способ получения многослойных материалов

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий нанесение на равномерно движущуюся подложку слоя вязкотекучей композиции, слоя пористого материала, защитного антиадгезионного покрытия и сушку, отличающийся тем, что одновременно с вязкотекучей композиции осуществляют погружение в нее пористого слоя путем продавливания вязкотекучей композиции через пористый материал, для чего один конец пористого материала жестко закрепляют на подложке, предварительно пропустив его через расположенный над плоскостью движения подложки направляющий элемент, а между местом жесткого закрепления конца пористого материала на подложке и местом соприкосновения натянутого пористого материала с поверхностью нанесенного на подложку вязкотекучего слоя на плоскости движения подложки перпендикулярно направлению ее движения размещают выступ высотой 1,5 - 50 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сушки нанесенной на подложку вязкотекучей композиции ее покрывают защитным антиадгезионным покрытием.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что между слоем вязкотекучей композиции, в который вводится пористый материал, и подложкой дополнительно наносят один или несколько слоев различных вязкотекучих композиций.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что между слоем вязкотекучей композиции, в который вводится пористый материал, и защитным покрытием дополнительно наносят один или несколько слоев различных вязкотекучих композиций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения многослойных покрытий и материалов, в частности к получению медицинских пластырей и транодермальных терапевтических систем.

Матричные транодермальные терапевтические системы (ТТС) представляют собой многослойный полимерный ламинат на основе чувствительного к давлению адгезива, нанесенный на пленку-подложку, включающий в качестве одного из слоев пористый материал-наполнитель. Пористый материал может служить либо резервуаром для веществ, выделяемых матрицей во внешнюю среду (например, на кожу человека); либо поглотителем для веществ, поступающих в матрицу из внешней среды (например, для влаги, выделяющейся в процессе потообразования); либо выполнять функции элемента, контролирующего скорость высвобождения из матрицы включенного в нее вещества (например, полимерная мембрана).

Лекарственное вещество (ЛВ), одно или их смесь, может находиться в матрице в любом ее слое или в нескольких слоях. При аппликации пластыря или ТТС на кожу (после удаления защитной антиадгезионной пленки) лекарственное вещество диффундирует в соответствии с градиентом его (их) концентрации на кожу. В случае пластыря местного действия вещество остается на коже или попадает в ее верхний слой. В случае ТТС лекарственное вещество проникает в системное кровообращение.

Для поступления на кожу одинаковых количеств лекарственного вещества с любого участка площади ТТС (в меньшей мере это необходимо для пластыря) необходимо, чтобы толщина всего ламината в целом и каждого из его слоев были одинаковы по всей площади ТТС. Это обеспечивает изотропность свойств ламината по двум направлениям длине и ширине. Наличие воздушных пузырей в любом слое или пористом материале приводит к уменьшению эффективной для массопереноса площади, нарушает изотропность и приводит к уменьшению скорости соответствующего слоя матрицы, так как в противном случае снижается величина адгезии к соседним слоя или к коже, изменяются условия транспорта веществ через пористый материал и его поглотительная или высвобождающая способность.

При соблюдении указанных требований доза поступающего на кожу лекарственного вещества будет зависеть только от площади апплицированной системы и ее можно плавно регулировать изменением площади в зависимости от проницаемости кожи конкретного больного, ее температуры, состояния организма и т.д.

Известен, являющийся наиболее близким к изобретению, способ получения многослойных материалов, включающий нанесение на равномерно движущуюся подложку слоя вязкотекучей композиции, слоя пористого материала и сушку.

В данном способе вязкотекучую композицию наносят на подложку и на защитную антиадгезионную пленку или бумагу, сушат, а затем между слоями прокладывают пористый материал, поры которого заполнены минеральным маслом, и ламинируют оба слоя с пористым материалом. Этот способ требует раздельного (постадийного) приготовления верхней, нижней и средней частей готового ламината и последующего их соединения.

Однако этот способ получения многослойных матриц неприемлем в том случае, когда пористый материал, входящий в состав матрицы, должен быть полностью пропитан адгезионной вязкотекучей композицией. Кроме того, раздельное приготовление отдельных частей ламината с их последующим объединением более сложно, особенно в отношении применяемого оборудования.

Технической задачей изобретения является ввести пористый материал в вязкотекучую композицию, исключив при этом наличие пузырьков воздуха в порах материала.

