JP7376220B2 - Method for speed variation via direct probe sensed temperature for thermosensitive portions of thermodynamically melt blended batches - Google Patents
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Description
本出願は、2011年7月25日提出の出願番号第13/190,176号(表題:熱動力学的に溶融ブレンドしたバッチの熱感受性部分を保存するための多速度プロセス)の一部継続出願であり、その恩典を主張する。 This application is a continuation-in-part of Application No. 13/190,176, filed July 25, 2011, entitled: Multirate Process for Preserving Heat-Sensitive Portions of Thermodynamically Melt-Blended Batches. Yes, and claim that benefit.
1. 発明の分野
本開示は、概して、医薬製造の分野、より具体的には、新規剤形を生成するための医薬有効成分(API)の熱動力学的混合に関する。
1. Field of the Invention The present disclosure relates generally to the field of pharmaceutical manufacturing, and more specifically to thermodynamic mixing of active pharmaceutical ingredients (APIs) to produce novel dosage forms.
2. 背景
製薬産業によって用いられる現行の高処理量分子スクリーニング法は、新しく発見された難水溶性の分子実体の比率の非常な増大をもたらした。これらの分子の多くの治療的可能性は、不良な薬動力学的特性によって分子が開発中に放棄されるため、または生成物の性能が最適以下であるため、十分に実現されないことが多い。また、近年、製薬産業は、中性または弱酸性/塩基性薬物の塩形成および化学修飾の実際上の制限により、薬物溶解性を改善するための製剤法に、より大きく頼り始めている。結果として、難水溶性薬物の溶解特性の増強を目指す進化した製剤技術が、現代の薬物送達にとってますます重要になりつつある。
2. Background Current high-throughput molecular screening methods used by the pharmaceutical industry have resulted in a tremendous increase in the proportion of newly discovered poorly water-soluble molecular entities. The therapeutic potential of many of these molecules is often not fully realized because the molecules are abandoned during development due to poor pharmacodynamic properties or because the performance of the products is suboptimal. Also, in recent years, the pharmaceutical industry has begun to rely more heavily on formulation methods to improve drug solubility due to practical limitations on salt formation and chemical modification of neutral or weakly acidic/basic drugs. As a result, advanced formulation techniques aimed at enhancing the solubility properties of poorly water-soluble drugs are becoming increasingly important for modern drug delivery.
本出願と同じ発明者およびさらなる共同発明者らの名前が挙げられる特許文献1は、医薬製造の分野における熱動力学的配合の適用に向けられる。熱動力学的配合または「TKC」は、溶融ブレンドされるまで熱動力学的に混合する方法である。熱動力学的配合によって作製された薬学的組成物または複合体は、最終生成物へのホットメルト押出、溶融造粒、圧縮成形、錠剤圧縮、カプセル充填、フィルムコーティング、または射出成形を含むが、それらに限定されるわけではない、当業者には周知の方法に従ってさらに処理してもよい。 US Pat. No. 6,001,300, which names the same inventors and further co-inventors as the present application, is directed to the application of thermodynamic compounding in the field of pharmaceutical manufacturing. Thermodynamic compounding or "TKC" is a method of thermodynamic mixing until melt blended. Pharmaceutical compositions or complexes made by thermodynamic compounding include hot melt extrusion, melt granulation, compression molding, tablet compression, capsule filling, film coating, or injection molding into the final product. Further processing may be performed according to methods well known to those skilled in the art, including, but not limited to, those skilled in the art.
医薬製造の分野における熱動力学的配合の適用は、薬学分野において公知の他の方法よりも著しい利点を提供するが、ある特定の熱感受性または熱不安定性構成要素を熱動力学的ミキサーを用いて連続的に溶融ブレンドするプロセスは、ある特定の場合に改良されることもある。そのような構成要素の組み合わせをブレンドするには、十分に処理したバッチに完全な非晶質性を付与するのに十分な、高いシャフト速度または長い処理時間にわたる低いシャフト速度の使用が必要でありうる。ある特定の場合において、そのような処理は限界温度または入熱の超過をきたし、これは熱不安定性構成要素の分解をきたしうることが明らかにされている。全バッチが吸収した熱の実質的な量は、全体のバッチ温度を高めるのではなく、熱不安定性構成要素の熱分解をきたしうるようである。実質的に完全な非晶質性は、薬剤調製および処理の分野において周知の尺度であり;実質的に完全な非晶質性を欠く組成物では、バイオアベイラビリティが損なわれる場合がある。 Although the application of thermodynamic compounding in the field of pharmaceutical manufacturing offers significant advantages over other methods known in the pharmaceutical field, certain heat-sensitive or heat-labile components can be easily combined using thermodynamic mixers. The continuous melt blending process may be improved in certain cases. Blending such combinations of components requires the use of high shaft speeds or low shaft speeds over long processing times sufficient to impart fully amorphous character to a fully processed batch. sell. It has been found that in certain cases, such processing results in exceeding critical temperatures or heat inputs, which can result in decomposition of thermally unstable components. It appears that the substantial amount of heat absorbed by the entire batch may result in thermal decomposition of the thermally unstable components rather than increasing the overall batch temperature. Substantially complete amorphity is a well-known measure in the pharmaceutical preparation and processing arts; compositions that lack substantially complete amorphity may have compromised bioavailability.
発明の簡単な概要
本開示は、薬学的複合体および組成物を産生するための熱動力学的配合の適用に関する研究および開発において努力を継続するものである。熱動力学的ミキサーの熱動力学的混合チャンバー中にバッチとして導入される薬剤構成要素の基礎的な物理的処理を短く記載することは、このプロセスの理解を助けるであろう。
BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION The present disclosure continues efforts in research and development regarding the application of thermodynamic formulation to produce pharmaceutical conjugates and compositions. A brief description of the basic physical handling of the drug components introduced as a batch into the thermodynamic mixing chamber of a thermodynamic mixer will aid in understanding this process.
熱動力学的ミキサーは、プロセス機器の世界においてまったく独特である。混合動作中の加熱は、輻射もしくは対流による間接的熱伝達または直接の接炎などによる直接加熱などの外部熱交換なしに、プロセス材料自体から(結晶性薬剤については構造変化が意図されるが、化学反応自体はなしで)生じる。熱動力学的ミキサーは、駆動シャフトから伸びる独自の延長部を有し、ここで駆動シャフトは円筒状の混合チャンバーの軸を通って伸びる。これらの独自の延長部は、駆動角度方向である方向に向けられた角度付き接触面を提供するように形成され、ここで角度付き接触面は処理する構成要素分子の破砕、断裂または破壊を減少または除去するために改変される。処理中に熱動力学的ミキサー内で起こるプロセス段階は一般には下記である:
1. 処理する構成要素粒子と延長部接触面との間で起こる、制御された滑動、摩擦発熱接触であって、それにより処理する構成要素粒子の接触面(粒子は接触面を転がり、かつ滑って、複数の発熱面を生じ得るため、複数の「面」がある)で高い過渡温度が生成される;
2. 局所的な高い過渡温度が延長部により加熱された処理する構成要素粒子の化学組成に悪影響をおよぼし得る前に、延長部の接触面から角度を付けて排出され、それにより(混合チャンバー内の極度の乱流状態のため)混合チャンバーの空気および他の処理する構成要素粒子との即時の冷却接触が起こり、その結果、その前の滑動、摩擦発熱接触により生成した熱が、処理する構成要素粒子の本質的に全バッチへ即時分配される;
3. 角度付きで偏向された粒子は互いにこすれ合って即時に拡散する発熱を起こし、ここで融解可能な粒子は融点に達し、融解した粒子は補足した非融解粒子と一緒になるおよびそれと引き離されて、融解粒子内に均質に分配された、非常に細かく粉砕または分子的に分散された非融解粒子を生じる;
4. 角度付きで偏向された粒子は、駆動シャフトから軸方向および角度付きで外にも向かい、円筒状混合チャンバーの内側面との滑動、摩擦発熱接触およびいくらかのわずかに触れる程度の接触が起こり、それにより処理する構成要素粒子の接触面で高い過渡温度が生成され、そのため、粒子が延長部とのその接触(直接または間接的)から運動エネルギーを失うにつれて、混合チャンバーの内側面から非常に急速に落下し、かつ/または他の、よりエネルギーを有する処理する構成要素粒子によってその内側面から押しやられる、もしくは偏向される;
5. 混合チャンバー表面との接触から離脱する滑動、摩擦発熱粒子に対して、上の段階2の即時冷却接触および混合を繰り返す;および
6. 延長部の摩擦発熱表面および混合チャンバーの内側面から1~2cm離れた距離で温度が測定される場合に全バッチの温度が混合チャンバーの全体で本質的に均質であるように、処理する構成要素粒子の激しくかつ極度の乱流は、本質的に即時であり、熱動力学的ミキサーをオンにした瞬間から熱動力学的加熱混合段階の終了時にオフにするまで本質的に持続的(しかし、モーターシャフト速度の変更がある場合は一定ではない)である。
