DK170813B1

DK170813B1 - Method of coating solid particles with a molten mass

Info

Publication number: DK170813B1
Application number: DK354086A
Authority: DK
Inventors: Curt Henry Appelgren; Nemo Ivarsson
Original assignee: Lejus Medical Ab
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1996-01-29
Also published as: DK354086D0; DK354086A

Description

DK 170813 B1DK 170813 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til overtrækning af faststofpartikler ved anvendelse af et materiale, som er højviskost eller fast ved stuetemperatur. Udtrykket overtrækning vedrører her aflejring og/eller overtræk-5 ning.The invention relates to a method for coating solid particles using a material which is high viscous or solid at room temperature. The term coating here refers to deposition and / or coating.

Formålet ved opfindelsen er på enkel og rationel måde at opnå mulighed for tilvejebringelse af faststofpar tikler med en overtrækning af et materiale, som er højviskost 10 eller fast ved stuetemperatur, hvilket materiale er flydende og lavviskost ved en hævet temperatur.The object of the invention is to provide, in a simple and rational way, the provision of solid particles with a coating of a material which is high viscous or solid at room temperature, which material is liquid and low viscous at a raised temperature.

Det søges således at opnå produkter, fortrinsvis i partikelform, hvilke har en diameter på 0,5 - 1,5 mm, og 15 som er beskyttet imod fugt, dårlig smag, varme, og opløsning i et pH-interval samtidigt med at kunne opløses ved et andet pH-interval, i hvilket sidste tilfælde farmaceutisk aktive blandinger derfor kan beskyttes imod den sure pH-værdi for mavesaft for derved at kunne blive 20 opløst ved en højere pH-værdi i tarmene eller for at kunne opnå en fordøjelses-omledningsvej ved belægning, hvor der anvendes en substans, som er ufølsom over for tarmenes pH-værdi men er følsom over for den lave pH-værdi, som er tilgængelig i det efterfølgende mave-25 tarmsystem for en drøvtygger.Thus, it is sought to obtain products, preferably in particulate form, having a diameter of 0.5 to 1.5 mm, and 15 which are protected against moisture, poor taste, heat, and solution in a pH range while being dissolvable at another pH range, in which last case pharmaceutically active mixtures can therefore be protected against the acidic pH of gastric juice in order to be dissolved at a higher pH in the intestines or to obtain a digestive bypass route by coating employing a substance which is insensitive to the intestinal pH but is sensitive to the low pH available in the subsequent gastrointestinal system of a ruminant.

Det er kendt at anvende en granulator til granulering eller at belægge et faststof med et filmdannende materiale, der er opløst i en opløsning, hvor granulatoren om-30 fatter en roterende skive, der er anbragt i et cylindrisk hus, hvorved skiven er placeret i en vis afstand fra den cylindriske væg, så der dannes en spalte, hvorigennem der blæses luft for at skabe turbulens af et faststofmateriale, som indføres ved skivens øverste 35 2 DK 170813 B1 side. Materialet indsprøjtes samtidigt fra en sprøjtedyse anbragt oven over skiven. Apparatet og fremgangsmåden hertil foreskriver, at belægningsmaterialet kun tilføres på ét sted i kammeret, hvilket kan medføre uønskede sammenklumpningsvirkninger, afhængigt af en for høj fugtighed ved anvendelsesstedet. Indretningen er kendt under varemærket CF-360, CF-750, CF-1000 og CF-1300 (FREUND). Lignende resultater er desuden opnået ved fremgangsmåder, hvor der anvendes et fluidiseret lag til belægning.It is known to use a granulator for granulation or to coat a solid with a film-forming material dissolved in a solution, the granulator comprising a rotating disk disposed in a cylindrical housing whereby the disk is placed in a some distance from the cylindrical wall to form a slit through which air is blown to create turbulence of a solid material introduced at the top of the disc. The material is injected simultaneously from a spray nozzle placed above the disk. The apparatus and method thereof provide that the coating material is applied only in one place in the chamber, which may cause undesirable clumping effects, depending on excessive moisture at the site of application. The device is known under the trade mark CF-360, CF-750, CF-1000 and CF-1300 (FREUND). Similar results have also been obtained by methods using a fluidized coating for coating.

