DE19952073A1 - Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives - Google Patents
Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivativesInfo
- Publication number
- DE19952073A1 DE19952073A1 DE1999152073 DE19952073A DE19952073A1 DE 19952073 A1 DE19952073 A1 DE 19952073A1 DE 1999152073 DE1999152073 DE 1999152073 DE 19952073 A DE19952073 A DE 19952073A DE 19952073 A1 DE19952073 A1 DE 19952073A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- chitosan
- chitosans
- nanoparticulate
- acid
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/0241—Containing particulates characterized by their shape and/or structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
- A61K8/73—Polysaccharides
- A61K8/736—Chitin; Chitosan; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
- A61K9/0014—Skin, i.e. galenical aspects of topical compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5192—Processes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q19/00—Preparations for care of the skin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
- C08J3/14—Powdering or granulating by precipitation from solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
- A61K2800/413—Nanosized, i.e. having sizes below 100 nm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
- C08J2305/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Birds (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung von nanopartikulären Chitosanen oder Chitosanderivaten mit Teilchendurchmessern im Bereich von 10 bis 1000 nm, bei dem man DOLLAR A (a) das Chitosan oder Chitosan-Derivat in einem sauren wässrigen Medium löst DOLLAR A (b) den pH-Wert der Lösung in Gegenwart eines Oberflächenmodifikationsmittels soweit anhebt, daß es zur Ausfällung des Chitosans kommt. DOLLAR A Das Verfahren ermöglicht eine einfache, von organischen Lösungsmitteln unabhängige Herstellung agglomerationsstabiler Nanopartikel in dispergierter oder trockener Form.Proposed is a process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives having particle diameters in the range of 10 to 1000 nm, in which DOLLAR A (a) dissolves the chitosan or chitosan derivative in an acidic aqueous medium DOLLAR A (b) the pH the solution in the presence of a surface modifier so far raises that it comes to the precipitation of the chitosan. DOLLAR A The method enables a simple, independent of organic solvents producing agglomeration stable nanoparticles in dispersed or dry form.
Description
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Nanopartikel und betrifft die Herstel lung von Chitosanen oder Chitosan-Derivaten in nanopartikulärer Form.The invention is in the field of nanoparticles and relates to the manufacture development of chitosans or chitosan derivatives in nanoparticulate form.
Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte negativ geladen sind, stellt Chitosan ein unter diesen Bedingungen kationisches Bio polymer dar. Das positiv geladene Chitosan kann mit entgegengesetzt geladenen Oberflächen in Wechselwirkung treten und wird daher beispielsweise in kosmeti schen Haar- und Körperpflegemitteln sowie pharmazeutischen Zubereitungen einge setzt (vgl. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Wein heim, Verlag Chemie, 1986, S. 231-332), wo es als Feuchtigkeitsspender und Film bildner Anwendung findet. Das entsprechende gilt für Derivate des Chitosans, in wel chen der basische Charakter des Moleküls erhalten bleibt. Hierzu zählen beispiels weise Alkoxylierungsprodukte des Chitosans wie Ethoxylate und Propoxylate.Unlike most hydrocolloids, those in the range of biological pH are chitosan under these conditions cationic bio The positively charged chitosan can be charged with opposite Surfaces interact and is therefore, for example, in kosmeti hair and body care products and pharmaceutical preparations (see Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Wein Heim, Verlag Chemie, 1986, pp. 231-332), where it is used as a moisturizer and film bildner application finds. The corresponding applies to derivatives of chitosan, in wel the basic character of the molecule is preserved. These include, for example wise alkoxylation of chitosan such as ethoxylates and propoxylates.
Die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten von Chitosanen und Chitosan- Derivaten hängen erheblich davon ab, in welcher Form diese Stoffe vorliegen, insbe sondere in welcher Partikelgröße und in welcher Konsistenz. Ein typisches Merkmal von Chitosan ist seine Schwerlöslichkeit im neutralen und alkalischen pH-Bereich sowie generell in nichtwässrigen Medien. Weiterhin charakteristisch ist seine ausge prägte Neigung zur Gelbildung selbst bei niedrigen Konzentrationen, was die Hand habung des Chitosans und seine Anwendung insbesondere in der Kosmetik in vielen Fällen problematisch macht. Weiter ist Chitosan mit anderen Komponenten bei spielsweise in kosmetischen Rezepturen nur begrenzt verträglich. Es besteht somit ein Bedarf nach Chitosanen, welche in gut handhabbarer und dosierbarer Form vor liegen, lagerstabil sind und besser als herkömmliche Produktqualitäten verarbeitbar und in Formulierungen einsetzbar sind. The properties and applications of chitosans and chitosans Derivatives depend significantly on the form in which these substances are present, esp especially in which particle size and in which consistency. A typical feature Chitosan is its low solubility in the neutral and alkaline pH range and generally in non-aqueous media. Furthermore characteristic is its out coined gelation tendency even at low concentrations, which is the hand The use of chitosan and its application in particular in cosmetics in many Makes cases problematic. Further, chitosan is included with other components For example, only limited compatibility in cosmetic formulations. It exists thus a need for chitosans, which in a good manageable and metered form before lie, are stable in storage and processable better than conventional product qualities and can be used in formulations.
Aus der Literatur sind unterschiedliche Versuche bekannt, die Eigenschaften von Chitosan über seine Partikelgröße zu beeinflussen und kleine Chitosanpartikel für bestimmte Zwecke zu nutzen. So eignen sich die in der DE 197 12 978 beschriebenen mit einem Ölkörper beladenen Chitosan-Mikrosphären als Wirkstoffdepots, welche den Wirkstoff in zeitverzögerter und kontrollierter Weise freisetzen. Die dort be schriebenen Mikrosphären stellen Perlen mit einen Durchmesser von 0,01 bis 6 mm dar.From the literature different attempts are known, the properties of Chitosan to influence its particle size and small chitosan particles for to use certain purposes. Thus, those described in DE 197 12 978 are suitable with an oil body loaded chitosan microspheres as drug depots, which Release the active ingredient in a time-delayed and controlled manner. The be there described microspheres make beads with a diameter of 0.01 to 6 mm represents.
