專利名稱：具有聚合物殼的粒子及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及縮聚物及其制備，特別是涉及由這些聚合物形成的膜，尤其是膠囊壁。特別地，本發(fā)明涉及粒子的制備，該粒子具有被聚合物殼包封的芯材料形成的芯，還包括在一種液體中呈基本上穩(wěn)定的分散體形式的粒子的制備。
已經(jīng)公知有多種方法可形成具有殼芯結(jié)構(gòu)的膠囊。一種方法包括聚合物在芯周圍的凝聚。由包圍在水性芯周圍的聚合物溶液形成凝聚層，并適用于可用在液體洗滌劑濃縮物中的微膠囊的生產(chǎn)的方法，公開于例如EP356239和WO92/20771中。但是通過這種工藝還難于得到這樣的制品，即在濃縮物中時(shí)，酶可令人滿意地存在于粒子中，而當(dāng)濃縮物稀釋于洗滌用的水中時(shí)，酶又可從粒子中被可靠地釋放出來。
另一公知的制備具有殼芯結(jié)構(gòu)的膠囊殼的方法是界面聚合，其中一種或多種單體在分散相和連續(xù)相的界面上進(jìn)行聚合，形成包圍分散相的殼。界面聚合的一種具體類型是界面縮合(IFC)聚合。一種水溶性的IFC反應(yīng)物(在水相中)和一種油溶性的IFC反應(yīng)物(在油相中)反應(yīng)的結(jié)果是，在油相和水相的界面上形成了聚合物殼。
通過形成水包油分散體并使IFC聚合發(fā)生在每一分散的油滴周圍，IFC聚合已被用來包封疏水性或油性芯。進(jìn)行這一反應(yīng)的方法已經(jīng)發(fā)展到能使這種包封達(dá)到相當(dāng)令人滿意的程度。然而當(dāng)芯材料為水性或親水性時(shí)，這些方法便無任何意義，而必要的卻應(yīng)是，在油包水分散體中進(jìn)行IFC聚合，即在水性或親水性的芯材料分散于連續(xù)的油相中的分散體中進(jìn)行。
盡管在一些專利中，例如在JP-A-63-137996中有這樣的報(bào)道，即油包水法具有令人滿意的可操作性，但我們發(fā)現(xiàn)使用環(huán)境上可接受的材料達(dá)到令人滿意的結(jié)果，在實(shí)際中并不是簡單的。例如其危險(xiǎn)之一是，相當(dāng)量的產(chǎn)品會是沉積物或未被包封，并且該方法可能需要使用鹵代烴。對于IFC聚合來說這會帶來好的性能，但現(xiàn)在從環(huán)境角度考慮它是不可取的。當(dāng)需要獲得較小的粒徑(例如至少90重量％的小于30μm)，產(chǎn)品中幾乎所有的芯材料均被包封在這樣的粒子內(nèi)，并且粒子實(shí)際上穩(wěn)定地分散于液體中時(shí)，用這一方法會特別困難。
有人可能會想到通過使用油包水乳化劑，來促進(jìn)細(xì)分散體，即乳液的形成。然而我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用通常的油包水乳化劑，如Span85(商標(biāo))時(shí)，很難得到令人滿意的包封粒子在油中的分散體，特別是當(dāng)分散相的量相當(dāng)高時(shí)。提高通常類型的油包水乳化體系的量或其效率，不會改善結(jié)果。而是似乎傾向于減少令人滿意的殼的形成，并且提高殼的非均一性的風(fēng)險(xiǎn)。
在EP-A-0671206中，公開了一種制備微膠囊殼的IFC法，該微膠囊的粒徑小于1μm，其特征是使用了一種嵌段共聚物作為保護(hù)膠體。IFC反應(yīng)物之一和殼材料的混合物分散于一種與水不混溶的液體中，而另一種IFC反應(yīng)物則被滴于其中。在每一實(shí)施例中，芯材料為基于聚乙二醇的非水性芯，穩(wěn)定劑選自聚硅氧烷聚氧化亞烷基嵌段聚合物，甲基丙烯酸月桂酯和聚丙烯酸羥乙酯的嵌段聚合物，以及甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十六烷基酯和甲基丙烯酸羥乙酯的環(huán)氧乙烷加成物的接枝聚合物。由于它們非常明顯的物理分離親水部分(即親水性嵌段)和疏水部分(即疏水性嵌段)，這些穩(wěn)定劑體系某種程度上類似于油包水乳化劑。當(dāng)以EP671206中所述的方式使用時(shí)，這些體系所得的結(jié)果并不令人滿意。
因此，現(xiàn)在仍需要可以方便的方式使用方便的和環(huán)境上可接受的材料進(jìn)行的IFC方法以及IFC產(chǎn)品，以獲得令人滿意的壁結(jié)構(gòu)，以及令人滿意的和預(yù)先確定粒徑的產(chǎn)品。
按照本發(fā)明，我們提供了一種含有在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的粒子組合物，該殼包括含有(a)和(b)的締合產(chǎn)物的膜，其中(a)為一種IFC縮合產(chǎn)物，它是通過具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的第二IFC反應(yīng)物之間的反應(yīng)形成的，(b)為一種兩親聚合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑將富集在油和水之間的界面上并具有重復(fù)的疏水性基團(tuán)和與第二縮合基團(tuán)締合的重復(fù)的反應(yīng)性親水基團(tuán)。
締合可包括反應(yīng)性親水基團(tuán)和第二縮合基團(tuán)間的縮合反應(yīng)。例如，作為優(yōu)選的，當(dāng)反應(yīng)性親水基團(tuán)含有羧酸基團(tuán)，并且第二縮合基團(tuán)為氨基時(shí)，締合可以包括穩(wěn)定劑和IFC縮合產(chǎn)物之間的酰胺縮合物連鍵的形成。特別地，認(rèn)為這將發(fā)生在當(dāng)穩(wěn)定劑為烯屬不飽和羧酸酐，如馬來酸酐的共聚物時(shí)。
然而締合也可以是任何其它類型的導(dǎo)致在穩(wěn)定劑和第二反應(yīng)物(因此也就是IFC縮合產(chǎn)物)間產(chǎn)生相互吸引的締合作用。締合常包括離子締合，例如由于在羧基和與它們可形成鹽的基團(tuán)間形成離子鹽。例如聚合穩(wěn)定劑可含有羧基，于是成鹽的胺類IFC反應(yīng)物將與它們形成鹽。因此優(yōu)選的是，胺應(yīng)以游離堿的形式被引入，以使羧基和其它在反應(yīng)混合物中的酸部分的競爭最小化。
似乎這樣可達(dá)到最佳的結(jié)果，即當(dāng)聚合穩(wěn)定劑為烯屬不飽和多羧酸(包括二元羧酸和酸酐)，如馬來酸或馬來酸酐的共聚物，并且第二反應(yīng)物為多胺(包括二元胺，三元胺和四元胺)，優(yōu)選為在氨基基團(tuán)間有2至6個(gè)碳原子的多胺時(shí)。看上去鄰近的羧基和二元胺或更高級胺基團(tuán)的這種構(gòu)型，特別有助于胺和穩(wěn)定劑間的強(qiáng)締合作用的形成，這可能是由于鄰近的羧基和二元胺基團(tuán)間內(nèi)部的、成環(huán)形式的鹽的形成所至。
本發(fā)明還提供在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的多種制備方法，其中該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物，和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物間的IFC聚合形成的。這些方法均包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水乳液，該芯組合物含有芯材料和第二反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼。
在一優(yōu)選的方法中，聚合穩(wěn)定劑為具有重復(fù)疏水基團(tuán)和重復(fù)反應(yīng)性親水基團(tuán)的兩親聚合穩(wěn)定劑，并且在與第一IFC反應(yīng)物混合之前，反應(yīng)性親水基團(tuán)與第二IFC反應(yīng)物的第二縮合基團(tuán)發(fā)生締合(例如通過縮合或成鹽)。
