FI84436C

FI84436C - FOERFARANDE FOER BELAEGGNING AV FASTA PARTIKLAR.

Info

Publication number: FI84436C
Application number: FI863034A
Authority: FI
Inventors: Curt Henry Appelgren; Nemo Ivarsson
Original assignee: Lejus Medical Ab
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1986-07-24
Publication date: 1991-12-10
Also published as: FI863034A; FI84436B; FI863034A0

Description

1 844361 84436

Menetelmä kiinteiden partikkelien päällystämiseksiMethod for coating solid particles

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä kiinteiden partikkelien päällystämiseksi, jossa käytetään huoneenlämmössä hyvin viskoosista tai kiinteätä ainetta. Ilmaisu päällystäminen viittaa täten upottamiseen ja/tai pinnan päällystämiseen.The present invention relates to a method for coating solid particles using a very viscous or solid substance at room temperature. The term coating thus refers to immersion and / or surface coating.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saavuttaa mahdollisuus aikaansaada yksinkertaisella ja rationaalisella tavalla kiinteitä partikkeleita, joilla on päällyste aineesta, joka on hyvin viskoosista tai kiinteätä huoneenlämmössä, joka aine on nestemäistä ja vähän viskoosista korkeassa lämpötilassa.The object of the present invention is to make it possible to obtain, in a simple and rational manner, solid particles coated with a substance which is very viscous or solid at room temperature, which substance is liquid and slightly viscous at high temperature.

Tavoitteena on siis aikaansaada tuotteita, edullisesti partikkelin muotoisia, joiden läpimitta on 0,5-1,5 mm, jotka on suojattu kosteudelta, suojattu pahaa makua vastaan, suojattu kuumuudelta, suojattu liukenemiselta tietyllä pH-alueella liuetak-seen toisella pH-alueella, viimeksi mainitussa tapauksessa farmaseuttisesti aktiiviset seokset voidaan täten suojata maha-hapon happamalta pHrlta liuetakseen korkeammassa pH:ssa suolessa, tai saavuttaa pötsin-ohitus käyttämällä päällysteenä ainetta, joka ei ole herkkä pötsin pH-arvolle mutta joka kyllä reagoi alempaan pH-arvoon, joka esiintyy märehtijän maha-suolisto järjestelmässä .The aim is thus to provide products, preferably in the form of particles with a diameter of 0.5-1.5 mm, which are protected from moisture, protected from bad taste, protected from heat, protected from dissolution in a certain pH range to dissolve in another pH range, last in that case, the pharmaceutically active mixtures can thus be protected from the acidic pH of the stomach acid in order to dissolve at a higher pH in the intestine, or rumen bypass can be achieved by coating a substance which is not sensitive to rumen pH but reacts to lower ruminant stomach pH; intestinal system.

Aikaisemmin tunnetaan rakeistin kiinteän aineen rakeistamiseksi tai päällystämiseksi kalvon muodostavalla aineella, joka on liuotettu liuottimeen, joka rakeistin käsittää pyörivän levyn, joka on järjestetty lieriömäiseen pesään, jolloin levy on järjestetty tietyn välimatkan päähän lieriömäisestä seinästä raon muodostamiseksi, jonka läpi puhalletaan ilmaa turbulenssin luomiseksi kiinteään aineeseen, joka syötetään sisään levyn yläpuolelta. Ainetta suihkutetaan samanaikaisesti suihkusuuttimes-ta, joka sijaitsee levyn yläpuolella. Laite ja siihen liittyvä menetelmä tarkoittavat, että päällysteainetta lisätään ainoastaan yhdessä kohtaa kammiossa, joka johtaa ei-toivottuihin 2 84436 agglomeraatiovaikutuksiin johtuen liian korkeasta kosteudesta käsittelykohdassa. Laite tunnetaan merkillä CF-360; CF-750; CF-1000; ja CF-1300 (FREUND). Vastaavat tulokset saavutetaan menetelmillä, joissa käytetään leijutettua kerrosta päällystämiseen .A granulator for granulating or coating a solid with a film-forming agent dissolved in a solvent is previously known, the granulator comprising a rotating plate arranged in a cylindrical housing, the plate being arranged at a certain distance from the cylindrical wall to form a gap for blowing air through which air is blown. which is fed in from above the plate. The substance is simultaneously sprayed from a spray nozzle located above the plate. The device and associated method mean that the coating material is added at only one point in the chamber, which results in undesired 2 84436 agglomeration effects due to excessive humidity at the treatment site. The device is known as CF-360; CF-750; CF-1000; and CF-1300 (FREUND). Similar results are obtained by methods using a fluidized bed for coating.

