JP2005013501A

JP2005013501A - Compounding processing device

Info

Publication number: JP2005013501A
Application number: JP2003183139A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsujimoto; 広行辻本; Toyokazu Yokoyama; 豊和横山
Original assignee: HOSOKAWA FUNTAI GIJUTSU KENKYU; Hosokawa Powder Technology Research Institute
Current assignee: HOSOKAWA FUNTAI GIJUTSU KENKYU; Hosokawa Powder Technology Research Institute
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP4373142B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compounding processing device capable of efficiently and stably compounding powder medicine. <P>SOLUTION: The compounding processing device comprises a compounding processing part to compound by compressing and shearing with a cylindrical rotating body 3 and a press head 4, and a casing 2 to seal the compounding processing part in an enclosed space. When a height L1 of the compounding processing part in the casing 2 is 1, a height L2 of a circulation space is to be in the range of 0.7-1.25. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体原料の表面特性を改質し、有効な薬物含有複合粒子を製造する複合化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品製剤には、例えば、製造時における取り扱い易さ（ハンドリング性）、苦みのマスキング、溶解性の制御、ＤＤＳ（ＤｒｕｇＤｅｌｉｖｅｒｙＳｙｓｔｅｍ）特性などの多様な特性が要求されるため、従来より、必要な性質を付与するために、複数の原料を複合化することが行われている。複数の原料が複合化されたものとしては、例えば、賦形剤と薬物とが複合化されたもの、薬物の表面が滑沢剤やコート剤により覆われたもの等が挙げられる。ここで、上記賦型剤は薬物の取り扱い性を向上させて、所望の形態に製剤化することを容易にする役割を担い、滑沢剤は薬物の表面を滑らかでつやのある状態にする役割を担い、コート剤は、薬物の表面を覆うことにより、例えば、薬物の苦みをマスキングする役割を担うものである。
【０００３】
このような、薬効成分を含む原料の複合化においては、安定性を確保することが特に重要であるため、複合化に要する時間が短く、薬効成分の安定性低下の問題も生じない複合化方法が望まれている。
【０００４】
そこで、特許文献１において、薬物粉末を含む２種以上の粉末原料よりなる混合物に圧縮力および剪断力を加えて複合化する方法が提案されている。特許文献１の粉体処理装置を、図６を参照しつつ以下に説明する。
【０００５】
上記粉体処理装置６１は、図６に示すように、大略的に、略円筒形状の閉空間を形成するケーシング６２、当該ケーシング６２の内部に設けられた同じく有底略円筒形状の筒状回転体６３、当該筒状回転体６３の内周面に対して押圧力および剪断力を発生させて混合物を処理すべく上記筒状回転体３の内部に配設したプレスヘッド６４とからなる。上記筒状回転体６３を回転させることで、当該筒状回転体６３の内周面に形成した受け面６５と上記プレスヘッド６４とを相対回転させ、上記受け面６５と上記プレスヘッド６４との間に間隙として形成されているクリアランス６０に存在する混合物６７に押圧力および剪断力を付与して複合化処理を行うものである。
【０００６】
また、粉体処理装置６１では、混合物６７はケーシング６２の混合物投入口７０よりその処理空間６９に投入され、筒状回転体６３とプレスヘッド６４とにより強力な圧縮力・剪断力を受けることにより複合化処理される。
【０００７】
さらに、上記ケーシング６２の周囲には、主に上記処理空間６９の温度を調節するためのジャケット７３を設けている。当該ジャケット７３へは、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給される。これにより、上記ケーシング６２の内部温度を調節することができる。例えば、混合物６７として、温度変化によって変質する虞のある薬物を処理する場合においては、ジャケット７３に加熱媒体又は冷却媒体を循環供給することにより、処理中の混合物６７の温度を所望の温度として薬物の変質を防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法では、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着し、これにより排出性の低下や温度上昇が生じ、この温度変化によって変質する虞のある薬物を複合化する場合に、より一層効率的に混合物や複合化処理部分を冷却する方法が求められている。
【０００９】
そこで、特許文献１の方法を応用しつつより効率的にかつ安定的に薬物粉末を複合化させるためのさらなる改良が課題となっていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、薬物粉末を含む２種以上の粉末原料よりなる混合物に圧縮力および剪断力を加えて複合化する複合化部と、上記複合化部を密閉空間に閉じこめるケーシングと、を有する複合化処理装置において、上記ケーシングの形成する密閉空間が、上記ケーシングにおける複合化部の高さを１とした場合に、０．７以上１．２５以下の高さの、混合物が分散されるための循環空間を含んでいることを特徴としている。
【００１１】
ここで、複合化部とは混合物に圧縮力および剪断力を発生させる部分を示す。複合化部の高さとは、ケーシングの壁面が、複合化部を内包する内径が略一定な垂直部分と、上記垂直部分から連続的に内径が小さくなる部分とからなっている場合の、垂直部分の高さが複合化部の高さである。なお、内径が一定な垂直部分は、例えば円筒形である。
【００１２】
上記複合化部の高さと循環空間の高さとの比は、ケーシングの形成する空間における複合化部の占有割合を示しており、言い換えればケーシングの形成する空間における循環空間の割合を示している。この比を上記範囲とすることで、混合物が適度に循環できる空間が確保され、複合化の進行を妨げずに混合物の冷却が行われる。
【００１３】
上記複合化部の高さを１とした場合の、循環空間の高さが１．２５より大きいと、密閉空間が広くなりすぎ、混合物が広範囲に分散して、圧縮力、剪断力を効率的に加えることができない。一方、上記複合化部の高さを１とした場合の、循環空間の高さが０．７より小さいと、密閉空間が狭くなりすぎる。そのため、循環が抑えられたり、循環途中の混合物がケーシングに付着したり、混合物が空間中を分散する時間が短くなって生じた熱が放散されず、混合物の物性が変化してしまうなどのおそれがある。
【００１４】
そこで、この比を上記範囲とすることで、混合物が適度に循環できる空間が確保されるため、混合物の循環効率、つまり複合化部に混合物が供給される率を低下させることなく、混合物のケーシングへの付着が防がれ、また混合物の熱も放散する。
【００１５】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記複合化部が底部を有する筒形状の回転部材を含んでおり、上記循環空間が複合化部の上記底部と反対側に隣接して設けられてことを特徴としている。
【００１６】
上記複合化部を底部を有する筒形状とすることで、混合物が落ちることなく筒内に集まり、効率よく複合化を行うことができる。このとき、混合物は底部から離れる方向に分散するため、上記循環空間は複合化部の底部と反対側に設けられていることが望ましい。
【００１７】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、さらに、上記ケーシングが、上記混合物を投入する、あるいは複合化後の混合物を排出するための投入排出口を有し、上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが鉛直方向に回転可能に設置されていることを特徴としている。
【００１８】
ケーシングが鉛直方向に回転するとは水平方向の軸を中心に回転することであり、これにより上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わる。例えば、ケーシングの真上に投入排出口がある場合は、投入排出口は複合化部に対して上の位置にある。ここで、ケーシングを鉛直方向に回転させることで、ケーシングを反転させ、投入排出口がケーシングの真下にくる状態にする。このとき、投入排出口は複合化部に対して下の位置になる。
