EP4401870A1 - Procédé pour la fabrication de capsules coeur-membrane, par polymérisation interfaciale - Google Patents

Procédé pour la fabrication de capsules coeur-membrane, par polymérisation interfaciale

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Publication number
EP4401870A1
EP4401870A1 EP22789516.6A EP22789516A EP4401870A1 EP 4401870 A1 EP4401870 A1 EP 4401870A1 EP 22789516 A EP22789516 A EP 22789516A EP 4401870 A1 EP4401870 A1 EP 4401870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
reactive molecule
manufacture
membrane
capsules
Prior art date
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Pending
Application number
EP22789516.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gisèle ONGMAYEB
Juliette THIBAULT
Laurent Fontaine
Véronique MONTEMBAULT
Sagrario Pascual
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Idcaps SAS
Original Assignee
Capsulae SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Capsulae SAS filed Critical Capsulae SAS
Publication of EP4401870A1 publication Critical patent/EP4401870A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/16—Interfacial polymerisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/42—Polyamides containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of processes for the manufacture of core-membrane capsules.
  • the present invention proposes to implement molecules with azlactone functionality as crosslinking agent in encapsulation processes by interfacial polymerization.
  • a method for the manufacture of core-membrane capsules which method of manufacture comprises the following successive steps:
  • a first solution preferably lipophilic, containing at least one first reactive molecule comprising at least two azlactone groups
  • a second solution preferably hydrophilic, containing at least one second reactive molecule comprising at least two amine groups, one of said immiscible solutions, intended to form the core of said capsules, containing at least one active principle, and
  • the other immiscible solution forms a continuous phase, which reactive molecules react together by said interfacial polymerization reaction, on the surface of said droplets, to form said membrane comprising said polyamide polymer.
  • the present invention thus proposes new reactive molecules, for the implementation of encapsulation techniques, advantageously as an alternative to compounds of the isocyanate family.
  • the first solution forms the dispersed phase and the second solution forms the continuous phase
  • said at least two azlactone groups of the first reactive molecule each correspond to the following general formula (I)
  • [Chem 1] advantageously consisting of a derivative of a 5-(4H)oxazolone group, in which R1 and R2 independently represent a (C1-Cw)alkyl group, a (C3-C6)cycloalkyl group, a aryl, an aryl(Ci-Cw)alkyl group, or a heterocyclic group;
  • the first reactive molecule is chosen from monomers comprising at least two azlactone groups, preferably from bis-azlactone, tris-azlactone or tetra-azlactone, or polymers of the polyazlactone type, advantageously from homopolymers, for example poly( 2-vinyl-4,4-dimethylazlactone) (PVDM), or copolymers, for example from VDM-Styrene or VDM-DMA copolymers;
  • PVDM 2-vinyl-4,4-dimethylazlactone
  • VDM 2-vinyl-4,4-dimethylazlactone
  • the first reactive molecule is a bis-azlactone comprising two azlactone terminal groups which are connected by a hydrocarbon group, which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms, which hydrocarbon group advantageously consists of an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 30, preferably from 1 to 20, carbon atoms which can be interrupted by one or several oxygen or sulfur atoms; said first reactive molecule advantageously corresponds to the following formula (II):
  • X represents S, O, CH2 and R represents an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 20 carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms;
  • - polyazlactone type polymers meet the following criteria: a molecular weight (also called number average molar mass or Mn) ranging from 1,000 g/mol to 1,000,000 g/mol (or even from 1,000 g/mol to 100,000 g/mol) and/or a number of azlactone groups ranging from 20 to 70; preferably, the first solution contains a polymer of polyazlactone type or a combination of at least two polymers of polyazlactone type having different molecular weights; more preferably, said first reactive molecule corresponds to the following general formula (III)
  • R3 represents an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 30, preferably from 1 to 20, carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms,
  • R1 and R2 represent, independently of one another, a (C1-C10)alkyl group, a (C3-C6)cycloalkyl group, an aryl group, an aryl(C1-C10)alkyl group, or a heterocyclic group, and n represents an integer from 20 to 70;
  • the mixing of the immiscible solutions is chosen from a drop by drop operation (dripping) of said first solution into said second solution or of said second solution into said first solution, or an operation of emulsification;
  • the second reactive molecule is chosen from molecules of a synthetic nature, for example hexamethylene diamine (HMDA), diethylene triamine (DETA), tris(2-aminoethyl)triamine (TREN) or polyethylene imine (PEI), or molecules of natural origin, for example chitosan;
  • HMDA hexamethylene diamine
  • DETA diethylene triamine
  • TREN tris(2-aminoethyl)triamine
  • PEI polyethylene imine
  • the reactive molecules are chosen from one of the following pairs: the first reactive molecule corresponds to the formula (II) / DETA, the first reactive molecule corresponds to the formula (II) / TREN, the first reactive molecule corresponds to the formula (II)/HMDA, the first reactive molecule corresponds to the formula (IV)/DETA, the first reactive molecule corresponds to the formula (II)/chitosan, or the first reactive molecule corresponds to the formula (II)/PEI;
  • the first solution is a lipophilic solution comprising a hydrophobic solvent, for example chosen from benzyl benzoate, mineral oil, vegetable oil;
  • the active principle is chosen from lipophilic active principles and hydrophilic active principles
  • the present invention also relates to the core-membrane capsules, resulting from a process according to the invention, comprising a polyamide membrane.
  • the core-membrane capsules advantageously have a diameter ranging from 50 nm to 5 mm, preferably from 5 to 100 ⁇ m.
  • the present invention thus relates to a process for manufacturing core-membrane capsules.
  • Such a manufacturing process is still commonly referred to as the encapsulation process or microencapsulation process.
  • encapsulation or “microencapsulation” is meant in particular the process by which a product (advantageously liquid) is enclosed in a capsule.