Der kendes desuden en indretning til homogen fugtning af et faststof (SE-B-421 047), hvor en fremgangsmåde og et apparat er angivet for kontinuert sammenblanding af en væske og et pulver til en blanding, som er homogent fugtet. Herved føres væsken og pulveret gennem adskilte rør til fødning af indretninger i et kammer i en rotationsskive henholdsvis et pulverrum i denne, hvorved dette, ved hjælp af centripetalkraften, slynges udad hen imod skivens periferi. Væsken presses via en spalte i skiven fra kammeret i en retning hen imod skivens overside og skaber et tågegardin ved spaltens udløb. Dette tågegardin opfanges af det i pulverkammeret beliggende pulver, som slynges udad ved hjælp af centripetalkraften, og danner en del af - og udfører en homogen blanding af dette pulver.Also known is a device for homogeneous wetting of a solid (SE-B-421 047), wherein a method and apparatus are disclosed for continuous mixing of a liquid and a powder for a mixture which is homogeneously wetted. Hereby, the liquid and the powder are passed through separate tubes for feeding devices in a chamber in a rotary disk or a powder room therein respectively, whereby this, by means of the centripetal force, is thrown outwards towards the periphery of the disk. The liquid is pressed through a slit in the disc from the chamber in a direction towards the top of the slice, creating a fog curtain at the outlet of the slit. This fog curtain is intercepted by the powder located in the powder chamber, which is thrown outwards by the centripetal force, and forms part of - and performs a homogeneous mixture of this powder.

Det har nu vist sig muligt, at overtrække et faststof med et materiale, som er højviskost eller fast ved stuetemperatur, og hvor der anvendes et apparat af den ovenfor nævnte type (SE-B-421 047), hvor denne fremgangsmåde er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.It has now been found possible to coat a solid with a material which is high viscous or solid at room temperature and using an apparatus of the above-mentioned type (SE-B-421 047), wherein this method is characterized by The characterizing part of claim 1.

DK 170813 B1 3DK 170813 B1 3

Et højviskost materiale skal her forstås som et materiale, der ved stuetemperatur har form af et faststof, men som ifølge fysiske og kemiske definitioner skal anses som en væske. Udtrykket faststof angiver et materiale, der har en sådan struktur, at det anses som fast. Som hovedregel har dette et relativt veldefineret smeltepunkt eller i det mindste et meget smalt smelteinterval, mens det højviskose materiale ikke udviser noget veldefineret smeltepunkt, men som ved en temperaturøgning går over i en lavviskos væsketilstand. Begge materialer kaldes derfor her for smeltemasser, selv om det i forbindelse med sidste tilfælde er en noget upassende definition. Materialer, der behandles som smeltemasser er voksmaterialer, fedtholdige syrer og fedtstoffer af mono-, di- eller triglyceridtypen, hvilket har et smeltepunkt over 40 - 50 DC eller højere. Når faststoffer anvendes til dyr og mennesker, skal overtrækket være fast ved en temperatur under mindst 40 eC, fortrinsvis 50 °C.Here, a high-viscosity material is to be understood as a material which, at room temperature, is in the form of a solid, but which according to physical and chemical definitions must be regarded as a liquid. The term solid indicates a material having a structure such that it is considered solid. As a general rule, this has a relatively well-defined melting point, or at least a very narrow melting range, while the high-viscous material exhibits no well-defined melting point, but which at a temperature increase enters a low-viscous liquid state. Both materials are therefore referred to as melting agents here, although in the latter case this is a somewhat inappropriate definition. Materials that are treated as melting agents are wax materials, fatty acids and mono-, di- or triglyceride-type fats, which have a melting point above 40 - 50 DC or higher. When solids are used in animals and humans, the coating should be solid at a temperature below at least 40 ° C, preferably 50 ° C.

