專利名稱：水包油型液晶乳狀液及所述液晶乳狀液的制備方法
水包油型液晶乳狀液及所述液晶乳狀液的制備方法本發(fā)明涉及在聚乙烯醇(PAW)水溶液中的熱致液晶混合物的乳狀液及制備該乳狀液的方法。 熱致液晶屬于液晶類，其在固體晶體加熱過(guò)程中轉(zhuǎn)化為液晶相，稱為熱致中間相，其中所述晶體并非熔化為常規(guī)液體而是在某一確定的溫度下轉(zhuǎn)化為所述中間相狀態(tài)，并且所述中間相的各向同性化(isotropisation)僅在較高的溫度下發(fā)生，即液晶變化為各向同性液體。其可能在降低溫度的過(guò)程中根據(jù)液晶而經(jīng)歷不同的中間相。熱致液晶特征在于基于由所述中間相反射的光的顏色依賴其溫度而變化效應(yīng)的熱光性質(zhì)。從1970年代的專利說(shuō)明書(shū)中已知乳狀液，其中將包含5%至10%的甲醛的聚乙烯醇水溶液用作連續(xù)相。根據(jù)這些說(shuō)明書(shū)的乳狀液由于低穩(wěn)定性以及乳化過(guò)程及其儲(chǔ)存中強(qiáng)烈和難聞的氣味釋放而不適于工業(yè)應(yīng)用，且最重要的是它們不適于在大表面上的應(yīng)用。乳化過(guò)程需要使用旋轉(zhuǎn)速度大于120001/min的均質(zhì)器以及它們的冷卻系統(tǒng)。至于顯著的熱光要求，由于獲得(使用所述方法)可重復(fù)乳狀液出現(xiàn)的問(wèn)題而放棄在工業(yè)過(guò)程中使用該方法。目前應(yīng)用的封裝方法為微膠囊化方法。在工藝和廣告應(yīng)用中有效的熱致液晶的微膠囊化不適合作為醫(yī)學(xué)應(yīng)用的封裝方法，其需要通過(guò)人眼將光學(xué)連續(xù)性的熱成像表面保證的觀察視野調(diào)整至彩色圖像記錄的光學(xué)分辨率。光學(xué)連續(xù)性的缺乏由關(guān)于圍繞液晶聚集體(aggregate)(宏觀粒子)的壁厚度的“膠囊”的尺寸和封裝密度產(chǎn)生并在醫(yī)學(xué)應(yīng)用的情況下成為缺點(diǎn)，特別是在女性乳腺癌早期診斷的矩陣(matrix)中的應(yīng)用。這就是需要開(kāi)發(fā)新型液晶乳狀液及其制備方法的原因。本發(fā)明的目的是提供熱光穩(wěn)定的乳狀液形式的液晶組合物以及用于制備這類組合物的方法，所述乳狀液不釋放難聞氣味并從用于生產(chǎn)熱光液晶矩陣要求的工藝過(guò)程觀點(diǎn)考慮是足夠穩(wěn)定的。此外，這類乳狀液應(yīng)易于制備并應(yīng)以參數(shù)隨時(shí)間的可重復(fù)性和穩(wěn)定性為特征，例如粘度以及與其相關(guān)的分散相聚集體的平均尺寸。發(fā)現(xiàn)能夠獲得關(guān)于液晶乳狀液的“處理”條件和物理化學(xué)參數(shù)所要求的參數(shù)，其是通過(guò)使用適用于連續(xù)相制備的關(guān)于含有5%重量比至20%重量比的PAW、0. 1%至I. 0%的硼酸和1%至2%的壬基酚聚醚-5 (乙氧基化壬基酚，將約5分子環(huán)氧乙烷添加至壬基酚的產(chǎn)物)的水-丙酮-醇溶液形式的聚乙烯醇的分子量和水解度?；诟晌镔|(zhì)，相對(duì)于連續(xù)相，包含的分散相含量應(yīng)為14%重量比至48%重量比。此外，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定乳狀液形成的容易程度和可重復(fù)性強(qiáng)烈取決于連續(xù)相溶液的狀態(tài)和調(diào)節(jié)時(shí)間。特別便于本發(fā)明用途的聚乙烯醇具有50000至130000的分子量和83摩爾％至98摩爾％的水解度。本發(fā)明的乳狀液適當(dāng)包含4%重量比至19%重量比的聚乙烯醇。認(rèn)為結(jié)合少量，優(yōu)選為1%重量比至2%重量比的表面活性劑(壬基酚聚醚-5)作為分散劑的乳狀液中聚乙烯醇的主要功能是充當(dāng)增稠劑。乳狀液應(yīng)用后的相中聚乙烯醇的功能反過(guò)來(lái)充當(dāng)成膜劑且部分充當(dāng)封裝劑。為了在女性乳腺癌早期診斷的矩陣中應(yīng)用的目的，油相(液晶相)的液滴尺寸應(yīng)適當(dāng)?shù)匦∮? μ m,優(yōu)選小于4 μ m,且特別優(yōu)選地,液滴尺寸應(yīng)為I μ m至2 μ m。然而,適當(dāng)?shù)?，乳狀液粘度?yīng)不大于5000mPa · s且優(yōu)選應(yīng)小于4500mPa · S。特別優(yōu)選地，乳狀液應(yīng)具有 4000mPa · s 至 4500mPa · s 的粘度。出乎意料地發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用本發(fā)明的乳狀液組合物及其制備方法，獲得滿足關(guān)于諸如油相液滴尺寸和乳狀液粘度的參數(shù)的上述要求的液晶乳狀液。本發(fā)明還涉及用于制備液晶乳狀液的方法。通過(guò)將溫度接近從中間相轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨蛲韵嗟臏囟认碌臒嶂乱壕?油相)混合物快速傾瀉出至溫度適當(dāng)?shù)陀谟拖鄿囟鹊?