JP5070121B2 - 錠剤型の金属ヨウ化物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、錠剤型の金属ヨウ化物の製造方法に関する。

ヨウ化カリウムに代表される金属ヨウ化物は、偏光膜の材料やナイロン安定剤、医薬原料等として広く用いられている。この金属ヨウ化物は通常粉末状で販売されているが、長期保管する際に次のようなことが問題となっていた。

金属ヨウ化物は一般的に吸湿性が高い。よって、例えば比較的透湿性の高い低密度ポリエチレンを包装材として用いて金属ヨウ化物の粉末を保管しようとすると、金属ヨウ化物が吸湿するとともに、粉末の自重により圧密がかかり固結する。このため、保管前には粉末であった金属ヨウ化物が、数ヵ月後には大きな塊と化してしまうことがあった。また、包装材を比較的透湿性の低いものに替えた場合にはある程度固結が防止されるものの、全く固結しないということは無かった。金属ヨウ化物が固結してしまうと、これを使用する前に固結した部分を木槌等により物理的に砕く必要があり、作業性の低下が大きな問題となっていた。

これに対して、金属ヨウ化物に代表される金属ハロゲン化物の固結防止方法等として、例えば特許文献１〜４記載の方法が提案されている。

特許文献１には、金属ハロゲン化物の一種である食塩（塩化ナトリウム）の固結防止方法として、食塩にリン酸水素二ナトリウムの飽和溶液を噴霧した後に、炭酸マグネシウムの粉末を添加する方法が開示されている。
特許文献２には、作業性の高い金属ヨウ化物の顆粒を提供するために、流動層噴霧造粒乾燥機に金属ヨウ化物の水溶液を連続的に供給して、金属ヨウ化物を乾燥造粒する方法が開示されている。
特許文献３には、金属ヨウ化物の固結・凝集による塊状化を防止するために、ブリケッティング・ロール式の圧縮造粒方法を用いて、金属ヨウ化物を粒子径３ｍｍ以上の造粒体を全体の３０％以上有する金属ヨウ化物製剤に加工する方法が開示されている。
特許文献４には、高純度で固化しない均質な強度を有する結晶性無機化合物の造粒方法を提供するために、結晶性無機化合物の粉体をロール式圧縮造粒機によって造粒化する際に、解砕、フルイ分け工程において高温で造粒品を処理する方法が開示されており、結晶性無機化合物の一例として、ヨウ化カリウムが挙げられている。
特開平６−２４７３８号公報 特開平９−１５６９２０号公報 特開２００４−２１７４６７号公報 特開平６−２８５３５５号公報

ところで、金属ヨウ化物は、上述のように偏光膜の材料やナイロン安定剤、医薬原料等として多く用いられるが、これらのような用途に用いる場合には、高純度の金属ヨウ化物が求められる。よって、リン酸水素二ナトリウムや炭酸マグネシウム等といった添加剤を添加し不純物を増加させる特許文献１の方法は、金属ヨウ化物の固結防止方法としては不適である。
特許文献２の方法では、ある程度の固結防止効果は認められるものの、保管試験を実施すると一ヶ月足らずで固結の兆候が認められ、固結防止効果が不十分である。
特許文献３の方法でも、ある程度の固結防止効果は認められるものの、長期間保存した場合には固結が生じ、固結防止効果が不十分である。
特許文献４の方法では、結晶性無機化合物を高温（６０〜１２０℃）で処理することが必須要件となっているが、ヨウ化カリウムを代表とする大部分の金属ヨウ化物は、熱あるいは光によって遊離ヨウ素が発生することが知られている。よって、高温での処理により、金属ヨウ化物の品質が低下することは明らかであり、特許文献４の方法は金属ヨウ化物の固結防止方法に適していない。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、長期間保存した場合であっても固結が十分に防止される金属ヨウ化物の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、金属ヨウ化物の粉末を１０〜５０℃で、圧壊強度が３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）以上、直径（粒子径）が５〜２０ｍｍとなるように圧縮成型する、錠剤型の金属ヨウ化物の製造方法により、上記目的を達成できることを見出した。

