DE102005035374A1 - Nanohohlkapseln - Google Patents

Nanohohlkapseln Download PDF

Info

Publication number
DE102005035374A1
DE102005035374A1 DE200510035374 DE102005035374A DE102005035374A1 DE 102005035374 A1 DE102005035374 A1 DE 102005035374A1 DE 200510035374 DE200510035374 DE 200510035374 DE 102005035374 A DE102005035374 A DE 102005035374A DE 102005035374 A1 DE102005035374 A1 DE 102005035374A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow capsules
polymers
nano hollow
nano
nanohohlkapseln
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510035374
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Koetz
Volker Abetz
Stefanie Lutter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet Postdam
Original Assignee
Universitaet Postdam
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet Postdam filed Critical Universitaet Postdam
Priority to DE200510035374 priority Critical patent/DE102005035374A1/de
Priority to PCT/DE2006/001288 priority patent/WO2007009455A2/de
Priority to EP06775744A priority patent/EP1909955A2/de
Publication of DE102005035374A1 publication Critical patent/DE102005035374A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking

Abstract

Es werden Nanohohlkapseln beschrieben, die durch Vermischen von Mikroemulsionen, versetzt mit Blockcopolymeren und modifiziert mit Polymeren, und anschließende Aufarbeitung der gebildeten Nanohohlkapseln erhältlich sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft Nanohohlkapseln, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendungen der Nanohohlkapseln.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung möglichst kleiner Hohlräume, in die Substrate eingelagert werden und die als Reaktorraum für die Nanopartikelbildung dienen können.
  • Nanopartikel weisen besondere Eigenschaften auf. Die speziellen Eigenschaften von Nanopartikeln werden unter anderem dadurch erzielt, dass die Oberfläche im Vergleich zum Volumen sehr groß ist. Durch die große Oberfläche können z.B. sehr gute katalytische und optoelektronische Eigenschaften erzielt werden. Eine weitere Eigenschaft der Nanopartikel ist, dass sie gut in andere Werkstoffe bzw. Verbundmaterialien wie Lacke, Emulsionen, Folien und Membranen eingebaut werden können.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch Nanohohlkapseln, erhältlich durch Vermischen von Mikroemulsionen, die mit Blockcopolymeren und Polymeren (z.B. Polyelektrolyten) modifiziert sind und anschließende Aufarbeitung der gebildeten Nanohohlkapseln gelöst.
  • Nanohohlkapseln sind in der Lage Substanzen einzulagern. Somit ist es möglich Nanohohlkapseln z.B. zur Abwasserreinigung zu verwenden. Im Abwasser lagern die Nanohohlkapseln Metalle in ihrem Innenraum ein und entziehen sie so dem Abwasser.
  • Die Nanohohlkapseln haben vorzugsweise einen Durchmesser von 5 nm bis 1000 nm.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Nanohohlkapseln kleiner sind als Mikrokapseln, wie sie in verschiedenen Bereichen der Medizin, Pharmazie, in der Lebensmittelindustrie und vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Demzufolge sind sie für viele neue Anwendungsbereiche verwendbar, für die Mikrokapseln nicht geeignet sind, da sie zu groß sind.
  • Die Mikroemulsion besteht vorzugsweise aus Wasser, langkettigen Alkoholen (z.B. Heptanol) und/oder einer Ölkomponente (z.B. Toluol) sowie Tensiden (z.B. Natriumdodecylsulfat (SDS)).
  • Die Polymere sind bevorzugt wasserlösliche Polyelektrolyte und/oder öllösliche Polymere.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Polyelektrolyte aus wasserlöslichen ionischen Polymeren ausgewählt. Die Polyelektrolyte tragen zur Stabilisierung der Nanohohlkapseln bei bzw. kontrollieren die Nanopartikelbildung im Innern der Hohlkapseln.
  • Die Polyelektrolyte sind vorzugsweise aus anionischen Polysäuren, kationischen Polybasen oder neutralen Polyampholyten oder Polysalzen ausgewählt. Als Polyelektrolyte werden wasserlösliche ionische Polymere bezeichnet, die anionisch aus Polysäuren (z.B. Polycarbonsäuren), kationisch aus Polybasen (z.B. Polyvinylamine) entstehen oder neutral sind (Polyampholyte oder Polysalze).
