專利名稱：改進的粒料配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在水介質(zhì)中能夠迅速有效地崩解的改進的粒料形式化學組合物。“粒料”是指任何固體配方，包括(但不限于)片、磚、條、粒、球、或塊、以及在儲存時，尤其是在高濕度條件下因材料粘著在一起而得到的聚集材料。
人們熟知，例如在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，且最近在其它領(lǐng)域，如洗滌劑中使用粒料形式的化學組合物。粒料相對顆粒組合物可產(chǎn)生某些優(yōu)點；它們無塵，無需測定，因壓縮而占空間較少，且各成分在轉(zhuǎn)移和儲存時無需隔離。但粒料在使用時，存在溶解或崩解方面的問題。在制造工藝中必須進行權(quán)衡，一方面，粒料壓力要足夠高以保證粒料形成良好且耐處理，但另一方面粒料壓力又要足夠低以得到合適的溶解性/分散性分布。為了解決這種問題，已知可以使用一種能提高粒料的內(nèi)聚作用而無需高粒料壓力或能夠提高片劑分散性的加工助劑。
具體回顧能提高分散性的這些添加劑，藥物科學雜志，61卷，№11，1972，1695-1711頁給出了各種已知的崩解劑；例如，以下各種物質(zhì)(i)通過析出氣體造成崩解的物質(zhì)，如在檸檬酸或酒石酸的存在下的碳酸氫鈉；(ii)能夠促進吸水的物質(zhì)，如淀粉、膠態(tài)二氧化硅、羧甲基纖維素和米淀粉；(iiii)能膨脹的物質(zhì)，如交聯(lián)聚丙烯酸、交聯(lián)阿拉伯膠、羧甲基纖維素；(iv)能提高多孔性的物質(zhì)，如馬鈴薯和玉米淀粉；最后是(v)能經(jīng)歷物理化學鍵接的物質(zhì)，如微結(jié)晶纖維素和高嶺土。
許多已有技術(shù)專利文件也涉及包含崩解劑的洗滌劑片。這些文件的例子包括EP-A-0799886，公開了使用淀粉衍生物、纖維素化合物、聚乙烯基吡咯烷酮化合物、膨潤土化合物、藻酸鹽、明膠和果膠作為崩解劑；以及EP-A-0522766，列舉了玉米、玉蜀黍、米和馬鈴薯淀粉和淀粉衍生物、纖維素和纖維素衍生物以及各種合成有機聚合物，如聚乙二醇、交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮和能夠膨脹的無機物，如膨潤土作為崩解劑。
EP-A-0481547介紹了包括外層、隔絕層和內(nèi)層的機器洗碗多層洗滌劑片。該片劑首先由外層，然后由內(nèi)層順序釋放出洗滌劑成分，而且這兩次溶解之間的時間可由隔離外層和內(nèi)層的隔絕層的厚度以及其中成分的選擇來控制。該隔絕層中的一種成分是崩解劑，優(yōu)選包括馬來酸/丙烯酸共聚物或其鹽、乙烯馬來酸酐交聯(lián)聚合物和聚乙二醇之一。
EP-A-0238341確定螯合劑，如次氨基三乙酸或二乙二胺四乙酸或由烯屬不飽和單體(如，不飽和羧酸、磺酸或膦酸單體)形成的低分子量陰離子聚合物作為崩解劑。此外，該文件在討論背景技術(shù)文件EP-A-0075818和EP-A-0037026內(nèi)容時提出，其中公開的常規(guī)不溶性水可膨脹崩解助劑，如高分子量碳水化合物，如淀粉、纖維素粉末，如碎木、或聚乙烯基吡咯烷酮等不會產(chǎn)生令人滿意的崩解作用或崩解作用在低溫下非常慢。在使用纖維素和纖維素衍生物時，可以看出另一缺點，即在能夠有效促進崩解的用量(如，占片劑的約5％重量)下，該片劑易破碎。該問題可通過加入加工助劑，如能夠?qū)⑵瑒╊w?！罢持痹谝黄鸬恼澈蟿﹣斫鉀Q，但這卻增加了成本并降低了可用于活性成分的片劑體積。
在用于自動洗碗洗滌劑組合物時，片劑的溶解或崩解通常要加以控制，這樣可保證溶解有規(guī)律但不會太快，從而避免在預洗時消耗太多的洗滌劑組合物。但在主洗碗周期中，剩余片劑迅速溶解是有利的，這樣剩余的片劑固體不會在餐具上產(chǎn)生問題。相反，對用于洗衣的洗滌劑組合物的一個關(guān)鍵要求是，洗滌劑組合物釋放越多越好，這樣可在洗滌的起始階段得到該洗滌劑組合物。如果洗碗機沒有預洗周期，情況也是這樣。由于洗滌水中的鈣和鎂硬度離子已存在于洗滌周期開始時，因此有螯合成分往往會濃度太低并與這些硬度離子一起沉淀的高風險。這導致在待洗衣物上形成不溶性積垢，且可用于清洗的洗滌劑組合物中活性物質(zhì)的量下降。如果洗滌劑組合物中有某些助洗劑，如三聚磷酸鈉(STPP)，這種問題更加嚴重，因為Ca/STPP沉淀物會形成非常難以去除的積垢。片劑的尺寸和應用條件也影響片劑的分散性分布；例如，用于洗衣的片劑通常比用于自動洗碗機或用于水軟化的要大很多；洗衣時，40-55克片劑，而洗碗和水軟化時，20-25克片劑。這與洗衣片劑往往被埋藏在待洗衣物中有關(guān)，意味著相對其它應用來說，特別難以滿足對洗衣用片劑的溶解性要求。