Thermodynamic mixers are quite unique in the world of process equipment. Heating during the mixing operation occurs from the process material itself (although structural changes are contemplated for crystalline drugs) without external heat exchange, such as indirect heat transfer by radiation or convection or direct heating, such as by direct flame contact. (without a chemical reaction itself). The thermodynamic mixer has its own extension extending from the drive shaft, where the drive shaft extends through the axis of the cylindrical mixing chamber. These unique extensions are shaped to provide an angled contact surface oriented in the driving angular direction, where the angled contact surface reduces fragmentation, tearing, or destruction of the component molecules being processed. or modified to remove it. The process steps that occur within a thermodynamic mixer during processing are generally:
1. A controlled sliding, frictional, exothermic contact between the processing component particles and the extension contact surface, whereby the processing component particles roll and slide on the contact surface. can produce multiple heating surfaces, thus generating high transient temperatures at multiple “surfaces”);
2. Before localized high transient temperatures can adversely affect the chemical composition of the processing component particles heated by the extension, they are discharged at an angle from the contact surface of the extension (in the mixing chamber). Due to the extremely turbulent flow conditions of the mixing chamber), there is immediate cooling contact with the air and other processing component particles, such that the heat generated by the previous sliding, frictional exothermic contact is transferred to the processing component. Immediate distribution to essentially the entire batch of elementary particles;
3. The angularly deflected particles rub against each other, creating an immediate, diffusive heat generation in which the meltable particles reach their melting point, and the melted particles join and separate from the captured non-melted particles. resulting in very finely ground or molecularly dispersed unfused particles that are homogeneously distributed within the molten particles;
4. The angularly deflected particles are also directed axially and angularly outward from the drive shaft, resulting in sliding, frictional heating contact and some slight contact with the inner surface of the cylindrical mixing chamber. , thereby generating high transient temperatures at the contact surfaces of the component particles to be processed, and therefore increasing the temperature significantly from the inner surfaces of the mixing chamber as the particles lose kinetic energy from their contact (direct or indirect) with the extension. falls rapidly and/or is pushed or deflected from its inner surface by other, more energetic processing component particles;
5. Repeat the immediate cooling contact and mixing of
6. Process so that the temperature of the entire batch is essentially homogeneous throughout the mixing chamber when the temperature is measured at a distance of 1 to 2 cm from the frictional heating surface of the extension and the inner surface of the mixing chamber. The intense and extremely turbulent flow of component particles is essentially instantaneous and essentially persistent ( However, it is not constant if there is a change in motor shaft speed).
熱動力学的ミキサーを用いて、処理する構成要素粒子を一緒に融解するような高温まで加熱する前に、好ましくない副次的作用である熱生成を混合チャンバーの外側の冷却ジャケットを用いて減少させて、熱動力学的ミキサーを主に混合用に用いた。本発明者は、薬学的処理における熱動力学的配合の用途を見出すための独立した努力の一部であり、本開示は化学組成温存混合のみならず、熱不安定性薬剤構成要素の構造変化を引き起こす分野を目的とする。 Before using a thermodynamic mixer to heat the component particles to be processed to such high temperatures that they melt together, the unwanted side effect of heat production is reduced using a cooling jacket outside the mixing chamber. A thermodynamic mixer was used primarily for mixing. The inventors are part of an independent effort to find applications for thermodynamic compounding in pharmaceutical processing, and the present disclosure provides not only chemical composition-preserving mixing but also structural changes in thermolabile drug components. Aim for the field that causes.
本開示は、少なくとも1つの賦形剤、ポリマー担体または同様の活性が低い、もしくは不活性成分と組み合わせての、好ましくは少なくとも部分的に結晶形の、少なくとも1つの医薬有効成分「API」を目的とし、以下構成要素の組み合わせと呼ぶ。本開示は、いつ熱動力学的混合を停止してバッチを混合チャンバーから取り出すべきかを決定するためにバッチ温度測定だけを用いる熱動力学的混合に比べて改善された装置および/またはバッチ処理時間短縮方法による、単一バッチで比較的短い秒数で構成要素の組み合わせを熱動力学的に混合する方法を提供する。 The present disclosure is directed to at least one active pharmaceutical ingredient "API", preferably in at least partially crystalline form, in combination with at least one excipient, polymeric carrier or similar less active or inactive ingredient. This is hereinafter referred to as a combination of constituent elements. The present disclosure provides improved equipment and/or batch processing compared to thermodynamic mixing that uses only batch temperature measurements to determine when thermodynamic mixing should be stopped and the batch removed from the mixing chamber. A method is provided for thermodynamically mixing a combination of components in a single batch in a relatively short number of seconds in a time saving manner.
本開示の第一の態様では、第一のより低いシャフト速度の構成要素の組み合わせの混合を行い、ここでは、温度上昇速度の割り出しによるバッチのモニタリングにより所望の熱動力学的混合の実質的部分が起こったと判定し、その後、第二の、より高いシャフト速度を用いて、構成要素の組み合わせの所望の熱動力学的混合を完了する。 A first aspect of the present disclosure provides for mixing a combination of components at a first lower shaft speed, wherein a substantial portion of the desired thermodynamic mixing is achieved by monitoring the batch by determining the rate of temperature rise. has occurred, and then a second, higher shaft speed is used to complete the desired thermodynamic mixing of the component combination.
本発明の第二の態様では、第一のより低いシャフト速度の構成要素の組み合わせの混合を行い、ここでは、バッチのモニタリングは、バッチ結晶性の絶対値の判定か、またはバッチ結晶性の低減速度の判定による。あらかじめ決められた結晶性の値もしくは結晶性の低減速度の時点で、熱動力学的混合を停止するか、または第二のあらかじめ決められた結晶性の値もしくは結晶性の低減速度で構成要素の組み合わせの所望の熱動力学的混合を完了するために第二のより高いシャフト速度を用いる。 A second aspect of the invention involves mixing a combination of components at a first lower shaft speed, wherein the monitoring of the batch is a determination of the absolute value of the batch crystallinity or a reduction in the batch crystallinity. Depends on speed judgment. At a predetermined crystallinity value or crystallinity reduction rate, the thermodynamic mixing is stopped or the components are stopped at a second predetermined crystallinity value or crystallinity reduction rate. A second higher shaft speed is used to complete the desired thermodynamic mixing of the combination.
これら2つの態様に付いて回る発見は、構成要素の組み合わせの熱動力学的混合における大規模な試行錯誤の後、所望の混合を達成するのに必要な高温への長期間曝露により、高価な熱不安定性薬剤分子の分解が起こったことである。必要な混合時間を短縮する方法を見つけなければならなかった。これら2つの態様はそれらの要求に合致する。 The discoveries surrounding these two embodiments, after extensive trial and error in the thermodynamic mixing of component combinations, resulted in expensive This is due to the decomposition of heat-labile drug molecules. A way had to be found to reduce the required mixing time. These two embodiments meet those needs.
