerengemische etwa 1 bis etwa 50 Mol-%, besonders bevorzugt
etwa 1 bis etwa 30 Mol-% des mindestens einen Monomers A. Die Monomere
A können
in reiner Form oder in Form von Gemischen zweier oder mehrerer unterschiedlicher
Verbindungen wie sie durch Formel (I) definiert sind, eingesetzt
werden.
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Zur
Herstellung des erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymeren setzt man darüber
mindestens ein weiteres copolymerisierbares Monomer (Monomer B)
ein, das ausgewählt
ist aus den Stoffgruppen der N-Vinylamide, der N-Vinyllactame, der
N-Vinylimine und/oder
der N-Vinyl-Amine. Die gewählten
Monomere besitzen in der Regel 2 bis 15 Kohlenstoffatome, bevorzugt
2 bis 10 Kohlenstoffatome. Als N-Vinylamide bzw. N-Vinyllactame
seien beispielhaft jene genannt, die durch die folgende Formel (II)
charakterisiert werden:
in der
R4, R5 unabhängig voneinander
für H oder
C
1-C
6-Alkyl stehen
oder gemeinsam einen 4- bis 8-gliedrigen Cyclus bilden können, der
gesättigt
oder ein- oder mehrfach ungesättigt
sein kann und gegebenenfalls weiter Substituenten tragen kann.
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Geeignete
offenkettige Verbindungen dieser Art sind beipielsweise N-Vinylformamid,
N-Vinyl-N-methylformamid, N-Vinyl-N-ethylformamid, N-Vinyl-N-propylformamid,
N-Vinyl-N-isopropylformamid,
N-Vinyl-N-n-butylformamid, N-Vinyl-N-isobutylformamid, N-Vinyl-N-t-butylformamid,
N-Vinyl-N-n-pentylformamid, N-Vinyl-N-n-hexylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylacetamid,
N-Vinyl-N-ethylacetamid, N-Vinylpropionamid,
N-Vinyl-N-methylpropionamid und N-Vinylbutyramid. Insbesondere bevorzugt
sind N-Vinylformamid und N-Vinyl-N-methylacetamid.
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Von
den zyklischen N-Vinylamiden, den N-Vinyllactamen, seien beispielhaft
N-Vinylpyrrolidon,
N-Vinylpiperidon und N-Vinylcaprolactam genannt. Vorzugsweise setzt
man erfindungsgemäß N-Vinylpyrrolidon ein,
während
man von den offenkettigen N-Vinylamiden vorzugsweise N-Vinylformamid
einsetzt. Auch Copolymerisate aus beispielsweise N-Vinylformamid
und N-Vinylpyrrolidon, die im Copolymerisat in jedem beliebiebigen
Verhältnis
vorliegen können,
lassen sich in erfindungsgemäßer Weise
verwenden.
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Alternativ
dazu lasen sich auch N-Vinylamine, insbesondere N-Vinylamin, und
N-Vinylimine wie
beispielsweise N-Vinylimidazol, N-Vinyl-2-methylimidazol, N-Vinyl-4-methylimidazol, bevorzugt
N-Vinylimidazol, als Monomere zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren
Copolymere einsetzen.
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Erfindungsgemäß verwendbare
Copolymere erhält
man durch Polymerisation von Monomerengemischen, die in der Regel
etwa 0,1 bis 99,9 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten
Monomere, des mindestens einen Monomeren B enthalten. Bevorzugt
enthalten diese Monomerengemische etwa 50 bis etwa 99 Mol-%, besonders
bevorzugt etwa 70 bis etwa 99 Mol-% des mindestens einen Monomers
B. Die Monomere B können
in reiner Form oder in Form von Gemischen zweier oder mehrerer unterschiedlicher
der oben genannten Verbindungen eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäß zu verwendenden
Capolymere werden erhalten durch Copolymerisation mindestens eines
Monomeren der Formel (I) (Monomer A) mit mindestens einem weiteren
Mononeren ausgewählt aus
den Stoffgruppen der N-Vinylamide bzw. N-Vinyllactame, N-Vinylimine
und/oder der N-Vinylamine (Monomer B). Die Polymerisation kann prinzipiell
nach allen dem Fachmann geeignet erscheinenden Verfahren vorgenommen
werden. Mit besonderem Vorteil führt
man eine radikalische Polimerisation durch unter den für diese
Art der Polymerisation üblichen
Bedingungen bzw. in Gegenwart der dafür geeigneten Reagenzien wie
z.B. Radikalstartern.
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Die
Copolymeren besitzen K-Werte von mindestens 7, vorzugsweise von
20 bis 50, besonders bevorzugt von 25 bis 45. Die K-Werte werden
bestimmt nach H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Band 13, 58 bis
64 und 71 bis 74 (1932) in wässriger
Lösung
bei 25°C,
bei Konzentrationen, die je nach K-Wert-Bereich zwischen 0,1% und
5% liegen.
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Die
Herstellung erfolgt nach bekannten Verfahren, z.B. der Lösungs-,
Fällungs-,
oder umgekehrte Suspensionspolymerisation unter Verwendung von Verbindungen,
die unter den Polymerisationsbedingungen Radikale bilden.
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Die
Polymerisationstemperaturen liegen üblicherweise in dem Bereich
von 30 bis 200°C,
vorzugsweise 40 bis 110°C.
Geeignete Initiatoren (Radikalstarter) sind beispielsweise Azo-
und Peroxyverbindungen sowie die üblichen Redoxinitiatorsysteme,
wie Kombinationen aus Wasserstoffperoxid und reduzierend wirkenden
Verbindungen, z.B. Natriumsulfit, Natriumbisulfit, Natriumformaldehydsulfoxilat
und Hydrazin.
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Als
Reaktionsmedium finden alle üblichen
Lösungsmittel
Verwendung, in denen die Monomere löslich sind. Vorzugsweise werden
alkoholische Lösungsmittel
wie z.B. Methanol, Ethanol, n-Propanol oder Isopropanol in reiner
Form oder in Form ihrer Gemische eingesetzt. Die genannten Lösungsmittel
können
auch in Form von Gemischen mit Wasser eingesetzt werden.
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Um
zu gewährleisten,
dass die Reaktionen zu homogenen Produkten führen, ist es vorteilhaft, die
Monomere und den Starter separat der Reaktionslösung zuzuführen. Dies kann beispielsweise
in Form von getrennten Zuläufen
für die
einzelnen Reaktionspartner erfolgen.
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Der
Feststoffgehalt der erhaltenen organischen Lösung beträgt üblicherweise 20 bis 60 Gew.-%,
insbesondere 25 bis 40 Gew.-%.
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Das
für die
Polymerisation verwendete Lösungsmittel
kann anschließend
mittels Wasserdampfdestillation entfernt und gegen Wasser ausgetauscht
werden.
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Die
Lösungen
der Copolymere können
durch verschiedene Trocknungsverfahren wie z.B. Sprühtrocknung,
Fluidized Spray Drying, Walzentrocknung oder Gefriertrocknung in
Pulverform überführt werden,
aus der sich durch Redispergieren in Wasser erneut eine wässrige Dispersion
bzw. Lösung
herstellen läßt.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren
Copolymere kann auch in gegewart von geeigneten difunktioneller
Vernetzerkomponenten (Vernetzern) und/oder in Gegenwart von geeigneten
Reglern durchgeführt
werden.
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Geeignete
Vernetzer sind solche Monomere, die eine vernetzende Funktion besitzen,
beispielsweise Verbindungen mit mindestens zwei ethylenisch ungesättigten,
nichtkonjugierten Doppelbindungen im Molekül.
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Beispiele
hierfür
sind Acrylester, Methacrylester, Allylether oder Vinylether von
mindestens zweiwertigen Alkoholen. Die OH-Gruppen der zugrundeliegenden
Alkohole können
dabei ganz oder teilweise verethert oder verestert sein; die Vernetzer
enthalten aber mindestens zwei ethylenisch ungesättigte Gruppen.
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Beispiele
für die
zugrundeliegenden Alkohole sind zweiwertige Alkohole wie 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol,
1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol,
But-2-en-1,4-diol, 1,2-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandiol,
1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol,
1,2-Dodecandiol, 1,12-Dodecandiol, Neopentylglykol, 3-Methylpentan-1,5-diol,
2,5-Dimethyl-1,3-hexandiol, 2,2,4-Trimethyl--1,3-pentandiol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandiol,
1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, Hydroxypivalinsäure-neopentylglykolmonoester,
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis[4-(2-hydroxypropyl)phenyl]propan, Diethylenglykol,
Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol,
Tetrapropylenglykol, 3-Thio-pentan-1,5-diol, sowie Polyethylenglykole,
Polypropylenglykole und Polytetrahydrofurane mit Molekulargewichten
von jeweils 200 bis 10000. Außer
den Homopolymerisaten des Ethylenoxids bzw. Propylenoxids können auch
Blockcopolymerisate aus Ethylenoxid oder Propylenoxid oder Copolymerisate,
die Ethylenoxid- und Propylenoxid-Gruppen eingebaut enthalten, eingesetzt
werden. Beispiele für
zugrundeliegende Alkohole mit mehr als zwei OH-Gruppen sind Trimethylolpropan,
Glycerin, Pentaerythrit, 1,2,5-Pentantriol, 1,2,6-Hexantriol, Triethoxycyanursäure, Sorbitan,
Zucker wie Saccharose, Glucose, Mannose. Selbstverständlich können die
mehrwertigen Alkohole auch nach Umsetzung mit Ethylenoxid oder Propylenoxid
als die entsprechenden Ethoxylate bzw. Propoxylate eingesetzt werden.