申請人以前在法國專利申請9807643中已經(jīng)公開，與水接觸時崩解或溶解非常迅速的粒料配方因此適用于要求這些活性成分迅速釋放的各種合成。這些粒料包含(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分；和(b)至少一種崩解劑，包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物。
這些粒料具有足夠的強度，不會在儲存、運輸或處理時破碎，而且能夠在各種氣候條件下(包括溫度和濕度波動)進行儲存。特別理想的是，這些粒料對水但不對濕度敏感。它們還必須具有良好的活性，這要求活性成分的含量要高，而且它們能夠在不同溫度和很寬應用條件下，例如在一定范圍的水硬度(在用于洗滌劑時)下表現(xiàn)出這種良好的活性。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些粒料甚至可進一步優(yōu)化。申請人已經(jīng)看出，片劑崩解的速率隨著片劑中崩解劑的量的增加而提高，但如果該片劑包含，例如2％重量或更高的這些崩解劑，則會在該片劑與水接觸時形成凝膠，這抑制水滲入片劑的中心，即，這種凝膠可延緩崩解。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有進一步提高的崩解速率且能夠克服由凝膠形成而產(chǎn)生的難題的粒料配方。
因此，本發(fā)明提供了一種粒料形式的化學組合物，包含(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分；(b)至少一種崩解劑，包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物；和(c)至少一種在粒料與水接觸時將水輸送到粒料中的水輸送劑。
水輸送劑的用途是將水迅速夾帶到粒料中心，這樣片劑內(nèi)的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物可膨脹，從而有助于粒料快速崩解。如果沒有這種水輸送劑，那么靠近粒料表面的吸水聚合物會與水接觸膨脹，而且如果該聚合物的濃度例如為粒料的2％重量或更高，它們會形成凝膠，從而有效地阻止水進一步滲透到粒料內(nèi)。優(yōu)選的水輸送劑包括一種或多種無定形纖維素、微結(jié)晶纖維素、改性纖維素和合成中空纖維。水輸送劑以小粒徑為有利，例如200μm或更低，優(yōu)選80μm或更低。
交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物(崩解劑)的量一般占粒料配方的0.5-2.0％重量，優(yōu)選1.0-1.5％重量，且水輸送劑的量可占粒料配方的0.5-5.0％重量，優(yōu)選2.0-3％重量。特別有利的組合物包含占粒料1.0％重量的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物和2.0％重量的微結(jié)晶纖維素。
特別有利的是，該交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物的凝膠形成時間為10秒或更低。
在本發(fā)明的另一實施方案中，粒料的崩解速率可進一步通過改性該崩解劑，即在加入粒料之前用水進行噴灑而提高。水的量可以是5-50％重量/重量(w/w)，優(yōu)選5-20％w/w。
本發(fā)明還涉及一種通過向其中加入以下物質(zhì)來提高粒料形式化學組合物崩解速率的方法(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分；(b)至少一種崩解劑，包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物；和(c)至少一種在粒料與水接觸時將水輸送到粒料中的水輸送劑。
“提高崩解速率”是指，與不含一種或多種其凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物與水輸送劑的混合物的粒料相比，按照本發(fā)明的粒料的崩解時間較少。
用于本發(fā)明的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物一般通過選自以下物質(zhì)的至少一種水溶性烯屬不飽和單體的自由基聚合反應和交聯(lián)作用而得到(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的堿金屬或銨鹽、(甲基)丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐和(甲基)丙烯酰胺。
