NO322312B1 - Flertrinnsfremgangsmate for fremstilling av gassfylte mikrokapsler og mikropatrikler som er fremstilt ved den samme. - Google Patents

Flertrinnsfremgangsmate for fremstilling av gassfylte mikrokapsler og mikropatrikler som er fremstilt ved den samme. Download PDF

Info

Publication number
NO322312B1
NO322312B1 NO20015745A NO20015745A NO322312B1 NO 322312 B1 NO322312 B1 NO 322312B1 NO 20015745 A NO20015745 A NO 20015745A NO 20015745 A NO20015745 A NO 20015745A NO 322312 B1 NO322312 B1 NO 322312B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
oxyethylene
poly
polymerization
gas
takes place
Prior art date
Application number
NO20015745A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20015745L (no
NO20015745D0 (no
Inventor
Uwe Budde
Andreas Briel
Georg Rossling
Kai Lovis
Wolfgang Schmidt
Hans-Ulrich Moritz
Michael Gottfried
Jan-Peter Ingwersen
Original Assignee
Acusphere Inc
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 Acusphere Inc filed Critical Acusphere Inc
Publication of NO20015745D0 publication Critical patent/NO20015745D0/no
Publication of NO20015745L publication Critical patent/NO20015745L/no
Publication of NO322312B1 publication Critical patent/NO322312B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/22Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations
    • A61K49/222Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, liposomes
    • A61K49/223Microbubbles, hollow microspheres, free gas bubbles, gas microspheres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/04Making microcapsules or microballoons by physical processes, e.g. drying, spraying
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2984Microcapsule with fluid core [includes liposome]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2984Microcapsule with fluid core [includes liposome]
    • Y10T428/2985Solid-walled microcapsule from synthetic polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2984Microcapsule with fluid core [includes liposome]
    • Y10T428/2985Solid-walled microcapsule from synthetic polymer
    • Y10T428/2987Addition polymer from unsaturated monomers only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en flertrinnsfremgangsmåte for fremstilling av gassfylte mikrokapsler, kjennetegnet ved at følgende fremgangsmåtetrinn finner sted i rommessig og/eller tidsmessig avstand fra hverandre a) polymerisasjon av det overtrekksdannende stoff under dannelsen av en primærdispersjon av kolloidale polymerpartikler b) strukturoppbyggende aggregering av de kolloidale polymerpartikler til gassfylte mikrokapsler.
Mikrokapslene fremstilt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen besitter en kjerne-skall-struktur og utmerker seg ved en definert størrelsesfordeling. På grunn av deres egenskaper kan de anvendes som kapillartilpasset kontrastmiddel for ultralyd. Oppfinnelsen angår også mikropartikler, kjennetegnet ved at de kan erholdes ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
For søknaden ligger de følgende begrepsdefinisjoner til grunn:
En mikrokapsel er en liten del innen størrelsesområdet noen \ im, bestående av en gassforming kjerne og et fast overtrekk med variabel tykkelse. Kjernen kan også inneholde en liten andel av væsken i hvilken fremstillingen finner sted.
Omrøring er sammenblandingen av en væske med et flytende, fast eller gassformig stoff på den måte at gassfaseandelen i omrøringsmediumet er < 1 %.
Dispergering er sammenblandingen av en væske med et flytende, fast eller gassformig stoff på den måte at gassfaseandelen i dispergeringsmediumet er > 1 %, fortrinnsvis større enn 10 %.
Dispersjon er et kolloid- (partikkelstørrelse < 500 nm) eller grovdisperst (partikkelstørrelse > 500 nm) flerfasesystem.
Primærdispersjon er en kolloidal dispersjon av polymerpartikler fremstilt ved polymerisasjon av en monomer.
Selvgassing er gassinnførselen i en væske på grunn av dens bevegelse eller ved hjelp av opprettelse av et dynamisk strømningsundertrykk.
Fremmedgassing er den aktive gassinnførsel i en væske.
Flotasjon er akselerasjonskraften (jordakselerasjon g, radial akselerasjon a) mot rettet bevegelse av mikropartikler på grunn av en tetthetsforskjell mellom mikropartikler og dispersjonsmiddel.
Flotat er det oppsamlede sjikt av gassfylte mikropartikler etter flotasjon. Hydraulisk fylt betyr fullstendig fylt uten overstående gass.
Ved ekkokardiografien (også: hjertesonografi) kan konklusjoner angående morfologien og bevegelsesforløpet til hjerteklappene så vel som retningen, hastigheten og kvaliteten til blodstrømmen trekkes. Ved disse diagnosemetoder arbeides det med ultralyd hvis vekselvirkning vises farvekodet (Doppler-prosess). På grunn av dens komplikasjonsfattige, enkle anvendelse har ultralyddiagnostikken funnet vid utbredelse innen medisinen.
Kvaliteten til resultatene blir tydelig forbedret ved anvendelse av kontrastmidler.
Som kontrastmidler blir innen den medisinske ultralyddiagnostikk som regel stoffer anvendt som inneholder eller frigjør gasser fordi det med disse kan oppnås en mer effektiv tetthet- og dermed impedansforskjell enn mellom væsker hhv. faste stoffer og blod. Iakttakelsen av kardiale ekkoeffekter med oppløsninger som inneholder finfordelte gassblærer, har siden lenge vært kjent innen litteraturen [1]. Da disse ustabiliserte gassblærer bare har en meget kort levealder, er oppløsninger fremstilt på denne måte, uegnede som kontrastmidler for medisinsk ultralyddiagnostikk.
I US patent 4276885 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av små gassblærer som beskyttes mot å flyte sammen ved hjelp av en gelatinmembran [2]. Disse små mikroblærer blir fortrinnsvis fremstilt med en injeksjon av den ønskede gass ved hjelp av et kapillar inn i et stoff som kan danne en gel (for eksempel gelatin). En lagring av disse små mikroblærer er bare mulig ved lav temperatur, hvorved disse igjen må bringes til kroppstemperatur før anvendelse in vivo. En varmesterilisering er prinsipielt utelukket da de små mikroblærer derved blir like mye ødelagt som ved en sterilfiltrering.
I det europeiske patentskrift EP 0 052 575 Bl blir ultralydkontrastmidler beskrevet som er basert på fysiologisk godt tolererbare fastoffaggregater som etter tilførsel til blodstrømmen frigjør gassblærer [3]. De frigjorte gassblærer er ikke stabilisert og overvinner ikke lungepassering, slik at etter intravenøs tilførsel er bare en kontrastering av den høyre hjertehalvdel mulig.
I patentskriftene EP 0 122 624 og EP 0 123 235 beskrives ultralydkontrastmidler som består av mikropartikler og små gassblærer [4, 5]. I motsetning til EP 0 052 575 Bl foretas en stabilisering av de små gassblærer ved hjelp av et grenseflateaktivt stoff. En lungepassering er mulig, slik at disse kontrastmidler tillater en kontrastering av det samlede karvolum.
Begge fremstillingsmetoder er imidlertid meget omstendelige.
Ifølge det europeiske patentskrift EP 0 324 938 Bl kan innkapslede små mikroblærer fremstilles idet små mikroblærer fremstilles i en proteinoppløsning ved hjelp av ultralyd, og disse blir etterpå stabilisert derved at som følge av en lokal temperaturøkning blir proteinet delvis denaturert og inneslutter de små gassblærer [6]. Den foreslåtte anvendelse av humanserumalbumin (HSA) innebærer imidlertid en ikke ubetydelig allergen risiko.
