Кристалічні частинки, покриті міцелами

Реферат: Даний винахід належить до кристалічних частинок [зокрема, до органічних або агрохімічних частинок], покритих міцелами співполімерів, композицій, що містять такі частинки, способу отримання покритих частинок та до застосувань частинок і композицій [наприклад, для UA 111850 C2 (12) UA 111850 C2 отримання засобів для покриття поверхні з високими завантаженнями полімеру та застосувань, отриманих з них продуктів]. UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до кристалічних частинок [зокрема, до органічних або агрохімічних частинок], покритих міцелами співполімерів, композицій, що містять такі частинки, способу отримання покритих частинок та до застосувань частинок і композицій [наприклад, для отримання засобів для покриття поверхні з високими вмістами полімеру та застосувань, отриманих з них продуктів]. Ефективне покриття дрібних частинок, таких як органічні кристали, полімером, є важкодосяжним. Для покриття частинок застосовувалося багато методик, наприклад, основаних на технології нанесення покриття за Вюрстером для нанесення покриттів сухим розпиленням, де псевдозріджений шар сухих частинок містить розчин для покриття, розпилений на псевдозрідженому шарі і стверділий на частинках або шляхом випарування леткого розчинника з розчину для покриття, або шляхом охолодження із застиганням полімеру для покриття (якщо використовується в розплавленому виді). Такі способи, як відомо, є нестійкими у тому розумінні, що важко уникнути агломерації частинок у більш великі маси, і засіб для покриття може бути надзвичайно неефективним у покритті всіх поверхонь і країв частинки (особливо дрібної кристалічної частинки з різними краями і гранями кристала). Дане обмеження може бути частково подолано за рахунок застосування композиції для покриття у великих кількостях, але це може суттєво змінити властивості органічної частинки, що має бути покритий, а також вплинути на економічні аспекти способу і собівартість продукції. Покриття частинок у рідкому середовищі є досить привабливим у випадку можливості відпрацьовування методики. Робота з дисперсіями органічних пестицидів у воді (WO2006/015791) у присутності реакційноздатних мономерів створює "покриті" частинки у вигляді дисперсій у воді, але ці частинки є матричними частинками, де частинка поглинається полімером у процесі полімеризації. Такі матричні частинки отримують за допомогою багатьох подібних методик. Загальновизнано, що поверхнево-активні речовини специфічно адсорбуються на поверхнях розділення фаз, таких як поверхні розділення вода/масло і поверхні розділу тверде тіло/рідина, і використовуються в якості стабілізаторів для отримання дисперсій частинок у рідкому середовищі (такому як вода), які залишаються стійкими до агломерації при зберіганні. Завдяки цій властивості адсорбування у вигляді моношару на поверхні розділення, поверхнево-активні речовини у формі поліелектролітів використовували для отримання шарів поверхнево-активної речовини на підкладці, такій як тверда частинка. У таких способах (наприклад, як в WO2000/077281) формування протилежно заряджених моношарів поліелектроліту (при цьому товщина кожного шару дорівнює усього лише товщині моношару поверхнево-активної речовини і багато шарів необхідно для формування ефективної товщини покриття) уповільнено. Поверхнево-активні речовини можуть також агрегувати в структури, що містять багато молекул поверхнево-активних речовин в одному агрегаті. Ці агрегати називаються міцелами. Вони, як правило, мають сферичну форму, але можуть мати більший спектр форм і структур. Кількість молекул, що входять до складу такого агрегату, може бути дуже великою, часто близько сотень молекул. Міцели можуть мати у складі поверхнево-активні речовини з відносно простими структурами, але також можуть мати у складі високомолекулярні блок-співполімерні поверхнево-активні речовини. Більше того, навіть великі складні блок-співполімери можуть утворювати міцели. Такі блок-співполімерні міцели у випадку, якщо вони мали в складі протилежно заряджені міцели, були змушені адсорбуватися пошарово(LBL) на сферичних колоїдних частинках для отримання покриттів на частинках, таких як латексна або сферична кремнійоксидна частинка (NSTІ-Nanotech 2007, www.nstі.org, ІSBN 1420061836 Vol. 2, 2007 pp1316 and Adv.Mater.2007, 19, 247-250). Несподівано було виявлено, що використання складних співполімерних міцел у якості засобів для покриття кристалічних частинок приводить до утворення поверхневих покриттів з високим вмістом співполімеру при однократній обробці (або дуже малій кількості обробок), і такі продукти знаходять застосування в різних областях, зокрема, в агрохімічній сфері. В одному аспекті даний винахід забезпечує кристалічну частинку, покриту міцелами, які самі по собі містять співполімер (переважно AВ-блок-співполімер). В WO08071957 і WO10038046 описують хімічну структуру AВ-блок-співполімерів, що можуть утворювати міцелярні структури і можуть бути використані в структурах для покриття поверхонь, таких як тканини, бетонні конструкції, різновиди вітрового скла, скляні конструкції, для надання їм властивості "збереження чистоти" за допомогою комбінації властивостей пиловідштовхування і рівномірної змочуваності поверхні водою. Такі структури є великими (відносно колоїдів). AВ-блок-співполімери, згадані в WO08071957 і WO10038046, є придатними для застосування в даному винаході, але інші AВ-блок-співполімери також мають відношення до даного винаходу. 1 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Покрита кристалічна частинка за даним винаходом може бути отримана з системи для покриття, отриманої з: (a) AВ-блок-співполімеру і (b) рідкого середовища, де AВ-блок-співполімер містить: (і) гідрофобний [або практично гідрофобний] блок A і (іі) гідрофобний [або практично гідрофобний] або гідрофільний блок B, який характеризується іншою спорідненістю до рідкого середовища або параметром розчинності в рідкому середовищі, ніж блок A, при цьому ця різниця між двома блоками приводить до утворення міцел. Ключова відмінність між блоком А і блоком B полягає у тому, що два блоки характеризуються різною спорідненістю до рідини або розчинністю в рідині; більше того, блок A і блок B можуть навіть належати до одного й того ж хімічному типу, за умови, що вони в достатньому ступені відрізняються за хімічним складом [наприклад, внаслідок різних схем заміщення], у результаті чого вони характеризуються різною спорідненістю до рідини або розчинністю в рідині. Рідке середовище містить або (і) воду, або (іі) органічний розчинник або суміш органічних розчинників; або (ііі) органічний розчинник, що не містить [або практично не містить] воду, або (іv) органічний розчинник і воду. Вираз "органічний розчинник" означає органічний полярний або неполярний розчинник (наприклад, масло). Рідке середовище додатково необов'язково містить одну або декілька добавок (вибраних, наприклад, із рН-модифікаторів, поверхнево-активних речовин і зволожувачів). Таким чином, даний винахід базується на АВ-блок-співполімері, що містить два блоки (А та В), які мають різну спорідненість до рідкого середовища, внаслідок чого міцели утворюються в рідкому середовищі. Хоча міцели утворюються в рідкому середовищі, будь-які можливі покриті частинки можуть бути присутніми не тільки в рідкій композиції, але, як альтернатива, у сухій, твердій композиції [наприклад, за рахунок етапу випарювання або етапу сушіння]; в одному аспекті даний винахід забезпечує композицію, що містить багато покритих кристалічних частинок, як описано у даному документі, де в одному аспекті композиція являє собою тверду композицію, і в альтернативному аспекті вона містить частинки, дисперговані у рідині [де рідина може містити воду або може бути неводною]. Переважний AВ-блок-співполімер містить: (і) перший гідрофобний блок А, що містить полімер, вибраний з групи, що включає гомополімер з акрилатного або алкілакрилатного (переважно акрилатного або C 14алкілакрилатного, більш переважно акрилатного або метакрилатного) мономеру; співполімер, що містить два або три різні мономери, вибрані з акрилатних або алкілакрилатних (переважно акрилатних або C1-4алкілакрилатних, більш переважно акрилатних або метакрилатних) мономерів; гомополімер з мономеру - похідної стиролу; співполімер, що містить два різні мономери, вибраних з мономерів - похідних стиролу; гомополімер з алкенового або дієнового мономеру; співполімер, що містить два різні мономери, вибрані з алкенових і дієнових мономерів; гомополімер з гетероциклічного мономеру; співполімер, що містить два різні мономери, вибрані з гетероциклічних мономерів; і довільно вибраний, змінний, градієнтний або блок-співполімер, що містить мономери, вибрані з акрилатних мономерів, алкілакрилатних (переважно C1-4алкілакрилатних, більш переважно метакрилатних) мономерів, мономерів стиролових похідних, алкенових мономерів, дієнових мономерів і гетероциклічних мономерів; та (іі) або другий гідрофобний блок B, або гідрофільний блок B, що характеризуються іншою спорідненістю до рідкого середовища, ніж блок А, у якому AВ-співполімери дисперговані таким чином, що утворюються міцели. При обговоренні даного винаходу, посилання на алкільні і алкіленові групи і фрагменти відносяться як до прямолінійних, так і до розгалужених різновидів. Переважно будь-який акрилатний або алкілакрилатний мономер незалежно має формулу A' 2 UA 111850 C2 5 10 15 формула A', де R являє собою H або C1-С4алкільний ланцюг, Z являє собою O, похідну фосфору [переважно PH3] або похідну азоту [переважно NH], R' вибрану з групи, що включає: C1-C18алкіл, алкіламіналкілен, що містить від 1 до 18 атомів вуглецю (переважно від 2 до 18 атомів вуглецю), алкоксіалкілен, що містить від 1 до 18 атомів вуглецю (переважно від 2 до 18 атомів вуглецю), C1-C18дігидроксіалкіл, C1-C18силілалкіл, C1-C18алкіл-епоксид, фосфорил, фосфорил C1-C18алкіл, вінілфосфонат або мономер фосфорної кислоти, і метакрилат, що має щонайменше одну функціональну групу, яка зшивається, або одну чутливу до ультрафіолетових променів або температури ланку, де кожна алкільна або алкіленова група незалежно є фтормісткою або нефтормісткою. Переважно будь-який мономер - похідної стиролу незалежно має формулу B' формула B', де R являє собою H або C1-C4алкільну групу, і R1, R2, R3, R4 і R5 кожен незалежно являє собою H або C1-C8алкільну групу або атом водню [переважно хлор або фтор]. Переважно будь-який алкеновий або дієновий мономер незалежно мають формулу Ca або Cb 20 де R1, R2, R3 і R4 кожен незалежно вибраний з H і C1-C4алкілу (переважно R1, R3 і R4 кожен являє собою H, і R2 являє собою H або C1-C4алкіл). Переважно будь-який гетероциклічний мономер незалежно має формулу Da, Db, Dc або Dd 25 30 35 де n становить від 1 до 7, m становить від 0 до 5, і p становить від 1 до 7, R являє собою H або C1-C8алкільну групу, та X являє собою O, N або S. Співвідношення мономерів у кожному блоці АВ-блок-співполімеру таке, що вагова частка агентів (гідрофобного) блоку А та (гідрофобного або гідрофільного) блоку B приводить до утворення впорядкованих агрегатів, таких як міцели. Кількість мономерів, що входять до складу АВ-блок-співполімеру, становить: переважно від 5 до 250 ланок А, більш переважно від 10 до 200 ланок А і найбільш переважно від 15 до 150 ланок А, і, аналогічно, переважно від 5 до 250 ланок B, більш переважно від 10 до 200 ланок B і найбільш переважно від 15 до 150 ланок B. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z 3 UA 111850 C2 являє собою O і R' являє собою C1-C18алкільну групу (більш переважно C 1-C8алкільну групу); інший придатний мономер формули А' забезпечується формулою 1: формула 1, 5 де n дорівнює 1-17, більш переважно 1-8. Придатним фторований алкілакриловий або акрилатний мономер формули А' є у тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою фторовану алкільну групу; інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 2: 10 15 формула 2, де n дорівнює 1-6, і ланцюг є лінійним або нелінійним, більш переважно 1 або 2; m дорівнює 0-7, і ланцюг є лінійним або нелінійним, x дорівнює 0-2, і y дорівнює 3-x. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою алкіламіноалкільну групу, що містить до вісімнадцяти атомів вуглецю. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 3: формула 3, 20 25 де R1 і R2 кожен незалежно являє собою H, C1-C6алкільну групу, феніл, бензил або циклогексил, і n становить від 1 до 17; більш переважно R1 і R2 кожен являє собою метил, і n становить від 1 до 5. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою гідроксіалкіл, що містить до 18 атомів вуглецю. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 4a або 4b: 4 UA 111850 C2 5 де n дорівнює 1-18, і ланцюг є лінійним або нелінійним (більш переважно n становить від 1 до 4), і x та y кожнен дорівнює 0-16, більш переважно 0-6. Відповідно, для формули 4b, х = 0-16, у = 0-16, та х + у ≤ 16. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z являє собою O і R' містить дигідроксіалкільну групу. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 5a або 5b: 10 15 де x і y кожен становить 0-17 у формулі 5a або 0-16 у формулі 5b, більш переважно x і y кожен становить 0-7 у формулі 5a або 0-6 у формулі 5b (і ланцюг може бути лінійним або нелінійним). Відповідно, для формули 5а х = 0-17, y=0-17, а х + y ≤ 17. Відповідно, для формули 5b x=0-16, y=0-16, та х + y ≤ 16. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою C 1-C17силілалкільну групу. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 6a або 6b: 20 25 де R1 являє собою H або C1-C4алкіл, і x і y кожен становить від 0 до 16, переважно від 1 до 6. Відповідно, для формули 6b x=0-16, y=0-16 та x+y ≤ 16. Придатним алкілакриловий або акрилатний мономер формули A' є у тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою алкіл-епоксидну групу. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 7a або 7b: 5 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 де x і y кожен дорівнює від 0 до 16, переважно до 0 до 6. Відповідно, для формули 7b, x=016, y=0-16 та x+y ≤ 16. Придатним мономер формули A' є в тому випадку, якщо Z являє собою O, і R' являє собою фосфорильну або фосфорильну алкільную групу. Інший придатний мономер формули A' забезпечується формулою 8a або 8b: де кожен R1 незалежно являє собою H або C1-C6алкіл, переважно H або метил. Придатні мономери формули B' незалежно вибрані із стиролу, α-метилстиролу, 2метилстиролу, 4-метилстиролу, 2,4-диметилстиролу, 2,4,6-триметилстиролу, 4ізопропілстиролу, 2-фторстиролу, 3-фторстиролу, 4-фторстиролу, 2,6-дифторстиролу, 2,3,4,5,6пентафторстиролу, 2-хлорстиролу, 3-хлорстиролу, 4-хлорстиролу і 2,6-дихлорстиролу та інших вінілзаміщених ароматичних сполук. Придатні мономери формули Ca або Cb незалежно вибрані з етилену, пропілену, бутилену, бутадієну та ізопрену. Придатні мономери формули D a, або Db, або Dc, або Dd незалежно вибрані з етиленоксиду, пропіленоксиду, бутиленоксиду і мономерів капролактонового типу (таких як ε-капролактон або γ-бутиролактон, лактид, оксиран-2-он, 1,3-діоксолан і капролактам). Якщо блок B є гідрофобним, він може містити один або декілька мономерів, незалежно вибраних з мономерів, вказаних вище. Блок B вибрано як такий, що має іншу спорідненість до рідкого середовища, ніж блок A. Структури, наведені для блоку А, можуть застосовуватися для блоку B за умови, що блок А і блок В відрізняються один від одного. Якщо блок B є гідрофільним, цілий ряд хімічних речовин може бути використаний для гідрофільного компонента В, які усі повинні бути водорозчинними, при цьому приклади можуть бути вибрані з групи, що включає: гідрофільні органічні мономери, олігомери, форполімери або співполімери, отримані з вінілового спирту, N-вінілпіролідону, N-вініллактаму, акриламіду, аміду, стиролсульфонової кислоти, комбінацій вінілбутиралю і N-вінілпіролідону, метакрилової кислоти, акрилової кислоти, вінілметилового ефіру, галогеніду вінілпіридилу, меламіну, малеїнового ангідриду/метилвінілового ефіру, вінілпіридину, етиленоксиду, етиленоксиду етиленіміну, гліколю, вінілацетату, вінілацетату/кротонової кислоти, метилцелюлози, етилцелюлози, карбоксиметилцелюлози, гідроксіетилцелюлози, гідроксипропілцелюлози, гідроксиметилетилцелюлози, гідроксипропілметилцелюлози, ацетату целюлози, нітрату целюлози, гідроксіалкіл(алкіл)акрилат, такий як гідроксіетил(мет)акрилат, гідроксипропіл(мет)акрилат, алкіламиноалкіл(алкіл)акрилат, 2-(диметиламіно)етилметакрилат, 2-(діетиламіно)етилметакрилат, 2-(діізопропіламіно)етилметакрилат, 2-(Nморфоліно)етилметакрилат або його похідні, етиленгліколь(мет)акрилати, (наприклад, 6 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 триетиленгліколь(мет)акрилат) і (мет)акриламід), N-алкіл(мет)акриламіди (наприклад, Nметил(мет)акриламід і N-гексил(мет)акриламід), N, N-діалкіл(мет)акриламіди (наприклад, N, Nдиметил(мет)акриламід і полі-N, N-дипропіл(мет)акриламід), та N-гідроксіалкіл(мет)акриламідні полімери, такі як полі-N-метилол(мет)акриламід і полі-N-гідроксіетил(мет)акриламід, і N, Nдігідроксіалкіл(мет)акриламідні полімери, такі як полі-N, N- дігідроксіетил(мет)акриламід, ефірні поліоли, поліетиленоксид, поліпропіленоксид і полі(вініловий ефір), алкілвінілсульфони, алкілвінілсульфон-акрилати, (алкіл)акрилат з боковою фосфорною групою, такий як вінілфосфонат, вінілфосфонова кислота, вінілфосфіноксид, і будь-який (алкіл)акрилат з функціональною групою естеру -COOR, такою, де R являє собою CxH2xPO3R2, де x дорівнює 210, найбільш переважно x дорівнює 2, і R являє собою водень або алкільную групу, що має 1-4 атоми вуглецю, переважно метил; а також споріднені сполуки або їх комбінації. Згідно з даним винаходом полімери, що входять до складу AB-блок-співполімеру, містять мономери, а співвідношення мономерів, що входять до складу кожного полімеру АВ-блокспівполімеру, таке, при якому вагове співвідношення (гідрофобного) блоку А до (гідрофобного або гідрофільного) блоку B приводить до утворення упорядкованих агрегатів. Крім того, вагова частка (гідрофобного) блоку А і (гідрофобного або гідрофільного) блоку В приводить до утворення міцел. Було виявлено, що деякі співполімери, використовувані у даному винаході, утворюють великі зі складною структурою міцели в розчині. Як зазначено вище, АВ-блок-співполімери можуть містити гідрофобний ("такий, що не переносить воду") блок А та другий гідрофільний ("прихильний до води") блок B, або два гідрофобні блоки А та В можуть бути диференційовані по наявності різних параметрів розчинності в одному й тому ж рідкому середовищі. Змінення властивостей співполімеру може бути отримане шляхом змінення типів мономеру (різні доступні хімічні структури), молекулярних мас співполімеру (при фіксованому співвідношенні розмірів двох компонентів блоку) і співвідношення молекулярних мас складових компонентів блоків (при фіксованій загальній молекулярній масі для співполімеру). Важливо відзначити, що при утворенні міцел (тобто агрегатів, утворених молекулами блокспівполімеру) у рідкому середовищі нерозчинні (або погано розчинні в рідкому середовищі) блоки стимулюють утворення агрегатів молекул. Структури агрегатів залежать від концентрації співполімеру і конкретної природи молекул співполімеру. Схематично міцели можна представити, наприклад, у вигляді сферичного агрегату, що містить дві частини, - одне ядро, що складається з блок-співполімеру, нерозчинного або мало розчинного в рідкому середовищі, і одну корону, що складається з блок-співполімеру, який має спорідненість до рідкого середовища. Інші міцелярні структури є можливими і відомі фахівцям у даній галузі техніки. У даному винаході, якщо АВ-блок-співполімери містять гідрофобний ("такий, що не переносить воду") блок А і другий гідрофільний ("прихильний до води") блок B, то такі AВ-блокспівполімерні структури будуть утворювати міцели з гідрофільною короною, що складається з блоку B у водному рідкому середовищі або в полярних розчинниках, але також будуть утворювати обернені міцели з гідрофобною короною, що складається з блоку А, у більшою мірою неполярних розчинниках, таких як аліфатичне масло. У водних рідких середовищах використовуються такі амфіфільні співполімери, що утворюють сферичні агрегати при використовуваних концентраціях. У даному винаході, якщо AB-блок-співполімер містить два гідрофобні блоки А і В, що диференційовані за наявністю різних параметрів розчинності в тому ж рідкому середовищі, то такі структури будуть утворювати міцели з короною, що складається з блоку А в рідкому середовищі, де блок B є менш розчинним, ніж блок А у вибраному рідкому середовищі, або міцели з короною, що складається з блоку В у рідкому середовищі, де блок А є менш розчинним, ніж блок B у вибраному рідкому середовищі. Хімічний склад міцел (міцелярних агрегатів) повинен бути таким, щоб міцели вільно адсорбувалися на найрізноманітніших поверхнях частинок. Крім того, композиція може утворювати міцели, що переважно мають максимальний розмір [діаметр у випадку сферичних міцел] від 3 до 500 нм, переважно від 3 до 300 нм. Блок-співполімерні міцелярні структури найбільш переважно мають максимальний розмір [діаметр у випадку сферичних міцел] від 10 до 100 нм. У переважному прикладі полімери, використовувані в даній композиції, отримують шляхом реакцій контрольованої живої радикальної полімеризації. Переважно блок- співполімери отримують шляхом контрольованої живої радикальної полімеризації з отриманням співполімерів з вузьким молекулярно-масовим розподілом. Придатні синтетичні методики включають, але не обмежуються ними: полімеризацію за механізмом оборотного приєднання і фрагментації (RAFT), полімеризацію з переносом групи (GTP) і радикальну полімеризацію з 7 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переносом атома (ATRP), використання активаторів, що регенеруються одноелектронним переносом (ARGET), полімеризацію, опосередковану вільним нітроксильним радикалом (NMP), полімеризацію з розкриттям кільця та іонний тип полімеризації і комбінації способів за необхідності. У додатковому аспекті міцели можуть бути зшиті, що приводить до утворення більш міцного покриття на підкладці. У даному винаході зшивання може бути описано як фізична та/або хімічна взаємодія між ланцюгами АВ-диблок-співполімеру. Зшивання може відбуватися або у ядрі міцел, у короні міцел та/або між коронами двох суміжних міцел, і зшивання може бути оборотним або може бути необоротним. Хімічне зшивання вимагає використання молекули, так званого засобу для зшивання або реагенту для зшивання. Трьома переважними стратегіями хімічного зшивання є: (1) зшивання з багатофункціональною органічною сполукою, наприклад, з використанням реакцій конденсації або приєднання (наприклад, карбонових кислот з амінами, карбонових кислот з гідроксилами і гідроксилів з ізоціанатами); (2) реакції розкриття кільця (наприклад, епокси-груп з амінами), та (3) зшивання, ініційоване радикалами вінілу або аналогічними хімічними функціональними групами (такими, як у дивінілбензолі та/або диметакрилатах), які можуть бути введені в АВдиблок-співполімери. Багатофункціональну органічну сполуку визначають як органічну сполуку, що містить дві або більше функціональні групи, які можуть взаємодіяти з функціональними групами, описаними для AВ-диблок-співполімерів, використовуваних у даному винаході, з утворенням зшивок. Функціональними групами в органічній сполуці можуть бути будь-які функціональні групи, що будуть взаємодіяти з функціональними групами, описаними в даному документі для АВ-диблокспівполімеру, у тому числі, але не обмежуючись ними: аміно, гідроксильна, карбонільні, такі як кетонні або альдегідні, карбоксильні, такі як карбонова кислота, ізоціанатні та сульфгідрильні. Вінілові групи можуть бути введені в АВ-диблок-співполімер з використанням вінілових сполук, що також містять функціональну групу, яка буде взаємодіяти з функціональними групами, описаними у даному винаході для АВ-диблок-співполімеру. Приклади такої хімічної структури включають, але не обмежуються ними, амін-функционалізовані вінілові сполуки, такі як аміноалкілметакрилати. Після введення вінілової хімічної речовини, зшивання здійснюється шляхом радикальної ініціації за допомогою термічного або УФ-тверднення. Хімічні ковалентні поперечні зв'язки є механічно і термостабільними настільки, що при утворенні їх складно зруйнувати, тоді як фізичні поперечні зв'язки є оборотними, і у процесі фізичного зшивання може знадобитися або може не знадобитися використання зшивальних засобів. Фізичне зшивання відбувається у тому випадку, якщо відбувається фізична взаємодія між функціональними групами, розташованими або в АВ-диблок-співполімері самому по собі, або між функціональними групами, розташованими в АВ-диблок-співполімері і багатофункціональному засобі для зшивання. Способи включають, але не обмежуються ними, дигідротермічну обробку, плазмову обробку, утворення водневого зв'язку, іонні взаємодії та розморожування-заморожування. Зшивання (фізичне