Лечебная жевательная резинка

Лечебная жевательная резинка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к составу жевательной резинки, включающему основу жевательной резинки, биологически активный ингредиент и одну или более вкусо-ароматических добавок или подсластителей. Изобретение также относится к способам приготовления композиций жевательной резинки.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Композиции жевательной резинки обычно включают водорастворимую основную часть, нерастворимую в воде жевательную основу резинки и вкусо-ароматические добавки. Основа жевательной резинки (резиновая основа) обычно содержит смесь эластомеров, виниловых полимеров, растворителей или пластификаторов эластомеров, эмульгаторов, наполнителей и мягчительных средств (пластификаторов). Известно, что каждый из перечисленных эластомеров, восков, растворителей эластомеров и виниловых полимеров вносит свой вклад в липкость резиновой основы.

С некоторых пор, в состав жевательных резинок начали вводить биологически активные ингредиенты. Высвобождение никотина из традиционных резинок было оценено Morjaria et al при помощи устройства, одобренного Европейской Фармакопеей, и результаты опубликованы в статье, озаглавленной "In Vitro Release of Nicotine from Chewing Gum Formulations", опубликованной в журнале Technologies, May 2004, 12-15. Профили высвобождения сравнивали с профилями Pharmagu M®, уплотняемой резинки, разработанной Компанией SPI Pharma.

В патентной заявке WO 00/35298 описана жевательная резинка, содержащая лекарственные активные вещества. Контроль высвобождения активного вещества осуществляют за счет физической модификации активного вещества при нанесении покрытия и сушке. Кроме того, в заявке особо упомянуты жевательные резинки, содержащие такие активные компоненты, как кофеин, никотин, ибупрофен, кетопрофен и напроксен.

Хорошо известным примером коммерчески доступной жевательной резинки, включающей никотин, является Nicorette™.

В патенте США 6592850 описана жевательная резинка, содержащая силденафила цитрат, который может быть использован для лечения эректильной дисфункции. В соответствии со способом изготовления, рассмотренным в указанном патенте, лекарство смешивают с основой резинки, подсластителем и вкусо-ароматической добавкой, предпочтительно в течение первых пяти минут перемешивания.

На существующем уровне техники имеется необходимость разработки улучшенных составов жевательных резинок, предназначенных для доставки в организм биологически активных ингредиентов, например, никотина.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом изобретения предложена композиция жевательной резинки, включающая основу жевательной резинки, биологически активный ингредиент, полимерный материал и один или более подсластителей или вкусо-ароматических добавок, и при этом полимерный материал является амфифильным и имеет неразветвленную или разветвленную основную углерод-углеродную цепь и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, высвобождение биологически активного ингредиента из композиции жевательной резинки происходит контролируемым образом. Природа и сила взаимодействия между активным ингредиентом и полимерным материалом определяет быстрое или замедленное высвобождение активного ингредиента. Было показано, что полимерный материал также может влиять на общее количество высвобожденного активного ингредиента, в некоторых случаях, высвобождая большее количество активного ингредиента по сравнению с известными в настоящее время жевательными резинками в течение определенного периода времени. Это означает, что в составы жевательных резинок, предлагаемых согласно настоящему изобретению, может быть введено меньшее количество активного ингредиента по сравнению с традиционными жевательными резинками.

При жевании жевательной резинки, имеющей состав, предлагаемый согласно настоящему изобретению, активный ингредиент высвобождается из жевательной резинки. Слюна покрывает ткани ротовой полости под языком (подъязычные) и боковые стенки ротовой полости; на этих участках лекарство может высвобождаться из слюны и проникать в слизистую оболочку ротовой полости. Полагают, что процесс жевания создает давление в ротовой полости, которое заставляет активный ингредиент поступать непосредственно в соматическую систему организма через слизистую оболочку ротовой полости. Это чрезвычайно ускоряет абсорбцию лекарства соматической системой по сравнению с обычными путями проникновения через желудочно-кишечный тракт.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предложен способ получения композиции жевательной резинки, включающий следующие стадии: (i) приготовление основы жевательной резинки путем смешивания эластомерного материала возможно с одним или более из следующих средств: пластификаторами эластомеров, мягчительными средствами, наполнителями, эмульгаторами и восками;

(ii) добавление биологически активного ингредиента к основе резинки, совместно с одним или более подсластителями или вкусо-ароматическими добавками, с образованием композиции жевательной резинки;

при этом полимерный материал, который является амфифильным и имеет неразветвленную или разветвленную основную углерод-углеродную цепь и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи, добавляют к основе жевательной резинки на стадии (i) и/или в композицию жевательной резинки на стадии (ii).

