ЕДИНИЦА ДОЗИРОВАНИЯ ДЛЯ ЗАМЕДЛЕННОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ СРЕДСТВА ПРОТИВ НАСЕКОМЫХ, ДОЗАТОР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭТОГО И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
DOSAGE UNIT FOR DELAYED RELEASE OF INSECTICIDE, MEASURING APPARATUS AND DEVICE FOR THEREOF, AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Настоящее изобретение относится к единице дозирования для состава против насекомых замедленного высвобождения; единица дозирования содержит твердую основу и испаряющееся средство против насекомых, например, трансфлутрин. Изобретение, в частности, относится к единице дозирования (также именуемой, как «разовая (однократная) доза») для состава против насекомых замедленного высвобождения в форме таблетки и к устройству, адаптированному для удерживания такой таблетки.
При замедленном высвобождении средств против насекомых желательно использовать составы, которые оказывают продолжительное действие, обеспечивая при этом период постоянного высвобождения средства против насекомых, по меньшей мере, равный одной неделе, и более предпочтительно нескольким неделям. В зависимости от состава, средство против насекомых высвобождается за счет его естественного испарения. Это имеет место, например, при использовании бумаги, пропитанной средством против насекомых и т.п.
Другие составы, высвобождающие средство против насекомых, пригодны для использования в устройствах, которые заставляют средство против насекомых испаряться за счет подвода энергии, например, тепла. В этих случаях средство против насекомых обычно предусматривается в форме емкости, в которой оно содержится в жидком виде. Емкость крепится к фитилю, который служит для транспортировки средства против насекомых к нагревательному элементу, откуда оно испаряется. Характерные ссылки на фитили приводятся, например, в WO 2004/068945, JP 02/174628, ЕР 253 640, WO 2004/105486 и GB 2194442.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы исключить использование отдельных емкостей со средством против насекомых, которое должно транспортироваться с помощью фитиля. Крепление к аппарату, обеспечивающему высвобождение, требует относительно габаритного и сложного устройства, включение которого в электрическую розетку иногда может быть очень затруднительным в силу занимаемого пространства и результирующей нагрузки, возникающей на штырях вилки. Взамен этого изобретение предлагает готовую к применению отдельную единицу дозирования, в частности, твердую единицу дозирования, например, таблетку, из которой может напрямую высвобождаться средство против насекомых, и которое, таким образом, может быть вставлено, в общем, в более простое устройство меньшего размера.
GB 1601095 относится к агенту для контроля за вредными насекомыми, основой которого является пористый твердый минерал, как правило, спеченный материал. Минеральный материал служит в качестве основы средства против насекомых. По желанию, основа может содержать связующее или армирующее волокно. Описанное вещество служит для очень быстрого высвобождения средства против насекомых и поэтому использует очень высокие температуры (200-430°С). Это делает описанный агент непригодным для замедленного высвобождения из-за возможной потери качества средства против насекомых в результате продолжительного действия этих температур.
Настоящее изобретение вместо кратковременного усиления действия средства против насекомых предлагает решить совершенно другую задачу, а именно, обеспечить длительное действие. Также желательно исключить такие высокие температуры, которые указаны в GB 1601095. В частности, предлагается состав, который имеет продолжительность действия примерно 1-4 месяца, предпочтительно 2-3 месяца. Это имеет преимущество, состоящее в том, что потребитель может использовать один отдельный состав в течение полного сезона (поскольку во многих странах летний сезон продолжительностью 2-3 месяца является основным сезоном, во время которого желательно использование средства против насекомых). Он, в частности пригоден для борьбы с мухами, комарами и другими насекомыми дома, в офисах, школах и т.д.
Что касается составов против насекомых, имеющих продолжительный срок действия, то, в общем, их основу составляют традиционные смеси, содержащие растворитель. В таком случае жидкость, будучи раствором средства против насекомых в органическом растворителе, будет испаряться с течением времени.
