ES2085976T5 - Procedimiento para la preparacion de granulados de principios activos por extrusion. - Google Patents
Procedimiento para la preparacion de granulados de principios activos por extrusion.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A NUEVOS GRANULADOS ASI COMO A SU PROCESO DE PREPARACION OBTENIDOS POR EXTRUSION DE UNA MEZCLA QUE CONTIENE UN AGENTE LIGANTE FUSIBLE EN TAL CANTIDAD QUE PERMITE EL PASO DE LA MEZCLA A TRAVES DE UN CONDUCTO. LOS GRANULADOS ASI OBTENIDOS SON REVESTIDOS A CONTINUACION POR UN POLIMERO QUE PERMITE SU PASO TRANSRUMIAL SIN DEGRADACION. ESTOS GRANULADOS TRAS EL REVESTIMIENTO SE UTILIZAN PARA LA ALIMENTACION ANIMAL DE LOS RUMIANTES.
Description
Procedimiento para la preparación de granulados
de principios activos por extrusión.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la preparación de granulados de principios
activos. La invención se refiere más particularmente a un
procedimiento para la preparación de granulados de principios
activos destinados a la alimentación o al tratamiento de los
rumiantes.
Se conoce, por ejemplo, según las patentes US 4
181 708, 4 181 709 y 4 181 710, la preparación de granulados aptos
para la administración en el caso de los rumiantes, compuestos por
un núcleo de substancia activa y por un revestimiento a base de una
substancia hidrófoba y de un polímero resistente al pH neutro del
rumen y degradable al pH más ácido del cuajo.
El núcleo de estos granulados, compuesto por el
principio activo, se presenta en forma granular. Este se obtiene por
mezcla en seco de las materias activas, con uno o varios agentes
aglutinantes con, eventualmente, agentes de neutralización, mezcla
que se humedece a continuación por adición de un 10 a un 20% de
agua, se transforma en una masa pastosa que se granula por
extrusión a temperatura ambiente y esferonización. Los granulados
húmedos se secan en un horno o en un lecho fluidizado.
Cuando se utiliza la masa húmeda tal como se ha
descrito en las patentes previamente citadas, los granulados
obtenidos, tras extrusión y esferonización, no se presentan nunca,
tras secado, en una forma perfectamente esférica sino que presentan
siempre asperidades o irregularidades superficiales y una porosidad
elevada que hacen más molesta la operación ulterior de
revestimiento.
Esta operación de revestimiento se realiza, según
las patentes anteriormente citadas, directamente sobre los
granulados obtenidos tras secado, por medio de la mezcla de
polímero y de substancias hidrófobas. Esta mezcla de revestimiento
se disuelve en un disolvente orgánico y a continuación se pulveriza
sobre los granulados.
Para obtener una protección correcta del
principio activo, es necesario pulverizar al menos 25 g de la
mezcla polímera y ácido graso por cada 100 g de materia activa
granulada y la capa de revestimiento tiene un espesor de
aproximadamente 150 \mum (véase el ejemplo 1 de la patente US 4
181 710).
Se conoce, según la patente EP 276 781 la
preparación de granulados para rumiantes mediante un método que
consiste en granular por agitación la materia activa, en presencia
de un agente aglutinante, que tenga un punto de fusión comprendida
entre 40 y 120ºC, y agregar a continuación, tras formación de una
película de substancia fusible, a la superficie del granulado
partículas sólidas que tengan una dimensión media menor que 10
\mum. No se ha descrito ninguna etapa de pulverización del
revestimiento.
Se conoce también según la patente GB 2 160 096
la preparación de granulados para rumiantes, que contienen un
principio activo, un aglutinante y un agente de liberación. La
cantidad de agente aglutinante y de agente de liberación es siempre
mayor que la cantidad de principio activo, lo que no permite
fabricar más que granulados que contengan menos del 55% de
principio activo. No se ha descrito ninguna etapa de revestimiento
por pulverización.