На стадии (i) получают основу жевательной резинки смешиванием обычных компонентов основы резинки, известных в данной области техники. Такие компоненты обычно включают эластомерный материал и, возможно, один или более следующих материалов: пластификаторов эластомеров, мягчительных средств, наполнителей, эмульгаторов и восков, которые более подробно описаны ниже.

Было показано, что предлагаемый способ позволяет изготавливать стабильные композиции жевательных резинок, имеющие равномерное распределение лекарства и прекрасные жевательные свойства.

В нашей предыдущей Патентной заявке, опубликованной под номером WO 2006/016179, указано, что полимерные материалы, описанные выше, имеют пониженную липкость и могут снижать липкость композиций жевательной резинки. Полимерные материалы содержат неразветвленную или разветвленную основную углерод-углеродную цепь полимера и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи. Боковые цепи получают из алкилсилилполиоксиалкилена или полиоксиалкилена. В настоящей заявке применение таких полимеров с целью контроля высвобождения биологически активных ингредиентов описано впервые.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основа резинки

Обычно, основа жевательной резинки включает 2-90 мас.% амфифильного полимерного материала, предпочтительно 2-50%, более предпочтительно 2-25%, наиболее предпочтительно 3-20 мас.%. Полимерный материал может замещать часть или все ингредиенты основы жевательной резинки, которые вносят вклад в липкость резинки.

В альтернативном случае основа жевательной резинки не включает амфифильный полимерный материал. Напротив, амфифильный материал добавляют в композицию жевательной резинки независимо от основы жевательной резинки. Наиболее часто амфифильный полимер добавляют и к основе жевательной резинки, и в композицию жевательной резинки.

Основа жевательной резинки может включать 0-6 мас.% воска. Примеры восков, которые могут присутствовать в основе жевательной резинки, включают микрокристаллический воск, природный воск, нефтяной воск, парафиновый воск и смеси указанных материалов. Воски обычно способствуют отверждению основ жевательных резинок и увеличению срока их хранения и улучшению текстуры. Также было обнаружено, что воски смягчают смесь основы, улучшают эластичность во время жевания и влияют на сохранение вкуса. Предпочтительно основа жевательной резинки по существу не включает воска, и указанные свойства обеспечивает полимерный материал. Тем не менее в некоторых примерах осуществления изобретения, воск присутствует и наряду с амфифильным полимером способствует контролированию высвобождения активного ингредиента.

Эластомерный материал обеспечивает требуемую эластичность и текстурные свойства, а также объем. Подходящие эластомерные материалы включают синтетические и натуральные каучуки. Более конкретно, эластомерный материал выбирают из бутадиен-стирольных сополимеров и сополимеров полиизобутилена и изобутилена-изопрена. Было обнаружено, что если общее количество эластомерного материала слишком мало, то основа жевательной резинки не обладает эластичностью, жевательной текстурой и когезионной способностью, в то время как, если содержание эластомерного материала слишком велико, то основа жевательной резинки становится жесткой и резиноподобной. Типичная основа жевательной резинки содержит 10-70 мас.% эластомерного материала, более предпочтительно 10-15 мас.% Обычно полимерный материал составляет по меньшей мере 1 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 10 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% эластомерного материала в основе жевательной резинки. В некоторых примерах осуществления, полимерный материал полностью замещает эластомерный материал в основе жевательной резинки.