Die mehrwertigen Alkohole können
auch zunächst
durch Umsetzung mit Epichlorhydrin in die entsprechenden Glycidylether überführt werden.
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Weitere
geeignete Vernetzer sind die Vinylester oder die Ester einwertiger,
ungesättigter
Alkohole mit ethylenisch ungesättigten
C3- bis C6-Carbonsäuren, beispielsweise
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Itaconsäure, Maleinsäure oder
Fumarsäure.
Beispiele für solche
Alkohole sind Allylalkohol, 1-Buten-3-ol, 5-Hexen-1-ol, 1-Octen-3-ol,
9-Decen-1-ol, Dicyclopentenylalkohol,
10-Undecen-1-ol, Zimtalkohol, Citronellol, Crotylalkohol oder cis-9-Octadecen-1-ol.
Man kann aber auch die einwertigen, ungesättigten Alkohole mit mehrwertigen Carbonsäuren verestern,
beispielsweise Malonsäure,
Weinsäure,
Trimellitsäure,
Phthalsäure,
Terephthalsäure,
Citronensäure
oder Bernsteinsäure.
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Weitere
geeignete Vernetzer sind Ester ungesättigter Carbonsäuren mit
den oben beschriebenen mehrwertigen Alkoholen, beispielsweise der Ölsäure, Crotonsäure, Zimtsäure oder
10-Undecensäure.
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Geeignete
Vernetzer sind außerdem
geradkettige oder verzweigte, lineare oder cyclische, aliphatische oder
aromatische Kohlenwasserstoffe, die über mindestens zwei Doppelbindungen
verfügen,
die bei aliphatischen Kohlenwasserstoffen nicht konjugiert sein
dürfen,
z.B. Divinylbenzol, Divinyltoluol, 1,7-Octadien, 1,9-Decadien, 4-Vinyl-1-cyclohexen, Trivinylcyclohexan
oder Polybutadiene mit Molekulargewichten von 200 bis 20000.
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Als
Vernetzer sind ferner geeignet die Acrylsäureamide, Methacrylsäureamide
und N-Allylamine
von mindestens zweiwertigen Aminen. Solche Amine sind zum Beispiel
1,2-Diaminomethan,
1,2-Diaminoethan, 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,6-Diaminohexan, 1,12-Dodecandiamin,
Piperazin, Diethylentriamin oder Isophorondiamin. Ebenfalls geeignet
sind die Amide aus Allylamin und ungesättigten Carbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, oder
mindestens zweiwertigen Carbonsäuren,
wie sie oben beschrieben wurden.
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Ferner
sind Triallylamin und Triallylmonoalkylammoniumsalze, z.B. Triallylmethylammoniumchlorid oder
-methylsulfat, als Vernetzer geeignet.
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Geeignet
sind auch N-Vinyl-Verbindungen von Harnstoffderivaten, mindestens
zweiwertigen Amiden, Cyanuraten oder Urethanen, beispielsweise von
Harnstoff, Ethylenharnstoff, Propylenharnstoff oder Weinsäurediamid,
z.B. N,N'-Divinylethylenharnstoff
oder N,N'-Divinylpropylenharnstoff.
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Weitere
geeignete Vernetzer sind Divinyldioxan, Tetraallylsilan oder Tetravinylsilan.
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Selbstverständlich können auch
Mischungen der vorgenannten Verbindungen eingesetzt werden. Vorzugsweise
werden solche Vernetzer eingesetzt, die in der Monomermischung löslich sind.
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Besonders
bevorzugt eingesetzte Vernetzer sind beispielsweise Methylenbisacrylamid,
Triallylamin und Triallylalkylammoniumsalze, Divinylimidazol, Pentaerythrittriallylether,
N,N'-Divinylethylenharnstoff,
Umsetzungsprodukte mehrwertiger Alkohole mit Acrylsäu re oder
Methacrylsäure,
Methacrylsäureester
und Acrylsäureester
von Polyalkylenoxiden oder mehrwertigen Alkoholen, die mit Ethylenoxid
und/oder Propylenoxid und/oder Epichlorhydrin umgesetzt worden sind.
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Ganz
besonders bevorzugt als Vernetzer sind Pentaerythrittriallylether,
Methylenbisacrylamid, N,N'-Divinylethylenharnstoff,
Triallylamin und Triallylmonoalkylammoniumsalze, und Acrylsäureester
von Glykol, Butandiol, Trimethylolpropan oder Glycerin oder Acrylsäureester
von mit Ethylenoxid und/oder Epichlorhydrin umgesetzten Glykol,
Butandiol, Trimethylolpropan oder Glycerin.
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Die
difunktionelle Vernetzerkomponente kann bei der Herstellung der
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere in Mengen von 0 bis zu etwa 5 Mol-%, bevorzugt von 0
bis etwa 3 Mol-%. bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomere,
eingesetzt werden, entweder in reiner Form oder in Form eines Gemisches
aus mehreren Vernetzern eingesetzt werden.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren
Copolymere kann auch in Gegenwart von geeigneten Reglern durchgeführt werden.
Als Regler (Polymerisationsregler) werden allgemein Verbindungen
mit hohen Übertragungskonstanten
bezeichnet. Regler beschleunigen Kettenübertragungsreaktionen und bewirken
damit eine Herabsetzung des Polymerisationsgrades der resultierenden
Polymeren, ohne die Bruttoreaktions-Geschwindigkeit zu beeinflussen.
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Bei
den Reglern kann man zwischen mono-, bi- oder polyfunktionalen Reglern
unterscheiden je nach Anzahl der funktionellen Gruppen im Molekül, die zu
einen oder mehreren Kettenübertragungsreaktionen
führen
können.
Geeignete Regler werden beispielsweise ausführlich beschrieben von K.C.
Berger und G. Brandrup in J. Brandrup, E.H. Immergut, Polymer Handbook,
3. Aufl., John Wiley & Sons,
New York, 1989, S. II/81 – II/141.
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Als
Regler eignen sich beispielsweise Aldehyde wie Formaldehyd, Acetaldehyd,
Propionaldehyd, n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd.
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Ferner
können
auch als Regler eingesetzt werden: Ameisensäure, ihre Salze oder Ester,
wie Ammoniumformiat, 2,5-Diphenyl-1-hexen, Hydroxylammoniumsulfat,
und Hydroxylammoniumphosphat.
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Weitere
geeignete Regler sind Halogenverbindungen, z. B. Alkylhalogenide,
wie Tetrachlormethan, Chloroform, Bromtrichlormethan, Bromoform,
Allylbromid, und Benzylverbindungen, wie Benzylchlorid oder Benzylbromid.
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Weitere
geeignete Regler sind Allylverbindungen, wie z. B. Allylalkohol,
funktionalisierte Allylether, wie Allylethoxylate, Alkylallylether,
oder Glycerinmonoallylether.
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Bevorzugt
werden als Regler Verbindungen eingesetzt, die Schwefel in gebundener
Form enthalten.
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Verbindungen
dieser Art sind beispielsweise anorganische Hydrogensulfite, Disulfite
und Dithionite oder organische Sulfide, Disulfide, Polysulfide,
Sulfoxide und Sulfone. Dazu zählen
Di-n-butylsulfid, Di-n-octylsulfid, Diphenylsulfid, Thiodiglykol,
Ethylthioethanol, Diisopropyldisulfid, Di-n-butyldisulfid, Di-n-hexyldisulfid, Diacetyldisulfid,
Diethanolsulfid, Di-t-butyltrisulfid, Dimethylsulfoxid, Dialkylsulfid,
Dialkyldisulfid und/oder Diarylsulfid.
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Besonders
bevorzugt sind organische Verbindungen, die Schwefel in gebundener
Form enthalten.
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Bevorzugt
als Polymerisationsregler eingesetzte Verbindungen sind Thiole (Verbindungen,
die Schwefel in Form von SH-Gruppen erhalten, auch als Mercaptane
bezeichnet). Bevorzugt sind als Regler mono-, bi- und polyfunktionale
Mercaptane, Mercaptoalkohole und/oder Mercaptocarbonsäuren.
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Beispiele
für diese
Verbindungen sind Allylthioglykolate, Ethylthioglykolat, Cystein,
2-Mercaptoethanol, 1,3-Mercaptopropanol, 3-Mercaptopropan-1,2-diol,
1,4-Mercaptobutanol, Mercaptoessigsäure, 3-Mercaptopropionsäure, Mercaptobernsteinsäure, Thioglycerin,
Thioessigsäure,
Thioharnstoff und Alkylmercaptane wie n-Butylmercaptan, n-Hexylmercaptan
oder n-Dodecylmercaptan.
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Besonders
bevorzugte Thiole sind Cystein, 2-Mercaptoethanol, 1,3-Mercaptopropanol,
3-Mercaptopropan-1,2-diol, Thioglycerin, Thioharnstoff.
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Beispiele
für bifunktionale
Regler, die zwei Schwefel in gebundener Form enthalten sind bifunktionale Thiole
wie z. B. Dimercaptopropansulfonsäure (Natrium Salz), Dimercaptobernsteinsäure, Dimercapto-1-propanol,
Dimercaptoethan, Dimercaptopropan, Dimercaptobutan, Dimercaptopentan,
Dimercaptohexan, Ethylenglykol-bis-thioglykolate und Butandiol-bis-thioglykolat.
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Beispiele
für polyfunktionale
Regler sind Verbindungen, die mehr als zwei Schwefel in gebundener Form
enthalten. Beispiele hierfür
sind trifunktionale und/oder tetrafunktionale Mercaptane.