La presente invención ha tratado de preparar
granulados de principios activos destinados a los rumiantes.. Este
objetivo ha sido alcanzado mediante la utilización, como núcleo de
principio activo, antes de sufrir la etapa de revestimiento, un
granulado que ha sido preparado por extrusión de una mezcla que
contiene un aglutinante en estado fundido. Este núcleo de
principios activos se obtiene por extrusión de una mezcla que
contiene los principios activos, preferentemente en estado sólido y
un aglutinante fusible en cantidad suficiente como para permitir el
paso a través de una hilera. Esta cantidad es preferentemente menor
que el 25% en peso de la masa del granulado.
El objeto de la invención es un procedimiento
para la preparación de granulados de principios activos
alimentarios o terapéuticos destinados a los rumiantes,
caracterizado porque, en una primera etapa, se preparan los núcleos
de los citados granulados, por extrusión de una mezcla, que
contiene de 95 a 80% en peso de principio activo, en presencia de
un agente aglutinante fusible en cantidad tal, que permita el paso
de la masa a través de la hilera y de un polímero, presentando los
citados núcleos de granulados, tras esferonización y tamizada, una
densidad mayor que 1,2 g/ml y una distribución de granulados
comprendida entre 200 y 4000 micras y, en una segunda etapa, se
revisten los citados núcleos por pulverización de una capa de
revestimiento protectora frente al rumen.
Es preferible utilizar como aglutinante fusible
una cera de polietileno, una parafina, un aceite o una grasa
animal, eventualmente hidrogenada, un ácido graso que contenga de
10 a 32 átomos de carbono, los ésteres o los alcoholes
correspondientes y más particularmente el ácido esteárico. En
efecto, este último presenta la ventaja de ser un producto
alimentario y uno de los constituyentes preferidos de la capa de
revestimiento.
Con el fin de evitar la exudación del
aglutinante, durante la extrusión, es ventajoso frecuentemente
agregar en la masa un polímero, preferentemente soluble en el
aglutinante, tal como los polímeros a base de vinilpiridina y de
estireno, de alquilcelulosas (etilcelulosa), de
hidroxialquilcelulosa (hidroxipropilcelulosa), de
polivinilpirrolidona, los polietilenos. Más particularmente se
prefiere la utilización del copolímero a base de vinilpiridina y de
estireno que sirve también para la capa de revestimiento o la
etilcelulosa.
Para aumentar la densidad del granulado es
ventajoso a veces agregar una carga elegida entre las cargas
minerales (sílice, talco).
La composición ponderal preferida para formar el
núcleo de los granulados es la siguiente:
Principios activos | 95 a 80% |
Aglutinante fusible | 5 a 20% |
Polímero menor o igual que el | 2%. |
Una composición aun más preferente está
constituida por:
Principios activos | 90 a 84% |
Aglutinante fusible | 10 a 16% |
Polímero menor o igual que el | 1%. |
Los granulados obtenidos por el procedimiento de
la invención se presentan en forma matricial, es decir que las
partículas de principios activos están ensambladas entre sí por
intermedio del aglutinante, encontrándose estas partículas así en un
estado pendular, funicular y, en el límite, de un estado capilar
(Granulation Sherrington & R. Oliver, Heyden & Son, páginas
7-18, 1981).
Según un método de realización, la masa a ser
extruída, tras calentamiento por encima de la temperatura de fusión
del aglutinante, se hace pasar forzadamente a través de una
extrusora dotada con una o varias hileras que presentan el diámetro
del granulado final deseado. Los cuerpos extruídos se cortan,
eventualmente a la salida de la hilera, por medio de una cuchilla
giratoria.
La extrusión por vía fundida, presenta la
ventaja, con relación a los procedimientos del arte anterior, de
evitar la solubilidad al menos parcial del principio activo en el
agua, solubilidad que tiene tendencia a modificar el comportamiento
de la masa en el transcurso de la extrusión. El esferonización de
los granulados obtenidos por el procedimiento según la invención
queda facilitado también puesto que la superficie del granulado
presenta cualidades de plasticidad debidas a la fusión superficial
del aglutinante que no existían en los granulados obtenidos por vía
húmeda. Los granulados obtenidos, tras esferonización, presentan
una superficie regular, lisa y exigen así una cantidad de polímero
de revestimiento menor para una eficacia equivalente.