Пластификаторы эластомеров (также известные как растворители эластомеров) способствуют размягчению эластомерного материала и включают метилглицериновые или пентаэритритовые эфиры канифолей или модифицированных канифолей, например, гидрированных, димеризованных или полимеризованных канифолей или смесей указанных соединений. Примеры пластификаторов эластомеров, пригодные для включения в основу жевательной резинки, предлагаемой согласно настоящему изобретению, включают пентаэритритовый эфир частично гидрированной древесной канифоли, пентаэритритовый эфир древесной канифоли, глицериновый эфир частично димеризованной канифоли, глицериновый эфир полимеризованной канифоли, глицериновый эфир канифоли талового масла, глицериновый эфир древесной канифоли и частично гидрированную древесную канифоль, и частично гидрированный метиловый эфир канифоли; терпеновые смолы, включающие политерпен, например, полимер d-лимонена и полимеры α-пинена или β-пинена и смеси указанных материалов. Пластификаторы эластомеров могут составлять до 30 мас.% основы жевательной резинки. Тем не менее предпочтительное содержание растворителя эластомера составляет 2-18 мас.%. Предпочтительно оно составляет менее 15 мас.%. В альтернативном случае растворитель эластомера может отсутствовать в композиции жевательной резинки.

Массовое отношение эластомерного плюс полимерного материала к пластификатору эластомера предпочтительно находится в диапазоне (от 1 до 50):1, предпочтительно (от 2 до 10):1.

Основа жевательной резинки предпочтительно включает нетоксичный виниловый полимер. Такие полимеры могут обладать некоторым сродством к воде и включать поливинилацетат, сополимеры этилена/винилацетата и виниллаурата/винилацетата. Предпочтительно нетоксичный виниловый полимер представляет собой поливинилацетат. Предпочтительно основа жевательной резинки содержит 15-45 мас.% нетоксичного винилового полимера. Молекулярная масса нетоксичного винилового полимера должна составлять по меньшей мере 2000. Если не указано обратное, единицей молекулярной массы, применяемой в настоящей спецификации, является г/моль.

В альтернативных примерах осуществления основа жевательной резинки не содержит виниловый полимер.

Предпочтительно основа жевательной резинки также включает наполнитель, предпочтительно порошкообразный наполнитель. Наполнители применяют для модификации текстуры основы жевательной резинки и облегчения ее обработки. Примеры типичных наполнителей включают карбонат кальция, тальк, аморфный оксид кремния и трикальцийфосфат. Предпочтительно наполнитель представляет собой оксид кремния или карбонат кальция. Размер частиц наполнителя влияет на когезионную способность, плотность и технологические характеристики основы жевательной резинки при проведении компаундирования. Было показано, что меньший размер частиц наполнителя снижает липкость основы жевательной резинки.

Количество наполнителя, присутствующего в основе жевательной резинки, обычно составляет 0-40 мас.% от массы основы жевательной резинки, более предпочтительно 5-15 мас.%

Предпочтительно основа жевательной резинки включает мягчительное средство. Мягчительные средства применяют для регулирования когезионной способности, для модификации текстуры и для получения резких переходов в расплавленное состояние при жевании продукта. Мягчительные средства обеспечивают тщательное перемешивание основы жевательной резинки. Типичные примеры мягчительных средств включают гидрированные растительные масла, ланолин, стеариновую кислоту, стеарат натрия, стеарат кальция и глицерин. Мягчительные средства обычно применяют в количествах, составляющих приблизительно от 15% до 40 мас.% от массы основы жевательной резинки, и предпочтительно в количествах, составляющих приблизительно от 20% до 35% от массы основы жевательной резинки.

Предпочтительная основа жевательной резинки включает эмульгатор. Эмульгаторы способствуют диспергированию несмешиваемых компонентов, входящих в состав жевательной резинки, с получением единой стабильной системы. Подходящие примеры эмульгаторов включают лецитин, глицерин, глицерина моноолеат, эфиры молочной кислоты жирных кислот, лактилированные эфиры жирных кислот и глицерина и пропиленгликоля, моно-, ди-, и три-стеарилацетаты, моноглицеридцитрат, стеариновую кислоту, стеарилмоноглицеридилцитрат, стеарил-2-молочную кислоту, триацетилглицерин, триэтилцитрат и полиэтиленгликоль. Эмульгатор обычно составляет приблизительно от 0% до 15%, и предпочтительно приблизительно от 4% до 6% от основы жевательной резинки.