I det europeiske patentskrift EP 0 398 935 B1 blir mikropartikler som ultralydkontrastmidler beskrevet hvis overtrekksstoff består av syntetisk, bionedbrytbart polymert materiale. Som overtrekksstoff kommer da en hel rekke av polymerer på tale som oppløses i et løsningsmiddel eller en løsningsmiddelblanding som ikke er blandbar med vann, og som etter eventuell tilførsel av ytterligere løsningsmiddel blir emulgert i vann. Som løsningsmidler kan ifølge [7] foruten andre furan, pentan og aceton anvendes. I henhold til en fremgangsmåtevariant blir monomeren som er oppløst i ett eller flere av de ovennevnte løsningsmidler, polymerisert direkte i en vandig oppløsning som inneholder gassblærer.
Ved alle fremgangsmåter som er nevnt i kravene, er den obligatoriske anvendelse av et organisk løsningsmiddel en betydelig ulempe da dette må fjernes fullstendig i løpet av fremstillingsprosessen.
Med de teknikker som er redegjort for i det europeiske patentskrift EP 0 458 745, kan gassfylte mikroballonger fremstilles innen et vidt størrelsesområde [8]. For dette blir først en oppløsning av den formgivende polymer emulgert i et organisk løsningsmiddel i vann og deretter fortynnet, hvorved de finfordelte polymeroppløsningsdråper blir faste. Det innesluttede løsningsmiddel må i et ytterligere trinn omstendelig fjernes. Det er fordelaktig ved denne fremgangsmåte at man ved valget av tensidet hhv. omrøringsdreietallet har en direkte innvirkningsmulighet på størrelsen til de mikrokapsler som dannes. I dette tilfelle skal imidlertid ved hjelp av fremgangsmåten så forskjellige tilførselsformer som den intravenøse injeksjon, som forutsetter spesielt små partikler for en lungepassasje, så vel oral anvendelse med tilsvarende større partikler dekkes. En løsningsmiddelfri syntese av gassfylte mikropartikler er på denne måte imidlertid likeledes ikke mulig.
En forstøvningstørkeprosess for fremstilling av ekkogene mikropartikler hvis fremste kjennetegn er konkave overflatesegmenter, er redegjort for i det europeiske patentskrift EP 0 535 387 Bl [9]. Bl.a. beskrives syntesen av forskjellige overtrekkspolymerer under anvendelse av organiske løsningsmidler. De ekkogene mikropartikler utvinnes ved hjelp av en forstøvningstørkeprosess av en organisk oppløsning av den formgivende polymer. En ulempe ved denne fremgangsmåte er likeledes anvendelsen av organiske løsningsmidler og den omstendelige forstøvningstørkeprosess under sterile betingelser.
Ved hjelp av en prosessoptimalisering som er beskrevet i det europeiske patentskrift EP 0 644 777 Bl, kunne ultralydaktiviteten til mikrokapslene som er beskrevet i EP 0 327 490, tydelig forbedres [10]. En økning av ultralydaktiviteten (ved gitt frekvens og liten amplityde) oppnås, idet luftkjernens diameter ble forstørret ved konstant partikkeldiameter. Til tross for den derav resulterende lavere veggtykkelse, overlever likevel partiklene en hjerte-lungepassering.
Den optimaliserte fremgangsmåte er kjennetegnet ved at monomeren dispergeres i en sur vandig oppløsning som er mettet med gass, og polymeriseres og
mikrokapseloppbygningen derved finner sted direkte. På denne måte kan mikrokapsler fremstilles uten at man er anvist til organiske løsningsmidler under fremstillingsprosessen.
Vanskeligheter oppstår imidlertid ved denne fremgangsmåte ved oppskalering fra laboratoriemålestokk til produksjonsmålestokk da energitilførselen til reaksjonsmediumet i betydelig grad er avhengig ay omdreiningshastigheten og diameteren til røre- hhv. dispergeringsorganet. Som følge derav må det forventes at de følsomme forhold for energi- og lufttilførsel lokalt ved dispergeringsverktøyet så vel som skjærkrafttilstanden inne i reaktoren ikke vil kunne målestokkforstørres uten videre. På grunn av den høye lufttilførsel for dispergeringsverktøyet er en betydelig skumdannelse iakttagbar, slik at bare usikre utsagn kunne treffes om hvorvidt polymerisasjonen av monomeren og overtrekksdannelsen hadde funnet sted på forhåndsbestemt måte.
Den oppgave ligger til grunn for oppfinnelsen å finne en fremstillingsprosess for ekkogene mikrokapsler og som ikke oppviser noen av de ovennevnte ulemper, dvs. • fremstillingen av mikrokapslene må også være enkel og reproduserbar under sterile betingelser, • syntesen av polymeren og mikrokapselfremstillingen må kunne utføres uten organiske løsningsmidler, • en målestokkøkning må være mulig under opprettholdelse av prosesskontrollen, og prosessovervåkningen må være lett, • mikrokapslene som kan fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten, skal besitte en optimalt tilpasset egenskapsprofil som ultralydkontrastmiddel (definert størrelse hhv. størrelsesfordeling, kvalitativ og kvantitativ reproduserbare ultralydkontraster), • mikrokapslene kan oppvis en høy lagringsstabilitet selv under kritiske klimatiske betingelser.
Denne oppgave løses ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.
Det viste seg at ikke bare nascerende små primære latekspartikler danner mikrokapsler under polymerisasjonsprosessen, men at det overraskende kan fremkalles en mikrokapseldannelse også med ut- hhv. forpolymeriserte polymerdispersjoner ved hjelp av egnet prosessføring. På grunn av denne fremstillingsmulighet lar den sammenligningsvis kompliserte samlefremstillingsprosess seg deles opp i mindre trinn. Således er samlefremstillingsprosessen underlagt en bedre kontroll.
Oppfinnelsens gjenstand angår derfor en flertrinnsfremgangsmåte for fremstilling av gassfylte mikrokapsler, hvor i et første fremgangsmåtetrinn en polymerisasjon av det overtrekksdannende stoff og fra dette i et rommelig og/eller tidsmessig adskilt fremgangsmåtetrinn dannelsen av mikrokapslene finner sted ved hjelp av en oppbygningsprosess. Delprosessene polymerisasjon og mikrokapseldannelse finner således adskilt sted.
Polymerisasjonen av monomeren finner derved sted i vandig, ofte sur oppløsning under omrøringsbetingelser slik at gassfaseandelen i omrøringsmediumet er < 1 %. Dette er som regel moderate betingelser i en åpen reaktor som er kjennetegnet ved en energitilførsel på mindre enn 5 W/dm og et Reynolds-tall (Re= n- d /v) som er lavere enn 50000. Dersom polymerisasjon finner sted i et for eksempel hydraulisk fylt, lukket system, er den forhåndsbestemte polymerisasjon også gjennomførbar ved tydelig andre driftspunkter. I ethvert tilfelle er en trombedannelse erkjennbar om enn liten. Som mellomprodukt av dette fremgangsmåtetrinn fås en primærdispersjon av kolloidale polymerpartikler.