第一のより低いシャフト速度の構成要素の組み合わせの混合は、プロセス開始のわずか数秒以内に構成要素の組み合わせの所望の混合の実質的部分を提供するが、プロセスにおいてその後、第二のより高いシャフト速度を用いた場合でさえ、薬剤の分解を招く長い混合時間が明らかに必要であったとの発見の結果が、第一の態様である。第一の態様には、第一のより低いシャフト速度の段階は比較的短時間しか必要としないとの発見が盛り込まれ、該段階の終了(および第二の、より高いシャフト速度の開始)は、バッチの温度上昇速度の比較的実質的な低下によって起動される。最初の数秒間のバッチ温度の計算された温度上昇最大速度よりも温度上昇率が約10%~100%低い場合、または温度上昇率が1.5~0度/秒の上昇速度(温度(華氏度または摂氏度)/時間(秒))を有する場合、第二の、より高いシャフト速度を開始する。驚くことに、所望の混合レベル(試行錯誤によって、すなわち、混合後の混合構成要素の組み合わせを試験することにより判定)は、全混合プロセスのために単一のシャフト速度を用いるかまたはバッチに対して温度測定だけを用いるよりも、第一の態様によれば、より短時間で、一般にはより低い最終バッチ温度で達成される。第一の態様のより短い処理時間およびより低い最終温度は、薬剤の分解を本質的にきたさず、これはおそらくは最終生成物とほぼ同等であり、薬剤または薬物構成要素の当初の結晶性は本質的に除去される。混合構成要素の組み合わせの結晶性低下および非晶質性増大の理由は現在議論されている。 Mixing of the component combinations at the first lower shaft speed provides a substantial portion of the desired mixing of the component combinations within just a few seconds of process initiation, but later in the process the mixing of the component combinations at the second higher shaft speed The first aspect is a result of the discovery that even when speeds were used, long mixing times were clearly required leading to drug degradation. The first aspect incorporates the discovery that the first, lower shaft speed phase requires only a relatively short time, and that the end of the phase (and the beginning of the second, higher shaft speed) , triggered by a relatively substantial reduction in the rate of temperature rise of the batch. If the temperature rise rate is approximately 10% to 100% lower than the calculated maximum rate of temperature rise for the batch temperature during the first few seconds, or if the temperature rise rate is between 1.5 and 0 degrees/second (temperature (degrees Fahrenheit or (degrees Celsius)/time (seconds)), start the second, higher shaft speed. Surprisingly, the desired mixing level (determined by trial and error, i.e. by testing combinations of mixing components after mixing) can be determined by using a single shaft speed for the entire mixing process or by using a single shaft speed for the batch. According to the first aspect, this is accomplished in a shorter time and generally at lower final batch temperatures than using temperature measurements alone. The shorter processing time and lower final temperature of the first embodiment result in essentially no degradation of the drug, which is likely to be approximately equivalent to the final product, and the initial crystallinity of the drug or drug component is essentially removed. The reasons for the decreased crystallinity and increased amorphousness of mixed component combinations are currently debated.
混合薬剤構成要素における所望の構造変化は、一般には非晶質性または非晶質状態と呼ばれる。最終混合または処理前に固体粒子薬剤を生成する洗練されたプロセスはほとんどすべて、結晶化合物を生じることが周知である。これらの純粋な化合物は、好ましくは、最終の所望の薬物組成物を生成するために他の構成要素と混合する前に、非晶質にする。非晶質薬剤は、それらの結晶相に比べて、劇的に高い予測溶解性を有することが周知である(Hancock et al.; What is the true solubility advantage for amorphous pharmaceuticals?; Pharm Res. 2000 Apr;17(4):397-404); www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10870982)。溶解性の増大は、薬学的化合物を投与前に非晶質状態にすることのバイオアベイラビリティ上の利点の1つにすぎない-''The importance of amorphous pharmaceutical solids lies in their useful properties, common occurrence, and physicochemical instability relative to corresponding crystals.'' (Yu, L.; Amorphous pharmaceutical solids: preparation, characterization and stabilization.; Adv Drug Deliv Rev. 2001 May 16;48(1):27-42; www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11325475)。Yuはさらに、結晶性、熱不安定性薬学的化合物(タンパク質およびペプチドなどの)を有効な非晶質状態にする最新技術-液体急冷法、凍結および噴霧乾燥、粉砕、湿式造粒法、ならびに溶媒和結晶の乾燥をさらに説明している。これらのプロセスは時間および労働集約的で、最終の非晶質薬剤固体と混合する他の構成要素とは別に達成しなければならず、処理した結晶性薬剤固体を分解および再結晶にさらす。単一または複数の結晶性薬剤固体の混合を行って所望の最終薬物用量組成物を生成し、同時にその所望の最終薬物用量組成物の一部としての、薬剤固体に望まれる所望の非晶質状態を得ることができるプロセスが必要とされている。 The desired structural change in the mixed drug component is commonly referred to as amorphous or amorphous state. It is well known that almost all sophisticated processes that produce solid particulate drugs prior to final mixing or processing result in crystalline compounds. These pure compounds are preferably rendered amorphous before being mixed with other components to produce the final desired drug composition. It is well known that amorphous drugs have dramatically higher predicted solubility compared to their crystalline phase (Hancock et al.; What is the true solubility advantage for amorphous pharmaceuticals?; Pharm Res. 2000 Apr. ;17(4):397-404); www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10870982). Increased solubility is just one of the bioavailability benefits of rendering pharmaceutical compounds amorphous prior to administration-''The importance of amorphous pharmaceutical solids lies in their useful properties, common occurrence, and physicochemical instability relative to corresponding crystals.'' (Yu, L.; Amorphous pharmaceutical solids: preparation, characterization and stabilization.; Adv Drug Deliv Rev. 2001 May 16;48(1):27-42; www.ncbi.nlm .nih.gov/pubmed/11325475). Yu further describes the latest techniques to bring crystalline, heat-labile pharmaceutical compounds (such as proteins and peptides) into an effective amorphous state - liquid quenching, freezing and spray drying, milling, wet granulation, and solvents. The drying of Japanese crystals is further explained. These processes are time and labor intensive, must be accomplished separately from other components that mix with the final amorphous drug solid, and subject the treated crystalline drug solid to decomposition and recrystallization. The mixing of single or multiple crystalline drug solids to produce the desired final drug dose composition, while simultaneously containing the desired amorphous form of the drug solid as part of the desired final drug dose composition. What is needed is a process that can obtain state.
第二の態様には、構成要素の組み合わせの熱動力学的混合をモニタリングする、まったく新規な方法が組み込まれている。本発明者は、熱動力学的ミキサー内の混合バッチの結晶性を測定することができる方法を発見した。熱動力学的混合中の混合チャンバー内の雰囲気は最善でも暗く乱流状態であり、約30秒以上続かない。結晶性が十分に低減または効果的に除去された時に混合を停止し得るように、混合バッチの結晶性を直接測定し得ることが望ましいであろうが、これまでの乾燥粒子の乱流バッチ混合の分野において、それを達成し得る方法は知られていない。本発明者はまず、混合した固定量の固体材料の結晶性、この場合は混合した構成要素の組み合わせの結晶性を測定するために、ラマン分光法を用いることを見出した。非混合および混合された構成要素の組み合わせの静的試料を分析する際に、市販のラマン分光器は、使用者が構成要素の組み合わせの他の構成要素に関連する検出波長のすべてを除去し、構成要素の組み合わせの薬剤または薬物の結晶性パーセントを検出し、測定することを可能にする。チューブ内に軸方向に配向された必須のレンズを備えた細いチューブを含む、ラマン分光プローブであって、その両端はラマン分光器による検出に適した光波を受光および透過するために開いている、プローブを、本発明者は見出した。それにより限定する意図はないが、例えば、第二の態様のための適切なラマン分光器は、Princeton Instrumentsのもの、具体的にはTriVista CRS(http://www.princetoninstruments.com/products/specsys/trivistacrs/)であり得、そのレーザーおよび検出装置はそのような細いチューブで用いるためにすでに改変されている(TriVista CRSの場合、チューブは標準の顕微鏡レンズチューブである)。第二の態様のプローブは、その先端が混合チャンバー中に向けられ、好ましくはそれが回転中のシャフト延長部の間の動いている粒子の結晶性を検出し得るように向けられた、ラマン分光器のレンズ延長チューブを用いる。ラマン分光器プローブの基部末端はラマン分光器および装置のマイクロプロセッサーに接続され、その装置のユーザーインターフェースはラマン分光器結晶性判定データを確認し、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送信することを可能にする。ラマン分光器が混合バッチ結晶性を判定し、そのデータをミキサー制御マイクロプロセッサーに送信する場合、ミキサー制御マイクロプロセッサーは構成要素の組み合わせバッチの混合を停止するか、またはシャフト速度を上げ、その後混合を停止するよう作動し得る。第二の態様において、薬剤または薬物が結晶性から非晶形に変換されると、薬剤または薬物結晶からのラマン散乱は停止するか、検出できなくなり、すなわち、エネルギーは薬剤または薬物結晶のものではなく、異なるエネルギー状態から吸収される。ラマンプローブはいつ薬剤または薬物結晶が本質的に消失するかを検出し、そのため構成要素の組み合わせの熱動力学的混合のプロセス制御のために温度測定は必要ない。 The second embodiment incorporates an entirely novel method of monitoring thermodynamic mixing of a combination of components. The inventor has discovered a method by which it is possible to measure the crystallinity of a mixed batch in a thermodynamic mixer. The atmosphere within the mixing chamber during thermodynamic mixing is at best dark and turbulent and does not last more than about 30 seconds. Although it would be desirable to be able to directly measure the crystallinity of a mixed batch so that mixing could be stopped when crystallinity is sufficiently reduced or effectively removed, conventional turbulent batch mixing of dry particles In the field, there is no known method by which this can be achieved. The inventors first discovered the use of Raman spectroscopy to measure the crystallinity of a fixed amount of mixed solid material, in this case a combination of mixed components. When analyzing static samples of unmixed and mixed component combinations, commercially available Raman spectrometers allow the user to remove all of the detection wavelengths associated with other components of the component combination and It makes it possible to detect and measure the percent crystallinity of a drug or drug in a combination of components. A Raman spectroscopic probe comprising a thin tube with a requisite lens oriented axially within the tube, the ends of which are open to receive and transmit light waves suitable for detection by a Raman spectrometer. The inventor has discovered a probe. For example, without intending to be limited thereby, a suitable Raman spectrometer for the second embodiment is from Princeton Instruments, specifically TriVista CRS (http://www.princetoninstruments.com/products/specsys /trivistacrs/), whose laser and detection equipment have already been modified for use in such thin tubes (in the case of TriVista CRS, the tube is a standard microscope lens tube). The probe of the second aspect is configured for Raman spectroscopy, the tip of which is directed into the mixing chamber, preferably such that it can detect the crystallinity of moving particles between the rotating shaft extensions. Use the lens extension tube of the device. The proximal end of the Raman spectrometer probe is connected to the Raman spectrometer and the instrument's microprocessor, and the instrument's user interface allows Raman spectrometer crystallinity determination data to be reviewed and transmitted to the mixer control microprocessor. When the Raman spectrometer determines the mixed batch crystallinity and sends that data to the mixer control microprocessor, the mixer control microprocessor either stops mixing the combined batch of components or increases the shaft speed and then restarts the mixing. It can be activated to stop. In a second embodiment, when the drug or drug is converted from crystalline to amorphous form, Raman scattering from the drug or drug crystal stops or becomes undetectable, i.e., the energy is not that of the drug or drug crystal. , absorbed from different energy states. Raman probes detect when the drug or drug crystals essentially disappear, so temperature measurements are not required for process control of thermodynamic mixing of component combinations.
