JP2015003318A - 粉体の混合条件を算出する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉体を混合するときに用いられる機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法であって、
(i)機器の回転半径、回転数および粉体仕込み比(機器の全容積に対する粉体体積の比)を用いて下記数式:
【数1】
に従ってMPIを算出する工程、次いで
(ii)(i)工程で得られたMPIと同じ値になるように、(1)工程で使用した機器と異なる大きさまたはタイプの機器の回転数および粉体仕込み比を算出する工程、
を包含する、機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法。
【選択図】なし
Description
(1)粉体を混合するときに用いられる機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法であって、
(i)機器の回転半径、回転数および粉体仕込み比(機器の全容積に対する粉体体積の比)を用いて下記数式:
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2である。)
に従ってMPIを算出する工程、次いで
(ii)(i)工程で得られたMPIと同じ値になるように、(1)工程で使用した機器と異なる大きさまたはタイプの機器の回転数および粉体仕込み比を算出する工程、
を包含する、機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法;
(2)k1が0より大きく2以下である、前記(1)に記載の方法;
(3)k2が-3〜4である、前記(1)または(2)に記載の方法;
(4)aが0より大きく1以下である、前記(1)〜(3)いずれか1項に記載の方法;
(5)bが0より大きく1以下である、前記(1〜4いずれか1項に記載の方法;
(6)k1が0.056〜1.031であり、aは0.450〜1.000であり、k2は-4.50〜3.36あり、bは0.553〜1.000である、前記(1)に記載の方法;
(7)機器がV blenderであり、k1が0.084であり、k2が-2.60であり、aが0.497であり、bが0.553である、前記(1)に記載の方法;
(8)機器がContainer blenderであり、k1が1.031であり、k2が-4.50であり、aが1.000であり、bが0.872である、前記(1)に記載の方法;
(9)機器がBin blenderであり、k1が0.056であり、k2が3.36であり、aが0.450であり、bが1.000である、前記(1)に記載の方法;
(10)粉体を混合するときに用いられる機器の回転数と粉体仕込み比と混合時間を算出する方法であって、
(i)機器の回転半径、回転数および粉体仕込み比(機器の全容積に対する粉体体積の比)を用いて下記数式:
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2であり、
Tは混合時間(min)である。)
に従ってMAを算出する工程、次いで
(ii)(i)工程で得られたMAと同じ値になるように、(1)工程で使用した機器と異なる大きさまたはタイプの機器の回転数および粉体仕込み比を算出する工程、
を包含する、機器の回転数と粉体仕込み比と混合時間を算出する方法;
(11)k1が0より大きく2以下である、前記(10)に記載の方法;
(12)k2が-3〜4である、前記(10)または(11)に記載の方法;
(13)aが0より大きく1以下である、前記(10)〜(12)いずれか1項に記載の方法;
(14)bが0より大きく1以下である、前記(10)〜(13)いずれか1項に記載の方法;
(15)k1が0.056〜1.031であり、aは0.450〜1.000であり、k2は-4.50〜3.36あり、bは0.553〜1.000である、前記(10)に記載の方法;
(16)機器がV blenderであり、k1が0.084であり、k2が-2.60であり、aが0.497であり、bが0.553である、前記(10)に記載の方法;
(17)機器がContainer blenderであり、k1が1.031であり、k2が-4.50であり、aが1.000であり、bが0.872である、前記(10)に記載の方法;
(18)機器がBin blenderであり、k1が0.056であり、k2が3.36であり、aが0.450であり、bが1.000である、前記(10)に記載の方法;
(19)前記(1)〜(9)いずれか1項に記載の方法により算出された、回転数および粉体仕込み比を用いて粉体を混合して混合粉体を製造する方法;
(20)前記(19)に記載の方法により得られた混合粉体;
(21)前記(10)〜(18)いずれか1項に記載の方法により算出された、回転数、粉体仕込み比および混合時間を用いて粉体を混合して混合粉体を製造する方法;ならびに
(22)前記(21)に記載の方法により得られた混合粉体;
を提供する。
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2である。)
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2であり、
Tは混合時間(min)である。)
1-1.混合機
V blender(TCV-30)、Container blender(TB-36L)およびBin blender(MC-20)を用いた。各混合機の容量と最大回転半径を表1に示す。
表2に示す組成で、D-マンニトール(Pearitol 50C、Roquette社)および部分アルファー化デンプン(PCS PC-10、旭化成ケミカルズ社)、クロスポビドン(INF-10、ISP社)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC-L、日本曹達)を、流動層造粒機にて造粒して顆粒を得た。得られた顆粒の物性は表3に示すとおりである。
表4に示す組成で、ステアリン酸マグネシウム(HyQual Code5712, Mallinckrodt社)と1-2で得られた顆粒を表5に示す条件の下で混合した。