Oppbygningen av mikrokapslene fra denne polymerprimærdispersjon finner sted under dispergeringsbetingelser slik at gassfaseandelen er > 1 %, fortrinnsvis større enn 10 %. Dette er som regel betingelser som er kjennetegnet ved en høy energitilførsel på mer enn 5 W/dm<3> og et Reynolds-tall (Re = n- d<2>/v) som er større en 50000. En trombedannelse kan tydelig merkes. En rettet strukturoppbyggende aggregering av de kolloidale polymerpartikler finner sted i dette fremgangsmåtetrinn.
Den betydelige fremgangsmåteforbedring ved fremstillingen av mikrokapsler er begrunnet med at hvert enkelt deltrinn kan utføres under de hver gang optimale prosessbetingelser, som for eksempel temperatur, pH-verdi, skjærpåvirkning osv. Således er det mulig først å oppnå en primærdispersjon for overtrekkspolymeren som er optimalt egnet for dannelse av mikrokapsler, for derpå etter innstilling av de betingelser som er optimale for dannelse av mikrokapslene, å fremstille disse i et videre prosesstrinn. Dette kan med fordel finne sted direkte i tilknytning til polymerisasjonen.
Som monomerer kan laktider, alkylestere av akrylsyre, alkylestere av metakrylsyre og fortrinnsvis alkylestere av cyanakrylsyre anvendes.
Butyl-, etyl- og isopropylcyanakrylsyre er spesielt foretrukne.
Omrørings- hhv. dispergeringsmediumet kan inneholde ett eller flere av de følgende tensider: alkalisalter av alkylarylpoly(oksyetylen)sulfat, dekstraner, poly(oksyerylener), poly(oksypropylen)-poly(oksyetylen)-blokkpolymerer, etoksylerte fettalkoholer (cetopolyetylenglykoler), etoksylerte fettsyrer, alkylfenolpoly(oksyetylen), kopolymerer av alkylfenolpoly(oksyetylen)er og aldehyder, partialfettsyreestere av sorbitan, partialfettsyreestere av poIy(oksyetylen)sorbitan, fettsyreestere av poly(oksyetylen), fettalkoholetere av poly(oksyetylen), fettsyreestere av sakkarose eller polyetylenglykolglyserolester, polyvinylalkoholer, poly(oksyetylen)hydroksyfettsyreestere, polyetylenglykol-flerverdige alkoholer, delfettsyreestere.
Fortrinnsvis blir én eller flere av de følgende tensider anvendt:
etoksilerte nonylfenoler, etoksylerte oktylfenoler, kopolymerer av aldehyder og oktylfenolpoly(oksyetylen), etoksylert glyseroldelfettsyreestere, etoksylert hydrert ricinusolj e, poly(oksyetylen)hydroksystearat, poly(oksypropy len)-poly(oksyetylen)-blokkpolymerer med en molekylmasse < 20000.
Spesielt foretrukne tensider er:
para-oktylfenol-poly-(oksyetylen) med gjennomsnittlig 9-10 etoksygrupper (=oktoksynol 9,10), para-nonylfenol-poly(oksyetylen) med gjennomsnittlig 30/40 etoksygrupper (= f.eks. Emulan®30,/Emulan®40), para-nonylfenol-poly(oksyetylen)sulfatnatriumsalt med gjennomsnittlig 28 etoksygrupper (= f.eks. DisponiI®AES),
poly(oksyetylen)glyserolmonostearat (f.eks. Tagat®S), polyvinylalkohol med polymerisasjonsgrad på 600-700 og en hydrolysegrad på 85 % - 90 % (= f.eks. Mowiol® 4-88), poly(oksyetylen)-660-hydroksystearinsyreestere (= f.eks. Solutol® HS 15), kopolymer av formaldehyd og para-oktylfenylpoly(oksyetylen)(=f.eks. Triton® WR 1339), polyoksypropylen-polyoksyetylen-blokkpolymerer med en molekylvekt på ca. 12000 og en polyoksyetylenandel på ca. 70 % (= f.eks. Lutrol® F127), etoksylert cetylstearylalkohol (= f.eks. Cremophor® A25), etoksylert ricinusolje (= f.eks. Cremophor® EL).
Generelt kan fremstillingen av de gassfylte mikrokapsler finne sted ved kontinuerlig halvkontinuerlig eller satsvis utførelse. For polymerisasjonen anvendes en kombinasjon av én eller flere, like eller forskjellige reaktorer av typen en omrøringskjele, et strømningsrør eller en sløyfereaktor med egnet anordning for gjennomblanding.
For fremstillingen av de gassfylte mikrokapsler besitter den anvendte reaktor en egnet dispergeringsenhet og muligheten for å tillate en tilsvarende gasstilgang til reaksjonsmediumet. Ifølge den foretrukne fremgangsmåtevariant blir i polymerisasjonsfremgangsmåtetrinnet en monomer fra gruppen cyanakrylsyrealkylestere dråpevis tilsatt i en sur vandig oppløsning. Tilførselen finner sted under så moderate omrøringsbetingelser at ingen selvgassing finner sted.
Som diskontinuerlig reaktor er en omrøringskjele spesielt egnet med et forhold mellom diameter og høyde innen et område fra 0,3 til 2,5, som er forsynt med en tempereringskappe.
Gjennomblandingen blir fortrinnsvis utført med et omrøringsorgan som besitter et forhold mellom omrører- og reaktordiameter i et område fra 0,2 til 0,7.
Som omrøringsorganer kommer prinsipielt alle vanlige omrørere i betraktning, men spesielt slike som anvendes for gjennomblanding av vannlignende medier med lav viskositet
(< 10 mPas). Dertil hører for eksempel propell-, blad-, skråblad-, MIG®-, skiveomrørere osv. Innbygningsposisjonen kan f.eks. være vertikal i retning av normalen for reaksjonsmediumets væskeoverflate, i skrå form mot normalen eller sideveis gjennom beholderveggen. Den sistnevnte mulighet fås ved en fullstendig gassfri fylt beholder som er innkapslet utad mot atmosfæren.
Videre er det mulig å anvende strømningsbrytere. Derved sikres det at tilbøyeligheten til selvgassing i et åpent system ved fremstillingen av primærdispersjonen blir spesielt liten.
En avgassing av reaksjonsmediene kan, men må ikke, finne sted. Vanligvis besitter reaksjonsmediene det temperaturavhengige gassinnhold i gassen (gassene) i den omgivende atmosfære. Samlet bør fremstillingen finne sted slik at ingen optisk erkjennbar økning av reaksjonsmediumets volum finner sted på grunn av gassinnføring (<DG« 1 %).
Dessuten bør doseringsstedet velges slik i forbindelse med de andre innbygde deler som bidrar til gjennomblandingen, omrøreren og omrøringsdreietallet at blandingstiden blir meget liten sammenlignet med polymerisasjonsprosessens reaksjonsvarighet for å sikre en mest mulig hurtig mikrosammenblanding av monomerene i den sure vandige oppløsning.
På grunn av den sammenligningsvis overskuelige hydrodynamikk for en diskontinuerlig omrøringskjele forekommer det ingen nevneverdige vanskeligheter ved en målestokkøkning fra laboratoriemålestokken til den tekniske målestokk hhv. produksjonsmålestokken, hvilket må vurderes som fordelaktig for den kommersielle anvendelse av denne fremgangsmåte.
