Впитывающее изделие, содержащее тонкую пленку, включающую активное вещество

Впитывающее изделие, содержащее тонкую пленку, включающую активное вещество

Реферат

Настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для панталон, гигиеническая прокладка, изделие против недержания или подобное, в котором одна его часть включает активное вещество. Настоящее изобретение относится, в частности, к такому впитывающему изделию, в котором регулируемое высвобождение активного вещества осуществляется наноскалярной пленкой, которая предпочтительно получается нанесением слой-на-слой, по меньшей мере, двух полимеров, имеющих взаимодействующие функциональные группы.

Предпосылки создания изобретения

Часто желательно создать впитывающие изделия вышеуказанного типа с функциями, выходящими за пределы их способности впитывать и хранить жидкости организма, такие как моча или менструальные жидкости. Указанные функции включают, например, эффект ухода за кожей или подавление или предотвращение неприятных запахов.

Существующие впитывающие изделия, которые имеют указанные дополнительные функции, содержат активные вещества, которые либо свободно связаны с частью пеленки, либо погружены в матрицу обычно лосьонного типа (смотри, например, WO 96/16682) или полимерного типа.

Свободно связанные активные вещества страдают от такого недостатка, что они слишком легко стираются или смываются под действием движения тела или первым потоком мочи. Это также может происходить, если активное вещество фиксируется в лосьонной матрице. С другой стороны, полимерные системы часто не способны высвобождать активные вещества специально, когда требуется, т.е. при контакте с жидкостями организма. Кроме того, для эффективной заделки активного вещества требуются относительно высокие количества полимеров или лосьонов. Полимеры и лосьоны могут также оказывать ухудшающее действие на свойства нижележащей основы, такие как эластичность, мягкость, впитывающая способность, гидрофильность и т.д.

Кроме того, наноскалярные пленки самообъединяющихся полимеров известны из различных областей техники и имеют заметный значительный интерес в последние годы. Указанные наноскалярные пленки обычно формуются чередующимся нанесением мономолекулярных слоев двух полимеров, имеющих функциональные группы, способные взаимодействовать друг с другом. Значительная доля указанных исследований была проведена с нанесением слой-на-слой (также сокращено как (LBL-) СНС-нанесение) катионных и анионных полимеров на основе перемены знака поверхностного заряда после каждого нанесения, причем одной из наиболее исследованных систем является поли(стиролсульфонат)/(полиаллиламингидрохлорид ((PSS/PAH) (ПСС/ПАГ)).

US 2005/0069950А1 рассматривает способ нанополучения тонких пленок, покрытий и микрокапсул на основе подходящей структуры олигопептидов. Подача лекарства рассматривается в связи с микрокапсулами. Кроме того, одноразовые пленки указаны в качестве одного среди многих возможных применений пептидов, разработанных согласно указанному документу. Более конкретно описанными являются биомедицинские применения.

US 5807636, US 5700559 и US 5837377 относятся к гидрофильному изделию для применения в водной среде, включающему подложку, ионный полимерный слой на указанной подложке и разупорядоченное полиэлектролитное покрытие, ионно связанное с указанным полимерным слоем. Пеленки и другие прокладки указаны в качестве одного среди многих возможных применений указанных описаний.

WO 2005/058199 относится к электростатически самообъединенному бактерицидному покрытию для медицинских применений, в частности для повязок на раны.

WO 00/32702 описывает, например, бумажный или нетканый продукт, содержащий волокна, частицы наполнителя или другие частицы, получаемый нанесением слой-на-слой двух взаимодействующих полимеров, предпочтительно анионных и катионных полиэлектролитов, которые обычно используются в качестве упрочняющих в сухом и мокром состоянии агентов в изготовлении бумаги. Соответственно, указанный документ также оценивает разрывную прочность бумажного продукта.

WO 2005/032512 относится к изделию, содержащему частицу, первую нейтральную полимерную пленку и вторую нейтральную полимерную пленку, которые соединены водородной связью между полимером-донором водородной связи, таким как поликарбоновая кислота, и полимером-акцептором водородной связи, таким как простой полиэфир, поликетон, полиальдегид, полиакриламид, полиамин, сложный полиэфир, полифосфазен или полисахарид или их сополимер. Установлено, что капсулы в качестве одного варианта данного изделия используются для подачи частицы сердцевины регулируемым и хорошо определенным образом при воздействии внешних факторов. Областями применения, указанными в данном документе, являются биотехнология, медицина, фармацевтическая отрасль, пищевые продукты, сельское хозяйство, парфюмерия, личная гигиена и косметика.