Edelleen tunnetaan laite kiinteän aineen homogeeniseksi kostut-tamiseksi (SE-B- 421047) , jossa esitetään menetelmä ja laite nesteen ja jauheen jatkuvaksi sekoittamiseksi seokseksi, joka homogeenisesti kostutetaan. Tällöin nestettä ja jauhetta syötetään erillisten syöttökanavien kautta pyörivän levyn onttoon tilaan ja pyörivän levyn jauhetilaan, ja tämän jälkeen ne kes-kihakuvoiman vaikutuksesta siirtyvät ulospäin kohti levyn kehää. Neste puristuu ontosta tilasta levyssä olevan raon kautta kohti levyn yläsivua ja muodostaa sumuverhon raon ulostulo-aukolla. Tähän sumuverhoon tarttuu jauhe, joka keskihakuvoiman vaikutuksesta syöksee ulospäin jauhetilasta, jolloin nestesumu ja jauhe yhtyvät homogeeniseksi seokseksi.Further known is an apparatus for homogeneously wetting a solid (SE-B-421047), which discloses a method and apparatus for continuously mixing a liquid and a powder into a mixture which is homogeneously wetted. In this case, the liquid and the powder are fed through separate supply channels into the hollow space of the rotating plate and into the powder space of the rotating plate, and then they move outwards towards the circumference of the plate under the action of the central excitation force. The liquid is compressed from the hollow space through the slit in the plate towards the top of the plate and forms a mist curtain at the slit outlet. This mist curtain is adhered to by a powder which, under the action of a centrifugal force, rushes out of the powder space, whereby the liquid mist and the powder coalesce into a homogeneous mixture.

Nyt on yllättäen todettu mahdolliseksi päällystää kiinteä aine aineella, joka on hyvin viskoosista tai kiinteätä huoneenlämpötilassa, käyttämällä edellä mainitun SE-B- 421047 mukaista laitetta, jolloin esillä olevalle menetelmälle on tunnusomaista, että sula aine, joka on huoneenlämpötilassa'hyvin viskoosis-ta tai kiinteätä, sekä partikkelin muotoinen kiinteä päällystet-tävä aine, kummatkin syötetään erillisten kanavien kautta pyörivän • : sekoituslevyn onttoon tilaan, ja yhteen tai useampaan kiinteäl-le aineelle tarkoitettuun sekoituslevyn tilaan, ja keskihaku-: : voima syöksee ne ulospäin kohti levyn kehää, jolloin sula aine puristuu ontosta tilastaan levyssä olevan raon kautta kohti levyn yläsivua, muodostaen näin hienoksi hajotetun sulan pienten --- pisaroiden muodossa, jotka muodostavat sumun, joka kohtaa keskihakuvoiman ylöspäin syöksemän kiinteän aineen ja kiinnittyy tämän aineen pintaan muodostaen katkeamattoman päällysteen -/aineesta, joka on hyvin viskoosista tai kiinteätä huoneen-lämpötilassa, tämän aineen ympärille.It has now surprisingly been found possible to coat a solid with a substance which is very viscous or solid at room temperature using the device according to the above-mentioned SE-B-421047, the present method being characterized in that a molten substance which is very viscous or solid at room temperature , and a particulate solid coating material, each of which is fed through separate channels into the hollow space of the rotating mixing plate, and into the space of the mixing plate for one or more solids, and the centrifugal force: ejects them outwardly toward the circumference of the plate, compresses from its hollow state through a gap in the plate towards the top of the plate, thus forming a finely divided melt in the form of small droplets which form a mist which encounters a solid applied by the centrifugal force and adheres to the surface of this substance, forming a continuous coating - / a substance that is very viscous or solid at room temperature around this substance.