Изобретение относится к более современным составам против насекомых, которые, по существу, не содержат органических растворителей, в частности, летучих органических растворителей. До настоящего времени не существовало несодержащих растворителей средств против насекомых, длительность действия которых составляла бы несколько месяцев. Проблема состоит в том, что дозу средства против насекомых, необходимое для обеспечения требуемого продолжительного действия, нельзя легко растворить нигде, кроме как в органическом растворителе.
В области приготовления средств против насекомых замедленного высвобождения предлагались различные полимерные материалы. Такие составы обычно предназначены для однодневного использования или, в лучшем случае, в течение нескольких дней. См., например, US 6,706,761, где описаны составы трансфлутрина в полимерных таблетках, используемых в циклах, составляющих 1 или 3 дня.
Желательно предложить состав испаряющегося средства против насекомых, который не требует присутствия летучего органического растворителя, но при этом имеет продолжительный срок действия, по меньшей мере, неделю, предпочтительно, по меньшей мере, месяц, и более предпочтительно в течение сезона 2-3 месяца и даже больше (в частности, для использования в ночное время).
С этой целью изобретение предлагает единицу дозирования, содержащую испаряющееся средство против насекомых и вставную твердую основу; основа, содержит двухкомпонентную систему, содержащую материал для придания объема (разбавитель, наполнитель) и материал, обеспечивающий пористость (абсорбент).
Не связывая себя какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что создание пористой структуры в двухкомпонентной системе основы способствует достижению оптимального баланса между удерживанием и высвобождением средства против насекомых.
Термин «единица дозирования» (также именуемая, как «разовая доза») означает самостоятельный продукт, содержащий средство против насекомых. Например, единица дозирования не является фитилем, который служит для транспортировки средства против насекомых от наружной емкости. Другими словами, единица дозирования по изобретению по сравнению с системами на основе емкости со средством против насекомых и фитилем заменяет функции, как емкости, так и фитиля в одном отдельном устройстве подачи средства против насекомых. Таким образом, по существу, единица дозирования, способная высвобождать средство против насекомых при использовании в устройстве, является единственным источником испаряющегося средства против насекомых. Под «единственным источником» понимается, что наружная емкость со средством против насекомых отсутствует. Не исключается, что в одном устройстве одновременно имеется множество разовых доз. Другими словами, изобретение относится к устройству подачи средства против насекомых, содержащему емкость для средства против насекомых, в котором емкость состоит, по существу, из единицы дозирования, содержащей испаряющееся средство против насекомых и вставную твердую основу; основа, содержит двухкомпонентную систему, содержащую материал для придания объема (разбавитель, наполнитель) и материал, обеспечивающий пористость (абсорбент).
Материал для придания объема может быть любым инертным разбавителем или наполнителем, который сам не смешивается в растворе со средством против насекомых и который может смешиваться с материалом, обеспечивающим пористость. Пригодные материалы для придания объема включают в себя разбавители, известные в фармацевтической промышленности, например, целлюлозу, лактозу, сахарозу, сорбит, маннит. Понятно, что когда таблетка средства против насекомых не предназначена для приема внутрь, для придания объема может быть использован широкий ряд веществ, например, наполнители, применяемые в средствах, применяемых для стирки (например, сульфат натрия или борат натрия).
Предпочтительно вещество для придания объема является наполнителем такого типа, который может быть использован в производстве таблеток, получаемых прямым прессованием. Наполнитель, получаемый прямым прессованием, обычно является легко сыпучим материалом, как правило, в форме свободно сыпучих гранул. В качестве соответствующих примеров можно привести лактозу распылительной сушки (например, Lactopress) или мальтозу распылительной сушки (Advantose). Другие разбавители, получаемые прямым прессованием, известны из производства смесей для фармацевтических таблеток, например, микрокристаллическая целлюлоза, модифицированная целлюлоза (например, гидроксиметилцеллюлоза), кукурузный крахмал, гидроокись кальция, сахароза, маннит, сорбит.