  • Die Blockcopolymere bestehen bevorzugt aus mindestens zwei oder drei Blöcken. Gute Ergebnisse werden mit der Beimischung von Blockcopolymeren erzielt, die aus drei Blöcken bestehen.
  • Ein Teil des Blockcopolymers ist polymerisierbar.
  • Vorzugsweise weisen die Blöcke der Blockcopolymere unterschiedliche Eigenschaften auf, wobei die Eigenschaften ausgewählt werden aus der Gruppe der hydrophilen, polymerisierbaren und/oder hydrophoben Eigenschaften.
  • So eignet sich z.B. das Triblockcopolymer SBEO zur Herstellung der Nanohohlkapseln. Es handelt sich hierbei um ein Copolymer, welches aus einem Styren-, einem Butadien- und einem Ethylenoxidblock aufgebaut ist und als S43B21EO36 bezeichnet wird. Es besitzt eine mittlere Molmasse von ca. 110.000 g/mol. Aufgrund seiner Struktur sollte sich das Copolymer so in einer W/O-Mikroemulsion anordnen, dass der hydrophobe Block in der Öl-Phase und der hydrophile Ethylenoxidblock in die wässrige Phase eindringt. Der Butadienblock ordnet sich dann im Bereich der Grenzfläche zwischen Wassertröpfchen und Ölphase an. Eine derartige Struktur eröffnet die Möglichkeit, über die Doppelbindungen des Butadienblocks eine zusätzliche Vernetzung zu initialisieren. Dies führt zu einer räumlichen Begrenzung des Wassertröpfchens und der darin ablaufenden Partikelbildung.
  • Bevorzugt sind die Nanohohlkapseln durch Vernetzung der polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere umhüllend vernetzt. Die Blockcopolymere durchdringen mit ihrem hydrophilen bzw. hydrophoben Block die Mikroemulsions-Tröpfchen. Dadurch, dass die Blockcopolymere zusätzlich noch einen polymerisierbaren Block enthalten, wird die Ausbildung einer kovalent verschließbaren Polymerschicht um das Tröpfchen bzw. die darin gebildeten Nanopartikel ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Nanohohlkapseln vorbefüllt. Durch eine Vorbefüllung der Nanohohlkapseln können beim Vermischen von zwei Mik roemulsionen Nanopartikel entstehen, die vielfältig eingesetzt werden können.
  • So ist es möglich die Nanohohlkapsel mit den verschiedensten Substanzen vorzubefüllen und somit Nanopartikel zu erhalten, die die unterschiedlichsten Eigenschaften aufweisen.
  • Die Nanohohlkapseln sind vorzugsweise mit Metallsalzen, Metallhalogeniden, Reduktionsmitteln, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch und/oder optisch aktiven Reagenzien oder Polymeren vorbefüllt. Als magnetische Substanzen können beispielsweise Magnetit (Fe3O4) oder Ferrite wie CoFe2O4 verwendet werden.
  • Damit diese Vorbefüllung erzielt wird enthält die Mikroemulsion bevorzugt Metallsalze und/oder Reduktionsmittel, die dann als Precursur für den Aufbau der vorbefüllten Nanohohlkapsel dienen.
  • Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Nanohohlkapseln gelöst, bei dem, man mindestens zwei Mikroemulsionen miteinander vermischt, welche man mit Blockcopolymeren und Polymeren modifiziert und anschließend die entstandenen Nanohohlkapseln aufarbeitet.
  • Die Stabilität der Hülle und die Größe der Partikel können durch die Konzentrationen der einzelnen Reaktionsbestandteile und die Reaktionsbedingungen gesteuert werden. Die entstehenden Partikel mit Polymeroberfläche können vom Lösungsmittelgemisch befreit und in anderen Lösungsmitteln – ein geeignetes Lösungsmittel ist Wasser – redispergiert werden.
  • Die kovalente Umhüllung der Nanohohlkapseln bietet den Vorteil, dass bei allen nachfolgenden Reaktionsschritten Veränderungen chemischer oder physikalischer Natur minimiert werden.
  • Zudem ermöglicht die Verwendung der Blockcopolymere es, die Oberfläche der Nanopartikel zu modifizieren.
  • Bevorzugt fügt man inverse Mikroemulsionen aus Wasser, einer Ölkomponente, langkettigen Alkoholen und/oder Tensiden zu. Als Ölkomponente könnten z.B. Xylen, Toluen, Isooctan, Heptanol, Cyclohexan, Hexadecan und/oder n-Octan verwendet werden.
  • Man fügt bevorzugt als Polymere wasserlösliche Polyelektrolyte für W/O-Mikroemulsionen und öllösliche Polymere für O/W-Mikroemulsionen bei. Hierbei gilt, ist Wasser die äußere und Öl die innere Phase, liegt eine O/W-Emulsion vor, deren Grundcharakter durch Wasser geprägt ist. Ist Öl die äußere und Wasser die innere Phase, liegt eine W/O-Emulsion vor, wobei hier der Grundcharakter vom Öl bestimmt wird.
