JP2679854B2 - 試料を機械処理するための方法および装置 - Google Patents

試料を機械処理するための方法および装置

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JP2679854B2 JP1500457A JP50045788A JP2679854B2 JP 2679854 B2 JP2679854 B2 JP 2679854B2 JP 1500457 A JP1500457 A JP 1500457A JP 50045788 A JP50045788 A JP 50045788A JP 2679854 B2 JP2679854 B2 JP 2679854B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塑性または弾性試料の機械処理を行う方法お
よび装置ならびにこのような装置の或る部材に関する。
機械処理した塑性または弾性試料の性質を研究するた
めには、再現性のあるテストを実施できる装置が必要で
ある。
現在の技術としては、たとえばJounal of Detnal Res
earch、60(1981):2、第109〜114頁にKleber等が開示
しているような混練装置がある。これは歯へのチューイ
ンガムの研磨効果をインビトロ評価するのに使用され
る。さらに、Arch.Pharm.Chem.Sci.、1986、14の第30〜
36頁にCrhistrup等が開示しているような測定装置があ
り、これはチューインガムに含まれている物質の放出を
インビトロ測定するのに用いられる。
これら従来の装置は2つの互いに向かって往復動する
ジョーまたはピストンを包含し、これらのジョーまたは
ピストンは容器内に配置してあって、間で試料を処理す
るようになっている。
このような測定を行うのに関係する性質としては、い
ろいろあるなかでも、ピストンあるいはその一部に試料
によって加えられる作用や試料の可塑性、試料内に含ま
れる物質の周囲の液体への放出等、すべて処理時間や処
理技術の関数としての性質がある。このような測定の目
的は比較のため、すなわち、主として品質管理のためで
あり、そして、模倣のため、たとえば、咀嚼による処理
を忠実に再現するためである。
このような機械処理装置を使用するのに特に関係のあ
る分野としては塑性試料の形をした製剤、好ましくは、
チューインガムの処理がある。この場合、試料内の活性
物質が試料を囲む液体へ放出される時間を測定するのを
再現性のある方法で可能としなければならない。
処理技術に加えて、物質の放出はチューインガムに含
まれている成分、たとえば、粘稠剤、軟化剤、保存剤、
ガムベース、香料ならびに薬剤またはニコチンの形の活
性物質の影響を受けることがあり、チューインガムを製
造する方法によっても左右され得る。さらに、放出はそ
れの生じる環境、たとえば、試料を囲む液体の温度や組
成によって影響され、装置は少なくとも温度を一定に保
てなければならない。
従来装置の1つの欠点は試料を処理する容器あるいは
溜めを清掃することについて問題があるということであ
る。試料がピストンまたはジョーの処理領域の外に移動
すなわち拡がる傾向も従来装置では観察された。別の問
題として、試料が時に一方のジョーに付着し、時に他方
のジョーに付着する傾向があり、とりわけ、断片が液体
中に自由に浮遊し、それ以上の処理ができなくなるとい
う事実がある。
これらの問題のために、従来装置を用いて試料を正確
に再現性をもって処理するのは非常に難しい。もちろ
ん、このことから、当然、化学的な目的または製造目的
のために使用できる信頼性、再現性のある放出率を得る
のは不可能である。
本発明の最も重要な目的は再現性ある要領で薬剤ある
いは菓子の試料を機械処理する装置、方法を提供するこ
とにある。
要約すれば、本発明は薬剤あるいは菓子の塑性試料ま
たは弾性試料を機械的に処理し、試料からその周囲の液
体媒質への物質を放出させる装置に関する。この装置は
ベース上に取り外し自在に装着したほぼ垂直の容器を包
含する。この装置は、また、試料を受け入れる第1のジ
ョーを包含し、このジョーはベースに固定してあり、容
器の下端に配置してある。容器の下端をシールして液体
の漏洩を防ぐ手段も設けてある。第1ジョーに向かい合
わせて第2のジョーが設けてあり、この第2ジョーは垂
直方向に移動できかつ回転でき、試料を圧縮すると共に
剪断力をそれに加えることができる。この装置は第2ジ
ョーを駆動する手段も包含する。
好ましくは、この装置は液体媒質の温度を制御する手
段も包含する。
本発明によれば、高度の精度および再現性を必要とす
る場合、扁平なまたはディスク状の、あるいは扁平なデ
ィスク状の装置または部材の形を採り得る別体の補強部
材を試料と同時に処理しなければならないことがわかっ
た。このディスク状の装置または補強部材を用いること
によって、試料が一緒に保持され、いくつかの断片に分
離したり、ジョー間の処理領域の外に移動したりするこ
とが防がれる。