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Bevorzugte
trifunktionale Regler sind trifunktionale Mercaptane, wie z. B.
Trimethylolpropan-tris(2-mercaptoethanat, Trimethylolpropan-tris(3-mercaptopropionat),
Tri methylolpropan-tris(4-mercaptobutanat), Trimethylolpropan-tris(5-mercaptopentanat),
Trimethylolpropan-tris(6-mercaptohexanat), Trimethylolpropan-tris(2-mercaptoacetat),
Glycerylthioglycolat, Glycerylthiopropionat, Glycerylthioethylat,
Glycerylthiobutanat, 1,1,1-Propanetriyl-tris-(mercaptoacetat), 1,1,1-Propanetriyl-tris-(mercaptoethanat),
1,1,1-Propanetriyl-tris-(mercaptoproprionat), 1,1,1-Propanetriyl-tris-(mercaptobutanat),
2-hydroxmethyl-2-methyl-1,3-propandiol-tris-(mercaptoacetat), 2-hydroxmethyl-2-methyl-1,3-propandiol-tris-(mercaptoethanat),
2-hydroxmethyl-2-methyl-1,3-propandioltris-(mercaptopropionat),
2-hydroxmethyl-2-methyl-1,3-propandiol-tris-(mercaptobutanat).
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Besonders
bevorzugte trifunktionale Regler sind Glycerylthioglycolat, Trimethylolpropan-tris(2-mercaptoacetat),
2-hydroxmethyl-2-methyl-1,3-propandiol tris-(mercaptoacetat).
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Bevorzugte
tetrafunktionale Mercaptane sind Pentaerythrit-tetrakis-(2-mercaptoacetat),
Pentaerythrit-tetrakis-(2-mercaptoethanat), Pentaerythrit-tetrakis(3-mercaptopropionat),
Pentaerythrit-tetrakis-(4-mercaptobutanat), Pentaerythrit-tetrakis(5-mercaptopentanat),
Pentaerythrit-tetrakis-(6-mercaptohexanat).
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Als
weitere polyfunktionale Regler eignen sich Si-Verbindungen, die
durch Umsetzung von Verbindungen der Formel (IIIa) entstehen. Weiterhin
eignen sich als polyfunktionale Regler Si-Verbindungen der Formel (IIIb).
in der
n ein Wert von
0 bis 2 ist,
R
1 eine C
1-C
16-Alkylgruppe oder Phenylgruppe bedeutet,
R
2 eine C
1-C
18-Alkylgruppe, die Cyclohexyl- oder Phenylgruppe
bezeichnet,
Z für
eine C
1-C
18 Alkylgruppe,
C
2-C
18-Alkylengruppe
oder C
2-C
18-Alkinylgruppe
steht, deren Kohlenstoffatome durch nicht benachbarte Sauerstoff-
oder Halogenatome ersetzt sein können,
oder für
eine der Gruppen
in denen
R
3 eine
C
1-C
12-Alkylgruppe
bedeutet und
R
4 eine C
1-C
18-Alkylgruppe bezeichnet.
-
Besonders
bevorzugt sind die Verbindungen der Formel (IIIa), darunter vor
allem Mercaptopropyltrimethoxysilan und Mercaptopropyltriethoxysilan.
-
Alle
genannten Regler können
einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
des Verfahrens werden multifunktionelle Regler eingesetzt.
-
Der
Regler kann bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere in Mengen von 0 bis zu etwa 4 Mol-%, bevorzugt von 0
bis zu etwa 3 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzen
Monomere, eingesetzt werden.
-
Darüber hinaus
kann man bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere noch
eine oder mehrere weitere copolymerisierbare Komponenten (Monomer
C) einsetzen. Beispielhaft seien dafür genannt: Monoethylenisch
ungesättigte
Carbonsäuren
mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Dimethacrylsäure, Ethacrylsäure, Maleinsäure, Citraconsäure, Methylenmalonsäure, Allylessigsäure, Vinylessigsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure und
Itaconsäure.
Aus dieser Gruppe von Monomeren verwendet man vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder
Mischungen der genannten Carbonsäuren.
Die monoethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren
können
in Form der freien Säure
und – soweit
vorhanden – der
Anhydride oder in partiell oder in vollständig neutralisierter Form bei
der Copolymerisation eingesetzt werden. Um diese Monomeren zu neutralisieren,
verwendet man vorzugsweise Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbasen,
Ammoniak oder Amine, z.B. Natronlauge, Kalilauge, Soda, Pottasche,
Natriumhydrogencarbonat, Magnesiumoxid, Calciumhydroxid, Calciumoxid,
gasförmiges
oder wässriges
Ammoniak, Triethylamin, Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin,
Morpholin, Diethylentriamin oder Tetraethylenpentamin.
-
Weitere
geeignete Monomere C sind beispielsweise die C1-C30- Alkylester, Amide und Nitrile der oben angegebenen
Carbonsäuren,
z.B. Acrylsäuremethylester,
Acrylsäureethylester,
Methacrylsäure-methylester, Methacrylsäureethylester,
Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat,
Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxyisobutylacrylat,
Hydroxyisobutylmethacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat,
Nonylacrylat, Decylacrylat, Laurylacrylat, Myristylacrylat, Cetylacrylat,
Stearylacrylat, Oleylacrylat, Behenylacrylat, Hexylmethacrylat,
Octylmethacrylat, Nonylmethacrylat, Decylmethacrylat, Laurylmethacrylat,
Myristyl-methacrylat, Cetylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Oleyl-methacrylat,
Behenylmethacrylat oder tert.-Butylcyclohexylacrylat.
-
Darüber hinaus
geeignete Monomere C sind Maleinsäuremonomethylester, Maleinsäuredimethylester,
Maleinsäuremonoethylester,
Maleinsäurediethylester,
Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-tert.-butylacrylamid,
Acrylnitril, Methacrylnitril, Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylat,
Diethylaminoethylmethacrylat sowie die Salze der zuletzt genannten
Monomeren mit Carbonsäuren
oder Mineralsäuren
sowie die quaternierten Produkte.
-
Weiterhin
eignen sich als Monomere C auch N-alkyl- oder N,N-dialkylsubstituierte
Carbonsäureamide der
Acrylsäure
oder der Methacrylsäure,
wobei es sich bei den Alkylresten um C1-C18-Alkyl- oder Cycloalkylreste handelt, zum
Beispiel N-diethylacrylamid, N-isopropylacrylamid, Dimethylaminopropylmethacrylamid, N-tert-octylacrylamide,
N-Stearylacrylamid,
N-Stearylmethacrylamid, N-Octylacrylamid, N,N-Dioctylacrylamid, N,N-Dioctylmethacrylamid,
N-Cetylacrylamid, N-Cetylmethacrylamid, N-Dodecylacrylamid, N-Dodecylmethacrylamid,
N-Myristylacrylamid oder 2-Ethylhexylacrylamid.
-
Weiterhin
geeignet als Monomere C sind auch Vinylester aliphatischer Carbonsäuren (C1- bis C30-Carbonsäuren), beispielsweise
Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylester der Octan-, Nonan-, Decan-,
Undeca-, Laurin-, Tridecan-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin-
oder Behensäure
oder der Ölsäure.
-
Weitere
geeignete Monomere C sind darüber
hinaus die Vinylether, beispielsweise Octadecylvinylether.
-
Außerdem eignen
sich als copolymerisierbare Monomere C Acrylamidoglycolsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Acrylsäure-(3-sulfo-propyl)ester,
Methacrylsäure(3-sulfopropyl)ester
und Acrylamidomethylpropansulfonsäure sowie Phosphonsäuregruppen
enthaltende Monomere, wie Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure und
Acrylamidomethanpropanphosphonsäure.
-
Als
weiteres copolymerisierbares Monomer C genannt sei Diallylammoniumchlorid.
-
Die
genannten Monomere C können
sowohl einzeln als auch in Form von Gemischen mehrerer der genannten
Verbindungen erfindungsgemäß eingesetzt
werden.
-
Das
eine weitere bzw. die mehreren weiteren Monomere C können bei
der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
in Mengen von 0 bis zu etwa 49 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
eingesetzen Monomere, eingesetzt werden.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
betrifft die Erfindung die Verwendung von Copolymeren als Solubilisatoren,
die erhältlich
sind durch Polymerisation von:
- a) 1 bis 30
Mol-% mindestens eines Monomeren der Formel (I), wobei
R1,
R2 jeweils unabhängig
voneinander H oder CH3,
R3 Phenyl und
n
eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet,
- b) 50 bis 99 Mol-% mindestens eines Monomeren ausgewählt aus
der Gruppe der Monomeren N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylcaprolactam,
- c) 0 bis 3 Mol-% einer oder mehrerer verschiedener difunktioneller
Vernetzerkomponenten,
- d) 0 bis 3 Mol-% eines oder mehrerer verschiedener Regler und
- e) 0 bis 49 Mol-% mindestens eines Monomeren C,
wobei
sich die Mol-% Angaben der einzelnen Komponenten zu 100 Mol-% addieren
müssen.
-
In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Copolymere erhältlich durch
Polymerisation von
- a) mindestens einer Verbindung
der Formel (I) (Monomer A) wobei
R1 und R2 unabhängig voneinander
jeweils H oder CH3,
R3 C6-C10-Aryl oder C7-
C12-Aralkyl, die einen oder mehrere bevorzugt
1 bis 3 gleiche oder verschiedene C1-C9-Alkyl und/oder C1-C5-Alkoxy-Substituenten
trägen
können,
und
n 1 oder 2 bedeutet,
- b) mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der N-Vinylamide,
der N-Vinyllactame, der N-Vinylimine und der N-Vinylamine mit 2
bis 15 Kohlenstoffatomen (Monomer B),
- c) gegebenenfalls einer oder mehrerer verschiedener difunktioneller
Vernetzerkomponenten und
- d) gegebenenfalls eines oder mehrerer verschiedener Regler und
- e) gegebenenfalls einer oder mehrerer weiterer copolymerisierbarer
Komponenten (Monomer C).
