三水合乙酸鈉制劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含三水合乙酸鈉（SAT)和其它組分的制劑。此外，本發(fā)明還涉及制 備此類制劑的方法。再者，本發(fā)明涉及包含此類制劑的產(chǎn)品。
[0002] 發(fā)明背景 三水合乙酸鈉（SAT)是一種在過冷液體形式結(jié)晶時(shí)放熱的相變材料。這種材料可以在 各種產(chǎn)品中用作熱源。
[0003] 發(fā)明概述 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供包含三水合乙酸鈉（SAT)、動(dòng)力學(xué)抑制劑和溶劑的制劑。
[0004] 在一些實(shí)施方案中，該制劑在結(jié)晶時(shí)具有大約40至大約60 °C的峰值溫度。
[0005] 在一些實(shí)施方案中，在暴露于由一種或多種穩(wěn)定性試驗(yàn)所施加的機(jī)械力時(shí)，該制 劑表現(xiàn)出相對(duì)于由相同的SAT組成的制劑提高的穩(wěn)定性。此類制劑在一些實(shí)施方案中還可 以在結(jié)晶時(shí)具有大約40至大約60°C的峰值溫度。
[0006] 在一些實(shí)施方案中，該動(dòng)力學(xué)抑制劑是起抑制成核作用的添加劑。
[0007] 在一些實(shí)施方案中，該動(dòng)力學(xué)抑制劑選自：羧甲基纖維素鈉；明膠；乙基纖維素； 聚乙二醇；黃原膠；甘油；尿素；聚山梨醇酯20 ;聚山梨醇酯80 ;聚丙烯酸；焦磷酸鈉；聚丙 烯酰胺；支鏈淀粉；聚（乙烯醇）；和聚（乙酸乙烯酯）。
[0008] 在一些實(shí)施方案中，該動(dòng)力學(xué)抑制劑是羧甲基纖維素鈉，以制劑的大約0· 01重 量％至大約1重量％的量包含。
[0009] 在一些實(shí)施方案中，該溶劑選自：乙二醇；丙二醇；乙醇；1-丙醇；甲醇；水；和丙 酮。
[0010] 在一些實(shí)施方案中，該溶劑包含水，以基于SAT重量的大約10至大約40重量％的 量包含在該制劑中。
[0011] 在一些實(shí)施方案中，該溶劑包含乙二醇，以制劑的大約1至大約5重量％的量包含 在該制劑中。
[0012] 在一些實(shí)施方案中，該制劑可以包含：大約70重量％至大約90重量％的SAT;大 約0. 01重量％至大約0. 1重量％的羧甲基纖維素鈉；大約5重量％至大約20重量％的水； 和大約3重量％至大約9重量％的乙二醇，均按照制劑總重量計(jì)。
[0013] 在一些實(shí)施方案中，該制劑可以包含：大約70重量％至大約90重量％的SAT;大 約0. 025重量％至大約0. 1重量％的羧甲基纖維素鈉；大約10重量％至大約20重量％的 水；和大約1重量％至大約10重量％的乙酸鉀，均按照制劑總重量計(jì)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了制備根據(jù)第一方面的制劑的方法，其中將所述組 分組合。
[0015] 在該方法的一些實(shí)施方案中，形成動(dòng)力學(xué)抑制劑的水溶液并將其添加至其它組 分。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了包含根據(jù)本發(fā)明第一方面的制劑的設(shè)備。
[0017] 在一些實(shí)施方案中，該制劑是在使用該設(shè)備時(shí)放熱的熱源。
[0018] 在一些實(shí)施方案中，該設(shè)備是一種吸入裝置，其中該制劑是加熱可加熱材料的熱 源。在一些實(shí)施方案中，可加熱材料包含尼古丁。
[0019] 附圖概述 僅為舉例的目的，參照附圖在下文中描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，其中： 圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案的制劑的峰值相變溫度的圖。
[0020] 圖2是顯示包含不同量的水的制劑的峰值相變溫度的圖。
[0021] 圖3是顯示用于本文中所述制劑的所謂"環(huán)境試驗(yàn)"的環(huán)境室方案的圖。
