Verwendung von Polyethylenglykol-Pulvern und Zusammensetzungen enthaltend diese

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Polyethylenglykol-Pulvern aus kugelförmigen Polyethylenglykol-Teilchen aufweisend eine enge Teilchengrößenverteilung und Zusammensetzungen enthaltend diese. '

Polyethylenglykole mit hohen Molekulargewichten stellen bei 2O ⁰ C und Normaldruck feste Substanzen dar und sind in verschiedenen Darreichungsformen bekannt. Sie sind als fließfähige Schmelze ebenso verfügbar wie in Blockform, als Schuppen, Mahloder Sprühpulver.

Nachteil der fließfähigen Schmelze ist, dass diese nur in beheizbaren Tankwagen und somit in großen Mengen bezogen werden können. Für die Lagerhaltung der Schmelze sind weiterhin beheizbare Lagerbehälter notwendig. Nachteil der blockförmigen Polyethylenglykole ist, dass diese vor der Verarbeitung zeitintensiv aufgeschmolzen werden müssen. Gleiches gilt für die schuppenförmigen Polyethylenglykole.

Polyethylenglykole als Mahlpulver zeichnen sich durch mangelnde Rieselfähigkeit und damit durch eine hohe Tendenz der Verklumpung aus. Dies kann dazu führen, dass die Kapazität während der Verarbeitung zu Enderzeugnissen durch Verstopfungen von Zu- und Ableitungen oder Fördermitteln, wie z.B. Förderschnecken oder pneumatische Förderanlagen, stark eingeschränkt ist. Weiterhin verfügen Mahlpulver nur über ein geringes Schüttgewicht, wodurch hohe Lagerkapazitäten notwendig sind. Weiterhin weisen Polyethylenglykol-Mahlpulver eine breite Teilchengrößenverteilung auf. Polyethylenglykol-Mahlpulver neigen stark dazu, während des Einmischens in Lösemittel, wie z.B. Wasser, zu verklumpen oder auf der Oberfläche zu schwimmen, so dass die Lösezeit stark verlängert ist.

Polyethylenglykol-Sprühpulver stellen im Vergleich zu den Mahlpulvern zwar einen Fortschritt hinsichtlich eines verbesserten Löseverhaltens dar, neigen aber bei der Verarbeitung immer noch zu Verklumpungen. Die Teilchengrößenverteilung ist weiterhin sehr breit und die Teilchen neigen zur Agglomerisation. Zusätzlich ist das Schüttgewicht von Polyethylenglykol-Sprühpulvern gering.

Hohes Schüttgewicht, gute Rieselfähigkeit, eine enge Teilchengrößenverteilung sowie eine kurze Lösezeit von Polyethylenglykol-Pulvern in Wasser stellen essentielle Vor- rausetzungen für verschiedenartigste Anwendungen dar und werden noch immer nicht im vollen Umfang von den marktgängigen Polyethylenglykol-Pulvern erfüllt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein festes Polyethylenglykol-Pulver für dies erforderlich machende Anwendungen bereit zu stellen, dass sich durch eine hohe Rieselfähigkeit und damit einer geringe Tendenz zur Verklumpung, hohes Schüttgewicht, eine enge Teilchengrößenverteilung und kurze Lösezeit in Wasser auszeichnet.

überraschenderweise wurde gefunden, dass die Aufgabe durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 6 gelöst wird. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche oder nachfolgend beschrieben.

Das Polyethylenglykol-Pulver ist gekennzeichnet durch ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 1500 bis 20000 g/mol, insbesondere 3350 bis 4000 g/mol, eine Teilchengröße von 100-1000 μm (ermittelt mittels Siebanalyse gemäß DGK H-II 2), insbesondere 200 bis 400 μm, wobei mindestens 90 %, besser mindestens 95% der Teilchen eine Größe innerhalb einer Verteilung von ± 100 μm aufweisen und die Teil- chen nahezu ausschließlich, insbesondere ausschließlich, Kugelform haben. Das Pulver weist weiterhin vorzugsweise eine monomodale Teilchengrößenverteilung auf, wobei mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 %, der Teilchen eine Größe innerhalb einer Verteilung von ± 100 μm, insbesondere von ± 50 μm, um das Maximum der Teilchengrößenverteilung aufweisen.