Ved en korrekt utførelse kan ingen skumdannelse iakttas. I løpet av polymerisasjonen finner ingen eller bare en meget liten gassinnføring sted, og kavitasjonseffekter er utelukket på grunn av de moderate omrøringsbetingelser. Således er det meget enkelt mulig sikkert å gjennomføre reaksjonsføringen og prosesskontrollen ved anvendelse av egnede on-line-prosessonder (f.eks. IR-, NIR- eller Raman-sonder for omsetningen) som ofte er ubrukbare ved sterkt skummende reaksjonsmedier. Videre er det mulig etter reaksjonsavslutningen å foreta prøver av polymerdispersjonen og på konvensjonell måte å utføre en off-line-analyse. Således kan da f.eks. den midlere partikkelstørrelse og -fordeling bestemmes.
Ennvidere, likeledes suksessrik utført teknikk for innstilling av ønskede partikkelstørrelsesfordelinger er tilløpet av monomerer i løpet av en halvkontinuerlig polymerisasjon, slik at veksten av en partikkelpopulasjon som dannes ved startfasen av polymerisasjonen, blir målrettet påvirket.
Polymerisasjonen blir utført ved temperaturer fra -10 °C til 60 °C, fortrinnsvis i et område fra 0 °C til 50 °C, og spesielt foretrukket mellom 10 °C og 35 °C.
Innstillingen av reaksjonshastigheten for polymerisasjonen av cyanakrylsyreesterne og den derav resulterende midlere partikkelstørrelse finner sted bl.a. foruten temperaturen via pH-verdien som syren og konsentrasjonen lar seg innstille i et område fra 1,0 til 4,5, for eksempel ved hjelp av syrer, så som saltsyre, fosforsyre og/eller svovelsyre. Videre påvirkningsstørrelser på reaksjonshastigheten er typen og konsentrasjonen av tensidet og typen og konsentrasjonen av tilsetningsstoffer.
Monomeren tilsettes i en konsentrasjon fra 0,1 til 60 %, fortrinnsvis fra 0,1 til
10 %, til en vandige, som oftest sur oppløsning.
Med en gjennomføring i henhold til de ovennevnte betingelser ligger polymerisasjonstiden mellom 2 minutter og 2 timer og kan bl.a. følges reaksjonskalorimetrisk. Dette vide område for reaksjonstiden er en følge av de fleksible variasjonsmuligheter ved valget av prosessparametrene ved hjelp av hvilke partikkelstørrelsen så vel som partikkelstørrelsesfordelingen for de dannede polymerlatekspartikler kan styres. Dette er de sentrale påvirkningsstørrelser ved den påfølgende dannelse av de gassfylte mikrokapsler som således kan påvirkes positivt ved hjelp av valget av egnede polymerisasjonsparametre.
Diameteren til polymerlatekspartiklene fremstilt i henhold til denne oppskrift for innkapslingen av gass ligger i området fra 10 nm til 500 nm, fortrinnsvis i området fra 30 nm til 150 nm, og spesielt gunstige i området fra 60 nm til 120 nm. De således fremstilte polymerpartikler besitter en styrbar størrelsesfordeling med en polydispersitet ned til et område fra 1,4 til 1,0 (dw/dn).
Sterilitetsproblemet forekommer ikke ved denne enkle reaksjonsoppbygning. For aseptisk ferdigfremstilling av mikrokapsler er det mulig å underkaste polymerdispersjonen for en sterilfiltrering, slik at den aseptiske ferdigfremstillingsprosess enkelt kan realiseres.
I tilknytning til polymerisasjonen kan denne flertrinnsrfemgangsmåte med fordel skilles fra (f.eks. ved filtrering) fra en grovandel som eventuelt dannes under polymerisasjonen, slik at denne ikke lenger virker forstyrrende på dannelsesprosessen for mikrokapslene.
Foruten andre fremgangsmåtetrinn, så som den såkalte filtrering, er også en dialyse mulig. Dermed kan primærdispersjonens tensidinnhold igjen minskes. Tensidet kan da helt eller delvis erstattes med et annet for det neste trinn, dvs. oppbygningsprosessen til mikrokapsler fra ferdigpolymeriserte latekspartikler. Dessuten kan ytterligere hjelpestoffer tilsettes. Dannelsen av de gassfylte mikrokapsler finner sted i et videre trinn ved hjelp av strukturoppbyggende aggregering av de kolloidale polymerpartikler. Dette fremgangsmåtetrinn finner sted rommessig og/eller tidsmessig adskilt fra fremstillingen av primærdispersjonen. For dette må primærdispersjonen omrøres slik med et dispergeringsverktøy at faseandelen av gassen Oq i reaksjonsblandingen stiger til verdier tydelig over 1 %, generelt til mer enn 10 %. Gassfaseandelen i mediumet utgjør ofte sågar mer enn 50 %. Med dette er en tilsvarende sterk økning av reaksjonsblandingens volum forbundet. Det finner sted en intensiv skumdannelse som lar seg kvantifisere ved hjelp av en transmisjonsmåling med en blakningsføler. For fremstilling av gassfylte mikrokapsler er gassrommet over den trombe som dannes, tilstrekkelig ved hurtig dispergering.
Mikrokapseloppbygningen utføres ved temperaturer fra -10 °C til 60 °C, fortrinnsvis i et område fra 0 °C til 50 °C, og spesielt foretrukket mellom 10 °C og 35 °C.
Størrelsen og størrelsesfordelingen til disse mikrokapsler bestemmes ved hjelp av forkjellige prosessparametre, så som skjærkraften eller omrøringstiden. De gassfylte mikrokapslers diameter ligger i et område fra 0,2-50 (im, ved parenteralia fortrinnsvis mellom 0,5 og 10 um og spesielt foretrukket mellom 0,5 og 3 um.
Som dispergeringsverktøy ved fremstilling av gassfylte mikrokapsler er spesielt rotor-stator-blandere som kan opprette et høyt skjærkraftfall, egnede. I tillegg sikrer de samtidig en høy gassinnførsel i løpet av den tidsramme som er nødvendig for fremstilling av mikrokapslene. Dimensjonene og arbeidsstørrelsen til dispergeringsverktøyet eller -verktøyene bestemmer i vesentlig grad mikrokapslenes partikkelstørrelsesfordelinger, og dessuten retter dimensjoneringen av disse seg etter anleggets størrelse og kjølekapasitet.
En fordelaktig mulighet ved flertrinnsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at det ikke er nødvendig fullstendig å gjennombehandle en charge. Det vil si at det består et valg om å føre sammen flere forskjellige primærdispersjoner som også hver kan inneholde forskjellige polymerer, for fra disse å bygge opp gassfylte mikrokapsler. Dessuten kan en primærdispersjon også deles opp i porsjoner som da hver for seg oppbygges videre til gassfylte mikrokapsler. Dessuten kan de nødvendige hhv. optimalt egnede hjelpestoffer for de påfølgende fremgangsmåtetrinn tilsettes. Etter avslutning av dannelsen av mikrokapslene foreligger alle muligheter for videre behandling: f.eks. fraskillelse av gassfylte mikrokapsler på grunn av tetthetsforskj eller i forhold til det flytende medium. For tilstrekkelig trykkstabile mikrokapsler kan en sentrifugering utføres osv.
Egenskapsprofilen kan styres spesielt godt ved hjelp av oppdelingen av fremstillingsprosessen i deltrinn.