[0022] 圖4是包含熱源的吸入裝置的示意圖，所述熱源是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的制 劑。
[0023] 圖5是如本文中所述的所謂"墜落試驗(yàn)"的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。
[0024] 發(fā)明詳述 相變材料三水合乙酸鈉（CH3C00Na· 3H20)已經(jīng)用在暖手器裝置等中。但是，這些裝置 可能不可預(yù)計(jì)地運(yùn)行，并往往會(huì)在運(yùn)輸過程中自啟動(dòng)。但是，暖手器和其它可重復(fù)使用產(chǎn)品 中的熱源材料的這種不希望的活化并不被認(rèn)為是特別成問題的，因?yàn)闊o論如何此類裝置旨 在由用戶反復(fù)地再生，例如通過將該產(chǎn)品在沸水中放置一段短的時(shí)間。但是，并非所有類型 的裝置均能夠再生，對(duì)于此類裝置，要盡可能地避免相變材料的意外活化。
[0025] SAT晶體在大約58°C下熔融，溶解在它們的結(jié)晶水中。在理想條件下，這種溶液能 夠冷卻至室溫；即過冷，而不會(huì)凝固。當(dāng)形成臨界晶核時(shí)，該溶液結(jié)晶為固體三水合乙酸鈉， 釋放大約264-289 kj/kg的熔化潛熱。
[0026] 在一些實(shí)施方案中，該SAT制劑包含能夠在室溫下時(shí)提高該制劑的穩(wěn)定性并同時(shí) 盡可能保持相變反應(yīng)的溫度的添加劑。在一些實(shí)施方案中，可能合意的是使用具有以下性 質(zhì)的添加劑：（i)低毒性；（ii)容易獲得；和/或（iii)低成本。
[0027] 在一些實(shí)施方案中，該制劑表現(xiàn)出相對(duì)于由相同的SAT組成的制劑提高的穩(wěn)定性 和/或在暴露于由一種或多種如本文中所述的穩(wěn)定性試驗(yàn)所施加的機(jī)械力時(shí)是穩(wěn)定的，并 且它們具有低于由相同的SAT組成的制劑在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度不超過大約20%、低于不超 過大約15%、低于不超過大約10%、低于不超過大約5%、低于不超過大約2%的在結(jié)晶時(shí)的峰 值溫度或具有不低于由相同的SAT組成的制劑在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度的在結(jié)晶時(shí)的峰值溫 度。
[0028] 在一些實(shí)施方案中，該制劑表現(xiàn)出相對(duì)于由相同的SAT組成的制劑提高的穩(wěn)定性 和/或在暴露于由一種或多種如本文中所述的穩(wěn)定性試驗(yàn)所施加的機(jī)械力時(shí)是穩(wěn)定的，并 且它們具有低于基本由相同的SAT組成的制劑在結(jié)晶時(shí)的總熱輸出不超過大約20%、低于 不超過大約15%、低于不超過大約10%、低于不超過大約5%、低于不超過大約2%的在結(jié)晶時(shí) 的總熱輸出或不低于基本由相同的SAT組成的制劑在結(jié)晶時(shí)的總熱輸出的在結(jié)晶時(shí)的總 熱輸出。如本文中所用的那樣，總熱輸出是由于制劑結(jié)晶而可得的總熱能。
[0029] 穩(wěn)宙件 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基本上僅由SAT組成的制劑在經(jīng)受機(jī)械應(yīng)力（如在與消費(fèi)品的包裝和物流運(yùn) 作相關(guān)的正常處理與運(yùn)輸過程中所遇到的那些）時(shí)具有在室溫下不良的穩(wěn)定性。
[0030] 有可能使用設(shè)計(jì)為模擬上述正常應(yīng)力的試驗(yàn)來模擬此類"正常"的機(jī)械應(yīng)力。 ASTM-D4169描述了貨運(yùn)集裝箱的性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)做法以及系統(tǒng)。其提供了按照統(tǒng)一體系評(píng) 價(jià)貨運(yùn)單位的指南，以代表在實(shí)際配送中發(fā)生的水平使用已建立的試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)應(yīng)當(dāng) 以給定的次序在相同容器中按序進(jìn)行。