本発明によれば、長期間保存した場合であっても固結が十分に防止される金属ヨウ化物の製造方法を提供することができる。

本発明の製造方法においては、錠剤の圧壊強度が３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）以上となるため、得られる錠剤の投影断面積が１ｃｍ^２であるとすると、４ｋｇ／ｃｍ^２以上の圧力に耐えられると計算される。金属ヨウ化物の代表例であるヨウ化カリウムの粉末は、従来、３５Ｌのファイバードラム等に充填していたが、この場合のファイバードラムの底部におけるヨウ化カリウムの粉末が自重で受ける圧力は最大で約０．５２ｋｇ／ｃｍ^２と計算される。これらの計算を考慮すると、本発明の製造方法を用いた場合には、錠剤の圧壊強度が自重で受ける圧力よりも十分に大きいために、錠剤自体がつぶれて表面積の大きい粉末となることが防止され、結果として吸湿及びそれに伴う固結が防止される。

本発明の製造方法においては、金属ヨウ化物の粉末を１０〜５０℃で圧縮成型することにより、遊離ヨウ素の発生を防止し、これによる金属ヨウ化物の純度低下を防止することができる。

さらに、本発明の製造方法においては、錠剤の粒子径が５ｍｍ以上となるため、粒子径が５ｍｍ未満である場合に生じる不具合を防止することができる。すなわち、粒子径が５ｍｍ未満である場合に、打錠機を用いて成型を行うと臼や杵の数が粒子径の大きさに反比例して多量になることから初期コストが増大したり、粒子が細かくなることで時間当たりの生産性が低下したりして、トータルコストやハンドリングに問題が発生する傾向があるという不具合を防止することができる。さらにまた、本発明の製造方法においては、錠剤の粒子径が２０ｍｍ以下となるため、粒子径が２０ｍｍを超える場合に生じる不具合を防止することができる。すなわち、粒子径が２０ｍｍを超える場合に、金属ヨウ化物を溶媒に溶解させるのに長時間要するため、作業性が低下するという不具合を防止することができる。

本発明の製造方法においては、上記圧縮成型が打錠式の乾式圧縮造粒機により行われることが好ましい。これにより、上述の固結防止効果がより向上する。

本発明の製造方法においては、上記圧縮成型における打錠圧力が１〜２０ｋＮであることが好ましい。これにより、上述の固結防止効果が更に向上する。

本発明の製造方法は、金属ヨウ化物がアルカリ金属ヨウ化物又はアルカリ土類金属ヨウ化物である場合により好適に用いられる。

本発明によれば、長期間保存した場合であっても固結が十分に防止される金属ヨウ化物の製造方法が提供される。さらに本発明の製造方法により得られる金属ヨウ化物は、錠剤状であるため、粉塵が舞うこともなく、使用者にとってのハンドリング性が飛躍的に改善し、容易に取り扱うことができる。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。

本発明の製造方法は、例えば、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、ヨウ化セシウム等のアルカリ金属ヨウ化物、ヨウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチウム等のアルカリ土類金属ヨウ化物、ヨウ化アルミニウムといった金属ヨウ化物に用いることができる。このうち、アルカリ金属ヨウ化物及びアルカリ土類金属ヨウ化物により好適に本発明の製造方法を用いることができ、ヨウ化カリウムに特に好適に本発明の製造方法を用いることができる。

本発明の製造方法で用いられる金属ヨウ化物の粉末は、基本的に水や固結防止剤等の不純物を含むものではないが、若干量の不純物の混入を妨げるものではない。また、金属ヨウ化物の粉末としては、晶析乾燥品の粉末等を用いることができるが、流動乾燥機等により乾燥され、粒子径が１０００μｍ以下で揃っているものを用いることが好ましい。

本発明の製造方法における圧縮成型の際の温度は、１０〜５０℃であり、１０〜４０℃であることが好ましく、常温（１５〜２５℃）であることがより好ましい。

本発明の製造方法における圧縮成型は、例えば乾式圧縮造粒機を用いて行うことができる。乾式圧縮造粒機には大きく分けて圧縮ロール式、ブリケッティング・ロール式、打錠式の３つに分類されるが、このうち打錠式のもの（打錠機）が好ましい。打錠機には大きく分けて単発式のエキセントリック型、ロータリー型があるが、このうちロータリー型のものが好ましい。ロータリー型の打錠機を用いる場合には、ローター回転数を３０〜６０ｒｐｍで操作し、打錠圧力を１〜１０ｋＮ（キロニュートン）として打錠する。このようなロータリー型の打錠機により、１時間当たり１００〜５００ｋｇの錠剤を生産できることが見込まれる。