  • capsules in particular particles (advantageously spherical) which consist of a membrane (advantageously rigid) containing a core (advantageously liquid), and which thus constitute a reservoir system.
  • a capsule according to the invention constitutes a solid particle comprising a core (content), advantageously liquid, which is surrounded by a membrane (solid).
  • membrane means, according to the invention, a continuous wall (advantageously seamless) around the core (advantageously liquid) encapsulated.
  • the membrane insulates and protects the heart with regard to the external medium and/or allows control of its release in a chosen environment.
  • the membrane comprises a polyamide polymer.
  • a polyamide (PA) is a polymer containing amide functions.
  • the manufacturing process according to the invention uses reactive molecules carrying azlactone functions, in combination with reactive molecules carrying amine functions, to generate the polyamide polymer membrane by an interfacial polymerization reaction.
  • the azlactone function indeed exhibits a reactivity with the amine functions.
  • this reaction is used in the context of the present invention, in encapsulation in order to form the polyamide membrane which envelops the core of the capsules.
  • the capsules are advantageously obtained by a manufacturing process comprising the following successive steps:
  • a first solution preferably lipophilic, containing at least one first reactive molecule comprising at least two azlactone groups
  • a second solution preferably hydrophilic, containing at least one second reactive molecule comprising at least two amine groups.
  • an azlactone group is also referred to as an oxazolone group.
  • said at least two azlactone groups of the first reactive molecule each correspond to the general formula (I)
  • Such azlactone group of general formula (I) according to the invention advantageously constitutes a derivative of a 5-(4H)oxazolone or 2-oxazolin-5-one group.
  • R1 and R2 independently represent a (Ci-Cw)alkyl group, a (C3-C6)cycloalkyl group, an aryl group, an aryl(Ci-Cw) alkyl, or a heterocyclic group.
  • (Ci-Cw)alkyl represents a saturated hydrocarbon group, linear or branched, having from 1 to 10 carbon atoms, advantageously from 1 to 5 carbon atoms.
  • a “(C3-C6)cycloalkyl group” represents a saturated, cyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
  • aryl represents a mono- or bicyclic aromatic hydrocarbon group comprising from 6 to 10 carbon atoms. By way of example, mention may be made of the phenyl and naphthyl groups.
  • aryl (Ci-Cw) alkyl is meant an alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, advantageously from 1 to 5 carbon atoms as defined above and containing an aryl group as defined above .
  • heterocyclic group represents any saturated or unsaturated heterocycle, comprising from 3 to 7 carbon atoms and containing one to 3 heteroatoms chosen from the group consisting of oxygen, nitrogen or sulphur. Mention may be made, for example, of piperidinyl, pyrrolidinyl, piperazinyl, pyridyl, piridinyl, imidazolyl, furyl, morpholinyl, oxetanyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydropyranyl, tetrahydrothienyl and thiazolyl groups.
  • the R1 and R2 groups represent a methyl group.
  • the first reactive molecule is chosen from:
  • - monomers comprising at least two azlactone groups, preferably from bis-azlactone, tris-azlactone or tetra-azlactone, or
  • the first reactive molecule is advantageously a bis-azlactone comprising two azlactone end groups which are linked by a hydrocarbon group, which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms.
  • Said hydrocarbon group advantageously consists of an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 30, preferably from 1 to 20, carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms.
  • the first reactive molecule of the bis-azlactone type advantageously corresponds to the following general formula (VI)
  • R4 represents an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 30, preferably from 1 to 20, carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms.
  • Such a first “monomer” reactive molecule advantageously corresponds to the following formula (II):
  • X represents S, O, CH2 and R represents an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 20 carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms.
  • the polymers of polyazlactone type advantageously meet the following criteria:
  • molecular weight also called number average molar mass or Mn
  • Mn number average molar mass
  • a number of azlactone groups ranging from 20 to 70.
  • the polymers advantageously have a dispersity of 1 to 6, preferably ranging from 2 to 6 for a polymer or ranging from 1 to 2 for a combination of polymers.
  • the first solution contains: - a polymer of the polyazlactone type having a determined molecular weight, for example from 9,000 to 11,000 g/mol having a dispersity greater than 2, or
  • PVDM poly(2-vinyl-4,4-dimethylazlactone)
  • VDM-styrene (2-vinyl-4,4-dimethylazlactone - styrene) or VDM-DMA (2-vinyl-4,4-dimethylazlactone - styrene) copolymers - /V, /V-dimethylacrylamide).
  • copolymer preferably means a copolymer with a homogeneous structure, preferably again random or periodic.
  • the first reactive molecule advantageously corresponds to the following general formula (III):
  • R3 represents an aliphatic hydrocarbon group, linear or branched, comprising from 1 to 30, preferably from 1 to 20, carbon atoms which can be interrupted by one or more oxygen or sulfur atoms,
  • R1 and R2 represent, independently of one another, a (C1-C10)alkyl group, a (C3-C6)cycloalkyl group, an aryl group, an aryl(C1-C10)alkyl group, or a heterocyclic group, and n represents an integer from 20 to 70.
  • the first reactive molecule advantageously corresponds to the following general formula (IV):
  • n advantageously represents an integer from 20 to 70.
  • PVDM poly(2-vinyl-4,4-dimethylazlactone)
  • the first solution advantageously consists of a lipophilic solution comprising a hydrophobic solvent, for example chosen from benzyl benzoate, mineral oil, vegetable oil.
  • a hydrophobic solvent for example chosen from benzyl benzoate, mineral oil, vegetable oil.
  • the second reactive molecule is advantageously chosen from:
  • HMDA hexamethylenediamine
  • DETA diethylenetriamine
  • TREN tris(2-aminoethyl)triamine
  • PEI polyethyleneimine
  • chitosan molecules of natural origin, for example chitosan.
