CN1419443A - 药物颗粒的连续制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将一种或多种药物有效成分制成颗粒的方法，其特征在于，连续输入要制成颗粒的各种成分，通过一个装置把这种混合物制成颗粒，该装置包括一个室和至少一个旋转搅拌臂，并且使用一定有效量的结合剂溶液，直到得到所述颗粒。

Description

药物颗粒的连续制备方法
技术领域
本发明涉及药物化合物的有效成分的制粒的技术领域。
背景技术
一般说来，制粒是一种可以增加粉末颗粒度的技术。更准确地说，它的目的是使粉末状固体转变成大小可变并具有某种强度和孔隙度的聚合体，这种聚合体就称为颗粒。这些颗粒比各种成分的简单干燥混合物具有更好的流动和机械特性，并且制粒能够避免干燥-混合作业中可能观察到的分离现象。
目前有三种主要的制粒方法：湿式、熔式和干式方法。干式制粒一般用于在压力下颗粒之间能够粘合的产品，例如成分混合物的干燥压缩。熔式制粒一般用于希望低孔隙度颗粒的热稳定产品，例如通过挤压悬浮在熔化聚合物中的有效成分制成颗粒。湿式制粒要求在成分混合物中加入一种溶液，目的是作为一种结合剂，从而使颗粒互相聚合。第三种方法一般包括一个随后进行的干燥步骤。
本发明特别涉及一种通过湿式方法进行的药物介质中的制粒方法。
使药物有效成分形成颗粒一般是依次分步进行的。在第一步中准备各种有效成分和综合赋形剂的混合物。然后在第二步中形成颗粒状的混合物，这一步与第一步分开进行。
实际上，发展连续作业是为了从成本上优化得到最终产品的转化过程。
发明内容
因此，本发明涉及一种把一种或多种药物有效成分制成颗粒的方法，其特征在于，连续输入要制成颗粒的各种成分，并且用一个单一装置把它们的混合物制成颗粒，该装置包括一个室和至少一个旋转搅拌臂，并且使用一定量的可获得所述颗粒的结合剂溶液。
本发明中，“连续”意味着有效材料的转化过程没有中断。特别是输入各种成分和形成颗粒的作业是连续进行的。
因此，所要求保护的方法具有通常的制粒方法的批量作业的优点，因此具有潜在的经济优势。
同样，根据本发明的一个优选实施例，所得颗粒的干燥作业也连续进行，即在制粒步骤后进行。
具体实施方式
本发明的方法最好借助图1所示的混合器10进行，混合器10为柱形，与一个供料斗12连通，并且包括一个所得颗粒的排出口14。混合器最好是一个连续作业的双螺旋混合器。
更具体地讲，混合器10由一个一般为不锈钢制成的柱形罐16构成。罐的周围是一个装有载热流体的双外壳18，以保证制粒阶段的温度控制。
罐16中有两个沿相反方向旋转并带有一些螺旋状搅拌叶片22的搅拌轴20。这些轴沿罐轴并排平行排列，并且被同一个电机24驱动。
混合器10还在底部或顶部包括一些注入液体、尤其是结合剂溶液的点。
另外，罐的上游部分还设有一个固体有效材料的入口26，供料斗12的出口与之相连。
要形成颗粒的成分通过供料斗12进入混合室。
结合剂溶液通过一个或多个注入点单独进入室内，并且随时与各种固体成分混合。
结合剂溶液一般在室温下注入，即15-40℃。根据所提出的方法的一个实施例，结合剂溶液在高于室温下注入，最好在40-90℃下注入。
通过搅拌轴搅拌室内的各种组分的混合物迅速形成颗粒，并且温度最好在20-150℃之间，最好为20-80℃。
形成颗粒的平均时间约为几分钟。
为了实施本发明的方法，特别是使用上述装置，并且为了保持形成颗粒的最佳条件，建议保证固体有效成分的供料速度为50-250千克/小时，最好为60-180千克/小时，转速为100-400转/分钟。
颗粒可以在混合室的出口被连续干燥，最好在一个流化床内被干燥，以便使颗粒保持宜于以后使用的残余湿度。
还可以在适当的地方迫使颗粒通过标定筛而标定其粒度。然后一般通过过筛确定颗粒的尺寸。
颗粒的尺寸一般由一个变化系数(CV)来确定。CV代表颗粒尺寸分布百分比，CV越大，颗粒尺寸分布的分散程度也越大。