та/або хімічне) може принести багато переваг, у тому числі у водних системах або полярних системах, роблячи гідрофільну (або гідрофобну) корону міцел більш гідрофобною (і вносячи відповідні зміни в неполярні системи). Це забезпечує можливість контролювати швидкість вивільнення активної речовини, покритої зшитими міцелами. У даному винаході блок-співполімер містить щонайменше один блок, який адсорбується на наміченій поверхні. Композиція може додатково містити підсилювач адгезії (AP). AP, як правило, буде містити поліелектроліт з потенціалом (зарядом), протилежним потенціалу (заряду) кристала (кристалічної частинки); у цьому випадку міцели блок-співполімеру покривають змінені поверхні AP. Це дозволяє міцелам співполімеру з таким же потенціалом (зарядом), що й у кристала, осідати на кристалі (через утворення кристала-АP-блок-співполімеру). Крім того, у композиції за даним винаходом рідке середовище може містити воду, воду і органічний розчинник, органічний розчинник або суміш розчинників, або органічний розчинник, що не містить воду, де блок-співполімер переважно повністю розчинений у рідкому середовищі. З метою суттєвого, але не виняткового стимулювання зворотнього міцелоутворення, використовуване рідке середовище буде містити два розчинники: перший - ефективний розчинник для блок-співполімеру та другий - менш ефективний розчинник, який буде викликати відділення блок-співполімеру від розчину і утворення міцел. Даний другий розчинник, як правило, класифікують як неполярний розчинник. Як правило, переважними є полярні розчинники, такі як органічні розчинники, що змішуються з водою, які можуть бути вибрані з C1-6спирту (переважно метанолу, етанолу, н-пропанолу, ізопропанолу, н-бутанолу, трет-бутанолу або втор-бутанолу), алкілкетонів, арилалкілкетонів, 8 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кетоспиртів, циклічних кетонів, гетероциклічних кетонів, ефірів (наприклад, тетрагідрофурану), циклічних ефірів (переважно етиленгліколю або ефірів гліколів), естерів (переважно етилацетату), амідів (переважно диметилформаміду) і сульфоксидів (переважно диметилсульфоксиду) та їх комбінацій. Іншими сильними розчинниками, хоча і неводорозчинними, є ароматичні розчинники, такі як толуол, ксилол і вищі гомологи та аналоги, які зазвичай використовують в якості розчинників у комерційних продуктах, таких як Solvesso 100, Solvesso 150. Вищі ароматичні розчинники, такі як алкілнафталіни, наприклад, Solvesso 200 і Solvesso 200ND можуть бути використані в якості сильних розчинників для маслорозчинних співполімерів, які можуть використовуватися для утворення міцел (нормальних або звернених) у масляному середовищі. Будь-який розчинник, що зазвичай використовується в агрохімічних складах, може бути придатним для використання в даному винаході (наприклад, циклогексанон, алкілциклогексанони, NMP, N-октилпіролідон і C8-C10аміди жирних кислот). Переважні неполярні розчинники, на відміну від полярних розчинників, можуть бути вибрані, але не обмежуючись ними, з алканів, переважно пентану і гексану, галогенованих розчинників, переважно дихлорметану, хлороформу, хлорбензолу і фторалканів, і ароматичних розчинників та їх комбінацій. Придатні неполярні розчинники також можуть бути вибрані з тих, які зазвичай відносять до категорії масла, такі як високомолекулярні алкани, наприклад, парафінове масло; такі як Іsopar V і Exxsol D140; харчова олія, така як маслинова олія, соєва олія і касторова олія та їх комбінації. Також є придатними загальновживані складноефірні розчинники. У випадку, якщо композиція за даним винаходом містить рідину, то співвідношення за вагою блок-співполімеру до рідкого середовища становить переважно від 1:100000 до 1:1, більш переважно від 1:10000 до 1:2, особливо від 1:5000 до 1:5 і найбільш переважно від 1:5000 до 1:10. Крім того, фахівцям у даній галузі техніки повинно бути зрозумілим, що композиція за даним винаходом переважно може також містити додаткові компоненти або допоміжні речовини, вибрані з, наприклад, але не обмежуючись ними, диспергаторів, ароматизувальних речовин, біоцидів, стабілізаторів, поверхнево-активних речовин, зволожуючих засобів, емульгаторів, фарбувальних засобів, барвників, пігментів, УФ-поглиначів, акцепторів радикалів, антиоксидантів, антикорозійних засобів, оптичних відбілювачів, флуоресціювальних речовин, відбілювачів, активаторів відбілювання, каталізаторів відбілювання, неактивованих ферментів, систем стабілізації ферментів, хелатувальних засобів, засобів для покриття, металевих каталізаторів, каталізаторів на основі оксидів металів, металорганічних каталізаторів, підсилювачів плівкоутворення, отверджувачів, прискорювачів зв'язування, добавок для підвищення плинності, вирівнювачів, протипінних засобів, мастил, матувальних частинок, реологічних модифікаторів, загусників, струмопровідних і струмонепровідних частинок оксидів металів, магнітних частинок, антистатичних засобів, засобів, що регулюють рН, консервантів, пестицидів (наприклад, гербіцидів, інсектицидів і фунгіцидів), засобів, що перешкоджають обростанню, альгіцидів, бактерицидів, герміцидів, дезінфікуючих засобів, біологічно-активних засобів, вітамінів, лікарських препаратів і терапевтичних засобів та їх комбінацій. Було виявлено, що дані міцелярні структури можуть бути успішно використані для покриття невеликих твердих частинок, таких як органічні кристали. Таким чином, у додатковому аспекті даний винахід забезпечує покриту частинку, де частинка являє собою органічну кристалічну частинку. Хімічний склад даних засобів для покриття при цьому включений у даний документ. Крім того, дана методика є легкою у використанні і дозволяє застосовувати покриття з високою вагою по усій поверхні (у тому числі кути і краї кристалів, якщо такі є). Міцелярні структури, використовувані в даному винаході, можуть забезпечувати товщину покриття зазвичай до 50 нм за один прохід обробки, тобто набагато вище, ніж у будь-якої іншої відомої методики при збереженні повної стабільності і відсутності агломерації нанесеної частинки. Багатошарові покриття забезпечують ще більш високі вагу і товщину покривного шару. Блок-співполімери, використовувані у даному винаході, формують міцелярні агрегати, як правило, розміром від 3 до 500 нм, переважно від 3 до 300 нм. Агрегаційне число обумовлено хімічним складом блок-співполімеру, виходячи з чистого хімічного складу, заряду, молекулярної маси і умов, при яких у розчині утворюється міцела. Стандартні агрегаційні числа для такої блок-співполімерної міцели можуть становити близько 100 молекул. Таким чином, відповідно, міцели присутні у вигляді міцелярних агрегатів, кожен з яких містить від 10 до 1000 молекул. Стандартні молекулярні маси блок-співполімерів, використовуваних у даному винаході, становлять від 3000 до 100000 дальтон і зазначені в хімічному складі. Блок-співполімерні міцели можна використати шляхом додавання до дисперсії частинки в рідині-носії і надання можливості для відстоювання. Підтвердження покриття можна отримати за допомогою SEM-дослідження і кількісних даних при аналізі зразка на загальний вміст 9 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 активної речовини (де активна речовина є покритою). Інші методики для стимулювання утворення міцел (наприклад, зсув рН, температура, заміна розчинника і розрідження) можуть бути використані відповідним чином. У якості альтернативного способу або для видалення розчинника, або для стимулювання хімічної реакції, як наприклад, втрати аміаку в процесі сушіння, може бути використаний спосіб сушіння. Для покриття частинок спосіб можна з легкістю здійснити додаванням блок-співполімерних міцел (або стимулюванням формування блок-співполімерних міцел) до суспензії частинки в рідині-носії. Таким чином, в іншому аспекті даний винахід пропонує спосіб отримання частинки, як описано у даному документі, що включає етапи (а) утворення міцел співполімеру і (b) змішування міцел із кристалічною частинкою. В додаткових варіантах здійснення виявили, що при попередній обробці частинок підсилювачем адгезії, який не є співполімерною міцелою, забезпечується покращене осідання блок-співполімерних міцел. В одному варіанті здійснення підсилювач адгезії є поліелектролітом, який являє собою гомополімер, вибраний з, але не обмежуючись ними: полі(діалілдиметиламонію хлориду) (PDADMAC), полі(стирол сульфонату натрію) (PNaSS), полі(натрієвої солі метакрилової кислоти), полі(натрієвої солі акрилової кислоти), поли(вінілпіридинової солі) і полі(алкіламонієвої солі). У додатковому варіанті здійснення підсилювач адгезії може бути блокспівполімерною міцелою самою по собі, внаслідок чого забезпечується подвійне покриття протилежно заряджених міцел. У ще одному варіанті здійснення можливе утворення великих багатошарових міцел шляхом послідовної обробки. Не виключений розгляд амфіфільного блокспівполімеру з амфотерними властивостями, завдяки чому простою зміною рН можна стимулювати осаджування декількох шарів того ж самого співполімеру. Для істотної зміни поверхні частинки кількість міцел, що покривають окрему частинку, повинна бути більшою. Як правило, на одну частинку з покриттям буде припадати щонайменше в 10 раз більша кількість міцел (а зазвичай значно більше). Певні продукти за даним винаходом містять тверді частинки, покриті оболонкою із блокспівполімерних міцел (у тому числі виключно краї і кути, а також поверхні). Ключовим аспектом даного винаходу є здатність до забезпечення надійного покриття [і захисту] для загострених частин, таких як краї і особливо кути кристалів. Тому, відповідно, частинка за даним винаходом покрита щонайменше 10 міцелами. Більш переважно, частинки за даним винаходом повністю покриті міцелами. Було виявлено, що співполімери за даним винаходом утворюють великі і складні міцели в розчині. Властивості міцели (щодо того, чи містить ядро гідрофобну структуру, а корона гідрофільну структуру, або чи є ця міцела зворотною [що також називається "оберненою"], що містить гідрофільне ядро і гідрофобну корону) обумовлюється як хімічним складом блок-співполімеру, так і середовищем розчинника, у якому складений блок-співполімер. У деяких хімічних складах амфіфільний характер може бути забезпечений при наявності двох блоків, де перший блок значною мірою більш гідрофобний, ніж другий блок, що приводить до утворення диференціальної розчинності у блоках, і тим самим, створення амфіфільної структури, яка забезпечує можливість утворення міцел. Важливо відзначити, що для утворення міцел (тобто агрегатів, утворених молекулами з амфіфільними властивостями) у рідкому середовищі один блок співполімеру повинен бути слабкорозчинним у рідині для стимулювання утворення агрегатів молекул. Структури агрегатів залежать від концентрації співполімеру і від конкретних властивостей молекул співполімеру, а також від типу рідкого середовища (наприклад, типу рідини і температури). У даному винаході використовуються співполімери, які переважно утворюють сферичні агрегати при використовуваних концентраціях, але інші форми міцел також будуть використовуватися у даному винаході. Міцели, як правило, мають у своєму складі дві певні області: центральну - "ядро", де всі гідрофобні частини поверхнево-активної речовини об'єднано разом, і зовнішню - "корона", де об'єднано усі гідрофільні частини поверхнево-активної речовини. У стандартній міцелі ядро є більш гідрофобною областю, а корона є більш гідрофільною областю. Для оберненої міцели вірно протилежне, де ядро є більш гідрофільною областю, а корона більш гідрофобною, і у цьому контексті більш гідрофільна область не повинна бути водорозчинною, а лише достатньо більш гідрофільною, ніж гідрофобна частина молекули, щоб викликати розділення фаз у таких міцелярних структурах. Хімічний склад корони для міцелярних агрегатів є таким, що міцели будуть вільно адсорбуватися на найрізноманітніших поверхнях частинок. AВ-блок-співполімер може відповідно набувати будь-якої форми, обраної з лінійного блокспівполімеру (диблок, триблок або багатоблочного), змішаного співполімеру (зірчастого 10 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 співполімеру), сходового (Н-подібного) співполімеру, прищепленого і гребінчастого (спів)полімеру, при цьому переважно він являє собою лінійний блок-співполімер. Розподіл компонентів мономерів усередині кожного блок-співполімеру обрано з гомо, статистичної, градієнтної, альтернативної, блок, прищепленої і гребінчастої форми (спів)полімерів, тобто будь-якого типу структури співполімеру, яка