Ved den foreliggende opfindelse kan der foretages en overtrækning af faststof uden anvendelse af en opløsning af overtrækningsmaterialet i en organisk opløsning, hvilket bevirker meget store fordele mht. hygiejne såvel som sikkerhedsregulativer.In the present invention, a solid coating can be made without the use of a solution of the coating material in an organic solution, which provides very great benefits in terms of hygiene as well as safety regulations.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret ved den følgende beskrivelse af en foretrukken udførelsesform, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 viser et lodret tværsnit af apparatet, der anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 viser et snitbillede, taget langs linien II-II, 4 DK 170813 B1 af det i fig. 1 viste apparat, og fig. 3 viser et delvist udsnit af det i fig. 1 viste snitbillede, i forstørrelse.The invention will be further explained by the following description of a preferred embodiment, reference being made to the drawing, in which: 1 shows a vertical cross section of the apparatus used in the method according to the invention; FIG. 2 shows a sectional view taken along line II-II, FIG. 1, and FIG. 3 shows a partial section of the embodiment of FIG. 1 is an enlarged sectional view.

55

Apparatet omfatter et blandehus 1, der er forsynet med et låg 2. Inden i huset 1 er der anbragt en skive, som består af en øvre skive 3 og en nedre skive 4, hvilken skivesamling er roterbar monteret omkring en aksel 5 ved 10 hjælp af et leje 6. Mellem den øvre- og den nedre skive 3 og 4 findes et hulrum 7, der er forbundet til den øvre side af den øverste skive 3 via en ringformet spalte, som består af to dele 8 og 9, hvilke begge kan have form af en rundtgående flade på en brudt konus med sit knæk 15 rettet nedad. Den øverste skive 3 har blade 10 ved sin øvre side og kan have blade 11 ved sin nedre side. Mellem bladene 10 findes der rum 13, hvilke er indrettet til at optage partikler, som skal overtrækkes, mens hulrummet 7, der kan være det i flere kamre ved hjælp af 20 bladene 11, er indrettet til at optage smeltemasse, der skal anvendes til overtrækning. Den nederste skive 4 er forsynet med en kant 14, som strækker sig rundt herom, tæt på spaltens 9 åbning. Ved sin periferi er den nederste skive 4 forsynet med bladet 15 for udkastning af det 25 færdige produkt via en udkaster 16 og et udløb 17. Låget 2 er forsynet roed et kammer 19, som er placeret midt ovenover skiven, og som er indrettet til at optage det finkornede faststof for videre transport af dette til rummene 13. Det finkornede faststof føres herefter hen 30 til kammeret 19 ved hjælp af en transportindretning 21, såsom en fødeskrue. Væskefasen føres tilbage til kammeret 7 via et rør 22.The apparatus comprises a mixing housing 1 provided with a lid 2. Inside the housing 1 is arranged a disc consisting of an upper disc 3 and a lower disc 4, the disc assembly being rotatably mounted about a shaft 5 by means of 10. a bearing 6. Between the upper and lower discs 3 and 4 there is a cavity 7 which is connected to the upper side of the upper disc 3 via an annular slot consisting of two parts 8 and 9, both of which may have in the form of a circular surface on a broken cone with its crack 15 directed downwards. The upper disc 3 has leaves 10 at its upper side and may have leaves 11 at its lower side. Between the blades 10, there are compartments 13 which are adapted to receive particles to be coated, while the cavity 7, which may be in several chambers by means of the blades 11, is adapted to receive the melting mass to be used for coating. . The lower disc 4 is provided with an edge 14 extending around it, close to the opening of the slot 9. At its periphery, the lower disc 4 is provided with the blade 15 for ejecting the finished product via an ejector 16 and an outlet 17. The lid 2 is provided with a chamber 19 which is located in the middle above the disc and which is arranged to receiving the fine-grained solid for further transport thereof to the compartments 13. The fine-grained solid is then passed to the chamber 19 by means of a conveying device 21, such as a feed screw. The liquid phase is returned to the chamber 7 via a tube 22.