CV的计算如下：
               CV＝100×(d84-d16)/2d50
其中，
—平均直径d50，定义为50％重量的颗粒的直径大于或小于平均直径；
—直径d16，其定义是16％重量的颗粒直径小于该直径；
—直径d84，其定义是84％重量的颗粒直径小于该直径。
标定阶段后，本发明方法得到的产品的变化系数为30％-100％，最好为40％-90％。它们的颗粒尺寸一般为100-800微米，具有一个d50，这表示颗粒的平均尺寸一般在300-500微米。
可以看到，经过所述方法后得到产品的粒度状态特别令人满意。产品的制粒已经完成，因为颗粒只含有少量的细粒，因此不会有太多粉末。
另外，这种颗粒特别适于压缩，因此适于制成片剂。
显然，这种压缩作业是本领域技术人员所已知的。对这样得到的药片的粘合性、易碎性和分解时间方面的药学评价也令人满意，并表现在下面的例子中。
在可以使用本发明方法的活性药物中，可以举出以下这些非限定性的例子：非类固醇抗风湿药物和抗炎症药物(酮丙酸、异丁本丙酸、氟联苯丙酸、消炎痛、苯丁氮酮、别嘌呤醇、nabumetone等)，含鸦片或不含鸦片的止痛剂(对乙酰氨基酚、非那西汀、阿斯匹林等)，止咳药(可待因、乙基吗啡、三甲哌啶嗪等)，精神药物(三甲丙咪嗪、amineptine、氯丙嗪、酚噻嗪衍生物、安定、氯羟安定、硝基安定、眠尔通、zopiclone及cyclopyrrolone族的衍生物等)，类固醇(氢化可的松、可的松、黄体酮、睾丸激素、强的松龙、氟羟强的松龙、地塞米松、氟甲强的松龙、对位米他松、肤轻松、氯地米松等)，巴比妥酸盐(巴比妥、二烯巴比妥、镇静安眠剂、戊巴比妥、异戊巴比妥等)，抗菌剂(果皮油、sparfloxacin、喹诺酮族的衍生物、四环素、synergistins、灭滴灵等)，用于治疗过敏的药物、特别是抗哮喘、抗痉挛和抗分泌药物，脑血管扩张药物(quinacainol、心得平、心得安、麦角溴烟酯等)，脑保护药，保肝药，肠胃治疗剂，避孕药，口服疫苗，抗高血压药及心血管或心脏保护药、如β-阻塞剂和硝基衍生物。
包括在根据本发明方法制备的药物颗粒中的有效成分的量可以在很大的范围内变化。该范围可以在总组分重量的0.001％-98％，剩余的由相应的赋形剂组成。
本发明方法对形成扑热息痛(乙酰-对氨基苯酚)颗粒具有特别的优点。在这种特殊情况下，最好使用一种第一材料，对乙酰氨基酚的颗粒总尺寸范围在2微米-200微米之间，d50为20微米-70微米，其CV约为60％-150％。
药物有效成分可以与赋形剂一起形成，使用赋形剂可以得到通常需要的颗粒特性。这些赋形剂可以是稀释剂、如乳糖、蔗糖或磷酸钙，粘接剂、如亲水聚合物：聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、纤维素衍生物(羟基-甲基-丙基纤维素、乙基纤维素)，天然树胶、改性天然树胶或合成树胶(凝胶、长豆角胶、胍尔豆胶、黄原胶、藻酸盐、carrageenates)，天然或预熟的淀粉，分解剂、如天然淀粉，超分解剂、如钠淀粉乙醇酸盐，流动剂、如硅土或滑石粉，润滑剂、如硬脂酸、硬脂酸镁或硬脂酸钙，防腐剂、如山梨酸甲、柠檬酸或抗坏血酸。一般把这些成分的结合输入到带有需要形成颗粒的有效成分的装置中。但是，这些赋形剂也可以部分或全部包括在结合剂溶液中。
至于结合剂溶液，一般为水。这种结合剂溶液可以包括一种通过其性质促有效成分的粒子聚合，以形成颗粒的材料。结合剂、如聚乙烯吡咯烷酮、纤维素衍生物(羟基-丙基-甲基纤维素、羟基-丙基纤维素)、天然树胶、改性天然树胶或合成树胶(凝胶、长豆角胶、胍尔豆胶、黄原胶、藻酸盐、carrageenates)、天然或预熟的淀粉特别适于这种功能。
结合剂使用的比例一般为要制成颗粒的有效成分重量的40％-100％。实际上，结合剂溶液量的变化非常大，并且特别与要形成颗粒的成分的特征(溶解性、吸水性、粒子尺寸分布、流变性)有关。量的调节特别是本领域技术人员力所能及的。