° C至10° C的含有聚乙烯醇、水、乙醇、丙酮、乳化劑和硼酸的水相來(lái)適當(dāng)?shù)刂苽浔景l(fā)明的乳狀液。使用旋轉(zhuǎn)速度為5001/min至50001/min的攪拌器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行混合。為了獲得具有要求尺寸的液晶聚集體的液滴，將預(yù)制乳狀液物質(zhì)適當(dāng)混合I分鐘至15分鐘。在冷卻至室溫后，應(yīng)在不暴露于陽(yáng)光直接作用的地方將乳狀液儲(chǔ)存在密封的容器中。在I天至10天期間，優(yōu)選2天至8天期間，最優(yōu)選4天至6天期間適當(dāng)?shù)厥褂萌闋钜?。為了獲得水相，優(yōu)選在22° C±2° C的溫度下將聚乙烯醇加入至含有溶解的硼酸 的水性醇溶液。將混合物混合直至獲得良好分散的聚乙烯醇。然后，在連續(xù)混合時(shí)將混合物的溫度升至約80° C至85° C并使混合物保持在該溫度下直至聚乙烯醇完全溶解。然后，將溶液冷卻至40° C的溫度，加入丙酮和乳化劑并將整體混合以完成物質(zhì)均化。在冷卻至室溫后，將獲得的物質(zhì)通過(guò)29T號(hào)篩，然后將其轉(zhuǎn)移至密封的容器并適當(dāng)?shù)卦跍囟炔坏陀?0° C的房間在內(nèi)放置10天至15天，優(yōu)選15天至30天，且最優(yōu)選30天至60天。用于制備乳狀液的原料以及組合物的性質(zhì)油相組合物熱致液晶的混合物，其所具有的中間相范圍在其它事物中隨混合物構(gòu)成化合物純度而變，優(yōu)選處于22.0° C至48.0° C的溫度范圍，其包含合適比例重量比的膽甾醇壬酸酯、膽留醇油醇碳酸酯、膽留醇丙酸酯、氯化膽留醇和4，4’ - 二戊基氧化偶氮苯。性質(zhì)任何范圍的所指示中間相范圍的可見(jiàn)光譜范圍的熱光敏感性(顏色反應(yīng))；25° C溫度下的密度優(yōu)選為0.98g/cm3，且25° C溫度下的粘度優(yōu)選為75mPa · s至93mPa · S。水相組合物電導(dǎo)率優(yōu)選低于10μ S的去除礦物質(zhì)的水；優(yōu)選為分析純的丙酮；無(wú)水乙醇；優(yōu)選為分析純的硼酸；優(yōu)選具有低于1%的水含量的壬基酚聚醚-5。性質(zhì)溶劑中的聚乙烯醇溶液形式的具有穩(wěn)定的流變學(xué)參數(shù)的均勻、透明物質(zhì)，
25。C溫度下測(cè)量的密度優(yōu)選為I. 004g/cm3且粘度優(yōu)選為6300mPa · S。使用下列測(cè)量?jī)x器測(cè)量各個(gè)相和最終液晶乳狀液的物理性質(zhì)。使用來(lái)自ZehnerS/N的比重計(jì)測(cè)量密度。使用粘度計(jì)布氏RVT型測(cè)量粘度。為測(cè)量乳狀液中油相的液滴尺寸，使用光子相關(guān)分光鏡(Zeta-Master 4,來(lái)自Malvern,裝備有功率為5毫瓦的He-Ne激光)。還通過(guò)使用掃描電子顯微鏡BS-301/Tesla型測(cè)試含應(yīng)用的乳狀液層的膜的橫截面而在最終產(chǎn)物中確認(rèn)液滴尺寸。實(shí)施例I水相(連續(xù)相)的制備在22° C±2° C的溫度下，將28. 2g的聚乙烯醇加入至含90. 5g的去除礦物質(zhì)的水、75. 2g的乙醇和I. 18g的硼酸的溶液。使用機(jī)械攪拌器RD 50D型將混合物混合以獲得良好分散的聚乙烯醇，然后仍然混合，將混合物溫度升至約80° C至85° C并使混合物保持在該溫度下直至聚乙烯醇完全溶解。然后，將溶液冷卻至40° C的溫度并加入37. 6g的丙酮和2. 35g的壬基酚聚醚-5，并將獲得的混合物混合達(dá)到均勻物質(zhì)(235g)。在冷卻至室溫后，將獲得的物質(zhì)通過(guò)29T號(hào)篩，轉(zhuǎn)移至密封的容器并在約20° C溫度下的房間內(nèi)放置22天。油相(分散相)的制備在約70° C的溫度下，以合適比例的重量比混合膽甾醇壬酸酯、膽甾醇油醇碳酸酯、膽留醇丙酸酯、氯化膽留醇和4，4’ - 二戊基氧化偶氮苯以獲得15g的油相。液晶乳狀液的制備在約60° C的溫度下，將熱致液晶(油相，15g)的混合物快速傾入水相(連續(xù)相，235g)。使用旋轉(zhuǎn)速度為6801/min的機(jī)械攪拌器RD 50D型將整體混合7分鐘以獲得250g 的白色液晶乳狀液，25° C溫度下的粘度為4200mPa*s，25° C溫度下的密度為I. 002g/cm3且油相的平均液滴尺寸為3. I μ m。實(shí)施例2使用表I給出的量的組分，通過(guò)按照實(shí)施例I描述的步驟制備液晶乳狀液。表I
權(quán)利要求
1.水包油型液晶乳狀液，其特征在于，其由以下組成 a)連續(xù)相(水相)，其包含水、乙醇、丙酮、聚乙烯醇、分散劑和硼酸； b)分散相(油相)，其包含熱致液晶的混合物。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含的所述連續(xù)相包含5%重量比至20%重量比的量的聚乙烯醇。