在另一優(yōu)選的方法中，聚合穩(wěn)定劑含有羧酸側(cè)基，第二IFC反應(yīng)物為胺，在與第一IFC反應(yīng)物混合前，將油包水分散體均化。這種均化是有利的，因?yàn)樗粌H生成為最終粒子所需的粒徑，而且還使羧基和氨基間形成一定形式的締合。例如，均化是通過攪拌至少一分鐘進(jìn)行的，通常為三至十分鐘或更長。溫度可以為室溫或升高一些，如40～80℃。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選方法中，聚合穩(wěn)定劑為由烯屬不飽和親水單體和烯屬不飽和疏水單體的混合物的共聚合形成的無規(guī)共聚物。
在本發(fā)明的另一方法中，分散體與第一IFC反應(yīng)物的混合是在這樣的條件下通過混合分散體和第一反應(yīng)物而進(jìn)行的，即在混合過程中，分散體與第二反應(yīng)物的重量比保持基本恒定。
特別地，該方法的實(shí)施是優(yōu)選通過含有分散體的物料與含有第一反應(yīng)物的物料的在線混合而進(jìn)行的，因?yàn)橥ㄟ^這樣的方式可較易控制分散體與第一反應(yīng)物的比例，以保持其基本恒定或任何所需的其它比例。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選方法中，通過向分散體中添加一種與水混溶的有機(jī)液體(優(yōu)選表面活性劑)并蒸餾掉與不混溶的液體，來處理所得的粒子在與水不混溶的液體中的分散體，由此形成粒子在與水混溶的有機(jī)液體中的分散體。若需要的話，也可以蒸餾在與水不混溶的液體和/或與水混溶的液體中的分散體，以使得它們基本上無水。
本發(fā)明的方法，特別是那些使用在第一和第二反應(yīng)物反應(yīng)之前與第二反應(yīng)物以某種方式締合的聚合穩(wěn)定劑的方法，可以令人滿意的濃度生成更加均勻的粒子，特別是它可生成小的包封粒子(至少90重量％小于30μm)的基本上穩(wěn)定的分散體。它們可以對IFC殼的生成產(chǎn)生有利的影響。例如，通過最優(yōu)化聚合穩(wěn)定劑及其量，可以減少用來得到具有規(guī)定性能的殼的兩種反應(yīng)物或反應(yīng)物之一的量。而且，與不使用聚合穩(wěn)定劑相比，使用穩(wěn)定劑得到的粒子可以更容易地穩(wěn)定分散于另一液體(例如液體洗滌劑濃縮物)中。
本發(fā)明的方法可包括隨后的步驟，即將水性芯組合物中的大部分或全部水蒸餾掉，直至粒子含有包封在IFC聚合物殼內(nèi)的基本上無水的芯。蒸餾通常是指共沸蒸餾，因?yàn)橐恍┯袡C(jī)液體常常與水一起蒸餾掉。
在本發(fā)明的另一方面，可以形成其它含有膜的制品。由此在水相和油相間可形成一種界面，例如形成平坦膜的平坦界面，或形成管的管形界面，在該界面處形成的膜可以是IFC縮合產(chǎn)物和兩親聚合穩(wěn)定劑的締合產(chǎn)物。盡管本發(fā)明可以這樣的方式應(yīng)用于膜的制備，但為方便起見，所有進(jìn)一步的詳細(xì)說明均與粒子的制備相關(guān)。
本發(fā)明可應(yīng)用于相對較粗的粒子的制備，例如至少90重量％的大于50μm，典型地大于100μm，并且通常90重量％的小于1000μm，并常常是小于500μm。這些珠?？梢愿稍镏榱５男问綇姆稚Ⅲw中分離。
優(yōu)選地，本發(fā)明可應(yīng)用于較細(xì)粒子的制備，通常至少90重量％的粒子的干燥粒徑小于30μm。本發(fā)明不僅可以制備相對較高濃度(例如最終產(chǎn)物的25～50重量％)的這種粒子，而且還可制備基本上為單個(gè)形式并基本上穩(wěn)定分散于與水不混溶的液體中的這些粒子。
關(guān)于粒子的干燥粒徑，是指分散體已經(jīng)被蒸餾而得到基本上無水的芯，例如總水含量(基于粒子的總重量)低于20％，通常低于10重量％，在這之后測得的粒子的粒徑。然而在任何特定的方法，如果不可能將分散體干燥，那么可以通過測定粒子濕粒徑并同時(shí)估計(jì)如果粒子被干燥將收縮的程度，來估計(jì)干燥粒徑。
關(guān)于粒子為基本上單個(gè)的并穩(wěn)定分散于與水不混溶的液體中，是指大于30μm的粒子的總數(shù)(包括附聚的粒子)為小于10重量％，并且優(yōu)選地，粒子無沉降，但即使確有沉降發(fā)生，沉降粒子通過溫和的攪拌也可很容易地被再分散。優(yōu)選地，至少80重量％的(且優(yōu)選至少90％)粒子的干燥粒徑小于15μm或20μm，并且粒徑大于15μm或20μm的附聚粒子的數(shù)目應(yīng)很低。優(yōu)選地，干燥粒徑為至少70重量％的(且優(yōu)選80％或90％)小于10μm。粒子小的程度可以是，例如50％小于1μm，但優(yōu)選至少50％，最優(yōu)選至少70重量％，粒徑范圍為1～5μm。
另一種定義粒徑的方式是，平均粒徑(基于重量平均)優(yōu)選小于20μm，最優(yōu)選小于10μm，通常的范圍為1～5μm。
粒子必須初始時(shí)以在與水不混溶的液體中的油包水分散體的形式制備。優(yōu)選地，該液體無鹵代烴(如氯仿)，優(yōu)選為烴。
所得的分散體，任選地在蒸餾使芯基本上無水后，可原樣提供給使用者，例如用于將其摻入洗滌劑濃縮物中。然而，通常優(yōu)選地，將分散體形成于其中的與水不混溶的液體，換為一種不同的可以是另一種與水不混溶的液體的有機(jī)液體，但它通常是一種表面活性劑或者是一種與水混溶的液體并可含有一些水。然而通常方便的是，在該液體中水的量保持相對較低，例如低于20重量％，以使最終的組合物為在基本上非水性液體中的分散體。
達(dá)到液體轉(zhuǎn)變的適宜方法，例如公開于WO94/25560。該方法包括，在與水不混溶的液體中形成初始的IFC分散體，任選地通過分散體的共沸蒸餾將分散的粒子脫水，并向該分散體中加入選自與水不混溶的液體以及優(yōu)選地，表面活性劑和與水混溶的液體的液體，并且該液體與初始的與水不混溶的液體相比，其揮發(fā)性低，從分散體中將初始的與水不混溶的液體蒸餾掉，直至初始的與水不混溶的液體在分散體中的殘留量低于分散體液相的20重量％。
盡管分散體通常要脫水(在添加表面活性劑或其它液體之前、之中或之后)，但是水的去除并不是必要的，因?yàn)樗ǔ？膳c連續(xù)相很好地平衡化。這一發(fā)現(xiàn)對于本發(fā)明是有用的，但也適合于WO94/25560公開的方法。
所加的液體可以是與水混溶的、有機(jī)液體，也可以是水性的。例如，它可以是二元醇，但優(yōu)選它為一種表面活性劑，通常為非離子表面活性劑，其結(jié)果是最終的產(chǎn)物為粒子在表面活性劑中的分散體。在表面活性劑或其它分散體中，粒子的量一般為干燥重量大于5％或10％，通常為大于20％或更多。分散體可以是流體或可熔化的，即當(dāng)冷卻時(shí)非水性液體可以是蠟狀的，并且要成為液態(tài)時(shí)必須要加熱。為獲得適宜材料和加工條件的詳細(xì)說明，可參考WO94/25560。
因此，本發(fā)明還提供一種新的組合物，它含有在水性液體(例如一種水性表面活性劑)中的粒子的分散體，該粒子具有在聚合物殼內(nèi)的水性芯。這可以通過任何適宜的IFC或其它成殼方法形成，優(yōu)選的是通過使用這里所述的聚合穩(wěn)定劑的IFC法。
本發(fā)明的方法可以制備粒子在基本上非水性液體或水性液體中的分散體，該粒子至少90重量％的干燥粒徑小于30μm，其中粒子基本上單個(gè)并穩(wěn)定地分散在液體(或蠟)中，其中粒子具有由縮聚物形成的殼包圍的芯，分散體被油溶性的或油可溶脹的兩親聚合穩(wěn)定劑穩(wěn)定。當(dāng)液體為一種可熔化的蠟，而不是室溫下真正的液體時(shí)，則該分散體將為室溫下可熔化的固體。芯可以包括一種聚合物基質(zhì)，并通常包括一種活性組分，如一種酶。
由本發(fā)明得到的組合物可以任何適宜的方式使用。例如，當(dāng)活性組分為一種洗滌劑酶或其它洗滌劑材料時(shí)，在油、表面活性劑或其它液體中的分散體可被分散到一種洗滌劑液體濃縮物中，如同日申請……中所述，參考PRL03621WO，要求特別是1995年12月29日的GB9526706.8的優(yōu)先權(quán)。