En comparación con el arte anterior, que utiliza
procedimientos por vía húmeda, el procedimiento de la presente
invención presenta también la ventaja de evitar las operaciones de
secado, que disminuyen la densidad del granulado (1,0 hasta 1,1
g/ml contra 1,2 g/ml en el caso de los granulados de la presente
invención) por formación de microporosidades. El aumento de densidad
es importante puesto que se ha demostrado que, para evitar las
pérdidas de principios activos durante la masticación, es ventajoso
tener una densidad mínima de 1,2.
El procedimiento por vía húmeda era también muy
sensible a la operación de mezcla previa a la extrusión, en
particular a la temperatura y al tiempo de mezcla, mientras que el
procedimiento según la invención, por vía fundida, no presenta este
inconveniente.
Los principios activos se eligen entre los
aminoácidos tales como la metionina, la lisina o sus sales, la
fenilalanina, la histidina, la arginina, la tirosina, el
triptofano, los medicamentos tales como las vitaminas, los
antibióticos, los antiparasitarios, las proteínas.
Los granulados obtenidos tras un tratamiento
eventual de esferonización, se tamizan con el fin de conservar una
distribución de granulados comprendida entre 200 y 4.000 \mum y,
preferentemente, entre 500 \mum y 2.500 \mum.
La capa de revestimiento, protectora frente al
rumen, se pulveriza a continuación según la técnica descrita en las
patentes americanas anteriormente citadas.
El revestimiento contiene al menos un elemento
que se elige entre los polímeros, los copolímeros o las mezclas
básicas cuyo grado de nitrógeno esté comprendido entre 2 y 14% y el
peso molecular esté comprendido entre 50.000 y 500.000.
Para la definición de los polímeros y copolímeros
se hará referencia a su definición en la columna siguiente de la
patente US 4 181 710.
Entre los copolímeros es preferible utilizar el
copolímero estireno vinil-2 piridina (que contiene
de 50 a 80% en peso de vinil-2 piridina y de 20% a
50% de estireno).
El revestimiento contiene también una substancia
hidrófoba elegida entre los ácidos grasos que tengan de 12 a 32
átomos de carbono. Estos se han descrito también en la patente US 4
181 710.
Entre las substancias hidrófobas es preferible
utilizar el ácido esteárico.
El revestimiento preferido según la invención
tiene la composición ponderal siguiente:
10-30% | de copolímero vinil-2 piridina-estireno |
70-90% | de ácido esteárico. |
La mezcla de revestimiento, que contiene el
copolímero y la substancia hidrófoba, se disuelve en un disolvente
halogenado, un alcohol, un éter, una cetona o una mezcla de estos
disolventes. Es muy particularmente ventajoso utilizar una mezcla
etanol/dicloro-1,2 etano, etanol/cloruro de
metileno, etanol/acetona.
La solución de la mezcla de revestimiento se
pulveriza sobre los núcleos de principios activos, obtenidos por el
procedimiento de la presente invención, por medio de un lecho
fluidificado o de cualquier otro aparato de pulverización. Es
preferible utilizar, para la pulverización, un aparato conocido bajo
la denominación de spray-coating, por ejemplo del
tipo UNIGLATT® equipado con una cuba WURSTER®.
La cantidad de revestimiento utilizada, expresada
en materia seca, con relación al núcleo granulado, está comprendida
principalmente entre 10 y 30% y, preferentemente, entre 15 y 25%,
lo que representa, para granulados que tengan un diámetro medio
comprendido entre 500 \mum y 1.600 \mum, un espesor de
revestimiento comprendido entre 20 y
70 \mum.
70 \mum.
La presente invención se describirá de una manera
más completa por medio de los ejemplos siguientes.
Mezclador planetario DITO SAMA®.
Extrusora monohusillo WYSS®, diámetro 35 mm,
PHARMEX 35 T®.
Alimentación de la extrusora por husillo K
TRON.
Cuchilla granuladora con velocidad variable con
cuatro filos flexibles que rozan contra la placa hilera y cuyo eje
se encuentra en el eje del husillo.
Esferonizador WYSS® diámetro 300 mm, SPHAEROMAT
300®.
