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【专利说明】多组分封装活性制剂
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年10月26日提交的美国临时专利申请第61/719, 158号的权益。 发明领域
[0003] 本发明提供了包含封装于微滴中的至少两种反应物的产品，所述微滴反过来由疏 水胶体颗粒的涂层封装。两种反应物保持单独地被封装状态直至期望的释放时间，在该时 间通过混合的胶体颗粒的机械作用来释放反应物，使得当将两种类型的胶体颗粒混合并机 械处理时释放反应物，并且因此反应物进行反应以形成期望的产品。
[0004] 发明背景
[0005] 在许多应用领域中，包括但不限于洗衣店或硬表面清洁、个人卫生用品、化妆品、 护发品、口腔护理、涂料和装饰以及动物营养，常常高度期望在需要时递送处于它们的活性 状态的活性成分，使得有益反应可在期望时和期望的情况下发生。
[0006] 这种反应的非限制性实例可为，污渍的漂白、手的清洁或坚固表面装饰的形成。在 所有情况下，需要克服的常见困难为保护活性成分直至需要时，然后当需要时控制释放或 控制反应。
[0007] 已经教导了许多方法来克服这些问题，包括使用双_组分包装容器（例如，如在 US3, 685, 645或US5, 881，869中公开的，在使用前分离反应材料，并且使用多种封装技 术包括使用封装凝胶、聚合物、蜡和膜（参见例如在US5, 258, 132或US6, 248, 364或US 7, 491，687中公开的教导）。
[0008] 尽管最初有效，但双-组分包装方法的显著缺点在于，它制造昂贵、操作繁琐并且 难以保持在最佳状态；非常常见的缺点为，其消耗一部分反应制剂的速度快于另一部分，而 在使用结束时留下无效的残留量。
[0009] 现有的封装方法最显著缺点在于，尽管在储存期间和在使用之前防止反应成分的 降解常常是有效的，但它们在需要时提供成分的足够释放通常不太有效。尽管这在一些期 望随时间稳定释放的应用中可能不是显著问题，例如在US4, 446, 032或US7, 491，687中 公开的从织物调理产品中释放香味，它在一系列需要快速释放和反应的应用中是缺点，例 如漂白织物或坚硬表面、处理头发或牙齿、手的清洁、颜料和漆的固化以及营养素的提供。
[0010] 此外，经常的情况是，为了克服上述问题，产品配方师需要求助于使用不太有效、 不太安全或不太期望的成分，其在稳定性或反应性方面展现更少的挑战。该方法的这类非 限制性实例为在手部卫生领域中，其中通常使用诸如三氯生或葡萄糖酸洗必泰（CHG)的化 学类杀生物剂，或者使用醇类消毒剂。
[0011] 尽管储存稳定，但二者的缺点在于它们通常仅可以基于液体的形式使用，以液体、 凝胶或者泡沫形式呈现。这要求大量液体的储存和物流运输，其为繁琐的、昂贵的并具潜在 危险。
[0012] 基于化学的产品的其他显著缺点在于，所有已知和可使用的杀菌剂都对人有潜在 危险并且在皮肤上持久。
[0013] 可使用的基于醇的产品的其他缺点为，由于所使用物质的固有可燃性存在火灾危 险性。
[0014] 过氧化氢是本领域熟知的安全和高度有效的消毒液（disinfectant)和消毒剂， 然而由于缺乏克服储存稳定性和与该成分有关的快速释放挑战的有效方法，它在手部卫生 中的使用在过去一直受到限制。
[0015] "干水"的概念在本领域已被很好地描述，包括例如公开如"Binks，B.P.; Murakami,M;"PhaseinversionofParticle-stabilizedMaterialsfromFoamstoDry Water(颗粒稳定化材料从泡沫相转化为干水）"，NatureMaterials，第5卷，2006年11月"， 或公开如第20030161855号美国专利公开或早期第5, 122, 518号美国专利。当水性液滴分 散良好并且通过疏水粉末材料如疏水性煅制二氧化硅或分散良好的金属氧化物进行稳定 时形成干水。"干水"的外观是精细的可流动粉末，其在正确处理时可被稳定储存，并且其中 的水性介质保持处于分离状态。