2
Материалом, обеспечивающим пористость, обычно является карбонат или бикарбонат. Предпочтительно используется карбонат натрия, бикарбонат натрия или карбонат кальция. Предпочтительным карбонатом натрия является карбонат «пористой соды» (например, карбонат натрия IPH ex Solvay, который является карбонатом натрия, имеющим меньший размер частиц, чем нормальный натрий), который имеет распределение размеров частиц (определяемое с помощью анализа гранулометрического состава и основанное на массе), при котором максимум 25% частиц имеют размер менее 160 мкм. Этот карбонат натрия также имеет большую удельную площадь поверхности, чем нормальный карбонат натрия, который имеет удельную площадь поверхности (определяемую согласно измерению площади по стандартному методу BET) приблизительно 0,2 м/г.
Массовое соотношение, в котором используются разбавитель и абсорбент, может варьироваться от 10:1 до 1:10. Предпочтительно массовое соотношение является более точным, т.е. от 3:1 до 1:3, и более предпочтительно от 2:1 до 1:1. Два упомянутых компонента, в общем, будут содержать боле 50 масс. % основы и предпочтительно 80-100%. В другом предпочтительном варианте выполнения материал, обеспечивающий пористость (предпочтительно карбонат кальция), представлен в избытке по массе по сравнению с материалом для придания объема (предпочтительно, лактоза распылительной сушки) и предпочтительно от 3:1 до 10:1.
Средство против насекомых, в общем, может быть любым испаряющимся средством против насекомых (соответственно сублимируемым, будучи в твердом состоянии при температуре, при которой оно поддерживается во время использования). Одним из предпочтительных классов средств против насекомых являются перитроиды. Перитроидные средства против насекомых являются группой синтетических пестицидов, сходных с натуральным пестицидным пиретрумом, который получают из хризантем. Несколько перитроидов имеют различные химические и физические свойства. В настоящем изобретении средство против насекомых является испаряющимся: это означает, что, будучи используемым при нормальной окружающей температуре, оно может дозироваться в окружающую среду с помощью подачи энергии, например, от нагревателя. Таким образом, эти перитроиды являются летучими. Некоторые из них являются летучими при комнатной температуре и способны испаряться без дополнительной подачи энергии. Предпочтительные пиретроидные средства против насекомых выбирают из группы, состоящей из трансфлутрина, метофлутрина, d-аллетрина, праллетрина, эсбиотрина, экстракта натурального пиретрума и эмпентрина. Предпочтительные неперитроидные летучие средства против насекомых выбирают из группы, состоящей из цитронеллы, цитронеллола, гераниола и линалоола.
Количество средства против насекомых, которое входит в состав по изобретению, может варьироваться по желанию. В общем, содержание средства против насекомых в процентах по массе будет составлять 1-50%, предпочтительно 3-30% и более предпочтительно 6-20%. Специалистам в этой области будет понятно, что различные переменные в составе могут быть скорректированны, так чтобы получить смесь, имеющую требуемый эффект. Например, с трансфлутрином в качестве средства против насекомых и составом, имеющим массовое соотношение 1,5-2,5 части карбоната кальция и 2,5-3,5 части лактозы распылительной сушки, в составе будет содержаться примерно 15-20 масс. % средства против насекомых, что позволяет обеспечить требуемую продолжительность действия 2-4 месяца. При использовании других средств против насекомых и других наполнителей идеальные процентные содержания могут отличаться, но могут быть легко установлены специалистами в этой области на основе опыта или, при необходимости, с помощью непосредственной проверки продолжительности действия и регулирования состава по желанию.
Чем больше желаемое количество средства против насекомых, тем более пористой будет соответствующая структура. Как станет понятно специалистам в этой области, состав будет более пористым с увеличением процентного содержания абсорбента. Состав будет более прочным (более связанным) с повышением процентного содержания разбавителя.
Помимо средства против насекомых и упомянутой двухкомпонентной основы состав может содержать другие ингредиенты, например, смазку (например, стеарат магния, стеариновую кислоту, гидрогенизированное масло, стеарил фумарат натрия), краситель и, по желанию, отдушку.