US 2004/0137039A1 предусматривает в одном варианте способ высвобождения низкомолекулярных полимеров, таких как лекарства, красители или другие молекулы из СНС полимерной пленки, имеющей итоговый избыточный заряд, при введении в систему, по меньшей мере, одного другого типа молекулы, которая соединяется обратимо с пленкой и поэтому снижает итоговый избыточный заряд. Второй вариант относится к способу селективного и обратимого высвобождения олигомерных и полимерных молекул, таких как природные и синтетические полипептиды, олиго- и полинуклеотиды или другие молекулы, имеющие множество зарядов, из СНС-пленки, образованной из указанных олигомерных и полимерных молекул и второго полимера, имеющего противоположный заряд, в соответствии с варьированием рН или ионной силы.

Регулируемое высвобождение красителей из СНС-пленок также описано в работе “A.A. Antipov et al., Sustained Release Properties of Polyelectrolyte Multilyer Capsules; J. Phys. Chem. B 2002, 105, 2281-2284” и указано в работе “M. Freemantle, Polyelectrolyte Multilyers; Science & Technology (2002), 44-48”.

US 2004/0047979А1 описывает улучшенный способ нанесения слой-на-слой покрытия для модификации поверхности медицинского устройства, предпочтительно офтальмического устройства, более предпочтительно контактной линзы. Полианионные и поликатионные полимеры используются для указанного слой-на-слой-покрытия, которое предназначено для увеличения гидрофильности медицинского устройства.

US 5885753 рассматривает самообъединенный мультислой, который может быть эффективно получен из двух или более самообъединенных монослоев на подложке, где каждый из самообъединенных монослоев получается для блока, содержащего первую функциональную группу и вторую функциональную группу, взаимодействующие друг с другом. Полимеризованные его моно- и мультислойные варианты могут использоваться в ряде применений, включая фотолитографию.

WO 2004/07677A2 относится к способу получения электростатически самообъединенных покрытий. В предпосылках создания изобретения поясняется, что такие многослойные объединения нашли применения для полностью цветных плоских дисплеев, мембранного разделения, барьерных покрытий, покрытий регулирования коррозии, электрохимических покрытий, электролюминесцентных устройств, проводящих и изоляционных цепей, оптических и нелинейных оптических устройств, фотоэлементов, высокопрочных композитов и многоэлементных химических датчиков. Согласно предпочтительным вариантам данного способа слои поликатионных полимеров и отрицательно заряженных неорганических материалов, таких как пластинчатые глины, располагаются чередующимися слоями, имеющими толщину около 1 нм.

US 6428811B1 относится к термочувствительному композиту полимер-частица, который поглощает электромагнитное излучение и использует поглощенную энергию для приведения в действие подачи химических препаратов. Металлическими нанооболочками являются нанодисперсные материалы, которые являются подходящими для использования в указанных композитах.

WO 00/63115 относится к многослойным углеродным нанотрубчатым пленкам.

US 6861103B2 относится к способу формования органических тонких пленок на поверхности подложки, предпочтительно на поверхности кремниевого генератора колебаний.

С другой стороны, имеется также один документ, относящийся к многослойной конструкции в пеленках. WO 2005/023536 рассматривает впитывающее изделие, содержащее, по меньшей мере, одну первую микрослойную пленочную зону, имеющую функцию впуска жидкости, по меньшей мере, одну вторую микрослойную пленочную зону, имеющую функцию потребления и распределения жидкости, по меньшей мере, одну третью микрослойную пленочную зону, имеющую функцию удерживания жидкости, и по меньшей мере, одну четвертую микрослойную пленочную зону, имеющую функцию жидкостного барьера. Указанные первая, вторая, третья и четвертая микрослойные пленочные зоны соэкструдируются и объединяются друг с другом с образованием единой микрослойной пленочной системы. Однако указанные слои явно имеют толщину выше нанометрического интервала и не объединяются сами.