當(dāng)進(jìn)行具有水性芯的粒子的起始制備時(shí)，把要提供芯材料的水性組合物分散到一種與水不混溶的非水性液體中。分散體中包括一種基本上為水溶性的、油溶性很低或無油溶性的IFC反應(yīng)物。在某些情形下，可在包封前、過程中或之后引入某些要摻入到粒子的芯或殼中的組分(例如一些IFC反應(yīng)物或pH值調(diào)節(jié)劑)。若需要的話，基本上為水溶性的反應(yīng)物可在它被分散到與水不混溶的液體中之前混入水性芯組合物中，但如果需要的話，反應(yīng)物以及任選地其它適宜的組分(例如pH值調(diào)節(jié)劑，如氫氧化鈉)，可被混入預(yù)先形成的、在與水不混溶的液體中的水性組合物的分散體中。在某些情形下，在水性芯組合物中，IFC反應(yīng)物可以是水。在某些情形下，由兩個(gè)或多個(gè)順序的反應(yīng)形成殼。
通常優(yōu)選的是，水溶性的反應(yīng)物應(yīng)當(dāng)在油相中具有足夠的溶解度，即它的一小部分溶解在油相中，或至少是遷移至油和水相間的界面。這將促進(jìn)穩(wěn)定劑和基本上為水溶性的反應(yīng)物間的所希望的締合。
聚合穩(wěn)定劑應(yīng)在IFC聚合發(fā)生前存在于油相中，并且在實(shí)際中通常優(yōu)選的是，在水性芯組合物分散到穩(wěn)定劑中之前把穩(wěn)定劑加入到與水不混溶的液體中，盡管若需要的話，一些或全部的穩(wěn)定劑可與水性芯組合物一起或在它之后加入。通常，穩(wěn)定劑是以在油中溶脹或溶解的穩(wěn)定劑的溶液的形式提供，所述油成為與水不混溶的全部液體的一部分。
在起始分散體形成過程中所具備的條件下，若油溶性IFC反應(yīng)物基本上無反應(yīng)性，那么反應(yīng)物也可以在水性芯組合物在與水不混溶的液體中的分散體形成的過程中或之前，含于與水不混溶的液體中。通常優(yōu)選的是，在含有兩親聚合穩(wěn)定劑的與水不混溶的液體中，形成水性芯組合物和水溶性IFC反應(yīng)物的水性分散體，然后將油溶性的IFC反應(yīng)物混入該分散體中。通常先不加油溶性IFC反應(yīng)物，直至在穩(wěn)定劑和其它IFC反應(yīng)物間有足夠的時(shí)間(通常至少為2分鐘，例如3～20分鐘)發(fā)生締合。為促進(jìn)締合，通常使用均化和其它混合手段。
為達(dá)到所需的粒徑，可以任何所需的均化程度來使分散體形成。因此若需要相對較粗的粒子，則簡單的攪動(dòng)即足夠，而若需要細(xì)粒徑，則需要通過一個(gè)或多個(gè)Silverson或其它的均化器。
然后便可以進(jìn)行水溶性和油溶性IFC反應(yīng)物間的反應(yīng)。油溶性反應(yīng)物在水中的溶解度低或在水中無溶解性。基于反應(yīng)物間的組合，該反應(yīng)在混合溫度下即可相對自發(fā)地進(jìn)行，或更通常是，通過加熱整個(gè)分散體來促進(jìn)反應(yīng)，例如加熱至30～90℃。較為可取的是，在添加油溶性反應(yīng)物之前，先將分散體加熱或冷卻至適宜的反應(yīng)溫度，和/或在加入到分散體中之前，先加熱或冷卻反應(yīng)物(通常反應(yīng)物溶解在溶劑中)?？梢约儍粑锏男问郊尤胗腿苄苑磻?yīng)物，但為便于使油溶性反應(yīng)物混入預(yù)先形成的分散體中，優(yōu)選將反應(yīng)物以在適當(dāng)?shù)?，例如有機(jī)溶劑中的溶液形式加入。溶劑成為分散體的部分與水不混溶的液相。
通常在發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)需要攪拌分散體。盡管反應(yīng)看上去很快即基本上完成，例如從油溶性IFC反應(yīng)物加入起5分鐘內(nèi)，但通常需要在選定的反應(yīng)溫度下連續(xù)攪拌至少10分鐘，上至1小時(shí)或更多，典型地約半小時(shí)，以便最大限度地給予機(jī)會使反應(yīng)進(jìn)行完全。然后攪拌可以被中止，所得的組合物或者原樣使用，或者通常是使其脫水，并且優(yōu)選地，通過上述常用的方法進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)換。
對于水溶性IFC反應(yīng)物，是指溶解于水性芯組合物中的反應(yīng)物(或水，當(dāng)它為反應(yīng)物時(shí))。對于油溶性IFC反應(yīng)物和油溶性兩親聚合穩(wěn)定劑，是指溶解于與水不混溶的液體中的反應(yīng)物或穩(wěn)定劑。相應(yīng)地，以較大的分配系數(shù)，通常至少為5，一般大于10，水溶性的IFC反應(yīng)物將進(jìn)入水相，油溶性的IFC反應(yīng)物和聚合穩(wěn)定劑將進(jìn)入與水不混溶的液體中。聚合穩(wěn)定劑不必真正地溶解于與水不混溶的液體中(只要它在水中溶解極少)，但可以是膠體或其它分散體的形式，因此可被描述為油可溶脹的而不是油溶性的。
與水不混溶的液體可僅由一種非水性液體組成，或可以是兩種或多種非水性液體的混合物。為使水性芯組合物和水溶性IFC反應(yīng)物向油相的遷移達(dá)到最小，它應(yīng)當(dāng)是與水不混溶的。該液體可以是任何環(huán)境上可接受的與水不混溶的液體，它具有合適的揮發(fā)性，并具有其它有利于分散體形成和最終通過蒸餾去除(若適宜的話)的性能。優(yōu)選地，該液體為烴，優(yōu)選沸點(diǎn)相對較低，即揮發(fā)性的脂族烴。通常該液體為鏈烷烴。
聚合穩(wěn)定劑優(yōu)選為兩親性的，兩親是指它包括重復(fù)性親水和疏水單體單元。
該聚合物可以是縮聚物，這種情況下通常為油溶性聚合物和水溶性聚合物的縮合物。油溶性聚合物通常為聚羧酸酯，水溶性聚合物為聚乙二醇或其它多羥基化合物，例如在GB-A-2002400中所公開的，由此該聚合物可以是聚乙二醇和羥基硬脂酸的縮合物。優(yōu)選的已含有一些氨基基團(tuán)的縮聚物，是當(dāng)水溶性聚合物為聚胺時(shí)形成的，如在EP-A-333501中所公開的。因此縮聚物可以是羥基硬脂酸和聚乙烯亞胺的縮合物。用于IFC法中的嵌段共聚物公開于EP-A-671206中，但是它們不如離子聚合物適用，尤其是離子無規(guī)聚合物。
因此通常優(yōu)選的聚合物是至少一種離子的、因而親水性的烯屬不飽和單體與至少一種水不溶性的非離子、因而疏水性的烯屬不飽和聚合物的無規(guī)共聚物。對于無規(guī)聚合物，僅僅是指由單體的混合物通過共聚合得到的聚合物。
優(yōu)選的兩親聚合穩(wěn)定劑為離子性的。它可以是兩性的或陽離子的，但優(yōu)選為陰離子的，因此優(yōu)選為至少一種陰離子單體與至少一種水不溶性的非離子單體的共聚物?；陔x子單體和水不溶性的非離子單體的總摩爾量，離子單體的摩爾量通常為1～50％(常為10～30％)。
如上所述，在穩(wěn)定劑中使用二羧酸組分，似乎可促進(jìn)穩(wěn)定劑和IFC縮合物之間的締合作用。為促進(jìn)這種締合，通常羧基以游離酸的形式存在，以便于形成內(nèi)鹽。然而在其它情形下，當(dāng)羧酸基團(tuán)以烯屬不飽和羧酸基團(tuán)的短鏈烷基酯，如(甲基)丙烯酸基團(tuán)的C1～4低級烷基酯的形式存在時(shí)，可達(dá)到適當(dāng)?shù)木喓献饔茫缈s合。
通常適宜的穩(wěn)定劑為含有疏水性和親水性部分的加成共聚物，兩部分的比例是這樣的，即能使穩(wěn)定劑駐留在油相和水相間的界面上。所需的側(cè)基通常通過選擇單體而引入，但在最終穩(wěn)定劑中的側(cè)基也可以通過縮合或其它反應(yīng)引入穩(wěn)定劑上，在其用于本發(fā)明之前被引入(不優(yōu)選)。
20℃下在己烷和去離子水之間，水不溶性的非離子單體的分配系數(shù)K應(yīng)至少為5，優(yōu)選至少為10。適宜的疏水性單體包括α,β-烯屬不飽和羧酸的高級烷基酯，如丙烯酸十二烷基酯，甲基丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸十三烷基酯，甲基丙烯酸十三烷基酯，甲基丙烯酸十四烷基酯，丙烯酸十八烷基酯，甲基丙烯酸十八烷基酯，馬來酸酐的乙基半酯，馬來酸二乙酯，以及其它由具有4～20個(gè)碳原子，優(yōu)選8～20個(gè)碳原子的鏈烷醇，與烯屬不飽和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、衣康酸和烏頭酸反應(yīng)得到的烷基酯。其它適宜的疏水性單體包括苯乙烯，烷基苯乙烯類，如甲基苯乙烯，乙烯基酯，包括乙烯醋酸酯，乙烯基鹵化物，丙烯腈，甲基丙烯腈，乙烯，丁烯，丁二烯和其它烯烴，以及非離子性乙氧基化的表面活性劑的烯丙基醚類。