Extrusión: | temperatura de la doble camisa | 130ºC |
velocidad de rotación del husillo | 150 rpm | |
hilera: diámetro del orificio | 1,5 mm | |
ángulo achaflanado de entrada | 60º | |
longitud del canal cilíndrico | 3,5 mm | |
espesor total | 5 mm | |
número de orificios | 84 | |
Alimentación: | caudal del tornillo K-Tron regulado al caudal de extrusión. | |
Corte: | cuchilla giratoria axial con cuatro filos | |
velocidad de rotación | 500 rpm | |
Esferonización: | temperatura de la doble camisa | 120ºC |
velocidad de rotación del plato | 1.150 rpm. |
El aglutinante está compuesto por ácido esteárico
puro (UNICHEMA® Prifrac 2981) y etilcelulosa (DOW 100®). Las mezclas
iniciales se preparan por agitación durante 15 minutos a
temperatura ambiente por carga de un kilo en un mezclador
planetario (DITO SAMA®). Los diferentes constituyentes, metionina y
aglutinante, se introducen separadamente. El caudal medio de
extrusión es de 6,25 kg/h, la granulación del producto, tras
esferonización, es la siguiente:
diámetro > 1,6 mm | 1% |
1,6 > diámetro >1 | 92% |
diámetro < 1 mm | 7%. |
Se hace variar el grado de aglutinante en el
granulado final entre 10 y 11%, estando compuesto el aglutinante
por una mezcla de ácido esteárico/etilcelulosa (94/6). Los
resultados se han indicado en la tabla I.
Se hace variar el grado relativo del ácido
esteárico con relación a la etilcelulosa manteniéndose el grado de
aglutinante en el 11% en peso con relación a la metionina. Los
resultados se han indicado en la tabla II.
Se han realizado ensayos de esferonización sobre
la metionina granulada con 11% de grado de aglutinante, compuesto en
un 95% por ácido esteárico y en un 5% por etilcelulosa, los
resultados se han indicado en la tabla III.
Se reproduce el ejemplo 1 con la misma
instalación, las mismas condiciones de operación, el mismo
aglutinante, ácido esteárico/etilcelulosa, las proporciones
ponderales 94/6 pero utilizándose como materia activa varias mezclas
de metionina y de lisina en proporciones variables. Los resultados
de los ensayos se han indicado en la tabla IV.
Se reproduce el ejemplo 1, cambiándose la
naturaleza del agente aglutinante fusible. La naturaleza de las
composiciones que constituyen el objeto de la extrusión, se han
indicado en la tabla V. Todos los productos obtenidos han sufrido el
esferonización sin problemas.
Grado de aglutinante | 11 | 10 | 10,5 | 11 |
% del granulado | ||||
Caudal medio de extrusión | 6,31 | 6,45 | 6,00 | 6,25 |
kg/h | ||||
Granulometría del núcleo | ||||
diámetro > 1,6 mm | 0 | 28 | 3 | 1 |
1,6 > diámetro > 1 mm | 90 | 41 | 71 | 92 |
1 > diámetro | 9 | 31 | 26 | 7 |
Densidad | 1,24 | 1,23 | 1,22 | 1,24 |
\vskip1.000000\baselineskip
Grado de polímero % del aglutinante | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
Caudal medio de extrusión kg/h | 6,25 | 6,38 | 6,25 | 6,25 | 6,00 | 6,38 | 6,50 |
Granulometría del núcleo | |||||||
diámetro > 1,6 mm | 1 | 1 | 71 | 1 | 12 | 4 | 11 |
1,6 >diámetro > 1 mm | 92 | 89 | 25 | 86 | 80 | 86 | 82 |
1 > diámetro | 7 | 10 | 4 | 13 | 8 | 10 | 7 |
Densidad | 1,24 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,20 |
Observación | exudación y ensuciado de la hilera. |
\vskip1.000000\baselineskip
Tiempo de esferonización | 5 segundos | 5 minutos | 10 minutos | 14 minutos |
Granulación del núcleo | ||||
diámetro > 1,6 mm | 1 | 2 | 2 | 3 |
1,6 diámetro > 1 mm | 64 | 78 | 79 | 81 |
1 >diámetro | 35 | 20 | 19 | 16 |
Densidad | 1,22 | 1,23 | 1,25 | 1,25 |
Clorhidrato de lisina (g) | 59 | 60 | 67 |
metionina (g) | 25,3 | 25,8 | 17 |
ácido esteárico (g) | 14,7 | 13,3 | 15 |
etilcelulosa (g) | 0,9 | 0,8 | 0,9 |
Hilera en mm | 1,5 | 1 | 1,5 |
Densidad real | 1,21 | 1,22 | 1,21 |
Granulometría | |||
diámetro > 2 mm | 23 | 1 | 33 |
1,6 < diámetro < 2 | 22 | 0 | 16 |
1,4 < diámetro < 1,6 | 30 | 7 | 23 |
1,25< diámetro < 1,4 | 15 | 36 | 13 |
1 < diámetro < 1,25 | 3 | 8 | 3 |
diámetro < 1 | 7 | 48 | 2 |