本発明に先立つ概要
これに対して、他の構成要素と混合するため、またはそれ自体で粉末形に処理するための、熱不安定性薬剤構成要素の処理は、構成要素が融解する温度に達することを意図するものではない。それよりも、所望の結果は、本質的に完全な混合または粉末形である。同じ混合段階で本質的に完全な非晶質性が得られるならば、別の処理段階が回避されることになる。本発明者は、市販のポリマーを熱動力学的ミキサーで処理する長年の経験により、熱動力学的ミキサーによって、必要な混合処理における熱不安定性薬剤構成要素の分解が回避されうると考えた。しかし、本発明者は、非常に短時間であっても、熱への曝露は、典型的には高い費用での特別な技術適用のいくつかの事前の処理段階を必要とする、構成要素分解を引き起こし得るとも考えた。本発明者は、いかにして熱動力学的ミキサーにおいて混合バッチの処理時間をさらに短縮し、それでもバッチの本質的に完全な非晶質性を得ることが可能となり得るかを考えた。
SUMMARY PRIOR TO THE INVENTION In contrast, the processing of a heat-labile drug component for mixing with other components or processing into a powder form by itself requires that the component reach a temperature at which it melts. is not intended. Rather, the desired result is an essentially complete mix or powder form. If essentially complete amorphism is obtained in the same mixing step, a separate processing step will be avoided. The inventor's long experience in processing commercially available polymers with thermodynamic mixers has led the inventors to believe that thermodynamic mixers can avoid degradation of thermolabile drug components during the necessary mixing process. However, the inventors have demonstrated that exposure to heat, even for very short periods of time, typically requires several prior processing steps of special technology application at high cost, resulting in component decomposition. I also thought that it could cause The inventor considered how it might be possible to further reduce the processing time of a mixed batch in a thermodynamic mixer and still obtain essentially complete amorphousness of the batch.
第一および第二の態様についての発明のさらなる概要
熱動力学的ミキサーにおける熱不安定性薬剤構成要素の試験バッチによる実験に進む際に、本発明者は、長年の熱動力学的ミキサーによる作業において、ある現象を観察した。より低いシャフト回転速度での初期の混合期間の後、バッチの温度は上がってプラトーに達する。そのより低い速度でのさらなる処理では、処理バッチにおいて本質的に完全な非晶質性を生じることはできないであろう。本発明者は、シャフト回転速度をかなり短い時間、より高いレベルに上げると、得られるバッチにおいて本質的に完全な非晶質性が得られ、プロセスの熱への曝露による構成要素の分解は実質的にほとんどないことを見出した。
FURTHER SUMMARY OF THE INVENTION FOR FIRST AND SECOND EMBODIMENTS In proceeding to experiments with test batches of thermolabile drug components in thermodynamic mixers, the inventors have discovered that, in their years of work with thermodynamic mixers, , observed a certain phenomenon. After an initial mixing period at a lower shaft rotation speed, the temperature of the batch increases and reaches a plateau. Further processing at that lower rate would not be able to produce essentially complete amorphism in the processed batch. The inventors have found that increasing the shaft rotational speed to higher levels for a fairly short period of time results in essentially complete amorphism in the resulting batch, with virtually no degradation of the components due to exposure to the heat of the process. I found that there is almost no difference.
しかし、本発明者は、所望の結果を得る前述の方法は処理時間を不必要に延長し得ることを見出した。本発明では、より低いシャフト回転速度で温度プラトーが見られるのを待ち、その後より高いシャフト回転速度に上げることに比べて、処理時間および処理バッチの高温への曝露が低減される。本発明において、高速温度センサーは正確に、かつ本質的に即時に平均バッチ温度を測定し、その感知温度はバッチ制御プログラムの下で作動するミキサーまたはバッチマイクロプロセッサー(CPU、メモリ、クロック、および入力/出力ユニットを含む)に保存される。感知温度は1つまたは複数のすでに保存されている温度およびそれらの記録時間とただちに比較され、そのデータから温度変化の速度が計算される。温度変化の速度が温度上昇の所望の起動速度まで低下または上昇したことが検出された際に、シャフト回転速度をより低いシャフト回転速度からより高いシャフト回転速度に上げる。 However, the inventor has found that the above-described method of achieving the desired result may unnecessarily lengthen processing time. The present invention reduces processing time and exposure of the processing batch to high temperatures compared to waiting for a temperature plateau at a lower shaft rotational speed and then increasing to a higher shaft rotational speed. In the present invention, a high-speed temperature sensor accurately and essentially instantaneously measures the average batch temperature, and the sensed temperature is connected to a mixer or batch microprocessor (CPU, memory, clock, and inputs) operating under a batch control program. / output unit). The sensed temperature is immediately compared to one or more already stored temperatures and their recording times, and the rate of temperature change is calculated from that data. The shaft rotational speed is increased from the lower shaft rotational speed to the higher shaft rotational speed when it is detected that the rate of temperature change has decreased or increased to the desired activation rate of temperature increase.
ラマン分光法プローブは、好ましくは、レーザー光線で照射したプローブの先端の近くで動いている粒子の小試料空間の結晶性を検出するように配置する。照射した領域からの光をレンズで集め、ラマン分光器のモノクロメーターを通して送信する。弾性レイリー散乱によるレーザーおよび薬物または薬剤に近い波長は除去されるが、集めた光の残りは検出器上に分散される。分子振動、音子またはシステムにおける他の励起と相互作用するレーザー光線によって、レーザー光子のエネルギーが上下にシフトすることになる。エネルギーのシフトから、システムにおける振動モードについての情報が得られる。第二の態様の場合、それらの振動モードを温度センサーの製造者のアルゴリズムにより処理して、混合バッチの平均結晶性を判定する。混合バッチ結晶性の検出時間は約3秒まで延長し得るため、装置マイクロプロセッサーまたはミキサー制御マイクロプロセッサーは任意に、バッチ結晶性の低下の速度を決定し、予測使用のために保存される結晶性設定値プログラムを操作する。3秒以上(ラマンプローブによるバッチ結晶性検出のため)の過剰混合は薬物または薬剤の分解をきたしうるため、所望の構成要素の組み合わせの試験バッチを、好ましくは、混合の停止または速度上昇起動設定値を得るために試験する。これらの起動設定値を、結晶性についてその時点で測定されている絶対値または結晶性の低下速度と共に用い、それにより、所望の結晶性レベルが現在検出される前に、所望の熱動力学的混合を得るために混合が停止される(またはシャフト速度が上げられる)であろう。 The Raman spectroscopy probe is preferably positioned to detect the crystallinity of a small sample volume of particles moving near the tip of the probe illuminated by the laser beam. Light from the illuminated area is collected by a lens and sent through the monochromator of the Raman spectrometer. Wavelengths near the laser and drug or drug due to elastic Rayleigh scattering are filtered out, while the remainder of the collected light is dispersed onto the detector. The laser beam interacting with molecular vibrations, phonons, or other excitations in the system causes the energy of the laser photon to shift up or down. The energy shift provides information about the vibrational modes in the system. In the second embodiment, those vibrational modes are processed by the temperature sensor manufacturer's algorithm to determine the average crystallinity of the mixed batch. Because the detection time for mixed batch crystallinity can extend to approximately 3 seconds, the instrument microprocessor or mixer control microprocessor optionally determines the rate of batch crystallinity decline and determines the rate of crystallinity that is saved for predictive use. Operate the setpoint program. Test batches of the desired component combinations are preferably mixed at either a stop mixing or a speed up start setting, as over-mixing for more than 3 seconds (for detection of batch crystallinity by Raman probes) can result in drug or agent degradation. Test to get value. These start-up setpoints are used in conjunction with the currently measured absolute value of crystallinity or rate of decline in crystallinity, so that the desired thermodynamic Mixing would be stopped (or shaft speed increased) to obtain mixing.