Системы регулируемого высвобождения, использующие гомогенную (неслоистую) матрицу, являются также известными и часто встречающимися в медицинской области.

WO 97/04819 в качестве одного примера указанной технологии относится к медицинскому устройству для контроля бактериальной инфекции, в котором указанное устройство содержит рН-чувствительную полимерную матрицу, содержащую биологически активное вещество, причем указанное вещество высвобождается из указанной полимерной матрицы при изменении рН. Указанная матрица является гомогенной и не получается нанесением слой-на-слой двух взаимодействующих полимеров. US 5607417 рассматривает медицинское устройство для контроля бактериальной инфекции подобного типа, как описано в WO 97/04819.

WO 2005/013906 рассматривает рН-чувствительную пленку, содержащую (а) биосовместимый гидрофильный полимер, который является положительно заряженным при первом рН и находится в электронно нейтральной форме при более высоком рН, и (b) алкиленоксидный полимер или сополимер. Пленка получается растворением всех компонентов с последующей отливкой пленки с испарением растворителя. Она имеет толщину примерно 3-6 мил и может использоваться для контрацепции, лечения и/или профилактики вирусных инфекций, лечения вагинальных инфекций, успокоения вагинального зуда, вагинальной очистки и улучшения вагинального смазывания.

Ввиду указанного выше одной технической задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия с экономичным носителем для активных веществ, в частности системы с регулируемым высвобождением, которая имеет наименьшее возможное влияние на другие свойства подложки, на которую наносится носитель.

Кроме того, одной технической задачей является создание впитывающего изделия с носителем для активных веществ, в частности системы с регулируемым высвобождением, которая является эластичной и приспосабливается к изменениям конфигурации нижележащей подложки.

Еще одной дополнительной технической задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия с носителем для активных веществ, в частности системы с регулируемым высвобождением, которая является подходящей для обработки имеющих неправильную форму поверхностей, например волокон, как используется во многих пеленочных продуктах.

Еще одной дополнительной технической задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия с носителем для активных веществ, в частности системы с регулируемым высвобождением, которая может быть применена быстро (например, окунанием, распылением, штамповкой, покрытием и т.д.) и равномерно.

Еще одной дополнительной технической задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия с носителем для активных веществ, в частности системы с регулируемым высвобождением, которая может изготавливаться без помощи органических растворителей или других экологически нежелательных химических веществ.

Еще одной дополнительной технической задачей настоящего изобретения является создание впитывающего изделия с носителем для активных веществ, в частности, системы с регулируемым высвобождением, которая обеспечивает локализацию и защиту активного вещества.

Согласно одному варианту настоящего изобретения одной дополнительной технической задачей является создание впитывающего изделия с системой регулируемого высвобождения, которая способна высвобождать активное вещество под влиянием соответствующего пускового фактора, такого как изменения рН, температуры или концентрации соли.

Краткое описание настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для панталон, гигиеническая прокладка или изделие против недержания, в котором, по меньшей мере, одна часть указанного изделия несет пленку, содержащую, по меньшей мере, один мономолекулярный слой полимера, имеющего функциональную группу, и активное вещество, в частности к такому впитывающему изделию, в котором пленка (СНС-пленка) получается нанесением слой-на-слой (СНС), по меньшей мере, первого полимера, имеющего первую функциональную группу, и второго полимера, имеющего вторую функциональную группу, способную взаимодействовать с первой функциональной группой. (В последующем ссылка на «СНС-пленки» предназначена для применения в равной степени к «пленкам», имеющим только один мономолекулярный слой, если не установлено иное).

Согласно одному другому аспекту настоящего изобретения предусматривается применение пленки, получаемой нанесением слой-на-слой (СНС), по меньшей мере, одного первого полимера, имеющего первую функциональную группу, в частности поликатионного полимера, и второго полимера, имеющего вторую функциональную группу, способную взаимодействовать с первой функциональной группой, в частности полианионного полимера, для высвобождения активного вещества, содержащегося в указанной пленке, при увлажнении указанной пленки жидкостями организма.

Настоящее изобретение влечет за собой различные преимущества, которые могут быть обобщены следующим образом.