適宜的親水部分包括所有可進(jìn)行加成聚合的水溶性烯屬不飽和單體，如丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸，衣康酸，馬來酸，富馬酸；烯屬不飽和四元化合物，如與氯代甲烷季銨化的丙烯酸或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，二烯丙基二甲基氯化銨乙烯基或烯丙基磺酸鹽，乙烯基或烯丙基胺，烯屬不飽和酸的羥基低級烷基酯，和其它烷氨基烷基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺。
特別可取的是，使用多羧酸，尤其是二羧酸，如馬來酸(或者以酸或者以酸酐的形式使用)或衣康酸，作為酸組分的全部或部分(例如，至少為酸重量的20％，通常至少為50％)。
還可以包括其它的烯屬不飽和共聚用單體，從而調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的溶解度參數(shù)，以促進(jìn)穩(wěn)定劑在油相和水相間界面處的沉降和駐留。
適宜的單體為烯屬不飽和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、衣康酸和烏頭酸的短鏈烷基酯，其中烷基通常含有1～4個(gè)碳原子，例如丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸或甲基丙烯酸丁酯。
疏水性和親水性單體的比為，90重量份疏水性單體比10重量份親水性單體，至20重量份疏水性單體比80重量份親水性單體。
當(dāng)摻入短鏈酯時(shí)，它們在共聚物中代替了疏水性單體，并且短鏈酯的干重量比不超過50份。還可以包括少量的其它非干擾性單體，如二官能度或其它多官能度單體。
在任何特定的方法中，最佳單體混合物，以及由此所得的最佳穩(wěn)定劑，尤其將取決于與水不混溶的液體、芯材料、IFC反應(yīng)物和這些當(dāng)中每一個(gè)的比例的選擇。
通常，穩(wěn)定劑的分子量(由凝膠滲透色譜法測定)為大于2000，優(yōu)選為大于10000，上至如100000或200000。
適宜的混合物和分子量的選擇可這樣進(jìn)行，即在油包水乳液中進(jìn)行IFC聚合，并將產(chǎn)物進(jìn)行微觀檢測。此外，為便于油相和水相的選擇，也可如下述進(jìn)行簡單的試驗(yàn)。
將含有水溶性IFC反應(yīng)物的水相，以一層的形式鋪展于一容器內(nèi)。在選定的反應(yīng)溫度下，將油相以最小的混合方式鋪展于其上，油相中含有選定量的IFC反應(yīng)物。發(fā)現(xiàn)在界面處形成的膜的質(zhì)量，依兩相的含量，如任何聚合穩(wěn)定劑及其量的不同而不同。一旦發(fā)現(xiàn)兩相的組合既能得到令人滿意的油包水分散體，又能得到在上述試驗(yàn)中的膜，則可預(yù)言將形成合適的壁?？梢赃@種方式選擇用于本發(fā)明第二方面的材料的組合。
該試驗(yàn)優(yōu)選用于穩(wěn)定劑的最優(yōu)化選擇。相應(yīng)地，一旦發(fā)現(xiàn)一種單體濃度和穩(wěn)定劑濃度可以得到合適的膜，則可以在連續(xù)的試驗(yàn)中改變穩(wěn)定劑及其量并觀察對膜質(zhì)量的影響。
當(dāng)穩(wěn)定劑被大量的常規(guī)非聚合油包水乳化劑所代替或補(bǔ)充時(shí)，則膜的質(zhì)量顯著降低，并且不能得到粘結(jié)膜。其原因尚不清楚但似乎是，由于在油相內(nèi)親水性膠束的形成，乳化劑可促進(jìn)相的乳化并促進(jìn)油相內(nèi)的沉淀聚合，而穩(wěn)定劑可促進(jìn)相的乳化和在界面處聚合的濃度。
優(yōu)選地，聚合是在基本上不存在(例如低于3％，優(yōu)選低于1％，更優(yōu)選為0或近似為0)非聚合油包水乳化劑或其它干擾本方法的令人滿意的性能的材料下進(jìn)行的。
IFC反應(yīng)物的選擇是要得到所需的縮聚物。特別優(yōu)選的縮合物為聚酰胺，但可在本發(fā)明中形成的其它縮合物是聚酯類，聚氨酯類，聚脲類和環(huán)氧化衍生物(epoxies)。聚酰胺的使用特別適用于洗滌劑膠囊。當(dāng)縮合物為聚酰胺時(shí)，它最好是通過二胺(或更多元胺)與二羧酸(或更多的羧酸)的反應(yīng)得到，二羧酸通常為其衍生物形式，如酰鹵或酸酐。優(yōu)選的胺為基本上水溶性的IFC反應(yīng)物，并可以是一種或多種脂族多胺，如乙二胺，六亞甲基二胺，己二胺，二亞乙基四胺，亞乙基四胺，二氨基苯，哌嗪，四亞甲基五胺，或優(yōu)選地，二亞乙基三胺。
優(yōu)選地，酸組分為油溶性的IFC反應(yīng)物，并可呈酰鹵的形式。它可以是，例如己二酰氯，癸二酰氨，鄰苯二甲酰氯或十二碳烷二酰氯，但優(yōu)選對苯二酰氯。
應(yīng)當(dāng)指出的是，水溶性反應(yīng)物在油相中可有一定的溶解度，以使其可與油溶性兩親聚合穩(wěn)定劑在油相中反應(yīng)。例如，游離堿胺類即是優(yōu)選的，通常它們在油相中具有一定的溶解度。
當(dāng)縮聚物為聚酯時(shí)，它可以通過例如任何上述的作為油溶性IFC反應(yīng)物的酸或酸衍生物，與水溶性的多醇，如乙二醇、丁二醇、聚己酸內(nèi)酯二醇或雙酚A反應(yīng)形成。
當(dāng)縮聚物為聚氨酯時(shí)，它可通過選自任何上述的作為水溶性IFC反應(yīng)物的、適宜的羥基或胺類化合物，與油溶性的異氰酸酯反應(yīng)物如甲苯二異氰酸酯，或其它適宜的物質(zhì)如六亞甲基雙氯甲酸酯反應(yīng)形成。
另一類聚氨酯可通過使用油溶性的異氰酸酯齊聚物得到。它與水在界面處反應(yīng)形成氨基，氨基又與異氰酸酯基在油相反應(yīng)，在界面處形成IFC膜。
當(dāng)縮聚物為環(huán)氧類物質(zhì)時(shí)，它可通過例如乙二胺或其它水溶性的胺或羥基化合物，與作為油溶性IFC反應(yīng)物的環(huán)氧樹脂反應(yīng)得到。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包括，形成水性芯相在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該與水不混溶的液體含有聚合物作為穩(wěn)定劑，并且不含有第一縮合基團(tuán)，使聚合物與在與水不混溶液體中具有足夠溶解度以便于與聚合物反應(yīng)的非聚合第一反應(yīng)物反應(yīng)，然后使第二油溶性的IFC反應(yīng)物分散于分散體中，并進(jìn)行縮合。該反應(yīng)在混合溫度下即可相對自發(fā)地進(jìn)行，或通常是，通過加熱整個(gè)分散體來促進(jìn)反應(yīng)，例如加熱至30～90℃。較為可取的是，在添加油溶性反應(yīng)物之前，先將分散體加熱或冷卻至適宜的反應(yīng)溫度，和/或在加入到分散體中之前，先加熱或冷卻反應(yīng)物(通常溶解在溶劑中)。可以純凈物的形式添加油溶性反應(yīng)物，但為便于使油溶性反應(yīng)物混入預(yù)先形成的分散體中，優(yōu)選將反應(yīng)物以在適當(dāng)?shù)?，例如有機(jī)溶劑中的溶液形式加入。溶劑成為分散體的部分與水不混溶的液相。
通常在反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)需要攪拌分散體。盡管反應(yīng)看上去很快即基本上完成，例如從油溶性的第二IFC反應(yīng)物加入起5分鐘內(nèi)，但通常需要在選定的反應(yīng)溫度下繼續(xù)攪拌至少10分鐘，上至1小時(shí)或更多，典型地約半小時(shí)，以便最大限度地給予機(jī)會使反應(yīng)進(jìn)行完全。然后可以中止攪拌，所得的組合物或者原樣使用，或者通常是使其脫水，優(yōu)選地，以上述常用的方法進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)換。