Aus der JP-A 09221502 sind Chitosan-Nanosphären bekannt, welche durch Emul gierung wäßriger Chitosan-Lösungen in organischen Lösungsmitteln in Gegenwart von quartären Ammoniumsalzen hergestellt werden. Die WO-A 9801162 sowie die WO-A 9801160 beschreiben Chitosan-Nanosphären, welche aus Komplexen von Chitosan mit Nukleinsäuren bestehen und durch Koazervationstechniken hergestellt werden.From JP-A 09221502 chitosan nanospheres are known, which by Emul gure aqueous chitosan solutions in organic solvents in the presence of quaternary ammonium salts. WO-A 9801162 and the WO-A-9801160 describes chitosan nanospheres consisting of complexes of Chitosan exist with nucleic acids and produced by coacervation techniques become.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Herstellverfahren, welche sich eines organischen Lösungsmittels bedienen, ist die häufig schwierige Isolierbar keit der Nanopartikel. Außerdem ist es häufig nicht möglich, die Nanopartikel voll ständig vom organischen Lösungsmittel zu befreien, was insbesondere kosmetische und pharmazeutische Anwendungsmöglichkeiten stark einschränkt.A disadvantage of the known from the prior art manufacturing process, which using an organic solvent is the often difficult Isolable ness of the nanoparticles. In addition, it is often not possible for the nanoparticles to be full constantly rid of the organic solvent, which is especially cosmetic and pharmaceutical applications severely restricts.
Ein weiterer Nachteil von Herstellverfahren des Stands der Technik besteht darin, daß bei der Herstellung als Beiprodukte entstehende Salze oft nur schwer entfernbar sind.Another disadvantage of prior art fabrication methods is that that resulting in the production as by-products salts often difficult to remove are.
Für eine breitere Anwendung beispielsweise in der Kosmetik und Pharmazie besteht ein Bedarf nach Chitosanpartikeln, deren Größe im Nanometer-Bereich liegt, deren Herstellung ohne organische Lösungsmittel möglich ist und die nicht herstellungsbe dingt zwangsläufig mit einem bestimmten Wirkstoff, wie Nukleinsäuren im Falle der beiden vorstehend genannten WO-Schriften oder Ölkörpern im Falle der DE 197 12 978, oder einem bestimmten Tensid vorbeladen sind. Weiterhin sollte ein Her stellverfahren für derartige Partikel technisch einfach und kostengünstig sein und in herkömmlichen und weit verbreiteten technischen Anlagen durchführbar sein.For a broader application, for example, in cosmetics and pharmacy exists a need for chitosan particles whose size is in the nanometer range, the Production without organic solvents is possible and not producible inevitably with a certain drug, such as nucleic acids in the case of both aforementioned WO documents or oil bodies in the case of DE 197 12 978, or a certain surfactant are preloaded. Furthermore, a Her Setting method for such particles are technically simple and inexpensive and in conventional and widespread technical facilities.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich die vorstehend beschriebene Auf gabenstellung durch ein Herstellverfahren lösen läßt, bei dem man eine wäßrige Lösung von Chitosanen oder Chitosanderivaten in Gegenwart von Oberflächenmodifi kationsmitteln ausfällt.Surprisingly, it was found that the above-described Auf solve release by a manufacturing process in which an aqueous solution of chitosans or chitosan derivatives in the presence of surface modifiers kationsmitteln fails.
Gegenstand der Erfindung sind somit Verfahren zur Herstellung von nanopartikulä ren Chitosanen oder Chitosanderivaten mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 1000 nm, vorzugsweise von 50 bis 200 nm, bei welchen man (a) das Chitosan oder Chitosan-Derivat in einem sauren wässrigen Medium löst (b) den pH-Wert der Lösung in Gegenwart eines Oberflächenmodifikationsmittels soweit anhebt, daß es zur Ausfällung des Chitosans kommt.The invention thus relates to processes for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives having an average particle diameter in the Range of 10 to 1000 nm, preferably from 50 to 200 nm, in which one (a) dissolving the chitosan or chitosan derivative in an acidic aqueous medium (b) the pH of the solution in the presence of a surface modifier so far raises that it comes to the precipitation of chitosan.
Bevorzugt wird das Verfahren in Abwesenheit organischer Lösungsmittel ausgeführt. Nicht unter den Begriff organische Lösungsmittel fallen dabei ausdrücklich die im Verfahren verwendeten Oberflächenmodifikationsmittel sowie gegebenenfalls in Schritt (a) des Verfahrens zur Auflösung des Chitosans oder Chitosan-Derivats ver wendete organische Säuren.Preferably, the process is carried out in the absence of organic solvents. The term organic solvents does not explicitly apply to the term "organic solvents" Method used surface modifiers and optionally in Step (a) of the method for dissolving the chitosan or chitosan derivative ver used organic acids.
Chitosane stellen Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide ge zählt. Chemisch betrachtet, handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unter schiedlichen Molekulargewichtes. Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chi tin, vorzugsweise den Schalenresten von Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen. Das Chitin wird dabei üblicherweise zu nächst durch Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe von Mineralsäuren de mineralisiert und schließlich durch Zugabe von starken Basen deacetyliert, wobei die Molekulargewichte über ein breites Spektrum verteilt sein können. Entsprechende Verfahren sind beispielsweise aus Makromol. Chem. 177, 3589 (1976) oder der fran zösischen Patentanmeldung FR 2701266 A1 bekannt. Vorzugsweise werden solche Typen eingesetzt, wie sie in den deutschen Patentanmeldungen DE 44 42 987 A1 und DE 195 37 001 A1 (Henkel) offenbart werden, und die ein durchschnittliches Moleku largewicht von 800.000 bis 1.200.000 Dalton, eine Viskosität nach Brookfield (1 Gew.-%ig in Glycolsäure) unterhalb von 5000 mPa.s, einen Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88% und einem Aschegehalt von weniger als 0,3 Gew.