HU208785B - Process for producing amino acid granules by extrusion - Google Patents

Description

A találmány (aminosav) hatóanyag-tartalmú granulumok előállítási eljárására vonatkozik. Elsősorban kérődzők takarmányozására, vagy kezelésére alkalmas (aminosav) hatóanyag-granulumok előállítási eljárására vonatkozik.

A 4 181 708 számú, a 4 181 709 számú és a 4 181 710 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás kérődzők számára előállított granulumok előállítási eljárását ismerteti, amelyeknél a hatóanyag magot hidrofób anyaggal vonják be egy, a bendő pHjával szemben rezisztens polimerrel, amely az oltógyomor erősebben savas pH-jában lebomlik.

A granulumok magvát a hatóanyag képezi. A granulumokat úgy állítják elő, hogy a hatóanyagot egy vagy több kötőanyaggal és adott esetben semlegesítőszerrel elegyítik, a kapott elegyet ezt követően 10-20% víz hozzáadásával pasztaszerű anyaggá alakítják, ezt szobahőmérsékleten extrudálják és legömbölyítik, majd granulálják. A nedves granulumokat szárítószekrényben vagy fluidágyban szárítják.

A fenti szabadalmi leírásokban ismertetett eljárásokkal előállított granulumok esetében a nedves masszából extrudálással és legömbölyítéssel előállított granulumok szárítás után soha sem teljesen gömb alakúak, és a felületükön mindig jelentkezik érdesség és szabálytalanság, a porozitásúk is eléggé nagy, ami további bevonási műveletet tesz szükségessé.

Ezt a bevonási műveletet, a fenti szabadalmi leírások szerint, közvetlenül a polimer és a hidrofób anyagok hozzáadása után végzett szárítás után lehet kivitelezni. A bevonóelegyet szerves oldószerben oldják, és ezt követően porlasztják a granulumokra.

A hatóanyag tökéletes védelme érdekében 25 g polimer és zsírsav elegyét kell 100 g hatóanyag-granulumra rávinni, és a bevonóréteg vastagsága 150 pm körüli (lásd 4 181 710 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 1. példája).

A találmány célja az volt, hogy a hatóanyag magok kialakítása során a nedves elegy extrudálását elkerüljük. Ezt a célt úgy értük el, hogy a hatóanyaghoz megolvadt állapotban lévő kötőanyagot elegyítettünk, majd az elegyet extrudáltuk. A hatóanyag magot úgy állítottuk elő, hogy az előnyösen szilárd állapotban lévő hatóanyaghoz egy megolvadó kötőanyagot adtunk olyan mennyiségben, amely lehetővé tette a szitán való áthaladást, majd extrudáltuk. Ez a mennyiség előnyösen 25 tömeg%-nál kevesebb a granulálandó massza tömegéhez képest.

Megolvadó kötőanyagként hidrogénezett olajat vagy állati zsiradékot, 10-32 szénatomos zsírsavat, ennek megfelelő észtereket vagy alkoholokat alkalmazunk, és elsősorban sztearinsavat. Ez utóbbi előnyös takarmányozási célokra előállított készítményekhez, és a bevonóréteg előnyös alkotórésze.

Hogy a kötőanyag kiolvadását az extrudáláskor elkerüljük, előnyös polimert adni az elegyhez, előnyösen olyat, amely oldódik a kötőanyagban, így alkil-cellulózt (etil-cellulóz).

Néha előnyös ásványi töltőanyagot adni az elegyhez, hogy a granulumok sűrűségét növeljük (szilíciumdioxidot, talkumot).

A granulumok magvainak kialakításához a tömegösszetétele a következő:

hatóanyag 95-80% megolvadó kötőanyag 5-20% polimer 2% vagy ennél kevesebb

Előnyösen az alábbi összetételű elegyet alkalmazzuk:

hatóanyag 90-84% megolvadó kötőanyag 10-26% polimer 1 % vagy ennél kevesebb.

A találmány szerinti eljárással előállított granulumok váz alakban vannak, vagyis a hatóanyag részecske között vannak a kötőanyagok és így a részecskék inga vagy kötél alakban vannak a kapilláris állapot határán. [Granuláljon Shemngton & Olivér, Heyden & Són, p.

7-18,81981)].

Az eljárás szerint az extrudálandó tömeget a kötőanyag olvadási pontja fölötti hőmérsékletre melegítjük, és egy extrudálógépen keresztül engedjük, amely egy vagy több szitával ellátott, a szita nyílásainak átmérője a ldvánt végső granulumok átmérőjével megegyezik. A szitán áthaladó extrudált anyagot adott esetben forgókés segítségével aprítjuk.

Az olvasztással történő extrudálás előnyösebb a technika állásában ismertetett eljárásnál, mivel a hatóanyag részleges oldódását a vízben elkerülhetővé teszi, ez az oldékonyság megváltoztatja az elegy viselkedését az extrudálás során. A kapott granulumok legömbölyítése a találmány szerinti eljárással előállított granulumoknál szintén könnyebb, mivel a granulumok felülete képlékenyebb a megolvadó kötőanyag miatt, mint a nedves úton előállított granulumok esetében. A legömbölyítés után a kapott granulumok felülete szabályosabb, sima és kisebb mennyiségű polimer szükséges a bevonásához azonos hatás elérése céljából.

A technika állása szerinti nedves úton történő előállítással összehasonlítva a találmány szerinti eljárás azért is előnyösebb, mivel a szárítási művelet elkerülhetővé válik, ami a granulumok sűrűségét csökkenti mikroporozitás kialakulásával (1,0-1,1 g/ml-rel szemben a találmány szerinti eljárással előállított granulumok sűrűsége

1,2 g/ml). A sűrűség növelése fontos mivel a vizsgálatok szerint a rágás során így a hatóanyag-veszteség csökken, és minimálisan az 1,2 sűrűség előnyös.

A nedves úton történő előállítás során az extrudálás előtti műveleteknél az elegy a hőmérséklettel és a keverési időtartammal szemben rendkívül érzékeny, amely művelet a találmányunk szerinti olvasztásos eljárásnál már nem szerepel.

Hatóanyagokként alkalmazhatók az aminosavak, mint metionin, lizin vagy sóik, fenil-alanin, hisztidin, arginin, tirozin, triptofán.

A kapott granulumokat, amelyeket adott esetben legömbölyítjük, átszitáljuk, mégpedig úgy, hogy a granulumok méretének megoszlása 200 és 4000 pm közötti, előnyösen 500 pm és 2500 pm közötti legyen.

A bevonóréteget, amely a bendőben megvédi a hatóanyagot, ezt követően a fentiekben említett amerikai szabadalmi leírások szerinti eljárással porlasztjuk a granulumokra.

HU 208 785 Β

A bevonóanyagok az alábbiak közül legalább egy alkotórészt tartalmaznak: polimerek, kopolimerek vagy bázisos elegyek, amelyeknek a nitrogéntartalma 2 és 14% közötti, és molekulatömege 50 000 és 500 000 közötti.

A polimerek és kopolimerek meghatározásakor a 4 181 710 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 7. oszlopának meghatározására hivatkozunk, amelyre szabadalmi bejelentésünkben is hivatkozunk.

Kopolimerként előnyösen sztirol és 2-vinil-piridint alkalmazunk (amely 50-80 tömeg% 2-vinil-piridint és 20-50% sztirolt tartalmaz).

A bevonóanyagok hidrofób anyagot is tartalmaznak, mint 12-32 szénatomos zsírsavakat. Ezeket a 4 181 710 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás tartalmazza és amelyekre szabadalmi bejelentésünkben hivatkozunk.

Előnyösen sztearinsavat alkalmazunk hidrofób anyagként.

A bevonóanyag összetétele a következő:

10-30 tömeg% 2-vinil-piridin és sztirol kopolimer

70-90 tömeg% sztearinsav.

A bevonóanyagok elegyét, amely a kopolimert és a hidrofób anyagot tartalmazza, halogénezett oldószerben, alkoholban, éterben, ketonban vagy ezen oldószerek elegyében oldjuk. Különösen előnyős etanol és 1,2-diklór-etán, etanol és diklór-metán, vagy etanol és aceton elegyének az alkalmazása.