  • Weiter bevorzugt fügt man als Polyelektrolyte wasserlösliche ionische Polymere zu. Durch die Zugabe von Polyelektrolyten kann die Stabilität der Nanohohlkapseln gesteuert werden.
  • Vorzugsweise fügt man als Polymere anionische aus Polysäuren (z.B. Polycarbonsäuren), kationische aus Polybasen (z.B. Polyvinylamine) oder neutrale Polyampholyte oder Polysalze zu.
  • Man fügt als Polymer vorzugsweise öllösliche Polymere und/oder Öl-in-Wasser Mikroemulsionen zu.
  • Ferner fügt man vorzugsweise als Öl-in-Wasser Mikroemulsionen Elektronen-Akzeptor- und Elektronen-Donator-Polymere zu.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fügt man Blockpolymere aus mindestens zwei Blöcken zu, wobei die Blöcke unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und man die Eigenschaften der Blöcke aus der Gruppe der hydrophilen, hydrophoben oder polymerisierbaren Eigenschaften auswählt.
  • Durch die Auswahl der Blockcopolymere lässt sich die Größe der Nanohohlkapseln steuern. Je größer die Blockcopolymere, umso größer die Nanohohlkapseln.
  • Die polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere vernetzt man vorzugsweise, so dass die Nanohohlkapseln polymerumhüllt sind. Die Polymerisation kann dabei über die Zugabe eines Radikalstarters, z.B. von Azoisobutyronitril (AIBN) thermisch oder aber strahlungsinitiiert erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Nanohohlkapseln mit pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch oder optisch aktiven Substanzen vorbefüllt.
  • Es ist möglich, die Nanohohlkapseln bereits während ihrer Bildung vorzubefüllen. Hierzu werden der Mikroemulsion die gewünschten Substanzen zugegeben, die dann als Precursor für die Bildung der Nanohohlkapseln dienen.
  • Bevorzugt mischt man der Mikroemulsion Metallsalze, Metallhalogenide und/oder Reduktionsmittel bei.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befüllt man in einem weiteren Schritt die Nanohohlkapseln.
  • Vorzugsweise befüllt man die Nanohohlkapseln mit Metallen, Metallhalogeniden, Metalloxiden, Metallsalzen, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch, optisch oder radioaktiven Substanzen, Farbpigmenten oder Kontrastmitteln. Durch die Vorbefüllung der Nanohohlkapseln erhält man Nanopartikel mit den unterschiedlichsten Eigenschaften. Magnetische Nanopartikel können z.B. durch eine Vorbefüllung mit Magnetit Fe3O4 oder Ferrit wie Co-Fe2O4 hergestellt werden. Optoelektronisch interessante Nanopartikel können beispielsweise mit CdS, CdSe und/oder ZnS vorbefüllt werden. Katalytisch interessante Nanopartikel sind beispielsweise Nanohohlkapseln, die mit Gold (Au), Platin (Pt) und/oder Palladium (Pd) vorbefüllt sind. Darüber hinaus ist es möglich Kern-Schale Partikel herzustellen.
  • Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von Nanohohlkapseln, zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen oder tierischen Körper gelöst. Neben dem Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen ist auch der Transport von anderen Substanzen (z.B. Metalle, Metallhalogenide, Metalloxide, Metallsalze, magnetische, optische und/oder radioaktive Substanzen, Röntgenkontrastmittel, z.B. BaSO4) in den menschlichen oder tierischen Körper unter Verwendung der Nanohohlkapseln möglich.
  • Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Nanohohlkapseln zur Herstellung von Arzneimitteln zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen und tierischen Körper gelöst.
  • Der Innenraum der Nanohohlkapseln ermöglicht es pharmakologisch wirksame Substanzen aufzunehmen und sie auf diese Weise in den menschlichen oder tierischen Körper einzubringen. Hierdurch kann eine verzögerte Freisetzung von Wirkstoffen im Körper erzielt werden.
  • Es ist auch eine Verwendung der Nanohohlkapseln zum Schutz vor einem Umgebungsmilieu, als Geschmacks-/Geruchsmaskierung, zur Langzeitstabilisierung, kontrollierten Freisetzung, Dosierung und Vermischung, Verhinderung von Kontaminationen und/oder zur Verringerung allergener Wirkungen möglich.
  • Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, als Nanopartikel gelöst. Es ist nicht nur möglich, die Nanohohlkapseln nach Ihrer Herstellung zu befüllen, sondern auch gleich bei der Herstellung eine Vorbefüllung der Nanohohlkapseln durchzuführen. Auf diese Weise werden Nanopartikel erhalten, die eine Polymerumhüllung aufweisen.
  • Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, zur Beschichtung von Oberflächen gelöst.
  • Eine weitere Lösung der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln zur Inkorporation in Polymermembranen.
  • Mögliche Anwendungsgebiete der Nanohohlkapseln sind die Textilindustrie, Farb- und Lackindustrie (Flakes, Pigmente, Antifoulingstoffe), Bauindustrie (Wärmespeicher, Schädlingsbekämpfung), Druck- und Papierindustrie, Galvanotechnik (Einbau z.B. von Korrosionsschutz und Schiermitteln) oder in der Kunststoffindustrie.
    •
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Beispielen näher beschrieben. Im Einzelnen zeigt
  • 1a eine Nanohohlkapsel bestehende aus Tensidmolekülen und Diblockcopolymeren,
  • 1b eine Nanohohlkapsel bestehende aus Tensidmolekülen und Triblockcopolymeren,
  • 1c den Aufbau eines Triblockcopolymers,
  • 2 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 1,
  • 3 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 2,
  • 3 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 3,
  • 4 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 4,
  • 5 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 6 und
  • 6 die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 7.
  • Die 1a zeigt einen Schnitt durch eine Nanohohlkapsel 1 bestehend aus Tensidmolekülen 2 und Diblockcopolymeren. Die Nanonholkapsel 1 wird durch ein Gerüst von Tensidmolekülen 2 gebildet. Zwischen den Tensidmolekülen 2 sind Blockcopolymere 3 in das Gerüst eingelagert. Die Blockcopolymere 3 bestehen aus einem hydrophilen Teil 3a und einem hydrophoben Teil 3b, wobei die Blockcopolymere 3 so angeordnet sind, dass sie mit dem hydrophilen Teil 3a in den Innenraum 4 der Nanohohlkapseln 1 reichen und mit dem äußeren, hydrophoben Teil 3b die Außenschicht der Nanohohlkapseln 1 bilden.
  • Die 1b zeigt ein analoges Schema für ein Triblockcopolymer 5 wobei der mittlere Block 3c polymerisierbar ist.
  • Die 1c zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Triblockpolymers 5 bestehend aus einem hydrophilen Teil 3a, einem hydrophoben Teil 3b und einem polymerisierbaren Teil 3c.
  • Die 2 bis 6 zeigen Diagramme der Analysenresultate der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) für die Beispiele 1 bis 4, 6 und 7. In den Diagrammen ist die Größe der Partikel in nm in Bezug zur Intensität in Prozent aufgetragen.
  • 2 zeigt die Partikelgrößenverteilung die bei der Herstellung von Nanohohlkapseln gemäß Beispiel 1 gemessen wurde. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) beträgt dabei 225 nm.
  • 3 zeigt die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 2. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) liegt hier bei 119 nm.
  • 4 zeigt die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 3. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) liegt hier bei 224 nm.
  • 5 zeigt die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 4. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) liegt hier bei 213 nm.
  • 6 zeigt die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 6. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) liegt hier bei 214 nm.
  • 7 zeigt die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 7. Der mittlere Partikeldurchmesser (Z-Average) liegt hier bei 689 nm.
  • Beispiel 1 (Herstellung und Charakterisierung von Nanohohlkapseln):
  • Zur Herstellung der Nanohohlkapseln wurden Triblockcopolymere, bestehend aus einem Styren (S), einem Butadien (B) sowie einem Ethylenoxidblock in Xylen/Pentanol (1:1), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Wasser eingemischt. Die resultierenden leicht opaken Lösungen wurden anschließend mittels Lichtstreuung charakterisiert.
  • Zusammensetzung der Mischung:
    • ⇨ 1 g Wasser;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 225 nm (siehe 2).
  • Beispiel 2 (Herstellung und Charakterisierung von Nanohohlkapseln):
