Verfahren zur Stabilisierung von Polymeren (18-Dec-2009)
Die vorliegende Veröffentlichung beschreibt ein Verfahren zur Stabilisierung von Polymeren gegen Peroxid-Bildung, welches Produkte liefert, die geringe bis keine Peroxidgehalte aufweisen und deren Peroxidgehalte auch beim Lagern in Sauerstoff-haltiger Umgebung wie Luft nicht oder nur sehr geringfügig ansteigen. Diese Stabilisierung wird erreicht, ohne die Produkte mit Substanzen zu verunreinigen, die insbesondere für Pharma und Lebensmittelanwendungen bereits in kleinen Mengen prohibitiv sind. Beschrieben wird daher ein Verfahren zur Herstellung von peroxidarmem Polymer umfassend das Behandeln des Polymeren mit elementarem Metall in Gegenwart einer Flüssigkeit. Die Polymere werden dabei mit unedlem Metall wie Alkali-, Erdalkalimetalle oder auch Zink direkt behandelt. Alternativ erfolgt die Behandlung mit edlem Metall wie Platin unter Zusatz von Wasserstoff. Dadurch werden Peroxide im Polymer durch Redoxreaktion reduziert auf deutlich kleiner als 10ppm Peroxide. Damit erhältliche Polymere weisen daher Peroxid-Gehalte von weniger als 10 ppm bezogen auf den Polymerfestgehalt, wobei der Peroxid-Gehalt zwei Tage nach der Behandlung ermittelt wird mittels Iodometrie gemäß Ph.Eur. 6. zusätzlich enthalten die Polymere nicht mehr als 5 ppm bezogen auf den Polymerfestgehalt je edlem Metall und nicht mehr als 1000 ppm bezogen auf den Polymerfestgehalt je unedlem Metall. Behandelte Polymere sind alle oxidierbaren Homo- und Copolymere, insbesondere Amin-haltige Polymere wie Polymere von Vinyllactamen, Vinylformamid und dessen nach der Polymerisation durch Hydrolyse erhältliches Vinylamin, Vinylimidazolen, Acrylamiden etc. sowie Polyamiden, Polyiminen, Polyethylenaminen und –iminen und Mischungen dieser Polymeren untereinander und/oder weiteren Substanzen. Diese peroxidarmen Polymere eignen sich sehr gut als Hilfsmittel oder Wirkstoff im Bereich Kosmetik, Pharma, Tierfutter, Tiergesundheit, Technik, Pflanzenschutz, Getränketechnologie oder Lebensmitteltechnologie. Ebenfalls beschrieben sind Arzneimittel, die diese Polymere enthalten.
Verfahren zur Stabilisierung von Polymeren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von peroxidarmem Po-
lymer sowie gegen Peroxid-Bildung stabilisierten peroxidarmem Polymer.
Viele oxidationsempfindliche Polymere wie vernetzte und unvernetzte Homo- und Co- polymere des N-Vinylpyrrolidons werden üblicherweise nach ihrer Polymerisation durch Sprühtrocknung oder Walzentrocknung oder einer anderen Warmlufttrocknung in rie-
makopöen, z.B. Ph. Eur. 6 und JP XIV, ist der Peroxidgehalt für diese Polymere auf maximal 400 ppm limitiert. Durch Trocknung unter Luftausschluss, Lagerung bei tiefen Temperaturen oder die hermetisch dichte Verpackung unter Vakuum oder einem Inert- gas kann zwar die Kinetik der Peroxidbildung verlangsamt, nicht aber verhindert wer- den. Ferner sind diese Verfahren mit einem sehr hohen Aufwand verbunden, so dass
die Akzeptanz derartiger Massnahmen durch die Verwender gering ist. Vergleichbare Probleme treten auch bei den Polymerklassen der Polyether, Polyalky- lenimine, Polyvinylamine, Polyvinylformamide und deren teilweise hydrolysierten Pro- dukten, Polyimide und Polyamide auf.
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Bühler schreibt in seinem Buch "Polyvinylpyrrolidone - Excipient for Pharmaceuticals", Springer, 2005, Seiten 33 und 34, dass alle Typen von Povidonen ("Povidon" ist der generische Name für Polyvinylpyrrolidon im Bereich Pharma) einen messbaren Zu- wachs des Peroxidgehalts bei Lagerung in Gegenwart von Luftsauerstoff aufweisen. Dieser Zuwachs sei besonders stark für das Povidon mit K-Wert 90. Deshalb sei es
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ratsam, Produkte dieser K-Werte bei niedrigen Temperaturen und/oder hermetisch eingeschweißt in Aluminium-Polyethylen Zweifachschicht-Foliensäcken unter Stick- stoffatmosphäre zu lagern. Dennoch kann dadurch laut Bühler der weitere Anstieg der Peroxidgehalte nur verlangsamt aber nicht gestoppt werden.
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Solche Aluminium-Polyethylen-Mehrschicht-Foliensäcke sind zudem sehr teuer, und die Aluminium-Schicht kann leicht beschädigt werden, wodurch sie den Schutzeffekt gegenüber Eindringen von Sauerstoff weitgehend verliert.
Bühler berichtet ebenso über die Farbveränderung bei wässrigen Lösungen von PVP
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insbesondere nach Lagerung oder Erwärmen, etwa bei der Sterilisierung: Die entste- hende gelbe bis braungelbe Färbung resultiert aus der Oxidation mittels Luftsauerstoff.
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selfähige Pulver überführt. Bei diesen Prozessen bilden sich durch den intensiven Luft- kontakt und die Wärme Spuren von Peroxiden, deren Gehalt im Laufe der darauffol- genden Verpackung, Lagerung und Handhabung noch weiter zunimmt. Diese Neigung zur Peroxidbildung kann bei der Verwendung von Polymeren wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) in pharmazeutischen Zubereitungen Probleme bereiten. In den gültigen Phar-
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Dies kann laut Bühler durch Zusatz von geeigne...
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