СНС-пленки, используемые в настоящем изобретении, способны связывать активное вещество, введенное в них или нанесенное на них, и, таким образом, действовать как носитель для активного вещества. Согласно одному варианту настоящего изобретения СНС-пленка высвобождает активное вещество регулируемым образом. «Регулируемое высвобождение» означает, что активное вещество не высвобождается немедленно, но высвобождается либо постепенно и/или предпочтительно в соответствии с внешним побудительным фактором. СНС-пленки, в частности пленки на основе полиэлектролитов противоположных зарядов или чередующихся полимеров-доноров/акцепторов водорода, например, способны показывать превосходную чувствительность к побудительным факторам, связанным с жидкостями организма, таким как изменения температуры, рН и концентрации соли (ионной силы).

Применение полимеров-носителей и активного вещества делается экономичным, поскольку для формования СНС-пленки требуются только очень небольшие количества. Одновременно основные свойства подложки (например, части пеленки), несущей СНС-пленку, не изменяются более, чем необходимо. В частности, важные характеристики, такие как мягкость, эластичность, пористость или впитывающая способность, не ухудшаются в нежелательной степени. Толщина предпочтительно ниже 1 мкм обеспечивает СНС-пленку с необходимой эластичностью, чтобы следовать движениям нижележащей подложки. СНС-технология, используемая в настоящем изобретении, является, кроме того, наиболее подходящей для обработки поверхностей неправильной формы, таких как поверхности волокон, часто встречающихся во впитывающей продукции.

Кроме того, является преимуществом, что СНС-технология является технологией на основе воды и обеспечивает формование пленочных покрытий без использования потенциально вредных органических растворителей.

СНС-пленка, используемая в настоящем изобретении, кроме того, связывает активное вещество с той частью впитывающего изделия, где это требуется. Данная пленка может также осуществлять защитную функцию от нежелательного воздействия, такого как воздействие ингредиентов жидкостей организма, или, например, в процессе хранения от длительного воздействия воздуха или высокой температуры, которая может увеличивать нежелательные тенденции к миграции некоторых активных веществ.

Подробное описание настоящего изобретения

Под «впитывающим изделием» понимают изделия, способные впитывать жидкости организма, такие как моча, водянистые экскременты, женская секреция или менструальные жидкости. Указанные изделия включают (но не ограничиваясь этим) пеленки, подгузники, прокладки для панталон, гигиенические прокладки или изделие против недержания (как используется, например, для престарелых). В некоторых впитывающих продуктах без впитывающего слоя, таких как специальные прокладки для панталон, поставляемые заявителем под различными торговыми марками в связи с наименованием продукта “Freshness everyday” («Ежедневная свежесть»), впитывающая способность верхнего слоя и тыльного слоя является достаточной для впитывания небольших количеств женской секреции.

Такие впитывающие изделия предпочтительно имеют пропускающий жидкость верхний слой, который в процессе использования обращен к телу пользователя. Они, кроме того, содержат не пропускающий жидкость тыльный слой, например полимерную пленку, нетканый материал с полимерным покрытием или гидрофобный нетканый материал, и предпочтительно впитывающий слой (сердцевину), замкнутый между пропускающим жидкость верхним слоем и не пропускающим жидкость тыльным слоем.

Часть впитывающего изделия, несущая пленку (предпочтительно, СНС-пленку), предпочтительно выбрана из верхнего слоя, тыльного слоя, слоев, расположенных между верхним слоем и впитывающим слоем, таких как слои захвата/распределения, волокон или частиц, используемых для получения пеленки, таких как масса из целлюлозного пуха, и/или супервпитывающих частиц или волокон, как обычно используется в качестве материала для впитывающего слоя, пояса и манжет брюк.