本发明的还一个目的在于使用包括一个一般由不锈钢制成的柱形罐16的装置，柱形罐16的周围是一个装有载热流体的双外壳18，以保证制粒期间混合物的温度控制，外壳中设置了两个沿罐轴并排平行排列并沿相反方向旋转的搅拌轴20，两个搅拌轴由同一个电机24驱动，并设有一些螺旋形的搅拌叶片22，用于将至少一种药物有效成分制成颗粒。
下面的例子和图作为本发明的非限定性的例子。
图1：制粒设备的示意图。
材料和方法
对于所进行的所有测试(住留时间测量、粒度测试等)，操作方法都相同。
使用图1所示的装置。
制粒机为前面描述的连续作业的双螺旋混合器(CLEXTRAL 150l)。
驱动混合轴的电机功率为5.5千瓦。轴的转速为80-420转/分钟。使用了一个在双外壳中循环的热稳定保持槽。
一个重量损失测量斗调节给混合器的恒定供料速度。混合器的产品出口设在底部。
试验使用对乙酰氨基酚或乙酰-对氨基苯酚(Rhodapap PulvériséDense NP，Rhodia)作为有效成分，供料速度为60-120千克/小时。结合溶液由除矿化水和玉米淀粉(特白玉米的淀粉浆，可食用质量，Roquette兄弟公司)组成，比例为每3千克淀粉用20千克水。将这种溶液在双外壳的搅拌罐中熟制至少20分钟，温度为80-85℃，使淀粉成胶状，然后把结合剂以20-60千克/小时的流量注入到混合器中。
例1
在这次试验中，对乙酰氨基酚的供料速度为90千克/小时，结合剂溶液的供料速度为30千克/小时，混合器轴的转速为290转/分钟。从混合器的出口取了两个颗粒样品，然后把它们干燥到残余湿度含量为2.0％-2.5％。最后用一个800微米的筛网进行标定。下面的表1示出对标定后得到的颗粒进行粒子尺寸分布测量的结果。
                                表1
样品 时间(分钟) d10(微米) d50(微米)   d90(微米) CV(％)
    1     26     145     391     690     55
    2     42     145     391     696     55
开始向混合器注入结合剂溶液后两个样品分别用了26分钟和42分钟。通过筛选(RETSCH AS200振动筛，100克样品，1.5毫米震动，持续10分钟)进行的颗粒尺寸分析表明标定阶段后的颗粒尺寸分布很窄，表现为低CV，并且d10的值高表明颗粒形成已经完成，开始时，有效成分具有20-80微米的d50值。因此，得到的颗粒粉末很少。
例2
在这次新的试验中，对乙酰氨基酚的供料速度为90千克/小时，结合剂溶液的供料速度增加到42千克/小时，混合器轴的转速保持在290转/分钟。从混合器的出口取了三个颗粒样品，然后把它们干燥到残余湿度含量为2.0％-2.5％，并且最后用一个800微米的筛网进行标定。下面的表2示出离开混合器的颗粒的残余湿度含量的结果和标定后得到颗粒的对乙酰氨基酚的含量。
                     表2
样品 时间(分钟) 湿度(％) 含量(％)
    1     26     20.2     94.6
    2     34     20.0     93.9
    3     42     20.5     94.5
通过在METTLER PM460热平衡仪上进行的重量损失测量了残余湿度含量(样品3-4克，温度105℃，持续时间15分钟)，而对乙酰氨基酚的含量是通过把干燥和标定后的颗粒完全溶解并与参考样品进行比较得到的，是用UV PERKIN ELMER Lambda 20分光计进行240纳米吸收得到的。
得到的结果表明，该方法是稳定的，在不同时间离开混合器的颗粒样品具有相似的残余湿度含量。在这些样品上得到的对乙酰氨基酚的含量相差不多证实了这种稳定性。另外，颗粒组成的均匀性表明这种连续形成颗粒的方法对于把一种组分固定在颗粒水平并避免各种成分的干燥-混合过程中可能观察到的分离现象的优点。