Достигается поставленная задача тем, что одновременно с нанесением вязкотекучей композиции осуществляют погружение в нее пористого слоя путем продавливания вязкотекучей композиции через пористый материал, для чего один конец пористого материала жестко закрепляют на подложку, предварительно пропустив его через расположенный над плоскостью движения подложки направляющий элемент, а между тестом жесткого закрепления конца пористого материала на подложке и местом соприкосновения натянутого пористого материала с поверхностью нанесенного на подложку вязкотекучего слоя на плоскости движения подложки перпендикулярно направлению ее движения размещают выступ высотой от 1,5 до 50 мм тем, что после сушки слоя нанесенной на подложку вязкотекучей композиции ее покрывают защитным антиадгезионным покрытием, тем, что между слоем вязкотекучей композиции, в который вводится пористый материал, и подложкой дополнительно наносят один или несколько слоев различных вязкотекучих композиций, тем, что между слоем вязкотекучей композиции, в который вводится пористый материал, и защитным покрытием дополнительно наносят один или несколько слов различных вязкотекучих композиций.

Способ получения многослойного материала иллюстрируется на фиг. 1 и 2.

На равномерно движущуюся подложку 2, представляющую собой, например, полимерную пленку из полиэтилентерефталата, полиэтилена или поливинилхлорида одним из известных способов из фильеры 3 равномерно наносят вязкотекучую композицию 4 с вязкостью 8-70 Па.с. В нанесенную композицию вводят пористый материал, для чего один конец вводимого пористого материала 5 (бумага, ткань хлопчатобуамжная и т.д.) протягивается через заправляющий элемент 6, расположенный над плоскостью подложки на регулируемой высоте, жестко закрепляется на подложке и движется вместе с ней по стрелке 9, причем между местом жесткого закрепления материала на подложке 10 и местом соприкосновения натянутого материала с поверхностью нанесенного вязкотекучего слоя 7 на плоскости 1 движения подложки перпендикулярно направлению ее движения должен находиться выступ 8 высотой 1,5-55 мм. В качестве выступа можно использовать стержень в виде трех- или четырехгранной призмы, расположенный перпендикулярно направлению движения пленки-подложки или выступ может быть образован пересечением двух плоскостей либо непосредственно, либо через сопряженную поверхность.

При огибании подложкой с нанесенным на нее слоем вязкотекучей композицией выступа на натянутый пористый материал со стороны вязкотекучего слоя действует сила, которая вызывает продавливание вязкотекучей композиции через поры материала и полное вытеснение воздуха из них. При этом пористый материал погружается в вязкотекучую композицию.

Глубина погружения зависит от силы натяжения пористого материала, величины пор, смачиваемости внутренней поверхности пор вязкотекучей композицией, от вязкости композиции, высоты выступа, скорости движения подложки и других факторов, определяющих силу продавливания вязкотекучей композиции через пористый материал и время действия этой силы. При заданных параметрах вязкотекучей композиции и пористого материала, а также скорости протяжки глубина погружения пористого материала определяется высотой выступа.

При этом толщина пористого материала должна быть меньше толщины слоя вязкоте- кучей композиции, наносимой на подложку, а вязкость композиции должна находиться в интервале 8-70 Пас.

При значениях динамической вязкости более 70 Пас. композиция не поддается эффективному продавливанию, в связи с чем введение в нее пористого материала заявленным способом оказывается невозможным.

Композиции с вязкостью ниже 8 Пас обладают настолько большой текучестью, что контролировать толщину наносимого на пленку-подложку слоя невозможно из-за композиции.

При высоте выступа более 50 мм вся вязкотекучая композиция продавливается через пористый материал, в результате чего последний оказывается на нижней границы наносимого слоя. После высушивания это снижает адгезию данного слоя к пленке-подложке или к предыдущему слою, если таковой имелся.

В случае необходимости между слоем, в который вводится пористый материал и подложкой с одной стороны и/или антиадгезионным покрытием с другой с помощью фильер 3А, 3Б, 3В (фиг. 2) могут быть нанесены дополнительные слои различных вязкотекучих композиций, несмешивающихся друг с другом (позиции 4А, 4Б, 4В). Слой вязкотекучей композиции, нанесенный на пленку-подложку с введенным в его толщу пористым материалом сушат и при необходимости ламинируют с защитным антиадгезионным покрытием.