Ved overtræksoperationen roteres skiverne 3 og 4 inden i 35 5 DK 170813 B1 huset 1 og 2 rundt om akslen 5 med en omdrejningshastighed på mellem 1000 og 5000 omdr/min. Ved anvendelse af en skivediameter på 300 mm vil en passende periferihastighed være 1500 - 5000 m/min., hvor den laveste hastig-5 hed anvendes ved aflejring/sammenklumpning og den højere til overtrækning. Overtrækssmeltemassen fødes herved hen til apparatet via røret 22 og hen til kammeret 7. Rør 22 er i denne forbindelse forsynet med opvarmningsorganer til konstant opretholdelse af materialet i sin smeltede 10 tilstand. Ved hjælp af centripetalkraften og bladene 11 kastes smeltemassen udad gennem spalten 8 og videre gennem spalten 9. Smeltemassen indtager herved form af en membran, som konstant strækker sig udad samtidigt med, at den bliver tyndere. Når smeltemasse forlader spalten 15 9, rives membranen itu og omdannes til meget små dråber, når den forlader kanten 14, hvorved der dannes et tåge-gardin af dråber med en mikroskopisk størrelse. Samtidigt med tilførslen af smeltemasse gennem rør 22, tilføres der et finkornet materiale ved hjælp af transport-20 indretningen 21 til kammeret 19 og videre til rummene 13. Derfra kastes det finkornede materiale ved hjælp af centripetalkraften og bladene 10 udad hen imod den øverste skives 3 periferi, idet materialet findeles/smuldres i primærpartikler, som mødes med - og passerer tågegar-25 dinet ved kanten 14. Partiklerne opnår herved en overtrækning af smeltemasse og kastes videre udad til bladene 15, som kaster produktet ud af apparatet via udkasteren 16 og udløbet 17. Afhængigt af antallet af blade 15, disses højde samt gennemstrømningen, som kan varieres i 30 udløbsarealet, kan der opnås en sammenklumpning af partikler, eller man kan få partiklerne ud som adskilte, usammenhængende, overtrukne partikler.In the coating operation, the washers 3 and 4 are rotated within the housing 1 and 2 around the shaft 5 at a rotational speed of between 1000 and 5000 rpm within the housing 1 and 2. Using a disc diameter of 300 mm, a suitable peripheral speed would be 1500 - 5000 m / min, with the lowest speed used for deposition / clumping and the higher for coating. The coating melt is thereby fed to the apparatus via the tube 22 and to the chamber 7. Tube 22 in this connection is provided with heating means for constantly maintaining the material in its molten state. By means of the centripetal force and the blades 11, the melt mass is thrown outwards through the slot 8 and further through the slot 9. The melt thus takes the form of a membrane which constantly extends outwards at the same time as it becomes thinner. As the melting mass leaves the gap 15 9, the membrane is torn and converted into very small droplets as it leaves the edge 14, thereby forming a fog curtain of droplets of a microscopic size. At the same time as the supply of melt mass through tube 22, a fine-grained material is supplied by means of the transport device 21 to the chamber 19 and further to the compartments 13. From there, the fine-grained material is thrown outwardly by the centripetal force and the leaves 10 towards the upper disc 3. periphery, whereby the material is comminuted / crumbled into primary particles which meet with - and pass the fog guard at the edge 14. The particles thereby obtain a coating of melting mass and are then thrown outwardly to the blades 15 which throw the product out of the apparatus via the ejector 16 and expire 17. Depending on the number of leaves 15, their height and the flow which can be varied in the outlet area, a clumping of particles can be obtained or the particles can be obtained as separate, incoherent, coated particles.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen gør, at partiklerne 35 6 DK 170813 B1 meget let kan aflejres i mikroenheder, og at mikroind-kapsling kan udføres uden anvendelse af opløsningsmiddel for overtræksmaterialet.The process according to the invention allows the particles to be deposited very easily in microunits and that microencapsulation can be carried out without the use of solvent for the coating material.

Ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan små partikler meget let forsynes med et overtræk, hvorefter de, sammen med en tabletmaskine kan udformes til tabletter, som let kan smuldres og hurtigt kan frigøre disse finkornede partikler, som afhængigt af overtræksmaterialet kan have forskellige opløselighedsprofiler.By means of the method according to the invention, small particles can be very easily provided with a coating, after which, together with a tablet machine, they can be formed into tablets which can be easily crumbled and quickly release these fine-grained particles which, depending on the coating material, may have different solubility profiles.