例3
使用制粒方法的一个希望的目的是改善初始有效成分或它们与赋形剂简单混合的使用特性。在对乙酰氨基酚的情况下，所希望的一个主要的性质是颗粒的可压缩性。
在这个例子中，一种分散剂、即玉米淀粉(特白玉米的淀粉浆，可食用质量，Roquette兄弟公司)和一种润滑剂(硬脂酸镁、Propharm)加入到通过本发明生产的颗粒中。将这些赋形剂加入到干燥混合机中(Bicone RETSCH，旋转速度40转/分钟，混合时间20分钟)。把这样得到的混合物提供给一个旋转压力机(Manesty 16 stationBetapress，通过一个双叶供料)，在这个机器中制造出直径为12.5毫米并带有一个斜面的平药片。
药片的特征表现为它们的几何特征(直径、厚度)、它们的质量和它们的机械特性(破碎强度和易碎性)。使用一台CONTESTAR机和一台与METTLER PM400电子天平联合的ERWEKA TA20破碎性工作台进行这些测量。药片的粘合性用MPa表示，通过破碎强度和几何数据根据下面的公式计算出：
        粘合性＝(2×破碎强度)/(π×直径×厚度)
下面的表3和表4示出从表2所述的操作条件得到的颗粒制造的不同配方的药片的测量结果。
                                表3配方：1000.0克例2的颗粒+61.5克淀粉+2.0克硬脂酸镁。
  压力(t)     质量(mg) 易碎性(％) 粘合性(MPa)
    1.92   580.6±3.8     0.26     0.87
    2.51   583.6±3.9     0.27     0.95
    3.04   587.0±5.3     0.23     0.97
                        表4配方：1000.0克例2的颗粒+27.3克淀粉+2.0克硬脂酸镁。
压力(t)     质量(mg) 易碎性(％) 粘合性(MPa)
    1.98   566.4±3.2     0.29     0.73
    2.50   566.1±3.3     0.24     0.78
    2.97   566.8±2.9     0.51     0.65
这些结果是用在45000片/分钟的制片速度下制造出的药片上得出的，使用的压力为0.5t。正如得到的药片重量的低标准偏移所表现出的(标准偏移小于1.0％，一般约为0.6％)，颗粒的形成大大改善了成分简单混合的流动特性。
另外，正如粘合性和易碎性数据所示，制造出的药片的机械性质令人满意，欧洲和美国药典要求的易碎性水平为最高1.0％。
一般说来，形成颗粒的有效成分的制片步骤的令人满意的进步与这些颗粒中的含水量密切相关，因为水使颗粒具有制片过程需要的塑性变形的能力。因此，本发明生产的颗粒在制片步骤中令人满意的表现，与颗粒的残余湿度含量、以及在这种连续形成颗粒的过程中很好地控制这参数密切相关。
另外，在根据“1000.0克例2的颗粒+27.3克淀粉+2.0克硬脂酸镁”的配方得到的药片上测量的对乙酰氨基酚含量(根据上面描述的方法，如例2)为88.6％±0.5％。这证明了上面描述的连续制粒方法得到的颗粒的均质性。

Claims (14)

1.将一种或多种药物有效物质制成颗粒的方法，其特征在于，连续地输入要制成颗粒的各种成分，通过一个单一装置把这种混合物制成颗粒，该装置包括一个室和至少一个旋转搅拌臂，并且使用一定有效量的可获得所述颗粒的结合剂溶液。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述颗粒的干燥作业可以在制粒步骤后以连续的方式进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，药物物质以50-250千克/小时的速度输入到搅拌室内。