盡管本方法可通過將第二反應(yīng)物加入到分散體中來進(jìn)行，但優(yōu)選地，本方法是在如下的條件下通過混合分散體與第二反應(yīng)物進(jìn)行的，即分散體與第二反應(yīng)物的重量比在混合過程中基本上恒定，例如該比例在全過程中的變化不超過約1.5或2倍。優(yōu)選地，該方法是通過兩種物料的在線混合進(jìn)行的，一種物料含有分散體而另一種物料含有第二反應(yīng)物。通過這一方式，第二反應(yīng)物與第一反應(yīng)物的比例可在全過程中基本上保持恒定，因此，第二反應(yīng)物與分散體中第一縮合基團(tuán)間的反應(yīng)程度可保持得更加一致。
要形成膠囊芯的材料通常為親水性的，并通常以水性組合物的形式引入到該方法中。它可以僅含有包陷入膠囊內(nèi)的活性組分的水溶液或水性分散體。例如芯材料可包括任何將優(yōu)先分配入該方法的水相中的活性組分。優(yōu)選地，為使通過殼遷移的危險(xiǎn)性最小化，該活性組分應(yīng)具有高的分子量。例如，它可以結(jié)晶的形式，或以大分子的配合物的形式。該活性組分可以是，例如，農(nóng)業(yè)上適用的活性組分如除草劑或殺蟲劑，藥物上適用的活性組分，香料，或生物活性物質(zhì)如酶。其它適宜的活性組分包括熒光增白劑，光漂白劑，蛋白質(zhì)，酶的底物或酶穩(wěn)定劑。較適宜的可以是這些活性組分的組合，如酶及其穩(wěn)定劑。
油墨(包括各種染料或顏料組合物)和在破裂或其它釋放機(jī)制之前需要與其它物質(zhì)保持隔離的化學(xué)活性物質(zhì)，也可以作為活性組分使用。
優(yōu)選的活性組分包括各種酶。酶可以例如純化酶形式，或含有細(xì)胞碎片和/或酶初始生產(chǎn)的其它副產(chǎn)物的提取物(如發(fā)酵液)的形式被引入。非常適宜的酶包括可適用于洗滌劑，以及用于工業(yè)過程(例如在淀粉加工工業(yè)，織物處理或蛋白質(zhì)工業(yè))的各種類型的酶。
與本

發(fā)明內(nèi)容
相關(guān)的酶包括，但不限于下述[酶分類號(EC numbers)，這里是按照Recommendations(1992)of the Nomenclature Committee ofthe International Union of Biochemistry and Molecular Biology,AcaedmicPress Inc.,1992]。
蛋白酶(即肽酶，EC3.4)，如由動(dòng)物、植物或特別是微生物(尤其是細(xì)菌或真菌)得到的蛋白酶，以及通過化學(xué)修飾或遺傳工程得到的這些蛋白酶的突變體。適宜的可商購蛋白酶包括AlcalaseTM,SavinaseTM,EverlaseTM,DurazymTM,EsperaseTM和FlavourzymeTM(所有均由NovoNordisk A/S,Denmark獲得)，MaxataseTM,MaxacalTM,MaxapemTM和ProperaseTM(由Gist-Brocades獲得)，PurafectTM和PurafectTMOXP(由Genencor International獲得)，以及OpticleanTM和OptimaseTM(由Solvay Enzymes獲得)。
脂酶(例如三酰基甘油脂酶，EC3.1.1.3)，如由動(dòng)物(如哺乳動(dòng)物)、植物或特別是微生物(尤其是細(xì)菌或真菌)得到的脂酶，以及通過化學(xué)修飾或遺傳工程得到的這些脂酶的突變體。各種在文獻(xiàn)中稱作“角質(zhì)酶”(例如，由門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina)可得的那些公開于WO88/09367中，或者由腐皮鐮孢(Fusarium solani f.pisi)可得的那些公開于，例如WO90/09446中)的脂酶包括在本發(fā)明中。適宜的可商購脂酶包括LipolaseTM和Lipolase UltraTM(由Novo Nordisk A/S,Denmark獲得)，LipomaxTM,LumafastTM和M1 LipaseTM(由Genencor International獲得)，和Lipase P“Amano”(由Amano Pharmaceutical Co.Ltd.獲得)。
淀粉酶[例如，α-淀粉酶，EC3.2.1.1,β-淀粉酶，EC3.2.1.2，和淀粉葡糖苷酶(葡糖淀粉酶)，EC3.2.1.3]，如由微生物(尤其是細(xì)菌或真菌)得到的淀粉酶，以及通過化學(xué)修飾或遺傳工程得到的這些淀粉酶的突變體。適宜的可商購淀粉酶包括TermamylTM,BANTM,DuramylTM,FungamylTM和AMGTM(所有均由Novo Nordisk A/S,Denmark獲得)，以及RapidaseTM和MaxamylTMP(由Genencor International獲得)。
纖維素酶(例如內(nèi)切-1,4-β-葡聚糖酶，EC3.2.1.4)，如由微生物(尤其是細(xì)菌或真菌)得到的纖維素酶，以及通過化學(xué)修飾或遺傳工程得到的這些纖維素酶的突變體。適宜的可商購纖維素酶包括CelluzymeTM,CelluclastTM,CellusoftTM和DenimaxTM(所有均由Novo Nordisk A/S,Denmark獲得)，和KAC-500(B)TM(由Kao Corporation獲得)。
氧化還原酶[EC1；包括酚氧化酶，如漆酶(EC1.10.3.2)和其它分類在EC1.10.3下的酶；和過氧化物酶(EC1.11.1)，尤其是那些分類在EC1.11.1.7下的酶]，如由植物或微生物(尤其是細(xì)菌或真菌)得到的氧化還原酶，以及通過化學(xué)修飾或遺傳工程得到的這些氧化還原酶的突變體。適宜的漆酶包括那些可由例如曲霉屬(Aspergillus)、脈孢菌屬(Neurospora)、柄孢殼菌屬(Podospora)、葡萄孢屬(Botrytis)、金錢屬(Collybia)、層孔菌屬(Fomes)、香菇屬(Lentinus)、側(cè)耳屬(Pleurotus)、栓菌屬(Trametes)、多孔屬(Polyporus)、絲核菌屬(Rhizoctonia)、鬼傘屬(Coprinus)、小脆柄菇屬(Psatyrella)、毀絲霉屬(Myceliophthora)、Schytalidium、射脈菌屬(Phlebia)、革蓋菌屬(Coriolus)、Pyricularia或硬孔菌屬(Rigidoporus)的真菌菌種得到的漆酶，如由Trametes villosa(以前也特別稱為Polyporus pinsitus)或Myceliophthora thermophila得到的漆酶。適宜的過氧化物酶包括衍生于植物的過氧化物酶，如辣根過氧化物酶或大豆過氧化物酶，以及可由例如鐮孢菌屬(Fusarium)、腐質(zhì)霉屬(Humicola)、木霉屬(Trichoderma)、漆斑菌屬(Myrothecium)、輪枝孢菌屬(Verticillium)、Arthromyees、卡爾黑霉屬(Caldariomyces)、Ulocladium、Embellizopus或毛霉菌屬(Mucor)的真菌菌種得到的過氧化物酶，或可由例如鏈霉菌屬(Streptomyces)、鏈輪絲菌屬(Streptoverticillium)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、紅細(xì)菌屬(Rhodobacter)、紅胞藻屬(Rhodomonas)、鏈球菌屬(Streptococcus)、假單胞菌屬或粘球菌屬(Myxococcus)的細(xì)菌菌種得到的過氧化物酶。其它種類潛在適用的過氧化物酶公開于B.C.Saunders et al,Peroxidase,London 1964,pp.41-43。特別適用的過氧化物酶包括那些可由鬼傘屬菌種，如C.cinereus或C.macrorhizus得到的過氧化物酶(公開于例如WO92/16634中)。
其它與本發(fā)明內(nèi)容有關(guān)的類型的酶包括木糖異構(gòu)酶(EC5.3.1.5)，它們例如適用于D-葡萄糖至D-果糖的轉(zhuǎn)化(例如在淀粉加工工業(yè)中果糖糖漿的生產(chǎn))。
如上所述，在芯中可包括酶穩(wěn)定劑。