Fremgangsmåden indebærer desuden, at pulvermaterialet nemt kan overtrækkes, således at det modificeres til at forbedre dets blandingsegenskaber og/eller tabletteringsegenskaber. Yderligere kan nemt opløselige pulvere sammenklumpes og forsynes med et overtræk, så der tilvejebringes en nem vædning ved dispersering/blanding med en væske.The process furthermore implies that the powder material can be easily coated to be modified to improve its blending and / or tableting properties. In addition, easily soluble powders can be clumped together and coated to provide easy wetting by dispersion / mixing with a liquid.

I øvrigt kan varmefølsomme produkter beskyttes mod opløsning i en efterfølgende operation, hvor der er varme til stede, altså ved tabletterings- og ekstruderingsope-rationer.In addition, heat sensitive products can be protected from dissolution in a subsequent operation where heat is present, that is, in tableting and extrusion operations.

Ved fremgangsmåden er procestiden så kort, at selv meget varmefølsomme materialer kan behandles. Procestiden i tågegardinet med smeltemasse udgør kun en brøkdel af et sekund. Således kan NaHCO^ nemt overtrækkes ved anvendelse af en smeltemasse, uden at der sker nogen opløsning af hydrogencarbonatet.In the process, the process time is so short that even very heat sensitive materials can be processed. The process time in the fog curtain with melting mass is only a fraction of a second. Thus, NaHCO3 can be easily coated using a melt, without any solution of the hydrogen carbonate.

Ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan korn nemt forsynes med et overtræk, som omfatter et pesticid, et fungicid eller lign.By means of the method according to the invention, grains can easily be provided with a coating comprising a pesticide, a fungicide or the like.

DK 170813 B1 7DK 170813 B1 7

Andre større produkter, som kan overtrækkes, er riskorn i udspilet tilstand, hvilke kan forsynes med et overtræk af f. eks. chokolade.Other major products that can be coated are rice grains in the spilled condition, which can be coated with chocolate, for example.

55

Opfindelsen omfatter ligeledes, at en optimal kontaktflade kan skabes, før partiklerne og smeltemassen mødes med hinanden, hvilket er kendt at give en meget stor kvalitet af overtrækning. Ved den ovenfor beskrevne ind-10 retning indføres smeltemassen ovenfra gennem en hul midteraksel. Det er dog ligeledes klart, at smeltemassen også kan indføres nedefra gennem en midteraksel.The invention also encompasses that an optimum contact surface can be created before the particles and the melting mass meet, which is known to provide a very high quality of coating. In the above-described arrangement, the melt mass is introduced from above through a hollow center shaft. However, it is also clear that the melt mass can also be introduced from below through a central shaft.

Bladene 10 bør ikke strække sig helt op til kanten 14, 15 da der skal tilvejebringes en fuldstændig homogen overtrækning. Hvis bladene 10 strækker sig helt op til kanten 14, vil faststoffet blive udsprøjtet fra bladene, hvilket medfører en inhomogen overtrækning.The blades 10 should not extend all the way up to the edge 14, 15 as a completely homogeneous coating must be provided. If the blades 10 extend all the way up to the edge 14, the solid will be ejected from the blades, causing an inhomogeneous coating.

20 25 30 3520 25 30 35

Claims

A method for coating solid particles using a material which is high viscous or solid at room temperature, characterized in that a melting mass of the material, as well as the fine-grained solid material to be coated, each via separate feeds (19 and 22) introduces into a chamber (7) a rotary mixing disc (3 and 4), and is introduced into one or more compartments (13) for solid material, after which these materials of centrifugal force are thrown outwardly against the periphery of the plate (3 and 4) wherein the melt is pressed from its chamber (7) through a slot (9) in the plate (3 and 4) in a direction towards its upper side, thereby forming a finely dispersed melt in the form of small droplets forming a mist, which mixes with the centrifugal force, finely grained solid material, and adheres to the surface of this material 20 such that a surface of the high viscosity at room temperature is formed around this material. or solid material.

Process according to claim 1, characterized in that the rotating mixing disc (3 and 4) is operated at a large flow through which the fine-grained solid material is clumped / deposited.

Process according to claim 1, characterized in that the rotating mixing disc (3 and 4) is operated at a small flow, whereby the particles of the fine-grained solid material are separately coated and are present as separate particles. 35