  • chitosan is advantageously expected to be the polysaccharide composed of the random distribution of D-glucosamine linked at B-(1-4) (deacetylated unit) and of N-acetyl-D-glucosamine (acetylated unit). It is produced by chemical (in an alkaline medium) or enzymatic deacetylation of chitin, the component of the exoskeleton of arthropods (crustaceans) or of the endoskeleton of cephalopods (squid, etc.) or even of the wall of fungi.
  • the chitosan advantageously has a degree of acetylation (DA) (percentage of acetylated units relative to the number of total units) of less than 50%.
  • the reactive molecules are chosen from one of the following pairs (first reactive molecule/second reactive molecule):
  • At least one of said immiscible solutions preferably said two immiscible solutions, contains a surfactant.
  • the presence of at least one surfactant is useful to facilitate the penetration of the drops of the dispersed phase into the continuous phase.
  • Such a surfactant is for example chosen from: - nonionic surfactants, for example Marlipal 24/70, Tween 20, Tween 80, or
  • one of said immiscible solutions intended to form the core of said capsules, contains at least one active ingredient.
  • the active principle is advantageously chosen from lipophilic active principles and hydrophilic active principles.
  • said at least one active principle is chosen from:
  • hydrophilic active ingredients for example B vitamins, gels (Aloe vera), enzymes, hemp extract, and/or
  • - lipophilic active ingredients for example vitamins A, C, D or E, oils rich in omega, essential oils, perfumes, mineral oils, vegetable oils, phase change materials, plant extracts , essential oils, marine oils, krill oils, colorants, flavors, perfumes, flavor compositions for tobacco and vaping liquid applications, solid microparticles consisting of wax and containing an active lipophilic or hydrophilic.
  • the immiscible solutions are then mixed to perform the interfacial polymerization step.
  • interfacial polymerization is meant in particular a polymerization occurring at the interface between two immiscible solutions, resulting in a polymer which is constrained at the interface.
  • the immiscible solutions are mixed so that:
  • an immiscible solution containing said at least one active ingredient, forms a dispersed phase in the form of droplets intended to form the core of said capsules, and
  • the reactive molecules then react together by said interfacial polymerization reaction, on the surface of said droplets, to form said membrane comprising said polyamide polymer.
  • the mixture of the immiscible solutions is advantageously chosen from a drop by drop operation (dripping):
  • the mixing of immiscible solutions can also consist of an emulsification operation:
  • the first solution (containing said at least one first reactive molecule comprising at least two azlactone groups) forms the dispersed phase
  • the second solution (containing at least one second reactive molecule comprising at least two amine groups) forms the continuous phase.
  • the generated core-membrane capsules are then recovered from the continuous phase and transferred to an aqueous solution, or dried.
  • said immiscible solutions are devoid of isocyanates, more preferably diisocyanates and/or polyisocyanates.
  • the reactive molecules are devoid of isocyanates, more preferably diisocyanates and/or polyisocyanates.
  • the process according to the invention makes it possible to obtain core-membrane capsules comprising a polyamide membrane.
  • Such core-membrane capsules advantageously have a diameter ranging from 50 nm to 5 mm, preferably from 5 to 100 ⁇ m.
  • Solution A a solution of 0.5 g of Marlipal 24/70 supplemented to 100 g with water was prepared. 24 g of this solution were taken and placed in a beaker. 6 g of H M DA was added. The solution was stirred for 10 min.
  • Solution B 0.2 g of bis-azlactone and a quantity of less than 0.05 g of hydrophobic red dye were dissolved in 0.8 g of benzyl benzoate. The solution was placed in an Eppendorf tube and then placed in a water bath with magnetic stirring at a temperature of 50°C.
  • the bis-azlactone corresponds to the following formula (II):
  • Solution B was drawn into a syringe. The syringe was then placed 3 cm above solution A. Through a cone, drops of solution B fell into solution A. Solution A was stirred throughout for 1 h. The capsules were then removed, washed with ethanol and dissolved in water or dried at room temperature.
  • the analysis is then carried out by observation with a binocular magnifying glass.
  • the capsule membrane is visible and the average capsule diameter is 2.5 mm.
  • the capsules could be washed and dried.
  • the dry membrane is transparent and leaves the core liquid.
  • Solution A a solution of 1 g of hydroxypropyl methylcellulose supplemented to 100 g with water was prepared. 27 g of this solution were removed and placed in a 30 mL centrifuge tube. 3 g of DETA was added. The solution was stirred for 10 min.
  • Solution B 0.2 g of PVDM and a quantity of less than 0.05 g of hydrophobic red dye were dissolved in 0.8 g of benzyl benzoate. The solution was placed in an Eppendorf tube and then placed in a water bath with magnetic stirring at a temperature of 50°C.
  • Solution B was drawn into a syringe. A cone was placed at the tip of the syringe and then dipped 0.5 cm below the surface of solution A. Through a cone, the drops of solution B fall slowly into solution A. When the drop at drop was completed, the tube was placed stirred on a rotary shaker at 20 rpm for 1 hour. The capsules were then removed, washed with ethanol and dissolved in water or dried at room temperature.
  • the analysis is then carried out by observation with a binocular magnifying glass.
  • the capsule membrane is visible and the average capsule diameter is 3 mm.
  • the capsules could be washed and dried, revealing capsules with a liquid core and a transparent membrane.
  • Example 2 The conditions of Example 2 are further developed in Table 2 below.
  • Core-membrane microcapsules were also synthesized in the combinations and under the conditions given in Table 3 below.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, lequel procédé de fabrication comprend : (i) une étape de fourniture de deux solutions immiscibles, à savoir : - une première solution contenant au moins une première molécule réactive comportant au moins deux groupements azlactones, et - une seconde solution contenant au moins une seconde molécule réactive comportant au moins deux groupements amines, et (ii) une étape de polymérisation interfaciale au cours de laquelle les solutions immiscibles sont mélangées de sorte que les molécules réactives réagissent ensemble par une réaction de polymérisation interfaciale, à la surface desdits gouttelettes, pour former ladite membrane comprenant un polymère polyamide.