П р и м е р 1. Готовят раствор текучей композиции, для чего к 200 мл этилового спирта, в котором предварительно растворено лекарственное вещество (пропранолол в количестве 11,5 г), при перемешивании добавляют 30 мл полиэтиленоксида молекулярной массы 400 Да и 53 г поливинилпирролидона высокомолекулярного молекулярной массы 1 000 000 Да. Смесь перемешивают до образования гомогенной вязкой массы, которую деаэрируют до полного удаления из нее пузырьков воздуха, образовавшихся в процессе перемешивания. Величина динамической вязкости полученного раствора текучей композиции, измеренная при 50^оС на ротационном вискозиметре составляет 12,5 Па с. Раствор переносят в фильеру установки для нанесения слоя текучей композиции на пленку-подложку, в качестве которой используют полиэтилентерефталатную пленку толщиной 20 мкм. Включают лентопротяжный механизм и раствор текучей композиции наносят слоем 2,0 мм на движущуюся пленку-подложку. В качестве пористого материала используют хлопчатобумажную ткань толщиной 17010 мкм, в качестве выступа (поз. 8, рис. 1) на поверхности стола для нанесения слоя текучей композиции стержень в форме трехгранной призмы, в основании которой находится правильный треугольник с высотой 1,5 мм. Стержень расположен перпендикулярно направлению движения пленки-подложки между местом жесткого закрепления х/б ткани на подложке и местом соприкосновения ткани со слоем нанесенной на подложку вязкотекучей композиции.

Проходя через тканенаправляющий элемент, ткань ложится на поверхность свеженанесенного слоя текучей композиции. В месте прохождения ткани над выступом она постепенно погружается в текучую композицию. Полученную таким образом матрицу сушат при 50^оС в течение 2-х часов и ламинируют с защитным антиадгезионным покрытием. Толщина высушенного слоя составляет 75070 мкм, глубина погружения ткани (расстояние от верхней поверхности ткани до верхней поверхности нанесенного покрытия) 6010 мкм. Полученная матрица свободна от включений пузырьков воздуха.

П р и м е р 2. Получают покрытие согласно примеру 1, однако в качестве выступа используют стержень в виде четырехгранной призмы, в основании которой квадрат со стороной 3 мм. Толщина высушенного слоя составляет 75070 мкм, глубина погружения ткани 10010 мкм. Полученная матрица свободна от включений пузырьков воздуха.

П р и м е р 3. Получают матрицу согласно примеру 1, однако в качестве выступа используют полуцилиндр, положенный на плоскую поверхность, в основании которого находится полуокружность радиусом 3 мкм. Толщина высушенного слоя составляет 75070 мкм, глубина погружения ткани 10010 мкм. Полученная матрица свободна от включения пузырьков воздуха.

Из примеров 1-3 (таблица) следует, что глубина погружения ткани не зависит от формы выступа, но зависит от его высоты.

П р и м е р 4. Получают матрицу согласно примеру 1, однако в качестве выступа используют треугольный стержень высотой 8 мм. Толщина высушенного слоя составляет 75070 мкм, глубина погружения ткани 12010 мкм. Полученная матрица свободна от включения пузырьков воздуха.

П р и м е р 5. Получают матрицу согласно примеру 1, однако в качеств пористого материала используют волокнистый нетканый материал из смеси полипропилен (70% ) полиэтилентерефталат (30%) плотностью 6,2 мг/см² и толщиной 33050 мкм. Толщина высушенного слоя 88080 мкм, глубина погружения пористого материала 4010 мкм. Полученная матрица свободна от включений пузырьков воздуха.

П р и м е р 6. Получают матрицу согласно примеру 1, однако в качестве пористого материала используют фильтровальную бумагу толщиной 17010 мкм и плотностью 7,8 мг/см². Толщина высушенного слоя 74070 мкм, глубина погружения пористого материала 2510 мкм. Полученная матрица свободна от включений пузырьков воздуха.

П р и м е р 7. Получают матрицу согласно примеру 1, однако в качестве пористого материала используют микропористую нитроцеллюлозную пленку с диаметром пор 0,45 мкм и толщиной 102 мкм. Получают матрицу с толщиной высушенного слоя 35040 мкм, глубина погружения микропористого материала 3010 мкм. Полученная матрица свободна от включения пузырьков воздуха.

П р и м е р 8. Получают матрицу согласно примеру 1, однако при приготовлении раствора вместо 200 мл этилового спирта используют 100 мл. Вязкость полученной композиции составляет 65,0 Пас. Получение покрытия осуществляют нанесением слоя текучей композиции методом шпредингования. Толщина наносимого слоя вязкотекучей композиции 2 мм, высота выступа 50 мм. Толщина высушенного слоя 600 мкм, ткань погружена в сухой слой на глубину 25-40 мкм, полученное покрытие свободно от включения пузырьков воздуха.

П р и м е р 9. Получают матрицу согласно примеру 8, но при приготовлении раствора в 100 мл этилового спирта, предварительно растворяют 10,6 г изосорбида динитрата. Динамическая вязкость полученного раствора текучей композиции составляет 65,0 Пас. Высота выступа 1,5 мм. Получение покрытия осуществляют нанесением слоя текучей композиции методом шпредингования. Толщина наносимого слоя вязкотекучей композиции 0,9 мм. Толщина высушенного слоя 40040 мкм, ткань погружена в сухой слой на глубину 3510 мкм, полученная матрица свободна от включения пузырьков воздуха.