-
Durch
die vorliegende Erfindung werden amphiphile Verbindungen für die Anwendung
als Lösungsvermittler
für pharmazeutische
und kosmetische Zubereitungen sowie für Lebensmittelzubereitungen
zur Verfügung
gestellt. Sie besitzen die Eigenschaft, schwer lösliche Wirkstoffe auf dem Gebiet
der Pharmazie und Kosmetik, schwerlösliche Nahrungsergänzungsmittel,
beispielsweise Vitamine und Carotinoide aber auch schwerlösliche Wirkstoffe
für den
Einsatz in Pflanzenschutzmitteln sowie veterinärmedizinische Wirkstoffe zu solubilisieren.
-
Die
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere eigenen sich insbesondere zur Verwendung als Solubilisatoren
in festen Lösungen.
-
Die
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere Copolymere können
als Solubilisatoren in kosmetischen Formulierungen eingesetzt werden.
Beispielsweise eignen sie sich als Solubilisatoren für kosmetische Öle. Sie
besitzen ein gutes Solubilisiervermögen für Fette und Öle, wie
Erdnussöl,
Jojobaöl,
Kokosnußöl, Mandelöl, Olivenöl, Palmöl, Ricinusöl, Sojaöl oder Weizenkeimöl oder für etherische Öle wie Latschenkiefernöl, Lavendelöl, Rosmarinöl, Fichtennadelöl, Kiefernnadelöl, Eukalyptusöl, Pfefferminzöl, Salbeiöl, Bergamottöl, Terpentinöl, Melissenöl, Salbeiöl, Wacholderöl, Zitronenöl, Anisöl, Kardamonöl; Pfefferminzöl, Campheröl etc. oder
für Mischungen
aus diesen Ölen.
-
Weiterhin
können
die erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere Polymere als Solubilisatoren für in Wasser schwerlösliche oder
unlösliche
UV-Absorber wie verwendet werden.
-
Unter
UV-Absorber sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung UV-A-, UV-B- und/oder Breitbandfilter gemeint.
-
Vorteilhafte
Breitbandfilter, UV-A- oder UV-B-Filtersubstanzen sind beispielsweise
Vertreter der folgenden Verbindungsklassen:
Bis-Resorcinyltriazinderivate
mit der folgenden Struktur:
wobei R
1,
R
2 und R
3 unabhängig voneinander
gewählt
werden aus der Gruppe der verzweigten und unverzweigten Alkylgruppen
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bzw. ein einzelnes Wasserstoffatom
darstellen. Insbesondere bevorzugt sind das 2,4-Bis-{[4-(2-Ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin
(INCI: Aniso Triazin), welches unter der Handelsbezeichnung Tinosorb
® S
bei der CIBA-Chemikalien GmbH erhältlich ist.
-
Auch
andere UV-Filtersubstanzen, welche das Strukturmotiv
aufweisen, sind vorteilhafte
UV-Filtersubstanzen im Sinne der vorliegenden Erfindung, beispielsweise
die in der Europäischen
Offenlegungsschrift
EP
570 838 A1 beschriebenen s-Triazinderivate, deren chemische Struktur
durch die generische Formel
wiedergegeben
wird, wobei
R einen verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest,
einen C
5-C
12-Cycloalkylrest, gegebenenfalls
substituiert mit einer oder mehreren C
1-C
4- Alkylgruppen, darstellt,
X ein Sauerstoffatom
oder eine NH-Gruppe darstellt,
R
1 einen
verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest, einen C
5-C
12-Cycloalkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren C
1-C
4- Alkylgruppen, oder ein Wasserstoffatom,
ein Alkalimetallatom, eine Ammoniumgruppe oder eine Gruppe der Formel
bedeutet, in welcher
A
einen verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest, einen C
5-C
12-Cycloalkyl- oder Arylrest darstellt, gegebenenfalls
substituiert mit einer oder mehreren C
1-C
4-Alkylgruppen,
R
3 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
darstellt,
n eine Zahl von 1 bis 10 darstellt,
R
2 einen verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest,
einen C
5-C
12-Cycloalkylrest, gegebenenfalls
substituiert mit einer oder mehreren C
1-C
4- Alkylgruppen, darstellt, wenn X die NH-Gruppe
darstellt, und einen verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest, einen C
5-C
12-Cycloalkylrest, gegebenenfalls substituiert
mit einer oder mehreren C
1-C
4-
Alkylgruppen, oder ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom, eine
Ammoniumgruppe oder eine Gruppe der Formel
bedeutet, in welcher
A
einen verzweigten oder unverzweigten C
1-C
18-Alkylrest, einen C
5-C
12-Cycloalkyl- oder Arylrest darstellt, gegebenenfalls
substituiert mit einer oder mehreren C
1-C
4-Alkylgruppen,
R
3 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
darstellt,
n eine Zahl von 1 bis 10 darstellt,
wenn X
ein Sauerstoffatom darstellt.
-
Besonders
bevorzugte UV-Filtersubstanz im Sinne der vorliegenden Erfindung
ist ferner ein unsymmetrisch substituiertes s-Triazin, dessen chemische
Struktur durch die Formel
wiedergegeben wird, welches
im Folgenden auch als Dioctylbutylamidotriazon (INCI: Diethylhexylbutamidotriazone)
bezeichnet wird und unter der Handelsbezeichnung UVASORB
® HEB
bei Sigma 3V erhältlich
ist.
-
Vorteilhaft
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist auch ein symmetrisch substituiertes
s-Triazin, das 4,4',4''-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltriimino)-tris-benzoesäure-tris(2-ethylhexylester),
synonym: 2,4,6-Tris-[anilino-(p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)]-1,3,5-triazin (INCI: Ethylhexyl Triazone),
welches von der BASF Aktiengesellschaft unter der Warenbezeichnung
UVINUL® T
150 vertrieben wird.
-
Auch
in der Europäischen
Offenlegungsschrift 775 698 werden bevorzugt einzusetzende Bis-Resorcinyltriazinderivate
beschrieben, deren chemische Struktur durch die generische Formel
wiedergegeben wird, wobei
R
1 und R
2 u.a. C
3-C
18-Alkyl oder
C
2-C
18-Alkenyl und
A
1 einen aromatischen Rest repräsentieren.
-
Vorteilhaft
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind ferner das 2,4-Bis-{[4-(3-sulfonato)-2-hydroxy-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin
Natriumsalz, das 2,4-Bis-{[4-(3-(2-Propyloxy)-2-hydroxy-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin,
das 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-[4-(2-methoxyethyl-carboxyl)-phenylamino]-1,3,5-triazin,
das 2,4-Bis-{[4-(3-(2-propyloxy)-2-hydroxy-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-[4-(2-ethyl-carboxyl)-phenylamino]-1,3,5-triazin,
das 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(1-methyl-pyrrol-2-yl)-1,3,5-triazin, das
2,4-Bis-{[4-tris(trimethylsiloxy-silylpropyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin,
das 2,4-Bis-{[4-(2''-methylpropenyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin
und das 2,4-Bis-{[4-(1',1',1',3',5',5',5'-Heptamethylsiloxy-2''-methyl-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin.
-
Vorteilhafte
sulfonierte, wasserlösliche
UV-Filter im Sinne der vorliegenden Erfindung sind:
Phenylen-1,4-bis-(2-benzimidazyl)-3,3'-5,5'-tetrasulfonsäure, welche
sich durch folgende Struktur auszeichnet:
-
Sowie
ihre Salze, besonders die entsprechenden Natrium-, Kalium- oder
Triethanolammonium-Salze, insbesondere das Phenylen-1,4-bis-(2-benzimidazyl)-3,3'-5,5'-tetrasulfonsäure-bis-natriumsalz
mit der
INCI-Bezeichnung Bisimidazylate (CAS-Nr.: 180898-37-7), welches
beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Neo Heliopan
® AP
bei Haarmann & Reimer
erhältlich
ist.
-
Ein
weiterer im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhafter sulfonierter
UV-Filter sind die Salze der 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfonsäure, wie
ihr Natrium-, Kalium- oder ihr Triethanolammonium-Salz, sowie die Sulfonsäure selbst
mit der INCI Bezeichnung
Phenylbenzimidazole Sulfonsäure
(CAS.-Nr. 27503-81-7), welches beispielsweise unter der Handelsbezeichnung
Eusolex
® 232
bei Merck oder unter Neo Heliopan
® Hydro
bei Haarmann & Reimer
erhältlich
ist.
-
Eine
weiterer vorteilhafter sulfonierter UV-Filter ist die 3,3'-(1,4-Phenylendimethylene)
bis (7,7-dimethyl-2-oxo-bicyclo-[2.2.1]hept-1-ylmethane Sulfonsäure, wie
ihr Natrium-, Kalium- oder ihr Triethanolammonium-Salz, sowie die
Sulfonsäure
selbst:
mit der INCI-Bezeichnung
Terephtalidene Dicampher Sulfonsäure
(CAS.-Nr.: 90457-82-2),
welche beispielsweise unter dem Handelsnamen Mexoryl
® SX
von der Fa. Chimex erhältlich
ist.