приведе до розшарування співполімеру у рідкому середовищі у вигляді упорядкованих агрегатів. Переважно блок-співполімер вибраний з групи, що включає: AВ-блоки, AВА-блоки та ABCблоки. За даним винаходом блок-співполімер містить щонайменше один блок, який абсорбується наміченою поверхнею. Композиція може додатково містити підсилювач адгезії. Крім того, композиція повинна утворювати міцели і міцелярні агреговані структури в композиції, які переважно мають максимальний розмір [або діаметр для сферичних міцел] від 3 до 300 нм. Міцели блок-співполімеру найбільш переважно мають максимальний розмір [або діаметр для сферичних міцел] від 10 до 100 нм. У переважному варіанті здійснення полімери, використовувані у даній композиції, отримують шляхом реакції контрольованої живої радикальної полімеризації. У композиції за даним винаходом рідке середовище може містити воду, воду і органічний розчинник, органічний розчинник або суміш розчинників, або органічний розчинник, що не містить воду, де блок-співполімер переважно повністю розчиняється у рідкому середовищі до утворення міцел. Прикладами дрібних матеріалів, що підлягають покриттю, є об'єкти, які потребують захисту від середовища, що їх оточує, наприклад, водорозчинні органічні кристали, які у іншому випадку можуть бути несумісні у водній композиції, і частинки, які можуть реагувати з іншими інгредієнтами складу, приводячи у результаті до збільшення в'язкості і зниження строку придатності складу. Використовуваними продуктами можуть бути агрохімічні продукти, хімікати для прання, косметичні засоби, харчові добавки, добавки для фарбування і покриття, біоциди для лакофарбових матеріалів, фармацевтичні та інші частинки, що знаходять застосування у різних галузях. Нове покриття, отримане за допомогою міцелоутворюючих полімерів, знаходить застосування у різних засобах. Тепер покрита частинка може бути більш ефективно націлена для адгезії на підкладці шляхом підбору блок-співполімеру, як наприклад, при націлюванні на специфічний субстрат у сільському господарстві (наприклад, кутикулу комахи-шкідника, поверхню листа або патогенний гриб), або у фармацевтичній промисловості (для доставки до конкретного органу-мішені або захисту засобу для доставки через шлунок ссавців для вибіркової і згодом захищеної доставки у травній системі), або для прання (для вивільнення засобу у відповідний момент циклу прання). Крім того, частинки з ефективним покриттям надають більшу колоїдну стабільність системам, забезпечуючи більшу і покращену стабільність при змішуванні з іншими компонентами. Додаткові придатні застосування включають, але без обмеження, наступне: застосування з уповільненим і контрольованим вивільненням, як наприклад, у галузі фармацевтики, наприклад, кислотостійкі конструкції (пероральна доставка з низьким значенням рН у шлунку), захист нестійких активних речовин, вивільнення псевдо- нульового порядку через міцелярний шар і склади, стійкі до Освальдовского дозрівання; косметичні засоби; ароматизувальні речовини, наприклад, що затримують випарування головних нот або уповільнюють вивільнення і зменшують надлишкові запахи; частинки, що характеризуються спорідненістю до целюлози і затримуються на поверхні тканини при пранні; ароматизатори, наприклад, стабілізовані світлом для запобігання окиснення; самовідновлювальне покриття, наприклад, частинки, які стимулюють до розриву для вивільнення смоли, що відновлює ушкодження; безвуглецевий копіювальний папір; нові, з подвійним смаком і текстурою харчові продукти, наприклад частинка, яка розчиняється в порожнині рота і вивільняє новий смак; клеї, що тверднуть під тиском, герметики; харчування (наприклад, підвищена біодоступність складних молекул і захист чутливих молекул, таких як вітаміни, пробіотики та інші харчові добавки); чорнило для тонерів із світлочутливістю або тепловою чутливістю; текстильні покриття, наприклад, для зміни властивостей проникності; покриття, що перешкоджають обростанню; покриття для захисту поверхні, наприклад, для покращення стійкості до подряпин або стирання, а також будівельні матеріали, наприклад личкувальні плити, гіпсокартон і будівельні розчини. Добре відомо, що хімічна несумісність між різними компонентами у рідких складах для прання може привести до нестабільності у даних складах. Зокрема, засоби для активації відбілювання при пранні такі як, але не обмежуючись ними, тетраацетилетилендіамін (TAED), які широко використовуються у порошкових складах для прання, є несумісними з рідкими 11 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мийними засобами для прання. Засоби для активації відбілювання, вихідні речовини і каталізатори, як правило, нестабільні в багатьох рідких складах, і хоча поверхнево-активні речовини в рідкому складі стабільні, вони можуть взаємодіяти з відбілювачем, або хімічними речовинами для активації відбілювання, або каталізаторами або їх похідними. Одним з рішень є додавання активатора відбілювання у твердій формі у вигляді окремої дози до рідкого мийного засобу для прання, хоча це незручно для споживача. Даний винахід забезпечує засоби захисту активатора відбілювання у твердій формі від взаємодії з водою і іншими компонентами рідкого мийного засобу для забезпечення складання стабільного рідкого мийного засобу. Пролонговане вивільнення біоцидів і засобів, що перешкоджають обростанню, становить комерційний інтерес у лакофарбовій промисловості і, зокрема, для застосувань у суднобудуванні. Одним із прикладів біоциду, який застосовували у якості засобу, що перешкоджає обростанню, для використання в суднобудуванні є DCOІT (4,5-дихлор-2-н-октил3(2H)-ізотіазолон). Ця активна речовина характеризується низькою розчинністю у морській воді, що є особливо бажаним, однак у розчинниках, використовуваних у складах фарби, таких як ксилол, вона є найбільш розчинною. Це означає, що вона здатна реагувати зі зв'язувальними речовинами фарби у складі і може збільшувати в'язкість фарби або викликати пластифікацію фарби. Виробники фарб для суднобудування отримають користь із біоциду, який поліпшує стійкість фарби при зберіганні у тарі, забезпечуючи у той же час пролонговане вивільнення активної речовини після нанесення на морський корабель. У даному винаході забезпечується засіб захисту біоциду від інших активних інгредієнтів у складі фарби і забезпечується засіб з пролонгованим вивільнення у морській воді. Збережувана доставка активних фармацевтичних інгредієнтів (APІ) до позначеної цільової ділянки в організмі ссавця є важливою галуззю як для задоволення комерційних потреб, так і для наукових досліджень. У багатьох випадках APІ потребує захисту від взаємодії з навколишнім середовищем для того, щоб запобігти небажаній хімічній реакції або біологічному використанню активної речовини в неправильному місці в тілі або при неправильній дозі. Одним з рішень даної проблеми є виготовлення APІ у вигляді таблетки і додавання захисного або ентеросолюбільного покриття до таблетки. Це може бути неоптимальним з ряду причин, включаючи переваги пацієнтом нетаблетованих складів і потенційного ризику передозування [якщо ентеросолюбільне покриття не виконує своєї функції]. Даний винахід дозволяє покривати окремі кристали APІ, роблячи можливим складення лікарської формули у вигляді капсули, а не таблетки, і мінімізуючи ризик передозування [тому що покриття, можливо, буде руйнуватися кілька разів на окремо покритих кристалах APІ, а не лише однократно на таблетці]. Нестероїдні протизапальні препарати (NSAІD), такі як ібупрофен і диклофенак, вводять у обмеженій кількості, тому що при більш високих дозах побічні ефекти, такі як ерозія шлунка, тромбастенія, тромбоцитопенія і затримка рідини, можуть стати важкими. Вітамін С також відомий як аскорбінова кислота, аскорбат і аскорбат моноаніона. Він є енольною формою α-кетолактону. Вітамін С фізіологічно діє як водорозчинний антиоксидант у силу своєї високої відновлювальної здатності. Він діє як гасник синглетного кисню і здатний відновлювати вітамін Е. Вітамін С називають антиоксидантом через його здатність гасити або стабілізувати вільні радикали, які згодом можуть привести до дегенеративних захворювань, включаючи рак, серцево-судинні захворювання і катаракту. Властивості аскорбінової кислоти погіршуються внаслідок її високої реакційної здатності і, як результат, низької стабільності у розчині, що може привести до великих втрат під час обробки харчових продуктів. Він може швидко розпадатися за присутності кисню або в результаті окиснювальних процесів, опосередкованих вільними радикалами. Процеси у значній мірі каталізуються іонами перехідних металів, особливо заліза і міді, що приводить до швидкого руйнування аскорбінової кислоти. Окиснення також прискорюється при нейтральному рН і вище. Руйнування може відбутися через присутність ферментів, таких як аскорбат-оксидаза і аскорбат-пероксидаза. У харчовій промисловості може використовуватися мікрокапсулювання для виробництва продуктів, які є більш поживними. Властивості мікроінкапсульованих поживних речовин нададуть виробникові харчових продуктів більшу гнучкість і контроль у розробці продуктів з високою поживною цінністю. Аскорбінову кислоту додають у широких масштабах до багатьох видів харчових продуктів з двома зовсім різними цілями: як вітамінну добавку для поповнення харчового раціону вітаміном С, і як антиоксидант для захисту органолептичних властивостей і поживної цінності самих харчових продуктів. Даний винахід дозволяє покривати окремі кристали аскорбінової кислоти або інші харчові добавки для застосування в харчовій промисловості для збагачення харчового продукту. Частинки з покриттям можуть бути введені у сухому вигляді в суміші для кексів, пудинги, 12 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 десертне желе, жувальну гумку, сухе молоко, желейні цукерки, корми для свійських тварин або сухі сніданки, одним словом, у продукти з низькою активністю води. Композиція за даним винаходом відповідно може бути агрохімічним складом, при цьому агрохімічний склад може містити агрохімічний активний інгредієнт (такий як фунгіцид, гербіцид, інсектицид або регулятор росту рослин), або він може містити допоміжну речовину, яка використовується для підвищення біопродуктивності агрохімікату [або в тому ж складі в якості допоміжної речовини, або для застосування у окремому складі]. Композиція може бути у вигляді концентрату, який розбавляють або диспергують у резервуарі для розбризкування перед використанням, хоча також можуть бути отримані готові до використання композиції. Кінцеве розведення зазвичай отримують за допомогою води, але замість води або крім води розведення можна отримати за допомогою, наприклад, рідких добрив, мікроелементів, біологічних організмів, масел або розчинників. Композиції можуть бути вибрані з ряду типів складів, багато з яких відомі з посібника по розробці і використанню специфікацій FАО для захисту рослин, 5 видання, 1999. До них відносяться порошки, що розпорошуються (DP), розчинні порошки (SP), водорозчинні гранули (SG), гранули, що диспергуються у воді (WG), порошки, що змочуються (WP), гранули (GR) (з повільним або швидким вивільненням), концентрати, здатні до диспергування (DC), концентрати суспензій (SC), капсульовані суспензії (CS; у цьому випадку частинка являє собою мікрокапсулу) і склади для обробки насіння. Агрохімічний склад може бути використаний для боротьби із шкідниками [приклади сільськогосподарських шкідників включають небажані рослини (бур'яни), комахи і гриби]. У додаткових варіантах здійснення міцели містять ядро і корону, які відрізняються за хімічним складом. Ця відмінність може використовуватися для додаткових переваг. У ядро міцели можна вибірково завантажувати компонент, який розчиняється (або може бути розчинений придатним розчинником) у хімічному середовищі ядра. Наприклад, застосування фотостабілізатора за даною методикою (шляхом введення фотостабілізатора в ядро міцели, яку потім наносять на поверхню кристала) поліпшить здатність до надання стійкості чутливому хімічному середовищу до фотолітичної деградації. Рухливість у ґрунті кристалічних частинок пестициду аналогічним чином може бути підвищена шляхом нанесення стабільної полімерної міцели на поверхню кристала (необов'язково у сполученні з доданими конкретними поверхневоактивними речовинами, які можуть поліпшити рухливість у ґрунті). У деяких ситуаціях пестициди можуть викликати фітотоксичну реакцію (у бавовнику, наприклад) внаслідок надзвичайно швидкого фотолітичного руйнування. Покриття кристалів згідно з таким способом полімерною міцелою, що містить фотостабілізатор, може знижувати швидкість руйнування. Таким чином, у іншому аспекті даний винахід відноситься до кристалічної частинки, як описано в даному документі, де ядра міцел містять хімічну речовину, яка може бути фотозахисним засобом, біологічно активною сполукою або допоміжною речовиною (наприклад, допоміжною речовиною для поліпшення або регулювання біопродуктивності агрохімікату). Крім того, кристалічна частинка з покриттям може бути біологічно активною сполукою [наприклад, агрохімічною], у той час як у ядро міцели може бути завантажена друга біологічно активна сполука [наприклад, агрохімічна]. Альтернативно, дві або більше різних біологічно активних сполуки [наприклад, агрохімічні] можуть бути змішані разом, як покриті частинки за даним винаходом таким чином, що міцелярні покриття долають будь-які потенційні проблеми несумісності [наприклад, фізичної або хімічної несумісності]. У додатковому аспекті здатність наносити такі блок-співполімерні міцелярні системи на підкладку забезпечує першокласний спосіб для підготовки змішаних продуктів шляхом нанесення полімерної міцели, що містить першу активну речовину на кристалічній поверхні другої активної речовини (з можливістю додаткових активних речовин у розчиненому або іншому диспергованому стані). Крім того, такі покриті полімерні системи можуть потім бути застосовані до відповідних поверхонь, які можуть вимагати захисту від нападу (наприклад, дерево), або до поверхонь, де може знадобитися довготривалий бар'єр (наприклад, для запобігання проникнення термітів, мурах або павуків, або для запобігання росту грибів у складних умовах, наприклад, фунгіциди в/на деревних плитах). Крім того, засоби для захисту сільськогосподарських культур, що не мають обмежувального характеру, включають покриття частинок, що приводить до: зниженого антагонізму шляхом зміни відповідної доступності двох або більше активних інгредієнтів, ініційованого вивільнення потенціалу, при цьому ініціаторами можуть бути рН, світло, вода, ферменти, і до зміни профілю вивільнення. Дані зміни швидкості вивільнення можуть бути можливими не тільки в продуктах за даним винаходом, але і при наступному застосуванні наприклад, до насіння - ініційоване вивільнення з насіння за допомогою технології покриття, при цьому ініціаторами можуть бути рН, світло, вода або ферменти. Діапазон розмірів частинок, що підлягають покриттю, може 13 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 значно змінюватися. Якщо частинка являє собою органічний кристал, то діапазон придатних розмірів може становити від 10 нм до 500 мікрон, переважно 500 нм до 100 мікрон (хоча технічний матеріал більше 500 мікрон також може бути покритий і використовується в деяких застосуваннях (наприклад, у фармацевтичній промисловості) на етапі попередньої грануляції для захисту матеріалу). Розмір може бути визначено, як найбільший розмір частинки. Відповідно, у додатковому аспекті даного винаходу найбільший розмір частинки становить від 10 нм до 5 мм. Якщо розмір кристала невеликий, то розмір міцели, вибраної для покриття частинки, повинен бути ще меншим. Якщо частинка являє собою гранулу (або агломеровану гранулу для розпилення), то розмір може варіювати від приблизно 50 мікрон до декількох міліметрів. Використання даної технології може бути адаптоване до покриття важкорозчинних частинок, таких як фармацевтичні активні речовини, у тому числі, але не обмежуючись, гризеофульвін, троглітазон, фелодипін і кетоконазол (кожен з яких характеризується дуже низькою розчинністю у воді і повільною швидкістю розчинення) з гідрофільною полімерною системою. Це зручний спосіб підвищення швидкості розчинності, тому що система отримує перевагу завдяки більш високій питомій поверхні і зменшеного поверхневого/міжфазного натягу. Даний винахід ілюстровано наступними прикладами. Приклад 1. Отримання полімерів і блок-співполімерів 1A. Отримання блок-співполімерів, що мають гідрофобний блок А і гідрофільний блок В Співполімери, описані у даному винаході, мають гідрофільний блок. Цей блок може містити один або декілька мономерів, наприклад, стирол і похідні стиролу, метакрилат і його похідні, такі як бутилметакрилат (BuMA), трифторетилметакрилат (TFEMA), етилгексилметакрилат (EHMA), метилметакрилат (ММА) і пропіленоксид (PO). Фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що синтез, описаний у даному прикладі, не обмежений наведеними мономерами. Для полімерів, описаних у даному прикладі, гідрофільний блок містить у складі метакрилову кислоту (МАА) або диметиламіноетилметакрилат (DMA), але фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що інші мономери, які приводять до утворення гідрофільного блоку, також можуть бути використані. Співполімери, використовувані у даному документі, були отримані відповідно з протоколом, описаним у патентних заявках WO08071957 і WO10038046. Блокспівполімери можуть бути отримані за допомогою методик контрольованої живої полімеризації, таких як полімеризація з переносом групи (GTP), радикальна полімеризація з переносом атома (ATRP), полімеризація, опосередкована вільним нітроксильним радикалом (NMP), і використання активаторів, що регенеруються одноелектронним переносом (ARGET), або активаторів, що генеруються одноелектронним переносом (AGET), що можуть синтезувати чітко визначені гомополімери і блоки-співполімери. У даному прикладі на додаток до структур, описаних у патентних заявках WO08071957 і WO10038046, нові співполімерні структури були отримані за допомогою полімеризації за механізмом оборотного приєднання і фрагментації (RAFT) з використанням RAFT-агента 2-ціаноізопропілдітіобензоату (CPDB). Незважаючи на те, що у даному прикладі отримують блок-співполімер за допомогою RAFT-агента CPDB, фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що можуть бути використані інші RAFT-агенти. На додаток до контрольованої радикальної полімеризації у випадку гетероциклічних мономерів, таких як пропіленоксид, можуть бути використані способи полімеризації з розкриттям кільця. Приклади композицій нових отриманих співполімерів наведено у таблиці 1.2. RAFT-синтез полі(BuMA-блок-MAA)співполімеру: P(BuMA-b-MAA) Серії полі[BuMAx-b-MAAy] співполімерів отримували за допомогою RAFT-полімеризації, використовуючи CPDB у якості агента передачі ланцюга, азобісізобутиронітрил (AІBN) у якості каталізатора і пропан-2-ол (ІPA) у якості розчинника. Синтез являв собою двоетапний процес. На першому етапі синтезували гідрофобний блок (BuMA), потім ініціювали синтез гідрофільного блоку (MAA) з гомополімеру PBuMA. а) Синтез гідрофобного блоку PbuMA. BuMA (15 г, 105 ммоль, 69 екв), CPDB (0,37 г, 1,51 ммоль, 1 екв), AІBN (0,12 г, 0,75 ммоль, 0,5 екв) і ІPA (розчинник, 6,33 г, 105 ммоль) додавали у двогорлу колбу, що містить магнітну мішалку, обладнану охолоджувальною колонкою. Суміш дегазували барботуванням азотом і нагрівали при 90 °C у масляній ванні з контрольованою температурою у атмосфері азоту. Реакційну суміш залишали при перемішуванні протягом мінімум 2 годин 30 хвилин (у даному прикладі 2 год.45 хв.). Зразок неочищеної суміші відбирали і аналізували за допомогою 1 екслюзійної хроматографії (SEC - дивись фігуру 1.4) і за допомогою H ЯМР (CDCl3 - дивись 1 фігуру 1.1). Перетворення у 98,3 % визначали за допомогою H ЯМР CDCl3, у результаті отриманий продукт являв собою P(BuMA) x гомополімер, де x=68. 14 UA 111850 C2 5 10 15 b) Синтез гідрофільного блоку з гідрофобного блоку За 30 хвилин до закінчення першого синтезу MAA (7,78 г, 90,4 ммоль, 59,9 eкв), AІBN (0,12 г, 0,75 ммоль, 0,5 екв) і ІPA (розчинник, 36,2 г, 603 ммоль) додавали в іншу колбу, що містить магнітну мішалку. Суміш дегазували барботуванням азотом. Наприкінці першого синтезу (у даному прикладі 2 год. 45 хв.) масляну ванну з контрольованою температурою вимикали для зупинки полімеризації. Суміш, що містить другий мономер, потім переносили в первинну двогорлу колбу за допомогою трубочки. Цю колбу знову нагрівали при 85 °C у масляній ванні з контрольованою температурою (обладнану охолоджувальною колонкою) у атмосфері азоту для забезпечення отримання другого блоку співполімеру. Через мінімум 2 год. 30 хв. (у цьому 1 прикладі 2 год. 45 хв.) зразок сирої суміші відбирали і аналізували за допомогою H ЯМР (DMSO - дивись фігуру 1.3) і SEC (фігура 1.4). 1 Перетворення у 93 % визначали за допомогою H ЯМР в DMSO. Отриманий продукт визначили як Р(BuMAx-b-MAAy) співполімер, де x=68 і y=55. Інші P(BuMAx-b-MAAy) полімери отримували з x=59 і y=54, а також з x=127 і y=51. Загальна структура відповідних P(BuMAx-b-MAAy) співполімерів наведена нижче у формулі 1.2: S S y x NC O O O HO Формула 1.2. Загальна структура синтезованого P(BuMAx-b-MAAy) 20 25 30 35 40 P(BuMAx-b-MAAy) співполімери також можна отримати за допомогою NMP, ATRP, GTP або непрямої аніонної полімеризації. Опис властивостей Ексклюзійну хроматографію (SEC) використовували для визначення середньочислової молярної маси (Mn) і, таким чином, демонстрації збільшення молярної маси в результаті додавання другого блоку при RAFT-полімеризації. SEC також використовували для визначення коефіцієнта полідисперсності (PDІ = Mw/Mn, де Mw являє собою середньовагову молекулярну масу) полімерів і співполімерів, при цьому низький PDІ є необхідним для забезпечення стандартних міцел. Зразки вводили у прилад для SEC. (Колонки 2 PL gel 5 Mіcron Mіxed-c). Аналіз проводили, як описано нижче. - Елюент мав у складі THF (швидкість елюювання: 1 мл./хв., час запису хроматограми: 30 хв.). - Розрахунок (для аналізу даних) виконували з калібрувальною кривою на основі полі(метилметакрилату). - Перед введенням полімерних зразків, що містять ланки метакрилової кислоти, реакцію метилювання виконували для перетворення кислотних груп у метилові естери, використовуючи триметилсилілдіазометан у якості метилювального агента, з метою розчинення полімерів в THF для виконання аналізу. - Зразки (20 мг) розчиняли в елюенті і потім фільтрували на 0,2 мкм фільтрі PTFE у віали для SEC. Приклад SEC-хроматограми наведено на фігурі 1.4. Представлена хроматограма SEC першого блоку P(BuMA) і хроматограма співполімеру P(BuMA-b-MAA). Спостережуваний зсув хроматограми узгоджується з розширенням ланцюгів між обома етапами. 15 UA 111850 C2 Таблиця 1.1. Визначення індексу полідисперсності (PDI), отриманого за допомогою SEC для деяких співполімерів, описаних в таблиці 1.2 і 1.3. Співполімер P(BuMA59-b-MAA55) P(BuMA127-b-MAA51) P(BuMA30-b-DMA100) P(MMA15-b-DMA55) P(TFEMA52-b-MAA29) PDI – блок 1 1,13 1,17 1,16 1,32 1,23 PDI – блок 2 1,21 1,28 1,42 1,20 1,50 1 5 10 15 Протонний ядерний магнітний резонанс ( H ЯМР) використовували для визначення перетворення кожної полімеризації і, відповідно, розрахованого ступеня полімеризації (у кількості: DPn) для кожного блоку. 1 H ЯМР виконували за допомогою пристрою 500 МГц (Bruker) в CDCl 3 для гомополімеру і в DMSO для співполімеру. ЯМР-спектри з розташуванням мономерних і полімерних піків наведено на фігурах 1.1 і 1.3. Отримання інших співполімерів за допомогою RAFT-синтезу. Синтезували різні блоки-співполімери. Гідрофобний блок отримували із стиролу і різних мономерів на основі метакрилатів, таких як TFEMA і EHMA. Гідрофільний блок мав у складі у кожному випадку ланки MAA, HEMA або DMA. Використовували спосіб, описаний вище для синтезу P(BuMAx-b-MAAy), що привело до успішного синтезу P(TFEMAx-b-MAAy), P(EHMAx-b-MAAy), P(MMAx-b-DMAy) і P(BuMAx-b-DMAy). Швидкість перетворення, розміри блоків і час реакції наведено у таблиці 1.2. Таблиця 1.2 Блок 1 Співполімер DPn th. (ланок) P(BuMAx-bMAAy) 69 P(BuMAx-bMAAy) 136 P(TFEMAx-bMAAy) 60 P(BuMAx-bi) DMAy) 30 P(MMAx-b-DMAy) i) 15 P(EHMAx-bMAAy) 60 P(Styx-b-HEMAy) ii) 55 Блок 2 DPn exp x= Перетв./час DPn exp y= 59 93 %, 2 год. 45 55 127 60 85 %, 3 год.05 51 59 60 84 %, 3 год.15 50 26 100 79 %, 3 год. 00 95 14 55 98 %, 6 год. 40 54 59 60 88 %, 2 год. 35 53 22 98 %, 2 год. 45 93 %, 2 год. 45 98 %, 2 год. 15 85 %, 3 год. 00 92 %, 2 год. 30 98 %, 3 год. 15 40 %, 5 год. 00 DPn th. (ланок) 68 Перетв./час 110 55 % 18 год. 00 61 1 20 Tаблиця 1.2. Синтез та характеристики композицій згідно з H ЯМР BuMA: бутилметакрилат; MAA: метакрилова кислота; TFEMA: трифторетилметакрилат; DMA: N, Nдиметиламіноетилметакрилат; MMA: метилметакрилат; EHMA: 2-етилгексилметакрилат; Sty: стирол; HEMA: 2-гідроксиетилметакрилат; Перетв.: перетворення, наведене у %; DPn th: 16 UA 111850 C2 5 намічений ступінь полімеризації; DPn exp: визначений ступінь полімеризації. і) Співполімери з блоком DMA можна також класифікувати як амфіфільні співполімери, якщо вони диспергуються у водному розчині з низьким рН. іі) Синтез виконували у DMF, замість IPA. 1b. Отримання блок-співполімерів, що мають два гідрофобних блока A та B. Блок-співполімери, що мають два гідрофобних блок, отримували за тією ж процедурою, яку використовували для отримання P(BuMAx-b-MAAy) співполімерів, як описано у прикладі 1, розділі 1a. Приклади структур, отриманих за даним способом, перераховані в таблиці 1.3. Tаблиця 1.3 Блок 1 Співполімер P(LMAx-b(i) EHMAy) P(EHMAx-b(i) ODMAy) DPn th (ланок) 35 42 Блок 2 DPn exp x= 10 15 20 25 30 35 40 45 106 40 95,3 %, 1 год. 30 95,2 % 1 год. 15 DPn th (ланок) 33 Перетв./час 70 Перетв./час 100 %, 2 год. 05 100 %, 19 год. 00 DPn exp y= 106 70 1 Taблиця 1.3. Синтез та характеристики композицій згідно з H ЯМР; EHMA: 2етилгексилметакрилат; LMA: лаурилметакрилат; ODMA: октадецилметакрилат; Перетв.: перетворення, наведене у %; DPn th: намічений ступінь полімеризації; DPn exp: експерементальний визначений ступінь полімеризації; (i): синтез проводили з використанням RAFT у толуолі. Приклад 2. Демонстрація міцелоутворення у водній системі або полярному розчиннику Міцелярні агрегати можуть утворюватися із співполімерів прикладу 1 за допомогою багатьох способів. Один такий спосіб описаний нижче. Виконували вимірювання розділення за розмірами з використанням Malvern Nano Zetasіzer для демонстрації утворення міцел для розчинів співполімерів у водних сумішах або в органічних розчинниках, таких як толуол, етилацетат, додекан, гексан, Exxsol D140, Solvesso 200ND і Іsopar V. Отримання і характеристика міцел 1. Співполімер розчиняли в гарному розчиннику за допомогою обережного перемішування (наприклад, з використанням магнітної мішалки на низьких обертах протягом 1 години). 2. Коли полімер розчинився, другий розчинник додавали по краплях до досягнення досить великої кількості, достатньої для переходу в безперервну фазу. Другий розчинник вибирали так, щоб він був слабким розчинником для одного із співполімерних блоків і гарним розчинником для іншого блоку, тим самим викликаючи утворення міцел. 3. Для забезпечення досягнення рівноваги суміш обережно перемішували протягом 2 годин на низьких обертах, використовуючи магнітну мішалку. По завершенню цього періоду утворювалися стабільні міцели. У наступних розділах докладно описані точні умови, використовувані для утворення міцел із співполімерів прикладу 1 у ряді розчинників. У таблиці 2.1 наведені структури співполімерів, використовуваних для даного експерименту, концентрації міцелярних розчинів і зафіксований розмір міцели у розчині. Водні системи і полярні розчинники 1. Співполімер розчиняли в 1 ваг. % розчині або у воді, або у етанолі. Як описано в патентних заявках WO08071957 і WO10038046, етанол використовували (при 8 ваг. %), якщо співполімер не розчинився безпосередньо у воді або інших органічних розчинниках. 2. Другий розчинник, у цьому випадку воду, метанол або етилацетат, додавали по краплях до досягнення концентрації 0,05-1 ваг. %. 3. Розчин обережно перемішували протягом щонайменше 2 годин при низьких обертах, використовуючи магнітну мішалку для того, щоб дозволити міцелам стабілізуватися у розчині. Для забезпечення точного вимірювання з використанням Malvern Nano Zetasіzer важливо мати правильну концентрацію для даного розчину співполімеру. Було показано, що оптимальний діапазон концентрацій для наведених тут прикладів становить 0,05-1 ваг. %. Вимірювання розділення за розмірами у таблиці 2.1 показує, що співполімери утворюють міцели, при цьому, якщо мінімальний діаметр дорівнює 6-11 нм, і якщо співполімери були присутні в якості юнімерів, діаметр буде менше 5 нм. 50 17 UA 111850 C2 Taблиця 2.1 Гідрофобний блок Кількість Мономер ланок BuMA i) 15 BuMA i) 59 BuMA i) 127 TFEMA i) 20 EHMA i) 29 Стирол ii) 22 TFEMA 20 iii) EHMA iii) 29 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Гідрофільний блок Кількість Мономер ланок MAA 120 MAA 54 MAA 51 MAA 140 MAA 49 HEMA 61 Характеристика згідно Zetasizer Концентрація Діаметр, діапазон (ваг. %) (нм) 0,25 30-90 0,5 6-11 0,25 20-50 0,05 30-50 0,5 30-60 1 8-30 MAA 140 0,05 96-118 MAA 49 0,05 102-108 Tаблиця 2.1. Дані згідно Zeta sizer, отримані для співполімерів, диспергованих у водних і полярних середовищах. i) Вимірювання, виконані з водним розчином; ii) вимірювання, виконані з розчином метанолу; iii) вимірювання, виконані з розчином етилацетату. Вимірювання отримані з використанням Malvern Zetasizer. Дані у таблиці 2.1 демонструють, що міцели можуть утворюватися у межі полярних розчинників з розміром міцел у діапазоні від 6 до 108 нм. Приклад 3. Покриття кристала у водній системі 3.a. Пошарове покриття кристала одним шаром гомополімеру, що містить катіонні заряди, і одним шаром негативно поляризованого співполімеру Тіаметоксамові кристали (TMX) з розподілом за розмірами приблизно 2,5-5 мкм (фігура 3.1) покривали двома шарами співполімерів. На першому етапі шар гомополімеру полі(діалілдиметиламонію хлориду) (PDADMAC), що містить катіонні заряди, наносили на кристал. Потім наносили шар негативно поляризованого співполімеру P(BuMA(15)-b-MAA(120)), дотримуючись протоколу, що описано нижче. У протоколі покриття вимагається, щоб кристал, що підлягає покриттю, залишався диспергованим у рідкому середовищі. У даному прикладі TMX покривали у воді. Через те, що TMX розчинний у воді до 4,1 г/л, насичений вихідний розчин TMX одержували при концентрації набагато вище, чим 4,1 г/л. Експериментальна процедура докладно описана нижче: 1. 1 г негативно заряджених частинок TMX поміщали в 10 мл насиченого вихідного розчину TMX. 2. 10 мл розчину PDADMAC (0,35 ваг. %) додавали до розчину TMX. 3. Зразок перемішували перевертанням протягом 30 хвилин. 4. Потім зразок центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. для осідання частинок на дно пробірки. 5. Після центрифугування видаляли 15 мл надосадової рідини. 6. Її заміщали 15 мл насиченого вихідного розчину ТМХ. 7. Зразок перемішували перевертанням протягом 30 хвилин. 8. Потім зразок центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. для осідання частинок на дно пробірки. 9. Після центрифугування видаляли 15 мл надосадової рідини. 10. Концентрацію розчину потім відновлювали до 10 мл додаванням 5 мл насиченого вихідного розчину TMX. 11. 10 мл 1 ваг. % розчину P(BuMA(15)-b-MAA(120)) додавали до розчину TMX. 12. Зразок перемішували перевертанням протягом 30 хвилин. 13. Потім зразок центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. для осідання частинок на дно пробірки. 14. Після центрифугування видаляли 15 мл надосадової рідини. 15. Її заміняли 15 мл насиченого вихідного розчину TMX. 16. Зразок перемішували перевертанням протягом 30 хвилин. 17. Потім зразок центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. з осіданням частинок на дно пробірки. 18. Після центрифугування видаляли 15 мл надосадової рідини. 19. Концентрацію розчину потім відновлювали до 10 мл додаванням 5 мл насиченого 18 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 вихідного розчину TMX. Примітка: рН кожного розчину доводили до і підтримували при рН9 за допомогою 35 ваг. % розчину аміаку або 0,1 М розчину калію гидроксиду (KОН) у воді. На етапі 8 відбирали зразок суміші і аналізували за допомогою сканувальної електронної мікроскопії. Зображення даного підсумкового покриття показані на фігурі 3.2 (a і b). На фігурі 3.2 чітко показано міцелярні осади на всіх поверхнях, кутах і краях кристалів TMX, на що вказує нерівномірний рельєф і закруглені краї у порівнянні з непокритими кристалами TMX, показаними на фігурі 3.1. 3.b. Пошарове покриття кристала одним шаром співполімеру, що містить катіонні заряди, і одним шаром негативно поляризованого співполімеру Підсилювач адгезії PDADMAC прикладу 3а може бути заміщений катіонно-зарядженими співполімерами і повторенням способу 3а для осадження подвійного шару співполімерних міцел. У даному прикладі перший шар катіонного співполімеру PDEA(26)-b-PDMA(74 нечетвертинних ланки і + 22 четвертинних ланки) осаджували перед другим шаром аніонного співполімеру PDPA(90)-b-PMAA(50); при цьому PDEA означає полі(N, N’діетиламіноетилметакрилат), PDMA означає полі(N, N’-диметиламіноетилметакрилат), PDPA означає полі(N, N'діізопропіламіноетилметакрилат) і PMAA означає поліметакрилову кислоту. На фігурі 3.3 показано, що покриття охоплює всі поверхні, кути і краї кристала. Наявність міцел на всій поверхні кристалів TMX чітко проілюстровано на фігурі 3.3a, і порівняння фігур 3.3b і 3.1b ілюструє, що поверхня кристала була суттєво змінена поверхневим покриттям. Визначення дзета-потенціалу часток, покритих TMX Осідання послідовних шарів співполімеру на поверхні кристалів TMX можна продемонструвати за допомогою визначень дзета-потенціалу, тому що кожний шар має різний заряд, (PDEA(26)-b-PDMA(74+22) має позитивний заряд і PDPA(90)-b-PMAA(50) негативний. Використовуючи визначення дзета-потенціалу, можна відслідковувати осідання щонайменше 5 альтернативно заряджених шарів, як показано на фігурі 3.4. Процедуру покриття з використанням або шару гомополімеру, або шару співполімеру у якості попередньої обробки, що підсилює адгезію для наступного осаджування другого шару співполімеру, здійснювали на TMX і тетраацетилетилендіаміні (TAED). Крім того, кілька типів співполімерів були залучені до даної процедури покриття, демонструючи, що дана процедура є гнучкою і легко адаптовною. У таблиці 3.1 підсумовано ряд систем, отриманих з використанням описаного раніше способу покриття. На фігурах 3.5-3.7 показано осідання міцел на усіх поверхнях TMX і TAED. 35 Taблиця 3.1 Активні речовини TMX TMX TMX TMX TMX TAED 1-й шар Катіонний --------PDADMAC PDADMAC PDEA(26)-b-PDMA(74+22) PBuMA (26)-b-PDMAEMA(100) PDADMAC 2-й шар Аніонний --------P(BuMA(15)-b-MAA(120)) P(TFEMA(20)-b-MAA (140)) PDPA(90)-b-PMAA(50) P(BuMA(15)-b-MAA(120)) P(BuMA(15)-b-MAA(120)) Фігура № 3,1 3,2 3,5 3,3 3,6 3,7 TMX: тіаметоксам; TAED: тетраацетилендіамін; PBuMA: полібутилметакрилат; PDAMAC: полі(діалілдиметиламонію хлорид); PDEA: полі(N, N-діетиламіноетилметакрилат); PDMA: полі(N, N-диметиламіноетилметакрилат); PDPA: полі(N, N’діізопропіламіноетилметакрилат); PMAA: поліметакрилова кислота; PTFEMA: полі(трифторетилметакрилат). 40 Tаблиця 3.1. Опис кристалів, покритих згідно зі способом, описаним у даному винаході Приклад 4. Зшивання і зміна профілів розчинності Зшивання описують як фізичну та/або хімічну взаємодію між ланцюгами АВ-диблокспівполімеру. Зшивання може мати місце або у ядрі міцел, короні міцел та/або між коронами двох суміжних міцел. У даному прикладі зшивання співполімерних міцел використовують для зменшення розчинності у воді покритого кристалічного матеріалу. Міцели, що містять AВ-диблок 19 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 співполімери, наносили на поверхню кристалів кристалічного матеріалу (наприклад, фармацевтичного або агрохімічного) у водних і масляних рідких середовищах. Додавання лінійних і циклічних молекул діаміну до даної системи привело до зміни топології міцелярного покриття. Це також привело до зменшення швидкості вивільнення кристалічного матеріалу у воді. А) Приклад зшивання у водній системі. TMX покривали полі(BuMA58-b-МАА54), використовуючи протокол, описаний у прикладі 3a. Після покриття зразок зшивали згідно зі способом, описаним нижче. 1. Сполуку діаміну (дивись таблицю 4.1 для масового і молярного співвідношення у порівнянні з функціональними групами МАА в співполімері) додавали до розчину (1 г покритого TMX в 10 мл насиченого вихідного розчину TMX) і перемішували протягом 48 годин. 2. Потім суміш центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. і видаляли приблизно 8 мл надосадової рідини. Додавали таку ж кількість насиченого вихідного розчину TMX і суміш знову перемішували протягом 30 хвилин. 3. Потім суміш центрифугували протягом 2 хвилин при 2000 об./хв. і видаляли 8 мл надосадової рідини, і додавали 8 мл насиченого вихідного розчину TMX. 4. Зразок висушували у вакуумі при 50 °C протягом 8 годин, видаляючи таким чином усі розчинники. Візуальний контроль вивільнення (тобто спостереження швидкості і ступеня розчинності) проводили на покритих частинках до і після зшивання. Було виявлено, що зшиті зразки розчинялися з меншою швидкістю у порівнянні з незшитими зразками. Зшиті і незшиті зразки зважували до і через 8 годин у воді для вимірювання відсотка втрати ваги. Результати показано у таблиці 4.1. Вони підтверджують візуальне спостереження швидкості вивільнення: зразки TMX, покриті зшитими співполімерами, демонструють меншу втрату ваги, іншими словами, меншу розчинність, ніж зразки, покриті незшитим співполімером. Tаблиця 4.1 Засіб для зшивання Молярне співвідношення функціональних груп карбонової кислоти у порівнянні до функціональних аміногруп Вага використовуваного засобу для зшивання (г) % втрати ваги Контрольний зразок (покритий, але не зшитий) 0,0000 84 Метилен біс(циклогексиламін) 1:1,0 0,0715 54 Метилен біс(циклогексиламін) 1: 2,1 0,1454 35 Метилен біс(циклогексиламін) 1: 3,1 0,2170 38 Гексаметилендіамін 1:2 0,0348 41 Гексаметилендіамін 1:2,4 0,0708 36 Гексаметилендіамін 1:3,6 0,1057 34 20 UA 111850 C2 5 10 15 20 Taблиця 4.1. Втрата ваги покритих частинок ТМХ у відсотках Для виконання аналізу швидкості вивільнення 45-55 мг кожного зразка відважували з високою точністю в 60 мл ємність для порошку і 50 мл диспергувального розчину (0,1 % вага/вага аерозоль OTB, 0,5 % вага/вага Morwet D425 у деіонізованій воді) додавали в нульовий момент часу. Потім зразки поміщали на ролик, що рухається при 20 об./хв. Вимірювання TMX у визначених часових точках у розчині виконували шляхом екстрагування 3 мл розчину і пропускання його через 0,45 мкм шприцевий фільтр. Потім фільтрат аналізували за допомогою ВЕРХ для визначення концентрації TMX. Аналіз проводили за допомогою ВЕРХ з використанням Agіlent 1100 (обладнаного автоматичним інжектором), колонки 50 × 3,0 мм ACE 3 мкм С18 від ACE, номер за каталогом ACE-111-0503, і рухливої фази (A) ацетонітрилу + 0,1 % мурашиної кислоти та (B) ASTM ІІ води + 0,1 % мурашиної кислоти. Аналіз проводили з об'ємом зразка, що вводиться, 5 мкл і температурою колонки 40 °C. Дані збирали для ряду визначених часових точок. Загальний вміст TMX у зразках визначали шляхом відважування 30-50 мг кожного сухого порошку, точно відваженого в алюмінієвій ємності для зважування. Ємність для зважування потім поміщали в мірну колбу і додавали 50 мл ацетонітрилу. Колбу обережно перемішували доти, поки не утворювався безбарвний розчин. Даний розчин аналізували з використанням умов ВЕРХ, описаних раніше. У таблиці 4.2 показана кількість вивільнення TMX через 1, 8 і 24 години як відсоток від загальної концентрації TMX, визначеної за допомогою описаного раніше способу. Taблиця 4.2 Час (годин) 1 35 40 Засіб для зшивання метилен біс (циклогексиламін)1:1,5 29 100 28 44 24 30 Засіб для зшивання гексаметилендіамін 1:1,5 18 4 25 Без засобу для зшивання 100 100 34 81 Tаблиця 4.2. Кількість тіаметоксаму, що вивільнився через 1, 4 та 24 години, як кількість у процентах визначеного загального вмісту. Обидва засоби для зшивання були присутні у молярному співвідношенні функціональних груп COOH до діаміну 1:1,5. Приклад 5. Демонстрація підвищеного осідання полімеру, використовуючи співполімерні міцели Спосіб нанесення покриття, описаний у прикладі 3, використовували для осаджування 4 шарів гомополімерного електроліту (PDADMAC/PNaSS/PDADMAC/PNaSS) на кристалах TMX, зразок 5.1, та 4 шарів співполімерних міцел (P(BuMA26-DMAEMA95 (кватернізованих на 50 %)/P(BuMA15-MAA120)/(P(BuMA26-DMAEMA95 (кватернізованих на 50 %)/P(BuMA15-MAA120) на кристалах TMX, зразок 5.2. Потім зразки висушували при 40 °C у вакуумній сушильній шафі (1000 мбар нижче атмосферного тиску) протягом ночі. Після цього періоду спостерігали, що рідина була видалена і залишилися сухі покриті частинки TMX. 30-50 мг кожного сухого порошку зважували з високою точністю в алюмінієвій ємності для зважування. Потім ємність для зважування поміщали в мірну колбу і додавали 50 мл ацетонітрилу. Колбу обережно обертали до утворення безбарвного розчину. Цей розчин аналізували для визначення загального вмісту TMX. Аналіз проводили за допомогою ВЕРХ із використанням Agіlent 1100 (обладнаного автоматичним інжектором), колонки 50 × 3,0 мм ACE 3 мкм C18 від ACE, номер за каталогом ACE-111-0503, і рухливих фаз (а) ацетонітрилу + 0,1 % мурашиної кислоти та (б) ASTM ІІ води + 0,1 % мурашиної кислоти. Аналіз проводили з обсягом зразка, що вводиться, 5 мкл і температурою колонки 40 °C. У таблиці 5.1 докладно описані співвідношення рухливих фаз, використаних протягом аналізу. 21 UA 111850 C2 Taблиця 5.1 Час (хв.) Рухлива фаза (A) Рухлива фаза (B) Швидкість потоку (мл/хв.) 0 1 99 2 1,8 60 40 2 2,8 95 5 2 3,0 1 99 2 4,0 1 99 2 Taблиця 5.1. Співвідношення рухливих фаз для аналізу загального вмісту TMX Загальний вміст зразків TMX показано у таблиці 5.2. 5 Taблиця 5.2 Індекс зразка (a) Зразок 5.1 (b) Зразок 5.2 10 15 20 25 30 Загальний вміст TMX у зразку, % вага/вага 98,55 Загальний вміст засобу для покриття (% вага/вага) 1,45 91,16 8,84 Таблиця 5.2. Загальний вміст тіаметоксаму (TMX) у зразках, покритих 4 шарами (a) гомополімеру, та (b) 4 шарами співполімерних міцел Таблиця 5.2 чітко демонструє, що полімер у більше, ніж 6-кратній вазі осідав при використанні співполімерних міцел, а не гомополімеру. Приклад 6. Збільшення розміру міцели шляхом додавання хімічної речовини Встановлено, що розмір міцели може бути збільшений шляхом додавання хімічних речовин, що ділять ядро міцели. У даному прикладі показано, що міцели із співполімерів прикладу 1 можуть бути завантажені хімічними речовинами таким чином, що спостерігається збільшення розміру частинки. Спостереження зміни розміру у присутності таких речовин є ще одним свідченням присутності міцел. В 120 мл ємності з кришкою, що загвинчується, співполімер (0,1 г, 0,5 ваг. %) розчиняли в етанолі (1,6 г, 8 ваг. %) при перемішуванні. У дану суміш додавали по краплях воду (18,5 г, 91,5 вага. %) при постійному перемішуванні. Як тільки суміш ставала мутною, перемішування зупиняли. Наприкінці наливали стирол (40 г, подвійна маса водяного розчину) зверху водної фази. Двофазну систему залишили протягом двох днів для відстоювання. Нижню фазу, що містить завантажені міцели, діставали за допомогою піпетки і зберігали для наступного аналізу та/або застосування. (Вагові відсотки наведені у порівнянні з водою.) Malvern Nano Zetasіzer використовували для контролю розміру співполімерних міцел після додавання хімічних речовин. У першому випадку додавали стирол до співполімерних міцел з P(BuМА15-b-МАА120). Параметри розділення за розмірами, показані у таблиці 6.1, показують, що мінімальний діаметр міцел збільшився від 20 до 30 нм. Як і очікувалося, суттєве збільшення розміру міцел може бути отримане шляхом використанням міцел з більшим гідрофобним ядром, наприклад, таких, що утворювалися з співполімеру P(BuМА127-b-МАА51). У даному випадку параметри розділення за розмірами, показані в таблиці 6.1, демонструють 29 % збільшення середнього розміру міцел. 22 UA 111850 C2 Taблиця 6.1 P(BuMA15-b-MAA120) До завантаження 10 15 20 25 30 35 40 45 20-70 нм 20–50 нм Після завантаження 5 P(BuMA127-b-MAA51) 30–70 нм 30–60 нм Taблиця 6.1. Параметри розділення за розміром до і після завантаження співполімер них міцел стиролом Збільшення розміру міцел за присутності стиролу являє собою додатковий доказ утворення міцел. Приклад 7. Покриття кристалів гризеофульвіна Кристали гризеофульвіна покривали двома шарами співполімеру, використовуючи протокол, як описано у розділі 3a. Співполімерами були полі(BuMA60-b-MAA55) та полі(BuMa15-b-MAA120) при 0,4, 1, 2,5 та 5 ваг. %. SEM-мікрофотографію, що демонструє покриття гризеофульвіна за допомогою PDADMAC при 0,35 ваг. % та полі(BuMA15-b-MAA120) при 1 ваг. % можна побачити на фігурі 7.1. Приклад 8. Цілеспрямована доставка фотозахисних засобів на поверхню кристала Ядро міцели може бути завантажено набухлим, як показано в прикладі 6. У даному прикладі розмір міцели збільшували шляхом додавання фотозахисного засобу, і було продемонстровано вплив на світлостійкість агрохімікату, покритого такими завантаженими міцелами. Додавання фотостабілізатора може мати місце до або після покриття активного інгредієнта співполімерними міцелами. Для завантаження міцел до покриття отримували розчин полі(BuMA15-b-MAA120) в eтанолі (1г полімеру, 8г етанолу), до якого додавали 0,5г 2,6-дибутил-4-метилфенолу. Після повного розчинення додавали воду і розчин аміаку (35 ваг. %) для одержання 1 ваг. % розчину співполімеру при рН 9. Даний міцелярний розчин потім використовували для покриття 0,86 г частинок емамектину бензоату з використанням способу, описаного нижче. 1. 1 г частинок емамектину бензоату поміщали в 10 мл деіонізованої води та обережно струшували для диспергування частинок. 2. 10 мл P(BuМА(15)-b-MAA(120))/розчину 2,6-дибутил-4-метилфенолу, описаного вище, додавали до суспензії емамектину бензоату. 3. Зразок перемішували протягом 30 хвилин. Фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що необов'язково може бути доданий підсилювач адгезії. Фахівцям у даній галузі техніки також буде зрозуміло, що завантаження міцел не було оптимізовано для даного прикладу і можливе додаткове набухання міцел. Спосіб дозавантаження описаний нижче. 1. 1 ваг. % міцелярний розчин полі(BuМА15-b-МАА120) при pН 9 отримували у воді (1ваг. % полімеру, 8 ваг. % етанолу, 91 ваг. % водного/аміачного розчину). 2. Відважували 0,86 г емамектину бензоату, поміщали в центрифужную пробірку і додавали 8,6 мл води. 3. Потім зразок обережно струшували для повільного диспергування активної речовини. 4. Додавали 8,6 мл 1 % міцелярного розчину і зразок перемішували перевертанням протягом 30 хвилин. TM 5. Потім додавали 0,22 г 2,6-дибутил-4-метилфенолу і 1,72 г лігніну сульфонату [Polyfon H], і суспензію перемішували перевертанням до гомогенного стану (у даному прикладі зразок перемішували перевертанням протягом 1 години). На фігурі 8.1 SЕМ-характеристика завантажених зразків свідчить про об'єднання завантажених співполімерних міцел із частинками кристалів емамектину бензоату. Світлостійкість покритих зразків оцінювали шляхом опромінення зразків і визначення залишкової концентрації емамектину бензоату, при цьому шляхом збору даних для ряду часових точок може бути визначений період напіврозпаду емамектину бензоату. 23 UA 111850 C2 5 10 У надчистій воді отримували 50 частин на мільйон розведень дисперсій емамектину бензоату. 8 × 2 мкл крапель даних розведень наносили на предметне скло мікроскопа і 2 опромінювали при 750 Вт/м із зразками, що відбирали після 0, 1, 3, 6, 17 і 25-годинного опромінювання. Осади видаляли з предметного скла з використанням розчинника 40/50/10 MeCN/0,1 % H3PO4/THF і аналізували за допомогою обернено-фазової РХ з МС-визначенням. Стандартні зразки отримували наступним способом: - Безпосередньо у віали для рідинної хроматографії додавали 8 × 2 мкл крапель розчину для нанесення і негайно додавали розчинник перед витримуванням при 4 °C до аналізу. - Зразки нульового моменту часу одержували шляхом розділення 8 × 2 мкл крапля розчину для нанесення на предметному склі мікроскопа, дозволяючи розчиннику випаруватися, і негайного видалення осаду шляхом занурення в змивний розчинник. У таблиці 8.1 показано вплив фотозахисних засобів у ядрі міцели на період напіврозпаду емамектину бензоату. Taблиця 8.1. Вплив співполімерних міцел та фото захисних засобів на період напіврозпаду емамектину бензоату Опис Непокритий емамектин бензоат Емамектин бензоат, покритий співполімером Емамектин бензоат, покритий співполімером та лігнін сульфонатами Емамектин бензоат, покритий співполімером + дозавантажений (BHT) + лігнін сульфонати Співвідношення лігнін сульфонатів до емамектину бензоату Випробування емамектину бензоату на стійкість до сонячних променів (годин) Концентрація емамектину бензоату (% вага/вага) Полі(BuMA15b-MAA120) (% вага/вага) 2,6-дибутил4метилфенол (% вага/вага) 4,8 2,4 8 4,8 2,4 6 4,4 2,2 2:1 8 4,4 2,2 1,1 2:1 14 15 20 25 Приклад 9. Отримання полімерів і блок-співполімерів для міцелоутворення у неполярних рідинах Засіб для обробки поверхні за даним винаходом є гідрофобним. Співполімери, описані в даному прикладі, являють собою AB-блок-співполімери, що містять практично гідрофобний блок А та практично гідрофобний або гідрофільний блок В, що характеризується різною спорідненістю до рідких середовищ або параметром розчинності у рідких середовищах, в яких дисперговані співполімери, у порівнянні до блока A, у результаті чого міцели утворюються у рідкому середовищі. Блок А може містити один або декілька мономерів, наприклад, стирол (S) та похідні стиролу, метакрилат та його похідні, такі як 2-етилгексилметакрилат (EHMA), лаурилметакрилат (LMA), октадецилметакрилат (ODMA), гліцидилметакрилат (GMA) та пропіленоксид (PO). Спеціалістам у даній галузі техніки буде зрозуміло, що синтез, описаний у даному прикладі, не обмежується мономерами, перерахованими у даному документі. 