3 844363,84436

Termi korkeasti viskoosinen aine tarkoittaa ainetta, joka huoneenlämmössä on kiinteän aineen muodossa, mutta jota fysikaalis-kemiallisen määrityksen mukaan pidetään nesteenä. Termi kiinteä aine tarkoittaa ainetta, jonka rakenne on sellainen, että sitä pidetään kiinteänä aineena. Yleensä viimemainitulla aineella on suhteellisen hyvin määrätty sulamispiste, tai ainakin hyvin kapea sulamisalue, kun taas korkeasti viskoosisella aineella ei ole määrättyä sulamispistettä, mutta joka lämpötilaa korotettaessa muuttuu matalaviskoosisek-si nesteeksi. Kumpaakin ainetta kutsutaan näin ollen suliksi, vaikkakaan se ei viimemainitussa tapauksessa ole aivan sopiva määritelmä.The term highly viscous substance means a substance which is in the form of a solid at room temperature but which, according to a physico-chemical assay, is considered to be a liquid. The term solid means a substance whose structure is such that it is considered to be a solid. In general, the latter substance has a relatively well-defined melting point, or at least a very narrow melting range, whereas a highly viscous substance does not have a specific melting point, but which becomes a low-viscosity liquid when the temperature is raised. Both substances are thus called molten, although it is not quite a suitable definition in the latter case.

Suliksi sopivia aineita ovat vahat, rasvahapot, mono-, di- tai triglyseridi-tyyppiset hapot, joiden sulamispiste on yli 40° tai 50° tai korkeampi. Kun on kyse päällystetystä kiinteästä aineesta, joka on tarkoitettu annettavaksi eläimille ja ihmisille, päällysteen tulee olla kiinteä alle 40°:n, edullisesti alle 50°:n lämpötilassa.Suitable melting agents include waxes, fatty acids, mono-, di- or triglyceride-type acids having a melting point above 40 ° or 50 ° or higher. In the case of a coated solid intended for administration to animals and humans, the coating should be solid at a temperature below 40 °, preferably below 50 °.

Esillä olevan keksinnön avulla voidaan kiinteä aine päällystää käyttämättä päällysteainetta liuoksena orgaanisessa liuottimes-sa, mikä tarkoittaa suurta etua mitä tulee hygienia- ja turvallisuusmääräyksiin.By means of the present invention, the solid can be coated without using the coating material as a solution in an organic solvent, which is a great advantage in terms of hygiene and safety regulations.

·...' Esillä olevaa keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa esimerkkinä esitetään kaa-viomaisesti sovellutusmuoto laitteesta esillä olevan menetelmän toteuttamiseksi.The present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which an embodiment of a device for carrying out the present method is schematically shown as an example.

Kuvio 1 esittää pystyleikkauksen SE-B- 421047 mukaisesta laitteesta; kuvio 2 esittää poikkileikkauksen kuvion 1 viivaa II-II pitkin; -- kuvio 3 esittää osan kuvion 1 pystyleikkauksesta vahvasti suurennettuna.Figure 1 shows a vertical section of a device according to SE-B-421047; Fig. 2 shows a cross-section along the line II-II in Fig. 1; Fig. 3 shows a part of the vertical section of Fig. 1 in a greatly enlarged view.