-% auf weisen. Unter Chitosan-Derivaten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Derivate zu verstehen, welche bei sauren pH-Werten wasserlöslich, im Neutralbe reich sowie bei alkalischen pH-Werten jedoch schwerlöslich in Wasser sind, d. h. die ein analoges Löslichkeitsverhalten wie die Chitosane selbst aufweisen. Solche Chitosan-Derivate sind beispielsweise Alkoxylierungsprodukte von Chitosanen mit Ethylenoxid, Propylenoxid oder Gemischen aus beiden sowie Derivate, welche basi sche Aminogruppen enthalten.Chitosans are biopolymers and are ge to the group of hydrocolloids counts. Chemically, these are partially deacetylated chitins different molecular weight. The chitosans are made from chi tin, preferably the shell remnants of crustaceans, as cheap raw materials be available in large quantities. The chitin usually becomes too next deproteinated by addition of bases, by addition of mineral acids de mineralized and finally deacetylated by addition of strong bases, the Molecular weights can be distributed over a broad spectrum. Appropriate Methods are for example made of macromol. Chem. 177, 3589 (1976) or the fran French patent application FR 2701266 A1. Preferably, such Types used, as described in the German patent applications DE 44 42 987 A1 and DE 195 37 001 A1 (Henkel) are disclosed, and the average molecule large, from 800,000 to 1,200,000 daltons, Brookfield viscosity (1 wt% in glycolic acid) below 5000 mPa.s, a degree of deacetylation in Range of 80 to 88% and an ash content of less than 0.3 wt .-% on point. Among chitosan derivatives in the context of the present invention are those Understand derivatives which are water-soluble at acidic pH, in the neutral but are sparingly soluble in water at alkaline pHs, d. H. the have an analogous solubility behavior as the chitosans themselves. Such chitosan derivatives are, for example, alkoxylation products of chitosans with Ethylene oxide, propylene oxide or mixtures of both and derivatives which basi contain amino groups.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Chitosan oder Chito san-Derivat unter Hinzufügung einer Säure in Wasser als Lösungsmittel gelöst. Die Auflösung des Chitosans oder Chitosan-Derivats erfolgt durch Salzbildung mit einer Mineralsäure oder einer organischen Säure, beispielsweise mit Salzsäure, Schwefel säure, Methansulfonsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Salicylsäure, Adipinsäure oder Ascorbinsäure. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Salzsäure, Glykolsäure und Milch säure. Die Reihenfolge der Zusammenfügung der einzelnen Komponenten ist bei der Herstellung der Lösung unkritisch. Vorzugsweise werden das Chitosan oder Chito san-Derivat in Wasser vorgelegt und unter Rühren mit einer solchen Menge an Säu re versetzt, wie zur Bildung einer Lösung erforderlich ist. Bevorzugt erfolgt die Auflö sung des Chitosans oder Chitosan-Derivats bei pH-Werten zwischen 1 und 5. In ei ner weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Chitosan oder Chitosanderivat in eine wäßrige Säure eingetragen.In the first step of the method according to the invention is a chitosan or Chito San derivative with the addition of an acid dissolved in water as a solvent. The Dissolution of the chitosan or chitosan derivative takes place by salt formation with a Mineral acid or an organic acid, for example with hydrochloric acid, sulfur acid, methanesulfonic acid, glycolic acid, lactic acid, salicylic acid, adipic acid or Ascorbic acid. Hydrochloric acid, glycolic acid and milk are preferred according to the invention acid. The order of assembly of the individual components is in the Preparation of the solution is not critical. Preferably, the chitosan or chito San derivative in water and with stirring with such an amount of acid re, as required to form a solution. Preferably, the dissolution takes place solution of the chitosan or chitosan derivative at pH values between 1 and 5. In ei Another preferred embodiment is the chitosan or chitosan derivative entered in an aqueous acid.
Im zweiten Schritt des Verfahrens wird der pH-Wert der wäßrigen Lösung des Chito sans oder Chitosanderivats mittels eines Alkalisierungsmittels in Gegenwart eines Oberflächenmodifikationsmittels so weit angehoben, daß es zur Ausfällung des nanopartikulären Chitosans oder Chitosanderivats kommt. Als Alkalisierungsmittel werden vorzugsweise wäßrige Lösungen von Hydroxiden der Alkali- oder Erdalkali metalle oder Ammoniak verwendet. Vorzugsweise wird die Ausfällung unter mecha nischer Durchmischung, beispielsweise mittels eines Rührers, durchgeführt. Bei der Ausfällung wird entweder die saure Lösung des Chitosans oder Chitosanderivats vorgelegt und das Alkalisierungsmittel zugegeben, oder es wird umgekehrt verfah ren. Erfindungswesentlich ist, daß die Ausfällung der sauren Lösung des Chitosans oder Chitosanderivats in Gegenwart eines Oberflächenmodifikationsmittels erfolgt. Dabei kann sich das Oberflächenmodifikationsmittel entweder in der sauren Lösung oder dem Alkalisierungsmittel befinden. In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens können die saure Lösung des Chitosans oder Chitosanderivats, das Alkalisierungsmittel und das Oberflächenmodifikationsmittel, bevorzugt in Form wäßriger Lösungen, auch gleichzeitig miteinander vereinigt wer den. In the second step of the process, the pH of the aqueous solution of Chito sans or Chitosanderivats by means of an alkalizing agent in the presence of a Surface modifier raised so that it precipitated the nanoparticulate chitosan or chitosan derivative comes. As alkalizing agent are preferably aqueous solutions of hydroxides of alkali or alkaline earth metals or ammonia used. Preferably, the precipitate is below mecha Nischer mixing, for example by means of a stirrer performed. In the Precipitation becomes either the acidic solution of chitosan or chitosan derivative submitted and added the alkalizing agent, or it is turned vice versa It is essential to the invention that the precipitation of the acidic solution of chitosan or chitosan derivative in the presence of a surface modifier. In this case, the surface modifier can either in the acidic solution or the alkalizing agent. In a further embodiment of the The production process of the invention can be the acidic solution of chitosan or Chitosan derivatives, the alkalizing agent and the surface modifier, preferably in the form of aqueous solutions, also simultaneously combined with each other the.
Unter Oberflächenmodifikationsmitteln sind Stoffe zu verstehen, welche an der Ober fläche der feinteiligen Partikel physikalisch anhaften, mit diesen jedoch nicht oder nur in geringem Ausmaß chemisch reagieren. Die einzelnen an der Oberfläche adsor bierten Moleküle der Oberflächenmodifikationsmittel sind im wesentlichen frei von intermolekularen Bindungen untereinander. Unter Oberflächenmodifikationsmitteln sind insbesondere Dispergiermittel zu verstehen. Dispergiermittel sind dem Fach mann beispielsweise auch unter den Begriffen Emulgatoren, Schutzkolloide, Netz mittel, Detergentien etc. bekannt.By surface modification agents are meant substances which are at the top surface of the finely divided particles physically adhere, but not or only with these react chemically to a slight extent. The individual on the surface adsor The above-described molecules of the surface modifiers are essentially free of intermolecular bonds with each other. Under surface modifiers are to be understood in particular dispersants. Dispersants are the subject For example, man under the terms emulsifiers, protective colloids, network medium, detergents, etc. known.
