制备有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物的一锅法制造技术

本发明专利技术涉及制备单相有机硅‑丙烯酸类杂化粘合剂组合物的一锅法，所述组合物包含通过‑Si‑O‑Si‑连接基团共价键合的丙烯酸类聚合物和有机硅聚合物。丙烯酸类聚合物含有至少一种可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体或硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体。这些官能部分提供反应位点通过使有机硅聚合物中的可水解基团在碱性或酸性催化剂和水的存在下反应来形成‑Si‑O‑Si‑键。有机硅聚合物和丙烯酸类聚合物的两种不相容体系之间形成的共价键防止相分离，从而形成永久的、均匀的单相体系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物的一锅法
本专利技术涉及制备单相有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物的一锅法以及其应用。一锅法使制备单相有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物流水线化和简单化。有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物特别可用作透皮贴剂以通过组织扩散来递送药物、保健营养品和/或药妆品试剂。
技术介绍
压敏粘合剂(PSA)作为透皮贴剂广泛用于药物递送系统。活性物(诸如药物、保健营养品和/或药妆品试剂)共混或溶解在压敏粘合剂中，并且活性物从粘合剂释放到组织，绕过胃肠系统。直接递送(与连续和/或受控药物递送相结合)的优点促进了新的透皮PSA组合物的开发。由于必须避免组织刺激和过敏反应，因此对PSA组合物的生物相容性和惰性要求是严格的。透皮PSA组合物在室温下永久保持粘性，利用柔和压力将贴剂保持在组织上，并且在不引起疼痛或在组织上沉积粘合剂残留的情况下去除。丙烯酸基压敏粘合剂由于其低成本和良好的活性物溶解性而广泛地用作透皮PSA，但它们常常与组织刺激有关。另一方面，有机硅基压敏粘合剂表现出优异的生物相容性和惰性，这提供低组织刺激；然而，它们具有差的药物溶解性。有机硅和丙烯酸类PSA的共混杂化粘合剂具有改善的药物溶解性和低的组织刺激的优点；然而，两种PSA体系的物理共混物是热力学和动力学不稳定的，并且快速导致宏观相分离。相分离通常使PSA涂覆过程变得困难，并且还可能随时间改变PSA性质。因此，对具有良好药物溶解性和低组织刺激性二者的相稳定的有机硅-丙烯酸类杂化PSA组合物存在不断的需要和持续的需求。本专利技术对此进行解决。克服这种不相容性的尝试已经在U.S.P.N.8,124,689、8,569,416和8,614,278得以解决，其中通过复杂方法形成了丙烯酸类接枝有机硅粘合剂。然而，这种复杂方法使得难以除去残留单体，并且不能很好地控制交联水平。溶液中未反应的有机硅和丙烯酸类组分仍然导致随时间的相分离。U.S.P.N.8,580,891提供通过使有机硅聚合物、有机硅树脂和含甲硅烷基的丙烯酸类聚合物反应制备的有机硅-丙烯酸类杂化组合物；然而，该粘合剂组合物遭受短的保质期和在不足一个月内相分离。U.S.P.N.8,664,329提供了有机硅-丙烯酸类共聚物，其包含通过-Si-O-Si-连接基团与丙烯酸类聚合物共价键合的有机硅聚合物。有机硅-丙烯酸类共聚物是(a)有机硅聚合物、(b)包含硅烷或硅氧烷官能团的丙烯酸类聚合物；和(c)混接反应催化剂(scramblingcatalyst)的反应产物，其中有机硅聚合物(a)与丙烯酸类聚合物(b)的比率为50:1至1:50。然而，该方法是效率低的三步法，其中第一步是制备丙烯酸类聚合物，并然后在第二步中制备有机硅-丙烯酸类杂化共聚物，最后在第三步中制备有机硅-丙烯酸类PSA。本领域需要制备有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂的简单、有效的一锅法。本专利技术解决了该问题。
技术实现思路
本专利技术描述了制备单相有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物的一锅法以及其应用。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：(a)通过在有机溶液中的自由基聚合反应制备丙烯酸类聚合物；(b)将(i)有机硅聚合物和(ii)催化剂加入丙烯酸类聚合物溶液中并反应以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；(c)用中和试剂中和有机硅-丙烯酸类杂化溶液；(d)从有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；其中有机硅聚合物与丙烯酸类聚合物的比率为50:1至1:50，其中有机硅-丙烯酸类杂化组合物包含在有机硅聚合物和丙烯酸类聚合物之间的-Si-O-Si-共价键连接基团。在另一个实施方案中，制备单相有机硅-丙烯酸类杂化压敏粘合剂组合物的一锅法包括以下步骤：(a)通过以下物质的自由基聚合反应制备丙烯酸类聚合物：(i)单体的混合物，其中至少一种单体包含可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体，(ii)自由基引发剂，(iii)有机溶剂，其中反应温度为约50℃至约150℃，并且反应时间为约2小时至24小时；(b)将(i)有机硅聚合物和(ii)催化剂加入丙烯酸类聚合物溶液中并在约50℃至约150℃的反应温度下反应约2小时至约24小时以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；(c)在约室温至约150℃的温度下将有机硅-丙烯酸类杂化溶液中和约2小时至24小时；和(d)从有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；其中有机硅聚合物与丙烯酸类聚合物的比率为50:1至1:50，其中有机硅-丙烯酸类杂化组合物包含在有机硅聚合物和丙烯酸类聚合物之间的-Si-O-Si-共价键连接基团。另一个实施方案涉及制备包含有机硅-丙烯酸类杂化PSA组合物和活性物的透皮装置，包括以下步骤：(a)通过以下物质的聚合反应制备丙烯酸类聚合物溶液：(ai)单体的混合物，其中至少一种单体包含可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体，(aii)自由基引发剂，(aiii)有机溶剂；和(b)将(bi)有机硅聚合物和(bii)催化剂加入丙烯酸类聚合物溶液(a)中并在约50℃至约150℃的反应温度下反应约2小时至24小时以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；(c)在约室温至约150℃的温度下将有机硅-丙烯酸类杂化溶液中和约2小时至24小时；(d)从有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；(e)向溶液中添加活性物，其中所述活性物为药物、保健营养品和/或药妆品试剂；(f)将所述溶液涂覆到膜上；以及(g)蒸发溶剂以形成透皮装置。附图说明图1是各种有机硅-丙烯酸类杂化PSA溶液的一组三张照片。具体实施方式除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语都具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。如发生冲突，以本文件(包括定义)为准。优选的方法和材料描述如下，尽管与本文所述的那些相似或相当的方法和材料也可用于本公开的实践或测试。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用整体并入。本文公开的材料、方法和实施例仅是说明性的而不旨在进行限制。如在本说明书和权利要求中所使用的，术语“包含”可以包括“由……组成”和“基本上由……组成”的实施方案。如本文使用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“有”、“可以”、“含有”及其变体旨在表示开放式的过渡短语、术语或单词，其需要存在指定的成分/步骤，并允许存在其他的成分/步骤。然而，这样的描述应被解释为也描述“由所列举的成分/步骤组成”和“基本上由所列举的成分/步骤组成”的组合物或方法，其仅允许存在所指定的成分/步骤，以及可能由此产生的任何杂质，并排除其他成分/步骤。在本申请的说明书和权利要求中的数值，尤其当它们涉及聚合物、聚合物组合物或粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备单相有机硅-丙烯酸类杂化组合物的一锅法，包括以下步骤：/n(a)通过在有机溶液中的自由基聚合反应制备丙烯酸类聚合物溶液；/n(b)将(i)有机硅聚合物和(ii)催化剂加入所述丙烯酸类聚合物溶液中并反应以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；/n(c)用中和试剂中和所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液；/n(d)从所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；/n其中所述有机硅聚合物与所述丙烯酸类聚合物的比率为50:1至1:50，/n其中所述有机硅-丙烯酸类杂化组合物包含在所述有机硅聚合物和所述丙烯酸类聚合物之间的-Si-O-Si-共价键连接基团。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180516 US 62/672,2051.制备单相有机硅-丙烯酸类杂化组合物的一锅法，包括以下步骤：
(a)通过在有机溶液中的自由基聚合反应制备丙烯酸类聚合物溶液；
(b)将(i)有机硅聚合物和(ii)催化剂加入所述丙烯酸类聚合物溶液中并反应以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；
(c)用中和试剂中和所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液；
(d)从所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；
其中所述有机硅聚合物与所述丙烯酸类聚合物的比率为50:1至1:50，
其中所述有机硅-丙烯酸类杂化组合物包含在所述有机硅聚合物和所述丙烯酸类聚合物之间的-Si-O-Si-共价键连接基团。