4 844364,84436

Piirustuksen mukainen laite käsittää sekoituspesän 1, joka on varustettu kannella 2. Pesän 1 sisällä on järjestetty levy, joka koostuu ylälevystä 3 ja alalevystä 4, joka levy on laakerilla 6 pyörivästi laakeroitu karalle 5. Ylä- ja alalevyjen 3 ja 4 välissä on ontto tila 7, joka on yhteydessä ylälevyn 3 yläpuoleen rengasmaisen raon kautta, joka koostuu kahdesta osasta 8, 9, jotka molemmat ovat muodoltaan katkaistun kartion vaippa-pinnan kaltaisia, jonka kartion kärki osoittaa alaspäin. Ylälevyn 3 yläsivussa on leikatut terät 10, ja alasivussa valinnanvaraisesti leikatut tai asennetut terät 11. Terien 10 välillä on tilat 13, joiden tarkoituksena on vastaanottaa päällystettäviä partikkeleita, kun taas tila 7, joka on valinnanvaraisesti jaettu osastoihin terien 11 avulla, on tarkoitettu vastaanottamaan sula, jota käytetään päällystämiseen. Alalevy 4 on varustettu reunalla 14, joka ulkonee sen ympäri lähellä raon 9 aukkoa. Alalevy 4 on kehällään varustettu terillä 15 lopputuotteen ulos-heittämiseksi diffusorin 16 kautta sekä ulosmenoaukolla 17.The device according to the drawing comprises a mixing housing 1 provided with a lid 2. A plate consisting of an upper plate 3 and a lower plate 4 rotatably mounted on a mandrel 5 by a bearing 6 is arranged inside the housing 1. There is a hollow space 7 between the upper and lower plates 3 and 4. , which communicates above the top plate 3 through an annular slot consisting of two parts 8, 9, both of which are similar in shape to the sheath surface of the truncated cone, the tip of the cone pointing downwards. The top plate 3 has cut blades 10 on the upper side and blades 11 optionally cut or mounted on the lower side. There are spaces 13 between the blades 10 for receiving particles to be coated, while space 7, optionally divided into compartments by the blades 11, is intended to receive molten material. used for coating. The lower plate 4 is provided with an edge 14 projecting around it near the opening of the slot 9. The lower plate 4 is provided on its circumference with blades 15 for ejecting the final product through the diffuser 16 and with an outlet opening 17.

Kansi 2 on varustettu osastolla 19, joka on sijoitettu levyn keskustan yläpuolelle, ja joka osasto 19 on järjestetty vastaanottamaan hiukkasmuotoisen kiinteän aineen kuljettaakseen tämän edelleen osastoihin 13. Hiukkasmuotoista kiinteätä ainetta syötetään osastoihin 19 kuljetuslaitteen 21 avulla, joka on esim. syöttöruuvi. Nestefaasi syötetään tilaan 7 putken 22 kautta.The lid 2 is provided with a compartment 19 located above the center of the plate, which compartment 19 is arranged to receive the particulate solid for conveying it to the compartments 13. The particulate solid is fed to the compartments 19 by means of a conveying device 21, e.g. The liquid phase is fed into space 7 via line 22.

Päällystystoiminnossa levyjä 3, 4 pyöritetään pesässä 1, 2 karan 5 ympäri kiertonopeudella, joka on 1000 ja 5000 kierr./min välillä. Sopiva kehänopeus käytettäessä levynläpimittaa, joka on 300 mm on 1500-5000 m/minuutti, jolloin alhaisempaa nopeutta käytetään upottamiseen/agglomeraatioon ja korkeampaa päällystämiseen. Tällöin päällystyssula syötetään laitteeseen putken 22 kautta onttoon tilaan 7. Putki 22 on tällöin varustettu lämmitysvälineillä aineen pitämiseksi sulassa muodossa koko ajan. Keskihakuvoiman ja terien 11 ansiosta sula paiskautuu ulospäin raon 8 läpi ja edelleen raon 9 läpi. Tällöin sula asettuu kalvoksi, joka siirtyy ulospäin samalla kun se ohenee.In the coating operation, the plates 3, 4 are rotated in the housing 1, 2 around the mandrel 5 at a rotational speed between 1000 and 5000 rpm. A suitable circumferential speed when using a plate diameter of 300 mm is 1500-5000 m / min, with a lower speed being used for immersion / agglomeration and a higher one for coating. In this case, the coating melt is fed to the device via a pipe 22 in the hollow space 7. The pipe 22 is then provided with heating means for keeping the substance in molten form at all times. Due to the central search force and the blades 11, the melt is ejected outwards through the gap 8 and further through the gap 9. In this case, the melt settles into a film which moves outwards as it thins.