3.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含的所述連續(xù)相包含1%重量比至2%重量比的量的分散劑。
4.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含的所述連續(xù)相包含O.1%重量比至1.0%重量比的量的硼酸。
5.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含14%重量比至48%重量比(基于干物質(zhì))的所述熱致化合物混合物和50%重量比至86%重量比(基于干物質(zhì))的聚乙烯醇。
6.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含分子量為50000至130000且水解度為83摩爾％至98摩爾％的聚乙烯醇。
7.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含的所述熱致化合物的混合物選自膽留醇壬酸酯、膽留醇油醇碳酸酯、膽留醇丙酸酯、氯化膽留醇和4，4’ - 二戊基氧化偶氮苯。
8.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，其包含壬基酚聚醚-5作為所述分散劑。
9.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述油相(液晶相)的液滴尺寸小于5 μ m0
10.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述油相(液晶相)的液滴尺寸小于 4 μ m0
11.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述油相(液晶相)的液滴尺寸為Iμ m 至 2 μ m0
12.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述乳狀液粘度小于5000mPa· S。
13.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述乳狀液粘度小于4500mPa· S。
14.如權(quán)利要求I所述的液晶乳狀液，其特征在于，所述乳狀液粘度為4000mPa· s至4500mPa · S。
15.制備液晶乳狀液的方法，其特征在于，其包括如下步驟 a)制備油相，其通過(guò)混合所述熱致液晶來(lái)制備； b)制備水相，其通過(guò)以下來(lái)制備，將聚乙烯醇加入至含有溶解的硼酸的水性醇溶液，并將所述混合物混合并加熱至聚乙烯醇完全溶解，然后將獲得的溶液冷卻，加入丙酮和乳化劑并將整體混合以獲得均勻物質(zhì)，在冷卻至室溫后使獲得的物質(zhì)通過(guò)29T號(hào)篩，并將其轉(zhuǎn)移至密封的容器并在溫度不低于20° C的房間內(nèi)放置10天至60天； c)將所述熱致液晶的混合物快速傾入所述水相并使用旋轉(zhuǎn)速度為5001/min至50001/min的攪拌器將整體混合I分鐘至15分鐘以獲得所述液晶乳狀液。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟b)中將所述混合物加熱至約80° C至85° C的溫度。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟b)中將獲得的溶液冷卻至40°C的溫度。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟c)中在約60°C至65° C的溫度下將所述熱致液晶的混合物傾入所述水相。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在將所述水相用于所述乳化過(guò)程之前將所述水相調(diào)節(jié)10天至15天。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在將所述水相用于所述乳化過(guò)程之前將所述水相調(diào)節(jié)15天至30天。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在將所述水相用于所述乳化過(guò)程之前將所述水相調(diào)節(jié)30天至60天。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將慢旋轉(zhuǎn)攪拌器來(lái)攪拌所述水相和所述油相。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于熱-光矩陣以早期診斷乳腺腫瘤性病變的液晶乳狀液。其包含熱致液晶和聚乙烯醇的混合物。液晶乳狀液包含14%重量比至48%重量比(基于干物質(zhì))的所述熱致化合物混合物和50%重量比至86%重量比(基于干物質(zhì))的聚乙烯醇。本發(fā)明還涉及用于制備液晶乳狀液的方法。
文檔編號(hào)C09K19/36GK102947419SQ201180007561
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者亞采克·伯納德·斯戴比恩, 亨里克·賈里邁克, 戈瑞高茲·弗朗西澤克·拍拉克 申請(qǐng)人:布拉斯特股份有限公司