多組分封裝活性制劑的制作方法
【專利說明】多組分封裝活性制劑
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2012年10月26日提交的美國臨時專利申請第61/719, 158號的權益。 發明領域
[0003] 本發明提供了包含封裝于微滴中的至少兩種反應物的產品，所述微滴反過來由疏 水膠體顆粒的涂層封裝。兩種反應物保持單獨地被封裝狀態直至期望的釋放時間，在該時 間通過混合的膠體顆粒的機械作用來釋放反應物，使得當將兩種類型的膠體顆粒混合并機 械處理時釋放反應物，并且因此反應物進行反應以形成期望的產品。
[0004] 發明背景
[0005] 在許多應用領域中，包括但不限于洗衣店或硬表面清潔、個人衛生用品、化妝品、 護發品、口腔護理、涂料和裝飾以及動物營養，常常高度期望在需要時遞送處于它們的活性 狀態的活性成分，使得有益反應可在期望時和期望的情況下發生。
[0006] 這種反應的非限制性實例可為，污漬的漂白、手的清潔或堅固表面裝飾的形成。在 所有情況下，需要克服的常見困難為保護活性成分直至需要時，然后當需要時控制釋放或 控制反應。
[0007] 已經教導了許多方法來克服這些問題，包括使用雙_組分包裝容器（例如，如在 US3, 685, 645或US5, 881，869中公開的，在使用前分離反應材料，并且使用多種封裝技 術包括使用封裝凝膠、聚合物、蠟和膜（參見例如在US5, 258, 132或US6, 248, 364或US 7, 491，687中公開的教導）。
[0008] 盡管最初有效，但雙-組分包裝方法的顯著缺點在于，它制造昂貴、操作繁瑣并且 難以保持在最佳狀態；非常常見的缺點為，其消耗一部分反應制劑的速度快于另一部分，而 在使用結束時留下無效的殘留量。
[0009] 現有的封裝方法最顯著缺點在于，盡管在儲存期間和在使用之前防止反應成分的 降解常常是有效的，但它們在需要時提供成分的足夠釋放通常不太有效。盡管這在一些期 望隨時間穩定釋放的應用中可能不是顯著問題，例如在US4, 446, 032或US7, 491，687中 公開的從織物調理產品中釋放香味，它在一系列需要快速釋放和反應的應用中是缺點，例 如漂白織物或堅硬表面、處理頭發或牙齒、手的清潔、顏料和漆的固化以及營養素的提供。
[0010] 此外，經常的情況是，為了克服上述問題，產品配方師需要求助于使用不太有效、 不太安全或不太期望的成分，其在穩定性或反應性方面展現更少的挑戰。該方法的這類非 限制性實例為在手部衛生領域中，其中通常使用諸如三氯生或葡萄糖酸洗必泰（CHG)的化 學類殺生物劑，或者使用醇類消毒劑。
[0011] 盡管儲存穩定，但二者的缺點在于它們通常僅可以基于液體的形式使用，以液體、 凝膠或者泡沫形式呈現。這要求大量液體的儲存和物流運輸，其為繁瑣的、昂貴的并具潛在 危險。
[0012] 基于化學的產品的其他顯著缺點在于，所有已知和可使用的殺菌劑都對人有潛在 危險并且在皮膚上持久。
[0013] 可使用的基于醇的產品的其他缺點為，由于所使用物質的固有可燃性存在火災危 險性。
[0014] 過氧化氫是本領域熟知的安全和高度有效的消毒液（disinfectant)和消毒劑， 然而由于缺乏克服儲存穩定性和與該成分有關的快速釋放挑戰的有效方法，它在手部衛生 中的使用在過去一直受到限制。
[0015] "干水"的概念在本領域已被很好地描述，包括例如公開如"Binks，B.P.; Murakami,M;"PhaseinversionofParticle-stabilizedMaterialsfromFoamstoDry Water(顆粒穩定化材料從泡沫相轉化為干水）"，NatureMaterials，第5卷，2006年11月"， 或公開如第20030161855號美國專利公開或早期第5, 122, 518號美國專利。當水性液滴分 散良好并且通過疏水粉末材料如疏水性煅制二氧化硅或分散良好的金屬氧化物進行穩定 時形成干水。"干水"的外觀是精細的可流動粉末，其在正確處理時可被穩定儲存，并且其中 的水性介質保持處于分離狀態。
[0016] 使用"干水"攜帶包括一系列殺生物劑的有效成分的想法已在本領域內教導，例如 第5, 122, 518號美國專利，然而，其中教導的組合物通常在長時間內不穩定。包含過氧化氫 的其他"干水"混合物由第2009/0252815號美國專利公開教導，其中推薦將一系列疏水性 二氧化硅作為"保護"相，并且隨后將所產生的"干水"粉末配制在一系列乳膏制劑內。該 教導很好地描述了過氧化氫的可控制、穩定的"時間延遲的"釋放。
[0017] 然而，在本領域內上述和所有其他實例中，沒有提供確保反應成分的快速和有效 釋放的有效方法，使得盡管在儲存期間得到有效"保護"，但不能提供在需要時的快速有效 性的保證。例如，在第2009/0252815號美國專利公開內，提出諸如皮膚增亮或痤瘡治療的 應用，其中這種"時間延遲的"釋放可為優選的，然而，在其中需要反應的快速"爆發"的其 他應用如皮膚消毒或堅硬表面清潔的背景下，該性質將完全不適合并且無效。
[0018] 第2003/0157188號美國專利公開提供了可用于農產品和其他食品產品的用作保 質期延長劑（extender)的殺菌劑。殺菌劑為由水、硫酸銅五水合物和可為酸或者過氧化氫 的試劑所形成的水溶液。殺菌劑用作食品產品上的涂層，并且特別適用于延長水果和蔬菜 的保質期。殺菌劑的其他應用包括，處理飲用水、水池和自然水體中的細菌和藻類控制，并 且用作清潔劑中的消毒劑。殺菌劑還可包含一定濃度的磷酸。
[0019] 第2008/0041794號美國專利申請公開教導了凈化水的方法，因此教導了其催化 劑和制備用于凈化水以中和的污染物，包括有機和非有機污染物如芳香族化合物和微生物 如細菌的催化劑的方法。多相催化劑通過使用過渡金屬-鹽溶液，例如CuSO4溶液孵化聚 合物樹脂形成。污染水的處理，是通過將所產生的多相催化劑浸泡于包含過氧化氫的污染 水中。公開了使用Fenton反應提供殺菌劑。
[0020] 第4, 311，598號美國專利涉及用于消毒水性介質且特別是含有細菌的水性流出 物的方法和組合物，例如，處理城市污水或來自紙或食品加工行業的流出物，使用包含過氧 化氫的組合物作為氯的替代物。具體地，消毒劑包含過氧化氫、可溶銅鹽如硫酸銅和可自 氧化的還原劑如抗壞血酸或亞硫酸鈉的組合，其可用于在PH6至9,優選地pH6. 5至8下稀 釋濃縮物。組分的特別優選的組合為，摩爾比1:1至60:1的過氧化氫：銅和5:1至1:1. 2 銅：還原劑。
[0021] 第5, 780, 064號美國專利提供了水性殺菌組合物和用于治療或預防動物蹄子的 傳染性疾病的相關方法，公開了包括銅鹽（例如硫酸銅）、季銨鹽化合物和過氧化物的組合 物。
[0022] 第5, 681，591號美國專利公開了用于消毒隱形眼鏡的組合物，其包含基本上等滲 的水性液體介質（其包含對消毒與水性液體介質接觸的隱形眼鏡有效量的過氧化氫）和過 氧化氫還原劑（其以對增強水性液體介質抗菌活性的有效量溶于水性液體介質中）。優選 地，組合物還包含對進一步增強水性液體介質的抗菌活性有效的量并且基本上沒有過氧化 物酶的過渡金屬離子。
[0023] 第2010/0015245號美國專利公開公開了通過抗菌劑的組合抑制生物膜的方法， 特別地使用它們的協同活性來對抗生物膜。抗菌劑包括銅離子和季銨化合物的組合，或銅 離子和過氧化物的組合。本發明還包括抑制生物膜誘導的微生物腐蝕或污染的方法。
[0024] 第2010/0074967號美國專利公開教導了消毒劑或殺菌劑組合物，其為對人安全 的，例如食品級或食品安全。在一個實施方案中，水性消毒劑或殺菌劑組合物可包含水性介 質，包括水、〇. 〇〇Iwt%至50wt%的過酸和0. 00Iwt%至25wt%的過氧化物。此外，還可存 在基于水性介質含量，〇?OOlppm至50,OOOppm的重量比的過渡金屬。組合物可基本上沒有 醛。或者或此外，過渡金屬可為膠體過渡金屬形式。
[0025] 第2009/0252815號美國專利公開公開了包含過氧化氫和疏水性熱解制備的二氧 化硅粉末的粉狀混合物，優選地具有至少40的甲醇潤濕性。粉狀混合物顯示良好的儲存穩 定性，并且可用于過氧化氫和/或氧的控制釋放。本發明還包括制備這些粉狀混合物的方 法以及在洗滌劑、清潔組合物、局部藥物、抗菌劑和其他產品中使用該混合物的方法。
[0026] 教導了用于制備粉狀混合物的方法，其中過氧化氫以由疏水性二氧化硅封裝的水 溶液的液滴形式存在。這種粉狀混合物可通過充分混合過氧化氫水溶液與疏水性二氧化娃 制備。可遞送足夠能量以確保液體快速分成小液滴，然后所述小液滴立即被疏水性二氧化 硅粉末包圍的任何混合裝置適用于該目的。
[0027] 第6, 861，075號美國專利公開了儲存-穩定的殺生物充氣凝膠組合物，其包含 30%至97%重量比的水、0.2%至5%重量比的膠凝劑（選自黃原膠、海藻酸鈉）和中和的 2%至5%重量比的細顆粒羧基乙烯基聚合物、具有80111 2/^至3001112/^的表面積和0.004% 至20%重量比的疏水硅酮-處理的二氧化硅。組合物為包含水、膠凝劑和殺生物劑的水性 凝膠的細顆粒形式殺生物劑，其表面涂覆有細顆粒疏水二氧化硅涂層。推薦殺生物充氣凝 膠組合物用于使用在組合物中的一種或多種適合的殺生物劑來控制害蟲。
[0028] 第4, 867, 988號美國專利提供了粉末、糊劑或液體形式的穩定含氧牙膏，其包含 載體和在其中均勻分散的氧釋放劑如過氧化氫的多種微膠囊化液滴。在刷牙行動期間發生 時牙膏經機械操作而微囊劑的壁破裂以釋放含氧試劑。然而，微囊劑并非由疏水二氧化硅 形成，并且僅以單一組分制劑形式提供。
[0029] 第2006/0276366號美國專利公開教導了由兩種水性組合物的摻合形成的兩-部 分的堅硬表面處理組合物，特別地（a)包含漂白成分的水性堿性組合物，與（b)包含過氧化 物成分的水性酸性組合物，所述組合物保持分開，但在使用前或在使用時立即將其混合以 形成泡沫狀堅硬表面處理組合物。
[0030] 第US2006/0257498號美國專利公開提供了具有胺部分和氧部分的抗菌系統，其 中在使用前將兩部分混合以形成改進的抗菌組合物。
[0031] 第US2010/0143496號美國專利公開公開了兩部分的消毒劑系統，其可用于消毒 表面。所述系統包括包含第一溶液的第一室和包含第二溶液的第二室。第一溶液可包含醇、 有機羧酸和基于第一溶液重量含量為〇.Olppm至1，OOOppm重量比的過渡金屬或其合金。第 二溶液可包含過氧化氫。系統還包括分配器，通過所述分配器配置系統以在被分配前立即 混合和分配第一溶液和第二溶液。通過混合第一溶液和第二溶液形成過酸組合物。
[0032] 發明概述
[0033]因此，本發明的目的是提供有效地封裝和儲存適用于多種潛在應用的一系列反應 試劑的裝置，如通過上面給出的非限制性列表例示的。此外，本發明的目的是提供在使用的 點/時間使反應試劑快速釋放并且有效反應的這種封裝系統的裝置。具體地，這通過使用 多組分封裝的粉末系統來完成，其中保持一種反應試劑與一種或多種其他反應試劑分離直 至需要時，當通過機械作用將這些結合在一起。
[0034]因此，本發明的實施方案提供了用于儲存和釋放互補性反應試劑的系統，其包 括：
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