Sulan jättäessä raon 9 repeytyy kalvo hyvin pieniksi pisaroiksi 5 84436 jättäessään reunan 14, jolloin mikroskooppisen kokoisista pisaroista koostuva sumuverho muodostuu. Samanaikaisesti kun sulaa lisätään putken 22 kautta lisätään hiukkasmaista ainetta kuljetuslaitteen 21 välityksellä osastoon 19 ja edelleen osastoihin 13. Sieltä hiukkasmainen aine paiskautuu keskihakuvoiman ja terien 10 vaikutuksesta ulospäin kohti ylä-levyn 3 kehää samalla kun se deagglomeroituu/hajoaa primääripar-tikkeleiksi, jotka tapaavat ja ohittavat sumuverhon reunan 14 kohdalla. Tällöin partikkelit saavat pintapäällysteen sulasta, ja ne paiskautuvat edelleen ulospäin terille 15, jotka heittävät tuotteen ulos laitteesta hajottimen 16 ja poistoaukon 17 kautta. Riippuen terien 15 lukumäärästä, niiden korkeudesta, ja läpisyötöstä, jota voidaan vaihdella ulostuloaukon avulla, pystytään aikaansaamaan partikkelien agglomeraatio, tai ne voidaan saada ulos erillisinä, yksittäisinä päällystettyinä partikkeleina .When the melt leaves the gap 9, the film tears into very small droplets 5 84436, leaving the edge 14, whereby a mist curtain of microscopically sized droplets is formed. At the same time as the melt is added through the tube 22, the particulate matter is added via the conveying device 21 to the compartment 19 and further to the compartments 13. From there the particulate matter is ejected outward by the centering force and the blades 10 towards the periphery of the top plate 3. at edge 14 of the fog curtain. In this case, the particles receive a surface coating from the melt and are further ejected outwards onto the blades 15, which eject the product out of the device through the diffuser 16 and the outlet 17. Depending on the number of blades 15, their height, and the throughput that can be varied by means of the outlet, agglomeration of the particles can be achieved, or they can be obtained as separate, individual coated particles.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla on hyvin helppoa upottaa partikkeleita mikroyksiköiksi; mikrokapselointi voidaan suorittaa käyttämättä liuotinta päällystysaineessa.The method of the present invention makes it very easy to embed particles into microunits; microencapsulation can be performed without the use of a solvent in the coating material.

Esillä olevan keksinnön avulla voidaan pienet partikkelit helposti varustaa päällyksellä, minkä jälkeen niistä yhdessä tabletoimisaineosien kanssa voidaan muodostaa tabletti, joka helposti hajoaa ja nopeasti vapauttaa nämä minimaaliset partikkelit, joilla, päällystysaineesta riippuen, voi olla erilaiset liukenemisprofiilit.By means of the present invention, the small particles can be easily coated, after which together with the tableting ingredients they can be formed into a tablet which easily disintegrates and rapidly releases these minimal particles, which, depending on the coating material, can have different dissolution profiles.

Menetelmän avulla voidaan myös jauhemainen aine helposti päällystää jauhemaisen aineen modifioimiseksi ja esim. sekoitus-ominaisuuksien ja/tai tabletoimisominaisuuksien parantamiseksi. Edelleen voidaan helposti liukenevia jauheita agglomeroida ja varustaa päällysteellä helpon kostumisen aikaansaamiseksi dis-pergoitaessa/sekoitettaessa nesteen kanssa.By means of the method, the powdered substance can also be easily coated in order to modify the powdered substance and e.g. to improve the mixing properties and / or tableting properties. Furthermore, readily soluble powders can be agglomerated and coated to provide easy wetting when dispersed / mixed with a liquid.