Ved en målestokksøkning fås likeledes en forbedring sammenlignet med teknikkens stand. Da prosessene med gjennomblanding, polymerisasjon og oppbygning av mikrokapsler som er innkoblet ved en ettrinnsfremgangsmåte forløper parallelt, må disse tre prosesser samtidig økes målestokkmessig. Ved oppdelingen av den samlede prosess i enkeltprosesser utnyttes det på fordelaktig måte at en fokusering på de viktige størrelser for den angjeldende prosess blir vesentlig enklere fordi det deles opp i delprosesser med færre karakteristiske størrelser.
For en målestokkøkning gjelder det nemlig alltid at det er umulig å holde alle størrelsesforhold som beskriver fremgangsmåten, som varmeutvekslingsfiate i forhold til reaktorvolum ( A/ V), eller karakteristiske størrelser som røreverkets diameter i forhold til reaktorens diameter (drøreverk/dreaktorX <ga>ssfaseinnhold Reynolds-tall (Re), Nusselt-tall (Nu), Newton-tall (Ne), Prandtl-tall (Pr), reaktorhøyde/reaktordiameter (h/d) og mange flere, like.
Det dukker her også opp kjennetegn som bare inneholder stoffverdier, så som Prandtl-tallet, og som egentlig ikke skulle være truffet av oppskaleringen. Men også disse stoffverdier, hvorved det f.eks. dreier seg om varmekapasiteten, tettheten, viskositeten og det midlere varmeledningstall for reaksjonsmediumet, er en funksjon av det relative gassfaseinnhold <DG, slik at alle disse kjennetegn i tillegg er avhengige av det relative gassfaseinnhold.
Viktige størrelser for fremstillingen av primærdispersjonen og oppbygningsreaksjonen for mikrokapslene er i denne sammenheng foruten de fundamentale størrelser, så som temperatur, oppskrift etc, gassfaseandelen, den spesifikke energitilførsel og Reynolds-tallet. De sistnevnte inntar naturligvis forskjellige verdier for begge fremgangsmåtetrinn. For fremgangsmåtetrinnet med mikrokapseloppbygningen er da på grunn av den. høye spesifikke energitilførsel spesielt også den termiske kontroll og de dermed forbundne (kjenne)-størrelser, så som Nu(<DG), A/V, varmeovergangskoeffisienten (a), Pr(0G) osv., viktige. Disse overlegninger gjelder også for de mulige fremgangsmåtevarianter som er nevnt i det følgende.
En konkret fremgangsmåtevariant består i å utføre fremstillingen av primærdispersjonen i en kontinuerlig reaktor, hvorved rørreaktorer med deres snevert definerte oppholdstidsforhold er bedre egnede enn omrøringskjelereaktorer. Ved hjelp av de egnede valg av polymerisasjonsparametrene, reaktorgeometrien og den midlere oppholdstid kan det med en rørreaktor på enkel måte sikres at polymerisasjonen er fullstendig avsluttet ved enden av rørreaktoren. Likeledes som ved den satsvise reaktor består muligheten for en on-line-analyse.
Videre kan et flertrinnsrotor-stator-system anvendes ved enden av rørreaktoren for oppbygningsreaksjonen av mikrokapsler, slik at den samlede fremgangsmåte blir gjennomført i et enkelt apparat og de to fremgangsmåtetrinn, fremstillingen av en polymerdispersjon og oppbygningsreaksjonen av mikrokapsler, likevel bli koblet fira hverandre.
En ytterligere fremgangsmåtevariant forutser anvendelsen av en sløyfereaktor som består av en kontinuerlig eller eventuelt av en diskontinuerlig omrøringskjele med en utvendig sløyfe i hvilken en ett- eller flertrinns-in-line-dispergeringsenhet hhv. et ett-eller flertrinnsrotor-stator-system er anbrakt som i tillegg kan fremskaffe transportytelsen for den utvendige sløyfe. I dette tilfelle finner fremstillingen av primærdispersjonen sted enten i omrøringskjeleområdet under de moderate omrøringsbetingelser så vel som med lukket sløyfe eller i den samlede sløyfereaktor ved åpen sløyfe, og nærmere bestemt under omløpsbetingelser som ikke tillater selvgassing ved hjelp av tilsvarende innstilte dreietallområder.
Fremgangsmåten med åpen sløyfe byr da på den fordel spesielt fordelaktig å bevirke mikrosammenblandingen av monomerene inn i den vanlige oppløsning ved hjelp av målrettet dosering av monomerene inn i tilløpsområdet for rotor-stator-enheten. Etter reaksjonsavslutning blir sløyfen enten åpnet for deretter å muliggjøre oppbygningsreaksjonen av mikrokapsler ved hjelp av rotor-stator-enheten som er integrert i sløyfen, eller når sløyfen er åpen ved begynnelsen, blir dreietallområdet for rotor-stator-enheten tilsvarende forhøyet. I løpet av dette fremgangsmåtetrinn kan en selvgassing foretas i omrøringskjeleområdet over en trombe eller også en fremmedgassing i form av en målrettet dosering i tilløpsområdet for rotor-stator-enheten. Den sistnevnte fremgangsmåte byr på fordelen med et nøyaktig kontrollerbart tilløp.
Med henblikk på en mest mulig enkel målestokkøkning av fremgangsmåten for mikrokapselfremstilling er alle nevnte fremgangsmåter som har en rotor-stator-enhet i omløpsrøret til en sløyfereaktor eller i rørdelene til et kontinuerlig strømningsrør, å foretrekke fremfor den rene omrøringskjeleprosess. En grunn til dette er at ved en økning av omrøringskj elevolumet eller produksj onsvolumet behøver in-line-dispergeringssystemet ikke nødvendigvis å økes tilsvarende, men bare å tilpasse arbeidstiden. En videre grunn beror på den kjensgjerning at dispergeringsvirkningen av en rotor-stator-enhet i et gjennomstrømmet rør generelt er lettere å kvantifisere enn i en omrøringskj elereaktor, hvorved målestokkøkningen likeledes fremstår som tydelig mer fordelaktig.
Etter avslutning av begge fremgangsmåtetrinn kan reaksjonschargen opparbeides videre.
Det er å anbefale å separere de gassfylte mikrokapsler fra reaksjonsmediumet.
Dette kan på enkel måte finne sted ved hjelp av flotasjon eller sentrifugering under utnyttelse av tetthetsforskjellen. De gassfylte mikrokapsler danner i begge tilfeller et flotat som lett kan skilles fra reaksjonsmediumet. Det utvundne flotat kan deretter tas opp i et fysiologisk tolererbart bærermedium, i det enkleste tilfelle vann eller fysiologisk koksaltoppløsning.
Suspensjonen kan tilføres direkte. Eventuelt er en fortynning å anbefale. Separasjonsprosessen kan også gjentas én eller flere ganger.
Ved hjelp av målrettet innstilling av flotasjonsbetingelsene kan fraksjoner med definerte egenskaper utvinnes.
Suspensjonene er stabile over et meget langt tidsrom, og mikrokapslene aggregerer ikke.
Holdbarheten kan likevel forbedres ved hjelp av en påfølgende frysetørring eventuelt eller tilsetning av polyvinylpyrrolidon, polyinylalkohol, gelatin, humanserumalbumin eller en annen kryoprotektor som fagmannen kjenner til.