優(yōu)選地，水性芯組合物還包括聚合物或可形成聚合物基質(zhì)的可聚合物質(zhì)的水溶液或乳液。優(yōu)選地，活性組分以分散體或溶液的形式，基本上均勻地分布于水性組合物中，但它也可非均勻地分布。
聚合物可以水不溶性聚合物的乳液的形式引入，或以可溶性衍生物的形式引入，該水溶性衍生物在隨后的脫水過程中不溶解，如在EP356239或WO92/20771或GB9526668.0中所公開的。該聚合物可以是疏水性單體與以水溶性鹽形式引入的、游離酸或游離堿形式的離子單體的共聚物。例如它可以是以與乙酸形成的鹽或其它鹽的形式引入的、游離堿氨基單體的共聚物，然后將其揮發(fā)得到不溶性的共聚物?；蛘呤窃摼酆衔锟梢运苄跃酆衔锏男问揭?，并且在任何后續(xù)的干燥過程中仍保持水溶性。例如在后續(xù)的干燥過程中，利用任何適宜的聚合或交聯(lián)反應(yīng)機(jī)理，可以發(fā)生聚合或交聯(lián)。
可以這種方式引入的潛在的可溶性聚合物包括，如聚乙烯基吡咯烷酮，聚丙烯酸(通常以鈉鹽或其它鹽的形式)，聚丙烯酰胺或不依賴于鈣的磺酸鹽聚合物。也可以使用天然的或改性的天然聚合物，如樹膠或碳水化合物。
優(yōu)選地，該聚合物是這樣一種聚合物，它通過與水的協(xié)同作用將導(dǎo)致活性組分的釋放，其中水從洗滌水中通過殼滲透遷移，以使殼膨脹拉伸，如在我們的同日申請……中所述，參考PRL03621WO，要求1995年12月29日提交的GB9526706.8的優(yōu)先權(quán)。
IFC反應(yīng)物的比例以及聚合物殼的總重量可按照所需的殼的性能選擇。一般，殼占包封材料(即殼和脫水的芯)總干重的2～50重量％，常常為10～30重量％，但通常不超過約50％或60％。水溶性和油溶性IFC反應(yīng)物的摩爾比通常為10∶1至1∶10。例如，水溶性反應(yīng)物油溶性反應(yīng)物的摩爾比可以是10∶1至1∶3，常常為5∶1至1∶1。
基于粒子在其中形成的分散體的總重量，一般聚合穩(wěn)定劑的量為0.1～10重量％，通常為0.5～3重量％。基于粒子的干重，其量一般為0.5～30重量％，通常為3～10重量％。
水性芯組合物和水溶性IFC反應(yīng)物的量通常為水性分散體重量的至少5重量％或10重量％，優(yōu)選至少25重量％，但通常不超過60％或70％。
在水性分散體中，芯的干重通常為至少2重量％或5重量％，優(yōu)選至少10％。但通常不超過40重量％或50重量％。
可以通過釋放技術(shù)，例如通過擠壓或其它方式的物理破裂，或者通過在芯內(nèi)的可溶脹材料的膨脹而拉伸殼或使其破裂以使通過殼滲透，使活性組分從粒子的芯中釋放至任何所需的場所。
優(yōu)選地，膠囊用來包封通過滲透壓釋放的酶，該膠囊摻入液體洗滌劑濃縮物中，如在我們的申請……中公開的，參考號PRL03621 WO，要求1995年12月29日GB9526706.8的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明的新產(chǎn)物及本發(fā)明的新方法制備的產(chǎn)物，其優(yōu)點(diǎn)是，與已知用來制備膠囊的方法相比，能形成更均勻、并且不易使芯材料提前釋放的IFC壁。尤其是，IFC聚合物幾乎總是沉積在每一液滴周圍的界面上，并通常在界面上與聚合穩(wěn)定劑離子或共價(jià)締合。
下述為本發(fā)明的實(shí)施例。所有的份數(shù)均為重量份。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，蛋白酶解活性表達(dá)為Kilo NOVO ProteaseUnits(KNPU)。該活性是相對于一種酶標(biāo)準(zhǔn)物(SAVINASETM)測定的，這種測定基于蛋白水解酶在標(biāo)準(zhǔn)條件下對二甲基酪蛋白(DMC)溶液的消化，標(biāo)準(zhǔn)條件即50℃,pH8.3,9分鐘反應(yīng)時(shí)間，3分鐘測試時(shí)間。向NovoNordisk A/S,Denmark索求，可得到提供更詳細(xì)內(nèi)容的手冊(AF 220/1)。實(shí)施例1將由Novo Nordisk A/S提供的、蛋白酶解活性為44 KNPU/g的Savinase水性制備物(777g)，與45％的聚乙烯基吡咯烷酮K60溶液(190g)混合，并向該混合物中加入32.4g的二亞乙基三胺(DETA)。
油相的制備是將221g 21％的兩親乳液穩(wěn)定劑與208g揮發(fā)性烴溶劑混合。
將含有DETA的水性酶混合物加入到上述的油相中，并用高剪切的Silverson混合器進(jìn)行均化，以形成平均液滴大小約為3μm的油包水乳液。在該步驟中乳液的溫度保持在40℃以下。乳液形成后，再加入571g揮發(fā)性溶劑以稀釋該油包水乳液。
將所得的乳液進(jìn)行機(jī)械攪拌并加熱至37℃。在966g揮發(fā)性溶劑中溶解34g對苯二酰氯(TPC)，制得單體油相。將該單體油相在5分鐘內(nèi)加至溫?zé)岬娜橐褐?，以使形成壁的反?yīng)開始。在細(xì)的水性酶液滴周圍形成了聚酰胺膜。將反應(yīng)混合物攪拌30分鐘，以使界面聚合完全。
在所得的懸浮體中，分散相約為懸浮體總重的33％。
然后基本上按照WO94/25560的實(shí)施例1所公開的內(nèi)容，通過蒸餾使該懸浮體脫水，并用非離子表面活性劑對該懸浮體進(jìn)行溶劑交換，以得到粒子在非離子表面活性劑中的基本上穩(wěn)定的分散體，其粒子的平均粒徑約3μm。該懸浮體具有大約40KNPU/g的蛋白酶解活性。
在該方法中，殼的形成是令人滿意的，并且在最初和溶劑交換后，均形成了穩(wěn)定的單一粒子分散體，并且當(dāng)加入洗滌劑濃縮物中時(shí)，當(dāng)穩(wěn)定劑是下述任何的共聚物時(shí)。苯乙烯/甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸共聚物，重量比為30/30/40。
甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸66/34。
甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸50/25/25。
甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸64/36。
甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸40/50/5/5。
丙烯腈/丙烯酸十二烷基酯/丙烯酸25/35/40。
甲基丙烯酸十二烷基酯/苯乙烯/丙烯酸40/50/10。
苯乙烯/丙烯酸二十二烷基(docosaryl)酯/甲基丙烯酸55/35/10。
甲基丙烯酸十八烷基酯/乙烯基醋酸酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸35/10/45/10。
當(dāng)用商品名為Hypermer 246的非離子嵌段共聚物重復(fù)該方法時(shí)，結(jié)果是不能令人滿意的。實(shí)施例2(對比例)制得由Savinase濃縮物(水性蛋白酶，活性為36KNPU/g，聚乙烯基吡咯烷酮水溶液(K60,80份)、二亞乙基三胺(13份)、冰醋酸(15份)和水(22份)組成的水相。
在pH值為7的條件下，將該水相在高剪切混合作用下加入到油相中，油相是乳化劑(Span85；10份)溶解在一種揮發(fā)性烴溶劑(280份)中組成的。將所得的1.85∶1的油包水乳液再用揮發(fā)性烴溶劑(240份)稀釋至水油為1.0∶1.0。
通過加入濃縮的氫氧化鈉溶液(46％；10份)，提高水相的pH值，并在低于40℃下繼續(xù)碾磨2分鐘。將該堿性乳液在20℃下攪拌，同時(shí)在15分鐘內(nèi)添加油相反應(yīng)物(對苯二酰氯；13份)在揮發(fā)性烴溶劑(490份)中的溶液。
在反應(yīng)期間的最后階段，混合物不再呈平滑均勻的油包水乳液，而是看上去呈粒狀。在顯微鏡下，可輕易看出分散相的液滴，但是無明顯的壁，只有附在表面的膠化的聚合物，說明膠囊的形成很差。實(shí)施例3-DETA-取代的穩(wěn)定劑的制備將在烴溶劑(90份)中的兩親聚合物水包油穩(wěn)定劑(Ⅰ)(10份)的溶液，通過在室溫下僅加入二亞乙基三胺(DETA；10份)并強(qiáng)烈攪拌5分鐘，對其進(jìn)行處理。在這段時(shí)間后，在兩親聚合物和過量的DETA間(混合物Ⅱ)發(fā)生了一些締合。