Contact Angle System OCA15 Plus(dataphysics Instruments GmbH, Filderstadt製)を用いて、混合粉末の接触角を測定した。測定方法は次の通りである:混合した顆粒をプレパラートに貼付した両面テープ上にスパーテルを使って乗せ、余分な顆粒を払い落として300μm程度の均一な顆粒層にした。一定速度で動作するマイクロシリンジにより顆粒層上に精製水を1滴滴下した。滴下直後の水滴画像をCCDカメラにて撮影し、取り込んだ画像から液滴の接触角を測定した。
混合粉末を表6に示す条件でAutograph(SHIMADZU製, AG-I 20kN)により錠剤に形成した。得られた錠剤の硬度をErweka製硬度計(型式:TBH20)を用いて測定した。
まず、混合時間の異なる顆粒の濡れ性を評価するために、仕込み比0.52のBin blenderで混合した混合顆粒の接触角を測定し、疎水性である滑沢剤の展延状態を評価できるかどうか確認した(図1)。この結果から、混合時間が長くなると混合顆粒の接触角は大きくなり、液滴の高さも高くなる傾向を示した。このことから、滑沢剤が展延することによって顆粒の疎水性が増していることが確認された。すなわち、混合顆粒の接触角により滑沢剤の混合状態を評価することが可能であると判断できた。
表1に示す混合機を用いて、仕込み比と混合時間を変化させた時の混合時間と錠剤硬度の関係について評価した。図3に示した結果から、どの混合機においても混合時間が長くなるにつれて硬度の低下が確認でき、混合の進行により滑沢剤の影響が現れていることを確認した。混合機が異なると混合時間が同じであっても硬度の値や変化の大きさに差があることから、混合機によって混合性能に違いがあることが分かった。
図3に示されるように混合機または仕込み比が変化したとしても、同一の混合状態を得る条件を探索する方法を検討した。その方法の検討においては、Froude数による同一機器間でのスケール変更時の条件設定方法をベースとし、この方法に機器変更を想定した項を追加した。さらに、仕込み比が変更した場合を想定して仕込み比の影響に対応する項を盛り込んだ混合性能指数(MPI)を作成することを試みた。まず、滑沢性に対する混合条件の影響を重み付けし、式(1)のように表現した。
(1)錠剤硬度とMA値は対数関係を示す。
(2)同一MA値において、錠剤硬度と仕込み比の関係はV blenderおよびContainer blenderでは正の相関があり、Bin blenderでは仕込み比0.35〜0.72の範囲において負の相関を示す。
実施例1で設定したMPIまたはMAの妥当性を検証するために表9および10に示す複数の製剤を調製した後、MAと錠剤硬度の関係を確認した。その結果を表11に示す。表9および10における略号は次の通りである。
FBG:流動層造粒
DC:直接打錠
HSG:高速撹拌造粒
VB:V blender
CB:Container blender
BB:Bin blender
Claims (16)
- 粉体を混合するときに用いられる機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法であって、
(1)機器の回転半径、回転数および粉体仕込み比(機器の全容積に対する粉体体積の比)を用いて下記数式:
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2である。)
に従ってMPIを算出する工程、次いで
(2)(1)工程で得られたMPIと同じ値になるように、(1)工程で使用した機器と異なる大きさまたはタイプの機器の回転数および粉体仕込み比を算出する工程、
を包含する、機器の回転数と粉体仕込み比を算出する方法。 - k1が0より大きく2以下である、請求項1に記載の方法。
- k2が4以下である、請求項1または2に記載の方法。
- aが0より大きく1以下である、請求項1〜3いずれか1項に記載の方法。
- bが0より大きく1以下である、請求項1〜4いずれか1項に記載の方法。
- k1が0.056〜1.031であり、aは0.450〜1.000であり、k2は-4.50〜3.36あり、bは0.553〜1.000である、請求項1に記載の方法。
- 粉体を混合するときに用いられる機器の回転数と粉体仕込み比と混合時間を算出する方法であって、
(1)機器の回転半径、回転数および粉体仕込み比(機器の全容積に対する粉体体積の比)を用いて下記数式:
k1は機器に依存する変数1であり、
Rmaxは回転半径(m)であり、
Nは回転数(rpm)であり、
gは重力加速度(m/s2)であり、
aはフィッティングパラメータ1であり、
k2は機器に依存する変数2であり、
Fは粉体仕込み比であり、そして
bはフィッティングパラメータ2であり、
Tは混合時間(min)である。)
に従ってMAを算出する工程、次いで
(2)(1)工程で得られたMAと同じ値になるように、(1)工程で使用した機器と異なる大きさまたはタイプの機器の回転数および粉体仕込み比を算出する工程、
を包含する、機器の回転数と粉体仕込み比と混合時間を算出する方法。 - k1が0より大きく2以下である、請求項7に記載の方法。
- k2が4以下である、請求項7または8に記載の方法。
- aが0より大きく1以下である、請求項7〜9いずれか1項に記載の方法。
- bが0より大きく1以下である、請求項7〜10いずれか1項に記載の方法。
- k1が0.056〜1.031であり、aは0.450〜1.000であり、k2は-4.50〜3.36あり、bは0.553〜1.000である、請求項7に記載の方法。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載の方法により算出された、回転数および粉体仕込み比を用いて粉体を混合して混合粉体を製造する方法。
- 請求項13に記載の方法により得られた混合粉体。
- 請求項7〜12いずれか1項に記載の方法により算出された、回転数、粉体仕込み比および混合時間を用いて粉体を混合して混合粉体を製造する方法。
- 請求項15に記載の方法により得られた混合粉体。
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JP2003105397A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Lion Corp | 高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法 |
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