\vskip1.000000\baselineskip
Constituyentes | Fracción ponderal | |||
Lisina HCl | 63,75 | 63,75 | 63,75 | 63,75 |
Metionina | 21,25 | 21,25 | 21,25 | 21,25 |
Etilcelulosa | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,05 |
Acido esteárico (1) | 8,37 | |||
Acido palmítico (1) | 5,58 | |||
Monoestearato de glicerol | 13,95 | |||
Diestearato de glicerol | 13,95 | |||
Sebo hidrogenado | 13,95 |
Claims (14)
1. Procedimiento para la preparación de
granulados de principios activos alimentarios o terapéuticos
destinados a los rumiantes, caracterizado porque, en una
primera etapa, se preparan los núcleos de los citados granulados,
por extrusión de una mezcla, que contiene de 95 a 80% en peso de
principio activo, en presencia de un agente aglutinante fusible en
cantidad tal, que permita el paso de la masa a través de la hilera
y de un polímero, presentando los citados núcleos de granulados,
tras esferonización y tamizada, una densidad mayor que 1,2 g/ml y
una distribución de granulados comprendida entre 200 y 4000 micras
y, en una segunda etapa, se revisten los citados núcleos por
pulverización de una capa de revestimiento protectora frente al
rumen.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera etapa se realiza según la
etapa 1 de la reivindicación 1 y, en una segunda etapa, se reviste,
con una cantidad de revestimiento expresada en materia seca con
relación a los citados núcleos, comprendida entre el 10 y el 30% en
peso de los citados núcleos por pulverización.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque en el transcurso de la primera
etapa, los núcleos de los citados granulados contienen de 90 a 84%
en peso de principios activos y, en el transcurso de la segunda
etapa, la cantidad de producto de revestimiento está comprendida
entre el 15 y el 25% en peso.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los principios activos se eligen entre
los medicamentos o los aminoácidos destinados a la alimentación de
los rumiantes.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los principios activos se eligen entre
la metionina y el clorhidrato de lisina.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agente
aglutinante fusible se elige entre las ceras de polietileno, las
parafinas, los aceites o las grasas, eventualmente hidrogenadas, los
ácidos grasos que tengan de 10 a 32 átomos de carbono, los ésteres
y los alcoholes correspondientes.
7. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el agente fusible es el ácido
esteárico.
8. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se agrega
una cantidad suficiente de polímero como para obtener una masa que
permita un paso correcto a través de la hilera y que no provoque
fenómenos de exudación durante la extrusión.
9. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque el polímero se elige entre los
copolímeros del estireno con la vinilpiridina, las alquilcelulosas,
las hidroxialquilcelulosas, la polivinilpirrolidona, los
polietilenos.
10. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque el polímero es un copolímero a base de
estireno y de vinilpiridina.
11. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque el polímero es la etilcelulosa.
12. Núcleos de granulados destinados a los
rumiantes, compuestos por una mezcla matricial de 95 a 80% de uno o
varios principios activos, de 5 a 20% de un aglutinante fusible y
que contienen un polímero, preparados según la etapa 1 de la
reivindicación 1.
13. Núcleos según la reivindicación 12,
compuestos por una mezcla matricial de 90 a 84% en peso de uno o
varios principios activos, de 10 a 16% en peso de un aglutinante
fusible y que contienen un polímero, preparados según la etapa 1 de
la reivindicación 1.
14. Núcleos de principios activos que deben
sufrir ulteriormente un revestimiento, que presentan una densidad
mayor que 1,2 preparados según la etapa 1 de la reivindicación
1.
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