ここで第一の態様に関して、本発明者は、粘性の変化に対応する第一の温度プラトー上の点での温度変化の速度も見出し、これはシャフト回転速度を上げるための最適時間を示す。本発明は、混合バッチの温度変化の速度を測定し、以下の場合に、シャフト回転速度をより低いレベルからより高いレベルへと上げる:(1)非晶質性の有意な増大を示す粘性における必要な変化をバッチが達成したことを示す「温度変化の起動速度」に、平均バッチ温度の変化の速度が達したと計算される場合、または(2)短いプロセス期間に非晶質性の有意な増大を示す粘性における必要な変化をバッチが達成することを(温度検出および計算の処理速度を考慮した上で)示す「温度変化の予想起動速度」に、平均バッチ温度の変化の速度が達したと計算される場合。プロセス法(2)の場合、温度変化の所望の速度が実際に検出され、計算される前に、シャフト回転速度をより高いレベルに上げて、その温度変化の所望の速度の検出および計算後の不必要な混合時間を回避する。 Now with respect to the first aspect, the inventor has also found the rate of temperature change at a point on the first temperature plateau corresponding to the change in viscosity, which indicates the optimal time to increase the shaft rotation speed. The present invention measures the rate of temperature change of a mixed batch and increases the shaft rotation speed from a lower level to a higher level when: (1) the viscosity exhibits a significant increase in amorphousness; (2) if the rate of change in average batch temperature is calculated to have reached a "temperature change startup rate" indicating that the batch has achieved the required change; or (2) if there is a significant The rate of change in average batch temperature reaches the expected start-up rate of temperature change, which indicates (taking into account the processing speed of temperature sensing and calculations) that the batch will achieve the required change in viscosity, which indicates a significant increase in viscosity. If it is calculated that For process method (2), before the desired rate of temperature change is actually detected and calculated, the shaft rotational speed is increased to a higher level so that after the detection and calculation of that desired rate of temperature change Avoid unnecessary mixing times.
本発明において、得られる薬学的組成物は、好ましくは、本質的に完全な混合および非晶質性ゆえに、高いバイオアベイラビリティおよび安定性を有する。 In the present invention, the resulting pharmaceutical composition preferably has high bioavailability and stability due to essentially complete mixing and amorphous nature.
上記のように、熱動力学的ミキサーは、高速ミキサーの混合チャンバー中での自己加熱混合物のブレンドおよび分散を提供し、ここで、第一の速度は、第一の所望のプロセスパラメーターを達成した際に、第二の速度に処理中に変更される。もう1つの態様において、最終プロセスパラメーターが達成されるまで第二の速度を維持してもよく、この後、シャフト回転を停止し、溶融ブレンドしたバッチをさらなる処理のために混合チャンバーから回収または排出する。もう1つの態様において、第二の速度とシャフト回転の停止との間で、シャフト回転速度に対して1つまたは複数の中間速度変更を行ってもよい。シャフト速度変更を規定するプロセスパラメーターをあらかじめ決定し、そして、検知して表示するか、計算するか、推測するか、またはそれ以外に、妥当な確実性で確立し、それにより高速ミキサーの混合チャンバーにおけるバッチの単一の回転連続処理中に速度変更を行ってもよい。もう1つの態様は、延長部または突起部に加えられた回転シャフトエネルギーの、延長部または突起部の部分に衝突する粒子内の加熱エネルギーへの変換を制御するための、主要処理容積中に貫入するシャフト延長部または突起部の表面部分の形状、幅および角度における変動の利用である。 As described above, thermodynamic mixers provide blending and dispersion of self-heating mixtures in the mixing chamber of a high speed mixer, where a first speed achieves a first desired process parameter. When the second speed is changed during processing. In another embodiment, the second speed may be maintained until the final process parameters are achieved, after which the shaft rotation is stopped and the melt-blended batch is withdrawn or discharged from the mixing chamber for further processing. do. In another embodiment, one or more intermediate speed changes may be made to the shaft rotational speed between the second speed and the cessation of shaft rotation. The process parameters governing shaft speed changes are predetermined and sensed and displayed, calculated, inferred, or otherwise established with reasonable certainty, thereby controlling the mixing chamber of the high speed mixer. Speed changes may be made during a single rotational continuous process of a batch. Another aspect includes an intrusion into the main processing volume for controlling the conversion of rotational shaft energy applied to the extension or protrusion into heating energy within the particles impinging on the portion of the extension or protrusion. The use of variations in the shape, width and angle of the surface portions of shaft extensions or protrusions.
本発明者らは、熱不安定性構成要素を含む様々な混合物の熱動力学的ミキサー中での溶融ブレンディングを調査した。本発明者らは、熱不安定性構成要素を含むある特定のバッチに対して、単一の連続回転操作中に複数の速度を用いることにより、バッチの限界温度の超過または過度の入熱の問題が解決されることを、予想外に見出した。本発明者らはまた驚くことに、シャフト延長部または突起部の形状、幅およびそのシャフト軸平面からの角度を変動させることで、粒子に与える剪断力を制御する方法が得られ、これにより次いで熱動力学的混合チャンバー中の粒子のポリマー部分を軟化または溶融するのに利用可能な熱エネルギーへと変換されるシャフトエネルギーが制御されることも見いだした。 We investigated melt blending in a thermodynamic mixer of various mixtures containing thermolabile components. By using multiple speeds during a single continuous rotational operation for a given batch containing thermally unstable components, we address the problem of exceeding batch temperature limits or excessive heat input. It was unexpectedly discovered that the problem can be solved. The inventors have also surprisingly found that by varying the shape, width, and angle of the shaft extension or protrusion from the plane of the shaft axis, a method of controlling the shear force exerted on the particles is obtained, which then It has also been found that the shaft energy that is converted into thermal energy available to soften or melt the polymer portion of the particles in the thermodynamic mixing chamber is controlled.
本開示の1つの態様は、複数の成分の組成物をブレンドする方法であって、ここで成分は1つまたは複数の熱感受性または熱不安定性構成要素を含み、ここで得られる組成物は非晶質、均一、不均一、または不均一に均一であり、方法は熱動力学的混合チャンバー中で成分を混合する段階を含み、ここで熱動力学的ミキサーのシャフトはあらかじめ決定されたパラメーターを達成するまで第一の速度で操作され、この時点でシャフト速度は第二の期間用の第二の速度に調節され、ここで混合プロセスは第一の期間と第二の期間との間で実質的に連続である。本開示のもう1つの態様において、熱動力学的ミキサーのシャフトはあらかじめ決定されたパラメーターを達成するまで1つまたは複数の速度で操作され、達成の時点でシャフト速度は異なる期間用の異なる速度に調節され、ここで混合プロセスは複数の期間の間で実質的に連続である。そのような態様の一例は、複数の成分の組成物をブレンドする方法であって、ここで熱動力学的ミキサーのシャフトはあらかじめ決定されたパラメーターを達成するまで第一の速度で操作され、達成の時点でシャフト速度は第二の期間用の第二の速度に調節され、ここで混合プロセスは第一の期間と第二の期間との間で実質的に連続であり、かつここで第二の期間の終わりに、あらかじめ決定されたパラメーターを達成した後に、シャフトの回転速度を第二の速度から第三の期間用の第三の速度へと変更する。1つの態様において、混合プロセスは第二の期間と第三の期間との間で実質的に連続である。 One embodiment of the present disclosure is a method of blending a composition of multiple components, wherein the components include one or more heat-sensitive or heat-labile components, and wherein the resulting composition is non-component. crystalline, homogeneous, heterogeneous, or heterogeneously homogeneous, the method includes the step of mixing the components in a thermodynamic mixing chamber, where the shaft of the thermodynamic mixer has predetermined parameters. the shaft speed is adjusted to a second speed for a second time period, at which point the mixing process is substantially reduced between the first and second time periods. It is continuous. In another aspect of the disclosure, the shaft of the thermodynamic mixer is operated at one or more speeds until achieving predetermined parameters, at which point the shaft speed is changed to different speeds for different time periods. regulated, where the mixing process is substantially continuous over multiple time periods. An example of such an embodiment is a method of blending a composition of multiple components, wherein the shaft of the thermodynamic mixer is operated at a first speed until achieving predetermined parameters; the shaft speed is adjusted to a second speed for a second time period at which the mixing process is substantially continuous between the first time period and the second time period; At the end of the period, after achieving the predetermined parameters, the rotational speed of the shaft is changed from the second speed to a third speed for a third period. In one embodiment, the mixing process is substantially continuous between the second period and the third period.