[0016] 使用"干水"携带包括一系列杀生物剂的有效成分的想法已在本领域内教导，例如 第5, 122, 518号美国专利，然而，其中教导的组合物通常在长时间内不稳定。包含过氧化氢 的其他"干水"混合物由第2009/0252815号美国专利公开教导，其中推荐将一系列疏水性 二氧化硅作为"保护"相，并且随后将所产生的"干水"粉末配制在一系列乳膏制剂内。该 教导很好地描述了过氧化氢的可控制、稳定的"时间延迟的"释放。
[0017] 然而，在本领域内上述和所有其他实例中，没有提供确保反应成分的快速和有效 释放的有效方法，使得尽管在储存期间得到有效"保护"，但不能提供在需要时的快速有效 性的保证。例如，在第2009/0252815号美国专利公开内，提出诸如皮肤增亮或痤疮治疗的 应用，其中这种"时间延迟的"释放可为优选的，然而，在其中需要反应的快速"爆发"的其 他应用如皮肤消毒或坚硬表面清洁的背景下，该性质将完全不适合并且无效。
[0018] 第2003/0157188号美国专利公开提供了可用于农产品和其他食品产品的用作保 质期延长剂（extender)的杀菌剂。杀菌剂为由水、硫酸铜五水合物和可为酸或者过氧化氢 的试剂所形成的水溶液。杀菌剂用作食品产品上的涂层，并且特别适用于延长水果和蔬菜 的保质期。杀菌剂的其他应用包括，处理饮用水、水池和自然水体中的细菌和藻类控制，并 且用作清洁剂中的消毒剂。杀菌剂还可包含一定浓度的磷酸。
[0019] 第2008/0041794号美国专利申请公开教导了净化水的方法，因此教导了其催化 剂和制备用于净化水以中和的污染物，包括有机和非有机污染物如芳香族化合物和微生物 如细菌的催化剂的方法。多相催化剂通过使用过渡金属-盐溶液，例如CuSO4溶液孵化聚 合物树脂形成。污染水的处理，是通过将所产生的多相催化剂浸泡于包含过氧化氢的污染 水中。公开了使用Fenton反应提供杀菌剂。
[0020] 第4, 311，598号美国专利涉及用于消毒水性介质且特别是含有细菌的水性流出 物的方法和组合物，例如，处理城市污水或来自纸或食品加工行业的流出物，使用包含过氧 化氢的组合物作为氯的替代物。具体地，消毒剂包含过氧化氢、可溶铜盐如硫酸铜和可自 氧化的还原剂如抗坏血酸或亚硫酸钠的组合，其可用于在PH6至9,优选地pH6. 5至8下稀 释浓缩物。组分的特别优选的组合为，摩尔比1:1至60:1的过氧化氢：铜和5:1至1:1. 2 铜：还原剂。
[0021] 第5, 780, 064号美国专利提供了水性杀菌组合物和用于治疗或预防动物蹄子的 传染性疾病的相关方法，公开了包括铜盐（例如硫酸铜）、季铵盐化合物和过氧化物的组合 物。
[0022] 第5, 681，591号美国专利公开了用于消毒隐形眼镜的组合物，其包含基本上等渗 的水性液体介质（其包含对消毒与水性液体介质接触的隐形眼镜有效量的过氧化氢）和过 氧化氢还原剂（其以对增强水性液体介质抗菌活性的有效量溶于水性液体介质中）。优选 地，组合物还包含对进一步增强水性液体介质的抗菌活性有效的量并且基本上没有过氧化 物酶的过渡金属离子。
[0023] 第2010/0015245号美国专利公开公开了通过抗菌剂的组合抑制生物膜的方法， 特别地使用它们的协同活性来对抗生物膜。抗菌剂包括铜离子和季铵化合物的组合，或铜 离子和过氧化物的组合。本发明还包括抑制生物膜诱导的微生物腐蚀或污染的方法。