Подходящий верхний слой может быть изготовлен из широкого ряда материалов, таких как тканые и нетканые материалы (например, нетканый холст из волокон), полимерные материалы, такие как перфорированные полимерные пленки, например формованные перфорированные термопластичные пленки и гидроформованные термопластичные пленки; поропласты; сетчатые пенопласты; сетчатые термопластичные пленки и термопластичные холсты. Подходящие тканые и нетканые материалы могут состоять из натуральных волокон (например, древесных или хлопковых волокон), синтетических волокон (например, полимерных волокон, таких как сложно-полиэфирные, полипропиленовые или полиэтиленовые волокна) или из комбинации натуральных и синтетических волокон. Когда верхний слой содержит нетканый холст, холст может быть изготовлен широким рядом известных технологий. Например, холст может быть спряденным из расплава, кардочесальным, мокрым-безуточным, полученным аэродинамическим способом, гидропереплетенным, комбинацией вышеуказанного или подобным. В соответствии с данным изобретением предпочтительно использовать перфорированные полимерные пленки (например, термопластичные пленки) или нетканые материалы на основе синтетических волокон, например волокон, выполненных из гомо- или сополимеров полиэтилена или полипропилена и полимерных композиций на их основе.

В случае присутствия, по меньшей мере, один дополнительный слой, находящийся между впитывающим слоем и верхним слоем, может быть выполнен из гидрофобного и гидрофильного холста или вспененных материалов. Под «материалом холста» понимают связанные плоские волокносодержащие структуры бумажной ткани тканого или нетканого типа. Нетканый материал может иметь такие же характеристики, как описано выше для верхнего слоя.

В частности, по меньшей мере, один дополнительный слой может участвовать в обработке жидкости, например, в форме, по меньшей мере, одного слоя захвата/распределения. Такие структуры описываются, например, в US 5558655, EP 0640330A1, EP 0631768A1 или WO 95/01147.

«Вспененные материалы» также хорошо известны в технике и описаны, например, в ЕР 0878481А1 или ЕР 1217978А1 на имя настоящего заявителя.

Впитывающий слой, который может быть частично или полностью окружен оберткой сердцевины, может содержать любой впитывающий материал, который обычно является сжимающимся, согласующимся, не раздражающим кожу пользователя и способным впитывать и удерживать жидкости, такие как моча и другие экссудаты организма.

Впитывающий слой может содержать широкий ряд впитывающих жидкость материалов, обычно используемых в одноразовых пеленках и других впитывающих изделиях, таких как измельченная древесная масса, которая обычно называется воздушным войлоком или пухом. Примеры других подходящих впитывающих материалов включают крепированную целлюлозную вату; получаемые аэродинамическим способом полимеры, включая софоромование; химически усиленные, модифицированные или сшитые целлюлозные волокна; ткань, включая тканевые обертки и тканевые ламинаты; впитывающие пенопласты, впитывающие губки, супервпитывающие полимеры (такие как супервпитывающие волокна), впитывающие желирующие материалы или любые другие известные впитывающие материалы или комбинации материалов. Примерами некоторых комбинаций подходящих впитывающих материалов являются пух с впитывающими желирующими материалами и/или супервпитывающими полимерами и впитывающие желирующие материалы и супервпитывающие волокна и т.д.

Тыльный слой предотвращает загрязнение экссудатами, впитанными впитывающим слоем и находящимися в изделии, других внешних изделий, которые могут контактировать с впитывающим изделием, таких как простыни и предметы нижнего белья. В предпочтительных вариантах тыльный слой является по существу не проницаемым для жидкостей (например, мочи) и содержит ламинат из нетканого материала и тонкой полимерной пленки, такой как термопластичная пленка, имеющей толщину примерно 0,012-0,051 мм. Подходящие пленки тыльного слоя включают пленки, выпускаемые фирмой Tredegar Industries Inc. of Terre Haute, Ind. и поставляемые под торговыми марками Х15306, Х10962 и Х10964. Другие подходящие материалы тыльного слоя могут включать «дышащие» материалы, которые позволяют парам выходить из впитывающего изделия, в то же время предотвращая прохождение экссудатов через тыльный слой. Типичные «дышащие» материалы могут включать такие материалы, как тканые холсты, нетканые холсты, композитные материалы, такие как нетканые холсты с пленочным покрытием, и микропористые пленки.

Пеленки (включая подгузники) предпочтительно содержат устройство предотвращения вытекания в форме ножных манжет, таких как прокладочные и/или барьерные манжеты, которые могут нести пленку (предпочтительно, СНС-пленку) в соответствии с настоящим изобретением.