4
Таким образом, изобретение также относится к использованию в производстве смесей против насекомых таких наполнителей, которые систематически используются в производстве фармацевтических смесей, предпочтительно смесей для таблеток, и более предпочтительно наполнителей прямого прессования. Например, способы и составы для производства таблеток и шариков описаны в Remington (18-ое издание, A.R.Gennaro Ed., Mack Publishing Co. Easton, Pa, 1990), стр.1633-1665. Фармацевтические разбавители или «наполнители» являются веществами, добавляемыми к единицам дозирования для увеличения массы гранул и получаемых единиц дозирования и улучшения характеристик сухого формования. В этом случае предпочтительным разбавителем является лактоза. Другие разбавители включают в себя маннит, сорбит, лактозу (распылительной сушки), (микрокристаллическую) целлюлозу, этилцеллюлозу, ксилит, амилозу, крахмал, производные крахмала, декстрозу, фруктозу, карбонат кальция, фосфат кальция, NaCaPO, сахарозу и их смеси. Также могут присутствовать и связующие. Связующие являются веществами, используемыми для придания когезивных свойств гранулам и таблеткам, что позволяет получить более физически стабильные единицы дозирования, и включают в себя гидроксипропилцеллюлозу, амилопектин, крахмал, повидон (поливинилпирролидон), гидроксипропилметилцеллюлозу, желатин, глицерин и связующие на основе крахмала. Предпочтительным связующим для использования в изобретении является поливинилпирролидон. При его наличии содержание связующего составляет 0,5-5 масс. %.
В предпочтительном варианте выполнения присутствует пигмент.
Проблема, связанная с составами против насекомых замедленного высвобождения, состоит в том, чтобы можно было определять, когда состав перестает быть активным. Чем лучше замедленное высвобождение (с точки зрения срока действия), тем большей становится проблема. Например, пользователю было бы несложно выполнять ежедневную замену. Однако можно было бы более легко избежать необходимости выполнять замену через несколько недель.
С этой целью в ЕР 1709980 предлагается таблетка, которая является испаряющейся, т.е. которая, по существу, улетучивается по истечении некоторого интервала времени. Это улетучивание служит указанием на необходимость выполнения замены. Это имеет несколько недостатков. Первым из них является то, что требуется точная адаптация периода существования основы таблетки и срока действия средства против насекомых. Это может привести к сложностям в проектировании и производстве и неопределенности во время использования. Например, время улетучивание основы таблетки и средства против насекомых может быть одинаковым в одних окружающих условиях и неодинаковым (в зависимости, например, от относительной влажности и окружающей температуры) в других окружающих условиях. Было бы нежелательным, если бы средство против насекомых улетучивалось раньше таблетки (поскольку в этом случае указатель не действовал бы). Также было бы нежелательным, если бы таблетка улетучивалась раньше средства против насекомых (поскольку потребовалось бы заменить таблетку в держателе при имеющемся средстве против насекомых). Кроме того, таблетка улетучивается за счет сублимации, таким образом, нагружая окружающую среду устройства не только средством против насекомых, но также и материалом основы таблетки. Становится очевидным, что желательно, где возможно, уменьшить количества и типы материала, оказывающие воздействие на среду обитания.
В системах на основе растворителя для замедленного высвобождения средства против насекомых пигмент может растворяться средством против насекомых и придавать цвет составу против насекомых. Как состав против насекомых, так и пигмент будут испаряться с растворителем и тускнеющий (и, в конечном счете, исчезающий) цвет будет автоматически совпадать с улетучиванием средства против насекомых из состава. Несмотря на то, что это намного более простой способ указания на присутствие и улетучивание средства против насекомых, он попросту не пригоден для составов, в которых средство против насекомых не изготовлено на основе растворителя. Настоящее изобретение относится к составам, которые не требуют растворителя для испарения средства против насекомых. По существу, пигмент растворяется в средстве против насекомых. До полного или почти полного испарения средства против насекомых пигмент будет выходить из раствора и терять цвет. Это можно увидеть по внезапному изменению цвета на белый, но это также может происходить более постепенно, если небольшое количество пигмента остается нерастворенным в небольшом остатке средства против насекомых. До полного испарения средства против насекомых цвет будет присутствовать.