【００１９】
このように、投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるため、複合化部への混合物投入および排出が容易にでき、また回収率が向上する。つまり、投入排出口が複合化部より上にあるときに、混合物を投入排出口から投入することで混合物が容易にケーシング内に投入される。そして、複合化完了後に、投入排出口を複合化部より下に位置させることで、容易に投入排出口から混合物を排出でき、中の混合物を効率よく排出できる。
【００２０】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記ケーシングが、上記投入排出口に向かって狭まる方向へ傾斜する傾斜部を有することを特徴としている。
【００２１】
上記構成とすることで、複合化部から投入排出口まで、すなわちケーシング壁面から投入排出口まで緩やかな傾斜が形成されるため、混合物がスムーズに投入排出口から排出される。
【００２２】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記傾斜部が円錐形状であり、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であることを特徴としている。
【００２３】
上記構成とすることで、壁面から投入排出口までの傾斜がより適したものとなり、混合物がスムーズに投入排出口から排出される。
【００２４】
テーパー角度が８０度より小さいと、壁面から投入排出口まで傾斜を形成しようとすると、投入排出口２０が必要以上に大きくなるので、装置の大型化やコストアップにつながり、効率的でなくなる。また、投入排出口２０を大きくする代わりに、投入排出口２０周辺に水平部分を作ると、排出時に混合物が排出されずに残ってしまう。一方、テーパー角度が１００度より大きいと混合物がスムーズに投入排出口に導かれない。
【００２５】
一方、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であれば、投入排出口が真下に向いたときに、テーパー角度により４０度から５０度の範囲で傾斜した斜面が壁面から投入排出口に向かって形成されるため、混合物が投入排出口に誘導され、排出される。
【００２６】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記投入排出口は容器を接続できるバルブを備えており、上記バルブが容器接続後に開放可能なものであることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、毒性の強い混合物であっても、使用者に暴露することなく複合化を行うことができる。また、他の物質の混入が防がれ、汚染されることなく複合化した混合物を排出できるので、特に薬物等の製造に有用である。
【００２８】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記複合化部が内部空間を有していることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、複合化部の圧縮力や剪断力を加える部材が内部空間を有しているので、上記内部空間に冷却媒体を流入、循環させることができ、混合物の複合化を行う際に発生した熱を良好に取り除くことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の薬物含有複合粒子の製造に用いることができる粉体処理装置を、図１および図５を参照しつつ以下に説明する。
【００３１】
図２は、粉体処理装置の外観を示す斜視図である。粉体処理装置は、粉体処理部２１と、コントローラー２６とからなる。
【００３２】
また、図３は、粉体処理部２１の正面図である。粉体処理部２１は、処理部１、軸および軸受で構成される駆動部２２、これに連結するモーター２３からなる本体２７と、支持体２４・２５からなる。
【００３３】
粉体処理部２１は、処理部１に投入された混合物を、剪断力および圧縮力が加えて、複合化するものである。処理部１については後に詳細に説明する。モーター部２３は、駆動部２２を介して処理部１に接続しており、複合化の駆動源となる。
【００３４】
また、コントローラー２６は、図４に示すように、電源スイッチ３１、メインパネル３２、流量モニター３６、流量設定スイッチ３３、圧力モニター３４、圧力設定スイッチ３５からなり、処理部１内の環境を表示したり、使用者が環境設定を指示するためのものである。電源スイッチ３１は、粉体処理部２１の電源のオンオフを行う。メインパネル３２は、筒状回転体３の回転数やモーター２３の消費電力量を表示したり、使用者が設定を指示するボタンがある。流量モニター３６はセンサーで測定した筒状回転体３の軸封用エアーパージの流量を表示し、流量設定スイッチ３３は使用者が所望の流量設定を指示する。圧力モニター３４は軸封用エアーパージの圧力を表示し、圧力設定スイッチ３５は使用者が所望の圧力設定を指示する。
【００３５】
次に、処理部１への混合物の投入・排出について説明する。
粉体処理部２１には、ポット２９が接続可能となっており、ポット２９に含有された混合物を粉体処理部２１に投入したり、複合化された混合物をポット２９に排出したりする。このときの粉体処理部２１とポット２９との間の混合物の移送は、混合物が毒性の強い物質であった場合を鑑み使用者に暴露しないように、あるいは混合物への他の物質の混入を防ぐために、ハイコンテインメントとする、すなわち、粉体処理部２１とポット２９との間を移送される間、混合物の外部との接触を防ぐことが好ましい。
【００３６】
そのために、例えば接続用のバルブとして、特にスプリットバタフライバルブを用いることが好ましい。この場合、２つの部品からなるスプリットバタフライバルブの一方を、ポット２９の口に取り付け、粉体処理部２１の投入排出口２０に他方を取り付ける。バルブは、この時点では両者の口を塞ぐ蓋として機能する。
【００３７】
そして、粉体処理部２１にポット２９を接続させると、ポット２９に取り付けたバルブの部品と、粉体処理部２１に取り付けたバルブの部品とがドッキングし、ふた部分が開いて、ポット２９から粉体処理部２１へ、あるいは粉体処理部２１からポット２９へ中身を流入させる。なお、スプリットバタフライバルブとしては、ＰＳＬチャージングポイント（ＰＳＬ社製）を用いることができる。また、ポット２９としては、ポリプロピレン等からなる使い捨ての容器を用いることで、コンタミネーションを防ぐことができる。
【００３８】
その他には、ポット２９として、柔軟性のあるプラスチックバッグ、例えばＧＥＡＢＵＣＫ（登録商標）Ｂａｇ（ＧＥＡＢｕｃｋＶａｌｖｅ）を使用し、バルブとしてプラスチックバッグを挟み込んで密閉する、例えばｈｉｃｏｆｌｅｘ（登録商標）（ＧＥＡＢｕｃｋＶａｌｖｅ）を用いてもよい。
【００３９】
また、粉体処理部２１は、本体２７全体がＹ軸（水平軸）を中心に鉛直方向（Ａ方向）に回転（縦回転）することで、ポット２９からの混合物の投入、およびポット２９への混合物の排出の両方を容易に行うことができる。本体２７の縦回転は、処理部１に接続した駆動部２２からＹ軸方向に伸びた軸を、支持体２４・２５の軸受部に接続させることで行われている。なお、本体２７の縦回転は、使用者が支持体２５に取り付けられた回転レバー２８を操作することで制御される。
【００４０】
このように本体２７が縦方向に回転可能なので、ケーシング２に投入排出口２０から混合物を投入し、粉体処理を行った後、本体２７を回転させて混合物を投入排出口２０から排出することができる。
【００４１】
次に、処理部１について、図１を用いて説明する。
処理部１は、図１に示すように、大略的に、略円筒形状の閉空間を形成するケーシング２、当該密閉容器２の内部に設けられた同じく有底略円筒形状の筒状回転体３、当該筒状回転体３の内周面に対して押圧力および剪断力を発生させて混合物を処理すべく上記筒状回転体３の内部に配設したプレスヘッド４とからなる。上記筒状回転体３を回転させることで、当該筒状回転体３の内周面に形成した受け面５と上記プレスヘッド４とを相対回転させ、上記受け面５と上記プレスヘッド４との間のクリアランス１００に存在する混合物に押圧力および剪断力を付与して複合化処理を行うものである。
【００４２】
図１に示すように、上記ケーシング２の内部には、略円筒形状であって鉛直方向の回転軸Ｘを中心にＢ方向に回転自在な筒状回転体３を備えている。当該筒状回転体３は、回転軸部１２と当該回転軸部１２に連接した底部１４、及び当該底部１４に連接した円筒壁部１５とにより構成されている。
【００４３】
上記筒状回転体３の底部１４は、上記回転軸部１２と筒状回転体３の円筒壁部１５とを連結する機能、および、上記混合物を保持する保持手段としての機能を有する。即ち、当該底部１４は、後述する円筒壁部１５との関係において互いの面が折れ曲がった関係にあり、筒状回転体３が回転する際に、混合物が充分に処理されずにクリアランス１００から下方に逃げてしまうのを防止する。
【００４４】
上記円筒壁部１５の内周面は、遠心力を受けて外向きに移動しようとする混合物の受け面５となる。即ち、混合物を上記クリアランス１００に留めておき、上記受け面５と上記プレスヘッド４との協働によって混合物に押圧力および剪断力を付与して粉体処理を行う。
【００４５】
このとき、粉体処理をされている混合物の一部は、円筒壁部１５の下部に設けられた円筒壁部１５を貫通する開孔４３を通って、プレスヘッド４側からケーシング２側へと移動する。ケーシング２側に移動した混合物は掻き揚げ羽根４２により上方に掻き上げられ、円筒壁部１５を越えて再びクリアランス１００に入る。このようにすることで、効率的に粉体処理が行える。
【００４６】
粉体処理装置２１は、上記ケーシング２の内部の雰囲気を、混合物の種類等に応じて適宜変更することができるものであってもよい。例えば、不活性ガスや加熱ガス等の各種のガスを投入排出口２０からケーシング２の内部に投入したり、加圧・真空ポンプ等を用いてケーシング２の内部を加減圧する構成としてもよい。この場合には、例えば、ケーシング２と筒状回転体３の回転軸部１２との間に、図示しないシール部材を設けることにより、処理空間の内部の雰囲気を確実に調整することができる。シール部材は、また軸回転により発生するカス等が処理空間に侵入することも防ぐ。
【００４７】
また、上記ケーシング２の周囲には、主に処理空間の温度を調節するためのジャケット（図示せず）を設けてもよい。当該ジャケットへは、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給される。これにより、上記ケーシング２の内部温度を調節することができる。例えば、混合物として、温度変化によって変質する虞のある薬物を処理する場合においては、ジャケットに加熱媒体又は冷却媒体を循環供給することにより、処理中の混合物の温度を所望の温度として薬物の変質を防止することができる。
【００４８】
さらに、例えば、図５に示すように、プレスヘッド４内に管（内部空間）４１を形成しておき、冷却水等の冷却媒体を通過させて、プレスヘッド４を冷却させても良い。この場合、プレスヘッド４内部に通された管４１に対して、タンクから給水口を介して冷却水を供給し、管４１の水を排出口を介して排出する構成とすればよい。
【００４９】
ここで、ケーシング２の形状について説明する。
【００５０】
粉体処理装置２１における粉体処理は、投入された混合物が筒状回転体３とプレスヘッド４によって挟まれ、圧縮力、剪断力を加えられることによって行われている。このとき、ケーシング２内の筒状回転体３の上部空間が広いと、混合物が上部空間に分散してしまい、クリアランス１００を通過する効率が悪くなる。言い換えると、混合物を効率的にクリアランス１００に導き、効率的な複合化を起こさせるには、ケーシング２における筒状回転体３より上部が、できるだけ狭い空間となっていることが望ましいと言える。
【００５１】
また、処理部１では混合物の物性を保つためには、混合が高温とならないようにする必要がある。複合化はモーター部２３の駆動力による筒状回転体３の回転により行われることから、筒状回転体３に熱が発生する。さらに、複合化が、筒状回転体３とプレスヘッド４との間に挟まれた混合物に圧縮力と剪断力とを加えて行われるため、この処理箇所でも摩擦熱が発生する。混合物が加熱に弱い物であった場合、この熱が混合物に悪影響を与え、複合化によって混合物の本来の性質を損なってしまうことになる。また、低融点の粉体などでは融着を起こして安定運転が出来なくなる可能性もある。
【００５２】
そのために、装置や混合物に蓄えられる摩擦熱等を効率的に逃がす形状であることが望ましい。この放熱のしやすさ、言い換えると冷却効率の観点からは、混合物が分散して放熱できるように、あるいは装置が空間に分散するように、ケーシング２における筒状回転体３の上部に、大きな空間が形成されていることが望ましい。
【００５３】
そこで、ケーシング２の内部での混合物質の循環効率を損なわずに、冷却効率を向上するためには、筒状回転体３の上部に適切な大きさの空間が設けられていることが必要である。空間の高さの比で言うと、本実施の形態の、筒状回転体３を内包する円筒部分と、それに続く円錐部分とからなるケーシング２では、高さ方向（ケーシング２の筒状回転体３の軸方向）における、上記円筒部分の長さをＬ１とし、ケーシング２の上記円錐部分の長さをＬ２とした場合のＬ１／Ｌ２が、０．７５以上１．２５以下であることが望ましい。Ｌ１／Ｌ２はさらに下限値が０．８５以上であることが望ましく、上限値が１．０５以下であることが好ましい。言い換えれば、ケーシング２の形成する空間のうち、高さにおける４０％〜５５％の、上部の空間が循環空間として確保されていることが好ましい。これによれば、後の実施例に示すとおり、複合化の効率を損なわずに混合物やプレスヘッド４の熱を良好に除くことができた。
【００５４】
また、処理部１は、複合化が完了した混合物を排出する際には、投入排出口２０側を下に向けて混合物を排出する。このとき、ケーシング２は壁面の円筒形状が投入排出口２０に向かって円錐状に狭まるようなテーパー形状であることが望ましい。これは、ケーシング２から混合物を排出するときに、混合物が投入排出口２０に到達するまでに、図１の破線に示すような、鉛直方向（軸Ｘ方向）と直交する方向（水平方向）のケーシング２の面があると、混合物が水平面に残ってしまい、全量を排出できなくなってしまうからである。したがって、テーパー角度を調節する際は、投入排出口２０の口径を広げるあるいは狭めるようにする。このようにすることで、水平面を作らずにテーパー形状の傾斜が直接に投入排出口２０に続く構成とできる。
【００５５】
なお、テーパー角度は８０度以上１００度以下であることが望ましい。また、下限値は８５度以上であることがさらに好ましく、上限値は９５度以下であることがさらに好ましい。これによれば、壁面から投入排出口２０に向かう傾斜が混合物をスムーズに投入排出口２０に導く。テーパー角度が１００度より大きいと、傾斜が水平方向に近くなるため、混合物をスムーズに投入排出口２０から排出することができない。一方、テーパー角度が８０度より小さいと、結果的に投入排出口２０までの長さＬ２が長くなったり、投入排出口の口径が大きくなってしまい装置全体が大きくなってしまう。
【００５６】
なお、ｋが０．７５以上１．２５以下であり、かつテーパー角度が８０度以上１００度以下であると、冷却効率、循環効率、排出効率の度の面から見て非常に良好な結果が得られた。
【００５７】
【実施例】
以下に、図１に示す、実施の形態の粉体処理装置のケーシング２形状を変化させ、その複合化効率、冷却効率、排出率への影響を調べた。
【００５８】
ケーシング２は、内径が９５ｍｍΦ円筒形状部分と、これに続く円錐形状（コニカルテーパー構造部分）とからなり、コニカルテーパー構造が投入排出口２０に接続されるようにした。このケーシング２形状において、投入排出口２０の内径とコニカルテーパー構造部分の大きさとを変更しながら、ケーシングディメンションと、ケーシング角度αとを変化させて実験を行った。
【００５９】
ここで、ケーシングディメンションは、複合化処理を行う部分の上部にどのぐらいの空間を有しているかを示しており、つまりケーシング２の全容積に対するローター（筒状回転体）３以外の空間が占める割合を示している。具体的には、図１のケーシング２における複合化処理を行う円筒形状部分（複合化部）を下部ケーシング、円錐形状部分を上部ケーシングとした場合の、上部ケーシングの高さＬ１／下部ケーシングの高さＬ２をケーシングディメンションを表すディメンション比ｋとした。この場合、ｋが大きいほど上部の空間が大きいことを示す。本実施例では、ｋが０．５、０．７５、０．９、１．２５、１．５の装置について測定した。
【００６０】
また、ケーシング角度αとは、円錐形状部分のテーパー角度α、つまりケーシング２の中心縦軸Ｘを通る断面の円錐形状部分の傾斜間の角度を示している。ケーシング角度αは、４５度、６０度、７５度、８０度、９０度、１００度、１０５度、１２０度とした装置について測定した。なお、角度αが大きい場合は排出口の口径を大きくし、角度αが小さい場合は、排出口の口径を小さくした。これにより、種々の角度α、ｋの値を有する装置を作製した。
【００６１】
その他の条件は、すべて同等とした。条件としては、ローター３とプレスヘッド４との間隔を１ｍｍに設定し、ローター回転数２０００ｒｐｍで、３０分複合化処理を行った。このとき、ジャケットには０℃のエタノール水溶液を循環（流量：１．５Ｌ／ｍｉｎ）させた。
【００６２】
混合物としては、セルフィアＣＰ−１０２（旭化成、セルロース核粒子、平均粒径：１５７μｍ、比表面積：０．０４４９９６ｍ^２／ｇ）４０ｇとイブプロフェン（鎮痛消炎剤薬物、４２μｍ、０．２４１７ｍ^２／ｇ）１０ｇの混合粉体を使用した。
【００６３】
次に、得られた混合物の複合化効率、排出率、およびケーシング２の冷却効率を測定する方法を説明する。複合化効率は、複合化を３０分間行った後の混合物の複合化進行度により測定した。具体的には、混合物の重量あたりの比表面積（ｍ^２／ｇ）をＢＥＴ法（６０℃、Ｎ_２ガス吸着）にて測定した。これにより、複合化前の比表面積が大きい微小な粒子である状態から、複合化されて大きな比表面積が大きな状態になっていく進行度を測定できる。また、混合物の排出率は、複合化後にケーシング２から排出された混合物の重量を、ケーシング２に投入した混合物の重量、５０ｇで割ったものとして測定した。また、冷却効率は、３０分間複合化処理をしたプレスヘッド４の先端部の温度により測定した。結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】

【００６５】
実験結果から、ケーシングディメンション、ケーシング角度αの、複合化処理に与える影響を以下にまとめる。
【００６６】
（１）複合化進行度に対する影響
複合化進行度は、ｋが小さいほど、すなわち上部ケーシングの空間が小さいほど複合化進行が早いという傾向があった。これは、上部ケーシングの空間が大きいと、下部ケーシングで処理された粉体が上部ケーシングに掻き揚げられ、混合物が下部ケーシングを循環する効率が低下するためと考えられる。具体的には、ｋ＝１．５の装置では、他のｋ＝１．２５、０．９、０．７５、０．５に比べて、３０分後の混合物質の重量あたりの比表面積が大きく、複合化処理に時間がかかっていた。しかし、上部ケーシングが狭すぎると（ｋ＝０．５の場合）、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着したり、掻き上げ羽根４２による分散効果が半減し、粉体の冷却が不十分となり温度変質や複合進行度の低下を生じさせている場合があった。
【００６７】
また、ケーシング角度αについては、４５度から１２０度の範囲では、角度αが大きいほど複合化進行が早いという傾向があった。これは、掻き上げられた粉体がケーシングの壁面に沿って移動して筒状回転体の中に入り込みやすくなるためと考えられる。
【００６８】
ケーシングディメンションとケーシング角度αを考え合わせると、ｋ＝１．２５のときにケーシング角度αが８０度のもの、ｋ＝０．９のときにケーシング角度αが９０度、１０５度のもの、ｋ＝０．７５のときにケーシング角度αが１００度のもの、ｋ＝０．５のときにケーシング角度αが１０５度、１２０度のものについて、良好な複合化進行度が観察された。さらに、ｋ＝０．９でケーシング角度αが９０度、１０５度の場合、並びにｋ＝０．５でケーシング角度αが１０５度、１２０度の場合に、３０分の複合化で混合物の比表面積が０．１９ｍ^２／ｇとなり、最大の複合化進行度を示していた。すなわち、混合物の循環効率が最大であるといえる。
【００６９】
（２）冷却効率に対する影響
一方、冷却効率は、ｋが大きいほど、すなわち上部ケーシングの空間が大きいほど冷却効率が良いという結果が得られた。これは、上部ケーシングの空間が小さいと、下部ケーシングで処理（圧縮剪断処理）された混合物が上部ケーシングで、十分な温度緩和ができない、すなわち十分に冷却されずに再び圧縮剪断処理をされるためと考えられる。表１の結果では、上部ケーシングの空間が大きいｋ＝１．５〜０．９ではプレスヘッド４が２４〜２６℃に保たれていたのに対し、上部ケーシングの空間が小さいｋ＝０．５では、３０分複合化した後のプレスヘッド４が３１〜３３℃となった。なお、ｋ＝０．７５ではケーシング角度αが１００度ではプレスヘッド４が２５℃に保たれたが、ケーシング角度αが１２０度では３２度となった。
【００７０】
（３）排出効率に対する影響
上部ケーシングの中央に設けられた、サイズ２０ｍｍの投入排出口からの混合物の排出効率は、ｋ＝１．５〜０．７５の場合は、ケーシング角度αが１００度より小さければ、９４％以上の高効率を示していた。これは、ケーシングを反転させて排出する際、円筒形状から投入排出口への斜面が鉛直に近いほど、混合物が抵抗なく投入排出口に滑り落ちるため（テーパー効果）である。
【００７１】
また、上部ケーシングが狭いと、必然的に角度αも大きくなり、排出性が低下し、加えて、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着したり、掻き上げ羽根４２による分散効果が半減し、粉体の冷却不足に伴う温度変質や複合化進行度の低下を生じさせている場合があった。
【００７２】
以上をまとめると、複合化処理進行度がよく、冷却効率と排出性が維持できるケーシング形状としては、ｋ＝０．９、α＝９０度が最適であった。さらに、同様の実験をｋとαとを変えて、詳細実験を繰返したところ、ｋの範囲が０．７５以上１．２５以下、ケーシング角度αが８０度以上１００度以下であれば良好な結果が得られた。
【００７３】
また、その他の材料として、乳糖粉体（平均粒子径７０μｍ）による球形化処理を行ったところ、同様の傾向があった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記ケーシングの形成する密閉空間が、上記ケーシングにおける複合化部の高さを１とした場合に、０．７以上１．２５以下の高さの、混合物が分散されるための循環空間を含んでいる構成である。
【００７５】
ケーシングの形成する密閉空間は、広すぎると、混合物が広範囲に分散して、圧縮力、剪断力を効率的に加えることができず、一方、密閉空間が狭すぎると、複合化途中の混合物がケーシングに付着したり、混合物が空間中を分散する時間が短くなって生じた熱が放散されず、混合物の物性が変化するおそれがある。
【００７６】
上記構成とすれば、複合化進行を妨げることなく密閉空間に混合物が循環できる循環空間が適度に含まれているので、混合物のケーシングへの付着が防がれ、混合物の熱も放散する。
【００７７】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記複合化部が底部を有する筒形状の回転部材を含んでおり、上記循環空間が複合化部の上記底部と反対側に隣接して設けられている構成である。
【００７８】
上記複合化部を底部を有する筒形状とすることで、混合物が落ちることなく筒内に留まり、効率よく複合化を行うことができる。このとき、混合物は底部から離れる方向に分散するため、上記循環空間は複合化部の底部と反対側に設けられていることが望ましい。
【００７９】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、さらに、上記ケーシングが、上記混合物を投入する、あるいは複合化後の混合物を排出するための投入排出口を有し、上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが鉛直方向に回転可能に設置されている構成である。
【００８０】
上記投入排出口の複合化部に対する垂直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが反転可能に設置されていることで、複合化部への混合物投入および排出が容易にできる。
【００８１】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記ケーシングが、上記投入排出口に向かって狭まる方向へ傾斜する傾斜部を有する構成である。さらに、上記傾斜部が円錐形状であり、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であることが好ましい。
【００８２】
上記構成とすることで、複合化の進行を妨げることなく、複合化部からの混合物がスムーズに排出される。
【００８３】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記投入排出口は容器を接続できるバルブを備えており、上記バルブが容器接続後に開放可能なものである構成である。
【００８４】
上記構成によれば、毒性の強い混合物であっても、使用者に暴露することなく混合物の投入・排出を行うことができる。また、他の物質の混入が防がれ、汚染されることなく複合化した混合物を排出できるので、特に薬物等の製造に有用である。
【００８５】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記複合化部が内部空間を有している構成である。
【００８６】
上記構成によれば、複合化部の圧縮力や剪断力を加える部材が内部空間を有しているので、上記内部空間に冷却媒体を流入、循環させることができ、混合物の複合化を行う際に発生した熱を良好に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の処理部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の粉体処理部を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置のコントローラーを示す正面図である。
【図５】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の、冷却手段を有するプレスヘッドを示す断面図である。
【図６】従来の分体処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１処理部
２ケーシング
３筒状回転体（複合化部、回転部材）
４プレスヘッド（複合化部）
５受け面
２０投入排出口
２１粉体処理部
２２シャフト
２３モーター部
２４支持体
２５支持体
２６コンローラー
２７本体
２８レバー
２９ポット
４１管（内部空間）
４２掻き上げ羽根
４３開孔
１００クリアランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite treatment apparatus that modifies the surface characteristics of a powder raw material and produces effective drug-containing composite particles.
[0002]
[Prior art]
For pharmaceutical preparations, for example, various characteristics such as easy handling (handling property), bitterness masking, solubility control, and DDS (Drug Delivery System) characteristics are required. In order to impart properties, a plurality of raw materials are compounded. Examples of the composite of a plurality of raw materials include a composite of an excipient and a drug, and a drug whose surface is covered with a lubricant or a coating agent. Here, the above-mentioned excipients have the role of improving the handleability of the drug and facilitating the formulation into the desired form, and the lubricant has the role of making the surface of the drug smooth and shiny. The coating agent serves to mask the bitterness of the drug, for example, by covering the surface of the drug.
[0003]
In such compounding of raw materials containing medicinal ingredients, it is particularly important to ensure stability, so the compositing method does not cause the problem of decreased stability of medicinal ingredients and the time required for compositing is short Is desired.
[0004]
Therefore, Patent Document 1 proposes a method of applying a compression force and a shearing force to a mixture composed of two or more powder raw materials including a drug powder to form a composite. The powder processing apparatus of patent document 1 is demonstrated below, referring FIG.
[0005]
As shown in FIG. 6, the powder processing apparatus 61 generally includes a casing 62 that forms a substantially cylindrical closed space, and a cylindrical rotation that is also provided in the casing 62 and has a substantially cylindrical shape with a bottom. And a press head 64 disposed inside the cylindrical rotary body 3 to generate a pressing force and a shearing force on the inner peripheral surface of the cylindrical rotary body 63 to process the mixture. By rotating the cylindrical rotating body 63, the receiving surface 65 formed on the inner peripheral surface of the cylindrical rotating body 63 and the press head 64 are relatively rotated, and the receiving surface 65 and the press head 64 are rotated. A compounding process is performed by applying a pressing force and a shearing force to the mixture 67 existing in the clearance 60 formed as a gap therebetween.
[0006]
In the powder processing apparatus 61, the mixture 67 is introduced into the treatment space 69 from the mixture inlet 70 of the casing 62, and receives a strong compressive force / shearing force by the cylindrical rotating body 63 and the press head 64. Combined processing is performed.
[0007]
Further, a jacket 73 for mainly adjusting the temperature of the processing space 69 is provided around the casing 62. A heating medium or a cooling medium from a separately provided tank (not shown) is circulated and supplied to the jacket 73 as necessary. Thereby, the internal temperature of the casing 62 can be adjusted. For example, in the case where a drug that may be altered by temperature changes is processed as the mixture 67, a heating medium or a cooling medium is circulated and supplied to the jacket 73, thereby setting the temperature of the mixture 67 being processed to a desired temperature. Can be prevented.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of Patent Document 1, the circulated mixture is pressed against and adheres to the casing at a high pressure, thereby causing a decrease in dischargeability and an increase in temperature, and compounding a drug that may be altered by this temperature change. In some cases, there is a need for a more efficient method of cooling the mixture and composite treatment portion.
[0009]
Therefore, further improvement for complexing drug powder more efficiently and stably while applying the method of Patent Document 1 has been an issue.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the composite processing apparatus of the present invention includes a composite unit that combines a composite of two or more powder raw materials containing drug powder by applying a compression force and a shear force, and the composite And a casing for confining the gasification part in a sealed space, wherein the sealed space formed by the casing is 0.7 or more and 1.25 when the height of the compounding part in the casing is 1. It is characterized by comprising a circulation space for the mixture to be dispersed at the following height.
[0011]
Here, the composite part refers to a part that generates compressive force and shear force in the mixture. The height of the composite part is the vertical part when the wall surface of the casing is composed of a vertical part having a substantially constant inner diameter that encloses the composite part and a part in which the inner diameter continuously decreases from the vertical part. Is the height of the composite part. The vertical portion having a constant inner diameter is, for example, cylindrical.
[0012]
The ratio between the height of the composite part and the height of the circulation space indicates the occupation ratio of the composite part in the space formed by the casing, in other words, the ratio of the circulation space in the space formed by the casing. By setting this ratio within the above range, a space in which the mixture can be circulated appropriately is secured, and the mixture is cooled without hindering the progress of the composite.
[0013]
When the height of the composite part is 1 and the height of the circulation space is larger than 1.25, the sealed space becomes too wide and the mixture is dispersed over a wide area, so that the compression force and shear force are efficiently generated. Cannot be added to. On the other hand, if the height of the circulation space is less than 0.7 when the height of the composite portion is 1, the sealed space becomes too narrow. Therefore, there is a risk that circulation will be suppressed, the mixture in the middle of circulation will adhere to the casing, the time that the mixture will disperse in the space will be shortened and the heat generated will not be dissipated, and the physical properties of the mixture will change. There is.
[0014]
Therefore, by setting this ratio within the above range, a space in which the mixture can be appropriately circulated is ensured. Therefore, the casing of the mixture is not reduced without reducing the circulation efficiency of the mixture, that is, the rate at which the mixture is supplied to the composite portion. Adhesion is prevented and the heat of the mixture is also dissipated.
[0015]
In order to solve the above problems, the composite processing apparatus of the present invention includes a cylindrical rotating member in which the composite part has a bottom, and the circulation space is on the opposite side of the bottom of the composite part. It is characterized by being provided adjacent to each other.
[0016]
By making the said composite part into the cylinder shape which has a bottom part, a mixture gathers in a cylinder, without falling, and can compound efficiently. At this time, since the mixture is dispersed in a direction away from the bottom, the circulation space is preferably provided on the opposite side of the bottom of the composite portion.
[0017]
In order to solve the above-described problem, the composite treatment apparatus of the present invention further includes a charging / discharging port for charging the mixture or discharging the mixed mixture, and the casing has the charging / discharging port. The casing is installed so as to be rotatable in the vertical direction so that the position in the vertical direction with respect to the combined portion of the discharge port is changed.
[0018]
The fact that the casing rotates in the vertical direction means that the casing rotates about a horizontal axis, thereby changing the vertical position of the charging / discharging port with respect to the combined portion. For example, when there is a charging / discharging port directly above the casing, the charging / discharging port is at an upper position with respect to the combined portion. Here, by rotating the casing in the vertical direction, the casing is reversed so that the charging / discharging port is directly below the casing. At this time, the charging / discharging port is located at a lower position with respect to the compounding portion.
[0019]
As described above, since the vertical position of the charging / discharging port with respect to the composite part is changed, the mixture can be easily charged into and discharged from the composite part, and the recovery rate is improved. In other words, when the charging / discharging port is above the composite part, the mixture is easily charged into the casing by charging the mixture from the charging / discharging port. And after completion | finish of compounding, a mixture discharge can be easily discharged | emitted from an injection | emission discharge port by positioning an injection | emission discharge port below a composite part, and the mixture in it can be discharged | emitted efficiently.
[0020]
In order to solve the above-described problems, the composite processing apparatus of the present invention is characterized in that the casing has an inclined portion that is inclined in a direction narrowing toward the charging / discharging port.
[0021]
With the above configuration, a gentle slope is formed from the composite portion to the charging / discharging port, that is, from the casing wall surface to the charging / discharging port, so that the mixture is smoothly discharged from the charging / discharging port.
[0022]
In order to solve the above problems, the composite processing apparatus of the present invention is characterized in that the inclined portion has a conical shape and the taper angle of the cone is not less than 80 degrees and not more than 100 degrees.
[0023]
By setting it as the said structure, the inclination from a wall surface to a charging / discharging port becomes a more suitable thing, and a mixture is discharged | emitted smoothly from a charging / discharging port.
[0024]
If the taper angle is smaller than 80 degrees, an attempt to form an inclination from the wall surface to the charging / discharging port will cause the charging / discharging port 20 to become larger than necessary, leading to an increase in the size and cost of the device, which is not efficient. Further, if a horizontal portion is formed around the charging / discharging port 20 instead of enlarging the charging / discharging port 20, the mixture remains without being discharged during discharging. On the other hand, when the taper angle is larger than 100 degrees, the mixture is not smoothly guided to the charging / discharging port.
[0025]
On the other hand, when the taper angle of the cone is not less than 80 degrees and not more than 100 degrees, when the inlet / outlet port is directed downward, a slope inclined by 40 to 50 degrees depending on the taper angle is directed from the wall surface toward the inlet / outlet port. Therefore, the mixture is guided to the inlet / outlet and discharged.
[0026]
In order to solve the above-described problems, the composite processing apparatus of the present invention is characterized in that the input / output port includes a valve to which a container can be connected, and the valve can be opened after the container is connected. .
[0027]
According to the above configuration, even a highly toxic mixture can be combined without being exposed to the user. In addition, since the mixed mixture can be discharged without being contaminated and contaminated, it is particularly useful for the production of drugs and the like.
[0028]
In order to solve the above problems, the composite processing apparatus of the present invention is characterized in that the composite unit has an internal space.
[0029]
According to the above configuration, since the member for applying the compressive force or shearing force of the composite portion has the internal space, the cooling medium can be introduced into and circulated through the internal space, and the mixture is combined. The heat generated in can be removed well.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A powder processing apparatus that can be used for producing the drug-containing composite particles of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 5.
[0031]
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the powder processing apparatus. The powder processing apparatus includes a powder processing unit 21 and a controller 26.
[0032]
FIG. 3 is a front view of the powder processing unit 21. The powder processing unit 21 includes a processing unit 1, a driving unit 22 including a shaft and a bearing, a main body 27 including a motor 23 connected to the driving unit 22, and supports 24 and 25.
[0033]
The powder processing unit 21 combines the mixture charged into the processing unit 1 by applying a shearing force and a compressive force. The processing unit 1 will be described in detail later. The motor unit 23 is connected to the processing unit 1 through the driving unit 22 and serves as a driving source for the combination.
[0034]
As shown in FIG. 4, the controller 26 includes a power switch 31, a main panel 32, a flow rate monitor 36, a flow rate setting switch 33, a pressure monitor 34, and a pressure setting switch 35, and displays the environment in the processing unit 1. Or for the user to instruct the environment setting. The power switch 31 turns on / off the power of the powder processing unit 21. The main panel 32 has buttons for displaying the number of rotations of the cylindrical rotating body 3 and the power consumption of the motor 23, and for the user to instruct setting. The flow rate monitor 36 displays the flow rate of the air seal for shaft sealing of the cylindrical rotating body 3 measured by the sensor, and the flow rate setting switch 33 instructs the user to set a desired flow rate. The pressure monitor 34 displays the pressure of the shaft seal air purge, and the pressure setting switch 35 instructs the user to set a desired pressure.
[0035]
Next, charging / discharging of the mixture to the processing unit 1 will be described.
A pot 29 can be connected to the powder processing unit 21, and the mixture contained in the pot 29 is input to the powder processing unit 21, or the combined mixture is discharged to the pot 29. At this time, the mixture is transferred between the powder processing unit 21 and the pot 29 so that the mixture is not exposed to the user in view of the case where the mixture is a highly toxic substance, or other substances are mixed into the mixture. In order to prevent this, it is preferable to use high containment, that is, to prevent contact with the outside of the mixture while being transferred between the powder processing unit 21 and the pot 29.
[0036]
Therefore, it is particularly preferable to use a split butterfly valve, for example, as a connection valve. In this case, one of the split butterfly valves composed of two parts is attached to the mouth of the pot 29, and the other is attached to the charging / discharging outlet 20 of the powder processing unit 21. The valve functions as a lid that closes both mouths at this point.
[0037]
Then, when the pot 29 is connected to the powder processing unit 21, the valve part attached to the pot 29 and the valve part attached to the powder processing unit 21 are docked, and the lid part is opened. The contents are allowed to flow into the powder processing unit 21 or from the powder processing unit 21 into the pot 29. As the split butterfly valve, a PSL charging point (manufactured by PSL) can be used. In addition, as the pot 29, contamination can be prevented by using a disposable container made of polypropylene or the like.
[0038]
In addition, a flexible plastic bag such as GEA BUCK (registered trademark) Bag (GEA Buck Valve) is used as the pot 29, and the plastic bag is sandwiched and sealed as a valve. For example, hicoflex (registered trademark) (GEA) Buck Valve) may be used.
[0039]
Further, the powder processing unit 21 rotates the entire body 27 in the vertical direction (A direction) around the Y axis (horizontal axis) (vertical rotation), so that the mixture is charged from the pot 29 and into the pot 29. Both discharges of the mixture can be easily performed. The vertical rotation of the main body 27 is performed by connecting the shaft extending in the Y-axis direction from the drive unit 22 connected to the processing unit 1 to the bearings of the

support bodies

24 and 25. Note that the vertical rotation of the main body 27 is controlled by the user operating a rotation lever 28 attached to the support 25.
[0040]
Since the main body 27 can rotate in the vertical direction as described above, the mixture is charged into the casing 2 from the charging / discharging port 20, and after powder processing, the main body 27 is rotated to discharge the mixture from the charging / discharging port 20. Can do.
[0041]
Next, the processing unit 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the processing unit 1 includes a casing 2 that forms a substantially cylindrical closed space, and a cylindrical rotating body 3 that is also provided inside the sealed container 2 and has a substantially cylindrical shape with a bottom. The press head 4 is disposed inside the cylindrical rotary body 3 so as to generate a pressing force and a shearing force on the inner peripheral surface of the cylindrical rotary body 3 to process the mixture. By rotating the cylindrical rotating body 3, the receiving surface 5 formed on the inner peripheral surface of the cylindrical rotating body 3 and the press head 4 are relatively rotated, and the receiving surface 5 and the press head 4 are rotated. A compounding treatment is performed by applying a pressing force and a shearing force to the mixture existing in the clearance 100 therebetween.
[0042]
As shown in FIG. 1, the casing 2 includes a cylindrical rotating body 3 that has a substantially cylindrical shape and is rotatable in a B direction around a vertical rotation axis X. The cylindrical rotating body 3 includes a rotating shaft portion 12, a bottom portion 14 connected to the rotating shaft portion 12, and a cylindrical wall portion 15 connected to the bottom portion 14.
[0043]
The bottom portion 14 of the cylindrical rotating body 3 has a function of connecting the rotating shaft portion 12 and the cylindrical wall portion 15 of the cylindrical rotating body 3 and a function of holding means for holding the mixture. That is, the bottom portion 14 is in a relationship in which the surfaces of the bottom portion 14 are bent in relation to the cylindrical wall portion 15 described later, and the mixture is not sufficiently processed when the cylindrical rotating body 3 rotates, and the bottom portion 14 is below the clearance 100. To avoid running away.
[0044]
The inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 15 serves as a receiving surface 5 for the mixture that tends to move outward under centrifugal force. That is, the mixture is held at the clearance 100, and the powder processing is performed by applying a pressing force and a shearing force to the mixture by the cooperation of the receiving surface 5 and the press head 4.
[0045]
At this time, a part of the mixture subjected to the powder treatment passes from the press head 4 side to the casing 2 side through the opening 43 penetrating the cylindrical wall portion 15 provided in the lower portion of the cylindrical wall portion 15. Moving. The mixture that has moved to the casing 2 side is scraped upward by the scraping blades 42, enters the clearance 100 again after passing through the cylindrical wall portion 15. By doing in this way, powder processing can be performed efficiently.
[0046]
The powder processing apparatus 21 may be capable of appropriately changing the atmosphere inside the casing 2 according to the type of the mixture. For example, various gases such as an inert gas and a heated gas may be introduced into the casing 2 from the inlet / outlet 20 or the inside of the casing 2 may be pressurized / depressurized using a pressurization / vacuum pump or the like. In this case, for example, by providing a seal member (not shown) between the casing 2 and the rotating shaft portion 12 of the cylindrical rotating body 3, the atmosphere inside the processing space can be reliably adjusted. The seal member also prevents debris and the like generated by shaft rotation from entering the processing space.
[0047]
Further, a jacket (not shown) for mainly adjusting the temperature of the processing space may be provided around the casing 2. A heating medium or a cooling medium from a separately provided tank (not shown) is circulated and supplied to the jacket as necessary. Thereby, the internal temperature of the casing 2 can be adjusted. For example, in the case of processing a drug that may be deteriorated due to temperature change as a mixture, the heating medium or the cooling medium is circulated and supplied to the jacket to change the temperature of the mixture being processed to a desired temperature. Can be prevented.
[0048]
Furthermore, for example, as shown in FIG. 5, a tube (internal space) 41 may be formed in the press head 4 and the press head 4 may be cooled by passing a cooling medium such as cooling water. In this case, what is necessary is just to set it as the structure which supplies cooling water to the pipe | tube 41 passed through the inside of the press head 4 via a water supply port from a tank, and discharges the water of the pipe | tube 41 via a discharge port.
[0049]
Here, the shape of the casing 2 will be described.
[0050]
The powder processing in the powder processing apparatus 21 is performed by putting the charged mixture between the cylindrical rotating body 3 and the press head 4 and applying compressive force and shearing force. At this time, if the upper space of the cylindrical rotating body 3 in the casing 2 is wide, the mixture is dispersed in the upper space, and the efficiency of passing through the clearance 100 is deteriorated. In other words, it can be said that it is desirable that the upper part of the casing 2 above the cylindrical rotating body 3 is as narrow as possible in order to efficiently guide the mixture to the clearance 100 and cause efficient compounding.
[0051]
Moreover, in the process part 1, in order to maintain the physical property of a mixture, it is necessary to prevent mixing from becoming high temperature. Since the compounding is performed by the rotation of the cylindrical rotating body 3 by the driving force of the motor unit 23, heat is generated in the cylindrical rotating body 3. Furthermore, since the compounding is performed by applying a compression force and a shearing force to the mixture sandwiched between the cylindrical rotating body 3 and the press head 4, friction heat is also generated at this processing point. If the mixture is weak to heating, this heat will adversely affect the mixture, and the original properties of the mixture will be impaired by the composite. In addition, a low melting point powder may cause fusion and prevent stable operation.
[0052]
Therefore, it is desirable that the shape is such that frictional heat or the like stored in the apparatus or the mixture is efficiently released. From the viewpoint of ease of heat dissipation, in other words, cooling efficiency, a large space is provided above the cylindrical rotating body 3 in the casing 2 so that the mixture can disperse and dissipate heat, or the apparatus is dispersed in the space. Is preferably formed.
[0053]
Therefore, in order to improve the cooling efficiency without impairing the circulation efficiency of the mixed substance inside the casing 2, it is necessary to provide a space of an appropriate size above the cylindrical rotating body 3. is there. In terms of the ratio of the heights of the spaces, in the casing 2 comprising the cylindrical portion containing the cylindrical rotating body 3 and the subsequent conical portion in the present embodiment, the height direction (the cylindrical rotating body of the casing 2) L1 / L2 is preferably 0.75 or more and 1.25 or less, assuming that the length of the cylindrical portion is L1 and the length of the conical portion of the casing 2 is L2. . L1 / L2 further preferably has a lower limit of 0.85 or more, and an upper limit of 1.05 or less. In other words, it is preferable that 40% to 55% of the upper space in the space formed by the casing 2 is secured as a circulation space. According to this, as shown in the following examples, the heat of the mixture and the press head 4 could be removed well without impairing the efficiency of the composite.
[0054]
Further, when the processing unit 1 discharges the mixture that has been combined, the processing unit 1 discharges the mixture with the charging / discharging port 20 facing downward. At this time, it is desirable that the casing 2 has a tapered shape in which the cylindrical shape of the wall surface narrows conically toward the charging / discharging port 20. This is because, when the mixture is discharged from the casing 2, the direction (horizontal direction) perpendicular to the vertical direction (axis X direction) as shown by the broken line in FIG. This is because if the surface of the casing 2 is present, the mixture remains on the horizontal surface and the entire amount cannot be discharged. Therefore, when adjusting the taper angle, the diameter of the charging / discharging port 20 is widened or narrowed. By doing in this way, it can be set as the structure which a taper-shaped inclination follows the injection | throwing-out outlet 20 directly, without making a horizontal surface.
[0055]
The taper angle is desirably 80 degrees or greater and 100 degrees or less. The lower limit value is more preferably 85 degrees or more, and the upper limit value is more preferably 95 degrees or less. According to this, the inclination from the wall surface toward the charging / discharging port 20 smoothly guides the mixture to the charging / discharging port 20. If the taper angle is larger than 100 degrees, the inclination becomes close to the horizontal direction, and the mixture cannot be discharged smoothly from the charging / discharging port 20. On the other hand, if the taper angle is smaller than 80 degrees, as a result, the length L2 to the charging / discharging port 20 becomes long, or the diameter of the charging / discharging port becomes large and the entire apparatus becomes large.
[0056]
In addition, when k is 0.75 or more and 1.25 or less and the taper angle is 80 degrees or more and 100 degrees or less, very good results are obtained in terms of the degree of cooling efficiency, circulation efficiency, and discharge efficiency. Obtained.
[0057]
【Example】
Below, the shape of the casing 2 of the powder processing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 was changed, and the influence on the composite efficiency, cooling efficiency, and discharge rate was examined.
[0058]
The casing 2 has a cylindrical shape part having an inner diameter of 95 mmΦ and a conical shape (conical taper structure part) that follows this, and the conical taper structure is connected to the charging / discharging port 20. In this casing 2 shape, the experiment was performed by changing the casing dimension and the casing angle α while changing the inner diameter of the charging / discharging port 20 and the size of the conical taper structure portion.
[0059]
Here, the casing dimension indicates how much space is present at the upper part of the portion to be combined, that is, the space other than the rotor (cylindrical rotating body) 3 occupies the entire volume of the casing 2. Shows the percentage. Specifically, the height of the upper casing L1 / the height of the lower casing when the cylindrical part (compositing part) for performing the compounding process in the casing 2 in FIG. 1 is the lower casing and the conical part is the upper casing. The dimension L2 is a dimension ratio k representing the casing dimension. In this case, the larger k is, the larger the upper space is. In the present example, measurement was performed for devices having k of 0.5, 0.75, 0.9, 1.25, and 1.5.
[0060]
The casing angle α indicates the taper angle α of the conical portion, that is, the angle between the inclinations of the conical portion of the cross section passing through the central longitudinal axis X of the casing 2. The casing angle α was measured for devices having 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, 80 degrees, 90 degrees, 100 degrees, 105 degrees, and 120 degrees. When the angle α is large, the diameter of the discharge port is increased, and when the angle α is small, the diameter of the discharge port is decreased. Thus, devices having various values of angles α and k were produced.
[0061]
All other conditions were the same. As conditions, the interval between the rotor 3 and the press head 4 was set to 1 mm, and the composite treatment was performed for 30 minutes at a rotor rotational speed of 2000 rpm. At this time, an ethanol aqueous solution at 0 ° C. was circulated in the jacket (flow rate: 1.5 L / min).
[0062]
As a mixture, SELFIA CP-102 (Asahi Kasei, cellulose core particles, average particle size: 157 μm, specific surface area: 0.044996 m ² / G) 40 g and ibuprofen (analgesic / anti-inflammatory drug, 42 μm, 0.2417 m) ² / G) 10 g of mixed powder was used.
[0063]
Next, a method of measuring the composite efficiency, the discharge rate, and the cooling efficiency of the casing 2 of the obtained mixture will be described. The complexing efficiency was measured by the degree of complexation of the mixture after complexing for 30 minutes. Specifically, the specific surface area per weight of the mixture (m ² / G) by the BET method (60 ° C., N ₂ Gas adsorption). Thereby, it is possible to measure the degree of progress from being a fine particle having a large specific surface area before compositing to a state in which the specific surface area is increased to a large specific surface area. Further, the discharge rate of the mixture was measured by dividing the weight of the mixture discharged from the casing 2 after the combination by the weight of the mixture charged into the casing 2, 50 g. The cooling efficiency was measured by the temperature at the tip of the press head 4 subjected to the composite treatment for 30 minutes. The results are shown in Table 1.
[0064]
[Table 1]