処理中に試料の材料内でほぼ自由に動けるように、デ
ィスク状部材は適当に小孔が形成してある。これはま
た、部材と試料との付着性を高め、試料とジョーとの付
着性よりも強力にする。
ディスク状の部材は網状あるいは多孔性のディスクで
あり、プラスチック、たとえば、ナイロンその他、試料
の成分や中で試料を処理している液体に不活性な任意の
材料で作ってあると有利である。
さらに、容器が二重壁で、透明な材料、たとえば、ガ
ラスまたはプラスチックで作ってあると好ましい。ジョ
ー間の距離を調節できる場合には装置の融通性がさらに
高まり、この目的のために、上方ジョーは垂直方向に調
節できるように装着してあると好ましい。
互いに向かい合ったジョーの表面は摩擦面であると適
当であり、すなわち、試料に対して比較的大きな摩擦の
有する表面であると適当である。しかしながら、特に適
当な特徴は滑らかな摩擦面を用いることであり、この場
合、噴射仕上げによって必要な摩擦を随意に得ることが
できる。しかしながら、完全に滑らかな表面も使用でき
る。この場合、ジョーは非常に清掃し易くなり、これは
或る試料がそれ以降の試料を汚染するのを防ぐという点
で重要である。
処理中に容器内の液体を確実に撹拌するために、少な
くとも一方のジョーが容器の内壁面との間にギャップを
形成していると適当である。
上方ジョーの移動は純粋に往復動であってもよいが、
チューインガムの忠実な噛み方を模倣するために、互い
に最も接近した位置にあるときに上下のジョーを相対的
に回転させる手段を設けると好ましい。
本発明は、また、塑性または弾性のある薬剤あるいは
菓子の試料を機械的に処理し、試料から周囲の液体媒質
中への物質の放出を行わせる方法であって、媒質内に補
強部材を浸漬し、媒質中に試料を浸漬し、試料と補強部
材にほぼ同時に反復して圧縮力と剪断力を加えることか
らなる方法を提供する。
本発明の好ましい具体例を以下に添付図面を参照しな
がら一層詳しく説明する。添付図面において、第1図は
本発明による装置の縦断面図であり、第2図は本発明に
よる装置の頂面図であり、第3図は時間に対するニコチ
ンの放出量を示すグラフである。
第1図に示す、本発明による装置の具体例は円筒形の
二重壁式容器1を包含する。ベース2はベース・プレー
ト3と、スペーサ・プレート4と、シーリング・プレー
ト5とからなり、これらのプレートはスタッド・ボルト
6によって相互に保持されている。
このスタッド・ボルト6上には、固定ジョー7を螺合さ
せてもよい。スペーサ・スリーブ8がジョー7を囲んで
おり、このスペーサ・スリーブは止めねじ9によってジ
ョー7に取り外し自在ではあるが回転できないように装
着してある。
容器1の開放下端をスリーブ8に通し、液密状態に嵌
合させることができる。フランジ11を備えたカラー10が
容器1の下端に接着してある。Oリング12がフランジ11
とシーリング・プレート5にある対面した溝内に装着し
てあり、フランジ11とシーリング・プレート5は締め付
け部材13によって相互に圧迫される。
第2のジョー15が往復動ピストン14上に取り外し自在
に装着してあり、このジョー15はジョー7の上方に位置
している。ジョー15は駆動手段(16で示す)によってジ
ョー7に対して往復動させられ、そのストローク長、ス
トローク速度、ストローク頻度を調節できるようになっ
ている。駆動手段16は、特に、ジョー15がジョー7に最
も近い位置にあるときに、ジョー15をジョー7に対して
回転させるようにも配置することができる。
第1図において、ここには試料17も示してあり、この
試料は部分的に本発明によるディスク状の部材18を囲ん
でいる。ディスク状部材18は、第2図に一層詳しく示す
ように網状の形をしており、容器1の内径よりもやや小
さい直径、たとえば、1mm小さい直径の円形となってい
る。網18はジョー7、15よりも試料17に対して高い付着
力を有する。
網の代わりに、ディスク状部材18は任意他の小孔形成
部材、たとえば、多孔性ディスクであってもよい。部材
18はほぼ二次元形状、すなわち、ジョー15の移動方向に
寸法が小さくなっていなければならない。あるいは、部
材18はジョー7、15間の最短距離を決める、すなわち、
ジョー15の下端位置を決めるスペーサ要素となってもよ
い。
容器1が二重壁であるから、その中の液体、たとえ
ば、水や人工唾液をサーモスタット制御するように使用
できる。この容器はガラス、プラスチックその他の、使
用する液体や試料17内の成分と反応しない適当な材料で
作るとよい。
ジョー7、15の互いに向かい合った面19、20は摩擦面
であり、これらの面はジョー7、15によって圧力、回転
を加えたときに試料17を保持するように溝、切り欠きそ
の他の凹凸を形成するとよい。しかしながら、必要な摩
擦は滑らかな面によっても達成でき、この場合、もちろ
ん、別々の処理作業の間でジョー7、15を清掃するのが
一層容易になる。
ピストン15と容器1の内壁面の間にギャップを設ける
と望ましい。このギャップのサイズは、たとえば、望ま
しいストローク頻度、試料の体積、排除されるべき液体
体積に基づいて経験的に決定されると適当である。処理
中に試料から放出された物質の濃度ができるだけ高い溶
液を得たいときが多いので、容器内の液体体積は比較的
小さく、したがって、ギャップも小さくなければならな
い。
試料17から放出された物質を分析するために、本装置
はpHや温度を測定したり、液体の組成等を自動的に測定
したりできる種々のタイプのプローブを包含し得る。
たとえば、試料17内の種々の物質の放出を測定するた
めに、上記の装置は次の方法で使用できる。試料17およ
び部材18はジョー7上に置かれ、このとき、適当な液体
が容器1に供給され、その中でサーモスタット制御され
る。ジョー15が次に所定の移動パターンに従って運動を
設定され、所定の時点で容器1からの試料取り出しが行
われる。このとき、試料相あるいは液体相がその放出量
を測定されるべき物質に関して分析される。
処理中、組成試料17は平らにされ、部分的に部材18を
囲み、したがって、補強作用が行われ、試料17がしっか
りと保持されることになる。万が一にも試料17の一部が
部材18の下方の面かや引きちぎれた場合でも、分離した
断片が上向きに液体中に移動するのは部材18で阻止され
ることになる。こうして、分離した断片は部材18によっ
て補強された試料と再び容易に一体化できる。スペーサ
・スリーブ8がジョー7より高く延びているので、部材
18はジョー15のストローク毎にジョー7から試料17を持
ち上げる傾向がある。
本発明を以下の実施例によってさらに説明する。
実施例1 Nicoretteチューインガムの試料を計量した。
本発明による装置の二重壁容器のケーシングに循環さ
せるべき水を満たし、このとき水温は37℃であった。0.
1%人工唾液を含む水溶液を37℃まで加熱し、容器に注
入した。Nicoretteの試料を容器内の水溶液に浸漬し、
ジョー上に置いた。上方ジョーを作動させて試料を固定
するためのくぼみ位置まで移動させた。約5分後に、液
体媒質と試料が温度平衡状態に達した。次いで、上方ジ
ョーを上下に移動させ、最下方位置にあるときに回転運
動を与え、試料に圧縮力と剪断力を繰り返し加えた。
実施例2 実施例1を繰り返したが、Nicorette試料と一緒にデ
ィスク状の網を容器内の媒質中に浸漬した。物質を0.5m
lずつ2分、5分、10分、20分、30分、45分毎に容器か
ら引き抜き、各引き抜き毎にニコチンの量を普通の方法
で分析した。その結果(6試料の平均値)を第3図に示
す。
当業者には明らかなように、上記の具体例の種々の変
更が発明の範囲内で可能であり、その範囲を請求の範囲
に定義する。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベース(2)上に解放自在に装着したほぼ
    垂直の容器(1)と、前記ベース(2)に固定してあっ
    て前記容器(1)の下端内に配置してある、試料(17)
    を受ける第1ジョー(7)と、前記容器(1)の前記下
    端をシールして前記液体媒質の漏洩を防止する手段
    (8、10〜12)と、前記第1ジョー(7)に対面して設
    けてあり、垂直方向に移動できると共に回転もでき、前
    記試料(17)に圧縮力と剪断力を加えることができる第
    2ジョー(15)と、この第2ジョー(15)のための駆動
    手段(14、16)とを具備する、薬剤または菓子の塑性試
    料あるいは弾性試料(17)を機械的に処理して物質を周
    囲の液体媒質に放出させる装置。
  2. 【請求項2】容器(1)がシリンダである請求項1記載
    の装置。
  3. 【請求項3】シンリンダ(1)が二重壁であり、透明な
    材料、好ましくはガラスで作ってある請求項2記載の装
    置。
  4. 【請求項4】さらに試料(17)を補強する別体の部材
    (18)を具備する請求項1〜3のいずれか1項に記載の
    装置。
  5. 【請求項5】機械的に処理される薬剤または菓子の塑性
    試料あるいは弾性試料を、本質的にディスク状であり、
    小孔が形成してある部材で補強する請求項1記載の装
    置。
  6. 【請求項6】部材が網である請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】媒質内に補強部材を浸漬する段階と、前記
    試料を前記媒質中に浸漬する段階と、前記試料および前
    記部材にほぼ同時に反復して圧縮力、剪断力を作用させ
    る段階とを包含する、塑性または弾性のある薬剤あるい
    は菓子の試料を機械的に処理してこの試料から周囲の液
    体媒質中へ物質を放出させる方法。
JP1500457A 1987-12-14 1988-12-12 試料を機械処理するための方法および装置 Expired - Lifetime JP2679854B2 (ja)

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