Als Oberflächenmodifikationsmittel kommen beispielsweise Emulgatoren vom Typ
der nichtionogenen Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen in Frage:
Suitable surface modifiers are, for example, emulsifiers of the nonionic surfactant type from at least one of the following groups:
- - Anlagerungsprodukte von 2 bis 60 Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propy lenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe;- Addition products of 2 to 60 moles of ethylene oxide and / or 0 to 5 moles of propy lenoxid to linear fatty alcohols with 8 to 22 C-atoms, to fatty acids with 12 to 22 C atoms and alkylphenols having 8 to 15 C atoms in the alkyl group;
- - C12/18-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von 1 bis 30 Mol Ethylenoxid an Glycerin;C 12/18 fatty acid mono- and diesters of addition products of 1 to 30 moles of ethylene oxide with glycerol;
- - Glycerinmono- und -diester und Sorbitanmono- und -diester von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und deren Ethylenoxi danlagerungsprodukte;- Glycerol mono- and diesters and sorbitan mono- and diesters of saturated and unsaturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms and their Ethylenoxi danlagerungsprodukte;
- - Alkylmono- und -oligoglycoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und deren ethoxylierte und/oder propoxylierte Analoga;- Alkyl mono- and oligoglycosides having 8 to 22 carbon atoms in the alkyl radical and their ethoxylated and / or propoxylated analogs;
- - Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder ge härtetes Ricinusöl;- Addition products of 15 to 60 moles of ethylene oxide with castor oil and / or ge hardened castor oil;
- - Polyol- und insbesondere Polyglycerinester, wie z. B. Polyglycerinpolyricinoleat, Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat oder Polyglycerindimerat. Ebenfalls geeignet sind Gemische von Verbindungen aus mehreren dieser Substanzklassen;- Polyol and in particular polyglycerol esters, such as. Polyglycerol polyricinoleate, Polyglycerol poly-12-hydroxy stearate or polyglycerol dimerate. Also suitable are mixtures of compounds of several of these classes of substances;
- - Anlagerungsprodukte von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehär tetes Ricinusöl;- Addition products of 2 to 15 moles of ethylene oxide with castor oil and / or gehär tete castor oil;
- - Partialester auf Basis linearer, verzweigter, ungesättigter bzw. gesättigter C6/22- Fettsäuren, Ricinolsäure sowie 12-Hydroxystearinsäure und Glycerin, Polyglyce rin, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Zuckeralkohole (z. B. Sorbit), Alkylglucoside (z. B. Methylglucosid, Butylglucosid, Laurylglucosid) sowie Polyglucoside (z. B. Cellulose);Partial esters based on linear, branched, unsaturated or saturated C 6/22 fatty acids, ricinoleic acid and 12-hydroxystearic acid and glycerol, polyglycerol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sugar alcohols (for example sorbitol), alkyl glucosides (for example methyl glucoside , Butyl glucoside, lauryl glucoside) as well as polyglucosides (eg cellulose);
- - Mono-, Di- und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG- alkylphosphate und deren Salze;Mono-, di- and trialkyl phosphates as well as mono-, di- and / or tri-PEG- alkyl phosphates and their salts;
- - Wollwachsalkohole;- lanolin alcohol;
- - Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate; - polysiloxane-polyalkyl-polyether copolymers or corresponding derivatives;
- - Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin sowieMixed esters of pentaerythritol, fatty acids, citric acid and fatty alcohol and / or Mixed esters of fatty acids having 6 to 22 carbon atoms, methyl glucose and Polyols, preferably glycerol or polyglycerol and
- - Polyalkylenglycole.- polyalkylene.
Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalko hole, Fettsäuren, Alkylphenole, Glycerinmono- und -diester sowie Sorbitanmono- und -diester von Fettsäuren oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhältliche Produkte dar. Es handelt sich dabei um Homologengemische, deren mittlerer Alkoxy lierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/oder Propylen oxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, entspricht.The addition products of ethylene oxide and / or of propylene oxide with fatty alcohol hole, fatty acids, alkylphenols, glycerol mono- and diesters and sorbitan mono- and diesters of fatty acids or castor oil are known, commercially available These products are homolog mixtures whose middle alkoxy lierungsgrad the ratio of the amounts of ethylene oxide and / or propylene oxide and substrate with which the addition reaction is carried out corresponds.
C8/18-Alkylmono- und -oligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umset zung von Glucose oder Oligosacchariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 C- Atomen. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, daß sowohl Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oli gomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.C 8/18 alkyl mono- and oligoglycosides, their preparation and their use are known in the art. Their preparation is carried out in particular by imple mentation of glucose or oligosaccharides with primary alcohols having 8 to 18 carbon atoms. With respect to the glycoside, it is true that both monoglycosides in which a cyclic sugar residue is glycosidically bound to the fatty alcohol, as well as oli gomere glycosides having a degree of oligomerization preferably up to about 8 are suitable. The degree of oligomerization is a statistical mean, which is based on a homolog distribution typical for such technical products.
Typische Beispiele für anionische Emulgatoren sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α- Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Alkylethersulfate wie beispiels weise Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Mo noglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dialkyl-sulfosucci nate, Mono- und Dialkylsulfo-succinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercar bonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäu retauride, N-Acylaminosäuren wie beispielsweise Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglykosidsulfate, Proteinfettsäurekondensate (insbesondere pflanzliche Pro dukte auf Weizenbasis), und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.Typical examples of anionic emulsifiers are soaps, alkylbenzenesulfonates, Alkanesulfonates, olefinsulfonates, alkyl ether sulfonates, glycerol ether sulfonates, α- Methyl ester sulfonates, sulfo fatty acids, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates such as example fatty alcohol ether sulfates, Glycerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Mo Noglyceride (ether) sulfate, fatty acid amide (ether) sulfate, mono- and dialkyl sulfosucci nate, mono- and dialkylsulfo-succinamates, sulfotriglycerides, amide soaps, ethercar acids and their salts, fatty acid isethionates, fatty acid sarcosinates, fatty acids retauride, N-acyl amino acids such as acylglutamates and acylaspartates, Alkyl oligoglycoside sulfates, protein fatty acid condensates (especially vegetable Pro wheat-based products), and alkyl (ether) phosphates. If the anionic surfactants Polyglycoletherketten contain, these may be a conventional, preferably however, have a narrow homolog distribution.
Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylat- und eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische Tenside sind die sogenannten Betaine wie dis N-Alkyl-N,N-dime thylammoniumglycinate, beispielsweise das Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylamino-propyl-N,N-dimethylammoniumglycinate, beispielsweise das Koko sacylaminopropyldimethylammonium-glycinat, und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3- hydroxyethylimidazoline mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat. Besonders be vorzugt ist das unter der CTFA-Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine bekannte Fettsäureamid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholytische Tensi de. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen verstanden, die außer einer C8/18-Alkyl- oder -Acylgruppe im Molekül mindestens ei ne freie Aminogruppe und mindestens eine -COOH- oder -SO3H-Gruppe enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampho lytische Tenside sind N-Alkylglycine, N-Alkylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäu ren, N-Alkyliminodipropionsäuren, N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N- Alkyltaurine, N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkylaminoessigsäu ren mit jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylami noethylaminopropionat und das C12/18-Acylsarcosin. Neben den ampholytischen kommen auch quartäre Emulgatoren in Betracht, wobei solche vom Typ der Ester quats, vorzugsweise methyl-quaternierte Difettsäuretriethanolaminester-Salze, be sonders bevorzugt sind.Furthermore, zwitterionic surfactants can be used as emulsifiers. Zwitterionic surfactants are surface-active compounds which carry at least one quaternary ammonium group and at least one carboxylate and one sulfonate group in the molecule. Particularly suitable zwitterionic surfactants are the so-called betaines such as dis N-alkyl-N, N-dime thylammoniumglycinate, for example Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-acylamino-propyl-N, N-dimethylammoniumglycinate, for example Koko sacylaminopropyldimethylammonium glycinate, and 2-alkyl-3 carboxymethyl-3-hydroxyethyl-imidazolines having in each case 8 to 18 C atoms in the alkyl or acyl group and the cocoacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinate. Particularly preferred is the known under the CTFA name Cocamidopropyl Betaine fatty acid amide derivative. Also suitable emulsifiers are ampholytic Tensi de. Ampholytic surfactants are understood as meaning those surface-active compounds which, apart from a C 8/18 -alkyl or -acyl group in the molecule, contain at least one free amino group and at least one -COOH or -SO 3 H group and are capable of forming internal salts , Examples of suitable ampholytic surfactants are N-alkylglycines, N-alkylpropionic acids, N-alkylaminobutyric acids, N-alkyliminodipropionic acids, N-hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycines, N-alkyltaurines, N-alkylsarcosines, 2-alkylaminopropionic acids and alkylaminoacetic acids each having about 8 to 18 C atoms in the alkyl group. Particularly preferred ampholytic surfactants are N-cocoalkylaminopropionate, cocoacylaminoethylaminopropionate and C 12/18 -acylsarcosine. In addition to the ampholytic come and quaternary emulsifiers into consideration, wherein those of the ester quats type, preferably methyl-quaternized Difettsäuretriethanolaminester salts, be particularly be.
Als Oberflächenmodifikationsmittel geeignete Schutzkolloide sind z. B. natürliche wasserlösliche Polymere wie z. B. Gummi arabicum, Stärke, wasserlösliche Derivate von wasserunlöslichen polymeren Naturstoffen wie z. B. Celluloseether wie Methyl cellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose oder modifizierte Carboxy methylcellulose, Hydroxyethyl-Stärke oder Hydroxypropyl-Guar, sowie synthetische wasserlösliche Polymere, wie z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyalky lenglycole, Polyasparaginsäure und Polyacrylate.As surface modifier suitable protective colloids are z. Natural water-soluble polymers such as. Gum arabic, starch, water-soluble derivatives of water-insoluble polymeric natural products such. As cellulose ethers such as methyl cellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose or modified carboxy methylcellulose, hydroxyethyl starch or hydroxypropyl guar, as well as synthetic water-soluble polymers, such as. As polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyalky glycols, polyaspartic acid and polyacrylates.
Als Oberflächenmodifikationsmittel bevorzugt geeignet sind vor allem die nichtioni schen Tenside. Als besonders wirksam haben sich die nichtionischen Tenside vom Typ der Alkylglykoside, der ethoxylierten Alkylglykoside sowie der Anlagerungspro dukte von 10 bis 60 Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 Kohlenstoff-Atomen erwiesen. Particularly suitable as surface modifiers are, in particular, the nonionic surfactants. To be particularly effective, the nonionic surfactants of Type of alkyl glycosides, ethoxylated alkyl glycosides and addition Pro from 10 to 60 moles of ethylene oxide and / or 0 to 5 moles of propylene oxide to linear Fatty alcohols having 8 to 22 carbon atoms proved.
In der Regel werden die Oberflächenmodifikationsmittel in einer Konzentration von 10 bis 500, vorzugsweise jedoch 50 bis 250 Gew.-%, bezogen auf die Chitosane oder Chitosanderivate, eingesetzt.In general, the surface modifiers are in a concentration of 10 to 500, but preferably 50 to 250 wt .-%, based on the chitosans or chitosan derivatives.
Bei der erfindungsgemäßen Ausfällung der sauren Chitosan- oder Chitosanderivat- Lösung durch Anhebung des pH-Werts bildet sich eine Suspension aus, welche als Neutralisationsprodukt ein Salz enthält. Eine Entsalzung des Produkts und eine Auf konzentrierung kann durch dem Fachmann geläufige Verfahren erfolgen, beispiels weise durch eine Dialyse und/oder eine Zentrifugation, wobei bevorzugt zunächst eine Dialyse und anschließend eine Zentrifugation erfolgt. Vorzugsweise wird die Hauptmenge des Wassers durch Zentrifugation entfernt, wobei mit dem Überstand gleichzeitig der größte Teil der im Verlauf des Verfahrens gebildeten Salze sowie des überschüssigen, nicht für die Belegung der Oberfläche der Nanopartikel benötigten Oberflächenmodifikationsmittels entfernt wird. Die abschließende Entfernung der Restfeuchte, sofern gewünscht, erfolgt über gängige Trocknungsverfahren, beson ders bevorzugt eine Gefriertrocknung.In the precipitation according to the invention of the acidic chitosan or chitosan derivative Solution by raising the pH, a suspension forms, which as Neutralization product contains a salt. A desalting of the product and an up Concentration can be carried out by methods familiar to the person skilled in the art, for example example by dialysis and / or centrifugation, preferably first Dialysis followed by centrifugation. Preferably, the Main amount of water removed by centrifugation, taking with the supernatant at the same time most of the salts formed during the process and the excess, not needed for occupying the surface of the nanoparticles Surface modifier is removed. The final removal of the Residual moisture, if desired, via common drying methods, special It prefers a freeze-drying.