4.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，旋转搅拌臂的转速为100-400转/分钟。
5.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，在制粒作业期间，搅拌室的温度保持在20-150℃。
6.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，结合剂溶液在室温或高于室温下输入。
7.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，结合剂溶液单独输入到搅拌室内。
8.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，标定后得到的颗粒的变化系数为30％-100％，最好为40％-90％。
9.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，标定后得到的颗粒的平均尺寸d50为300-500微米。
10.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，有效物质在下列中选择：非类固醇抗风湿药物和抗炎症药物(酮丙酸、异丁本丙酸、氟联苯丙酸、消炎痛、苯丁氮酮、别嘌呤醇、nabumetone等)，含鸦片或不含鸦片的止痛剂(对乙酰氨基酚、非那西汀、阿斯匹林等)，止咳药(可待因、乙基吗啡、三甲哌啶嗪等)，精神药物(三甲丙咪嗪、amineptine、氯丙嗪、酚噻嗪衍生物、安定、氯羟安定、硝基安定、眠尔通、zopiclone及cyclopyrrolone族的衍生物等)，类固醇(氢化可的松、可的松、黄体酮、睾丸激素、强的松龙、氟羟强的松龙、地塞米松、氟甲强的松龙、对位米他松、肤轻松、氯地米松等)，巴比妥酸盐(巴比妥、二烯巴比妥、镇静安眠剂、戊巴比妥、异戊巴比妥等)，抗菌剂(果皮油、sparfloxacin、喹诺酮族的衍生物、四环素、synergistins、灭滴灵等)，用于治疗过敏的药物、特别是抗哮喘、抗痉挛和抗分泌药物，脑血管扩张药物(quinacainol、心得平、心得安、麦角溴烟酯等)，脑保护药，保肝药，肠胃治疗剂，避孕药，口服疫苗，抗高血压药及心血管或心脏保护药、如β-阻塞剂和硝基衍生物。
11.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，有效物质为对乙酰氨基酚(乙酰-对氨基苯酚)。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，初始的有效物质的颗粒整体尺寸为2-200微米，d50尺寸为20-70微米，CV约为60％-150％。
13.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，该装置与一个供料斗(28)连通，并且由一个柱形罐(16)组成，柱形罐(16)的周围有一个装有载热流体的双外壳(18)，以保证制粒期间混合物的温度控制，罐(16)内设有两个沿罐轴并排平行排列的搅拌轴(20)，两个搅拌轴沿相反方向旋转，并由同一个电机(24)驱动，搅拌轴(20)配有螺旋形的搅拌叶片(22)。
14.将至少一种药物有效物质制成颗粒的装置的应用，该装置包括一个一般由不锈钢制成的柱形罐(16)，其周围有一个装有载热流体的双外壳(18)，以保证制粒期间混合物的温度控制，罐(16)内设有两个沿罐轴并排平行排列的搅拌轴(20)，两个搅拌轴沿相反方向旋转，并由同一个电机(24)驱动，搅拌轴(20)配有螺旋形的搅拌叶片(22)。
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