2.制备单相有机硅-丙烯酸类杂化组合物的一锅法，包括以下步骤：
(a)通过聚合以下物质来制备丙烯酸类聚合物溶液：
(i)单体的混合物，其中至少一种单体包含可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体和/或硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体，
(ii)自由基引发剂，
(iii)有机溶剂，
其中反应温度为约50℃至约150℃，并且反应时间为约2小时至24小时；
(b)将(i)有机硅聚合物和(ii)催化剂加入所述丙烯酸类聚合物溶液(a)中，并在约50℃至约150℃的反应温度下反应约2小时至24小时以形成有机硅-丙烯酸类杂化溶液；
(c)在约室温至约150℃的温度下将所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液中和约2小时至24小时；以及
(d)从所述有机硅-丙烯酸类杂化溶液中过滤任何固体沉淀物以在溶液中形成单相有机硅丙烯酸类杂化组合物；
其中所述有机硅聚合物与所述丙烯酸类聚合物的比率为50:1至1:50，
其中所述有机硅-丙烯酸类杂化组合物包含在所述有机硅聚合物和所述丙烯酸类聚合物之间的-Si-O-Si-共价键连接基团。


3.根据权利要求1-2所述的一锅法，其中制备丙烯酸类聚合物的步骤(a)在所述有机硅聚合物(b)(i)的存在下形成。


4.根据权利要求1-3所述的一锅法，其中基于丙烯酸类单体的总重量，所述可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体和/或所述硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体的含量为约0.1重量％至约50重量％。


5.根据权利要求2-4所述的一锅法，其中所述可水解的硅烷(甲基)丙烯酸类单体(a)(i)具有下式：
CH2＝CHR’COO-X-SiR”n-3Yn，
其中
R’为H或甲基；R”选自烷基、芳基、氟烷基、三烷基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基、乙烯基或它们的组合；
X是选自以下的线性、环状或支化二价连接基：亚烷基、亚芳基、氧亚烷基、氧亚芳基、酯、胺、二醇、酰亚胺、酰胺、醇、碳酸酯、氨基甲酸酯、脲、硫化物、醚或其衍生物或组合；且
Y是选自以下的可水解基团：烷氧基、芳氧基、乙酰氧基、肟基、烯氧基、氨基、酰胺基、α-羟基羧酸酰胺(-OCR’2CONR”2)、α-羟基羧酸酯(-OCR’2COOR”)、H、卤素或它们的组合；
n选自1、2和3。


6.根据权利要求4所述的一锅法，其中所述硅氧烷(甲基)丙烯酸类大分子单体(a)(i)是单(甲基)丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷聚合物或低聚物。


7.根据权利要求2-6所述的一锅法，其中所述单体(a)(i)进一步包含具有下式的第二单体：
CH2＝CR1R2，
其中
R1为H或甲基；
R2选自COOR3、OCOR3、芳基、杂环基或它们的组合；
R3选自H、烷基、芳基、烯丙基、氟烷基、羟基烷基、三烷基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基、环氧烷基、氨基烷基、铵烷基或它们的组合。


8.根据权利要求7所述的一锅法，其中所述第二单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基氨基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘予峡，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE