JP2007515290A - 微粒子を製造する装置、方法及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
さらなる態様において、本発明は、このような粒子を製造するための本発明装置または本発明方法の使用、及び本発明装置または本発明方法によって取得される粒子に関する。
・ 超臨界溶液の急速膨張(RESS)法:このプロセスは、超臨界流体内で溶質を溶媒和し、適切なノズルを介してこの溶液を急速に減圧して化合物の高度に分散された物質への超高速核生成を引き起こすものである。このプロセスは、有機溶剤を使用しない点で魅力的ではあるが、超臨界流体において十分な溶解度を有する化合物に限定される。
・ 貧溶媒化晶析(GAS)法または超臨界流体貧溶媒:このプロセスは概して、車両系(溶質+溶媒)と呼ばれる従来の溶媒内に溶解される溶質を含む。車両系は超臨界流体によって抽出され、これにより、抽出及び液滴形成が同時に発生する。
・ GASの変形:ASES−この名称は、どちらかと言えばマイクロまたはナノ粒子の生成が予期される場合に使用される。このプロセスは、有機溶剤内の溶質溶液を超臨界流体が高速で通る容器内に向けて霧状にすることより成る。SEDS(超臨界流体による溶液増大分散法)−これはASESのある特定の実装であり、スプレー・ノズルの混合チャンバーへ車両系と超臨界流体のフローとを共に導入することより成る。
P.G.Debendetti共著「超臨界流体による粒子の形成−概観」J.Aer
osol Sci 22 (50. 554−584) (1991年)に記述されている。このような流体は、異なる物質に対するその溶解力が周囲の物理特性の変化により結果的に大きく変わり、前記特性は圧力のように比較的容易に制御され得ることから、粒子形成の分野では興味深い。この特性により、超臨界流体は、圧力及び温度変化によって制御可能な溶解力を有するものとして高く評価される媒体となっている。この点は、薬学に使用される物質等の異なる物質の抽出及び噴霧化において特に有益である。さらに通常、超臨界流体は大気状態において気体であり、従来の液体抽出法では必要とされる気化ステップが省かれる。
この分野における装置及び方法の他の例は、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15に開示されている。
なる。圧力及び速度の適切な設定により、約0.2乃至0.3μmまたは0.05μmという小さい粒子を取得することができる。また、横剪断作用は、粒子の比較的滑らかな表面構造をももたらす。
上述の横剪断作用は前記角度が大きいほど効果が上がり、90゜に達した時点で最適となる。
これらの導管手段の整合された配置により、目詰まりの危険性はさらに低減され、方向変更に起因する外乱は除去される。
この場合もやはり、交差する噴流の状態は前記角度が大きいほど良く、前記角度が90゜のときに最適化される。
これにより、混合手段に到達した時点で、噴霧剤の効果的かつ安定した気体噴流を良く制御された形で確立することができる。流れ抵抗は低減され、本実施形態もまた構造上の優位点を有する。
端部領域を外周へ完全に配置することにより、均質かつ調和のとれた噴流を達成することができる。所定の大きさに対する出力は最大化され、達成される回転対称性は動作中に生成される動態作用に対処する上で効果的である。
これは、2つの噴流が混合手段において出合う際の所望される角度を達成する上で構造上効果的かつ単純な配置である。
これにより、2つの噴流は、幾何学的に単純かつ効果的な配置において実質上互いに直角に出合う。
これにより、前記端部分から到来する液体噴流は伸長された性質のものとなり、より分散された混合を許容する。これは、所定の大きさの装置の可能出力を増大させる。
これは、第2の導管手段の端部領域が360゜の角度延長を有する場合に特に効果的である。これにより、混合手段は閉ループとして、前記好適なケースでは円として確立される。これはさらに、言及された360゜配置によって達成される上述の優位点に寄与する。
これは、液体噴流の混合手段への入口を配置するための単純な構造である。
さらなる好適な実施形態によれば、前記可動壁は付勢手段により、好適には機械ばねにより他方の壁の方向へ押圧される。
前記同軸配置は単純かつロバストな構造に寄与し、導管手段の効果的な局在性を可能にし、混合手段における噴流の効率的な横剪断を達成する。
前記チャンバーは混合手段方向へ気体噴流を生成するための安定した圧力の維持に寄与することから、このようなチャンバーにより、オペレーションはさらに制御されることになる。また前記チャンバーは、入口手段から第2の導管手段の端部領域の方向への必要な方向変更に起因して発生する外乱の危険性を最小限に抑える。
上述の本発明装置の好適な実施形態は、請求項1に従属するクレームに明記されている。
本発明方法の好適な実施形態は、請求項22に従属するクレームにおいて明記されている。これらの好適な実施形態を通じて、本発明装置の幾つかの実施形態に関しても上述のようにして同じ優位点が達成される。
これまでに論じた高品質及びサイズの粒子に対するニーズは、特に薬品分野において、例えば吸入医薬品の管理に関して際だっている。
図1は、本発明の第1の実施形態を断面で略示したものである。
本装置は、主要構成要素としての上側部分1と下側部分2とから成る。上側部分1は、管3により、高圧のCO2を含む容器5へ接続される。管3の内部には、管3と同軸に別の管4が配置される。内管4は、粒子製造の原料である物質を含む溶液ソースへ接続される。溶液は、例えばアセトン、イソプロパノール、メタノール、エタノールまたは水を基礎とするものであってもよい。溶液は、管4を介して高圧で供給される。
上側部分1の平面7には、管3及び4と同軸にリセス8が形成され、チャンバー14はこのリセスによって生成される。
従って、空胴10からのCO2による気体噴流と、溶液の液体噴流とは、空胴10が終わるエリアで互いに90゜で出合う。本明細書では、このエリアを混合手段12と呼ぶ。CO2は、好適には調臨界状態で供給されるが、この限りではない。
2つの噴流が混合手段12において互いに出合うと、気体噴流は液体噴流を分散させて微小な液滴にする。
図3は、下側部分2の底面図であり、平坦な壁7で終わるリセス8と、そこで終わる管3とを示す。図中では、壁面7の外側領域に、混合手段12より外側の領域、即ち粒子の出口手段13を形成する領域を表す陰影が付されている。混合手段12の半径方向の内側は、ガスが存在して矢印で表す360゜の噴流を確立する領域である。
本例において、上側部分1は外管3と共に可動式に配置される。CO2ガスのための圧力容器5には、螺旋ばね15が供給される。ばねはその上端が支持体16に当たり、支持体16の位置は、容器5の内壁における雌ねじ18と共働するねじ山17によって軸方向に調節されることが可能である。ばねの下端は円筒部19に接触し、円筒部19は外管3の上端に隣接する。
典型的には、ばねの力は約25atmである前記空間内の圧力に一致する。
モデル物質として、分子量が低く結晶性であるブデソニドを使用した。溶媒及び超臨界貧溶媒には各々、アセトン(分析用)及び純度99.99%の液体CO2を使用した。各実験ランに先行して、異なる濃度のブデソニドを準備した。
例2
この実験では、溶液系の流量を0.2、0.6、1.2ml/分と変更し、その他の試験条件は第1の実験と同じにした。この場合も、SEM写真による粒子のサイズ及び形態は第1の実験の場合と同様であった。
使用した条件は例1と同じであるが、車両系の流量を0.3ml/分と僅かに高くして、同じ試験物質ブデソニドをイソプロパノール(2%W/v)から結晶化させた。イソプロパノールは粒子の形態に影響を与え、1乃至2マイクロメートルの範囲の形の良い粒子をもたらした。
この例では、ブデソニドの濃度を1.25%W/vにして、例1と同じ温度及び圧力条件を使用してアセトンから結晶化させた。車両系の流量は1.5ml/分であり、貧溶媒CO2の流量は100g/分であった。SEM写真によるこの場合の粒子サイズは、200ナノメートルであった。
Claims (37)
- 所定の物質の微粒子を製造するための装置であって、
− 前記物質を含有する溶液または懸濁液のための第1の入口手段(4)と、
− 噴霧剤のための第2の入口手段(3)と、
− 前記溶液/懸濁液と噴霧剤とを混合するための混合手段(12)と、
− 前記粒子のための出口手段(13)と、
− 前記第1の入口手段(4)から前記混合手段(12)までの第1の導管手段(9,10)と、
− 前記第2の入口手段(3)から混合手段(12)までの第2の導管手段(14,11)と、を含み、前記第1(9,10)及び第2(14,11)の導管手段は前記混合手段(12)において互いに少なくとも30゜、好適には少なくとも45゜、最も好適には少なくとも90゜の角度で出合い、
前記装置は、第1の壁(7)を有する第1の部分(1)と、第2の壁(6)を有する第2の部分(2)とを含み、前記両壁は互いの間に空間を形成し、前記混合手段(12)は前記空間によって形成されることと、前記壁(6,7)の少なくとも他方は前記空間の幅を調節できるように移動可能であることを特徴とする装置。 - 前記少なくとも他方の可動壁(7)は他方の壁(6)に対して接近及び離間するように移動可能であることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記可動壁(7)は付勢手段によって前記他方の壁(6)の方向へ押圧されることを特徴とする請求項2記載の装置。
- 前記付勢手段は機械的なばねであることを特徴とする請求項3記載の装置。
- 前記第1(4)及び第2(3)の入口手段は前記第1の部分(1)を介して伸長し、前記第1の入口手段(4)及び前記第1の導管手段(9,10)は前記第2の部分(2)を介して伸長することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記空間は前記第2の導管手段(14,11)、前記混合手段(12)及び前記出口手段(13)を構成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の入口手段(3)は直線的な延長部分を含み、その中心は前記装置の中心軸を画定することと、前記第2の導管手段(14,11)は混合手段(12)へ接続される端部領域(11)を含み、前記端部領域は前記装置の端に対して少なくとも30゜、好適には少なくとも45゜、最も好適には約90゜の角度を成すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記端部領域(11)は、前記第1及び第2の壁(7,8)によって少なくとも部分的に画定されることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記壁(7,6)は平坦な壁であることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 前記端部領域(11)は前記軸の周囲360゜にわたって角度延長範囲を有することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1の導管手段(9,10)は前記混合手段(12)へ接続される端部分(10)を有し、前記端部分(10)は主要構成要素の軸方向へ伸長することを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記端部領域(11)の方向はほぼ半径方向であり、前記端部分(10)の方向はほぼ軸方向であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記端部分(10)は延長されたスロットによって構成されることを特徴とする請求項11または12記載の装置。