  • Zur Herstellung der Nanohohlkapseln wurden Triblockcopolymere, bestehend aus einem Styren (S), einem Butadien (B) sowie einem Ethylenoxidblock in Xylen/Pentanol (1:1), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Wasser eingemischt. Die resultierenden leicht opaken Lösungen wurden anschließend mittels Lichtstreuung charakterisiert.
  • Zusammensetzung der Mischung:
    • ⇨ 1 g Wasser;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S18B36EO46
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 119 nm (siehe 3).
  • Beispiel 3 (Mit Bariumsulfat befüllte Nanohohlkapseln):
  • Zwei Nanohohlkapsel-Mischungen wurden jeweils mit einer 2 mmol BaCl2-Lösung bzw. mit einer 2 mmol Na2SO4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe adäquater Mengen beider Mischungen (jeweils 2 ml) wurden streulichtphotometrische Untersuchungen an den Bariumsulfathaltigen Nanohohlkapseln durchgeführt:
  • Zusammensetzung der Mischung 1:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) BaCl2-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40
  • Zusammensetzung der Mischung 2:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) Na2SO4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 224 nm (siehe 4).
  • Beispiel 4 (Vernetzung von mit Bariumsulfat befüllten Nanohohlkapseln):
  • In Anwesenheit eines Vernetzers (Azoisobutyronitril (AIBN)) wurden in Analogie zum Beispiel 3 zwei Nanohohlkapsel-Mischungen jeweils mit BaCl2 bzw. Na2SO4 vorbefüllt. Nach Zusammengabe adäquater Mengen beider Mischungen (jeweils 2 ml) und erfolgter Nanopartikelbildung wurde das Gemisch auf 60 °C erhitzt, um die radikalische Vernetzung der Butadienblöcke des Blockcopolymers zu initiieren. Im Anschluss an die Vernetzung wurden erneut streulichtphotometrische Untersuchungen durchgeführt:
  • Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 1:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) BaCl2-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)
    • 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40
  • Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 2:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) Na2SO4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)
    • 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 213 nm (siehe 5).
  • Beispiel 5 (Mit Gold befüllte Nanohohlkapseln):
  • Zwei Nanohohlkapsel-Mischungen wurden jeweils mit einer 2 mmol HAuCl4-Lösung bzw. mit einer 40 mmol NaBH4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe beider Mischungen im Verhältnis 1:2 wurden streulichtphotometrische Untersuchungen an den goldhaltigen Nanohohlkapseln durchgeführt:
  • Zusammensetzung der Mischung 1:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36
  • Zusammensetzung der Mischung 2:
    • ⇨ 1 g (40 mmol) NaBH4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)
    • 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 336 nm.
  • Beispiel 6 (Vernetzung von mit Gold befüllten Nanohohlkapseln):
  • In Anwesenheit eines Vernetzers (Azoisobutyronitril (AIBN)) wurden in Analogie zum Beispiel 5 zwei Nanohohlkapsel-Mischungen jeweils mit einer 2 mmol HAuCl4-Lösung bzw. mit einer 40 mmol NaBH4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe beider Mischungen im Verhältnis 1:2 wurden und erfolgter Nanopartikelbildung wurde das Gemisch auf 60 °C erhitzt, um die radikalische Vernetzung der Butadienblöcke des Blockcopolymers zu initiieren. Im Anschluss an die Vernetzung wurden erneut streulichtphotometrische Untersuchungen durchgeführt:
  • Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 1:
    • ⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)
    • 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36
  • Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 2:
    • ⇨ 1 g (40 mmol) NaBH4-Lösung;
    • 1 g SDS
    • 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)
    • 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 214 nm (siehe 6).
  • Beispiel 7 (Redispergierung von mit Gold befüllten Nanohohlkapseln):
  • Die resultierende Mischung aus Beispiel 6 wurde im Vakuumtrockenschrank bei einer Temperatur von 35 °C 2 Tage lang eingetrocknet. Der Rückstand wurde in Toluol redispergiert und anschließend streulichtphotometrisch untersucht.
  • Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser (Z-Average) von 689 nm (siehe 7).