Основную цепь полимерного материала, используемого для получения основы жевательной резинки, предлагаемой согласно настоящему изобретению, предпочтительно получают из гомополимера этиленненасыщенного углеводородного мономера или из сополимера двух или более этиленненасыщенных углеводородных мономеров. Полимеры основы, из которых получают полимерный материал, т.е. не имеющие боковых цепочек, представляют собой эластомерный материал. В целом, полимерный материал также может представлять собой эластомерный материал.

Амфифильный полимерный материал включает основную углерод-углеродную цепь полимера, обычно получаемую из гомополимера этиленненасыщенного полимеризуемого углеводородного мономера или из сополимера двух или более этиленненасыщенных полимеризуемых углеводородных мономеров. Под термином "этиленненасыщенный полимеризуемый углеводородный мономер" понимают полимеризуемый углеводород, содержащий по меньшей мере одну углерод-углеродную двойную связь, которая может подвергаться реакции аддитивной полимеризации (также известной под названием реакции роста цепи или цепной реакции) с образованием неразветвленной или разветвленной цепи углеводородного полимера, имеющего основную углерод-углеродную цепь полимера. В соответствии с одним из предпочтительных примеров осуществления, основную углерод-углеродную цепь полимера получают из гомополимера этиленненасыщенного полимеризуемого углеводородного мономера, содержащего 4 или 5 атомов углерода, например, изобутилена (2-метилпропена). В соответствии с другим примером осуществления, основная углерод-углеродная цепь полимера может быть получена из гомополимера сопряженного диенового углеводородного мономера, в частности, мономера, содержащего 4 или 5 атомов углерода, например, 1,3-бутадиена или изопрена.

Как было отмечено выше, основная углерод-углеродная цепь полимера может быть получена из сополимера двух или более этиленненасыщенных полимеризуемых углеводородных мономеров. Предпочтительно эту цепь получают из сополимера двух таких мономеров. Например, цепь может быть получена из углеводородного сополимера углеводородного мономера, содержащего одну углерод-углеродную двойную связь, и углеводородного мономера, содержащего две углерод-углеродных двойных связи. Например, основная углерод-углеродная цепь полимера может быть получена из сополимера изобутилена и изопрена. В соответствии с другим примером осуществления, основную углерод-углеродную цепь полимера получают из бутадиен-стирольного блок-сополимера. Основная цепь может представлять собой статистический, чередующийся или блок-сополимер, например, А-В или АВ-А блок-сополимер.

В альтернативном случае основная цепь амфифильного полимерного материала представляет собой сополимер по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера и малеинового ангидрида. Термин сополимер включает как двойные полимеры, так и тройные полимеры. Предпочтительно мономер представляет собой углеводородный мономер. Под термином "этиленненасыщенный полимеризуемый углеводородный мономер" понимают полимеризуемый углеводород, содержащий по меньшей мере одну углерод-углеродную двойную связь, способную подвергаться полимеризации с образованием углеводородного полимера с неразветвленной или разветвленной цепью, имеющего основную углерод-углеродную цепь полимера. В соответствии с одним из предпочтительных примеров осуществления, этиленненасыщенный полимеризуемый углеводородный мономер содержит 4 или 5 атомов углерода, и представляет собой, например, изобутилен (2-метилпропен). В альтернативном случае этиленненасыщенный мономер может представлять собой сопряженный диеновый углеводородный мономер, в частности мономер, содержащий 4 или 5 атомов углерода, например, 1,3-бутадиен или изопрен. В альтернативном случае этиленненасыщенный мономер может представлять собой 1-октадецен.

В соответствии с этим аспектом изобретения этиленненасыщенный мономер может быть ароматическим и/или содержать атомы, отличные от атомов водорода и углерода. Подходящие этиленненасыщенные мономеры включают стирол и винилметиловый эфир.