[0065]
From the experimental results, the effects of the casing dimension and the casing angle α on the composite processing are summarized below.
[0066]
(1) Effect on the degree of compounding
The degree of progress of the composite tends to be faster as the k is smaller, that is, the space of the upper casing is smaller. This is considered to be because if the space of the upper casing is large, the powder processed in the lower casing is scraped up by the upper casing, and the efficiency with which the mixture circulates in the lower casing is reduced. Specifically, in the apparatus of k = 1.5, the specific surface area per weight of the mixed material after 30 minutes is larger than other k = 1.25, 0.9, 0.75, 0.5. Large and complex processing took time. However, if the upper casing is too narrow (when k = 0.5), the circulated mixture is pressed against the casing at a high pressure and adheres to it, or the dispersion effect by the scraping blades 42 is halved and the powder is cooled. In some cases, the temperature is insufficient and the deterioration of temperature and the progress of the composite are caused.
[0067]
Further, with respect to the casing angle α, in the range of 45 degrees to 120 degrees, there was a tendency that the compounding progressed faster as the angle α was larger. This is presumably because the scraped powder moves along the wall surface of the casing and easily enters the cylindrical rotating body.
[0068]
Considering the casing dimension and the casing angle α, when k = 1.25, the casing angle α is 80 degrees, when k = 0.9, the casing angle α is 90 degrees, 105 degrees, k = When the casing angle α was 0.75 and the casing angle α was 105 degrees and 120 degrees when k = 0.5 and the casing angle α was 105 degrees, a good degree of progress of the composite was observed. Further, when k = 0.9 and the casing angle α is 90 degrees and 105 degrees, and when k = 0.5 and the casing angle α is 105 degrees and 120 degrees, the specific surface area of the mixture is 30 minutes in combination. Is 0.19m ² / G, indicating the maximum degree of complexation. That is, it can be said that the circulation efficiency of the mixture is maximum.
[0069]
(2) Influence on cooling efficiency
On the other hand, the cooling efficiency was improved as k was larger, that is, as the space of the upper casing was larger. This is because if the space of the upper casing is small, the mixture processed in the lower casing (compression shearing process) cannot be relaxed sufficiently in the upper casing, that is, it is subjected to the compression shearing process again without being sufficiently cooled. it is conceivable that. In the results of Table 1, the press head 4 was kept at 24-26 ° C. when the upper casing space was large k = 1.5 to 0.9, whereas the upper casing space was small k = 0.5. Then, the press head 4 after compounding for 30 minutes became 31-33 degreeC. When k = 0.75, the press head 4 was kept at 25 ° C. when the casing angle α was 100 degrees, but was 32 degrees when the casing angle α was 120 degrees.
[0070]
(3) Impact on emission efficiency
The discharge efficiency of the mixture from the inlet / outlet having a size of 20 mm provided in the center of the upper casing is 94% or more when the casing angle α is smaller than 100 degrees when k = 1.5 to 0.75. It showed high efficiency. This is because when the casing is inverted and discharged, the closer the inclined surface from the cylindrical shape to the charging / discharging port is vertical, the more the mixture slides down to the charging / discharging port without resistance (taper effect).
[0071]
In addition, if the upper casing is narrow, the angle α is inevitably increased, and the discharge performance is reduced. In addition, the circulated mixture is pressed against the casing with high pressure and adhered, or the dispersing effect by the scraping blades 42 is exerted. In some cases, the temperature is reduced by half and the temperature is deteriorated due to insufficient cooling of the powder or the degree of progress of the composite is reduced.
[0072]
In summary, k = 0.9 and α = 90 degrees were optimal as the casing shape that can improve the degree of progress of the compounding process and maintain the cooling efficiency and the discharge performance. Further, when the same experiment was repeated with different values of k and α, the detailed experiment was repeated. As a result, when k was in the range of 0.75 to 1.25 and the casing angle α was 80 to 100 degrees, good results were obtained. was gotten.
[0073]
In addition, when the spheronization treatment was performed using lactose powder (average particle size 70 μm) as other materials, the same tendency was observed.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, in the composite processing apparatus of the present invention, the sealed space formed by the casing has a height of 0.7 to 1.25 when the height of the composite portion in the casing is 1. The structure includes a circulation space for dispersing the mixture.
[0075]
If the sealed space formed by the casing is too wide, the mixture is dispersed in a wide range, and compression force and shearing force cannot be efficiently applied. There is a possibility that the physical properties of the mixture may change because the heat generated by adhering to the casing or the time when the mixture is dispersed in the space is shortened is not dissipated.
[0076]
With the above configuration, since the circulation space in which the mixture can circulate is appropriately included in the sealed space without hindering the progress of the compounding, adhesion of the mixture to the casing is prevented, and the heat of the mixture is also dissipated.
[0077]
As described above, the composite processing apparatus of the present invention includes a cylindrical rotating member in which the composite part has a bottom, and the circulation space is provided adjacent to the opposite side of the bottom of the composite part. It is the composition which is done.
[0078]
By making the said composite part into the cylinder shape which has a bottom part, a mixture stays in a cylinder, without falling, and can compound efficiently. At this time, since the mixture is dispersed in a direction away from the bottom, the circulation space is preferably provided on the opposite side of the bottom of the composite portion.
[0079]
As described above, the composite treatment apparatus of the present invention further includes a charging / discharging port for charging the mixture or discharging the mixed mixture, and the casing is combined with the charging / discharging port. The casing is installed so as to be able to rotate in the vertical direction so that the position in the vertical direction with respect to the control section changes.
[0080]
Since the casing is installed so as to be able to be reversed so that the vertical position of the charging / discharging port with respect to the composite part is changed, the mixture can be easily charged and discharged into the composite part.
[0081]
As described above, the composite processing apparatus of the present invention has a configuration in which the casing has an inclined portion that is inclined in a direction narrowing toward the charging / discharging port. Furthermore, it is preferable that the inclined portion has a conical shape and the taper angle of the cone is not less than 80 degrees and not more than 100 degrees.
[0082]
By setting it as the said structure, the mixture from a composite part is discharged | emitted smoothly, without preventing progress of composite.
[0083]
As described above, the compounding treatment apparatus of the present invention has a configuration in which the inlet / outlet port is provided with a valve to which a container can be connected, and the valve can be opened after the container is connected.
[0084]
According to the said structure, even if it is a highly toxic mixture, a mixture can be thrown in / out without exposing to a user. In addition, since the mixed mixture can be discharged without being contaminated and contaminated, it is particularly useful for the production of drugs and the like.
[0085]
The composite processing apparatus of the present invention has a configuration in which the composite unit has an internal space as described above.
[0086]
According to the above configuration, since the member for applying the compressive force or shearing force of the composite portion has the internal space, the cooling medium can be introduced into and circulated through the internal space, and the mixture is combined. The heat generated in can be removed well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a processing unit of a powder processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a powder processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing a powder processing unit of the powder processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a controller of the powder processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a press head having cooling means in the powder processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional body treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 processing section
2 Casing
3 Cylindrical rotating body (composite part, rotating member)
4 Presshead (Composite Department)
5 Reception surface
20 Input / output port
21 Powder processing department
22 Shaft
23 Motor part
24 Support
25 Support
26 Controller
27 Body
28 lever
29 pots
41 Tube (internal space)
42 Raised feathers
43 Opening
100 clearance

Claims

A compounding part for compounding by applying a compressive force and a shearing force to a mixture of two or more powder raw materials containing drug powder;
In a composite processing apparatus having a casing for confining the composite part in a sealed space,
The sealed space formed by the casing includes a circulation space for dispersing the mixture having a height of 0.7 to 1.25, where the height of the composite portion in the casing is 1. A composite processing apparatus characterized by comprising:

The composite part includes a cylindrical rotating member having a bottom,
The composite processing apparatus according to claim 1, wherein the circulation space is provided adjacent to the opposite side of the bottom of the composite part.

Furthermore, the casing has a charging / discharging port for charging the mixture or discharging the mixed mixture.
3. The composite processing apparatus according to claim 1, wherein the casing is installed so as to be rotatable in the vertical direction so that a vertical position of the charging / discharging port with respect to the composite part is changed.

The composite processing apparatus according to claim 3, wherein the casing has an inclined portion inclined in a direction narrowing toward the charging / discharging port.

5. The composite processing apparatus according to claim 4, wherein the inclined portion has a conical shape, and a taper angle of the cone is not less than 80 degrees and not more than 100 degrees.

6. The combined processing apparatus according to claim 1, wherein the charging / discharging port includes a valve to which a container can be connected, and the valve can be opened after the container is connected.

The composite processing apparatus according to claim 1, wherein the composite unit has an internal space.