Das Polyethylenglykol-Pulver ist z.B. durch ein Verfahren zur Herstellung kugelförmiger bzw. sphärischer Teilchen aus Flüssigkeiten mittels Vertropfung erhältlich. Eine Gießflüssigkeit wird hierbei in Form einer Schmelze mit Druck einem Düsenkopf zugeführt. Durch eine Schwingung, mit z.B. einer Amplitude von 2-10 μm, werden die aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen in einzelne Segmente eingeschnürt und zerteilt. Die Oberflächenspannung zieht den Flüssigkeitsfaden zusammen. Dies führt zu einem Zerreißen des Flüssigkeitsstrahls und zur Bildung von Fadenzylindern, die sich wiederum durch die Oberflächenspannung in Tropfen umformen. Die erzeugten Tropfen werden durch Kühlen ausgehärtet. Die Kugeln müssen in ihrer sphärischen Gestalt verfestigt werden, da ansonsten durch den Luftwiderstand Tropfen entstehen.

Dies wird durch eine Härtungsstrecke realisiert. Die Härtungsstrecke kann im einfachsten Fall, z.B. bei der Vertropfung einer Schmelze, als Kühlturm oder Trockenturm ausgebildet sein.

Hinsichtlich Details des Herstellungsverfahrens wird auf die DE 19617924 Al verwiesen, die hiermit durch Verweis auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung gemacht wird.

Das Polyethylenglykol-Pulver hat vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander fol- gende Eigenschaften: ein mittleres Molekulargewicht insbesondere von 3350 bis 4000 g/mol, mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95 %, der Teilchen haben eine Größe innerhalb 200 bis 400 μm, eine Lösezeit in 20° C warmen Wasser von höchstens 30 Sekunden bei einer Konzentration von 10 g auf 100 ml (Versuchsdurchführung siehe Beispiel), eine Schüttdichte von mindestens 670 g/l und/oder einen Schüttwinkel cot α > 1,85 (bestimmt nach DIN ISO 4324).

Aufgrund ihrer interessanten Eigenschaften können die bei Raumtemperatur festen Polyethylenglykol-Pulver in ausgewählten Anwendungsgebieten mit besonderen und unerwarteten Vorteilen eingesetzt werden. So werden feste Polyethylenglykole, z.B. in Kombination mit flüssigen Polyethylenglykolen, als Salbengrundlagen oder Zäpfchenmassen (Suppositorien) verwendet. Weitere beispielhafte Anwendungen sind der Einsatz als Tablettierhilfsstoffe, als Hilfsmittel beim Dragieren und Lackieren von Tabletten, in Handwaschpasten, Seifen und Syndetstücken, tablettierten Gebissreinigern, Waschmitteln, Geschirrspülmitteln, in der Gummiindustrie, als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Polyurethanen, in der Keramikindustrie, bei der Herstellung von Schleifmassen, in der Metallbearbeitung, in der Papier- und Druckindustrie.

Eine der geeigneten erfindungsgemäßen Verwendungen ist die Verwendung der Polyethylenglykol-Pulver als oder in Abführmitteln. Diese binden eine bestimmte Menge an Flüssigkeit die aus der Lösung, mit der sie eingenommen werden, stammt. Sie werden vom Körper nicht resorbiert. Dadurch gelangt die zugeführte Menge an Flüssigkeit ungehindert bis zum Enddarm, wo der Entleerungsreflex durch Dehnung der Darm wand mechanisch ausgelöst wird.

Die Polyethylenglykole können bei chronischer Verstopfung und für Darmspülungen verwendet werden, dazu werden z.B. mehrere Liter einer Lösung getrunken bzw. über eine Magensode verabreicht. Salzverlusten kann man durch Elektrolytzusatz in physiologischer Konzentration vorbeugen.

Polyethylenglykol-Pulver zur Verwendung als Abführmittel enthalten neben mindestens ca. 85 Gew.% Polyethylenglykol-Pulver weitere Bestandteile, wie z.B. bis zu zusammen 15 Gew.% Elektrolyte, Süß-, Aroma- und Farbstoffe.