Claims (30)

  1. Nanohohlkapseln, erhältlich durch Vermischen von Mikroemulsionen, die mit Blockcopolymeren und Polymeren modifiziert sind und anschließende Aufarbeitung der gebildeten Nanohohlkapseln.
  2. Nanohohlkapseln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanohohlkapseln einen Durchmesser von 5 nm bis 1000 nm haben.
  3. Nanohohlkapseln nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroemulsion aus Wasser, langkettigen Alkoholen und/oder einer Ölkomponente sowie Tensiden besteht.
  4. Nanohohlkapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymere wasserlösliche Polyelektrolyte und/oder öllösliche Polymere sind.
  5. Nanokohlkapseln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyelektrolyte aus wasserlöslichen ionischen Polymeren ausgewählt sind.
  6. Nanohohlkapseln nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyelektrolyte aus anionischen Polysäuren, kationischen Polybasen oder neutralen Polyampholyten oder Polysalzen ausgewählt sind.
  7. Nanohohlkapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockcopolymere aus mindestens zwei Blöcken bestehen.
  8. Nanohohlkapseln nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke der Blockcopolymere hydrophile, polymerisierbare und/oder hydrophobe Eigenschaften aufweisen.
  9. Nanohohlkapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vernetzung der polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere die Nanohohlkapseln umhüllend vernetzt sind.
  10. Nanohohlkapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanohohlkapseln vorbefüllt sind.
  11. Nanohohlkapseln nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanohohlkapseln mit Metallsalzen, Metallhalogeniden, Reduktionsmitteln, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch und/oder optisch aktiven Reagenzien oder Polymeren vorbefüllt sind.
  12. Nanohohlkapseln nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroemulsion Metallsalze und/oder Reduktionsmittel enthält.
  13. Verfahren zur Herstellung von Nanohohlkapseln, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens zwei Mikroemulsionen miteinander vermischt, welche man mit Blockcopolymeren und Polymeren modifiziert und anschließend die entstandenen Nanohohlkapseln aufarbeitet.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man inverse Mikroemulsionen aus Wasser, einer Ölkomponente und/oder langkettigen Alkoholen und Tensiden zufügt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polymere wasserlösliche Polyelektrolyte für W/O-Mikroemulsionen und öllösliche Polymere für O/W-Mikroemulsionen zufügt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyelektrolyte wasserlösliche ionische Polymere zufügt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polymere anionische aus Polysäuren, kationische aus Polybasen oder neutrale Polyampholyte oder Polysalze zufügt.
  18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polymere öllösliche Polymere und/oder Öl-in-Wasser Mikroemulsionen zufügt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass man als Öl-in-Wasser Mikroemulsionen Elektronen-Akzeptor- und Elektronen-Donator-Polymere zufügt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man Blockpolymere aus mindestens zwei Blöcken zufügt, wobei die Blöcke hydrophile, hydrophobe und/oder polymerisierbare Eigenschaften aufweisen.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man die polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere vernetzt, so dass die Nanohohlkapseln polymerumhüllt sind.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass man die Nanohohlkapseln mit pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch oder optisch aktiven Substanzen vorbefüllt.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass man der Mikroemulsion Metallsalze, Metallhalogenide und/oder Reduktionsmittel beimischt.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem weiteren Schritt die Nanohohlkapseln befüllt.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass man Nanohohlkapseln mit Metallen, Metallhalogeniden, Metalloxiden, Metallsalzen, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch, optisch oder radioaktiven Substanzen, Farbpigmenten oder Kontrastmitteln befüllt.
  26. Verwendung von Nanohohlkapseln, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen oder tierischen Körper.
  27. Verwendung von Nanohohlkapseln, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur Herstellung von Arzneimitteln zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen und tierischen Körper.
  28. Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, als Nanopartikel.
  29. Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur Beschichtung von Oberflächen.
  30. Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur Inkorporation in Polymermembranen.
DE200510035374 2005-07-22 2005-07-22 Nanohohlkapseln Withdrawn DE102005035374A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510035374 DE102005035374A1 (de) 2005-07-22 2005-07-22 Nanohohlkapseln
PCT/DE2006/001288 WO2007009455A2 (de) 2005-07-22 2006-07-21 Nanohohlkapseln
EP06775744A EP1909955A2 (de) 2005-07-22 2006-07-21 Nanohohlkapseln