打錠式の乾式圧縮造粒機を用いた場合の上記圧縮成型における打錠圧力は、１〜２０ｋＮであることが好ましく、３〜１５ｋＮであることがより好ましい。

本発明の製造方法における錠剤型の金属ヨウ化物の圧壊強度は、３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）以上である。なお、圧壊強度の上限については特に限定されないが、例えば２９４．２Ｎ（３０ｋｇｆ）以下とすることができる。

本発明の製造方法における錠剤型の金属ヨウ化物の粒子径は、５〜２０ｍｍであり、７〜１５ｍｍであることが好ましい。

本発明は上述の製造方法に加えて、金属ヨウ化物の粉末を１０〜５０℃で圧縮成型し、圧壊強度が３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）以上であり、粒子径が５〜２０ｍｍである錠剤に加工することを特徴とする、金属ヨウ化物の固結防止方法を提供するものである。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。なお、圧壊強度の測定には、株式会社藤原製作所製 木屋式デジタル硬度計 ＫＨＴ−２０Ｎを使用した。

（実施例１）
流動乾燥機を使って製造した粒子径１０００μｍ以下（平均粒子径２５０μｍ）のヨウ化カリウム原料粉末を、常温でロータリー型打錠機を使って粒子径９ｍｍの錠剤に成型した。ロータリー型打錠機の打錠圧力は３〜５ＫＮとして、ローターの回転数は、キャッピングや、粉末の杵及び臼への付着が起こらない様に、且つ成型速度を考慮した最適条件である５０ｒｐｍとした。得られた錠剤の圧壊強度は約４９．０〜６８．６Ｎ（約５〜７ｋｇｆ）であった。得られた錠剤の写真を図１に示す。なお、「キャッピング」とは、打錠式の圧縮造粒機の臼や杵に錠剤の一部が結着し、この結着部分が帽子状に剥離する現象をいう。

（実施例２）
打錠圧力を１〜１．７ＫＮにした以外は実施例１と同様にして錠剤を製造した。得られた錠剤の圧壊強度は約５８．８〜９８．１Ｎ（約６〜１０ｋｇｆ）であった。また、錠剤の製造中、キャッピング及び粉末の杵及び臼への付着は起こらなかった。

（比較例１）
流動乾燥機を使って製造した１０００μｍ以下の粒子径のヨウ化カリウム原料粉末を、ブリケッティング・ロ−ル方式の圧縮式造粒機を用いて造粒した。造粒に際しては、圧縮式造粒機のロール圧力を約５ＭＰａとするとともに、回転ロールのポケットを豆炭状、アーモンド状等に色々変えて、種々の形状の造粒体を製造した。
しかしいずれの場合も、得られた造粒体は、ラミネーションを起こしやすく、形の整ったブリケット型ではなかった。さらに、得られた造粒体は、薄い部分で繋がった形で排出されたため、その薄い部分で割れて破砕されたり、粉末となったりしたものが混入した（これらのように上手く成型されなかった造粒体の割合は２０％〜３０％と推定される）。よって、後述する保管状態の評価等の試験を行うことができなかった。なお、「ラミネーション」とは、錠剤が層状をなすように剥離したり、割れたりする現象をいう。

（比較例２）
実施例１で用いたヨウ化カリウム原料粉末と同様の、流動乾燥機を使って製造した粒子径１０００μｍ以下（平均粒子径２５０μｍ）のヨウ化カリウム粉末を用意した。

［錠剤の物性の評価］
実施例１及び２の錠剤について、表面積、粒子密度、比表面積、かさ密度及び圧壊強度の評価を行った。さらに、比較対象として、比較例２の粉末についても、表面積、粒子密度、比表面積及びかさ密度の評価を行った。これらの結果を表１に示す。なお、表１中、表面積を求めるために、比較例２の粒子密度として真密度を示している。また、表面積、粒子密度、比表面積、かさ密度は次のようにして求めた。
まず、実施例１及び２で成型された錠剤のうち１個を取り出し、その体積及び表面積を算出するとともに、重量を測定した。比表面積は、この表面積の値を重量の値で除して算出し、また粒子密度は、重量の値を体積の値で除して算出した。
また、比較例２の粉末は粒度分布を持っているため、上記の方法で粒子密度等を求めることはできない。そこで、粉末を篩にかけて粒度分布を求めた上で、それぞれの粒径の真球として表面積、体積を求め、これらの値及び上記真密度から比表面積を求めている。
実施例１及び２の錠剤のかさ密度は、２５０ｍＬのメスシリンダーに錠剤を入れて重量を測定し、この重量を体積で除して算出した。また、比較例２の粉末のかさ密度は同様な操作を１００ｍＬのメスシリンダーを用いて行い、算出した。