-
Weitere
vorteilhafte wasserlösliche
UV-B- und/oder Breitband-Filtersubstanzen sind z. B.:
Sulfonsäure-Derivate
des 3-Benzylidencamphers, wie z. B. 4-(2-Oxo-3-bornylidenmethyl)benzolsulfonsäure, 2-Methyl-5-(2-oxo-3-bornylidenmethyl)sulfonsäure und
deren Salze.
-
Die
UV-B- und/oder Breitband-Filter können öllöslich oder wasserlöslich sein.
Vorteilhafte öllösliche UV-B-
und/oder Breitband-Filtersubstanzen sind z.B.:
3-Benzylidencampher-Derivate,
vorzugsweise 3-(4-Methylbenzyliden)campher, 3-Benzylidencampher;
4-Aminobenzoesäure-Derivate,
vorzugsweise 4-(Dimethylamino)-benzoesäure(2-ethylhexyl)ester, 4-(Dimethylamino)benzoesäureamylester,
4-Bis(polyethoxy)aminobenzoesäurepolyethoxyethylester
(unter der Handelsbezeichnung Uvinul® P25
von der Fa. BASF erhältlich);
Derivate
des Benzophenons, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon (unter
der Handelsbezeichnung Uvinul® M40 von der Fa. BASF
erhältlich)
2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon,
2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure (unter
der Handelsbezeichnung Uvinul® MS40 von der Fa. BASF
erhältlich),
2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon
(unter der Handelsbezeichnung Uvinul® D
50 von der Fa. BASF erhältlich);
sowie
an Polymere gebundene UV-Filter.
-
Besonders
vorteilhafte bei Raumtemperatur flüssige UV-Filtersubstanzen im
Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homomenthylsalicylat, 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat,
2-Ethylhexyl-2-hydroxybenzoat und Ester der Zimtsäure, vorzugsweise
4-Methoxyzimtsäure(2-ethylhexyl)ester
und 4-Methoxyzimtsäureisopentylester.
-
Homomenthylsalicylat
(INCI: Homosalate) zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
-
2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat
(INCI: Octocrylene) ist von BASF unter der Bezeichnung Uvinul
® N
539T erhältlich
und zeichnet sich durch folgende Struktur aus:
-
2-Ethylhexyl-2-hydroxybenzoat
(2-Ethylhexylsalicylat, Octylsalicylat, INCI: Ethylhexyl Salicylate)
ist beispielsweise bei Haarmann & Reimer
unter der Handelsbezeichnung Neo Heliopan
® OS
erhältlich
und zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
-
4-Methoxyzimtsäure(2-ethylhexyl)ester
(2-Ethylhexyl-4-methoxycinnamat, INCI: Ethylhexyl Methoxycinnamate)
ist beispielsweise bei Fa. BASF unter der Handelsbezeichnung Uvinul
® MC
80 erhältlich
und zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
-
4-Methoxyzimtsäureisopentylester
(Isopentyl-4-methoxycinnamat, INCI: Isoamyl p-Methoxycinnamate) ist beispielsweise
bei Haarmann & Reimer
unter der Handelsbezeichnung Neo Heliopan
® E
1000 erhältlich und
zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
-
Eine
weitere vorteilhafte, bei Raumtemperatur flüssige UV-Filter Substanz im
Sinne der vorliegenden Erfindung (3-(4-(2,2-bis-Ethoxycarbonylvinyl)-phenoxy)propenyl)- methylsiloxan/Dimethylsiloxan
Copolymer, welches beispielsweise bei Hoffmann-La Roche unter der
Handelsbezeichnung Parsol® SLX erhältlich ist.
-
Vorteilhafte
Dibenzoylmethanderivate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind,
insbesondere das 4-(tert.-Butyl)-4'-methoxydibenzoylmethan (CAS-Nr. 70356-09-1),
welches von BASF unter der Marke Uvinul
® BMBM
und von Merck unter der Handelsbezeichnung Eusolex
® 9020
verkauft wird zeichnet sich durch folgende Struktur aus:
-
Ein
weiters vorteilhaftes Dibenzoylmethanderivat ist das 4-Isopropyl-Dibenzoylmethan
(CAS-Nr. 63250-25-9), welches von Merck unter dem Namen Eusolex
® 8020
verkauft wird. Das Eusolex 8020 zeichnet sich durch folgende Sturktur
aus:
-
Benzotriazole
zeichnen sich durch die folgende Strukturformel aus:
worin
R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte,
substituierte (z.B. mit einem Phenylrest substituierte) oder unsubstituierte
Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder Polymerreste,
welche selbst nicht UV- Strahlen
absorbieren (wie z. B. Silikonreste, Acrylatreste und dergleichen mehr),
darstellen können
und R
3 aus der Gruppe H oder Alkylrest mit
1 bis 18 Kohlenstoffatomen gewählt
wird.
-
Ein
vorteilhaftes Benzotriazol im Sinne der vorliegenden Erfindung ist
das 2,2'-Methylen-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenol),
ein Breitbandfilter, welcher durch die chemische Strukturformel
gekennzeichnet ist und unter
der Handelsbezeichnung Tinosorb
® M
bei der CIBA-Chemikalien
GmbH erhältlich ist.
-
Vorteilhaftes
Benzotriazol im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ferner das
2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methyl-6-[2-methyl-3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]-propyl]-phenol (CAS-Nr.:
155633-54-8) mit der INCI-Bezeichnung
Drometrizole Trisiloxane, welches von Fa. Chimex unter der Marke
Mexoryl
® XL
verkauft wird und durch die folgende chemische Strukturformel
gekennzeichnet ist.
-
Weitere
vorteilhafte Benzotriazole im Sinne der vorliegenden Erfindung sind
[2,4'-Dihydroxy-3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-2'-n-octoxy-5'-benzoyl]diphenylmethan, 2,2' Methylen-bis-[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(methyl)phenol],
2,2'-Methylen-bis-[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol],
2-(2'- Hydroxy-5'-octylphenyl)-benzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-amylphenyl)benzotriazol
und 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol.
-
Ein
weiterer im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhafter UV-Filter
ist die in EP-A-0
916 335 beschriebene Diphenylbutadienverbindung der folgenden Formel.
-
-
Ein
weiterer im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhafter UV-A-Filter
ist der in EP-A-0
895 776 beschriebene 2-(4-Ethoxy-anilinomethylen)-propandicarbonsäurediethylester
der folgenden Formel.
-
-
Vorteilhaft
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein aminosubstituiertes
Hydroxybenzophenon der folgenden Formel:
welche von der BASF Aktiengesellschaft
als UV-A Filter unter der Warenbezeichnung UVINUL
® A
Plus vertrieben wird.
-
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind daher auch kosmetische Zubereitungen,
die mindestens eines der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
der ein gangs genannten Zusammensetzung als Solubilisatoren enthalten.
Bevorzugt sind solche Zubereitungen, die neben dem Solubilisator
einen oder mehrere schwerlösliche
kosmetische Wirkstoffe, beispielsweise die oben genannten Öle oder
UV-Absorber oder auch Farbstoffe enthalten.
-
Bei
diesen Formulierungen handelt es sich um Solubilisate auf Wasser
oder Wasser/Alkohol Basis. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Solubilisatoren
werden im Verhältnis
von 0,2:1 bis 20:1, bevorzugt 1:1 bis 15:1, besonders bevorzugt
2:1 bis 12:1 zum schwerlöslichen
kosmetischen Wirkstoff eingesetzt.
-
Der
Gehalt an erfindungsgemäß zu verwendendem
Solubilisator in der kosmetischen Zubereitung liegt, abhängig vom
Wirkstoff, im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 40 Gew.-%,
besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%.
-
Zusätzlich können dieser
Formulierung weitere Hilfsstoffe zugesetzt werden, beispielsweise
nichtionische, kationische oder anionische Tenside wie Alkylpolyglycoside,
Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Alkansulfonate, Fettalkoholethoxilate,
Fettalkoholphosphate, Alkylbetaine, Sorbitanester, POE-Sorbitanester, Zuckertettsäureester,
Fettsäurepolyglycerinester,
Fettsäurepartialglyceride,
Fettsäurecarboxylate,
Fettalkoholsulfosuccinate, Fettsäuresarcosinate,
Fettsäureisethionate,
Fettsäuretaurinate,
Zitronensäureester,
Silikon-Copolymere, Fettsäurepolyglykolester,
Fettsäureamide,
Fettsäurealkanolamide,
quartäre
Ammoniumverbindungen, Alkylphenoloxethylate, Fettaminoxethylate,
Cosolventien wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin u.a..
-
Als
weitere Bestandteile können
natürliche
oder synthetische Verbindungen, z.B. Lanolinderivate, Cholesterinderivate,
Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Elektrolyte, Farbstoffe, Konservierungsmittel,
Säuren
(z.B. Milchsäure,
Zitronensäure)
zugesetzt werden.
-
Diese
Formulierungen finden beispielsweise in Badezusatzpräparaten
wie Badeölen,
Rasierwässern, Gesichtswässern, Mundwässern, Haarwässern, Eau
de Cologne, Eau de Toilette sowie in Sonnenschutzmitteln Verwendung.
-
Bei
der Herstellung der Solubilisate für kosmetische Formulierugen
können
die erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere als 100 %ige Substanz oder bevorzugt als wässrige Lösung eingesetzt
werden.
-
Üblicherweise
wird der Solubilisator in Wasser gelöst und mit dem jeweils zu verwendenden
schwerlöslichen
kosmetischen Wirkstoff intensiv vermischt.
-
Es
kann aber auch der Solubilisator mit dem jeweils zu verwendenden
schwerlöslichen
kosmetischen Wirkstoff intensiv vermischt werden und anschließend unter
ständigem
Rühren
mit demineralisiertem Wasser versetzt werden.