Auf diese Weise hergestellte Pulver von nanopartikulären Chitosanen oder Chito sanderivaten enthalten typischerweise noch Wassergehalte im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, Salzgehalte im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%, sowie Gehalte an Oberflä chenmodifikationsmittel im Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Ge samtgewicht der Nanopartikel. Je nach Methode zur Abtrennung des überschüssigen Oberflächenmodifikationsmittels können auch Gehalte an Oberflächenmodifikations mittel von bis zu 30 Gew.-% resultieren. Es ist somit nach der Lehre der Erfindung möglich, Nanopartikel herzustellen, welche zu mehr als 90 Gew.-% aus einem Chito san oder Chitosan-Derivat bestehen. Erfindungsgemäß lassen sich Chitosane oder Chitosan-Derivate in Form trockener Pulver erhalten, welche gut handhabbar sind und auch bei längerer Lagerung stabil sind, insbesondere nicht zur Agglomeration oder Verklebung neigen. Sie lassen sich in Wasser oder auch anderen Lösungsmit teln unter Einsatz mechanischer Energie zu nanopartikulären Dispersionen redisper gieren.Powders produced by nanoparticulate chitosans or chito in this way sanderivates typically still contain water contents in the range from 1 to 10% by weight, Salts in the range of 0 to 3 wt .-%, and levels of Oberflä chenmodifikationsmittel in the range of 1 to 5 wt .-%, each based on the Ge total weight of nanoparticles. Depending on the method of separating the excess Surface modifiers may also contain levels of surface modification average of up to 30% by weight. It is thus according to the teachings of the invention possible to produce nanoparticles containing more than 90% by weight of a chito san or chitosan derivative. According to the invention, chitosans or Chitosan derivatives obtained in the form of dry powders, which are easy to handle and are stable even after prolonged storage, especially not for agglomeration or sticking tend. They can be dissolved in water or other Lösungsmit using mechanical energy to redisperse nanoparticulate dispersions yaw.
In der WO 9100298 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung mikrokristalli nen Chitosans dargestellt, in welchem laut Beschreibung Chitosan als Dispersion von Partikeln in einem Größenbereich zwischen 0,1 und 50 µm erhalten wird. Aus dieser Dispersion soll durch Trocknung ein pulverförmiges Produkt mit Partikelgrößen zwischen 1 und 100 µm erhalten werden können. Ausführungsbeispiele, welche diese Angaben in der Beschreibung stützen könnten, werden nicht geliefert. In den Ausführungsbeispielen werden als Verfahrensprodukt lediglich Gele mit Chitosange halten von maximal ca. 10% beschrieben. Die Nacharbeitung dieser WO-Schrift hat ergeben, daß die dort offenbarte Lehre lediglich zu flockigen bis gelartigen Produkten mit Chitosanpartikelgrößen deutlich oberhalb von 1 µm führt, die nach Trocknung verklumpte, agglomerierte Produkte mit weiter erhöhter Chitosanpartikelgröße liefern, welche schwer handhabbar und im Sinne der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung nicht brauchbar sind.In WO 9100298 a process for continuous production is microcrystalline chitosan, in which, as described, chitosan as a dispersion of particles in a size range between 0.1 and 50 microns is obtained. Out This dispersion is intended by drying a powdery product with particle sizes between 1 and 100 microns can be obtained. Embodiments which this information could be based in the description will not be delivered. In the Embodiments are as a process product only gels with chitosan keep a maximum of about 10%. The reworking of this WO document has show that the doctrine revealed there only to flaky to gel-like products with chitosan particle sizes well above 1 micron, which after drying provide clumped, agglomerated products with further increased chitosan particle size, Which is difficult to handle and in the sense of the task of the present Invention are not useful.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nanopartikuläre Chitosane oder Chitosan-Derivate, welche nach den vorstehend beschriebenen erfindungsge mäßen Verfahren hergestellt sind.Another object of the present invention are nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives, which according to the erfindungsge described above are made in accordance with the method.
Die nach dem in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren hergestellten nanopartikulären Chitosane oder Chitosanderivate können beispielsweise zur Her stellung von kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen verwendet werden. Zu solchen Zubereitungen zählen beispielsweise Haarshampoos, Haarlotio nen, Haarsprays, Schaumbäder, Cremes, Lotionen oder Salben. Als weitere Rezep turbestandteile können in den kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zuberei tungen Adjuvantien enthalten sein, wie sie üblicherweise in solchen Zubereitungen verwendet werden, wie z. B. Konservierungsmittel, Bakterizide, Antioxidantien, Par füme, Schaumbremsen, Farbstoffe, Pigmente, Verdickungsmittel, anfeuchtende und/oder feuchthaltende Substanzen, Tenside, Emulgatoren, Weichmacher, Fette, Öle, Wachse, Silikone, Sequestrierungsmittel, anionische, kationische, nichtionische oder amphotere Polymere, Alkalisierungs- oder Acidifizierungsmittel, Alkohole, Po lyole, Enthärter, Lichtschutzmittel, Elektrolyte oder organische Lösungsmittel. Man che Stoffe, wie z. B. Emulgatoren, können in den Zubereitungen einerseits als Adju vans, unabhängig davon aber auch als Oberflächenmodifikationsmittel der Nanopar tikel enthalten sein.Those prepared by the method described in the present invention For example, nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives can be used to prepare use of cosmetic and / or pharmaceutical preparations become. Such preparations include, for example, hair shampoos, hair lotions hair sprays, bubble baths, creams, lotions or ointments. As another recipe Turbine components can be used in cosmetic and / or pharmaceutical preparations contain adjuvants, as is customary in such preparations be used, such as. Preservatives, bactericides, antioxidants, par foams, foams, dyes, pigments, thickeners, wetting agents and / or moisturizing substances, surfactants, emulsifiers, plasticizers, fats, Oils, waxes, silicones, sequestering agents, anionic, cationic, nonionic or amphoteric polymers, alkalizing or acidifying agents, alcohols, butadiene lyols, softeners, light stabilizers, electrolytes or organic solvents. you che substances such. As emulsifiers, in the preparations on the one hand as Adju vans, but also as surface modifier of Nanopar be included.