表１から明らかであるように、実施例１及び２の錠剤は、比較例２の粉末と比較して比表面積が非常に小さい。よって、固結問題の遠因でもある吸湿性が低下することは容易に想像できる。また、実施例１及び２の錠剤のかさ密度は比較例２の粉末とほぼ同等の値である。よって、実施例１及び２の錠剤は、比較例２のような粉末を包装していた従来の包装材と同様なものを用いて包装できることが分かった。

［錠剤の固結防止性の評価］
実施例１の錠剤及び比較例２の粉末について、次のような方法で保管状態の評価を行った。
実施例１の錠剤１００ｋｇをポリ袋で包装し、包装された錠剤を５００Φの１００Ｌフレコン（登録商標）中で１ヶ月間保管し、固結の発生を目視で観察した。保管後の錠剤は、包装する前とほとんど変化がなく、全く固結しなかった。
これに対し、比較例２の粉末はダンボール包装で１ヶ月間保管したところ、ダンボールの形状に沿って粉末が固まった。

［錠剤の溶解特性の評価１］
実施例１の錠剤について、次のような方法で溶解特性の評価を行った。
１Ｌのビーカを２個用意し、各ビーカに５００ｍｌのイオン交換水を入れ、それぞれマグネティックスターラーで１２０〜１５０ｒｐｍの速度で攪拌しながら、上記サンプルを投入し、液温度４０℃又は２５℃で、サンプルの溶解時間を評価した。サンプル量は液温が４０℃である場合には２５ｇ、液温が２５℃である場合には５００ｇとした。なお、溶解時間とはサンプルが完全に溶解するまでに要した時間であり、具体的にはサンプルの投入後、固体物の存在が目視で確認することができなくなるまでの時間である。得られた結果を表２に示す。

表２から、液温を４０℃及び２５℃とした条件のそれぞれで、実施例１の錠剤は十分な溶解特性を示すことが明らかとなった。

（実施例３〜７）
錠剤の粒子径をそれぞれ５．０、７．０、９．０、１１．５、１５．０ｍｍとし、打錠圧力を３ｋＮとした他は、実施例１と同様にして、実施例３〜７のヨウ化カリウムの錠剤を製造した。得られた錠剤について、上述の［錠剤の物性の評価］に記載の方法に基づき、表面積、粒子密度、比表面積、かさ密度等を求めた。その結果を表３に示す。なお、錠剤の粒子径が９．０ｍｍの場合には、打錠圧力を３、５、８ｋＮと変化させて錠剤の製造を行ったが、錠剤の物性に特筆すべき変化は見られなかった。

［錠剤の溶解特性の評価２］
実施例３〜７の錠剤について、次のような方法で溶解特性の評価を行った。
２０〜１００ｍｌの容器で、「錠剤重量／水液量」の値が約５．４ｗ／ｖ％となるように、錠剤の個数及び水液量を調整するとともに、錠剤の大きさに合わせて回転子の大きさと回転数を調整し、２５〜２７℃の溶液温度で錠剤が完全に溶解するまでにかかる時間（溶解時間）を測定した。その結果を表４に示す。

また、錠剤の粒径と溶解時間との関係、及び錠剤の粒径と錠剤の高さとの関係をそれぞれ図２に示す。

実施例１で得られた錠剤の写真である。 錠剤の粒径と溶解時間との関係、及び錠剤の粒径と錠剤の高さとの関係を示す図である。

Claims (2)

1. 流動乾燥により製造されたヨウ化カリウムの粉末を１０〜５０℃の温度、１〜２０ｋＮの打錠圧力で、圧壊強度が３９．２Ｎ（４ｋｇｆ）以上、直径が５〜２０ｍｍとなるように、打錠式の乾式圧縮造粒機により圧縮成型する、錠剤型のヨウ化カリウムの製造方法。
2. 前記ヨウ化カリウムの粉末の粒子径が１０００μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。