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510035374 DE102005035374A1 (de) 2005-07-22 2005-07-22 Nanohohlkapseln

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005035374A1 true DE102005035374A1 (de) 2007-01-25

Family

ID=37533222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510035374 Withdrawn DE102005035374A1 (de) 2005-07-22 2005-07-22 Nanohohlkapseln

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1909955A2 (de)
DE (1) DE102005035374A1 (de)
WO (1) WO2007009455A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023491A1 (de) 2007-05-19 2008-11-20 Claus Prof. Dr. Feldmann Nanoskalige Hohlkugeln mit einer Kugelwand bestehend aus einem Anorganischen Festkörper

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006203016B2 (en) * 2006-07-14 2008-10-09 Nano-Sports Technologies Ltd. Preparation of composite nano/microcapsules comprising nanoparticles
ES2652613T3 (es) * 2010-12-03 2018-02-05 Holcim Technology Ltd. Microcápsula

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0671206A2 (de) * 1994-03-09 1995-09-13 Nippon Paint Company Limited Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln
US6262152B1 (en) * 1998-10-06 2001-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particles dispersed w/polymer dispersant having liquid soluble and cross-linkable insoluble segments
DE69628640T2 (de) * 1995-02-24 2004-05-19 Elan Pharma International Ltd. Polyalkylen-block-copolymere als oberflächenmodifikatoren für nanopartikel
US20050096454A1 (en) * 2003-09-05 2005-05-05 Emrick Todd S. Amphiphilic polymer capsules and related methods of interfacial assembly
DE102004007473A1 (de) * 2004-02-13 2005-09-01 Basf Ag Mischung, umfassend ein Tensid und ein Cotensid