Bei den eingesetzten Bestandteilen handelt es sich ganz überwiegend um Feststoffe, vorzugsweise um pulverförmige Komponenten, die durch einfaches Mischen zu den pulverförmigen Abführmitteln verarbeitet werden.

Die Abführmittel sind vorzugsweise in kleinen Verpackungseinheiten wie Beuteln erhältlich, wobei der Beutelinhalt vor der Verwendung in Wasser gelöst wird, indem der gesamte Beutelinhalt unter Rühren dem Wasser zugegeben wird.

Da die Polyethylenglykol-Pulver den weitaus größten Gewichtsanteil des Abführmittels darstellen, sind die Eigenschaften des Abführmittels bei der Herstellung, der La- gerung und des Löse Verhaltens in Wasser entscheidend durch das Polyethylenglykol und die Morphologie des Pulvers bestimmt. Eine störungsfreie Produktion der Abführmittel, die im wesentlichen den Transport zum Mischer, den Mischvorgang und den Abfüllvorgang in die Beutel beinhaltet, ist nur dann möglich, wenn das Polyethylenglykol-Pulver nicht zu Verklumpungen neigt, also ausreichend rieselfähig ist. Um den Verpackungsanteil möglichst gering und somit wirtschaftlich zu halten, ist die Schüttdichte des Abführmittels und somit des Polyethylenglykol-Pulvers möglichst hoch. Weiterhin ist die Teilchengrößenverteilung des Polyethylenglykol-Pulvers möglichst eng, um während der Produktion und Lagerung des Abführmittels Separationen in große und kleine Teilchen zu verhindern.

Zusätzlich löst sich das Abführmittel und somit das Polyethylenglykol-Pulver schnell in Wasser und bildet während der Zubereitung weder Klumpen, noch an der Wasseroberfläche schwimmende Bestandteile. Das genannte Anforderungsprofil an Polyethylenglykole wird durch Sprühpulver aus den oben genannten Gründen nur unzurei- chend erfüllt.

Die Polyethylenglykol-Pulver können in mehreren Bereichen der Gastroenterologie angewendet werden, wobei die Substanz unter anderem zur Reinigung des Darmes, insbesondere vor einer Koloskopie, eingesetzt wird. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind dies auch Abführmittel.

In der Kosmetik können die Polyethylenglykol-Pulver in folgenden kosmetischen Präparationen verwendet werden: Cremes und Lotionen, Parfüms, Deodorants, Insekten- Repellents, Lippenstifte, Zahnpasten, Haarpflegemittel, Zahnreinigungstabletten und Badezusätze.

Das nachfolgende Beispiel dient der näheren Erläuterung der Erfindung, ohne die Erfindung jedoch auf dieses einzuschränken.

Ausführungsbeispiel

Marktgängige Polyethylenlykol-Mahlpulver sowie -Sprühpulver weisen eine breite Teilchengrößenverteilung auf. Tabelle 1 soll dies beispielhaft anhand von Polyethy- lenglykol-Pulvern mit einem mittleren Molekulargewicht von 3350 g/mol demonstrieren. Die Teilchengrößenverteilung wurde durch Siebanalyse mittels einer Retsch- Siebmaschine in Anlehnung an DGF H-II 2 bestimmt. Während die Teilchengrößenverteilung der marktgängigen Mahl- und Sprühpulver über einen Bereich von < 63 bis > 630 μm variiert, weist das erfindungsgemäße Pulver eine sehr enge Teilchengröße von 200 bis 400 μm auf.

Tabelle 1

Teilchengrößenverteilung von verschiedenen Polyethylenglykol-Pulvern mit einem mittleren Molekulargewicht von 3350 g/l.