Esillä olevan keksinnön avulla voidaan suojata lämmölle arkoja tuotteita hajoamiselta toiminnossa, jossa tarvitaan lämpöä, esim.pelletoinnissa ja puristustoiminnoissa.The present invention makes it possible to protect heat-sensitive products from decomposition in a function requiring heat, e.g. in pelletizing and pressing operations.

6 844366 84436

Esillä olevassa menetelmässä viipymä on niin lyhyt, että lämmölle jopa hyvin herkkiä aineita voidaan käsitellä. Viipymä sulan sumuverhossa on vain sekunnin murto-osa. Täten voidaan NaHC03 hyvin päällystää käyttämällä sulaa aiheuttamatta natriumbikarbonaatin hajoamista.In the present method, the residence time is so short that even heat-sensitive substances can be treated. The residence time in the molten mist curtain is only a fraction of a second. Thus, NaHCO 3 can be well coated using melt without causing decomposition of sodium bicarbonate.

Esillä olevan keksinnön avulla voidaan rae helposti päällystää päällysteellä, joka sisältää pestisidiä tai fungisidiä tai vastaavaa.By means of the present invention, the granule can be easily coated with a coating containing a pesticide or a fungicide or the like.

Muita suurempia tuotteita, joita voidaan päällystää ovat paisutetussa muodossa olevat riisinjyvät, jotka voidaan päällystää esim. suklaapäällysteellä (kuorrutuksella).Other larger products that can be coated are rice grains in expanded form, which can be coated with e.g. chocolate coating (icing).

Esillä olevan keksinnön mukaisesti aikaansaadaan optimaalinen kosketuspinta ennen kuin partikkeli ja sula joutuvat kosketukseen, mikä itsessään takaa erittäin korkean laadun päällysteelle. Yllä kuvatussa laitteessa sula syötetään ylhäältä päin onton keskikaran läpi. On kuitenkin selvää, että sula voidaan syöttää yhtä hyvin myös alhaalta päin keskikaran läpi.According to the present invention, an optimal contact surface is obtained before the particle and the melt come into contact, which in itself guarantees a very high quality for the coating. In the device described above, the melt is fed from above through a hollow central mandrel. However, it is clear that the melt can equally well be fed from below through the middle spindle.

Oheisessa piirustuksessa esitettyjen terien 10 ei tulisi ylettyä ylös asti reunaan 14 aikaansaadakseen täydellisen homogeenisen päällysteen. Jos terät 10 ulottuvat ylös asti reunaan 14 jättää kiinteä aine ne suihkuna, mikä johtaa epähomogeeniseen päällysteeseen.The blades 10 shown in the accompanying drawing should not extend up to the edge 14 to provide a perfectly homogeneous coating. If the blades 10 extend up to the edge 14, the solid leaves them as a jet, resulting in an inhomogeneous coating.

Claims

Method for coating solid particles using a material which is very viscous or solid at room temperature, characterized in that a melt of the material which is very viscous or solid at room temperature and the particulate solid to be coated are fed via separate channels (19, 22) in a well chamber (7) in a rotating mixing disc (3, 4) or one or more spaces (13) for a solid material in the mixing disc (3, 4) and being thrown by the centripetal force leaking against the disc ( 3, 4) periphery, wherein the melt is extruded from its heel cavity (7) via a gap (9) in the upper side of the disc (3, 4), thereby forming a finely dispersed melt in the form of droplets forming a fog that strikes the particulate solid that is thrown out of the centripetal force and adheres to the surface of said material to form an uninterrupted coating of a material which is highly viscous or solid at room temperature. g of said material.

Process according to claim 1, characterized in that the rotating mixing plate (3, 4) operates at high throughput, whereby the particulate solid material is agglomerated / embedded. >:

Method according to claim 1, characterized in that the rotating mixing plate (3, 4) operates with low throughput, whereby the individual particles of the particulate solid material are coated and act as separate particles.