ある特定の態様において、熱感受性または熱不安定性構成要素は、1つもしくは複数の医薬有効成分、1つもしくは複数の薬学的に許容される賦形剤、または1つもしくは複数の薬学的に許容される熱感受性ポリマーを含んでいてもよい。他の態様において、熱感受性または熱不安定性構成要素は、1つまたは複数の医薬有効成分および1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤または熱感受性ポリマーを含んでいてもよい。他の態様において、医薬有効成分および1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤を、それぞれ約1:2~1:9の割合で加える。さらに他の態様において、医薬有効成分および1つまたは複数の薬学的に許容される熱感受性ポリマーを、それぞれ約1:2~1:9の割合で加える。ある特定の態様において、第二の期間は第一の期間の少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%またはそれ以上であってもよい。他の態様において、第二の期間中の速度は、第一の期間中の速度に比べて、約100回/分(「RPM」)、200RPM、300RPM、400RPM、500RPM、600RPM、700RPM、800RPM、900RPM、1000RPM、1100RPM、1200RPM、1300RPM、1400RPM、1500RPM、1600RPM、1700RPM、1800RPM、1900RPM、2000RPM、2100RPM、2200RPM、2300RPM、2400RPM、2500RPM、またはそれ以上増大する。例えば、1つの態様において、第一の速度は1000RPMよりも高く、第二の速度は第一の速度よりも200~400RPM高い。もう1つの態様において、第一の速度は1000RPMよりも高く、第二の速度は第一の速度よりも200~1000RPM高い。さらにもう1つの態様において、第一の速度は1000RPMよりも高く、第二の速度は第一の速度よりも200~2500RPM高い。 In certain embodiments, the thermosensitive or thermolabile component is one or more pharmaceutically active ingredients, one or more pharmaceutically acceptable excipients, or one or more pharmaceutically acceptable It may also contain a heat-sensitive polymer. In other embodiments, the thermosensitive or thermolabile component may include one or more pharmaceutically active ingredients and one or more pharmaceutically acceptable excipients or thermosensitive polymers. In other embodiments, the active pharmaceutical ingredient and one or more pharmaceutically acceptable excipients are added in a ratio of about 1:2 to 1:9, respectively. In yet other embodiments, the active pharmaceutical ingredient and one or more pharmaceutically acceptable heat-sensitive polymers are added in a ratio of about 1:2 to 1:9, respectively. In certain embodiments, the second period may be at least about 5%, 10%, 15%, 20%, 25% or more of the first period. In other embodiments, the speed during the second period is about 100 revolutions per minute (“RPM”), 200 RPM, 300 RPM, 400 RPM, 500 RPM, 600 RPM, 700 RPM, 800 RPM, compared to the speed during the first period. 900RPM, 1000RPM, 1100RPM, 1200RPM, 1300RPM, 1400RPM, 1500RPM, 1600RPM, 1700RPM, 1800RPM, 1900RPM, 2000RPM, 2100RPM, 2200RPM, 2300RPM, 2400RPM, 2500RPM or more increase For example, in one embodiment, the first speed is higher than 1000 RPM and the second speed is 200-400 RPM higher than the first speed. In another embodiment, the first speed is higher than 1000 RPM and the second speed is 200-1000 RPM higher than the first speed. In yet another embodiment, the first speed is higher than 1000 RPM and the second speed is 200-2500 RPM higher than the first speed.
1つの態様において、第一の期間の終わりは実質的に、混合チャンバーの温度が成分の任意の実質的構成要素の剪断遷移温度または融点に達する前である。もう1つの態様において、第一の期間の終わりはあらかじめ決定された期間であり、第二の速度への変更は第一の期間の終わりに熱動力学的ミキサーによって自動的に行われる。さらにもう1つの態様において、第一の期間の終わりは実質的に、混合チャンバーの温度が成分中の医薬有効成分の剪断遷移温度に達する前である。さらにもう1つの態様において、第一の期間の終わりは実質的に、混合チャンバーの温度が成分中の賦形剤の剪断遷移温度に達する前である。もう1つの態様において、第一の期間の終わりは実質的に、混合チャンバーの温度が成分中の熱感受性ポリマーの剪断遷移温度に達する前である。 In one embodiment, the end of the first period is substantially before the temperature of the mixing chamber reaches the shear transition temperature or melting point of any substantial constituent of the ingredients. In another embodiment, the end of the first period is a predetermined period and the change to the second speed is automatically performed by the thermodynamic mixer at the end of the first period. In yet another embodiment, the end of the first period is substantially before the temperature of the mixing chamber reaches the shear transition temperature of the active pharmaceutical ingredient in the ingredients. In yet another embodiment, the end of the first period is substantially before the temperature of the mixing chamber reaches the shear transition temperature of the excipients in the ingredients. In another embodiment, the end of the first period is substantially before the temperature of the mixing chamber reaches the shear transition temperature of the heat sensitive polymer in the components.
1つの態様において、第二または任意のその後の期間の終わりは実質的に、医薬有効成分が実質的な熱分解を経験する前である。もう1つの態様において、第二または任意のその後の期間の終わりは実質的に、賦形剤成分が実質的な熱分解を経験する前である。さらにもう1つの態様において、第二または任意のその後の期間の終わりは実質的に、熱感受性ポリマー成分が実質的な熱分解を経験する前である。1つの態様において、第二または任意のその後の期間の終わりに、成分の医薬有効成分および賦形剤は実質的に非晶質である。もう1つの態様において、第二または任意のその後の期間の終わりに、成分の医薬有効成分および熱感受性ポリマーは実質的に非晶質である。他の態様において、最終プロセスパラメーターを達成した後に、シャフト回転を停止し、バッチまたは複合体をさらなる処理のために混合チャンバーから回収または排出する。ある特定の態様において、バッチまたは複合体を、バッチまたは複合体の構成要素の少なくとも1つのガラス遷移温度またはそれ以下で回収または排出する。他の態様において、バッチまたは複合体をホットメルト押出、溶融造粒、圧縮成形、錠剤圧縮、カプセル充填、フィルムコーティング、または射出成形によってさらに処理する。他の態様において、バッチまたは複合体をRPMプラトーの開始時、例えば、バッチまたは複合体中で分解が起こる前に回収または排出する。他の態様において、バッチまたは複合体の回収または排出前のRPM減速を調節して、より均質なバッチまたは複合体を生成する。 In one embodiment, the end of the second or any subsequent period is substantially before the active pharmaceutical ingredient undergoes substantial thermal decomposition. In another embodiment, the end of the second or any subsequent period is substantially before the excipient component has undergone substantial thermal decomposition. In yet another embodiment, the end of the second or any subsequent period is substantially before the heat-sensitive polymer component undergoes substantial thermal decomposition. In one embodiment, at the end of the second or any subsequent period, the active pharmaceutical ingredients and excipients of the ingredients are substantially amorphous. In another embodiment, at the end of the second or any subsequent period, the component pharmaceutically active ingredient and heat sensitive polymer are substantially amorphous. In other embodiments, after achieving the final process parameters, shaft rotation is stopped and the batch or composite is withdrawn or discharged from the mixing chamber for further processing. In certain embodiments, the batch or composite is recovered or discharged at or below the glass transition temperature of at least one of the components of the batch or composite. In other embodiments, the batch or composite is further processed by hot melt extrusion, melt granulation, compression molding, tablet compression, capsule filling, film coating, or injection molding. In other embodiments, the batch or complex is withdrawn or discharged at the onset of the RPM plateau, eg, before degradation occurs in the batch or complex. In other embodiments, the RPM deceleration prior to withdrawal or discharge of the batch or composite is adjusted to produce a more homogeneous batch or composite.