Teilchengröße marktgängimarktgängiges marktgängierfmdungs-

[μm] ges MahlSprühpulver A ges Sprühgemäßes pulver r%i). [%] pulver B r%1 Pulver \% ^~ \

> 630 0,2 0,8 0,1 0,0

400 - 630 23,1 31,3 0,7 0,0

200 - 400 48,1 47,7 37,1 100,0

100 - 200 22,2 13,7 48,7 0,0

63 - 100 5,3 4,1 9,9 0,0

< 63 1,0 2,3 3,6 0,0

Schüttdichte [g/l] 655 727 619 720

Aus Tabelle 1 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Schüttdichte des erfϊndungsgemäßen Pulvers mit 720 g/l signifikant höher als die Schüttdichte des marktgängigen Mahlpulvers mit 655 g/l und des marktgängigen Sprühpulvers B mit 619 g/l ist. Die Schüttdichten wurden gemäß DIN ISO 697 bestimmt.

Tabelle 2 gibt eine übersicht über die Lösezeit eines marktgängigen Polyethylengly- kol-Mahlpulvers sowie marktgängiger Polyethylenglykol-Sprühpulver A und B im Vergleich zu einem erfmdungsgemäßen Polyethylenglykol-Pulver in Wasser. Das mittlere Molekulargewicht aller 4 Produkte beträgt 3350 g/mol. Die Lösezeit wurde wie folgt bestimmt:

In einem 150 ml-Becherglas (hohe Form) wurden 100 g voll entsalztes Wasser eingewogen und ein Rührfisch (Länge: 4 cm) zugefügt. Das Becherglas wurde auf eine Magnetrührplatte (IKAMAG RET-G) gestellt. Der Inhalt wurde bei 20 °C und einer Rührgeschwindigkeit von 600 Umdrehungen/min, gerührt, so dass sich ein Trombus bildete, der ca. 1/3 des Wasserstandes einnahm. 10 g des Polyethylenglykol-Pulvers wurden sehr schnell dem gerührten Wasser hinzugefügt und direkt nach der Zugabe wurde die Zeit gemessen, bis sich das Pulver vollständig gelöst hatte.

Tabelle 2:

Lösezeiten von verschiedenen Polyethylenglykol-Pulvern mit einem mittleren Molekulargewicht von 3350 g/l in voll entsalztem Wasser

Produkt Lösezeit [sek.] marktgängiges Mahlpulver 58 marktgängiges Sprühpulver A 114 marktgängiges Sprühpulver B 46 erfindungsgemäßes Pulver 16

Tabelle 2 zeigt, dass das erfindungsgemäße Polyethylenglykol-Pulver signifikant schneller in Wasser löslich ist, als das marktgängige Mahlpulver und die marktgängigen Sprühpulver.

Die Verklumpungstendenz von Polyethylenglykol-Pulvern korreliert mit seiner Rie- selfahigkeit. Die Rieselfähigkeit von Pulvern wird durch Bestimmung des Schüttwinkels nach DIN ISO 4324 ermittelt und in cot α angegeben. Je größer cot α ist, desto besser ist die Rieselfähigkeit und desto geringer die Verklumpungstendenz. 5

Zur Bestimmung der Rieselfähigkeit kann das Prüfgerät nach Dr. Pfrengle auf der Basis der DIN ISO 4324 eingesetzt werden. Dort wird der Schüttwinkel des aus einem Trichter (unter Rühren) rieselnden Pulvers gemessen.

0 Tabelle 3 gibt eine übersicht über die ermittelten Schüttwinkel eines marktgängigen Polyethylenglykol-Mahlpulvers sowie der marktgängigen Polyethylenglykol- Sprühpulver A und B im Vergleich zu einem erfindungsgemäß eingesetzten Polyethy- lenglykol-Pulver. Das mittlere Molekulargewicht aller 4 Produkte beträgt 3350 g/mol.

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Tabelle 3:

Schüttwinkel cot α von verschiedenen Polyethylenglykol-Pulvern mit einem mittleren Molekulargewicht von 3350 g/l. 0 Produkt cot α marktgängiges Mahlpulver 1,25 marktgängiges Sprühpulver A 1,51 marktgängiges Sprühpulver B 1,43 erfindungsgemäßes Pulver 2,14 5

Die Rieselfähigkeit des erfmdungsgemäßen Polyethylenglykol-Pulvers ist signifikant besser als die des marktgängigen Mahlpulvers und der marktgängigen Sprühpulver. 0

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