24 UA 111850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У даному прикладі гідрофобний або гідрофільний блок В мав у складі метакрилову кислоту (MAA), 2-гідроксиетилметакрилат (HEMA) або 2-етилгексилметакрилат, але для спеціалістів у даній галузі техніки буде зрозуміло, що інші мономери, які приводять до утворення гідрофільного блоку, також можуть бути використані. Співполімери, що використовувалися у даному документі, було отримано за допомогою полімеризації за механізмом оборотного приєднання і фрагментації (RAFT) згідно з протоколом, описаним у патентних заявках WO08071957 та WO10038046, або за допомогою полімеризації, опосередкованої вільним нітроксильним радикалом (NMP), згідно з протоколом, описаним в WO2007/057620A1. Таким чином, блок-співполімери можна отримати за допомогою способів контрольованої живої полімеризації, таких як полімеризація з переносом групи (GTP), радикальна полімеризація з переносом атома (ATRP) та використання активаторів, що регенеруються одноелектронним переносом (ARGET) або активаторів, що генеруються одноелектронним переносом (AGET), що можуть синтезувати чітко визначені гомополімери або блок-співполімери. Приклади композиції з нових отриманих полімерів наведені у таблиці 9.2. A) Застосування RAFT для синтезу співполімерів В даному приладі на додаток до структур, описаних в WO08071957 та WO10038046, нові структури співполімерів отримували за допомогою RAFT-полімеризації з використанням RAFTагента, 2-ціаноізопропілдитіобензоата (CPDB). У той час як у даному прикладі отримують блокспівполімер з використанням CPDB, спеціалісти у даній галузі техніки зрозуміють, що можуть бути використані інші RAFT-агенти. RAFT-синтез полі(EHMA-блок-MAA) cпівполімеру: P(EHMA-b-MAA) Серії полі[EHMAx-b-MAAy] співполімерів [EHMAx-b-MAAy] співполімерів отримували за допомогою RAFT-полімеризації, використовуючи CPDB у якості агента передачі ланцюга, азобісізобутиронітрилу (AIBN) у якості каталізатора та пропан-2-олу (IPA) у якості розчинника. Синтез являв собою двоетапний процес: спочатку синтезували гідрофобний блок (EHMA), а потім ініціювали синтез гідрофільного блока (MAA) з PEHMA гомополімеру. а) Синтез блока А: PEHMA. EHMA (15 г, 75,7 ммоль, 60 екв), CPDB (0,31 г, 1,26 ммоль, 1 екв), AІBN (0,10 г, 0,63 ммоль, 0,5 екв) та ІPA (розчинник, 6,82 г, 114 ммоль) додавали у двогорлу колбу, що містить магнітну мішалку, обладнану охолоджувальною колонкою. Суміш дегазували барботуванням азотом і нагрівали при 90 °C у масляній ванні з контрольованою температурою в атмосфері азоту. Реакційну суміш залишали при перемішуванні протягом мінімум 2 годин 30 хвилин (у даному прикладі 3 год. 15 хв.). Зразок неочищеної суміші відбирали і аналізували за допомогою екслюзійної хроматографії (SEC - дивись фігуру 9.4) і за допомогою протонного ядерного 1 1 магнітного резонансу ( H ЯМР). Перетворення в 98 % визначали за допомогою H ЯМР в CDCl3, у результаті отриманий продукт являв собою P(EHMA)x гомополімер, де x=59. b) Синтез блока B із блока A За 30 хвилин до закінчення першого синтезу MAA (6,54 г, 76,0 ммоль, 60 eкв), AІBN (0,10 г, 0,64 ммоль, 0,5 екв) та ІPA (розчинник, 45,39 г, 757 ммоль) додавали в іншу колбу, що містить магнітну мішалку. Суміш дегазували барботуванням азотом. Наприкінці першого синтезу (у даному прикладі 3 год. 15 хв.) масляну ванну з контрольованою температурою видаляли для зупинки полімеризації. Суміш, що містить другий мономер, потім переносили в первинну двогорлу колбу за допомогою трубочки. Цю колбу знову нагрівали при 85 °C у масляній ванні з контрольованою температурою (обладнаній охолоджувальною колонкою) в атмосфері азоту для забезпечення отримання другого блоку співполімеру. Через мінімум 2 год. 30 хв. (у цьому прикладі 2 год. 35 хв.) зразок сирої суміші 1 відбирали і аналізували за допомогою H ЯМР і SEC (фігура 9.4). 1 Перетворення в 88 % вимірювали за допомогою H ЯМР в DMSO. Отриманий продукт визначили як P(EHMAx-b-MAAy) співполімер, де x=59 і y=53. Інші P(EHMAx-b-MAAy) полімери отримували з x=68 і y=25, а також з x=33 і y=21. Загальна структура відповідних P(EHMAx-b-MAAy) співполімерів наведена нижче. 25 UA 111850 C2 x 5 10 15 20 25 30 y Формула 9.1. Загальна структура P(EHMAx-b-MAAy), синтезованих за допомогою RAFT P(EHMAx-b-MAAy) співполімери також можна отримати за допомогою NMP, ATRP, GTP та непрямої аніонної полімеризації. Отримання інших співполімерів за допомогою RAFT-синтезу. Синтезували різні блок-співполімери. Блок A було отримано з різних мономерів на основі метакрилату, таких як EHMA, LMA, ODMA та TFEMA. Блок B мав у складі гідрофільні ланки, такі як MAA та HEMA, або гідрофобні мономери, такі як EHMA. У даному випадку толуол був розчинником, що використовувався для синтезу замість ізопропанолу. Використовували спосіб, описаний вище для синтезу P(EHMAx-b-MAAy), що приводив, наприклад, до успішного синтезу P(LMAx-b-EHMAy) та P(ODMAx-b-MAAy). Швидкості перетворення, розміри блоків та час реакції наведені у таблиці 9.2. Для синтезу (PEHMA51-r-PGMA22)-b-PMAA47 використовували наступний протокол: а) Синтез блока A: PGMA та EHMA GMA (3,29 г, 23,2 ммоль, 25,6 екв), EHMA (11,01 г, 55,6 ммоль, 61, 3 екв), CPDB (0,22 г, 1 ммоль, екв), AІBN (0,08 г, 0,5 ммоль, 0,5 екв) та ІPA (розчинник, 24,32 г, 407 ммоль) додавали у двогорлу колбу, що містить магнітну мішалку, обладнану охолоджувальною колонкою. Суміш дегазували барботуванням азотом і нагрівали при 82 °C протягом 5 годин у масляній ванні з контрольованою температурою в атмосфері азоту, а потім знижували температуру до 70 °C протягом наступних 16 годин. Зразок відбирали для ЯМР-аналізу. Перетворення у 93 % для 1 GMA та у 89 % для EHMA визначали за допомогою H ЯМР в CDCl3. b) Синтез блока B із блока A За 30 хвилин до закінчення першого синтезу MAA (4,7882 г, 55,6 ммоль, 56,4 eкв), AІBN (0,0771 г, 0,5 ммоль, 0,5 екв) та ІPA (розчинник, 24,5034 г, 408,7 ммоль) додавали в іншу колбу, що містить магнітну мішалку. Суміш дегазували барботуванням азотом. Наприкінці першого синтезу масляну ванну з контрольованою температурою видаляли для зупинки полімеризації. Суміш, що містить другий мономер, потім переносили в первинну двогорлу колбу за допомогою трубочки. Цю колбу знову нагрівали при 82 °C протягом 4 годин у масляній ванні з контрольованою температурою (обладнаній охолоджувальною колонкою) в атмосфері азоту, а потім знижували до 70 °C протягом 16 годин для забезпечення отримання другого блоку співполімеру. Полімери осаджували диетиловим ефіром і висушували у вакуумній сушильній шафі при 40 °C. 1 Перетворення у 82 % для МАА вимірювали за допомогою H ЯМР в DMSO. Отриманий продукт визначили як (PEHMAx-r-PGMAy)-b-PMAAz співполімер, де x=51, y=22 та z=47. 26 UA 111850 C2 S S y x CN z O O O O O HO O 5 10 15 20 25 30 35 Формула 9.2. Загальна структура (PEHMAx-r-PGMAy)-b-PMAAz, синтезованих за допомогою RAFT B) Використання ЯМР для синтезу співполімерів У даному прикладі згідно з протоколом, описаним у патенті WO2007/057620A1, були отримані нові структури співполімерів з використанням NMP-полімеризації з використанням ® NMP-агента Blocbuilder . У той час як у даному прикладі отримують блок-співполімер за ® допомогою Blocbuilder , фахівці у даній галузі техніки зрозуміють, що можуть бути використані інші NMP-агенти. NMP-синтез PSx-b-(HEMAy-r-PSz) На першому етапі використовувалися наступні умови для синтезу PS з запланованим ® ступенем полімеризації в 55. Стирол (15,00 г, 0,14 моль) та Blocbuilder (1,00 г, 2,62 ммоль) вносили в 100 мл круглодонну колбу, обладнану магнітною мішалкою. Реакцію у колбі дегазували барботуванням азотом протягом 20 хвилин с наступним нагріванням при 90ºC у масляній ванні з контрольованою температурою в атмосфері азоту. Після 78 год. 40 хв. 1 полімеризації зразок відбирали і аналізували за допомогою H ЯМР (CDCl3). Перетворення у 1 76,9 % визначали за допомогою H ЯМР в CDCl3, в результаті отриманий продукт був PSx гомополімер, де x=42. Наприкінці даного етапу додавали 15 г хлороформу для розчинення PS. Реактивну суміш осаджували крапля за краплею у 300 мл холодного метанолу, а потім фільтрували на папері. Продукт висушували у вакуумній сушильній шафі. На другому етапі тільки що синтезований PS (1,00 г, 0,23 ммоль), стирол (0,24 г, 2,32 ммоль), HEMA (2,95 г, 22,7 ммоль) та диметилформамід (DMF, 4,02 г, 0,55 ммоль) додавали в 50 мл мл круглодонну колбу, обладнану магнітною мішалкою. PS розчиняли у DMF, використовуючи ультразвукову ванну (20 хв.). Реакційну суміш у колбі дегазували барботуванням азотом протягом 20 хвилин з наступним нагріванням при 90ºC у масляній ванні з контрольованою температурою в атмосфері азоту. Після 18 годин полімеризації зразок 1 відбирали і аналізували за допомогою H ЯМР (DMSO). Перетворення у 90,0 % для HEMA та 1 8,0 % для стиролу визначали за допомогою H ЯМР у DMSO, у результаті продуктом реакції був PSx-b-(HEMAy-r-PSz) диблок-співполімер, де x=42, y=90 та z=8. Наприкінці даного етапу додавали 7 мл DMF для розчинення співполімеру. Реактивну суміш осаджували крапля за краплею у 300 мл холодного ефіру, а потім фільтрували на папері. Продукт висушували у вакуумній сушильній шафі. Отримували інші PSx-b-(HEMAy-r-PSz) з x=86, y=57 та z=0, а також з x=74, y=30 та z=10. Загальна структура відповідних співполімерів PS x-b-(HEMAy-r-PSz) наведена нижче. O O y x COOH z O O N P O O OH 27 UA 111850 C2 5 10 15 20 Формула 9.3. Загальна структура синтезованих PSx-b-(HEMAy-r-PSz) С) Визначення характеристик SEC використовували для визначення середньої числової молярної маси (M n) і демонстрації таким чином збільшення молярної маси внаслідок приєднання другого блоку під час полімеризації. SEC також використовували для визначення індексу полідисперсності (PDI=Mw/Mn, де Mw являє собою середню числову молярну масу) полімерів та співполімерів, при цьому низький PDI є необхідним для досягнення регулярних міцел. Зразки вводили у прилад для SEC (колонки 2 PL gel 5 Micron Mixed-c) і аналізі виконували, як описано нижче. - Елюент мав у складі тетрагідрофуран (THF) для P(EHMAx-b-MAAy) співполімерів та DMF для PSx-b-(HEMAy-r-PSz) співполімерів (швидкість елюювання: 1 мл/хв., час запису хроматограми: 30 хв.). - Підрахунок (для аналізу даних) було виконано з калібрувальною кривою на основі полі(метилметакрилату). - Перед введенням зразків полімерів, що містять ланцюги метакрилової кислоти, виконувалиреакцію метилювання для перетворення кислотних груп в метилові естери, використовуючи триметилсилілдіазометан у якості метилювального агента, для розчинення полімерів в THF для здійснення аналізу. - Зразки (20 мг) розчиняли в елюенті і потім фільтрували фільтром PTFE 0,2 мкм у віали для SEC. Приклад SEC-хроматограми наведено на фігурі 9.4. Представлені SEC-хроматограма першого блока P(EHMA) і хроматографа співполімеру P(EHMA-b-MAA). Спостережуваний зсув хроматографи узгоджується з розширенням ланцюгів між обома етапами. Таблиця 9.1 Співполімер P(EHMA59-b-MAA53) P(S42-b-[HEMA90-r-S8]) P(S86-b-HEMA57) P(S74-b-[HEMA30-r-S10]) P(LMA33-b-EHMA106) PDI – блок 1 1,68 1,31 1,65 1,43 1,23 PDI – блок 2 1,85 2,03 1,58 1,84 1,62 25 30 Таблиця 9.1. Показник PDI, отриманий за допомогою SEC, для деяких співполімерів, описаних в таблиці 9.2 1 H ЯМР використовували для визначення перетворення кожної полімеризації і ступеня полімеризації (у кількості: DPn), отриманих, відповідно, для кожного блока. 1 H ЯМР виконували у 500 МГц пристрої (Bruker), в CDCl3 для гомополімеру та в DMSO для співполімеру. Tаблиця 9.2 Блок 1 Співполімер P(EHMAx-b(i) MAAy) P(Sx-b-[HEMAy-r(ii) Sz]) P(Sx-b-HEMAy) (ii) P(LMAx-b(iii) EHMAy) P(EHMAx-b(iii) ODMAy) DPn th (ланок) 60 80 55 35 42 Перетв./час DPn exp x= 98 %, 3 год. 15 92 %, 70 год. 30 76,9 %, 78 год. 40 95,3 %, 1 год. 30 95,2 % 1 год. 15 59 74 42 33 40 Блок 2 DPn th Перетв./час (ланок) 88 %, 2 год. 60 35 y: 50 60 %, 24 z: 10 год. y: 100 90 %, z: 10 18 год. 100 %, 2 106 год. 05 100 %, 70 19 год. 00 1 35 DPn exp y= 53 y=30 z=10 y=90 z=8 106 70 Tаблиця 9.2. Синтез і параметри композиції згідно з H ЯМР; EHMA: 2етилгексилметакрилат; HEMA: 2-гідроксиетилметакрилат; MAA: метакрилова кислота; S: стирол; LMA: лаурилметакрилат; ODMA: октадецилметакрилат; Перетвор.: перетворення, наведене у %; DPn th: намічений ступінь полімеризації; DPn exp: отриманий ступінь 28