Die Einsatzmenge der nanopartikulären Chitosane oder Chitosanderivate in den kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen wird so gewählt, daß die Konzentration der in den Nanopartikeln enthaltenen Chitosane oder Chitosanderivate - d. h. ohne Berücksichtigung der in den Nanopartikeln enthaltenen Oberflächenmodifikationsmittel - zwischen 0,1 und 20, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 Gew.-%, bezogen auf die Zubereitungen, liegt.The amount of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives used in the Cosmetic and / or pharmaceutical preparations are chosen so that the Concentration of the chitosans or chitosan derivatives contained in the nanoparticles - d. H. without consideration of the surface modifiers contained in the nanoparticles between 0.1 and 20, preferably between 0.5 and 2,% by weight, based on the preparations.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind demnach kosmetische und/oder phar mazeutische Zubereitungen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her gestellte nanopartikuläre Chitosane oder Chitosanderivate in den vorstehend ge nannten Konzentrationen enthalten.Another object of the invention are therefore cosmetic and / or phar pharmaceutical preparations which are prepared by the process according to the invention Asked nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives in the above ge contained concentrations.
Die folgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand näher erläutern: The following examples are intended to explain the subject matter of the invention in more detail:
100 g der Lösung I werden unter starkem Rühren in 700 g Lösung II eingetropft. Der pH-Wert nach Beendigung des Zutropfens liegt zwischen 9 und 11. Es bildet sich ein flockiger Niederschlag aus.100 g of solution I are added dropwise with vigorous stirring in 700 g of solution II. The pH value after completion of the dropping is between 9 and 11. It forms flocculent precipitation.
Der Niederschlag setzt sich nach einiger Zeit ab, die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert und der Rest zentrifugiert. Zur Entfernung des Salzes wird das Produkt mittels eines Dialyseschlauches dialysiert. Das anschließende Gefriertrocknen liefert ein flockiges farbloses Chitosan-Pulver, welches in Wasser auf Teilchengrößen zwi schen 50 und 200 nm redispergierbar ist.The precipitate settles down after some time, the supernatant becomes liquid decanted and the rest centrifuged. The product is removed to remove the salt dialyzed by dialysis tubing. The subsequent freeze-drying provides a fluffy colorless chitosan powder, which in water to particle sizes zwi 50 and 200 nm is redispersible.
Die Analyse des Chitosan-Pulvers ergibt einen Wassergehalt von 8%, einen NaCl- Gehalt von 2,9% und einen Gehalt an Dehydol von 3%.The analysis of the chitosan powder gives a water content of 8%, a NaCl Content of 2.9% and a content of dehydol of 3%.
100 g der Lösung I werden unter starkem Rühren in 700 g Lösung II eingetropft. Der pH-Wert nach Beendigung des Zutropfens liegt zwischen 9 und 11. Es bildet sich ein flockiger Niederschlag aus.100 g of solution I are added dropwise with vigorous stirring in 700 g of solution II. The pH value after completion of the dropping is between 9 and 11. It forms flocculent precipitation.
Das gefällte System wird mittels Ultrafiltration entsalzt und bis zur Stichfestigkeit (12% Feststoffanteil) aufkonzentriert. Ein Teil des Emulgators Dehydol wird durch die Ultrafiltration ebenfalls entfernt. Durch Gefriertrocknung erhält man ein trockenes Pulver, das einen Tensidgehalt von 24 Gew.-% und einen NaCl-Gehalt kleiner 0,1 Gew.-% aufweist. Dieses Pulver ist in Wasser auf Teilchengrößen zwischen 50 und 200 nm redispergierbar.The precipitated system is desalinated by ultrafiltration and until the puncture resistance (12% solids) concentrated. Part of the emulsifier Dehydol is replaced by the Ultrafiltration also removed. Freeze-drying gives a dry one Powder having a surfactant content of 24% by weight and a NaCl content of less than 0.1% by weight having. This powder is water in particle sizes between 50 and 200 nm redispersible.
Claims (12)
- a) das Chitosan oder Chitosan-Derivat in einem sauren wässrigen Medium löst
- b) den pH-Wert der Lösung in Gegenwart eines Oberflächenmodifikationsmit tels soweit anhebt, daß es zur Ausfällung des Chitosans kommt.
- a) dissolves the chitosan or chitosan derivative in an acidic aqueous medium
- b) raising the pH of the solution in the presence of a Oberflächenmodifikationsmit means so far that it comes to the precipitation of chitosan.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999152073 DE19952073A1 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives |
PCT/EP2000/010330 WO2001032751A1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-20 | Method for producing nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives |
JP2001535447A JP2003514046A (en) | 1999-10-29 | 2000-10-20 | Method for producing nanoparticulate chitosan or chitosan derivative |
EP00972819A EP1237988A1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-20 | Method for producing nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999152073 DE19952073A1 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19952073A1 true DE19952073A1 (en) | 2001-07-12 |
Family
ID=7927259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999152073 Ceased DE19952073A1 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1237988A1 (en) |
JP (1) | JP2003514046A (en) |
DE (1) | DE19952073A1 (en) |
WO (1) | WO2001032751A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10139853A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-03-06 | Beiersdorf Ag | Improving the flow properties and heat-stability of chitosan-containing cosmetic and/or dermatological formulations involves addition of cellulose or a cellulose derivative |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10014529A1 (en) | 2000-03-23 | 2001-09-27 | Cognis Deutschland Gmbh | Cosmetic deodorant compositions, comprise chitosan and/or chitosan derivatives in the form of nanoparticles |
GB0126923D0 (en) * | 2001-11-09 | 2002-01-02 | Procter & Gamble | Chitosan compositions |
PL196686B1 (en) * | 2002-02-07 | 2008-01-31 | Abbott Lab De Costa Rica Ltd | Method of removing proteins from chitosane |
EP1384404A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-28 | The Procter & Gamble Company | Hair care compositions |
US20040176477A1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-09 | The Procter & Gamble Company | Chitosan powder |
WO2004087307A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Boris Olegovich Maier | Chitosan product, method for the production thereof, methods for producing chitosan product derivatives and compositions based thereon |
FR2859479B1 (en) * | 2003-09-05 | 2008-09-19 | Oligocaps Lab | CHITOSAN GRANULE FOR DIETETIC, FOOD OR PHYTOSANITARY PURPOSES |