Пригодные пигменты включают в себя растворитель Green 3, Solvent Blue 35, Solvent Yellow 18, Solvent Red 1, Solvent Yellow 33, Solvent Violet 13, Solvent Violet 37, Solvent Blue 26, Solvent Violet 14, Solvent Blue 104, Solvent Violet 3 и их смеси.
В производстве состава по изобретению, в общем, достаточно, если ингредиенты только смешаны и таблетированы. Способы изготовления таблеток известны специалистам по изготовлению таблеток в фармацевтике или по изготовлению детергентных таблеток для стирки. В общем, будет использован таблеточный пресс.
После смешивания, как принято в области изготовления таблеток, может быть полезным выполнить операцию предварительного гранулирования для получения наилучшей гранулометрии порошка для изготовления таблеток. Возможное давление при изготовлении таблетки, в общем, будет зависеть от выбранной массы порошка и размеров таблетки. Это является стандартными рабочими данными в изготовлении таблеток. Пригодное давление прессования, главным образом, составляет, примерно 0,5-500 МПа.
Не связывая себя какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что прессованная смесь материала, обеспечивающего пористость, и, в частности, поглощающего материала, например, карбоната, является предпочтительной по следующей причине. Средство против насекомых вынуждено занимать все пространство, которое ей требуется, в частности, поры, существующие в карбонате (или другом пористом материале), а также любой свободный объем между карбонатом и наполнителем. Полученная структура способна обеспечивать соответствующее и длительное испарение средства против насекомых в непрерывном цикле. Таким образом, активный ингредиент должен испаряться из области рядом с единицей измерения или с ее наружной поверхности, тем самым, оставляя пустоты (отверстия или поры) рядом с единицей измерения или на ее наружной поверхности. Эти пустоты снова заполняются активным ингредиентом, который поступает в пределы единицы дозирования и затем снова должен испаряться. Это непрерывный процесс, по существу, происходит из комбинации пористого поглощающего материала с наполнителем, который присутствует в смеси с пористым материалом. Т.е. без активного ингредиента, занимающего пространство в такой смеси, нельзя получить надлежащие непрерывные соединительные каналы от заполненных пор до поверхности испарения. Таким образом, в высокопористой структуре без непористого наполнителя активный ингредиент подвергается риску, связанному с тем, он будет недостаточно доступен для испарения. В таком случае для оказания воздействия на активный ингредиент, с целью его выхода из пористого материала, могут потребоваться нежелательные или экстремальные условия (например, высокие температуры, используемые в вышеупомянутом GB 1601095). По изобретению присутствие непоглощающего наполнителя служит для создания капиллярной структуры, которая содействует доступности активного ингредиента для испарения, тем самым, обеспечивая получение единицы дозирования для замедленного высвобождения.
Предполагается, что вышеупомянутый эффект усиливается прессованием ингредиентов, поскольку это ведет к оптимальной загрузке активным ингредиентом и получению оптимальных соединительных каналов и, таким образом, длительному действию.
Для получения предпочтительной высокой загрузки средства против насекомых предпочтительно, чтобы средство против насекомых было смешано с компонентами основы в жидком состоянии. Таким образом, изготовление состава по изобретению будет иметь место при температуре выше температуры плавления средства против насекомых. Некоторые средства против насекомых имеют температуры плавления выше нормальной окружающей температуры (например, трансфлутрин имеет температуру плавления 32°С), т.е. в этом случае состав против насекомых готовится при повышенной температуре (в случае с трансфлутрином, например, при температуре 35-40°С).
С учетом вышесказанного изобретение также относится к составам против насекомых замедленного высвобождения, получаемым за счет использования основы, содержащей два вышеуказанных компонента, и смешивания этих компонентов со средством против насекомых в жидком состоянии, и предпочтительно прессования смеси. Предпочтительный порядок смешивания состоит в смешивании, прежде всего, всех твердых ингредиентов за исключением смазки. Затем при перемешивании смеси с помощью распылительной системы добавляют жидкое средство против насекомых (предпочтительно с растворенным в нем пигментом) с целью получения мелких частиц жидкости и их однородного распределения в порошке. И, наконец, можно добавить твердую смазку, за которой следует гомогенизация. Полученные составы отличаются не только по требуемой пористой структуре, но, также и по требуемой повышенной загрузке средства против насекомых, содержащегося в вышеуказанной пористой структуре.