兩親聚合物可選自甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸50/25/25，甲基丙烯酸十八烷基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸40/50/5/5，甲基丙烯酸十八烷基酯/乙烯基醋酸酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸35/10/45/10。實(shí)施例4-用DETA-取代的穩(wěn)定劑作共反應(yīng)物的油包水微膠囊的制備將活性組分(110份)的水溶液混入實(shí)施例Ⅰ的混合物Ⅱ(110份)中，得到水性液滴平均大小為約10微米的油包水乳液(Ⅲ)。進(jìn)行大約5分鐘的均化。
分開地，制備一在烴溶劑(200份)中的對苯二酰氯(10份)的溶液。25℃，于攪拌下在5分鐘內(nèi)將該溶液加入到上述的油包水乳液中。這段時(shí)間后在顯微鏡下的觀察可以清楚地顯示分散的膠囊的存在，無聚集及成塊現(xiàn)象。其平均粒徑對應(yīng)于中間的油包水乳液(Ⅲ)的平均粒徑。實(shí)施例5重復(fù)實(shí)施例4所述的方法，所不同的是，通過一在線靜態(tài)混合器使油包水乳液(Ⅲ)與對苯二酰氯溶液接觸。兩相的這一混合持續(xù)15分鐘，盡管在在線混合器中攪拌僅進(jìn)行幾秒。將混合器中的流出物收集在不帶進(jìn)一步機(jī)械攪拌的接受器中。
以這種方式制得的膠囊在所有方面均與由實(shí)施例4制得的相同，不同的是，由顯示膜的強(qiáng)度的試驗(yàn)看出，與間歇混合法相比，在線混合法得到的膜的平均強(qiáng)度較高。實(shí)施例6本實(shí)施例顯示了兩種不同的包封酶的方式，其中在方式B中，包封前酶是沉淀的，而在方式A中卻不同。
膠囊是由下述組分形成的，其中所有組分的量均為克。聚合物為75重量％的丙烯酰胺與25重量％的丙烯酸的共聚物，以鈉鹽的形式存在，聚合物的分子量適中(例如150000)。DETA為二亞乙基三胺。穩(wěn)定劑為苯乙烯、甲基丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸的共聚物。Isopar為一種揮發(fā)性烴的商品名。TPC為對苯二酰氯。

膠囊的制備是這樣的，即在第一批Isopar中溶解穩(wěn)定劑，然后借助于Silverson(商品名)均化器以全速均化2分鐘并同時(shí)在冰浴中冷卻2分鐘，使DETA在Isopar中乳化。
分開地，將酶濃縮物、硼砂、聚合物和硫酸鈉(若存在的話)制成水性酶相。在方法A中溶液呈澄清狀，但在方法B中，由于酶沉淀的緣故，溶液呈渾濁狀。
將水性酶相緩慢地加入到含有DETA、穩(wěn)定劑和Isopar的油相中，加入時(shí)用Silverson均化器進(jìn)行乳化10分鐘。然后加入第二批Isopar，同時(shí)用Silverson均化器再進(jìn)行2分鐘的乳化并將油包水乳液在水浴中加熱補(bǔ)償至20℃。
據(jù)此，DETA在穩(wěn)定劑的存在下至少進(jìn)行了14分鐘的乳化。
將TPC溶液加熱至50℃并將其在強(qiáng)烈攪拌下迅速加入。將產(chǎn)物的溫度保持在20℃的同時(shí)攪拌至少30分鐘。得到了在Isopar中的膠囊的懸浮體。
若需要的話可以加入一種非離子表面活性劑(Dobanol 25-7)，然后將Isopar蒸餾掉，得到在表面活性劑中的分散體。也可以使用在Isopar中的分散體。
在一種可商購的US液體洗滌劑(WISK Free Clear)中，測定了包封的蛋白酶A和B，以及存在蛋白酶膠囊時(shí)液態(tài)脂酶的酶儲存穩(wěn)定性，其中pH值調(diào)節(jié)至10.1。配方Ⅰ:2％Savinase 4.8L,1％Lipolase 100L,97％US液體洗滌劑，Ⅱ:1％Savinase膠囊A,1％Lipolase 100L,98％US液體洗滌劑，Ⅲ:1％Savinase膠囊B,1％Lipolase 100L,98％US液體洗滌劑，Ⅳ:1％Lipolase 100L,99％US液體洗滌劑。
將配方Ⅰ至Ⅳ于30℃下放置0、4、8天，測定了剩余的蛋白酶和脂酶的活性Savinase穩(wěn)定性，％剩余活性配方0(天)4(天)8(天)Ⅰ 100 87.2 79.1Ⅱ 100 82.9 67.6Ⅲ 100 97.4 91.4蛋白酶膠囊A的儲存穩(wěn)定性即配方Ⅱ(無硫酸鹽)較液體蛋白酶的差(由于在膠囊內(nèi)活性蛋白酶的濃度增加)。與膠囊A和液體蛋白酶相比，將蛋白酶用硫酸鹽沉淀(膠囊B，配方Ⅲ)顯著地提高了儲存穩(wěn)定性。Lipolase穩(wěn)定性，％剩余活性配方0(天)4(天)8(天)Ⅰ 100 8.9 -Ⅱ 100 70.2 46.1Ⅲ 100 92.6 89.1Ⅳ 100 92.3 90.2當(dāng)用硫酸鹽沉淀蛋白酶時(shí)，脂酶的儲存穩(wěn)定性顯著提高。然而，與其它體系相比，非沉淀的組合物(A)的儲存穩(wěn)定性也令人滿意。
當(dāng)聚合物用相似分子量的聚丙烯酸鈉均聚物替代時(shí)，特別是當(dāng)穩(wěn)定劑用苯乙烯、甲基丙烯酸十八烷基酯和馬來酸酐的共聚物替代時(shí)，得到了改進(jìn)的效果。實(shí)施例7本實(shí)施例顯示了固定化酶，特別是固定化淀粉葡糖苷酶(AMG)的制備。所得的粒子適用作工業(yè)用的包封酶，因?yàn)樗鼈兛梢允狗磻?yīng)物及由反應(yīng)所得的產(chǎn)物通過膠囊的壁擴(kuò)散，但不允許酶本身擴(kuò)散出來。
在冰浴中冷卻的同時(shí)借助于Silverson均化器以全速均化2分鐘，使4.37gDETA在10.4g 30％的聚合穩(wěn)定劑(與前述實(shí)施例中的相同)溶液和114g Isopar中乳化。緩慢加入120g 18.4％的酶濃縮物(188AGU/g)，同時(shí)進(jìn)一步乳化10分鐘。然后于50℃下迅速加入187g 3％的對苯二酰氯在Isopar中的溶液，并繼續(xù)乳化5分鐘。將該乳液在20℃下攪拌30分鐘。然后加入170g Dobanol25-7，并在真空下(達(dá)95℃,20毫巴)將水和Isopar蒸餾出。
為測試產(chǎn)物的性能，進(jìn)行了下述緩沖液和樣品的制備和測試緩沖液緩沖液A:0.1M乙酸鹽，pH值4.3，緩沖液B:0.1M硼砂，pH值未調(diào)節(jié)，底物在緩沖液A中0.1％的對-硝基苯基-α-D-吡喃葡糖苷(NBSBiologicals)。樣品制備Ⅰ)0.774g AMG膠囊+1.624g Dobanol 25-7+47.61g緩沖液，Ⅱ)0.271g AMG濃縮物+1.968g Dobanol 25-7+47.78g緩沖液A,Ⅲ)1.507g Dobanol 25-7+48.52g緩沖液A。
將樣品(酶活性為1.0AGU/g)強(qiáng)烈攪拌1小時(shí)。
制備了下述樣品Ⅳ)2mlⅠ+4ml底物，V)2mlⅠ的經(jīng)過0.45微米過濾器的濾液*(Millipore)+4ml底物，Ⅵ)2mlⅡ+4ml底物，空白樣)2mlⅢ+4ml底物。*通過0.45微米過濾器的過濾除去了所有的膠囊。
將樣品Ⅳ至Ⅵ及空白樣在25℃下攪拌1小時(shí)，加入6ml緩沖液B并將樣品攪拌約5分鐘，用0.2微米的過濾器過濾。測定在400nm時(shí)的吸光度。
生成葡萄糖和對-硝基苯酚的酶與底物的反應(yīng)，得到一在堿性條件(用緩沖液B獲得該條件)下為黃色的液體。生成的色度與AMG的濃度成比例。用分光光度計(jì)在400nm(OD400)下測定吸光度結(jié)果樣品400nm下的吸光度Ⅳ: 0.644Ⅴ: 0.011Ⅵ: 0.762空白樣0.005酶從膠囊(樣品Ⅴ)中的漏損量約為100.(0.011-0.005)/(0.762-0.005)～1％包封酶(樣品Ⅳ)對底物的效率約為100.(0.644-0.005)/(0.762-0.005)～84％因此膠囊僅漏損很少量的酶，但是該酶對底物的效率與未包封的酶幾乎一樣。
權(quán)利要求