Description

Description
Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, par polymérisation interfaciale
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne le domaine technique des procédés pour la fabrication de capsules cœur - membrane.
Elle concerne en particulier les procédés pour la fabrication de capsules cœur - membrane, par technique de polymérisation interfaciale.
Etat de la technique
L’élaboration de microcapsules à partir de di- et polyisocyanates, et de diéthylène triamine (DETA), constitue actuellement une méthode de choix des industriels de l’encapsulation.
Cependant, pour des raisons de toxicité, il est envisagé des restrictions d’utilisation plus drastique des diisocyanates, qui pourraient s’étendre aux oligomères et polyisocyanates. En effet, ces molécules seraient la cause d’asthme chez les travailleurs exposés.
Il existe ainsi un besoin de nouvelles molécules réactives pour la mise en œuvre de technique d’encapsulation.
Présentation de l'invention
Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose de mettre en œuvre des molécules à fonctionnalité azlactone comme agent réticulant dans les procédés d’encapsulation par polymérisation interfaciale.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention un procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, lequel procédé de fabrication comprend les étapes successives suivantes :
(i) une étape de fourniture de deux solutions immiscibles contenant respectivement des molécules réactives aptes à réagir ensemble par une réaction de polymérisation interfaciale pour former une membrane comprenant un polymère polyamide, à savoir :
- une première solution, de préférence lipophile, contenant au moins une première molécule réactive comportant au moins deux groupements azlactones, et
- une seconde solution, de préférence hydrophile, contenant au moins une seconde molécule réactive comportant au moins deux groupements amines, l’une desdites solutions immiscibles, destinée à former le cœur desdites capsules, contenant au moins un principe actif, et
(ii) une étape de polymérisation interfaciale au cours de laquelle les solutions immiscibles sont mélangées de sorte que : - la solution immiscible, contenant ledit au moins un principe actif, forme une phase dispersée se présentant sous forme de gouttelettes destinées à former le cœur desdites capsules, et
- l’autre solution immiscible forme une phase continue, lesquelles molécules réactives réagissent ensemble par ladite réaction de polymérisation interfaciale, à la surface desdits gouttelettes, pour former ladite membrane comprenant ledit polymère polyamide.
La présente invention propose ainsi de nouvelles molécules réactives, pour la mise en œuvre de technique d’encapsulation, avantageusement en alternative aux composés de la famille des isocyanates.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du produit/procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- au cours de l’étape de polymérisation, la première solution forme la phase dispersée et la seconde solution forme la phase continue,
- lesdits au moins deux groupements azlactones de la première molécule réactive répondent chacun à la formule générale (I) suivante
[Chem 1] consistant avantageusement en un dérivé d’un groupement 5-(4H)oxazolone, dans laquelle Ri et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (C1- Cw)alkyle, un groupe (C3-C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(Ci-Cw)alkyle, ou un groupe hétérocyclique ;
- la première molécule réactive est choisie parmi les monomères comportant au moins deux groupements azlactones, de préférence parmi les bis-azlactone, tris-azlactone ou tétra-azlactone, ou les polymères de type polyazlactones, avantageusement parmi les homopolymères, par exemple la poly(2-vinyl-4,4-diméthylazlactone) (PVDM), ou les copolymères, par exemple parmi les copolymères VDM-Styrène ou VDM-DMA ;
- la première molécule réactive est une bis-azlactone comportant deux groupements terminaux azlactones qui sont reliés par un groupement hydrocarboné, pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre, lequel groupement hydrocarboné consiste avantageusement en un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30, de préférence de 1 à 20, atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre ; ladite première molécule réactive répond avantageusement à la formule (II) suivante :
[Chem 2] ou à la formule (VII) suivante :
[Chem 7] dans laquelle X représente S, O, CH2 et R représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 20 atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre ;
- les polymères de type polyazlactones répondent aux critères suivants : un poids moléculaire (dit encore masse molaire moyenne en nombre ou Mn) allant de 1 000 g / mol à 1 000 000 g / mol (voire de 1 000 g / mol à 100 000 g / mol) et/ou un nombre de groupements azlactones allant de 20 à 70 ; de préférence, la première solution contient un polymère de type polyazlactone ou une combinaison d’au moins deux polymères de type polyazlactones présentant des poids moléculaires différents ; de préférence encore, ladite première molécule réactive répond à la formule générale (III) suivante
[Chem 3] dans laquelle R3 représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30, de préférence de 1 à 20, atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre,
Ri et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (C1-C10)alkyle, un groupe (C3-C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(C1-C10)alkyle, ou un groupe hétérocyclique, et n représente un nombre entier de 20 à 70 ;
- la première molécule réactive répond avantageusement à la formule générale (IV) suivante
[Chem 4]
- lors de l’étape de polymérisation interfaciale, le mélange des solutions immiscibles est choisi parmi une opération de goutte à goutte (dripping) de ladite première solution dans ladite seconde solution ou de ladite seconde solution dans ladite première solution, ou une opération d’émulsification ;
- la seconde molécule réactive est choisie parmi les molécules de nature synthétique, par exemple hexaméthylène diamine (HMDA), diéthylène triamine (DETA), tris(2-aminoéthyl)triamine (TREN) ou polyéthylène imine (PEI), ou les molécules d’origine naturelle, par exemple le chitosane ;
- les molécules réactives sont choisies parmi l’un des couples suivants : la première molécule réactive répondant à la formule (II) / DETA, la première molécule réactive répond à la formule (II) / TREN, la première molécule réactive répond à la formule (II) / HMDA, la première molécule réactive répond à la formule (IV) / DETA, la première molécule réactive répond à la formule (II) / chitosane, ou la première molécule réactive répond à la formule (II) / PEI ;
- la première solution est une solution lipophile comprenant un solvant hydrophobe, par exemple choisi parmi benzoate de benzyle, huile minérale, huile végétale ;
- l’une au moins desdites solutions immiscibles, de préférence lesdites deux solutions immiscibles, contient un agent tensioactif ;
- le principe actif est choisi parmi les principes actifs lipophiles et les principes actifs hydrophiles,
- lesdits solutions immiscibles sont dépourvues d’isocyanates, de préférence encore de diisocyanates et/ou de polyisocyanates. La présente invention concerne encore les capsules cœur - membrane, issues d’un procédé selon l’invention, comportant une membrane polyamide.
Les capsules cœur - membrane présentent avantageusement un diamètre allant de 50 nm à 5 mm, de préférence de 5 à 100 pm.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Description détaillée de l'invention
La présente invention concerne ainsi un procédé de fabrication de capsules cœur - membrane.
Un tel procédé de fabrication est encore couramment désigné sous le nom de procédé d’encapsulation ou de procédé de microencapsulation.
Par « encapsulation » ou « microencapsulation », on entend en particulier le procédé par lequel un produit (avantageusement liquide) est enfermé dans une capsule.
Par « capsules », on entend en particulier des particules (avantageusement sphériques) qui sont constituées d'une membrane (avantageusement rigide) contenant un cœur (avantageusement liquide), et qui constituent ainsi un système réservoir.
Une capsule selon l’invention constitue une particule solide comprenant un cœur (contenu), avantageusement liquide, qui est entouré par une membrane (solide).
Le terme « membrane » signifie, selon l'invention, une paroi continue (avantageusement sans soudure) autour du cœur (avantageusement liquide) encapsulé.
De préférence, la membrane isole et protège le cœur à l'égard du milieu extérieur et/ou permet une maîtrise de sa libération dans un environnement choisi.
Selon l’invention, la membrane comprend un polymère polyamide.
Un polyamide (PA) est un polymère contenant des fonctions amide.
De manière générale, le procédé de fabrication selon l’invention utilise des molécules réactives portant des fonctions azlactones, en combinaison avec des molécules réactives portant des fonctions amines, pour générer la membrane de polymère polyamide par une réaction de polymérisation interfaciale.
La fonction azlactone présente en effet une réactivité avec les fonctions amine. La réaction de la fonction amine avec le carbone portant la fonction ester du cycle de la fonction azlactone conduisant à l’ouverture de ce cycle.
Cette réaction conduit à la création de la liaison amide dont un exemple est illustré sur la réaction de synthèse (V) suivante entre une fonction amine et une fonction du type azlactone :
[Chem 5]
Selon l’invention, cette réaction est mise à profit dans le cadre de la présente invention, en encapsulation afin de former la membrane polyamide qui enveloppe le cœur des capsules.
Procédé de fabrication
Selon l’invention, les capsules sont avantageusement obtenues par un procédé de fabrication comprenant les étapes successives suivantes :
(i) une étape de fourniture de deux solutions immiscibles contenant respectivement des molécules réactives aptes à réagir ensemble par une réaction de polymérisation interfaciale pour former une membrane comprenant un polymère polyamide, et
(ii) une étape de polymérisation interfaciale au cours de laquelle les solutions immiscibles sont mélangées de sorte que les molécules réactives réagissent ensemble par ladite réaction de polymérisation interfaciale, à la surface de gouttelettes, pour former ladite membrane comprenant ledit polymère polyamide.
Les deux solutions immiscibles, décrites plus en détails ci-dessous, sont choisies parmi :
- une première solution, de préférence lipophile, contenant au moins une première molécule réactive comportant au moins deux groupements azlactones, et
- une seconde solution, de préférence hydrophile, contenant au moins une seconde molécule réactive comportant au moins deux groupements amines.
De manière générale, un groupement azlactone est encore désigné sous le nom de groupement oxazolone.
De préférence, lesdits au moins deux groupements azlactones de la première molécule réactive répondent chacun à la formule générale (I)
[Chem 1]
Un tel groupement azlactone de formule générale (I) selon l’invention constitue avantageusement un dérivé d’un groupement 5-(4H)oxazolone ou 2-oxazolin-5-one.
Un tel groupement est encore décrit dans le document FR-2 997 082 ou le document FR- 3 054 235.
Dans cette formule générale (I), Ri et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (Ci-Cw)alkyle, un groupe (C3-C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(Ci- Cw)alkyle, ou un groupe hétérocyclique. Selon la présente invention, le terme « (Ci-Cw)alkyle » représente un groupe hydrocarboné saturé, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 10 atomes de carbone, avantageusement de 1 à 5 atomes de carbone. A titre d'exemple, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, terf-butyle, pentyle, néopentyle, isopentyle, tert- pentyle, hexyle, isohexyle, heptyle, octyle, nonyle et décyle.
Un « groupe (C3-C6)cycloalkyle » représente un groupe hydrocarboné saturé, cyclique, ayant de 3 à 6 atomes de carbone.
Le terme « aryle » représente un groupe hydrocarboné aromatique mono- ou bicyclique comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. A titre d'exemple on peut citer les groupes phényle et naphtyle.
Par le terme « aryl(Ci-Cw)alkyle », on entend un groupe alkyle ayant de 1 à 10 atomes de carbone, avantageusement de 1 à 5 atomes de carbone tel que défini précédemment et contenant un groupe aryle tel que défini ci-dessus.
Le terme « groupe hétérocyclique » représente tout hétérocycle saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 7 atomes de carbones et contenant un à 3 hétéroatomes choisi dans le groupe constitué par l'oxygène, l'azote ou le soufre. On peut citer par exemple les groupes pipéridinyle, pyrrolidinyle, pipérazinyle, pyridyle, piridinyle, imidazolyle, furyle, morpholinyle, oxétanyle, tétrahydrofuranyle, tétrahydropyranyle, tétrahydrothiényle, et thiazolyle.