[0024] 第2010/0074967号美国专利公开教导了消毒剂或杀菌剂组合物，其为对人安全 的，例如食品级或食品安全。在一个实施方案中，水性消毒剂或杀菌剂组合物可包含水性介 质，包括水、〇. 〇〇Iwt%至50wt%的过酸和0. 00Iwt%至25wt%的过氧化物。此外，还可存 在基于水性介质含量，〇?OOlppm至50,OOOppm的重量比的过渡金属。组合物可基本上没有 醛。或者或此外，过渡金属可为胶体过渡金属形式。
[0025] 第2009/0252815号美国专利公开公开了包含过氧化氢和疏水性热解制备的二氧 化硅粉末的粉状混合物，优选地具有至少40的甲醇润湿性。粉状混合物显示良好的储存稳 定性，并且可用于过氧化氢和/或氧的控制释放。本发明还包括制备这些粉状混合物的方 法以及在洗涤剂、清洁组合物、局部药物、抗菌剂和其他产品中使用该混合物的方法。
[0026] 教导了用于制备粉状混合物的方法，其中过氧化氢以由疏水性二氧化硅封装的水 溶液的液滴形式存在。这种粉状混合物可通过充分混合过氧化氢水溶液与疏水性二氧化娃 制备。可递送足够能量以确保液体快速分成小液滴，然后所述小液滴立即被疏水性二氧化 硅粉末包围的任何混合装置适用于该目的。
[0027] 第6, 861，075号美国专利公开了储存-稳定的杀生物充气凝胶组合物，其包含 30%至97%重量比的水、0.2%至5%重量比的胶凝剂（选自黄原胶、海藻酸钠）和中和的 2%至5%重量比的细颗粒羧基乙烯基聚合物、具有80111 2/^至3001112/^的表面积和0.004% 至20%重量比的疏水硅酮-处理的二氧化硅。组合物为包含水、胶凝剂和杀生物剂的水性 凝胶的细颗粒形式杀生物剂，其表面涂覆有细颗粒疏水二氧化硅涂层。推荐杀生物充气凝 胶组合物用于使用在组合物中的一种或多种适合的杀生物剂来控制害虫。
[0028] 第4, 867, 988号美国专利提供了粉末、糊剂或液体形式的稳定含氧牙膏，其包含 载体和在其中均匀分散的氧释放剂如过氧化氢的多种微胶囊化液滴。在刷牙行动期间发生 时牙膏经机械操作而微囊剂的壁破裂以释放含氧试剂。然而，微囊剂并非由疏水二氧化硅 形成，并且仅以单一组分制剂形式提供。
[0029] 第2006/0276366号美国专利公开教导了由两种水性组合物的掺合形成的两-部 分的坚硬表面处理组合物，特别地（a)包含漂白成分的水性碱性组合物，与（b)包含过氧化 物成分的水性酸性组合物，所述组合物保持分开，但在使用前或在使用时立即将其混合以 形成泡沫状坚硬表面处理组合物。
[0030] 第US2006/0257498号美国专利公开提供了具有胺部分和氧部分的抗菌系统，其 中在使用前将两部分混合以形成改进的抗菌组合物。
[0031] 第US2010/0143496号美国专利公开公开了两部分的消毒剂系统，其可用于消毒 表面。所述系统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、 有机羧酸和基于第一溶液重量含量为〇.Olppm至1，OOOppm重量比的过渡金属或其合金。第 二溶液可包含过氧化氢。系统还包括分配器，通过所述分配器配置系统以在被分配前立即 混合和分配第一溶液和第二溶液。通过混合第一溶液和第二溶液形成过酸组合物。
[0032] 发明概述
[0033]因此，本发明的目的是提供有效地封装和储存适用于多种潜在应用的一系列反应 试剂的装置，如通过上面给出的非限制性列表例示的。此外，本发明的目的是提供在使用的 点/时间使反应试剂快速释放并且有效反应的这种封装系统的装置。具体地，这通过使用 多组分封装的粉末系统来完成，其中保持一种反应试剂与一种或多种其他反应试剂分离直 至需要时，当通过机械作用将这些结合在一起。
[0034]因此，本发明的实施方案提供了用于储存和释放互补性反应试剂的系统，其包 括：
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