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659937B2 (ja) 1999-11-19 2011-03-30 ナノキャリア株式会社 コア−シェル構造のポリイオンコンプレックスミセル
JP4094277B2 (ja) 2001-11-09 2008-06-04 独立行政法人科学技術振興機構 シェル架橋型ミセルを鋳型とする金属ナノ粒子の調製
DE10157755A1 (de) 2001-11-27 2003-06-12 Henkel Kgaa Wirkstoffhaltige Gelkapseln und ihre Verwendung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0671206A2 (de) * 1994-03-09 1995-09-13 Nippon Paint Company Limited Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln
DE69628640T2 (de) * 1995-02-24 2004-05-19 Elan Pharma International Ltd. Polyalkylen-block-copolymere als oberflächenmodifikatoren für nanopartikel
US6262152B1 (en) * 1998-10-06 2001-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particles dispersed w/polymer dispersant having liquid soluble and cross-linkable insoluble segments
US20050096454A1 (en) * 2003-09-05 2005-05-05 Emrick Todd S. Amphiphilic polymer capsules and related methods of interfacial assembly
DE102004007473A1 (de) * 2004-02-13 2005-09-01 Basf Ag Mischung, umfassend ein Tensid und ein Cotensid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023491A1 (de) 2007-05-19 2008-11-20 Claus Prof. Dr. Feldmann Nanoskalige Hohlkugeln mit einer Kugelwand bestehend aus einem Anorganischen Festkörper

Also Published As

Publication number Publication date
EP1909955A2 (de) 2008-04-16
WO2007009455A2 (de) 2007-01-25
WO2007009455A3 (de) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0026914B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, die nach dem Verfahren erhaltenen Mikrokapseln, die Verwendung der Mikrokapseln zur Herstellung von druckempfindlichen Aufzeichnungspapieren und druckempfindliches Aufzeichnungssystem
EP1098696B2 (de) Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten
EP2091643B1 (de) Verfahren zur herstellung einer minisuspoemulsion oder suspension von submikronen kern/schale-partikeln
DE10006538C2 (de) Verfahren zur Beschichtung von Partikeln mit LCST-Polymeren
DE1141263B (de) Verfahren zur Herstellung einer lichtundurchlaessigen Koazervathuelle
DE69727032T2 (de) HERSTELLUNGSVERFAHREN FüR EMULSIONEN
DE60108518T2 (de) Teilchen
DE19833347A1 (de) Formaldehydarme Dispersion von Mikrokapseln aus Melamin-Formaldehyd-Harzen
EP1526915B1 (de) Farbkodierte layer-by-layer mikrokapseln als kombinatorische analysebibliotheken und als spezifische optische sensoren
DE1444415A1 (de) Verfahren zum Einkapseln von Substanzen
DE2154081B2 (de) Verfahren zur leichten Auflösung von Polymerisaten in Wasser
DE3831265C2 (de)
EP2735389A1 (de) Verfahren zur Herstellung reiner, insbesondere kohlenstofffreier Nanopartikel
DE1939624B2 (de) Verfahren zur Herstellung von ölhaltigen Mikrokapseln
DE1519811C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymermikrokapseln
DE1900865A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln
DE102015219916A1 (de) Smartglas, das gerichtete selbstaufbauende photonische Kristalle einsetzt
EP2732803B1 (de) Thermisch öffnende stabile Kern/Schale-Mikrokapseln
DE60024700T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Emulsion
EP2191309A1 (de) Photonische kristalle aus polymerteilchen mit interpartikulärer wechselwirkung
DE102005035374A1 (de) Nanohohlkapseln
DE2247015A1 (de) Mikrokapsel und verfahren zu deren herstellung
DE2210367A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hydrophobe Öltröpfchen enthaltenden Mikrokapseln
DE10204339A1 (de) Dehnungs- und Stauchungssensor
DE102013001012B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Metallnanopartikel-haltigen Polymer-Sensorpartikeln und daraus erzeugbare Sensorpartikel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee