含有聚甘油脂肪酸酯的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，该组合物具有以下三种组分，即：第一，可通过使具有2至10个甘油单元的聚甘油与具有12至22个碳原子的脂肪酸发生酯化来获得的聚甘油脂肪酸酯；第二，具有2至10个甘油单元的游离聚甘油；以及第三，具有2至10个甘油单元和含12至22个碳原子的脂肪酸基团的聚甘油脂肪酸单酯。该组合物特别适合用作3D打印方法的起始材料并且可容易地与化妆品活性成分和/或药物活性成分或其他物质组合。本发明专利技术还涉及生产用于类似描述的3D打印方法的对应起始材料的方法以及可使用该起始材料生产的模制体。以及可使用该起始材料生产的模制体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有聚甘油脂肪酸酯的组合物
[0001]许多聚甘油脂肪酸酯具有充当药物或化妆品的基质或甚至在诸如食品工业的应用领域中，或一般而言在需要储存稳定性的所有领域中充当基质的良好特性。具体地说，与许多其他基于脂质的材料诸如甘油三酯相比，一些聚甘油脂肪酸酯未表现出任何实际的多态性，因此在长期储存时不会经历任何体积变化，特别是称为“起霜”的任何体积增加。
[0002]WO 2020/083411 A1已经公开了用于热熔涂布方法的合适的聚甘油脂肪酸酯或其共混物。热熔涂布提供了优于其他涂布或护套包覆方法的优点，因为涂布材料可在没有溶剂的情况下使用，并且以这种方式，不需要使用复杂的干燥步骤将不期望的可能有毒的溶剂残余物从产物中去除。聚甘油脂肪酸酯关于制备将引入人体或动物体内的产品的用途还具有以下优点：至少聚甘油与偶数脂肪酸的酯化产生在体外和体内尽可能地排除毒性分解产物的聚甘油脂肪酸酯。
[0003]除了在热熔涂布方法中使用诸如前述聚甘油脂肪酸酯的基质，在3D打印领域中也需要使用具有相当特性的材料。然而，就这一点而言，简单地直接使用用于热熔涂布的材料不会成功，因为对于3D打印方法，需要起始材料必须通过加热来充分软化或液化以便能够被推压通过打印头喷嘴，使得在构建预定义的成型制品后，该材料可适当硬化以形成具有稳定形状的物体。具体地说，虽然聚甘油脂肪酸酯(诸如WO 2020/008411 A1中描述的那些)事实上可被推压通过3D打印喷嘴，但是通过3D打印由此产生的成型制品的形状稳定性不足以能够保证在工业包装步骤期间以及产品处理期间的稳定性。此外，出现的问题是，至少当将很大体积的药物或化妆品活性物质与相应基质掺混时，用于3D打印的起始材料的物理特性可能变化，其方式为使得产品形状不稳定且储存时也不稳定，或由于脆性增加而无法被打印成质量均匀的产品。
[0004]EP 3 482 774 B1公开了一种可通过3D打印生产的系统，该系统在体内与生理亲水相接触时自乳化，并且具有亲脂相、HLB值大于8的表面活性剂和任选的助表面活性剂，其中表面活性剂由PEG酯、泊洛沙姆、乙氧基化油、乙氧基化维生素E和/或由脂肪酸产生的糖残基组成。该组合物的缺点是不能明确排除毒性降解产物，并且形状方面和储存时的稳定性可能也需要改进。此外，出现的问题是，根据所引用的实施例，药物活性物质的掺混物仅能达到用于3D打印的起始材料按重量计的略低于7％，使得由于即使在起始材料未掺混时，每种单独的药物活性物质也有分层和相分离的不利倾向，则对于每种类型的掺混物，都必须对含有掺混物的起始混合物的可加工性进行新的研究。组合物(诸如按重量计50％至95％，优选地85％具有按重量计5％至50％，优选地15％聚乙二醇300
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6000(优选地PEG 1500)的硬脂酸甘油酯)事实上可仍在3D打印方法中加工，尽管它们有粘合特性，但在储存时并不完全稳定。新鲜的PEG可能含有环氧乙烷和二噁烷。随着时间的推移，可能会形成甲醛。此外，它们是潜在的过敏原。
[0005]下面描述的本专利技术的目的是提供一种组合物，该组合物具有已经已知用于热熔涂布方法的聚甘油脂肪酸酯的优点，特别是不存在多态性，以及使得此组合物能够通过3D打印进行加工，这也可独立于另外的药物活性物质和化妆品活性物质或其他为了实践中通常使用的掺混物或填充剂的比例而具体采用的添加剂的量来进行，并且提供形状稳定且储存
时稳定的产品。
[0006]此目的通过如权利要求1所述的组合物、如权利要求10所述的其生产方法、如权利要求24所述的3D打印方法、如权利要求11所述的用于制备3D打印方法的起始材料的方法，以及如权利要求18所述的通过3D打印生产的成型部件来实现，其中有利的实施方案在相应从属权利要求中限定。
[0007]为了使含有聚甘油脂肪酸酯的组合物可用于3D打印方法，它们必须生成起始材料以及既不太软也不太脆的最终产品。在含有聚甘油脂肪酸酯的组合物的情况下，这不是一件小事。当使用聚甘油脂肪酸酯时，起始材料(如通常在实践中那样形成用于3D打印方法的细丝)的弹性取决于组合物中游离羟基基团的数量。一个观点是，游离羟基基团的数量可受使用的聚甘油脂肪酸偏酯的酯化程度影响，但令人惊讶的是，聚甘油脂肪酸单酯和游离聚甘油的掺混物更有针对性且更有效。虽然强键合(诸如离子键合或共价键合)会导致组合物更硬和更脆，但比例增加的经由游离羟基基团的氢键合产生较低的键合强度和因此更高的弹性，因为更大的自由度促进了单个分子的重新定向。此外，随着聚甘油脂肪酸单酯和游离聚甘油中甘油单元数量的增加，由于组合物内部剪切的空间效应和更灵活的重新定向，较小分子之间的键不那么容易断裂，但由于分子链较长，组合物的弹性增加。令人惊讶的是，在3D打印方法中良好的加工特性和在没有因多态性而产生的体积变化的情况下打印产品的形状和储存时的稳定性在含有至少三种组分的类型的组合物中获得，这些组分即，第一，可通过含有2至10个甘油单元的聚甘油与含有12至22个碳原子的脂肪酸的酯化来获得的聚甘油脂肪酸酯，以及第二，含有2至10个甘油单元的游离聚甘油，和第三，含有2至10个甘油单元和含有具有12至22个碳原子的脂肪酸残基的脂肪酸的另外的聚甘油脂肪酸单酯。
[0008]所提出的组合物的可加工性方面的有利特性还可进一步改进，即在于：除前述第三组分外，将仅可由含有2至6个甘油单元的聚甘油的酯化获得的聚甘油脂肪酸酯用作组分1，并且将仅含有3至6个甘油单元的聚甘油用作组分2。还已被证明有利的是，组分1不作为全酯存在，而是作为羟值为50mg KOH/g至350mg KOH/g的偏酯存在。优选地，该第一组分的皂化值为100mg KOH/g至250mg KOH/g。35℃或更高且最高为80℃的组分1的熔点也被证明是有利的，因为低熔点允许较低加工温度，在与所提出的组合物一起加工的不耐热活性物质的情况下，这意味着在该方法中可采用无害的低温。
[0009]从上面的讨论可得出结论，组合物的第二组分的羟值也与组合物整体的弹性有关。优选地，该羟值为800mg KOH/g至1400mg KOH/g，而第三组分即聚甘油脂肪酸单酯应优选地具有400mg KOH/g至650mg KOH/g的羟值。
[0010]三种组分相对于彼此的混合比率也影响组合物的特性。当第一组分的重量百分比为至少50％，第二组分的重量百分比为至少5％，并且第三组分的重量百分比为至少10％时，获得良好的结果，其中三种组分的重量百分比之和优选地为至少98％。
[0011]与作为添加剂的其他固体一起还具有足够的稠度以在3D打印方法的起始材料中提供所需特性的均衡组合物含有可自六聚甘油与棕榈酸的偏酯化获得的聚甘油脂肪酸酯作为组分1和组分3，后者含有具有16个碳原子的脂肪酸残基。
[0012]所提出的组合物可以简单的方式通过例如在80℃下将组分1、组分2和组分3熔融并混合来产生，其中有利地不超过或仅略微超过各个组分的熔融温度。接下来，使混合物在15℃至25℃的温度(即，大约室温)和750hPa至1250hPa的压力下固化。通常，使混合物自行
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于以下组分：组分1，即能够由含有2多至10个甘油单元的聚甘油与含有12多至22个碳原子的脂肪酸的酯化获得的聚甘油脂肪酸酯，组分2，即含有2至10个甘油单元的游离聚甘油，以及组分3，即含有2至10个甘油单元和含有包含12至22个碳原子的脂肪酸残基的聚甘油脂肪酸单酯。2.如权利要求1所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分1能够由含有2多至6个甘油单元的聚甘油的酯化获得，并且组分2由仅含有3至6个甘油单元的游离聚甘油组成。3.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分1具有50mg KOH/g至350mg KOH/g的羟值。4.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分1具有从35℃至80℃的温度范围内的熔点。5.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分1具有从100mg KOH/g至250mg KOH/g的范围内的皂化值。6.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分2具有800mg KOH/g至1400mg KOH/g的羟值。7.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分3具有400mg KOH/g至650mg KOH/g的羟值。8.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于组分1的重量百分比为至少50％，组分2的重量百分比为至少5％，组分3的重量百分比为至少10％，并且组分1至组分3的重量百分比之和为至少98％。9.如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物，其特征在于所述组分1能够由六聚甘油与棕榈酸的偏酯化获得，并且在组分3中，所述脂肪酸残基含有16个碳原子。10.一种用于生产如前述权利要求中的任一项所述的含有聚甘油脂肪酸酯的组合物的方法，其特征在于以下步骤：i)将组分1、组分2和组分3熔融并混合在一起；ii)在15℃至25℃的温度和750hPa至1250hPa的压力下使所述混合物固化。
11.一种用于生产3D打印方法的起始材料的方法，其特征在于以下步骤：i)根据权利要求10所述的步骤i)；ii)根据权利要求10所述的步骤ii)；iii)粉碎所述固化的混合物；iv)将所述粉碎的混合物通过孔径为800μm或更小的筛子筛分，并拾取所述已筛分的粉末。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于以下额外步骤：v)在低于如权利要求11所述的起始材料的含有聚甘油脂肪酸酯组合物的组分1的熔融温度至少1℃的温度下，通过挤出机喷嘴头挤出如权利要求11所生产的所述起始材料以形成细丝。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于以下额外步骤：vi)选择具有在1.52mm至1.96mm范围内的连续均匀横截面直径的细丝，所考虑的相应细丝存在高至0.06椭圆度的横截面偏差。14.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其特征在于以下额外步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：德克，
申请(专利权)人：IOI油脂化学品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：