Oppfinnelsen er nærmere forklart ved hjelp av de følgende eksempler:
Eksempel 1
I en 11 glasreaktor med et forhold mellom diameter og høyde på 0,5 blir 800 ml vann innstilt på en pH-verdi på 2,5 og en reaktortemperatur på 290,5 K med tilsetning av 0,1 n saltsyre. Under forsiktig omrøring, for å unngå luftinnføring, med et propellrøreverk tilsettes 8,0 g oktoksynol og det omrøres så lenge til oktoksynolet er blitt fullstendig oppløst. Deretter blir 11,20 g cyanakrylsyrebutylester dråpevis tilsatt under de samme rørebetingelser og over et tidsrom på 5 minutter, og oppløsningen blir omrørt i ytterligere 30 minutter. Etter at polymerisasjonen er avsluttet blir polymerdispersjonen filtrert for fraskillelse av større polymerpartikler. Den filtrerte dispersjon blandes i 60 minutter med en rotor-stator-blander med høy skjærintensitet. Ved hjelp av den intensive blanding finner en selvgassing av prosessmediumet sted med en sterk skumdannelse til følge. Et oppadstigende sjikt av gassfylte mikrokapsler danner seg etter reaksjonsavslutningen.
Flotatet skilles fra reaksjonsmediumet og blir tatt i 600 ml vann for injiseringsformål. Deretter blir 60 g polyvinylpyrrolidon løst i chargen, og suspensjonen blir formet i 5 g stykker og frysetørret.
Eksempel 2
I en 2 1 glassreaktor med et forhold mellom diameter og høyde på ca. 0,5 og en utvendig sløyfe med en ettrinnsrotor-stator-blandeenhet blir 1 1 av en oppløsning av 1 % oktoksynol ved en pH-verdi på 2,5 forhåndsinnført, og deretter blir 14 g cyanakrylsyrebutylester dråpevis tilsatt i løpet av 5 minutter, og oppløsningen omrøres i 30 minutter uten innføring av luft i reaksjonsblandingen.
Deretter blir den utvendige sløyfe innkoblet i kretsløpet i 60 min. Omrøreren i glassreaktorer innstilles slik at en selvgassing av reaksjonsblandingen finner sted. Etter avslutning av forsøket dannes et oppadstigende sjikt.
Flotatet skilles fra reaksjonsmediumet og tas opp i 1,5 1 vann for injiseringsformål. Deretter blir 150 g polyvinylpyrrolidon oppløst i chargen, og suspensjonen blir formet til stykker å 10 g og frysetørret.
Eksempler 3
I en stålreaktor på 501 med et forhold mellom diameter og høyde på ca. 0,5 og en utvendig sløyfe med en tretrinnsrotor-stator-blandeenhet blir 301 av en oppløsning av 1 % oktoksynol ved en pH-verdi på 2,5 forhåndsinnført. 430 g cyanakrylsyrebutylester blir tilsatt i den utvendige sløyfe direkte foran rotor-stator-blandeenheten. Rotor-statoren blir da drevet slik at ingen selvgassing av mediumet finner sted. Oppløsningen blir pumpet rundt i den utvendige sløyfe i 30 minutter.
Deretter finner en fremmedgassing med luft sted i den utvendige sløyfe direkte foran tretrinnsrotor-stator-blandeenheten som løper ved høyt omdreiningstall. Oppløsningen blir derved pumpet rundt i den utvendige sløyfe i ytterligere 60 minutter. Etter forsøksavslutningen dannes et oppadstigende sjikt. Flotatet blir skilt fra reaksjonsmediumet og tatt opp i 35 1 vann for injiseringsformål. Deretter blir 3,5 kg polyvinylpyrrolidon oppløst i chargen, og suspensjonen blir formet til stykker å 7,5 g og frysetørret.
Eksempel 4
I en 11 glassreaktor med et forhold mellom diameter og høyde på 0,5 blir 800 ml vann innstilt på en pH-verdi på 1,50 og en reaksjonstemperatur på 288 K ved hjelp av tilsetning av 0,1 n saltsyre. Under moderat omrøring, for å unngå luftinnføring, med et propellrøreverk blir 8,0 g av et alkylaryletersulfat (Disponil AES 72) tilsatt, og det omrøres i så lang tid til tensidet er blitt fullstendig oppløst. Deretter blir 11,20 g cyanakrylsyrebutylester dråpevis tilsatt under de samme omrøringsbetingelser i løpet av 5 minutter, og oppløsningen blir omrørt i 30 minutter. Etter at polymerisasjonen er avsluttet blir polymerdispersjonen filtrert for fraskillelse av større polymerpartikler.
Den filtrerte dispersjon blir behandlet i 60 minutter med en ultrarotasjonsblander ved høye skjærintensiteter (ca. 14000 s"<1>). På grunn av den intensive blanding finner automatisk innføring av luft i prosessmediumet sted med en sterk skumdannelse til følge. Etter reaksjonsavslutningen dannes et oppadstigende sjikt av gassfylte mikrokapsler.
Flotatet skilles fra reaksjonsmediumet og tas opp i 600 ml vann for injiseringsformål. Deretter blir 60 g polyvinylpyrrolidon oppløst i chargen, og suspensjonen blir formet til stykker å 5 g og frysetørret.
Eksempel 5
I en 1 1 glassreaktor med et forhold mellom diameter og høyde på 0,5 blir 1000 ml vann innstilt på en pH-verdi av 2,50 og en reaktortemperatur av 288 K ved tilsetning av 0,1 n saltsyre. Under moderat omrøring, for å unngå luftinnføring, med et propellrøreverk blir 10,0 g av en polyvinylalkohol (Mowiol 4-88) tilsatt, og det omrøres så lenge til tensidet er blitt fullstendig oppløst. Deretter blir 14,0 g cyanakrylsyrebutylester dråpevis tilsatt under de samme omrøringsbetingelser og i løpet av 5 minutter, og oppløsningen omrøres i 45 minutter. Etter at polymerisasjonen er avsluttet blir polymerdispersjonen filtrert for fraskillelse av større polymerpartikler.
Den filtrerte dispersjon behandles i 60 minutter med et ultrarotasjonsrøreverk med høy skjærintensitet (ca. 1400 s"<1>). På grunn av den intensive blanding finner innføring av luft i prosessmediumet automatisk sted med en sterk skumdannelse til følge. Etter reaksjonsavslutningen dannes et oppadstigende sjikt av gassfylte mikrokapsler.
Flotatet skilles fra reaksjonsmediumet og tas opp i 1500 ml vann for injiseringsformål. Deretter blir 150 g polyvinylpyrrolidon oppløst i chargen, og suspensjonen blir formet til stykker å 5 g og frysetørret.