[0031] 在一些實(shí)施方案中，該制劑表現(xiàn)出相對(duì)于由相同SAT組成的制劑提高的穩(wěn)定性。 如本文中所用的，提高的穩(wěn)定性指的是與基本僅由相同SAT組成的制劑的穩(wěn)定性相比，該 制劑在其過冷液態(tài)中表現(xiàn)出提高的穩(wěn)定性。特別地，這可以表示在其過冷液態(tài)下的穩(wěn)定化 制劑不太可能自發(fā)結(jié)晶和/或它們不太可能因暴露于由一種或多種如本文中所述的穩(wěn)定 性試驗(yàn)所施加的機(jī)械力而結(jié)晶。
[0032] 如本文中所用的，如果不超過20%的受試樣品因暴露于由一種或多種如本文中所 述的穩(wěn)定性試驗(yàn)所施加的機(jī)械力而結(jié)晶，則制劑被定義為是穩(wěn)定的。在一些實(shí)施方案中，如 果不超過15%的受試樣品結(jié)晶，則制劑被定義為是穩(wěn)定的。在一些實(shí)施方案中，如果不超過 10%、5%、2%或1%的受試樣品結(jié)晶，則該制劑是穩(wěn)定的。
[0033] 下文中描述了本文中使用的穩(wěn)定性試驗(yàn)的細(xì)節(jié)，S卩"墜落試驗(yàn)"和"環(huán)境試驗(yàn)"。優(yōu) 選使用這些試驗(yàn)中的一種或多種來評(píng)估本文中所述制劑的穩(wěn)定性。
[0034] 熱輸出 當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備并且在環(huán)境溫度（20至25°C)下測(cè)量時(shí)，該SAT制劑的一些實(shí) 施方案在結(jié)晶時(shí)達(dá)到了大約35至大約60 °C的峰值溫度。在一些實(shí)施方案中，該制劑在結(jié)晶 時(shí)達(dá)到了大約40至大約60 °C、大約45至大約58 °C、大約45至大約55 °C、或大約50至大約 55 °C的溫度。
[0035] 在一些實(shí)施方案中，該制劑具有低于基本由相同的SAT組成(但基本無其它組分） 的制劑在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度不超過大約20%、低于不超過大約10%、低于不超過大約5%、低 于不超過大約2%的在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度或具有不低于基本由相同的SAT組成(但基本無其 它組分）的制劑在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度的在結(jié)晶時(shí)的峰值溫度。
[0036] 在一些實(shí)施方案中，在結(jié)晶時(shí)達(dá)到這些溫度的制劑是穩(wěn)定化的。
[0037] 在一些實(shí)施方案中，制劑樣品的峰值溫度和/或熱輸出在環(huán)境溫度（20至25°C)下 通過以下方法測(cè)得：在具有標(biāo)準(zhǔn)"K-型"熱電偶的15立方厘米離心管中使10立方厘米的 制劑接種結(jié)晶（seedingcrystallization)并用合適的數(shù)據(jù)記錄裝置記錄熱輸出。用于這 些測(cè)量的示例性實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以包括獲自Sigma-Aldrich的離心管、獲自RS的K-型熱電偶 以及獲自O(shè)mega,co.uk的Picologger數(shù)據(jù)記錄裝置。使用量熱計(jì)如反應(yīng)量熱計(jì)而不是熱 電偶溫度傳感器，可以以相同方式測(cè)量總熱輸出。
[0038] 在一些實(shí)施方案中，該制劑具有低于基本由相同的SAT組成(但基本無其它組分） 的制劑在結(jié)晶時(shí)的熱輸出不超過大約20%、低于不超過大約15%、低于不超過大約10%、低于 不超過大約5%、低于不超過大約2%的在結(jié)晶時(shí)的總熱輸出或具有不低于或不顯著低于基 本由相同的SAT組成(但基本無其它組分