交聯(lián)反應可使用以下三種方法的至少一種來進行(i)通過與包含至少兩個雙鍵的共聚單體進行自由基聚合反應而交聯(lián)。這些共聚單體的例子包括三羥甲基丙烷二(三)(甲基)丙烯酸酯、N，N-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、乙二醛雙丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯；(ii)通過與所謂官能單體的自由基聚合反應而交聯(lián)，所述官能單體包含一個雙鍵(有共聚活性)和至少一個能夠在官能團與主水溶性單體的化學活性部分之間進行交聯(lián)反應的官能團。這種交聯(lián)劑的例子包括N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯；和(iii)通過加入非可聚合的官能交聯(lián)劑而交聯(lián)，所述官能交聯(lián)劑包含至少兩個能夠與水溶性單體的化學活性部分進行反應的官能團。這種交聯(lián)劑的例子包括乙二醛、乙二醇、(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、(二)甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、表氯醇、乙二胺和乙酸鋅。
生產(chǎn)吸水聚合物所需的交聯(lián)劑的量通常為基于水溶性烯屬不飽和單體總重的0.001-10％重量，最優(yōu)選0.01-5％重量。
用于本發(fā)明的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物可通過任何合適的自由基聚合方法而制成。最常用的溶液型聚合法(也稱作凝膠法)是EP-A-0530438所公開的那些，而典型的反相懸浮聚合法例如描述于EP-A-0258120。用于本發(fā)明的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物的基本特征在于，它們的凝膠形成時間低于30秒。
除了包含至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分，該組合物還可包含其它的成分，例如包括一種或多種以下物質(zhì)加工助劑、助劑、涂料、酶、助洗劑、積垢抑制劑、乳化劑、表面活性劑、皂、分散劑、沸石、去脂劑、消泡劑、磷酸鹽、膦酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、檸檬酸鹽、檸檬酸、有機螯合劑、漂白劑、熒光增白劑、填料、增量劑、去污劑、抗絮凝劑、抗凝劑、抗漂劑、稀釋劑和載體。
現(xiàn)在參考以下實施例來描述本發(fā)明。
所用的測試方法用于模擬實際應用。使用典型洗衣洗滌劑組合物的洗滌劑片是使用常規(guī)的壓片設備制成的。將測試片劑同時載有崩解劑和水輸送劑，然后測試這些測試片劑的崩解效率，并與僅載有崩解劑、或僅載有水輸送劑、或既沒有崩解劑也沒有水輸送劑的類似對比片劑進行比較。所用的洗衣洗滌劑組合物詳見下表1表1<
>所測試的崩解劑是凝膠形成時間為5秒的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物。該物質(zhì)得自Norso Haas SA(法國)。
崩解劑的凝膠形成時間使用以下方法測定，本領(lǐng)域通常稱作渦流試驗或渦流膨脹速率試驗。
將分析級氯化鈉溶解在去礦化水中至最終溶液的鹽濃度為0.9％重量，制備出氯化鈉水溶液。該0.9％重量氯化鈉水溶液是用于表征吸水聚合物的參照測試液(“測試液”)。在溫控房間(20℃)中，將交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物(3克)加入內(nèi)徑55毫米的燒杯(200毫升)中。將該燒杯放在電磁攪拌器上，然后放入磁力棒(45毫米×8毫米)進行攪拌。攪拌速率固定在600+/-20rpm，然后將燒杯迅速裝上測試液(100克)。在加完測試液時，將其計為時間0并從這時進行測定。在攪拌渦流由于吸水聚合物形成凝膠而消失時，停止時間測定。對于特別快的膠凝聚合物，可能需要顛倒將聚合物和測試液加入燒杯中的順序。
使用以下測試方法來測定測試片劑和對比片劑的崩解速率。
使用常規(guī)的壓片設備，制備出包含表1所給洗滌劑組合物的測試片劑和對比片劑。每種片劑的崩解速率測定如下將16-17℃的冷自來水(4.5升)放入支架上的5升燒杯中，然后加入預稱重的片劑。在400rpm下，使用磁力棒和磁力棒攪拌設備，攪拌該溶液10或5分鐘。測試周期結(jié)束時，將殘余物放入杯中，在80℃爐中干燥2小時，然后再稱重。百分殘余物計算如下