Claims (28)

1. Flertrinnsfremgangsmåte for fremstilling av gassfylte mikrokapsler, karakterisert ved at følgende fremgangsmåtetrinn finner sted i rommessig og/eller tidsmessig avstand fra hverandre a) polymerisasjon av det overtrekksdannende stoff under dannelsen av en primærdispersjon av kolloidale polymerpartikler b) strukturoppbyggende aggregering av de kolloidale polymerpartikler til gassfylte mikrokapsler.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren finner sted i vandig oppløsning under omrøringsbetingelser slik at gassfaseandelen i omrøringsmediumet er < 1 %.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen fra en polymerprimærdispersjon under dispergeringsbetingelser finner sted slik at gassfaseandelen i dispergeringsmediumet er > 1 %, fortrinnsvis større enn 10 %.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren utføres i en dis-, halv-eller kontinuerlig omrøringskjele med et forhold mellom diameter og høyde fra 0,3 til 2,5.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren utføres i en dis-, halv-eller kontinuerlig omrøringskjele med et forhold mellom diameter og høyde fra 0,3 til 2,5 med utvendig sløyfe (sløyfereaktor) i hvilken en ett- eller flertrinnsdispergeringsenhet er anordnet som innkobles ved begynnelsen av reaksjonen eller senere.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren utføres med et vertikalt, skråstilt eller sideveis anordnet omrøringsorgan hvis diameter i forhold til reaktordiameteren ligger i et område fra 0,2 til 0,7.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren utføres i en kontinuerlig drevet strømningsrørreaktor.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 7, karakterisert ved at polymerisasjonen av monomeren utføres i en hydraulisk fylt beholder som utad er innkapslet mot atmosfæren.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 8, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen finner sted fra en polymerprimærdispersjon med en dispergeringsenhet.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 9, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen finner sted fra en polymerprimærdispersjon med et rotor-stator-system.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 10, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen finner sted fra en polymerdispersjon med et rotor-stator-system på den måte at gassen som står over reaksjonsblandingen, innføres (selvgassing) og/eller at aktivt gass innføres i reaksj onsblandingen (fremmedgassing).
12. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 11, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen finner sted fra en polymerprimærdispersjon med et rotor-stator-system som er anordnet i en omrøringskj elde med et forhold mellom diameter og høyde fra 0,3 til 2,5.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 12, karakterisert ved at mikrokapseloppbygningen finner sted fra en polymerprimærdispersjon med et rotor-stator-system som er anordnet i den utvendige sløyfe til en sløyfereaktor.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 13, karakterisert ved at ett eller flere av de følgende monomerer anvendes: laktider, alkylestere av akrylsyre, alkylestere av metakrylsyre og fortrinnsvis alkylestere av cyanakrylsyre.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 14, karakterisert ved at én eller flere av de følgende monomerer anvendes: butyl-, etyl- og isopropylcyanakrylsyre.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 15, karakterisert ved ved at monomeren eller monomerene tilsetettes i en konsentrasjon fra 0,1 til 60 %, fortrinnsvis fra 0,1 til 10 %, til den sure vandige oppløsning.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 16, karakterisert ved at én eller flere av de følgende tensider anvendes: alkalisalter av alkylarylpoly(oksyetylen)sulfat, dekstraner, poly(oksyetylen), poly(oksypropylen)-poly(oksyetylen)-blokkpolymerer, etoksylerte fettalkoholer (cetopolyetylenglykoler), etoksylerte fettsyrer, alkylfenolpoly(oksyetylen), kopolymerer av alkylfenolpoly(oksyetylener) og aldehyder, delfettsyreestere av sorbitan, delfettsyreestere av poly(oksyetylen)sorbitan, fettsyreester av poly(oksyetylen), fettalkoholetere av poly(oksyetylen), fettsyreestere av sakkarose eller polyetylenglykolglyserolestere, polyvinylalkoholer, poly(oksyetylen)hydroksyfettsyreestere, polyetylenglykoletere av flerverdige alkoholer, delfettsyreestere.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 16, karakterisert ved at én eller flere av de følgende tensider anvendes: etoksylerte nonylfenoler, etoksylerte oktylfenoler, kopolymerer av aldehyder og oktylfenylpoly(oksyetylen), etoksylerte glyserol-delfettsyreestere, etoksylert hydrert ricinusolj e, poly (oksy ety len)hy droksy stearat, poly (oksypropylen)-poly (oksy ety len)-blokkpolymerer med en molekylvekt < 2000.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 16, karakterisert ved at én eller flere av de følgende tensider anvendes: para-oktylfenolpoly(oksyetylen) med gjennomsnittlig 9-10 etoksygrupper (=oktoksynol 9,10), para-monylfenolpoly(oksyetylen) med gjennomsnittlig 30/40 etoksygrupper (= f.eks. Emulan®30/Emulan®40), Na-salt av para-nonylfenolpoly(oksyetylen)sulfat med gjennomsnittlig 28 etoksygrupper (=f.eks. Disponol® AES), poly(oksyetylen)glyserolmonostearat (0 f.eks. Tagat® S), polyvinylalkohol med polymerisasjonsgrad fra 600-700 og et hydrolysegrad fra 85 % - 90 % (= f.eks. Mowiol® 4-88), poly(oksyetylen)-660-hydroksystearinsyreestere (= f.eks. Solutol® HS 15), kopolymer av formaldehyd og para-oktylfenylpoly(oksyetylen) (= f.eks. Triton® WR 119), poly(oksypropylen)-poly(oksyetylen)-blokkpolymerer med en molekylvekt av ca.
12000 og en poly(oksyetylen)andel av ca. 70 % (= f.eks. Lutrol® F127), etoksylert cetylstearylalkohol (= f.eks. Cremophor® A25), etoksylert ricinusolje (=f.eks. Cremophor® EL).
20. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 19, karakterisert ved at tensidet eller tensidene anvendes i en konsentrasjon fra 0,1 til 10 %.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 20, karakterisert ved at minst ett av fremgangsmåtetrinnene utføres i sur vandig oppløsning.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 21, karakterisert ved at følgende syrer anvendes: saltsyre, fosforsyre og/eller svovelsyre.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 22, karakterisert ved at tilsetningsstoffet eller tilsetningsstoffene anvendes i en konsentrasjon fra 0,1 til 10 %.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 23, karakterisert ved at polymerisasjonen og mikrokapseloppbygningen finner sted ved temperaturer fra -10 °C til 60 °C, fortrinnsvis i området mellom 0 °C og 50 °C, spesielt foretrukket mellom 10 °C og 35 °C.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 24, karakterisert ved at de gassfylte mikrokapsler skilles fra reaksjonsmediumet, tas opp i et fysiologisk tolererbart medium og frysetørres eventuelt etter tilsetning av et frysebeskyttende middel.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 25, karakterisert ved at vann eller en 0,9 % kokesaltoppløsning anvendes som fysiologisk tolererbart medium for opptak av flotatet.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 26, karakterisert ved at polyvinylpyrrolidon, polyvinylalkohol, gelatin og/eller humanserumalbumin anvendes som frysebeskyttende middel.
28. Mikropartikler, karakterisert ved at de kan erholdes ved hjelp av fremgangsmåten ifølge kravene 1 til 27.
NO20015745A 1999-05-27 2001-11-26 Flertrinnsfremgangsmate for fremstilling av gassfylte mikrokapsler og mikropatrikler som er fremstilt ved den samme. NO322312B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19925311A DE19925311B4 (de) 1999-05-27 1999-05-27 Mehrstufen-Verfahren zur Herstellung von gasgefüllten Mikrokapseln
PCT/DE2000/001678 WO2000072888A1 (de) 1999-05-27 2000-05-23 Mehrstufen-verfahren zur herstellung von gasgefüllten mikrokapseln

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20015745D0 NO20015745D0 (no) 2001-11-26
NO20015745L NO20015745L (no) 2002-01-08
NO322312B1 true NO322312B1 (no) 2006-09-11

Family

ID=7910041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20015745A NO322312B1 (no) 1999-05-27 2001-11-26 Flertrinnsfremgangsmate for fremstilling av gassfylte mikrokapsler og mikropatrikler som er fremstilt ved den samme.