- 前記延長されたスロットは閉ループ、好適には円形ループを形成することを特徴とする請求項13記載の装置。
- 前記端部分(10)は前記壁の一方(6)で終わることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記出口手段(13)は前記第2の導管手段(14,11)に整合されることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1(4)及び第2(3)の入口手段は同軸であり、前記第2の入口手段(3)は前記第1の入口手段(4)を取り囲むことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の導管手段(14,11)は前記第2の入口手段(3)の終端であるチャンバー(14)を含むことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の入口手段(3)は気体噴霧剤に適合化されることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の入口手段(3)は液体噴霧剤に適合化されることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の入口手段(3)は超臨界段階の噴霧剤に適合化されることを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の装置。
- 所定の物質の微粒子を製造するための方法であって、
− 噴霧剤の噴流を混合エリアへ供給するステップと、
− 前記物質を含む溶液または懸濁液の液体噴流を前記混合エリアへ供給するステップと、
− 前記粒子の噴流を前記混合エリアから回収するステップと、を含み、
前記噴霧剤の噴流及び前記液体噴流はそれらが前記混合エリアにおいて互いに30゜乃至150゜の範囲、好適には45゜乃至135゜の範囲の角度で出合うように供給され、前記噴流は装置の第1の部分上の第1の壁と装置の第2の部分上の第2の壁との間に位置決めされる空間により形成される混合エリアへ供給されることと、前記空間の幅は調節可能であることを特徴とする方法。 - 前記噴霧剤の噴流は気体噴流であることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 前記噴霧剤の噴流は液体噴流であることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 前記噴霧剤の噴流は超臨界状態の媒体であることを特徴とする請求項21乃至22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記角度は約90゜であることを特徴とする請求項22乃至25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記噴霧剤の噴流の供給及び粒子噴流の回収は、これらの噴流がほぼ整合されるように行われることを特徴とする請求項22乃至26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記噴霧剤は前記気体噴流が生成される空胴へ供給されることを特徴とする請求項22乃至27のいずれか1項に記載の方法。
- 360゜の噴霧剤噴流が生成されることを特徴とする請求項28記載の方法。
- 前記溶液/懸濁液の噴流は延長される噴流を形成するように生成されることを特徴とする請求項22乃至29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶液/懸濁液の噴流は閉ループ、好適には円形ループを形成するように生成されることを特徴とする請求項30記載の方法。
- 前記方法は請求項1乃至21のいずれか1項に記載された装置の支援によって実行されることを特徴とする請求項22乃至31のいずれか1項に記載の方法。
- 0.05乃至10μmの範囲、好適には0.05乃至1μmの範囲のサイズの粒子を製造するための、請求項22乃至32のいずれか1項に記載された方法の使用。
- 医薬用原料の粒子を製造するための、請求項22乃至32のいずれか1項に記載された方法の使用。
- 0.05乃至10μmの範囲、好適には0.05乃至1μmの範囲のサイズの粒子を製造するための、請求項1乃至21のいずれか1項に記載された装置の使用。
- 医薬用原料の粒子を製造するための、請求項1乃至21のいずれか1項に記載された装置の使用。
- 請求項22乃至32のいずれか1項に記載の方法により取得される粒子。
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