-
Die
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymerisate eignen sich ebenso für die Verwendung als Solubilisator
in pharmazeutischen Zubereitungen jeder Art, die dadurch gekennzeichnet
sind, dass sie einen oder mehrere in Wasser schwer lösliche oder
wasserunlösliche
Wirkstoffe bzw. Arzneistoffe sowie Vitamine und/oder Carotinoide
enthalten können.
Insbesondere handelt es sich dabei um wässrige Lösungen bzw. Solubilisate zur
oralen oder zur parenteralen Applikation.
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Des
weiteren eignen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
zum Einsatz in oralen Darreichungsformen wie Tabletten, Kapseln,
Pulvern, Lösungen.
Hier können
Sie den schwerlöslichen
Arzneistoff mit einer erhöhten
Bioverfügbarkeit
zur Verfügung
stellen.
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Bei
der parenteralen Applikation können
neben Solubilisaten auch Emulsionen, beispielsweise Fettemulsionen
eingesetzt werden. Auch für
diesen Zweck eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere um einen schwerlöslichen
Arzneistoff zu verarbeiten.
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Pharmazeutische
Formulierungen der oben genannten Art können durch Verarbeiten der
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere mit pharmazeutischen Wirkstoffen nach herkömmlichen
Methoden und unter Einsatz bekannter und neuer Wirkstoffe erhalten
werden.
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Die
erfindungsgemäße Anwendung
kann zusätzlich
pharmazeutische Hilfsstoffe und/oder Verdünnungsmittel enthalten. Als
Hilfsstoffe werden Cosolventien, Stabilisatoren, Konservierungsmittel
besonders aufgeführt.
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Die
verwendeten pharmazeutischen Wirkstoffe sind in Wasser unlösliche bzw.
wenig lösliche
Substanzen. Gemäß DAB 9
(Deutsches Arzneimittelbuch) erfolgt die Einstufung der Löslichkeit
pharmazeutischer Wirkstoffe wie folgt: wenig löslich (löslich in 30 bis 100 Teilen
Lösungsmittel);
schwer löslich
(löslich
in 100 bis 1000 Teilen Lösungsmittel);
praktisch unlöslich
(löslich
in mehr als 10000 Teilen Lösungsmittel).
Die Wirkstoffe können
dabei aus jedem Indikationsbereich kommen.
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Als
Beispiele für
Wirkstoffklassen bzw. Wirkstoffe, die durch die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
in Lösung
gebracht werden können,
seien hier genannt: Benzodiazepine, Antihypertensiva, Vitamine,
Cytostatika – insbesondere
Taxol, Anästhetika,
Neuroleptika, Antidepressiva, Antibiotika, Antimykotika, Fungizide,
Chemotherapeutika, Urologika, Thrombozytenaggregationshemmer, Sulfonamide,
Spasmolytika, Hormone, Immunglobuline, Sera, Schilddrüsentherapeutika,
Psychopharmaka, Parkin sonmittel und andere Antihyperkinetika, Ophthalmika,
Neuropathiepräparate,
Calciumstoffwechselregulatoren, Muskelrelaxantia, Narkosemittel,
Lipidsenker, Lebertherapeutika, Koronarmittel, Kardiaka, Immuntherapeutika,
regulatorische Peptide und ihre Hemmstoffe, Hypnotika, Sedativa,
Gynäkologika,
Gichtmittel, Fibrinolytika, Enzympräparate und Transportproteine,
Enzyminhibitoren, Emetika, Durchblutungsfördernde Mittel, Diuretika,
Diagnostika, Corticoide, Cholinergika, Gallenwegstherapeutika, Antiasthmatika,
Broncholytika, Betarezeptorenblocker, Calciumantagonisten, ACE-Hemmer, Arteriosklerosemittel,
Antiphlogistika, Antikoagulantia, Antihypotonika, Antihypoglykämika, Antihypertonika,
Antifibrinolytika, Antiepileptika, Antiemetika, Antidota, Antidiabetika,
Antiarrhythmika, Antianämika,
Antiallergika, Anthelmintika, Analgetika, Analeptika, Aldosteronantagonisten,
Abmagerungsmittel.
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Eine
mögliche
Herstellvariante ist das Auflösen
des Solubilisators in der wässrigen
Phase, gegebenenfalls unter leichtem Erwärmen und das anschließende Lösen des
Wirkstoffs in der wässrigen
Solubilisatorlösung.
Das gleichzeitige Auflösen
von Solubilisator und Wirkstoff in der wässrigen Phase ist ebenfalls
möglich.
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Die
erfindungsgemäße Verwendung
der Copolymere als Lösungsvermittler
kann beispielsweise auch in der Weise erfolgen, dass der Wirkstoff
in dem Solubilisator, gegebenenfalls unter Erwärmen, dispergiert wird und
unter Rühren
mit Wasser vermischt wird.
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Gegenstand
der Erfindung sind daher auch pharmazeutische Zubereitungen, die
mindestens einen der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
als Solubilisator enthalten. Bevorzugt sind solche Zubereitungen,
die neben dem Solubilisator einen in Wasser schwerlöslichen
oder wasserunlöslichen
pharmazeutischen Wirkstoff, beispielsweise aus den oben genannten
Indikationsgebieten enthalten.
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Besonders
bevorzugt sind von den oben genannten pharmazeutischen Zubereitungen
solche, bei denen es sich um parenteral applizierbare Formulierungen
handelt.
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Der
Gehalt an erfindungsgemäßem Solubilisator
in der pharmazeutischen Zubereitung liegt, abhängig vom Wirkstoff, im Bereich
von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt
5 bis 30 Gew.-%.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung
der genannten Copolymere als Solubilisatoren in molekulardispersen
Systemen. Feststoffdispersionen, also homogene feinstdisperse Phasen
von zwei oder mehreren Feststoffen sowie ihr Sonderfall der sogenannten „festen
Lösungen" (molekulardisperse
Systeme), sowie ihr Einsatz in der pharmazeutischen Technoloigie
sind allgemein bekannt (vgl. Chiou und Riegelmann, J. Pharm. Sci.,
1971, 60, 1281 – 1300.
Daneben betrifft die vorliegende Erfindung auch feste Lösungen die
mindestens ein erfindungsgemäß zu verwendendes
Copolymer enthalten.
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Die
Herstellung von festen Lösungen
kann mit Hilfe von Schmelzeverfahren oder nach dem Lösungsverfahren
erfolgen.
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Als
polymerer Hilfsstoff, d.h. Solubilisator für die Herstellung solcher Feststoffdispersionen
bzw. fester Lösungen
eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere.
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Beispielhaft
sei die erfindungsgemäße Verwendung
eines Copolymeren zur Herstellung einer festen Lösung sowie die anschließende Formulierung
einer festen Darreichungsform, die 200 mg eines Wirkstoffes, z.B.
Carbamazepin enthält,
beschrieben. Das beispielhaft gewählte Copolymer besteht hierbei
aus 98 Mol-% N-Vinylpyrrolidon und 2 Mol-% Phenoxyacrylat.
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Nach
dem Schmelzeverfahren können
beispielsweise Carbamazepin und das gewählte Copolymer im gewünschten
Verhältnis,
z.B. zu gleichen Teilen abgewogen und gemischt werden. Zur Mischung
eignet sich beispielsweise ein Freifallmischer. Die Mischung kann
anschließend,
z.B. in einem Zweischneckenextruder, extrudiert werden. Der Durchmesser
des so erhaltenen, abgekühlten
Produktstranges, bestehend aus einer festen Lösung des gewählten Wirkstoffes
in dem gewählten
erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymeren, ist abhängig
vom Durchmesser der Perforation der Lochscheiben des Extruders.
Durch das Abschneiden der gekühlten
Produktstränge
mit Hilfe eines rotierenden Messers können zylindrische Partikel
gewonnen werden, deren Höhe
abhängig
ist vom Abstand zwischen Lochscheibe und Messer. Der mittlere Durchmesser
der zylindrischen Partikel beträgt
in der Regel etwa 1000 bis etwa 3000 μm, die Höhe in der Regel etwa 2000 bis etwa
5000 μm.
Größere Extrudate
können
in einem nachgeschalteten Schritt zerkleinert werden.
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Alternativ
kann man feste Lösung
auch im Lösungsverfahren
herstellen. Hierzu löst
man üblicherweise den
gewählten
schwerlöslichen
Wirkstoff und das gewählte,
als Solubilisator dienende erfindungsgemäß zu verwendende Copolymer
in einem geeigneten Lösungsmittel.
Anschließend
wird die Lösung üblicherweise
in eine geeignete Form gegossen, und das Lösungsmittel, beispielsweise
durch Trocknung, entfernt. Die Trocknungsbedingungen wählt man
vorteilhaft je nach den Eigenschaften von Wirkstoff (z.B Thermolabilität) und Lösungsmittel
(z.B. Siedepunkt).
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Unter
Beachtung des Materialverhaltens kann der entstandene Formling bzw.
das Extrudat beispielsweise mit einer geeigneten Mühle (z.B.
Stiftmühle)
zerkleinert werden. Die feste Lösung
zerkleinert man vorteilhafterweise bis zu einer mittleren Teilchengröße von weniger
als etwa 2000 μm,
bevorzugt weniger als etwa 1000 μm
und besonders bevorzugt weniger als etwa 500 μm.
