后， 可使試樣應變，以引發(fā)空隙形成。然后，可利用018；[11^1:;[(30311口61'(1;[1：111:070 Corporation)測量試樣的寬度(Wf)、厚度(Tf)和長度(Lf)，精確至0.01mm。應變前的體積 (Vi)可通過Wi X Ti X Li = Vi計算。應變后的體積(Vf)也可通過Wfx Tfx Lf = Vf計算。密度 (Pf)可通過= Pf = P1/^計算，其中ΡΛ前體材料的密度以及孔體積百分比（％Vv)可通過：％ νν=(1-1/Φ)χ 100 計算。
[0129] 水分含量：
[0130] 水分含量可以基本上按照ASTM D 7191-05使用Arizona Instruments Computrac Vapor Pro水分分析儀(型號3100)來確定，出于所有目的將ASTM D 7191-05全部在此引入 本文作為參考。測試溫度(§X2.1.2)可以為130°C，樣品尺寸(§X2.1.1)可以為2至4克，小瓶 吹掃時間(§X2.1.4)可以為30秒。進一步地，結束標準(§X2.1.3)可以定義為"預測"模式，其 是指當滿足內(nèi)置程序化標準(其在數(shù)學上計算終點水分含量)時該測試結束。
[0131] 實施例1
[0132] 顯示了在聚合物材料中形成獨特的多孔網(wǎng)絡的能力。最初，由85.3wt. %的聚乳酸 (PLA 6201D，Natureworks'? )、9 · 5wt · %的微米包含物添加劑、1 ·4wt · %的納米包含物添 加劑和3 . 8wt . %的內(nèi)部界面改性劑形成熱塑性組合物。微米包含物添加劑為 Vistamaxx?2120(ExxonMobil)，其為具有 29g/10min(190°C，2160g)的熔體流動速率和 0.866g/cm3的密度的聚丙烯-聚乙烯共聚物彈性體。納米包含物添加劑為乙烯與丙烯酸甲 酯與甲基丙稀酸縮水甘油酯的共聚物（.Lotader⑩AX8900，Arkema)，其具有5-6g/lOmin (190°C/2160g)的熔體流動速率、7至llwt. %的甲基丙烯酸縮水甘油酯含量、13至17wt. % 的丙烯酸甲酯含量和72至80wt. %的乙烯含量。所述內(nèi)部界面改性劑為來自巴斯夫的 PLURIQL? WI 285潤滑劑，其為聚亞烷基二醇功能流體。
[0133] 將所述聚合物進料到同向雙螺桿擠出機(ZSK-30,直徑為30mm，長度為1328毫米） 用于配混，該擠出機是由New Jersey的Ramsey的Werner and Pfleiderer Corporation制 造的。該擠出機擁有14個區(qū)，從進料斗至模頭連續(xù)編號為1-14。第一圓筒區(qū)#1經(jīng)由重力送料 器以15鎊每小時的總吞吐量接收樹脂。PLURIOL?WI285是經(jīng)由注射栗加入圓筒區(qū)#2的。 用來擠出樹脂的模頭具有間隔4毫米的3個模頭開口（直徑為6毫米）。一經(jīng)形成，將所擠出的 樹脂在風扇冷卻傳送帶上冷卻并且用Conair制粒機形成顆粒。擠出機的螺桿速度為200轉(zhuǎn)/ 分鐘（〃rpm〃）。然后將顆粒大批地進料到注塑成型設備（Spritzgiessautomaten BOY 22D) 中以根據(jù)I型ASTM D638形成拉力試棒。用于注塑成型工藝的溫度區(qū)域范圍為185°C至225 °C，保持壓力為10至14秒，冷卻時間為25至50秒，循環(huán)時間為35至65秒，以及成型溫度為約 10°C 或 21〇C。
[0134] -經(jīng)形成，通過MTS 810系統(tǒng)在23°C(±3°C)下、以5毫米/分鐘的速率以及115毫米 的標稱長度將拉力試棒拉伸至54%的伸長百分比。膨脹比、密度和空隙體積分別被確定為 1.38、0.86g/cm 3和27.5%。多孔材料隨后被切割成大致尺寸約為3至5毫米的樣品并在液氮 中冷卻15分鐘。之后，將所述樣品施加至設定為速度2的Brinkman Retsch臺式粉碎機。通過 掃描電子顯微鏡(SEM)分析所獲得的顆粒的形態(tài)。結果在圖1-2中示出。如圖所示，顆粒擁有 具有微米孔和納米孔的多模式多孔網(wǎng)絡。
[0135] 實施例2
[0136] 顯示了在聚合物材料中形成獨特的多孔網(wǎng)絡的能力。最初，如實施例1所述形成熱 塑性組合物的顆粒并且之后將其大批地進料到加熱到212°C的溫度的單螺桿擠出機中，其 中恪融共混物通過4.5英寸寬的狹縫模頭離開，并拉伸至36μηι至54μηι的膜厚度。在機器方向 上將膜拉伸至約100%以引發(fā)空化和空隙形成。通過掃描電子顯微鏡(SEM)在拉伸之前和之 后分析膜的形態(tài)。結果顯示在圖3-6中。如圖3-4所顯示，微米包含物添加劑最初分散在軸向 尺寸(在機器方向上)為約2至約30微米，以及橫向尺寸(在機器橫向上）為約1至約3微米的 區(qū)域中，而納米包含物添加劑最初分散為軸向尺寸為約100至約300納米的球形或類球形區(qū) 域。圖5-6顯示了拉伸后的膜。如所示的，在包含物添加劑周圍形成孔。在微米包含物添加劑 周圍形成的微米孔通常具有伸長的或狹縫樣形狀，在軸向上具有約2至約20微米的寬的尺 寸分布。與納米包含物添加劑關聯(lián)的納米孔通常具有約50至約500納米的尺寸。
[0137] 實施例3
[0138]將實施例1的配混的顆粒與第三包含物添加劑干共混，所述第三包含物添加劑是 含有22wt. %的苯乙稀共聚物改性的納米粘土和78wt. %的聚丙稀(Exxon Mobil 3155)的 埃洛石粘土色母粒(MacroComp MNH-731-36 ,MacroM)?；旌媳葹?0wt · %的顆粒和IOwt · % 的粘土色母粒，其提供2.2%的總粘土含量。然后將干共混物大批進料到加熱到212°C的溫 度的單螺桿擠出機中，其中熔融的共混物通過4.5英寸寬的狹縫模頭離開，并拉伸至51至58 μπι的膜厚度。在機器方向上將膜拉伸至約100%以引發(fā)空化和空隙形成。
[0139] 通過掃描電子顯微鏡（SEM)在拉伸之前和之后分析膜的形態(tài)。結果顯示在圖7-10 中。如圖7-8所示，一些納米粘土顆粒(作為更亮的區(qū)域可見)變得以非常小的區(qū)域的形式分 散，即軸向尺寸為約50至約300納米。色母粒自身還形成微米級尺寸的區(qū)域(約1至約5微米 的軸向尺寸）。此外，微米包含物添加劑(Vistamax?)形成伸長的區(qū)域，而納米包含物添加劑 (作為超細暗點可見的Lotader?)和納米粘土色母粒形成類球形區(qū)域。拉伸的膜顯示在圖 9-10中。如顯示的，空隙結構更加開放并顯示多種孔尺寸。除了由第一包含物(Vistamaxx?) 形成的高度伸長的微米孔以外，納米粘土色母粒包含物形成更開放的類球形微米孔，其軸 向尺寸為約10微米或更小，橫向尺寸為約2微米。球形納米孔也由第二包含物添加劑 (Lotader?.)和第三包含物添加劑(納米粘土顆粒)形成。
[0140] 實施例4
[0141]顯示了形成具有獨特性能的聚合物材料的能力。最初，形成85.3wt. %的PLA 6201D、9.5wt. % 的 Vi stamaxx?2120、1 · 4wt · % 的 Lotader?: AX8900和3 · 8wt · % 的 PLlJR丨OL?WI 285的共混物。將所述聚合物進料到同向雙螺桿擠出機(ZSK-30，直徑為 30mm,長度為1328毫米）用來配混，該擠出機是由New Jersey的Ramsey的Werner and Pfleiderer Corporation制造的。該擠出機擁有14個區(qū)，從進料斗至模頭連續(xù)編號為1-14。 第一圓筒區(qū)#1經(jīng)由重力送料器以15鎊每小時的總吞吐量接收樹脂。PLUR1：0L?WI285是 經(jīng)由注射栗加入圓筒區(qū)#2的。用來擠出樹脂的模頭具有間隔4毫米的3個模頭開口（直徑為6 毫米）。一經(jīng)形成，將所擠出的樹脂在風扇冷卻傳送帶上冷卻并且用Conair制粒機形成顆 粒。擠出機的螺桿速度為200轉(zhuǎn)/分鐘（"rpm")。然后將顆粒大批地進料到加熱到212°C的溫 度的單螺桿擠出機，其中熔融共混物通過4.5英寸寬的狹縫模頭離開，并拉伸至0.54至 0.58mm的膜厚度。
[0142] 實施例5
[0143] 如實施例4所述形成顆粒，然后大批進料到L/D比為25:1的Rheomix 252單螺桿擠 出機，并加熱至212°C的溫度，其中熔融的共混物通過Haake 6英寸寬的s流延膜模頭離開， 并通過Haake拉緊輯拉伸至39 · 4μηι至50 · 8μηι的膜厚度。使用標距長度為75mm的夾具，通過 MTS Synergie 200拉伸架以50mm/min的拉動速率(67%/min的變形率)在機器方向上將膜 拉伸至160%的縱向變形。
[0144] 實施例6
[0145] 如實施例5所述形成膜，不同之處在于還使用標距長度為50mm的夾具，以50mm/min 的拉動速率(1 〇〇 % /min的變形率)在機器方向橫向上將膜拉伸至100 %的變形。如上所述測 試實施例5-6的膜的各種性能。結果顯示在下表中。
[0146]膜性能
[0148] 拉伸性能
[0150] 實施例7
[0151] 顯示了形成具有獨特性能的聚合物材料的能力。最初，如實施例1所述形成熱塑性 組合物的顆粒并且之后將其大批地進料到240°C下的單螺桿擠出機中，熔融并以0.40克每 孔每分鐘的速率通過〇.6_直徑的噴絲頭通過熔體栗。纖維是以自由下降的方式（只有重力 作為拉力）來收集的。然后將纖維在23°C下于MTS Synergie拉伸架中以50mm/min的速率冷 拉伸。將纖維拉伸至50%、100%、150%、200 %和250 %的預定應變。在拉伸后，對于各應變 率，計算膨脹比、空隙體積和密度，如下表中所示。
[0152]
[0154] 實施例8
[0155] 如實施例7中所述形成纖維，區(qū)別僅在于它們是以100米每分鐘的收集輥速度來收 集的，導致拉細比為77。然后將纖維在23°C下于MTS Synergie拉伸架中以50mm/min的速率 冷拉伸。將纖維拉伸至50 %、100 %、150%、200%和250%的預定應變。在拉伸后，對于各應 變率，計算膨脹比、空隙體積和密度，如下表中所示。

[0158] 實施例9
[0159] 如實施例7中所述形成纖維，區(qū)別僅在于共混物是由83.7wt. %的聚乳酸（PLA 6201D，Naturevvoi.ks'? )、9 ·3wt · %的Vistamaxx?2120、1 ·4wt · % 的Lotader? AX8900、 3 · 7u %的PLURIOL? WI 285和I · 9%的親水表面活性劑(MasiI SF-19)組成的。將 PLURIOL_?WI285和Masil SF-19以2:1(￥1-285:3?-19)比例預混合并經(jīng)由注射栗加入圓 筒區(qū)#2。纖維是在240°C下，以0.40ghm和自由下降的方式式收集的。
[0160] 實施例10
[0161] 如實施例9中所述形成纖維，區(qū)別僅在于它們是以100米每分鐘的收集輥速度來收 集的，導致拉細比為77。然后將纖維在23°C下于MTS Synergie拉伸架中以50mm/min的速率 冷拉伸。將纖維拉伸至100%的預定應變。在拉伸后，計算膨脹比、空隙體積和密度，如下表 中所示。
[0164] 實施例11
[0165] 將來自實施例8的纖維在MTS Synergie拉伸架中以50毫米每分鐘的速率拉伸至 250%的應變。這打開了空隙結構并使纖維變白。然后從所述纖維的受應力的白色區(qū)域切下 一英寸的樣品。隨后將新的纖維如上所述地測試。密度被估計為0.75克每立方厘米，拉伸測 試的拉動速率為305mm/min。
[0166] 雖然本發(fā)明已經(jīng)以其具體實施方案進行了詳述，但是將領會的是，本領域技術人 員一旦獲得對前述內(nèi)容的理解，就可以容易地設想這些實施方案的替代、變型和等同方案。 因此，本發(fā)明的范圍應被評估為所附權利要求和任意等同方案的范圍。
【主權項】
1. 一種遞送系統(tǒng)，其包括包含在聚合物材料內(nèi)的活性劑，其中由熱塑性組合物形成的 所述聚合物材料包含連續(xù)相，所述連續(xù)相包括基質(zhì)聚合物，并且進一步地，其中微米包含物 添加劑和納米包含物添加劑以離散區(qū)域的形式分散在所述連續(xù)相中。2. 根據(jù)權利要求1所述的遞送系統(tǒng)，其中在包含多個納米孔和微米孔的材料中限定出 多孔網(wǎng)絡。3. 根據(jù)權利要求2所述的遞送系統(tǒng)，其中所述微米孔具有約0.5至約30微米，優(yōu)選為約1 至約20微米，以及更優(yōu)選為約2微米至約15微米的平均橫截面尺寸。4. 根據(jù)權利要求2所述的遞送系統(tǒng)，其中所述納米孔具有約1至約500納米，優(yōu)選為約2 至約450納米，以及更優(yōu)選為約5至約400納米的平均橫截面尺寸。5. 根據(jù)權利要求2-4中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述材料的平均孔體積為約15% 至約80 %每立方厘米，優(yōu)選為約20 %至約70 %，以及更優(yōu)選為約30 %至約60 %每立方厘米。6. 根據(jù)權利要求2-5中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述納米孔占所述材料的總孔體 積的約20vol. %或更多。7. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述連續(xù)相占所述熱塑性組合物 的約60wt. % 至約99wt. %。8. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)聚合物包括具有約0°C 或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯。9. 根據(jù)權利要求8所述的遞送系統(tǒng)，其中所述聚酯包括聚乳酸。10. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述微米包含物添加劑是聚合 的，如聚烯烴。11. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)聚合物的溶解度參數(shù) 與微米包含物添加劑的溶解度參數(shù)之比為約0.5至約1.5，所述基質(zhì)聚合物的熔體流動速率 與微米包含物添加劑的熔體流動速率之比為約0.2至約8,和/或所述基質(zhì)聚合物的楊氏彈 性模量與微米包含物添加劑的楊氏彈性模量之比為約1至約250。12. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述納米包含物添加劑是聚合 的，如官能化的聚烯烴。13. 根據(jù)權利要求12所述的遞送系統(tǒng)，其中所述納米包含物添加劑是聚環(huán)氧化物。14. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中基于所述連續(xù)相的重量，所述微 米包含物添加劑占所述組合物的約lwt. %至約30wt. %，和/或基于所述連續(xù)相的重量，所 述納米包含物添加劑占所述組合物的約0.05wt. %至約20wt. %。15. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述熱塑性組合物還包含界面 改性劑。16. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述聚合物材料是膜、纖維、纖 維纖網(wǎng)、顆粒或其組合的形式。17. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)，其中所述活性劑是生物活性劑，如抗 菌活性劑、遮光劑、化妝品、皮膚藥劑、芳香劑、驅(qū)蟲劑、保濕劑、除臭劑或其組合。18. -種包括前述權利要求中任一項所述的遞送系統(tǒng)的吸收性制品。19. 一種用于形成活性劑遞送系統(tǒng)的方法，該方法包括： 將基質(zhì)聚合物、微米包含物添加劑、納米包含物添加劑和活性劑熔融共混以形成包含 連續(xù)相的熱塑性組合物，該連續(xù)相包括所述基質(zhì)聚合物并且所述微米包含物添加劑和納米 包含物添加劑的離散區(qū)域分散在該連續(xù)相中； 由熱塑性組合物形成聚合物材料；以及 使所述聚合物材料應變以獲得包括多個納米孔和微米孔的多孔網(wǎng)絡。20. -種用于形成活性劑遞送系統(tǒng)的方法，該方法包括： 將基質(zhì)聚合物、微米包含物添加劑和納米包含物添加劑熔融共混以形成包含連續(xù)相的 熱塑性組合物，該連續(xù)相包括所述基質(zhì)聚合物并且所述微米包含物添加劑和納米包含物添 加劑的離散區(qū)域分散在該連續(xù)相中； 由熱塑性組合物形成聚合物材料； 使所述聚合物材料應變以獲得包括多個納米孔和微米孔的多孔網(wǎng)絡；以及 在應變前、應變過程中和/或應變之后使聚合物材料與活性劑接觸。
【專利摘要】提供一種遞送系統(tǒng)，其包含在由熱塑性組合物形成的聚合物材料內(nèi)的活性劑。通過選擇性地控制熱塑性組合物的具體性質(zhì)以及其形成的方式，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以形成包括多個微米孔和納米孔的多孔網(wǎng)絡。形成這樣的多模式孔徑分布的能力能夠使活性劑的遞送速率針對具體應用調(diào)整。
【IPC分類】A61K9/14, A61K9/16, A61K47/30
【公開號】CN105451722
【申請?zhí)枴緾N201480041580
【發(fā)明人】V·A·托波爾卡雷夫, N·T·肖勒, R·J·麥克尼尼, T·A·伊比
【申請人】金伯利-克拉克環(huán)球有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年7月9日
【公告號】EP3030226A1, US20160193157, WO2015019211A1, WO2015019211A4