本開示のもう1つの態様は、非晶質、均一、不均一、または不均一に均一な組成物を生成するための、1つまたは複数の医薬有効成分および少なくとも1つの薬学的に許容されるポリマー賦形剤の配合法であって、医薬有効成分および少なくとも1つの薬学的に許容されるポリマー賦形剤をチャンバー中で、混合物の温度を高めるのに有効な第一の速度で熱動力学的に混合する段階、および温度が混合物中の任意の医薬有効成分または薬学的に許容されるポリマー賦形剤の剪断遷移温度よりも低い時点で、ミキサーの回転を第二の速度に上昇させて非晶質、均一、不均一、または不均一に均一な組成物を生成する段階を含み、ここで上昇は混合を停止する、またはチャンバーを開けることなく達成される方法に向けられる。本開示のもう1つの態様において、方法は、チャンバー中で、混合物の温度を高めるのに有効な1つまたは複数の速度で熱動力学的に混合し、この時、シャフト速度は異なる期間用の異なる速度に調節される段階、および温度が混合物中の任意の医薬有効成分または薬学的に許容されるポリマー賦形剤の剪断遷移温度よりも低い時点で、ミキサーの回転を1つまたは複数の異なる速度に上昇させる段階を含み、ここで上昇は混合を停止する、またはチャンバーを開けることなく達成される。 Another aspect of the disclosure provides one or more pharmaceutically active ingredients and at least one pharmaceutically acceptable ingredient to produce an amorphous, homogeneous, heterogeneous, or heterogeneously homogeneous composition. A method of compounding a polymeric excipient, comprising: thermodynamically combining a pharmaceutically active ingredient and at least one pharmaceutically acceptable polymeric excipient in a chamber at a first rate effective to increase the temperature of the mixture; and at a point where the temperature is below the shear transition temperature of any active pharmaceutical ingredient or pharmaceutically acceptable polymeric excipient in the mixture, increasing the rotation of the mixer to a second speed. The method is directed to a method comprising producing an amorphous, homogeneous, heterogeneous, or heterogeneously homogeneous composition, where the ascent is accomplished without stopping mixing or opening the chamber. In another aspect of the disclosure, a method includes thermodynamically mixing in a chamber at one or more speeds effective to increase the temperature of the mixture, wherein the shaft speed is set for different periods of time. The mixer revolutions are adjusted to one or more different speeds, and at points where the temperature is below the shear transition temperature of any active pharmaceutical ingredient or pharmaceutically acceptable polymeric excipient in the mixture. and ramping up to speed, where ramping is accomplished without stopping the mixing or opening the chamber.
本開示のある特定の態様は、1つまたは複数の熱感受性または熱不安定性構成要素を含む薬学的組成物を生成するために用いる、熱動力学的ミキサーに向けられる。ミキサーの様々な態様は、下記の1つまたは複数および任意の組み合わせを含んでいてもよい:(1)混合チャンバー、例えば、実質的に円柱形の混合チャンバー;(2)混合チャンバーの中心軸を通って配置されるシャフト;(3)例えば、シャフトに回転運動を与えるのに有効な、シャフトに接続された電気モーター;(4)シャフトから延び、かつシャフトの長軸に垂直である、1つまたは複数の突起部または延長部;(5)例えば、混合チャンバーの壁に取り付けられ、混合チャンバー内部の少なくとも一部の熱または温度を検知するように機能する、1つまたは複数の熱センサー:(6)例えば、モーターに接続された、可変周波数装置;(7)例えば、混合チャンバーの内容物を混合チャンバーから出させるためにプロセス実行中に開くと有効な、混合チャンバーの壁に配置された扉;および(8)電子制御器。ある特定の態様において、熱動力学的ミキサー内で吸湿状態が維持される。他の態様において、熱動力学的ミキサーはバッチ処理中のせん断力を最大にするように設計される。 Certain embodiments of the present disclosure are directed to thermodynamic mixers for use in producing pharmaceutical compositions that include one or more thermosensitive or thermolabile components. Various embodiments of mixers may include one or more and any combination of the following: (1) a mixing chamber, e.g., a substantially cylindrical mixing chamber; (2) a central axis of the mixing chamber; a shaft disposed through; (3) an electric motor connected to the shaft, e.g., effective to impart rotational motion to the shaft; (4) an electric motor extending from the shaft and perpendicular to the longitudinal axis of the shaft; or a plurality of protrusions or extensions; (5) one or more thermal sensors, e.g., mounted on the wall of the mixing chamber and operative to sense heat or temperature of at least a portion inside the mixing chamber; 6) a variable frequency device, e.g. connected to a motor; (7) a door located in the wall of the mixing chamber, effective to open during a process, e.g. to allow the contents of the mixing chamber to leave the mixing chamber; ; and (8) electronic controller. In certain embodiments, hygroscopic conditions are maintained within the thermodynamic mixer. In other embodiments, thermodynamic mixers are designed to maximize shear forces during batch processing.
ある特定の態様において、電子制御器は温度センサー、扉および可変周波数装置と通信している。いくつかの態様において、電子制御器は、ユーザー入力装置、タイマー、熱動力学的混合処理の複数のステージに対するプロセスパラメーターまたはあらかじめ決定されたパラメーターのユーザー入力を受け取るように構成された電子記憶装置、およびディスプレイを含む。1つの態様において、プロセス実行の1つまたは複数のステージに対し、プロセスパラメーターまたはあらかじめ決定されたパラメーターは記憶装置に保存され、モニター上に表示される。ある特定の態様において、処理実行のステージ中にあらかじめ決定されたパラメーターの1つが満たされれば、電子制御器は自動的にプロセス実行を次のステージに進める。他の態様において、混合チャンバーは内部ライナー片で内部裏打ちされている。ライナー片は、処理中のバッチの任意の粘着性を最小限にする材料、例えば、ステンレス鋼および他のそのような合金鋼、チタン合金(窒化チタンまたは窒化物含有チタンなどの)、ならびに耐摩耗性および耐熱性ポリマー(Teflon(登録商標)などの)製であってもよい。 In certain embodiments, the electronic controller is in communication with the temperature sensor, the door, and the variable frequency device. In some embodiments, the electronic controller comprises a user input device, a timer, an electronic storage device configured to receive user input of process parameters or predetermined parameters for multiple stages of the thermodynamic mixing process; and display. In one embodiment, process parameters or predetermined parameters are stored in storage and displayed on a monitor for one or more stages of process execution. In certain embodiments, the electronic controller automatically advances process execution to the next stage if one of the predetermined parameters is met during a stage of process execution. In other embodiments, the mixing chamber is internally lined with an internal liner piece. The liner pieces are made of materials that minimize any stickiness of the batch during processing, such as stainless steel and other such alloy steels, titanium alloys (such as titanium nitride or nitride-containing titanium), and wear-resistant It may be made of a flexible and heat resistant polymer (such as Teflon®).
本開示の1つの態様において、複数の温度センサーのうちの少なくとも1つが赤外線照射を検知し、例えば、ここで照射レベルはディスプレイ上で温度として出力される。他の態様において、あらかじめ決定されたパラメーターは以下の任意の1つまたは組み合わせであってもよい:温度、温度変化の割合、シャフト回転速度(例えば、加速率および減速率)、電気モーターの消費電流、ステージの時間、またはバッチもしくは複合体の回収もしくは放出の速度。当業者であれば、日常的実験を通じて、所望の特徴を有するバッチまたは複合体を得るために、以下のパラメーターのそれぞれを変更することができるであろう。もう1つの態様において、出力ディスプレイは以下の任意の1つまたは組み合わせであってもよい:チャンバー温度、モーターの回/分、モーターの消費電流、またはサイクル経過時間。 In one embodiment of the present disclosure, at least one of the plurality of temperature sensors detects infrared radiation, eg, where the radiation level is output as temperature on a display. In other embodiments, the predetermined parameter may be any one or combination of the following: temperature, rate of temperature change, shaft rotational speed (e.g., acceleration and deceleration rates), electric motor current consumption. , stage time, or rate of batch or complex collection or release. Those skilled in the art will be able, through routine experimentation, to vary each of the following parameters to obtain a batch or complex with the desired characteristics. In another embodiment, the output display may be any one or combination of the following: chamber temperature, motor revolutions per minute, motor current consumption, or cycle elapsed time.