Предпочтительно, чтобы состав находился в форме разовой дозы, которая может быть помещена в держатель устройства, откуда высвобождается средство против насекомых, в частности, в держатель устройства, содержащего нагреватель. Устройство может быть изготовлено с возможностью повторного заполнения, и с этой целью является преимуществом, если состав имеет форму таблетки. Продукт также может иметь форму заменяемого устройства для одноразового использования.
Изобретение также относится к дозатору, в котором содержится состав, и который включает в себя нагреватель. Нагреватель будет нормально работать на электрическом токе, подводимом одной или несколькими батареями, но предпочтительно и более удобно, если его можно включить непосредственно в розетку переменного тока (например, 230 В).
Изобретение описывается ниже со ссылкой на не ограничивающие объем притязаний чертежи и пример. В пределах объема изобретения может быть выполнено множество изменений.
Фиг.1 показывает дозатор по изобретению.
Фиг.2 показывает график стандартного профиля испарения состава по изобретению.
Дозатор по изобретению показан на Фиг.1 со ссылкой на следующие компоненты: вилка, т.е. мост (1) со штырями, корпус (2) вилки, нагреватель (3), таблетка (4), кожух (5) и крышка (6). Понятно, что нагреватель (3) работает на основе подачи тока, когда вилка (1) вставлена в электрическую розетку. Корпус (2) вилки служит для удерживания нагревателя (3). Последний устроен на основе прочно присоединенного проволочного сопротивления. Типовая температура нагревателя составляет 85-100°С. Нагреватель (3) нагревает таблетку (4), так чтобы средство против насекомых испарялось через отверстия в кожухе (5). Кожух способствует сохранению стабильности за счет изоляции таблетки от внешних окружающих условий (например, влажности).
Таким образом, дозатор по изобретению обычно содержит состав, описанный выше, при этом состав имеет форму таблетки (4), помещенной рядом с нагревателем (3); устройство, кроме того, содержит проводник электрического тока, предпочтительно вилку (1), снабженную корпусом (2) вилки, которая обеспечивает электрическое соединение с нагревателем (3), и колпак для таблетки (4), предпочтительно содержащий кожух (5) и крышку (6).
Описанное устройство является наглядным примером заменяемого устройства одноразового использования. В зависимости от структуры устройства, например, если кожух (5) и крышка (6) крепятся на корпусе (2) вилки таким образом, что бы их можно было снять и установить повторно, таблетку (4) можно заменить. В предпочтительном варианте выполнения таблетка будет указывать на окончание срока ее действия за счет введения пигмента, который будет терять цвет, как только все или почти все средство против насекомых испарится.
График на Фиг.2 показывает на вертикальной оси процентное содержание в таблетке активного ингредиента, например, такого, как приготовлен в примере. На горизонтальной оси показано время (в часах), в течение которого таблетка подвергается испарению в устройстве из Фиг.1.
Пример
3
Таблетка из прессованного порошка изготавливается смешиванием ингредиентов, перечисленных ниже. Вначале в сухом виде смешиваются СаСО и лактоза распылительной сушки. Затем средство против насекомых (TFT TG, т.е. трансфлутрин TG) с растворенным пигментом распыляется в смесь и гомогенизируется. И, наконец, добавляется стеарат магния, и смесь прессуется до получения таблетки диаметром 22 мм. Таким образом, таблетка состоит из смеси порошков и средства против насекомых и весит приблизительно 3,2 г. Таблетка крепится на нагревателе, где происходит испарение активных ингредиентов при 90-100°С. Во время использования продукта цвет таблетки изменяется, что указывает на окончание срока ее действия, как только продукт заканчивается.
Ингредиент
Содержание, масс. %
CaCO<sub>3</sub>
25,39
Лактоза Lactopress 250 распылительной сушки
55,59
Стеарат магния
2
TFTTG
17
Пигмент
0,02