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Mit
geeigneten Hilfsstoffen kann nun das entstandene Schüttgut zu
einer Tablettiermischung oder zu einem Kapselfüllgut verarbeitet werden. Die
Tablettierung führt
man vorteilhaft so durch, dass man Tabletten mit Härte von
größer etwa
35 N, bevorzugt größer etwa
60 N, besonders bevorzugt von etwa 80 bis etwa 100 N erhält.
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Die
so erhältlichen
Formulierungen können
wie herkömmliche
Formulierungen erforderlichenfalls mit geeigneten Überzugsmaterialien
zur Erzielung von Magensaftresistenz, Retardierung, Geschmacksmaskierung
usw. überzogen
werden.
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Neben
der Anwendung in der Kosmetik und Pharmazie eignen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere auch als Solubilisatoren im Lebensmittelbereich für schwer
wasserlösliche
oder wasserunlösliche
Nähr-,
Hilfs- oder Zusatzstoffe, wie z.B. fettlösliche Vitamine oder Carotinoide.
Als Beispiele seien klare, mit Carotinoiden gefärbte Getränke genannt. Gegenstand der
Erfindung sind daher auch lebensmitteltechnische Zubereitungen,
die mindestens eines der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere
als Solubilisator enthalten. Zu den Lebensmittelzubereitungen sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Nahrungsergänzungsmittel
wie z.B. Lebensmittelfarbstoffe enthaltende Zubereitungen und diätetische
Lebensmittel zu verstehen. Darüber
hinaus eigenen sich die genannten Copolymere auch als Solubilisatoren
für Futtermittelzusätze für die Tierernährung.
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Die
Anwendung der erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere als Solubilisatoren in der Agrochemie kann u.a. Formulierungen
umfassen, die Pestizide, Herbizide, Fungizide oder Insectizide enthalten,
vor allem auch solche Zubereitungen von Pflanzenschutzmitteln, die
als Spritz- oder Gießbrühen zum
Einsatz kommen.
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Die
folgenden Beispiele zur Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäß zu verwendenden
Copolymere veranschaulichen die Erfindung, ohne sie jedoch in irgendeiner
Weise zu beschränken:
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Beispiel 1: Herstellung
des Copolymers 1
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 105 g Ethanol, 8,6 g N-Vinylpyrrolidon,
0.1 g 2,2'-Azobis-2-(amidinopropan)-dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) und 105 g Wasser wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 77,8 g Vinylpyrrolidon, 15 g Ethanol, 3.2 g 2-Phenoxyethyl-acrylat
(Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft) und 15 g Wasser wurde innerhalb von 4 h
zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend aus 17,7 g Ethanol,
0,8 g 2,2'-Azobis-2-(amidinopropan)-dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) und 17,7 g Wasser innerhalb von 5 h zugegeben.
Nach weiteren 2 h wurde das Produkt einer Dampfdestillation un terworfen
und unter Vakuum bei 75°C
getrocknet. Das erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 30,4 (1%
in N-Methylpyrrolidon) auf.
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Beispiel 2: Herstellung
des Copolymers 2
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 210 g Ethanol, 9,6 g Vinylpyrrolidon und
0.05 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril)
(Wako V59, Fa. Wako) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 70°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 86,4 g N-Vinylpyrrolidon, 30 g Ethanol und 3,6 g 2-Phenoxyethyl-acrylat
(Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft) wurde innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel
dazu wurde eine dritte Lösung
bestehend aus 35 g Ethanol und 0,45 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril) (Wako
V59, Fa. Wako) innerhalb von 4 h zugegeben. Nach weiteren 2 h wurde
das Produkt einer Dampfdestillation unterworfen und unter Vakuum
bei 75°C
getrocknet. Das erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 42,3 (1
% in N-Methylpyrrolidon) auf.
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Beispiel 3: Herstellung
des Copolymers 3
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g Polyethylenglycol-Phenylether-acrylat (Mn≈324
D, Fa. Aldrich) 210 g Ethanol, 9,6 g Vinylpyrrolidon und 0,1 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril)
(Wako V59, Fa. Wako) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 70°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 85,4 g N-Vinylpyrrolidon, 30 g Ethanol und 4,6 g Polyethylenglycol-Phenylether-acrylat
(Mn≈324
D, Fa. Aldrich) wurde innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu
wurde eine dritte Lösung
bestehend aus 35 g Ethanol und 0,9 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril) (Wako
V59, Fa. Wako) innerhalb von 4 h zugegeben. Nach weiteren 2 h wurde
das Produkt einer Dampfdestillation unterworfen und unter Vakuum
bei 75°C
getrocknet. Das erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 32,3 (1 % in N-Methylpyrrolidon)
auf.
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Beispiel 4: Herstellung
des Copolymers 4
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g Polyethylenglycol-Phenylether-acrylat (Mn≈280
D, Fa. Aldrich) 210 g Ethanol, 9,6 g Vinylpyrrolidon und 0,1 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril)
(Wako V59, Fa. Wako) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 70°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 85,4 g N-Vinylpyrrolidon, 30 g Ethanol und 4,6 g Polyethylenglycol-Phenylether-acrylat
(Mn≈280
D, Fa. Aldrich) wurde innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu
wurde eine dritte Lösung
bestehend aus 35 g Ethanol und 0,9 g 2,2'-Azobis-2-(Methylbutyronitril) (Wako
V59, Fa. Wako) innerhalb von 4 h zugegeben. Nach weiteren 2 h wurde
das Produkt einer Dampfdestillation unterworfen und unter Vakuum
bei 75°C
getrocknet. Das erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 32,8 (1% in N-Methylpyrrolidon)
auf.
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Beispiel 5: Herstellung
des Copolymers 5
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Eine
Lösung
bestehend aus 5 g Vinylpyrrolidon und 100 g Isopropanol wurde unter
Stickstoffatmosphäre
auf 80°C
erhitzt. Eine zweite Lösung
bestehend aus 10 g 2-Phenoxyethyl-acrylat
(Laromer® POEA, BASF
Aktiengesellschaft) und 200 g Isopropanol wurde innerhalb von 5
h zugegeben. Parallel dazu wurden eine dritte Lösung bestehend aus 85,0 g Vinylpyrrolidon
und 200 g Isopropanol innerhalb von 5,5 h zugegeben und eine vierte
Lösung
bestehend aus 4,0 g tert-Butylperpivalat (75 %ig) und 50 g Isopropanol
innerhalb von 6,0 h zugegeben. Nach einer weiteren Stunde wurde
das Produkt unter Vakuum bei 75°C
getrocknet.
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Beispiel 6: Herstellung
des Copolymers 6
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Eine
Lösung
bestehend aus 5 g Vinylpyrrolidon und 100 g Isopropanol wurde unter
Stickstoffatmosphäre
auf 80°C
erhitzt. Eine zweite Lösung
bestehend aus 10 g Polyethylenglycol-phenylether-acrylat (Mn≈280 D,
Fa. Aldrich) und 200 g Isopropanol wurde innerhalb von 5 h zugegeben.
Parallel dazu wurden eine dritte Lösung bestehend aus 85,0 g Vinylpyrrolidon
und 200 g Isopropanol innerhalb von 5,5 h zugegeben und eine vierte
Lösung
bestehend aus 4 g tert-Butylperpivalat (75%ig) und 50 g Isopropanol
innerhalb von 6 h zugegeben. Nach einer weiteren Stunde wurde das
Produkt unter Vakuum bei 75°C
getrocknet. Das so erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 13,7
(1 % in Wasser) auf.
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Beispiel 7: Herstellung
des Copolymers 7
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Eine
Lösung
bestehend aus 5 g Vinylpyrrolidon und 100 g Isopropanol wurde unter
Stickstoffatmosphäre
auf 80°C
erhitzt. Eine zweite Lösung
bestehend aus 10 g Polyethylenglycol-Phenylether-acrylat (Mn≈324 D,
Fa. Aldrich) und 200 g Isopropanol wurde innerhalb von 5 h zugegeben.
Parallel dazu wurden eine dritte Lösung bestehend aus 85,0 g Vinylpyrrolidon
und 200 g Isopropanol innerhalb von 5,5 h zugegeben und eine vierte
Lösung
bestehend aus 4,0 g tert-Butylperpivalat (75 %ig) und 50 g Isopropanol
innerhalb von 6,0 h zugegeben. Nach einer weiteren Stunde wurde
das Produkt unter Vakuum bei 75°C
getrocknet. Das erhaltene Polymer wies einen K-Wert von 14,8 (1
in Wasser) auf.
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Beispiel 8: Herstellung
des Copolymers 8
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 105 g Ethanol, 105 g Wasser, 8,6 g Vinylpyrrolidon
und 0.1 g 2,2'-azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 77,8 g N-Vinylpyrrolidon, 15 g Ethanol, 15 g Wasser,
3,2 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft) und 0,45 g Triallylamin wurde innerhalb
von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 17,7 g Ethanol, 17,7 g Wasser und 0,8 g 2,2'-azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) innerhalb von 5 h zugegeben. Nach weiteren
2 h wurde das Produkt einer Dampfdestillation unterworfen und unter
Vakuum bei 70°C
getrocknet.
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Beispiel 9: Herstellung
des Copolymers 9
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Eine
Lösung
bestehend aus 0,4 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 105 g Ethanol, 105 g Wasser, 8,6 g Vinylpyrrolidon
und 0.1 g 2,2'-azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt.
Eine zweite Lösung
bestehend aus 77,8 g N-Vinylpyrrolidon, 15 g Ethanol, 15 g Wasser,
3,2 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft) und 0,45 g Divinylethylenharnstoff wurde
innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 17,7 g Ethanol, 17,7 g Wasser und 0,8 g 2,2'-azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid
(Wako V50, Fa. Wako) innerhalb von 5 h zugegeben. Nach weiteren
2 h wurde das Produkt einer Dampfdestillation unterworfen und unter
Vakuum bei 70°C
getrocknet.