測試結(jié)果在下表2中給出表2剩余片劑的百分數(shù)
>*表示該崩解劑在加入片劑之前進行改性，即用20％w/w去離子水噴灑。
由這些結(jié)果可以看出，同時包含崩解劑與水輸送劑的片劑(實施例5-6)可得到優(yōu)異的片劑，且明顯比僅包含這兩種成分之一的片劑崩解要快。
此外，如果用20％w/w去離子水處理該崩解劑(實施例9)，那么可進一步提高崩解速率。
權(quán)利要求
1.粒料形式的化學組合物，包含(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分；(b)至少一種崩解劑，包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物；和(c)至少一種在粒料與水接觸時將水輸送到粒料中的水輸送劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化學組合物，其中所述水輸送劑選自一種或多種無定形纖維素、微結(jié)晶纖維素、改性纖維素和合成中空纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的化學組合物，其中所述崩解劑通過選自以下物質(zhì)的至少一種水溶性烯屬不飽和單體的自由基聚合反應和交聯(lián)作用而得到(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的堿金屬或銨鹽、(甲基)丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐和(甲基)丙烯酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的化學組合物，其中崩解劑的量占所述粒料組合物重量的0.5-2.0％且水輸送劑的量占0.5-5.0％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的化學組合物，其中所述崩解劑在形成粒料之前用水進行處理。
6.提高粒料形式化學組合物崩解速率的方法，包括將以下物質(zhì)加到一起的步驟(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分；(b)至少一種崩解劑，包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物；和(c)至少一種在粒料與水接觸時將水輸送到粒料中的水輸送劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述水輸送劑選自一種或多種無定形纖維素、微結(jié)晶纖維素、改性纖維素和合成中空纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述崩解劑通過選自以下物質(zhì)的至少一種水溶性烯屬不飽和單體的自由基聚合反應和交聯(lián)作用而得到(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的堿金屬或銨鹽、(甲基)丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐和(甲基)丙烯酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中崩解劑的量占所述粒料組合物重量的0.5-2.0％且水輸送劑的量占0.5-5.0％。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述崩解劑在形成粒料之前用水進行處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及能迅速有效地崩解在水介質(zhì)中的粒料形式化學組合物以及一種制備該粒料的方法。該粒料包含:(a)至少一種具有藥物、農(nóng)業(yè)化學、水處理、水軟化、織物軟化或洗滌活性的組分;(b)至少一種崩解劑,包括一種或多種凝膠形成時間為30秒或更低的交聯(lián)聚丙烯酸酯吸水聚合物;和(c)至少一種在粒料與水接觸時將水輸送到粒料中的水輸送劑。
文檔編號A61K47/32GK1266081SQ0010366
公開日2000年9月13日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日
發(fā)明者Y·杜希尼, F·高希爾, J·塔丁 申請人:羅姆和哈斯公司