Молекулярная масса углеводородного полимера, из которого получают основную цепь полимерного материала, обычно находится в диапазоне от 10000 до 200000, предпочтительно от 15000 до 50000, более предпочтительно от 25000 до 45000.

Основная цепь полимерного материала обычно по природе представляет собой гидрофобный полимер. Напротив, боковые цепи могут представлять собой гидрофильные фрагменты, что дает несколько преимуществ. Гидрофобный/гидрофильный баланс гребнеобразной структуры сополимера приводит к значительным изменениям в жесткости основы жевательной резинки в сухом состоянии, что облегчает удаление ненужного переработанного материала с поверхностей. Кроме того, гидрофильные боковые цепи способствуют тому, что при жевании слюна выступает в роли растворителя эластомера, что облегчает жевание резинки. Это позволяет успешно заменять часть или все количество воска и/или растворителя эластомера полимерным материалом.

Наличие гидрофильных боковых цепей придает полимерному материалу поверхностно-активные свойства. При жевании полимерный материал, включающий гидрофильные боковые цепи, находящийся в основе жевательной резинки, обогащается поверхностно-активным веществом, образуя на резинке гидрофильное покрытие, которое не прилипает к гидрофобным поверхностям, например, асфальту и жирным камням мостовой. В присутствии воды такой полимерный материал может быть с большей легкостью удален с большинства обычных поверхностей.

Кроме того, амфифильная природа полимерного материала позволяет осуществлять успешное взаимодействие между материалом и биологически активным ингредиентом, что позволяет вводить ингредиент в состав жевательной резинки и высвобождать его во время пережевывания резинки в полости рта.

Гидрофильные боковые цепи полимерного материала предпочтительно получают из полиэтиленоксида, полиглицидола, поливинилового спирта, полистиролсульфоната или полиакриловой кислоты, наиболее предпочтительно из полиэтиленоксида. Полиэтиленоксид прочно связывается с простыми анионными поверхностно-активными веществами, например веществами, включаемыми в шампуни для волос и жидкости для мытья, с образованием электролита. В присутствии таких анионных поверхностно-активных веществ и воды, полимерный материал отторгается большинством обычных анионных поверхностей, включающих многие оксидные поверхности, хлопчатобумажные ткани и волосы. Это позволяет успешно удалять основу жевательной резинки при помощи мыльной воды.

В альтернативном случае, боковые цепи могут быть получены из полипептида, например полилизина.

В альтернативном случае, боковые цепи полимерного материала могут быть более гидрофобными, чем его основная цепь. Подходящие примеры таких материалов включают фторалканы, полисиланы, полиалкилсиланы, алкилсилилполиоксиалкилены и силоксаны, которые придают основе жевательной резинки очень низкую поверхностную энергию.

Каждая основная цепь полимерного материала может содержать множество боковых цепей, которые могут включать смеси боковых цепей, перечисленных выше, и/или иметь различные длины/молекулярные массы цепей. Тем не менее предпочтительно каждая боковая цепь имеет одну и ту же длину/молекулярную массу.

Основа жевательной резинки или состав жевательной резинки могут включать два или более полимерных материалов, рассмотренных выше.

Предпочтительно боковые цепи полимерного материала имеют следующую формулу

или имеют следующую формулу

при этом R¹ представляет собой Н, -C(O)OR⁴ или -C(O)Q, и R² представляет собой -C(O)OR⁴ или -C(O)Q

при условии, что по меньшей мере один из радикалов R¹ и R² представляет собой группу -C(O)Q;

R³ представляет собой Н или -СН₃;

R⁴ представляет собой Н или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода;

Q представляет собой группу, имеющую формулу -O-(YO)_b-(ZO)_c-R⁵, и при этом каждый из Y и Z независимо представляет собой алкиленовую группу, имеющую от 2 до 4 атомов углерода, и R⁵ представляет собой Н или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода;

а равен 3 или 4, и каждый из b и с независимо равен 0 или целому числу, составляющему от 1 до 125, при условии, что сумма b+с имеет значение, находящееся в диапазоне от 10 до 250, предпочтительно от 10 до 120.

Предпочтительно боковые цепи присоединены к основной цепи полимерного материала через группу, полученную из малеинового ангидрида.

В соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения, боковые цепи, находящиеся в полимерном материале, имеют следующую формулу

или

где R³, R⁴ и Q определены выше. Указанные группы получают из звеньев малеинового ангидрида или его производных, привитых на основную цепь.

Предпочтительно полимерный материал включает боковые группы карбоновой кислоты. Таким образом, предпочтительно в вышеуказанной формуле R⁴ представляет собой Н.

В соответствии с другим примером осуществления, боковые цепи могут иметь следующую формулу

и при этом определение Q дано выше.

В другом примере осуществления боковые цепи имеют следующую формулу

и при этом определение Q дано выше. Указанные группы происходят из материалов, на которые привиты метакриловые полимеры.

В соответствии с другим примером осуществления боковые цепи могут иметь следующую формулу

В альтернативном случае, боковые цепи могут иметь следующую формулу

Указанные группы происходят из материалов, на которые привиты акриловые полимеры.

В нижеследующей Таблице 1 указаны два полимерных материала, которые могут быть введены в новую основу жевательной резинки. Два конкретных предпочтительных полимерных материала представляют собой Р1 и Р2.

Таблица 1
Наименование	Исходный материал основной цепи	Боковые цепи
Р1	PIP-g-MA	РЕO 2К
Р2	PIP-g-MaMme	РЕO 2К
Полимерные материалы - PIP = полиизопрен; g = графит (привитый материал); МА = малеиновый ангидрид; МаМmе = монометиловый эфир монокислоты; РЕО = полиэтилен оксид и К = звено с молекулярной массой 1000 г/моль.

Для синтеза графт-сополимера подходит любой PIP-g-MA, имеющий подходящее распределение молекулярной массы и подходящее содержание малеинового ангидрида. В альтернативном случае, для синтеза пригодны карбоксилированные материалы PIP-g-MA, в которых используют малеиновый ангидрид после раскрытия его цикла с образованием дикислоты или монокислоты/монометилового эфира; последний пример продемонстрирован полимером Р2.

Основные цепи каждого из указанных полимеров получают из полиизопрена, на который привит малеиновый ангидрид. Уровень привитого МА в PIP-g-MA, применяемом для демонстрации предлагаемой концепции, в типичном случае составляет приблизительно 1,0 мол.%. В полимере PIP-g-MaMme тот же уровень составлял 2,7 мол.% монометилового эфира монокислоты МА. Степень сополимеризации зависит от степени функционализации полиизопрена. Например, в полимере Р1 количество прививок на цепь обычно составляет от 1 до 7, в то время как в полимере Р2 эта же величина составляет от 1 до 10.

Путем изменения длины алкиленокси-боковой цепи можно получать полимерный материал, имеющий требуемый баланс эластомерных и гидрофильных свойств. Увеличение длины алкиленокси-боковой цепи усиливает гидрофильную природу полимерного материала. Каждый из показателей b и с в вышеуказанной группе Q независимо друг от друга составляет от 0 до 125 при условии, что сумма b+с находится в диапазоне от 10 до 250. Предпочтительно сумма b+с находится в диапазоне от 10 до 120, более предпочтительно от 20 до 60, в особенности от 30 до 50, и наиболее предпочтительно от 40 до 45. Это позволяет придавать полимеру требуемую степень гидрофильности.

Не обязательно, чтобы все боковые цепи имели одни и те же значения b и с.

Так как гидрофобность боковых цепей повышается с повышением содержания углерода, предпочтительно как Y, так и Z представляют собой этиленовые группы. Аналогично, во избежание понижения гидрофильности боковых цепей, R⁵ предпочтительно представляет собой Н или СН₃.

Как указано выше, свойства полимерного материала зависят не только от характера боковых цепей, привитых на основную углерод-углеродную цепь полимера, но также и от количества привитых боковых цепей. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, к основной цепи должно быть присоединено множество боковых цепей. Используемый в настоящем описании термин "множество" означает одну или более привитых боковых цепей. В соответствии с настоящим изобретением, количество боковых цепей, привитых на основную углерод-углеродную цепь полимера, обычно в среднем составляет по меньшей мере одну боковую цепь на основной углерод-углеродной цепи полимера. Реальное количество боковых цепей, привитых на основную углерод-углеродную цепь полимера, зависит от природы боковой цепи и способа прививки боковой цепи на основную цепь полимера (и применяемых для этого условий реакции). Для достижения требуемой степени гидрофильности полимерного материала, отношение количества боковых цепей к звеньям основной цепи предпочтительно находится в диапазоне от 1:350 до 1:20, но более предпочтительно от 1:100 до 1:30. Боковые цепи обычно распределены вдоль основной углерод-углеродной цепи полимера статистически, поскольку местоположение присоединения боковой цепи к основной цепи зависит от положения подходящих центров присоединения к основной цепи используемого углеводородного полимера.

Если боковые цепи присоединены к основной цепи полимера посредством привитых звеньев малеинового ангидрида, то к каждому звену малеинового ангидрида в основной цепи полимера может быть присоединено либо ноль, либо одна, либо две боковых цепи.

В одном из примеров осуществления изобретения, каждая боковая цепь включает две группы, при помощи которых она может быть присоединена к двум основным цепям с образованием поперечно-сшитой структуры. Например, до функционализации, боковая цепь полиэтиленгликоля на каждом конце обычно имеет спиртовую группу. Каждая спиртовая группа может быть привита на звено малеинового ангидрида основной цепи.

Предпочтительный полимерный материал, вводимый в основу жевательной резинки, предлагаемой согласно настоящему изобретению, который имеет боковые цепи, присоединенные непосредственно к атомам углерода основной углерод-углеродной цепи полимера, и при этом боковые цепи имеют следующую формулу:

;

в которой определения Y, Z, R⁵, b и с даны выше, может быть получен способом, который включает реакцию неразветвленного или разветвленного углеводородного полимера в растворителе и в инертной атмосфере с производным монометакрилата:

в присутствии инициатора свободнорадикальной реакции. Реакцию между углеводородным полимером и производным метакрилата проводят в соответствии со способом, описанным в WO 2006/016179.

Полимерный материал, предлагаемый согласно настоящему изобретению, в котором боковые цепи, присоединенные непосредственно к атомам углерода основной углерод-углеродной цепи полимера, имеют следующую формулу

в которой определения Y, Z, R⁵, а, b и с даны выше, может быть получен способом, который включает

(i) реакцию соединения, имеющего формулу

с гидридом натрия в сухом органическом растворителе в инертной атмосфере;

(ii) реакцию продукта, получаемого на стадии (i), с соединением

,

в котором q равен 1 или 2,

с образованием соединения II

(iii) реакцию соединения II с хлордиметилсиланом с получением соединения III

и

(iv) восстановление соединения III и реакцию продукта, α-гидродиметилсилилполиалкиленоксида, с неразветвленным или разветвленным углеводородным полимером, содержащим множество углерод-углеродных двойных связей в основной цепи углеводородного полимера в присутствии соли переходного металла.

Предпочтительно при проведении стадии (ii), продукт, получаемый на стадии (i), вводят в реакцию с 3-бромпропеном таким образом, что в формуле, указанной выше для боковой цепи, «а» равно 3.

Этот способ более подробно описан в WO 2006/016179.

Полимерный материал согласно настоящему изобретению, в котором боковые цепи, присоединенные непосредственно к атомам углерода основной углерод-углеродной цепи полимера, имеют следующую формулу

в которой один из радикалов R¹ и R² представляет собой группу -C(O)Q, а другой представляет собой группу -C(O)OR⁴, для которых определение Q и R⁴ дано выше, может быть получен способом, который включает реакцию полиизопрен-графт-малеинового ангидрида или его моноэфирного производного с соединением, имеющим формулу HO-(YO)_b-(ZO)_c-R⁵, в которой определения Y, Z, R⁵, b и с даны выше. Обычно, реакцию проводят в органическом растворителе, например толуоле.

В соответствии со способом, описанным выше, количество боковых цепей, присоединенных к основной цепи полимера, зависит от количества прививок малеинового ангидрида на молекуле полиизопрена, которые могут участвовать в реакции этерификации спиртом HO-(YO)_b-(ZO)_c-R⁵. Например, количество боковых цепей, имеющих вышеуказанную общую формулу, которое может быть образовано при использовании полиизопрен-графт-малеинового ангидрида, имеющего формулу

очевидно, зависит от значения у. Полиизопрен-графт-малеиновый ангидрид (PIP-g-MA) имеется в продаже. Исключительно в качестве примера можно отметить, что такой полимер PIP-g-MA, поставляемый Компанией Aldrich под номером CAS No. 139948-75-7, имеет среднюю молекулярную массу, приблизительно составляющую 25000. Мономерное отношение звеньев изопрена к звеньям малеинового ангидрида в таком графт-сополимере обычно составляет 98:1,1, что указывает на то, что при проведении реакции между таким PIP-g-MA и описанным выше спиртом можно получить приблизительно от 1 до 7 боковых цепочек на одну молекулу. Полиизопрен-графт-малеиновый ангидрид может быть приготовлен в соответствии с методиками, описанными в литературе. Например, в соответствии с методикой, описанной Visonte L.L.Y. et al, Polymers for Advanced Technologies, Vol.4, 1993, pp 490-495, полиизопрен, растворенный в о-дихлорбензоле, вводят в реакцию с малеиновым ангидридом при 180-190°С с образованием модифицированного изопрена. Увеличение продолжительности реакции с 5 до 11 часов позволяет получать различные сополимеры полиизопрен-g-малеинового ангидрида, содержащие 7, 15, 19, 26 и 29 мол.% малеинового ангидрида.

Реакцию между PIP-g-MA и полиалкиленоксиспиртом обычно проводят в органическом растворителе, например, толуоле, и обычно в присутствии активатора, например, триэтиламина, при повышенной температуре. Выход эфира в этой реакции может быть увеличен за счет удаления воды из реакционной смеси азеотропной отгонкой, поскольку толуол и вода образуют азеотропные смеси, кипящие при более низкой температуре, чем каждый из указанных компонентов. Полиалкиленоксиспирт также может быть введен в реакцию с моноэфирным производным PIP-g-MA. Например, нами были достигнуты хорошие результаты при использовании монометилового эфира, имеющего общую формулу

степень функционализации которого (т.е. n) составляла приблизительно 10, средняя молекулярная масса составляла приблизительно 25000, и температура стеклования составляла -59°С. Реакцию указанного монометилового эфира с полиалкиленоксиспиртом обычно проводят в органическом растворителе, например толуоле, при повышенной температуре. Выход эфира может быть увеличен за счет удаления воды из реакционной смеси азеотропной отгонкой. В альтернативном случае реакция может быть проведена в отсутствии растворителя, смешиванием расплава какой-либо основной цепи полиизопрена с основной цепью полиалкиленоксиспиртового графта. Несмотря на то что указанные способы требуют применения заранее образованного полиизопрена, включающего карбоксильные функциональные группы, их преимуществом является то, что они включают использование относительно быстрых и простых реакций, которые дают высокие выходы продукта.

Если основная цепь амфифильного полимерного материала представляет собой сополимер малеинового ангидрида с этиленненасыщенным мономером, то терминальными группами предшественников боковой цепи обычно являются спиртовая группа на одном конце и алкилоксигруппа на другом. Предпочтительным примером предшественника боковой цепи является МеО-РЕО-ОН. При получении полимерного материала указанным способом, такие боковые цепи реагируют со звеньями, полученными из малеинового ангидрида, при проведении алкоголиза ангидрида с образованием карбоновой кислоты и эфира карбоновой кислоты.

Реакция малеинового ангидрида со спиртом представляет собой реакцию алкоголиза, которая приводит к получению сложного эфира и карбоновой кислоты. Эта реакция также известна под названием реакции этерификации. Эта реакция протекает относительно быстро и не требует присутствия катализатора; тем не менее кислотный или основной катализатор может присутствовать.

Суммарная реакция может быть представлена нижеследующей схемой. Р_х