De préférence, les groupes Ri et R2 représente un groupe méthyl.
De préférence encore, la première molécule réactive est choisie parmi :
- les monomères comportant au moins deux groupements azlactones, de préférence parmi les bis-azlactone, tris-azlactone ou tétra-azlactone, ou
- les polymères de type polyazlactones.
Selon le mode de réalisation « monomère », la première molécule réactive est avantageusement une bis-azlactone comportent deux groupements terminaux azlactones qui sont reliés par un groupement hydrocarboné, pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
Ledit groupement hydrocarboné consiste avantageusement en un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30, de préférence de 1 à 20, atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
En d’autres termes, la première molécule réactive du type bis-azlactone répond avantageusement à la formule générale (VI) suivante
[Chem 6] dans laquelle R1 et R2 sont identiques à la formule générale (I), et
R4 représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30, de préférence de 1 à 20, atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
Une telle première molécule réactive « monomère » répond avantageusement à la formule (II) suivante :
[Chem 2] ou à la formule (VII) suivante :
[Chem 7] dans laquelle X représente S, O, CH2 et R représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 20 atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
Selon le mode de réalisation « polymère », les polymères de type polyazlactones répondent avantageusement aux critères suivants :
- un poids moléculaire (dit encore masse molaire moyenne en nombre ou Mn) allant de 1 000 g / mol à 1 000 000 g / mol, voire de 1 000 g / mol à 100 000 g / mol, et/ou
- un nombre de groupements azlactones allant de 20 à 70.
Les polymères présentent avantageusement une dispersité de 1 à 6, de préférence allant de 2 à 6 pour un polymère ou allant de 1 à 2 pour une combinaison de polymères.
De préférence, la première solution contient : - un polymère de type polyazlactones présentant un poids moléculaire déterminé, par exemple de 9 000 à 11 000 g/mol ayant une dispersité supérieure à 2, ou
- une combinaison d’au moins deux polymères de type polyazlactones présentant des poids moléculaires différents (par exemple, respectivement, de 15 000 à 17 000 g/mol et de 5 000 à 6 000 g/mol).
Les polymères de type polyazlactones sont avantageusement choisis parmi :
- les homopolymères, comprenant des unités monomères comportant un groupement azlactone, par exemple la poly(2-vinyl-4,4-diméthylazlactone) (PVDM), ou
- les copolymères, comprenant au moins une unité monomère comportant un groupement azlactone, par exemple parmi les copolymères VDM-styrène (2-vinyl-4,4-diméthylazlactone - styrène) ou VDM-DMA (2-vinyl-4,4-diméthylazlactone - /V,/V-diméthylacrylamide).
Par « copolymère », on entend de préférence un copolymère à structure homogène, de préférence encore aléatoire ou périodique.
Selon le mode de réalisation « homopolymère », la première molécule réactive répond avantageusement à la formule générale (III) suivante :
[Chem 3] dans laquelle Ri et R2 sont identiques à la formule générale (I),
R3 représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30, de préférence de 1 à 20, atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre,
Ri et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (C1-C10)alkyle, un groupe (C3-C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(C1-C10)alkyle, ou un groupe hétérocyclique, et n représente un nombre entier de 20 à 70.
Dans ce mode de réalisation « polymère », la première molécule réactive répond avantageusement à la formule générale (IV) suivante :
[Chem 4] dans laquelle n représente avantageusement un nombre entier de 20 à 70.
Une telle molécule est encore désignée poly(2-vinyl-4,4-diméthylazlactone) (PVDM).
Encore selon l’invention, la première solution consiste avantageusement en une solution lipophile comprenant un solvant hydrophobe, par exemple choisi parmi benzoate de benzyle, huile minérale, huile végétale.
Par ailleurs, la seconde molécule réactive est avantageusement choisie parmi :
- les molécules de nature synthétique, par exemple hexaméthylènediamine (HMDA), diéthylènetriamine (DETA), tris(2-aminoéthyl)triamine (TREN) ou polyéthylène imine (PEI), ou
- les molécules d’origine naturelle, par exemple le chitosane.
Par « chitosane », on attend avantageusement le polyoside composé de la distribution aléatoire de D-glucosamine liée en B-(1-4) (unité désacétylée) et de N-acétyl-D-glucosamine (unité acétylée). Il est produit par désacétylation chimique (en milieu alcalin) ou enzymatique de la chitine, le composant de l'exosquelette des arthropodes (crustacés) ou de l'endosquelette des céphalopodes (calmars, etc.) ou encore de la paroi des champignons. Le chitosane présente avantageusement un degré d'acétylation (DA) (pourcentage d'unités acétylées par rapport au nombre d'unités totales) inférieure à 50%.
De manière générale et de préférence, les molécules réactives sont choisies parmi l’un des couples suivants (première molécule réactive / seconde molécule réactive) :
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / DETA,
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / TREN,
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / HMDA,
- la première molécule réactive répondant à la formule (IV) / DETA,
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / chitosane,
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / PEI,
- le copolymère (VDM-styrène) / DETA, ou
- le copolymère (VDM-DMA) / DETA.
Encore de manière générale, l’une au moins desdites solutions immiscibles, de préférence lesdites deux solutions immiscibles, contient un agent tensioactif.
La présence d’au moins un agent tensioactif est utile pour faciliter la pénétration des gouttes de la phase dispersée dans la phase continue.
Un tel agent tensioactif est par exemple choisi parmi : - les tensioactifs non ioniques, par exemple Marlipal 24/70, Tween 20, Tween 80, ou
- les tensioactifs ioniques, par exemple SDS.
Toujours de manière générale, l’une desdites solutions immiscibles, destinée à former le cœur desdites capsules, contient au moins un principe actif.
Le principe actif est avantageusement choisi parmi les principes actifs lipophiles et les principes actifs hydrophiles.
De préférence encore, ledit au moins un principe actif est choisi parmi :
- les principes actifs hydrophiles, par exemple les vitamines B, les gels (Aloe vera), les enzymes, l’extrait de chanvre, et/ou
- les principes actifs lipophiles, par exemple les vitamines A, C, D ou E, les huiles riches en oméga, les huiles essentielles, les parfums, les huiles minérales, les huiles végétales, les matériaux à changement de phase, les extraits de plantes, les huiles essentielles, les huiles marines, les huiles de krill, les colorants, les arômes, les parfums, les compositions d’arômes pour des applications pour le tabac et les liquides à vapoter, les microparticules solides constituées de cire et contenant un actif lipophile ou hydrophile.
Les solutions immiscibles sont ensuite mélangées pour réaliser l’étape de polymérisation interfaciale.
Par « polymérisation interfaciale », on entend en particulier une polymérisation se produisant à l'interface entre deux les solutions immiscibles, résultant en un polymère qui est contraint à l'interface.
Dans ce cadre, lors de ladite étape de polymérisation interfaciale, les solutions immiscibles sont mélangées de sorte que :
- une solution immiscible, contenant ledit au moins un principe actif, forme une phase dispersée se présentant sous forme de gouttelettes destinées à former le cœur desdites capsules, et
- l’autre solution immiscible forme une phase continue.
Les molécules réactives réagissent alors ensemble par ladite réaction de polymérisation interfaciale, à la surface desdits gouttelettes, pour former ladite membrane comprenant ledit polymère polyamide.
Pour obtenir les phases dispersée / continue, le mélange des solutions immiscibles est avantageusement choisi parmi une opération de goutte à goutte (dripping) :
- de ladite première solution dans ladite seconde solution, ou
- de ladite seconde solution dans ladite première solution.
Le mélange des solutions immiscibles peut également consister en une opération d’émulsification :
- de ladite première solution dans ladite seconde solution, ou
- de ladite seconde solution dans ladite première solution. Selon une forme de réalisation préférée, au cours de l’étape de polymérisation :
- la première solution (contenant ladite au moins une première molécule réactive comportant au moins deux groupements azlactones) forme la phase dispersée, et
- la seconde solution (contenant au moins une seconde molécule réactive comportant au moins deux groupements amines) forme la phase continue.
Ladite étape de polymérisation interfaciale est encore avantageusement mise en œuvre avec l’une au moins des conditions suivantes :
- un pH de la phase continue allant de 6 à 12,
- une température allant de 20°C à 50°C,
- une agitation mécanique (par exemple de 100 à 150 tours par minute).
Les capsules cœur-membrane générées sont ensuite récupérées depuis la phase continue et transférées en solution aqueuse, ou séchées.
De manière générale et selon un mode de réalisation préféré, lesdits solutions immiscibles sont dépourvues d’isocyanates, de préférence encore diisocyanates et/ou de polyisocyanates.
En d’autres termes, les molécules réactives sont dépourvues d’isocyanates, de préférence encore de diisocyanates et/ou de polyisocyanates.
Capsules cœur-membrane
Le procédé selon l’invention permet l’obtention de capsules cœur - membrane comportant une membrane polyamide.
De telles capsules cœur - membrane présentent avantageusement un diamètre allant de 50 nm à 5 mm, de préférence de 5 à 100 pm.
Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées.
La présente invention est encore illustrée dans le cadre des Exemples ci-dessous.
Exemples
Exemple 1 :
Préparation des solutions
Solution A : une solution de 0,5 g de Marlipal 24/70 complété à 100 g par de l’eau a été préparée. 24 g de cette solution ont été prélevé et placé dans un bêcher. 6 g de H M DA a été ajouté. La solution a été agitée pendant 10 min.
Solution B : 0,2 g de bis-azlactone et une quantité inférieure à 0,05g de colorant rouge hydrophobe ont été solubilisés dans 0,8 g de benzoate de benzyle. La solution a été placée dans un tube Eppendorf puis placée au bain-Marie sous agitation magnétique à une température de 50°C.
La bis-azlactone répond à la formule (II) suivante :
[Chem 2]
Goutte à goutte de la solution B dans la solution A
La solution B a été prélevée dans une seringue. La seringue a ensuite été placée à 3 cm au-dessus de la solution A. A travers un cône, les gouttes de solution B tombent dans la solution A. La solution A a été agitée tout du long pendant 1 h. Les capsules ont ensuite été prélevées, lavées à l’éthanol et remises en solution dans l’eau ou séchées à température ambiante.
Analyse des microcapsules obtenues
L’analyse est ensuite réalisée par observation à la loupe binoculaire. La membrane de la capsule est visible et le diamètre moyen de la capsule est de 2,5 mm. Les capsules ont pu être lavées et séchées. La membrane sèche est transparente et laisse le cœur liquide.
Les conditions de cet exemple 1 sont encore développées dans le tableau 1 ci-dessous [Tableau. 1]
Exemple 2 :
Préparation des solutions Solution A : une solution de 1 g d’hydroxypropyle méthylcellulose complétée à 100 g par de l’eau a été préparée. 27 g de cette solution ont été prélevé et placé dans un tube de centrifugation de 30 mL. 3 g de DETA a été ajouté. La solution a été agitée pendant 10 min. Solution B : 0,2 g de PVDM et une quantité inférieure à 0,05g de colorant rouge hydrophobe ont été solubilisés dans 0,8 g de benzoate de benzyle. La solution a été placée dans un tube Eppendorf puis placée au bain-marie sous agitation magnétique à une température de 50°C.