Барьерные ножные манжеты располагаются смежно с каждым из двух концов продольной стороны пеленки и имеют ближний конец, фиксированный смежно с концом продольной стороны, и дальний конец, не скрепленный с, по меньшей мере, частью впитывающего изделия. Эластично сокращающиеся прокладочные манжеты располагаются смежно с каждым из концов продольной стороны впитывающего изделия, причем указанные прокладочные манжеты отходят поперечно наружу от указанных концов продольной стороны. Если экссудаты будут вытекать за пределы барьерных манжет, предотвращение вытекания дополнительно улучшается прокладочными манжетами, образующими дополнительный не проницаемый для жидкости барьер вокруг ноги или талии пользователя. Пример подходящих прокладочных и барьерных ножных манжет рассматривается в US 4695278. Ножные манжеты могут быть выполнены из таких же материалов, как описано выше для верхнего слоя. Предпочтительно используются нетканые материалы на основе синтетических волокон.

Для улучшения прикрепления СНС-пленки к гидрофобным материалам пеленки может быть предпочтительно обрабатывать их тонким грунтом и/или подвергать их стадии поверхностной модификации. Предпочтительно использовать грунтовочные материалы, о которых известно, что они имеют хорошую адгезию к гидрофобным материалам, но одновременно могут быть использованы в СНС-технологии. Одним предпочтительным грунтом данного типа является полиэтиленимин ((PEI) (ПЭИ)). ПЭИ-покрытие дает положительный заряд поверхности. Кроме того, может быть предпочтительно смешивать активное вещество, например средство для ухода за кожей, с водным раствором грунта.

Предпочтительные способы модификации поверхности включают плазменную обработку или обработку коронным разрядом, как описано, например, в WO 99/001099. Обе технологии улучшают гидрофильность поверхности нетканого материала или пленки предпочтительно в мольном соотношении кислород/углерод, превышающем 0,19, как описано в WO 99/01099. Обработанные плазмой материалы, которые являются подходящими для использования в качестве пропускающего жидкость верхнего слоя, также описываются в US 4743494 и WO 94/28568, EP 0483858A1 и US 4351784. Поскольку обработка коронным разрядом и плазменная обработка имеют тенденцию к введению отрицательно заряженных групп на поверхность, предпочтительно использовать поликатионные полимеры в качестве первого слоя в последующем СНС-нанесении.

Любая часть впитывающего изделия может нести наноскалярную пленку согласно настоящему изобретению. Обрабатываемая часть может быть соответственно выбрана специалистом в данной области техники и зависит, главным образом, от типа используемого активного вещества. Средства для ухода за кожей, в качестве одного примера активных веществ, предпочтительно вводятся в части впитывающих изделий, которые контактируют с кожей пользователя. Что касается пеленок, указанные зоны контакта содержат, например, пояс для талии, верхний слой и прокладочные и/или передние барьерные ножные манжеты. Обычно предпочтительно применять средства для ухода за кожей в ножных манжетах, если присутствуют, и/или в верхнем слое впитывающего изделия. СНС-пленки, содержащие средства регулирования запаха, могут также использоваться в других частях впитывающего изделия, например, ниже верхнего слоя, на или в слое захвата/распределения, на или во впитывающем слое, например, как покрытие массы пуха или супервпитывающих частиц, или как покрытие тыльного слоя на стороне тыльного слоя, обращенной к пользователю.

СНС-пленка может присутствовать как непрерывное или дискретное покрытие на обрабатываемой части впитывающего изделия. «Дискретные» покрытия включают произвольное или трафаретное нанесение СНС-пленок. Для нанесения рисунков особенно подходящей является технология печати.

«СНС-пленка» включает, по меньшей мере, один мономолекулярный слой. «Мономолекулярный» означает в соответствии с общим пониманием данного термина в технике, что распространение (толщина) слоя по существу соответствует мономолекулярному покрытию обработанной поверхности полимерными молекулами.

«СНС-пленка» предпочтительно имеет толщину в нанометрическом диапазоне, т.е. ниже 1 мкм. Более высокие значения толщины (например, до 5 или до 3 мкм) могут быть достигнуты, если активное вещество присутствует в виде крупных частиц, как может быть в случае с биологическим материалом (бактериальными клетками или их частями, например молочнокислыми бактериями). Предпочтительно СНС-пленка имеет толщину менее 100 нм, более предпочтительно менее 50 нм (например, менее 20 нм). Измерение проводится после сушки свеженанесенных пленок при относительной влажности 50% при 20°C, пока толщина пленки не достигнет равновесия в указанных условиях. Предпочтительно для измерения используется эллипсометрия.