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Beispiel 10: Herstellung
des Copolymers 10
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Eine
Lösung
bestehend aus 2,1 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 75 g Isopropanol, 15,3 g Vinylpyrrolidon,
2,1 g Laurylacrylat, 10,5 g Vinylcaprolactam wurde unter Stickstoffatmosphäre erhitzt.
Nachdem 75°C
erreicht wurden, wurden 0,2 g tert-Butylperpivalat (75%) und 3,0
g Isopropanol zugegeben. Nach 10 Minuten wurde eine zweite Lösung bestehend
aus 18,9 g 2-Phenoxyethylacrylat, 135 g Isopropanol, 137,7 g Vinylpyrrolidon,
18,9 g Laurylacrylat und 94,5 g Vinylcaprolactam innerhalb von 4 h
zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend aus 3,8 g tert-Butylperpivalat
(75%) und 57,0 g Isopropanol innerhalb von 5 h zugegeben. Nach weiteren
3 h wurde das Isopropanol abdestilliert und anschließend mit
Wasser verdünnt.
Das Produkt wurde einer Dampfdestillation unterworfen und gefriergetrocknet.
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Beispiel 11: Herstellung
des Copolymers 11
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Eine
Lösung
bestehend aus 2,1 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 70 g Isopropanol, 15,1 g Vinylpyrrolidon,
2,1 g Laurylacrylat, 10,5 g Vinylcaprolactam wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt
und 0,2 g tert-Butylperpivalat
(75 %) und 3,0 g Isopropanol zugegeben. Nach 10 Minuten wurde eine
zweite Lösung
bestehend aus 18,9 g 2-Phenoxyethyl-acrylat, 90 g Isopropanol, 136,4
g Vinylpyrrolidon, 18,9 g Laurylacrylat und 94,5 g Vinylcaprolactam
innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 1,5 g Divinylethy lenharnstoff und 50 g Isopropanol innerhalb
von 4 h zugegeben und eine vierte Lösung bestehend aus 3,8 g tert-Butylperpivalat
(75 %) und 57,0 g Isopropanol innerhalb von 5 h zugegeben. Nach
weiteren 2 h wurde das Isopropanol abdestilliert und anschließend mit
Wasser verdünnt.
Das Produkt wurde einer Dampfdestillation unterworfen und gefriergetrocknet.
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Beispiel 12: Herstellung
des Copolymers 12
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Eine
Lösung
bestehend aus 3,0 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 70 g Isopropanol, 23,9 g Vinylpyrrolidon,
3,0 g Laurylacrylat, wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 75°C erhitzt und
anschließend
0,2 g tert-Butylperpivalat (75 %) und 3,0 g Isopropanol zugegeben.
Nach 10 Minuten wurde eine zweite Lösung bestehend aus 27,0 g 2-Phenoxyethyl-acrylat,
90 g Isopropanol, 215,1 g Vinylpyrrolidon und 27,0 g Laurylacrylat
innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 0,9 g Divinylethylenharnstoff und 50 g Isopropanol innerhalb
von 4 h zugegeben und eine vierte Lösung bestehend aus 3,8 g tert-Butylperpivalat (75
%) und 57,0 g Isopropanol innerhalb von 5 h zugegeben. Nach weiteren 2
h wurde das Isopropanol abdestilliert und anschließend mit
Wasser verdünnt.
Das Produkt wurde einer Dampfdestillation unterworfen und gefriergetrocknet.
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Beispiel 13: Herstellung
des Copolymers 13
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Eine
Lösung
bestehend aus 2,5 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 125 g Isopropanol, 45 g Vinylpyrrolidon,
2,5 g Laurylacrylat, wurde unter Stickstoffatmosphäre erhitzt.
Nachdem 73°C
erreicht wurden, wurden 0,33 g tert-Butylperpivalat (75 %) und 5,0 g Isopropanol
zugegeben. Nach 10 Minuten wurde eine zweite Lösung bestehend aus 22.5 g 2-Phenoxyethyl-acrylat,
225 g Isopropanol, 405 g Vinylpyrrolidon und 22,5 g Laurylacrylat
innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 6,33 g tert-Butylperpivalat (75 %) und 95 g Isopropanol innerhalb
von 5 h zugegeben. Nach weiteren 2 h wurde das Isopropanol abdestilliert
und anschließend
mit Wasser verdünnt.
Das erhaltene Produkt wurde einer Dampfdestillation unterworfen
und gefriergetrocknet.
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Beispiel 14: Herstellung
des Copolymers 14
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Eine
Lösung
bestehend aus 5 g 2-Phenoxyethyl-acrylat (Laromer® POEA,
BASF Aktiengesellschaft), 225 g Isopropanol, 42,5 g Vinylpyrrolidon,
2,5 g Laurylacrylat, wurde unter Stickstoffatmosphäre erhitzt.
Nachdem 73°C
erreicht wurden, wurden 0,33 g tert-Butylperpivalat (75 %) und 5,0 g Isopropanol
zugegeben. Nach 10 Minuten wurde eine zweite Lösung bestehend aus 45 g 2-Phenoxyethyl-acrylat,
225 g Isopropanol, 382,5 g Vinylpyrrolidon und 22,5 g Laurylacrylat
innerhalb von 4 h zugegeben. Parallel dazu wurde eine dritte Lösung bestehend
aus 6,33 g tert-Butylperpivalat (75 %) und 95,0 g Isopropanol innerhalb
von 5 h zugegeben. Nach weiteren 2 h wurde das Isopropanol abdestilliert
und anschließend
mit Wasser verdünnt.
Das Produkt wurde einer Dampfdestillation unterworfen und gefriergetrocknet.
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Beispiele 15 und 16: Bestimmung
der Solubilisierungseigenschaften der Copolymere 1 bis 14
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Beispiel 15: Allgemeine
Arbeitsvorschrift 1:
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0,5
des gewählten
Polymers und 0,1 g einer in Wasser zu lösenden Verbindung wurden in
etwa 20 ml N,N-Dimethylformamid (DMF) gelöst. Das Gemisch wurde gerührt und
anschließend
von DMF befreit. Man erhielt eine feste Dispersion der gewählten, in
Lösung
zu bringenden Verbindung mit dem gewählten Copolymer. Die feste
Dispersion wurde in 100 ml Wasser (gepuffert auf pH 6,8) gegeben
und das Gemisch 24 h gerührt. Nach
Filtration erhielt man Lösungen,
deren Gehalt an der in Lösung
zu bringenden Verbindung UV-spektroskopisch bestimmt wurde. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 3 stellt
die Literaturwerte für
Wasserlöslichkeiten
der gewählten
Verbindungen sowie die Wellenlänge
der UV-spektroskopischen Messung zusammen: Tabelle
1:
-
Beispiel 16: Allgemeine
Arbeitsvorschrift 2:
-
In
einem Becherglas wurden ca. 2 g Polymer eingewogen. Anschließend wurde
dem Ansatz jeweils 0,2 g Piroxicam oder 0,3 g Carbamazepin zugewogen,
um eine übersättigte Lösung zu
erhalten. Anschließend wurden
man 20 g Phosphatpuffer pH 7,0 zugegeben. Nach Filtration erhielt
man Lösungen,
deren Gehalt an der in Lösung
zu brin genden Verbindung UV-spektroskopisch bestimmt wurde. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
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-
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Beispiel 17: Herstellung
von festen Lösungen
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Zur
Herstellung des Polymer-Wirkstoff-Gemischs wurden jeweils 2 g eines
der Copolymere 1 oder 6 bis 14 und 2 g je eines der Wirkstoffe Clotrimazol,
Piroxicam, Estradiol oder Carbamazepin in ein geeignetes Glasgefäß eingewogen.
Anschließend
wurden 16 ml N,N Dimethylformamid zugegeben. Der Ansatz wurde bei Raumtemperatur
24 Stunden mit einem Magnetrührer
gerührt.
Die Lösung
wurde anschließend
mit Hilfe eines 120 μm-Rakels
auf einer Glasplatte ausgezogen und anschließend 0,5 h bei Raumtemperatur
im Abzug getrocknet. Danach wurde die beschichtete noch im Tro ckenschrank
bei 50°C
und 10 mbar weitere 0,5 Stunden bis zur quantitativen Entfernung
des Lösungsmittels
getrocknet. Man erhielt den im Copolymer molekulardispers gelösten Wirkstoff
in Form einer festen Lösung.
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Beispiel 18: Herstellung
einer pharmazeutischen Formulierung unter Verwendung fester Lösungen:
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Eine
wie in Beispiel 17 hergestellte feste Lösung bestehend aus 50 Gew.-%
eines der Wirkstoffe Carbamazepin, Clotrimazol, Piroxicam oder Estradiol
und 50 Gew.-% eines Copolymeren aus 98 Mol-% N-Vinylpyrrolidon und
2 Mol-% Phenoxyacrylat, das Sprengmittel, das Bindemittel sowie
das Fließregulierungsmittel wurden
abgewogen und in einem Freifallmischer 10 Minuten gemischt. Anschließend wurde
das Schmiermittel hinzugefügt
und erneut 5 Minuten gemischt. Das Schüttgut wurde auf einer Rundläuferpresse
bei einem Pressdruck von 20 kN (Stempel: oblong, mit Bruchkerbe)
verpresst. Friabilität,
Zerfall und Wirkstofffreisetzung entsprechen den Spezifikationen
des Arzneibuchs.