Country Status (29)

Country Link
US (1) US6652782B1 (no)
EP (1) EP1180043B1 (no)
JP (1) JP2003500458A (no)
KR (1) KR100681369B1 (no)
CN (1) CN1189218C (no)
AT (1) ATE245034T1 (no)
AU (1) AU766705B2 (no)
BG (1) BG106137A (no)
BR (1) BR0011543A (no)
CA (1) CA2373869A1 (no)
CZ (1) CZ297351B6 (no)
DE (2) DE19925311B4 (no)
DK (1) DK1180043T3 (no)
EA (1) EA004220B1 (no)
EE (1) EE200100630A (no)
ES (1) ES2203496T3 (no)
HK (1) HK1050492A1 (no)
HR (1) HRP20010942A2 (no)
HU (1) HUP0201640A2 (no)
IL (1) IL146466A0 (no)
MX (1) MXPA01011998A (no)
NO (1) NO322312B1 (no)
NZ (1) NZ515147A (no)
PL (1) PL195106B1 (no)
PT (1) PT1180043E (no)
SK (1) SK16912001A3 (no)
WO (1) WO2000072888A1 (no)
YU (1) YU84101A (no)
ZA (1) ZA200110482B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19952738A1 (de) * 1999-10-27 2001-05-23 Schering Ag Verbesserte Suspensionen von Ultraschallkontrastmitteln
DE10065068A1 (de) * 2000-12-21 2002-07-04 Schering Ag Mehrstufen-Verfahren zur Herstellung von gasgefüllten Mikrokapseln mit definiert enger Größenverteilung durch definierte Fremdbegasung während des Mikrokapselaufbaus
SE0302794D0 (sv) * 2003-10-24 2003-10-24 Per Hansson Novel microparticles for ultrasound contrast imaging and drug delivery
ATE466596T1 (de) 2004-01-20 2010-05-15 Sunnybrook & Womens College Hochfrequenz-ultraschall-darstellung mit kontrastmitteln
EP1763397A1 (en) * 2004-06-29 2007-03-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for manufacturing micro-spheres
ITMI20110784A1 (it) * 2011-05-09 2012-11-10 Sipcam Spa Processo per l'ottenimento di microcapsule

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE17311T1 (de) * 1980-11-17 1986-01-15 Schering Ag Praeparat zur erzeugung von mikroblaeschen.
WO1989006978A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-10 Schering Aktiengesellschaft Berlin Und Bergkamen Ultrasonic contrast agents, process for producing them and their use as diagnostic and therapeutic agents
DE4219724A1 (de) * 1992-06-13 1993-12-16 Schering Ag Verwendung von Mikrokapseln als Kontrastmittel für die Farbdoppler-Sonographie
DE4004430A1 (de) * 1990-02-09 1991-08-14 Schering Ag Aus polyaldehyden aufgebaute kontrastmittel
DE4219723A1 (de) * 1992-06-13 1993-12-16 Schering Ag Mikropartikel, Verfahren zu deren Herstellung, sowie die Verwendung dieser in der Diagnostik
DE4232755A1 (de) * 1992-09-26 1994-03-31 Schering Ag Mikropartikelpräparationen aus biologisch abbaubaren Mischpolymeren
HUT74509A (en) 1993-09-09 1997-01-28 Schering Ag Active principles and gas containing microparticles, their use for realising active principles in ultrasonically controlled manner, and process for preparing them
DE4403789A1 (de) 1994-02-03 1995-08-10 Schering Ag Mittel zur visuellen Markierung von Körpergewebe
NO940711D0 (no) * 1994-03-01 1994-03-01 Nycomed Imaging As Preparation of gas-filled microcapsules and contrasts agents for diagnostic imaging
US5820850A (en) * 1995-06-07 1998-10-13 Molecular Biosystems, Inc. Gas-filled amino acid block co-polymer microspheres useful as ultrasound contrast agents
DE19648663A1 (de) * 1996-11-14 1998-05-28 Schering Ag Flüssigkeitsgefüllte Mikropartikel mit neuem Wirkungsprinzip und deren Verwendung als Diagnostika und Therapeutika

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20014235A3 (cs) 2002-04-17
MXPA01011998A (es) 2002-06-04
ES2203496T3 (es) 2004-04-16
DE19925311A1 (de) 2000-11-30
KR100681369B1 (ko) 2007-02-12
PT1180043E (pt) 2003-11-28
EA200101154A1 (ru) 2002-06-27
PL195106B1 (pl) 2007-08-31
EP1180043B1 (de) 2003-07-16
AU766705B2 (en) 2003-10-23
JP2003500458A (ja) 2003-01-07
NO20015745L (no) 2002-01-08
US6652782B1 (en) 2003-11-25
IL146466A0 (en) 2002-07-25
DE50002914D1 (de) 2003-08-21
PL351873A1 (en) 2003-06-30
DE19925311B4 (de) 2004-06-09
ZA200110482B (en) 2003-04-24
CN1189218C (zh) 2005-02-16
KR20020013894A (ko) 2002-02-21
HRP20010942A2 (en) 2003-12-31
WO2000072888A1 (de) 2000-12-07
BR0011543A (pt) 2002-03-05
ATE245034T1 (de) 2003-08-15
HK1050492A1 (en) 2003-06-27
CA2373869A1 (en) 2000-12-07
DK1180043T3 (da) 2003-11-10
EP1180043A1 (de) 2002-02-20
EA004220B1 (ru) 2004-02-26
CN1377284A (zh) 2002-10-30
HUP0201640A2 (en) 2002-08-28
NO20015745D0 (no) 2001-11-26
EE200100630A (et) 2003-02-17
YU84101A (sh) 2004-07-15
SK16912001A3 (sk) 2002-04-04
NZ515147A (en) 2003-07-25
CZ297351B6 (cs) 2006-11-15
BG106137A (bg) 2002-07-31
AU5962700A (en) 2000-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2905598B2 (ja) 熱変性されたタンパク質からカプセル化されたマイクロスフェアを製造する方法
NO176871B (no) Fremgangsmåte ved lydbölgepåvirkning for kontinuerlig fremstilling av et stabilt ultralyd-avbildningsmiddel
TWI352065B (no)
EP2732078B1 (en) Methods for preparing nanocrystalline compositions using focused acoustics
NO322312B1 (no) Flertrinnsfremgangsmate for fremstilling av gassfylte mikrokapsler og mikropatrikler som er fremstilt ved den samme.
Charcosset et al. Membrane emulsification and microchannel emulsification processes
EP3615090A1 (en) Biodegradable microspheres incorporating radionuclides
CN104185508B (zh) 制备均匀的球形丙烯酸类聚合物珠的方法和其产品
US20020172762A1 (en) Multi-stage process for the production of gas-filled microcapsules with defined narrow size distribution by defined external gassing during the build-up of microcapsules
Charcosset Membrane emulsification in integrated systems
US11945930B2 (en) Three-dimensional solid polymeric foams and a microfluidic process to design them
AU722742B2 (en) Methods for making encapsulated microspheres from heat denatured protein using mechanical cavitation
CN110404467A (zh) 一种超声辅助循环式膜分散装置及聚合物水分散液制备方法
CN116615185A (zh) 包封油核的微胶囊
Gasparini Membrane emulsification for particle production