В соответствии с настоящим изобретением СНС-пленка может состоять из единственного мономолекулярного слоя, содержащего один полимер, имеющий функциональную группу, и активное вещество. Данный вариант является важным для низкомолекулярных органических активных веществ, где один слой может обеспечить необходимую заделку активного вещества.

Однослойные пленки, однако, иногда не способны обеспечить однородное покрытие. Для получения полных преимуществ настоящего изобретения поэтому предпочтительно создать СНС-пленку, которая состоит из двух или более слоев, более предпочтительно 2-100 слоев, в частности 3-50 слоев (например, 4-20 слоев).

Указанные многослойные варианты получаются при нанесении слой-на-слой, по меньшей мере, первого полимера, имеющего первую функциональную группу, и второго полимера, имеющего вторую функциональную группу, способную взаимодействовать с первой функциональной группой. Выражения «первый полимер» и «второй полимер» не должны пониматься как ограничивающие относительно порядка нанесения указанных полимеров. Конечно, равно возможно начинать с нанесения «второго» полимера с последующим слоем «первого» полимера. Кроме того, СНС-пленки, имеющие более двух слоев, могут быть образованы из одного или более типов «первого» или «второго» полимера соответственно. В качестве примера многослойная полиэлектролитная пленка не требует использования одинакового поликатионного или полианионного продукта в соответствующих слоях. Таким образом, для формования пленки могут быть использованы два или более различных поликатионных полимеров и два или более различных полианионных полимеров. Наконец, также можно использовать смеси двух или более полимеров одинакового вида в одном слое.

Указанная технология нанесения слой-на-слой ((СНС) (LBL)) является хорошо известной в области получения многослойных тонких пленок (смотрите, например, “G. Decher and J.B. Schlenoff (ed.), Multilayer Thin Films, Sequentional Assembly of Nanocomposite Materials, Wiley VCH 2003”, приведенный в качестве ссылки). В соответствии с СНС-технологией термин «слой» не должен пониматься в строгом смысле зоны материала, показывающей исключительно двухмерное распространение и строгие границы раздела со смежным слоем. Измерениями показано, что СНС-нанесенные слои имеют некоторый разброс, например до семи раз от средней толщины слоя (предпочтительно, до 4 раз). Другими словами, отдельный мономолекулярный полимерный слой может проникать в соседние слои.

Тем не менее слоистая структура указанных наноскалярных пленок и их толщина может быть подтверждена различными аналитическими методами, включая УФ/видимую спектроскопию, эллипсометрию, рентгеновскую рефлектометрию, нейтронную рефлектометрию, in situ атомную микроскопию (AFM), кварцевые кристаллические микровесы (QCM), измерения поверхностных сил и другие, описанные в “G. Decher and J.B. Schlenoff (ed.), Multilayer Thin Films”. Предпочтительным методом определения толщины пленки является эллипсометрия.

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, что функциональная группа первого, второго и, возможно, других полимеров представляет собой полярную группу. В качестве «функциональной группы» понимаются группы, которые основаны не только на углеродных и водородных атомах. Предпочтительные функциональные группы содержат, по меньшей мере, один атом кислорода, азота, серы, фосфора, кремния или металла.

Взаимодействие между первой и второй функциональной группой предпочтительно основано на электростатическом притяжении, донор/акцепторном взаимодействии, соединении водородной связью или специфическом распознавании, в частности специфическом химическом или биологическом распознавании (например, стрептавидин-авидин).

Полимеры, используемые для СНС-нанесения, предпочтительно имеют средневесовую молекулярную массу, по меньшей мере, 10000, предпочтительно, по меньшей мере, 50000, в частности, по меньшей мере, 100000 (как, например, определено по световому рассеянию). Обычно более высокие молекулярные массы благоприятствуют СНС-нанесению. Отсутствует определенный верхний предел относительно молекулярной массы, хотя, с точки зрения желаемого использования полной технологии нанесения водосодержащего покрытия, полимеры остаются предпочтительно водорастворимыми.