A bevonóanyagok elegyét tartalmazó oldatot a találmány szerinti eljárással előállított hatóanyagmagokra porlasztjuk fluidágy vagy bármely más porlasztókészülék segítségével. A porlasztáshoz előnyösen spray-coating-t (porlasztásos bevonatkészítés) alkalmazunk, például UNIGLATT típusú berendezést, amely WURSTER csővel ellátott.

Az alkalmazott bevonóanyag mennyisége szárazanyagban kifejezve a granulum-magvakhoz képest 10 és 30 tömeg%, előnyösen 15 és 25 tömeg% közötti, amely 500 mm és 1600 mm átmérőjű granulumokhoz szükséges, és amelyeknél a bevonóanyag vastagsága 20 és 70 mm közötti.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példák mutatják be amelyek azonban nem korlátozó jellegűek.

1. példa

1) Az alkalmazott anyagok

DITO SAMA típusú bolygókeverő

PHARMEX 35 T típusú egycsavarú WYSS extrudáló készülék, amelynek átmérője 35 mm, extrudáló készülék betáplálását K TRÓN típusú csavarral végezzük, változtatható sebességű granulálókés, amelynek 4 hajlékony pengéje van és amely a szita lemezén ledörzsöli a granulumokat, és tengelye a csavar tengelyében van,

SPHAEROMAT 300 típusú WYSS féle legömbölyítőkészülék, amelynek átmérője 300 mm.

2) A művelet körülményei

Extrudálás: a kettős bevonat hőmérséklete 130 °C a csavar forgásának sebessége 150 ford/perc szűrő: a nyílások átmérője 1,5 mm a betáplálás szöge 60° a hengeres csatorna hossza 3,5 mm az összes vastagság 5 mm a nyílások száma 84 beadagolás: a K-Tron csavar beadagolását az extrudáláskor áthaladó mennyiség szabályozza vágás: a 4 pengéjű tengelyes forgókés forgási sebessége 500 ford/perc legömbölyítés: a kettős bevonás hőmérséklete 120 ’C a forgólemez sebessége 1150 ford/perc.

3) Az elegy elkészítése

A kötőanyag tiszta sztearinsavból (UNICHEMA

Prifrac 2981) és etil-cellulózból (DOW 100) áll. A kezdeti elegyet úgy állítjuk elő, hogy 15 percen keresztül keveijük szobahőmérsékleten, úgy, hogy 1 kg-ot adagolunk a bolygókeverőbe (DITO SAMA). A különböző alkotórészeke! a metionint és a kötőanyagot külön adagoljuk be.

Átlagosan 6,25 kg-ot extrudálunk óránkén! a legömbölyítés után a termék méretei a következők:

átmérő >1,6 mm 1%

1,6 > átmérő >1 92% átmérő < 1 mm 7%

4) A kötőanyag mennyiségének változtatása

A végső granulátumban a kötőanyag mennyiségét és 11% között változtatjuk, a kötőanyag sztearinsav és etil-cellulózból áll (94/6). Az eredményeket az I. táblázat mutatja be.

5) A kötőanyag összetételének változtatása

A sztearinsav és az etil-cellulóz mennyiségét változtatjuk úgy, hogy a kötőanyag összmennyisége 11 tömeg% a metioninhoz képest. Az eredményeket a II. táblázat mutatja be.

6) Legömbölyítés

A legömbölyítést olyan granulumokon végezzük, amelyek metionint tartalmaznak és a kötőanyag mennyisége 11 tömeg%, amely 95% sztearinsavat és 5% etil-cellulózt tartalmaz. Az eredményeket a III. táblázat mutatja be.

2. példa

Az 1. példa szerinti készülékkel dolgozunk azonos műveleti feltételek között, azonos kötőanyaggal, tehát sztearinsawal és etil-cellulózzal, amelyek tömegaránya 94:6, azonban hatóanyagként metionin és lizin különböző arányú keverékét alkalmaztuk. Az eredményeket a IV. táblázat mutatja be.

3. példa

Az 1. példa szerinti eljárással végeztük az előállí3

HU 208 785 Β

tást, azonban a megolvadó kötőanyag természetét változtattuk a kompozíció természetét vizsgáltuk az extrudáláskor, amelyeket az V. táblázat mutat be. Minden tennék problémamentesen volt legömbölyíthető.
A találmány szerinti eljárásban alkalmazható kötő-
anyagok néhány képviselőjének alábbiakban ismertetjük:	olvadáspontját az
behénsav,	op. 80 ’C;
behénsav-metilészter,	op. 54 ’C;
sztearinsav,	op. 69-70 ’C;
sztearinsav-metilészter,	op. 33-35 ’C,
-etilészter,	op. 38-39 ’C;
sztearilalkohol,	op. 56-60 ’C;
keményített tallolaj,	op. 54 ’C;
tallalkohol,	op. 46-47 ’C;
paraffin,	op. 58-63 ’C;
karbaubaviasz,	op. 82-85 ’C;
méhviasz,	op. 62-65 ’C.
I. táblázat

a kötőanyag %-a a granulumban	11	10	10,5	11
Az extrudálás átlagos teljesítménye kg/ó	6,31	6,45	6,00	6,25
A magok mérete átmérő > 1,6 mm	0	28	3	1
1,6 > átmérő > 1 mm	90	41	71	92
1 > átmérő	9	31	26	7
sűrűség	L24	1,23	1,22	1,24

IL táblázat

A polimer %-a a kötőanyagban	6	5	4	3	2	1	0
Az extrudálás átlagos teljesítménye kg^ó	6,25	6,3í	6,2í	6,2;	6,0(	6,3Í	6,5(
A magok mérete átmérő > 1,6 mm	1	1	71	1	12	4	11
1,6 > átmérő > 1 mm	92	89	25	86	80	86	82
1 > átmérő	7	10	4	13	8	10	7
sűrűség	1,2'	1,2:	1,2:	1,2:	1,2:	1,2:	1,2C
Megfigyelés		A szitán történő kiolvadás és dugulás

HL táblázat

A legömbölyítés időtartama	5 másodperc	5 perc	10 perc	14 perc
A magvak mérete
átmérő > 1,6 mm	1	2	2	3
1,6 > átmérő > 1 mm	64	78	79	81
1 > átmérő	35	20	19	16
sűrűség	1,22	1,23	1,25	1,25

IV. táblázat

Lizin, HC1 (g)	59	60	67
metionin (g)	25,3	25,8	17
sztearinsav (g)	14,7	13,3	15
etil-cellulóz (g)	0,9	0,8	0,9
szita mm-ben	1,5	1	1,5
a mért sűrűség	1,21	1,22	1,21
granulometria
átmérő > 2 mm	23	1	33
1,6 < átmérő < 2	22	0	16
1,4 < átmérő < 1,6	30	7	23
1,25 < átmérő <1,4	15	36	13
1 < átmérő < 1,25	3	8	3
átmérő > 1	7	48	2

V. táblázat

Alkotórészek	Tömegrész
Lizin, HC1	63,75	63,75	63,75	63,75
Metionin	21,25	21,25	21,25	21,25
etil-cellulóz	1,05	1,05	1,05	1,05
sztearinsav (1)	8,37
palmitinsav (1)	5,58
glicerin-mono- sztearát		13,95
glicerin-disztearát			13,95
hidrogénezett zsiradék				13,95

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (5)

1. Eljárás aminosav kötőanyag és polimer keverék granulálására extrudálással, azzal jellemezve, hogy 8095 t% aminosavat, kötőanyagként hidrogénezett olaj vagy zsír vagy 10-32 szénatomos zsírsav, észtere vagy a megfelelő zsíralkohol 5-20 t%-nyi mennyiségét és legfeljebb 2 t% 2-alkil-cellulózt a kötőanyag olvadáspontja feletti hőmérsékleten extrudálunk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kötőanyagként sztearinsavat alkalmazunk.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy alkil-cellulózként etil-cellulózt alkalmazunk.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 84-901% aminosav, 10-161% kötőanyag és legfeljebb 11% polimer keverékét extrudáljuk.

5. Az 1. vagy 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aminosavként metionint és/vagy lizin-hidrokloridot alkalmazunk.