US7311050B2 (en) | 2005-04-19 | 2007-12-25 | Kamterter Ii, L.L.C. | Systems for the control and use of fluids and particles |
US8308075B2 (en) | 2005-04-19 | 2012-11-13 | Kamterter Products, Llc | Systems for the control and use of fluids and particles |
US7536962B2 (en) | 2005-04-19 | 2009-05-26 | Kamterter Ii, L.L.C. | Systems for the control and use of fluids and particles |
FR2888581B1 (en) * | 2005-07-12 | 2010-05-14 | Univ Claude Bernard Lyon | NEW PROCESS FOR THE PREPARATION OF CHITIN NANOPARTICLES |
RU2313538C2 (en) * | 2005-08-04 | 2007-12-27 | Борис Олегович Майер | Chitosan product, method for its preparing (variants) |
CN100572399C (en) * | 2006-09-19 | 2009-12-23 | 宁波新芝生物科技股份有限公司 | A kind of working method of ultramicro chito polysaccharide product |
AT506334B1 (en) | 2008-01-22 | 2010-12-15 | Chemiefaser Lenzing Ag | METHOD FOR THE TREATMENT OF CELLULOSIC FORM BODIES |
US7943597B2 (en) | 2008-04-08 | 2011-05-17 | Cypress Pharmaceutical, Inc. | Phosphate-binding chitosan and uses thereof |
CN102803587B (en) | 2010-03-25 | 2015-09-30 | 连津格股份公司 | The purposes of cellulose fibre |
US8877907B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-11-04 | The Johns Hopkins University | Molecularly imprinted polymers |
CN107356657A (en) * | 2017-07-12 | 2017-11-17 | 桐城师范高等专科学校 | A kind of preparation of chitosan nanoparticles and its application in Detecting Pesticide |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997033624A1 (en) * | 1996-03-14 | 1997-09-18 | Schering Aktiengesellschaft | Microparticles, process for their production, and their use in ultrasound diagnosis |
EP0860166A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-08-26 | Universidade De Santiago De Compostela | Application of nanoparticles based on hydrophilic polymers as pharmaceutical forms |
DE19810965A1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Nanoparticles comprising polyelectrolyte complex of polycation, polyanion and biologically active agent, especially useful for controlled drug release on oral administration |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH039925A (en) * | 1989-06-08 | 1991-01-17 | Kanebo Ltd | Preparation of fine particle of chitosan |
JP2905092B2 (en) * | 1994-06-03 | 1999-06-14 | 大日精化工業株式会社 | Method for producing chitosan fine particles |
JPH0930957A (en) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Oji Paper Co Ltd | Fomentation material |
JPH09221502A (en) * | 1996-02-14 | 1997-08-26 | Mitsubishi Chem Corp | Chitosan nanosphere and its production |
EP1144105B1 (en) * | 1998-12-11 | 2002-09-25 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Method for producing nanoparticle dispersions |
DE50003720D1 (en) * | 1999-02-09 | 2003-10-23 | Cognis Deutschland Gmbh | USE OF NANOSCALE CHITOSANS |
-
1999
- 1999-10-29 DE DE1999152073 patent/DE19952073A1/en not_active Ceased
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2001535447A patent/JP2003514046A/en active Pending
- 2000-10-20 WO PCT/EP2000/010330 patent/WO2001032751A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-10-20 EP EP00972819A patent/EP1237988A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997033624A1 (en) * | 1996-03-14 | 1997-09-18 | Schering Aktiengesellschaft | Microparticles, process for their production, and their use in ultrasound diagnosis |
EP0860166A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-08-26 | Universidade De Santiago De Compostela | Application of nanoparticles based on hydrophilic polymers as pharmaceutical forms |
DE19810965A1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Nanoparticles comprising polyelectrolyte complex of polycation, polyanion and biologically active agent, especially useful for controlled drug release on oral administration |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 09030957 A, in Derwent, AN:97-161406/15 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10139853A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-03-06 | Beiersdorf Ag | Improving the flow properties and heat-stability of chitosan-containing cosmetic and/or dermatological formulations involves addition of cellulose or a cellulose derivative |
DE10139853B4 (en) * | 2001-08-14 | 2004-10-07 | Beiersdorf Ag | Use of cosmetic and / or dermatological formulations containing chitosan |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003514046A (en) | 2003-04-15 |
WO2001032751A1 (en) | 2001-05-10 |
EP1237988A1 (en) | 2002-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19952073A1 (en) | Process for the preparation of nanoparticulate chitosans or chitosan derivatives | |
DE69920745T2 (en) | EMULSION SYSTEM AND EMULSIONS | |
DE69839096T2 (en) | DISPERSION OF CELLULOSE | |
EP1189582B1 (en) | Composite materials comprised of calcium compounds and protein constituents | |
DE69731986T2 (en) | Composition of nanofibrils of cellulose with high degree of substitution of carboxylated cellulose | |
WO1996016991A1 (en) | Cationic biopolymers | |
DE19604180C2 (en) | Process for the production of biopolymers with improved surfactant solubility | |
EP1743000A1 (en) | Surface-modified metal oxides, method for producing them, and their use in cosmetic preparations | |
WO2005094156A2 (en) | Polyasparaginic acid surface-modified metal oxides methods for production and use thereof in cosmetic preparations | |
DE69830741T2 (en) | LIQUID POLYMER SUSPENSIONS OF CATIONIC POLYSACCHARIDES IN POLYOLS AND THEIR USE IN THE PREPARATION OF BODY CARRIER | |
DE69427389T2 (en) | Composition based on biopolymers with rapid hydration | |
DE60133550T2 (en) | New dispersible colloidal calixarenes in the form of nanoparticles | |
EP1572142B1 (en) | Composite materials made of calcium compounds and polysaccharides containing glucuronic acid | |
WO2002017868A1 (en) | Oral and dental hygiene agents | |
DE19962348A1 (en) | Pigmented chitosan capsules | |
DE19605360C2 (en) | Cosmetic and / or pharmaceutical emulsions | |
DE102006002877A1 (en) | Preparing very small organic nanoparticle, useful in, e.g. medicine, comprises mixing saturated organic solution in a solvent, e.g. methanol, for precipitating with aqueous phase, mixing the precipitate with water and non-ionic surfactant | |
WO2001047626A1 (en) | Dyed chitosan capsules | |
WO2001007361A1 (en) | Nanoparticulate sulfur, the production and the use thereof | |
EP0776656B1 (en) | Cosmetic and/or pharmaceutical emulsions | |
DE19934169A1 (en) | Stable cosmetic and/or dermatological preparations useful e.g. for combating blemished skin and treating seborrhea, acne vulgaris or seborrheic eczema, comprises nanoparticulate sulfur | |
EP1286756B1 (en) | Method for producing nanoparticle suspensions | |
EP1175200A1 (en) | Use of nanoscalar antimicrobial active ingredients in body deodorants | |
EP0939617A1 (en) | Collagenfree cosmetic preparations obtained from cross-linked chitosan hydrogels | |
DE19534370C2 (en) | Use of cationic chitosan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: COGNIS DEUTSCHLAND GMBH & CO. KG, 40589 DUESSELDOR |
|
8131 | Rejection |