Согласно одному варианту настоящего изобретения первый полимер представляет собой нейтральный полимер, содержащий донор водородной связи («полимер - донор водородной связи»). Доноры водородной связи представляет собой остатки, которые содержат, по меньшей мере, один атом водорода, который может участвовать в образовании водородной связи, и более электроотрицательный атом соединяется с атомом водорода. Примеры указанных молекул включают (но не ограничиваясь этим) O-H, N-H, P-H и S-H. Остаток С-Н также может быть донором водородной связи, если атом углерода соединен с другими атомами через тройную связь, если атом углерода соединен двойной связью с О, или если атом углерода соединен с, по меньшей мере, двумя атомами, выбранными из O, F, Cl и Br. Указанный первый нейтральный полимер предпочтительно выбран из поликарбоновой кислоты, такой как полиакриловая кислота ((ПАК) (РАА)) или полиметакриловая кислота, полинуклеотида, полимера винилнуклеиновой кислоты, полиаминокислот, таких как полиглутаминовая кислота и поли(E-N-карбобензокси-L-лизин), и полиспиртов, таких как поли(виниловый спирт), и их сополимер.

В данном варианте второй полимер представляет собой предпочтительно нейтральный полимер, содержащий акцептор водородной связи («полимер-акцептор водородной связи»). Акцепторы водородной связи представляет собой остатки, которые содержат атом, более электроотрицательный, чем водород, которые также могут содержать ионную пару электронов. Примеры таких атомов включают (но не ограничиваясь этим) N, O, F, Cl, Br, I, S и Р. Предпочтительные примеры указанного акцептора водородной связи содержат простой полиэфир, поликетон, полиальдегид, полиакриламид, другие полиамиды, полиамин, полиуретан, сложный полиэфир, полифосфазен или полисахарид или его сополимер. Конкретные примеры включают полиэтиленоксид, поли-1,2-диметилоксиэтилен, поли(простой винилметиловый эфир), поли(винилбензо-18-краун-6), поливинилбутираль, поли(N-винил-2-пирролидон), полиакриламид ((ПААм) (PAAm)), полиметакриламид, поли(N-изопропилакриламид), поли(4-амин)стирол, поли(циклогексан-1,4-диметилентерефталат), полигидроксиметилакрилат, поли(бис(метиламино)фосфазен), поли(бис(метоксиэтоксиэтокси)фосфазен, карбоксиметилцеллюлоза или их сополимер.

Полимеры - доноры водородной связи, содержащие кислотные функции, такие как ПАК, должны наноситься в (обычно кислотных) условиях, когда кислотные группы существуют в их неионизированной форме и являются поэтому доступными для образования водородной связи. Аналогично полимеры - акцепторы водорода, содержащие щелочные функции, должны наноситься в рН-условиях, когда акцептор водорода существует в его неионизированной форме. Это также должно приниматься во внимание при выборе подходящей комбинации полимера - донора водородной связи и полимера - акцептора водородной связи. Одной подходящей комбинацией полимера - донора водородной связи и полимера-акцептора водородной связи является, например, ПАК/ПААм, которые могут быть нанесены из их водного раствора при рН около 3.

СНС-пленки на основе, по меньшей мере, двух чередующихся слоев, по меньшей мере, одного полимера - донора водородной связи и, по меньшей мере, одного полимера - акцептора водородной связи являются особенно чувствительными к изменениям рН. Данное свойство может быть использовано в вариантах с регулируемым высвобождением. Если СНС-пленка, например, наносится при рН, который отличается от рН обычной мочи, контакт с мочой будет улучшать высвобождение активного вещества (например, активного вещества, содержащего остаток донора водородной связи и/или акцептора водородной связи), введенного в пленку. Разность рН между рН, при котором наносятся чередующиеся, по меньшей мере, два слоя, по меньшей мере, одного полимера-донора водородной связи и, по меньшей мере, одного полимера-акцептора водородной связи, с интервалом рН обычной мочи (5,8-7,4) составляет предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 единиц рН (≤5,3 или ≥7,9), в частности, по меньшей мере, 1 или, по меньшей мере, 2 единицы рН с предпочтительным увеличением.

Согласно одному другому варианту изобретения первый полимер п