Le PVDM présente les caractéristiques suivantes :
- Mn : 16500 g/mol,
- Dispersité : 1 ,9
Goutte à goutte de la solution B dans la solution A
La solution B a été prélevée dans une seringue. Un cône a été placé au bout de la seringue puis plongé à 0,5 cm en dessous de la surface de la solution A. A travers un cône, les gouttes de solution B tombent lentement au sein de la solution A. Lorsque le goutte à goutte a été terminé, le tube a été placé agité sur un agitateur rotatif à 20 tours par minute pendant 1h. Les capsules ont ensuite été prélevées, lavées à l’éthanol et remises en solution dans l’eau ou séchées à température ambiante.
Analyse des microcapsules obtenues
L’analyse est ensuite réalisée par observation à la loupe binoculaire. La membrane de la capsule est visible et le diamètre moyen de la capsule est de 3 mm. Les capsules ont pu être lavées et séchées laissant apparaître des capsules cœur liquide et membrane transparente.
Les conditions de l’exemple 2 sont encore développées dans le tableau 2 ci-dessous.
[Tableau. 2]
Autres exemples
Des microcapsules cœur - membrane ont encore été synthétisées dans les combinaisons et les conditions rappelées dans le tableau 3 ci-dessous.
[Tableau. 3]

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, lequel procédé de fabrication comprend les étapes successives suivantes :
(i) une étape de fourniture de deux solutions immiscibles contenant respectivement des molécules réactives aptes à réagir ensemble par une réaction de polymérisation interfaciale pour former une membrane comprenant un polymère polyamide, à savoir :
- une première solution, de préférence lipophile, contenant au moins une première molécule réactive comportant au moins deux groupements azlactones, et
- une seconde solution, de préférence hydrophile, contenant au moins une seconde molécule réactive comportant au moins deux groupements amines, l’une desdites solutions immiscibles, destinée à former le cœur desdites capsules, contenant au moins un principe actif, et
(ii) une étape de polymérisation interfaciale au cours de laquelle les solutions immiscibles sont mélangées de sorte que :
- la solution immiscible, contenant ledit au moins un principe actif, forme une phase dispersée se présentant sous forme de gouttelettes destinées à former le cœur desdites capsules, et
- l’autre solution immiscible forme une phase continue, lesquelles molécules réactives réagissent ensemble par ladite réaction de polymérisation interfaciale, à la surface desdits gouttelettes, pour former ladite membrane comprenant ledit polymère polyamide.
[Revendication 2] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, au cours de l’étape de polymérisation :
- la première solution forme la phase dispersée, et
- la seconde solution forme la phase continue.
[Revendication 3] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits au moins deux groupements azlactones de la première molécule réactive répondent chacun à la formule générale (I) suivante
[Chem 1] consistant avantageusement en un dérivé d’un groupement 5-(4H)oxazolone, dans laquelle Ri et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (Ci-Cw)alkyle, un groupe (C3-C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(Ci-Cw)alkyle, ou un groupe hétérocyclique.
[Revendication 4] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première molécule réactive est choisie parmi :
- les monomères comportant au moins deux groupements azlactones, de préférence parmi les bis-azlactone, tris-azlactone ou tétra-azlactone, ou
- les polymères de type polyazlactones, avantageusement parmi les homopolymères ou parmi les copolymères.
[Revendication 5] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première molécule réactive est une bis-azlactone comportant deux groupements terminaux azlactones qui sont reliés par un groupement hydrocarboné, pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre, lequel groupement hydrocarboné consiste avantageusement en un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30 atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
[Revendication 6] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première molécule réactive répond à la formule (II) suivante :
[Chem 2] ou à la formule (VII) suivante :
[Chem 7] dans laquelle X représente S, O, CH2 et R représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 20 atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre.
[Revendication 7] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 4, caractérisé en ce que les polymères de type polyazlactones répondent aux critères suivants :
- un poids moléculaire allant de 1 000 g / mol à 1 000 000 g / mol, et/ou
- un nombre de groupements azlactones allant de 20 à 70.
[Revendication 8] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première molécule réactive répond à la formule générale (III) suivante :
[Chem 3] dans laquelle R3 représente un groupement hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 30 atomes de carbones pouvant être interrompu par un ou plusieurs atomes d’oxygène ou de soufre,
R1 et R2 représentent indépendamment l’un de l’autre un groupe (C1-C10)alkyle, un groupe (C3- C6)cycloalkyle, un groupe aryle, un groupe aryl(C1-C10)alkyle, ou un groupe hétérocyclique, et n représente un nombre entier de 20 à 70.
[Revendication 9] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première molécule réactive répond à la formule générale (IV) suivante : [Chem 4]
[Revendication 10] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, lors de l’étape de polymérisation interfaciale, le mélange des solutions immiscibles est choisi parmi une opération de goutte à goutte (dripping) ou une opération d’émulsification.
[Revendication 11] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la seconde molécule réactive est choisie parmi :
- les molécules de nature synthétique, par exemple hexaméthylène diamine (HMDA), diéthylènetriamine (DETA), tris(2-aminoéthyl)triamine (TREN) ou polyéthylène imine (PEI), ou
- les molécules d’origine naturelle, par exemple le chitosane.
[Revendication 12] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon la revendication 11 , caractérisé en ce que les molécules réactives sont choisies parmi l’un des couples suivants :
- la première molécule réactive répondant à la formule (II) / DETA,
- la première molécule réactive répond à la formule (II) / TREN,
- la première molécule réactive répond à la formule (II) / HMDA,
- la première molécule réactive répond à la formule (IV) / DETA,
- la première molécule réactive répond à la formule (II) / chitosane, ou
- la première molécule réactive répond à la formule (II) / PEI.
[Revendication 13] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l’une au moins desdites solutions immiscibles, de préférence lesdites deux solutions immiscibles, contient un agent tensioactif.
[Revendication 14] Procédé pour la fabrication de capsules cœur - membrane, selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que lesdits solutions immiscibles sont dépourvues d’isocyanates, de préférence encore de diisocyanates et/ou de polyisocyanates. [Revendication 15] Capsules cœur - membrane, issues d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, comportant une membrane polyamide.
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