П р и м е р 10. Готовят раствор текучей массы адгезионной композиции, для чего 5,2 г полиизобутилена молекулярной массы 120 Да, 6,5 г полиизобутилена молекулярной массы 35 000 Да и 10,4 г вазелинового масла растворяют при перемешивании в 100 мл 0,1%-ного раствора эктрадиола в хлороформе. Динамическая вязкость полученного раствор 30,0 Пас. Нанесение раствора текучей композиции на подложу осуществляют методом шпредингования. Толщина наносимого слоя вязкотекучей композиции 2,5 мм, высота выступа 1,5 мм. В качестве пористого материала используют хлопчатобумажную ткань толщиной 17010 мкм. Толщина сухой матрицы 52050 мкм, глубина погружения ткани в слой 4010 мкм, матрица свободна от включения пузырьков воздуха.

П р и м е р 11. Готовят раствор N 1 вязкотекучей композиции, для чего 5,2 г полиизобутилена молекулярной массы 120 000 Да, 6,5 г полиизобутилена молекулярной массы 35 000 Да и 10,4 г вазелинового масла растворяют при перемешивании в 100 мл хлороформа. Динамическая вязкость полученного раствора 30,0 Пас.

Готовят раствор N 2 вязкотекучей композиции, для чего в 100 мл воды растворяют 3,2 г пропронолола, 30 мл полиэтиленоксида молекулярной массы 400 Да и 53 г поливинилпирролидона высокомолекулярного молекулярной массы 1 000 000 Да. Вязкость полученного раствора N 2 составляет 45,0 Па с. Раствор N 1 переносят в фильеру (поз. 3А, фиг. 2) установки для нанесения слоя текучей композиции на подложку, а раствор N 2 в фильеру (поз. 3Б, фиг. 2), которую устанавливают между фильерой (поз. 3А) и тканенаправляющим элементом.

В качестве подложки используют пленку из поливинилхлорида, а в качестве пористого материала хлопчатобумажную ткань толщиной 17010 мкм. Толщина наносимого слоя N 1 1,0 мм, а наносимого слоя N 2 2,5 мм. Получают многослойную матрицу методом шпредингования. Высота выступа 1,5 мм, толщина высушенной матрицы 75070 мкм, причем толщина первого слоя над подложкой составляет 8010 мкм, а второго 67060 мкм. Ткань погружена во второй слой на глубину 4010 мкм. Полученная матрица свободна от включений пузырьков воздуха.

П р и м е р 12. Готовят раствор N 1 вязкотекучей композиции, растворяя в 100 мл хлороформа 0,2 г эсрадиола, 5,2 г полиизобутилена молекулярной массы 120 000 Да, 10,4 г вазелинового масла и 6,5 г полиизобутилена молекулярной массы 35 000 Да. Динамическая вязкость полученного раствора 30,0 Па с.

Готовят раствор N 2 вязкотекучей композиции, для чего в 100 мл этилового спирта растворяют 0,2 г эстрадиола, 0,1 г прогестерона, 30 мл полиэтиленоксида молекулярной массы 1 000 000 Да. Динамическая вязкость раствора N 2 65,0 Пас.

Готовят раствор N 3 вязкотекучей композиции, для чего в 100 мл гексана растворяют 0,1 г прогестерона, 35 г поливинилбутилового эфира молекулярной массы 15 000 Да и 35 г поливинилбутилового эфира молекулярной массы 750 000 Да.

Растворы переносят в три фильеры (поз. 3А, 3Б, 3В рис. 2) установки для нанесения слоя вязкотекучей композиции на пленку подложку, толщина слоев 1,0 мм, 3,5 мм и 5,0 мм соответственно. В качестве подложки используют пленку по примеру 1. Тканенаправляющий элемент устанавливают между фильерами 3Б и 3В. Используют ткань, описанную в примере 1, которую вводят в слой второй вязкотекучей композиции. Высота выступа 1,5 мм. Многослойную матрицу получают методом последовательного нанесения слоев вязкотекучей композиции шпредингованием на движущуюся подложку, сушку проводят при 45^оС. Полученная матрица имеет толщину слоев соответственно 12010, 36040 и 22020 мкм, суммарная толщина сухого слоя 70070 мкм. Глубина погружения ткани в средний слой составляет 4010 мкм. Матрица свободна от включений пузырьков воздуха.