1．一種含有在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的粒子組合物，該殼包括含有(a)和(b)的締合產(chǎn)物的膜，其中(a)為一種界面縮合產(chǎn)物，它是通過具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的第二IFC反應(yīng)物之間的反應(yīng)形成的，(b)為一種兩親聚合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑將富集在油和水之間的界面上并具有重復(fù)的疏水性基團(tuán)和與第二縮合基團(tuán)締合的重復(fù)的反應(yīng)性親水基團(tuán)。
2．權(quán)利要求1的組合物，其中締合包括縮合反應(yīng)。
3．權(quán)利要求1或2的組合物，其中穩(wěn)定劑含有羧基，并且第二IFC反應(yīng)物為胺。
4．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中穩(wěn)定劑為含有烯屬不飽和二羧酸的單體的共聚物，并且第二IFC反應(yīng)物為胺。
5．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中穩(wěn)定劑為由親水性和疏水性單體的混合物的共聚合形成的無規(guī)共聚物。
6．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中穩(wěn)定劑為選自苯乙烯類和(甲基)丙烯酸烷基酯類的疏水性單體和含有烯屬不飽和多羧酸的親水性單體的混合物的無規(guī)共聚物，第二反應(yīng)物為二亞乙基三胺或其它脂族多胺。
7．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中芯含有聚合物材料。
8．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的組合物，其中芯含有選自藥物活性組分、農(nóng)用活性組分、熒光增白劑、光漂白劑、蛋白質(zhì)、香料、油墨和酶的活性組分。
9．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的、以粒子在與水不混溶的液體或在與水混溶的液體中的分散體形式的組合物，其中至少95重量％的粒子的粒徑小于30μm。
10．一種含有分散體的組合物，該分散體為在聚合物殼內(nèi)具有水性芯的粒子在水性液體(優(yōu)選一種水性表面活性劑)中的分散體，該聚合物殼優(yōu)選通過IFC聚合形成。
11．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，其中聚合穩(wěn)定劑為具有重復(fù)的疏水基團(tuán)和重復(fù)的反應(yīng)性親水基團(tuán)的兩親聚合穩(wěn)定劑，在與第一IFC反應(yīng)物混合前，反應(yīng)性親水基團(tuán)與第二IFC反應(yīng)物的第二縮合基團(tuán)締合。
12．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，其中聚合穩(wěn)定劑具有羧基側(cè)基，第二IFC反應(yīng)物為胺，在與第一IFC反應(yīng)物混合前，將油包水分散體進(jìn)行均化。
13．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，其中聚合穩(wěn)定劑為由烯屬不飽和親水性和烯屬不飽和疏水性單體的混合物的共聚合形成的無規(guī)共聚物。
14．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，其中混合是在這樣的條件下通過混合分散體和第一反應(yīng)物而進(jìn)行的，即在混合過程中，分散體與第一反應(yīng)物的重量比保持基本恒定。
15．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，其中混合是通過含有分散體的一種物料與含有第一反應(yīng)物的一種物料的在線混合進(jìn)行的。
16．一種在殼內(nèi)具有親水性芯的粒子的制備方法，該殼是由具有至少兩個(gè)第一縮合基團(tuán)的基本上油溶性的第一IFC反應(yīng)物和具有至少兩個(gè)第二縮合基團(tuán)的基本上水溶性的第二IFC反應(yīng)物的界面縮聚形成的，該方法包括形成水性芯組合物在與水不混溶的液體中的油包水分散體，該芯組合物含有芯材料和第二IFC反應(yīng)物，該液體含有一種油溶性的或油可溶脹的聚合穩(wěn)定劑，將該分散體與第一IFC反應(yīng)物混合，并使得在第一和第二IFC反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)，由此形成殼，然后添加一種與水混溶的有機(jī)液體(優(yōu)選表面活性劑)，并蒸餾掉與水不混溶的液體(并且任選地，從芯中蒸餾掉水)，由此形成粒子在與水混溶的有機(jī)液體中的分散體。
17．用于制備權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)的產(chǎn)品的權(quán)利要求11至16任一項(xiàng)的方法。
18．權(quán)利要求11至17任一項(xiàng)的方法，其中與水不混溶的液體為基本上不含鹵代烴的烴液體。
19．權(quán)利要求18的方法，其中聚合穩(wěn)定劑為至少一種離子性烯屬不飽和單體與至少一種非離子性水不溶性的烯屬不飽和單體的無規(guī)共聚物。
20．權(quán)利要求19的方法，其中離子性單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸和馬來酸(或酸酐)，非離子性單體選自苯乙烯類和烯屬不飽和羧酸的脂族烷基酯類。
21．權(quán)利要求11至20任一項(xiàng)的方法，其中水溶性IFC反應(yīng)物為胺，油溶性IFC反應(yīng)物為酸或酸的衍生物，縮聚物為聚酰胺。
22．權(quán)利要求11至21任一項(xiàng)的方法，其中水溶性IFC反應(yīng)物為二亞乙基三胺。
23．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中油溶性IFC反應(yīng)物為對苯二酰氯。
24．權(quán)利要求11至23任一項(xiàng)的方法，其中水性芯組合物及水溶性IFC反應(yīng)物的量為包括油溶性IFC反應(yīng)物在內(nèi)的水性分散體的10-70重量％，優(yōu)選為25～60重量％。
25．權(quán)利要求11至24任一項(xiàng)的方法，其中芯的干重基于水性分散體干重為5～40％。
26．權(quán)利要求11至25任一項(xiàng)的方法，其中聚合物殼的量基于芯和殼的干重為2～50％。
27．權(quán)利要求11至26任一項(xiàng)的方法，其中芯材料含有一種聚合物或可聚合形成聚合物基質(zhì)的物質(zhì)。
28．權(quán)利要求27的方法，其中水性芯組合物含有聚合物材料的水溶液或乳液。
29．權(quán)利要求11至28任一項(xiàng)的方法，其中芯材料含有一種酶。
30．在基本上無油包水乳化劑的條件下實(shí)施的權(quán)利要求11至29任一項(xiàng)的方法。
全文摘要
具有被殼圍繞的親水性芯的粒子,該親水性芯例如含有一種酶和一種聚合物,該殼是在聚合穩(wěn)定劑的存在下由界面縮聚形成的。優(yōu)選地,聚合穩(wěn)定劑為無規(guī)共聚物,它將富集在油和水間的界面上,在與另一種反應(yīng)物反應(yīng)之前,穩(wěn)定劑與一種反應(yīng)物之間形成了通過離子相互作用、縮合或其它作用形式的締合作用。同時(shí)還公開了在水性介質(zhì)中的水性膠囊的分散體。
文檔編號B01J13/14GK1208365SQ9619976
公開日1999年2月17日 申請日期1996年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月29日
發(fā)明者M·萊克, K·K·米斯特里, O·斯墨森, K·C·塞米斯 申請人:聯(lián)合膠體有限公司, 諾沃挪第克公司