本開示のある特定の態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部は基部および端部を含み、例えば、端部は基部から取り外し可能であってもよく、基部はシャフトから取り外し可能であってもよい。他の態様において、突起部または延長部は、例えば、消耗または異なるバッチパラメーターに基づき、熱動力学的ミキサーにおいて交換可能である。1つの態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部は、シャフト軸平面から15~80度の間の角度で、少なくとも約0.75インチの幅を有する1つまたは複数の主表面部分を含む。他の態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部は、シャフト軸平面から約15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、または80度の角度で、少なくとも約0.80インチ、0.85インチ、0.90インチ、0.95インチ、1.0インチ、1.1インチ、1.2インチ、1.3インチ、1.4インチ、1.5インチ、1.6インチ、1.7インチ、1.8インチ、1.9インチ、2.0インチ、2.1インチ、2.2インチ、2.3インチ、2.4インチ、2.5インチ、2.6インチ、2.7インチ、2.8インチ、2.9インチ、3.0インチ、3.1インチ、3.2インチ、3.3インチ、3.4インチ、3.5インチ、3.6インチ、3.7インチ、3.8インチ、3.9インチ、4.0インチ、4.1インチ、4.2インチ、4.3インチ、4.4インチ、4.5インチ、4.6インチ、4.7インチ、4.8インチ、4.9インチ、5.0インチ、またはそれ以上の幅を有する、1つまたは複数の主表面部分を含む。ある特定の態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部は、突起部または延長部に加えられた回転シャフトエネルギーの、突起部に衝突する粒子内の加熱エネルギーへの変換を制御する。 In certain aspects of the present disclosure, the one or more protrusions or extensions from the shaft include a base and an end, e.g., the end may be removable from the base, and the base may be removable from the shaft. It may be possible. In other embodiments, the projections or extensions are replaceable in the thermodynamic mixer, eg, based on wear or different batch parameters. In one embodiment, the one or more protrusions or extensions from the shaft have one or more major surface portions having a width of at least about 0.75 inches at an angle between 15 and 80 degrees from the shaft axial plane. including. In other embodiments, the one or more projections or extensions from the shaft are about 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 from the shaft axial plane. , or at an 80 degree angle, at least approximately 0.80", 0.85", 0.90", 0.95", 1.0", 1.1", 1.2", 1.3", 1.4", 1.5", 1.6", 1.7", 1.8", 1.9 inch, 2.0 inch, 2.1 inch, 2.2 inch, 2.3 inch, 2.4 inch, 2.5 inch, 2.6 inch, 2.7 inch, 2.8 inch, 2.9 inch, 3.0 inch, 3.1 inch, 3.2 inch, 3.3 inch, 3.4 inch, 3.5 inch, 3.6", 3.7", 3.8", 3.9", 4.0", 4.1", 4.2", 4.3", 4.4", 4.5", 4.6", 4.7", 4.8", 4.9", 5.0" or wider width one or more major surface portions having. In certain embodiments, the one or more protrusions or extensions from the shaft control the conversion of rotational shaft energy applied to the protrusions or extensions into heating energy in particles that impinge on the protrusions. do.
他の態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部のこれらの寸法は、例えば、実質的に非晶質の複合体を生成するために、バッチ中の剪断抵抗性粒子群の剪断特性を増大させるように設計される。ある特定の態様において、シャフトからの1つまたは複数の突起部または延長部の寸法は、少なくとも約60、65、70、75、80、85、90、95、または99%非晶質である複合体を生成するように設計される。 In other embodiments, these dimensions of the one or more protrusions or extensions from the shaft are adjusted to accommodate the shear-resistant particles in the batch, e.g., to produce a substantially amorphous composite. Designed to increase shear properties. In certain embodiments, the one or more projections or extensions from the shaft have dimensions that are at least about 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, or 99% amorphous. Designed to generate a body.
より具体的には、本発明は以下を提供する:
[1]少なくとも1つの医薬有効成分および少なくとも1つの賦形剤または担体を含む構成要素の組み合わせの熱動力学的混合方法であって、以下を含む、方法:
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度の率がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサー;
(b)前記構成要素の組み合わせのバッチを混合チャンバーに加える段階;
(c)前記構成要素の組み合わせの熱動力学的混合であって、
i. モーターシャフトの回転速度の率およびバッチの温度の両方が第一ステージ期間中に上昇し、
ii. バッチの平均温度が起動データセンサーで定期的に検出され、かつ
iii. 平均温度データが、温度上昇速度を計算してあらかじめ決められた温度上昇速度起動設定値と比較するミキサーコントローラーマイクロプロセッサーに送達される、
前記混合;および
(d)現在の温度上昇速度が起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合、ミキサー制御マイクロプロセッサーが、第二ステージ期間のためにモーターシャフトの回転速度の率を変更するよう作動する;
[2]平均温度データの最近保存された値の一定数を平均することにより、温度上昇速度が計算される、[1]の方法;
[3]あらかじめ決められた期間のあいだ、起動設定値の回転速度と同じ速度でモーターシャフトの回転速度が維持され、その後、バッチが混合チャンバーから排出される、[1]の方法;
[4]バッチの結晶性がラマン分光法により測定される、[3]の方法;
[5]第二ステージ期間に、あらかじめ決められた期間のあいだモーターシャフトの回転速度が下げられ、その後、バッチが混合チャンバーから排出される、[1]の方法;
[6]バッチの結晶性がラマン分光法により測定される、[5]の方法;
[7]モーターシャフトの回転速度が第二ステージ期間中に上げられ、
バッチの平均温度が第二ステージ期間中に起動データセンサーで定期的に検出され、
平均温度データが、温度上昇速度を計算してあらかじめ決められた第二の温度上昇速度起動設定値と比較するミキサーコントローラーマイクロプロセッサーに送達され、および
現在の温度上昇速度が第二の起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、バッチが混合チャンバーから排出される、
[1]の方法;
[8]バッチの結晶性がラマン分光法により測定される、[7]の方法;
[9]まず、先行する期間の温度上昇速度のすでに保存されている値の一定数の平均の最大値を得、次いでその平均をあらかじめ決められたパーセンテージだけ減じることにより、第二の温度上昇速度起動設定値が計算される、[7]の方法;
[10]モーターシャフトの回転速度が第二ステージ期間中に上げられ、
バッチの平均温度が第二ステージ期間中に起動データセンサーで定期的に検出され、
平均温度データが、温度上昇速度を計算してあらかじめ決められた第二の温度上昇速度起動設定値と比較するミキサーコントローラーマイクロプロセッサーに送達され、
ここで、あらかじめ決められた期間のあいだ、第二の起動設定値の回転速度と同じ速度でモーターシャフトの回転速度が維持され、その後、バッチが混合チャンバーから排出される、
[1]の方法;
[11]バッチの結晶性がラマン分光法により測定される、[10]の方法;
[12]まず、先行する期間の温度上昇速度のすでに保存されている値の一定数の平均の最大値を得、次いでその平均をあらかじめ決められたパーセンテージだけ減じることにより、第二の温度上昇速度起動設定値が計算される、[10]の方法;
[13]まず、先行する期間の温度上昇速度のすでに保存されている値の一定数の平均の最大値を得、次いでその平均をあらかじめ決められたパーセンテージだけ減じることにより、温度上昇速度起動設定値が計算される、[1]の方法;
[14]起動設定値が1秒当たり20~0華氏度または摂氏度である、[1]の方法;
[15]起動設定値が1秒当たり15~0華氏度または摂氏度である、[11]の方法;
[16]起動設定値が1秒当たり5~0華氏度または摂氏度である、[12]の方法;
[17]少なくとも1つの医薬有効成分および少なくとも1つの賦形剤または担体を含む構成要素の組み合わせの熱動力学的混合方法であって、以下を含む、方法:
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサー;
(b)前記構成要素の組み合わせのバッチを混合チャンバーに加える段階;
(c)前記構成要素の組み合わせの熱動力学的混合であって、
i. バッチの温度が第一ステージ期間中に上昇し、
ii. バッチの結晶性が起動データセンサーで定期的に検出され、かつ
iii. 結晶性データが、結晶性データの現在の値をあらかじめ決められた結晶性値起動設定値と比較するミキサーコントローラーマイクロプロセッサーに送達される、
前記混合;および
(d)現在の結晶性データが起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、バッチが混合チャンバーから排出される;
[18]結晶性がラマン分光法により測定される、[17]の方法;
[19]起動データセンサーが、先端および基部末端を含む比較的細いチューブであり、先端が少なくとも1つのレンズと熱動力学的混合バッチの試料空間中に向けられるレーザーとを含む、[18]の方法;
[20]感知した試料空間の発光がラマン分光器に送信され、そこでバッチ結晶性構成要素の検出された結晶性が計算されて、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送信される、[19]の方法;
[21]少なくとも1つの医薬有効成分および少なくとも1つの賦形剤または担体を含む構成要素の組み合わせの熱動力学的混合方法であって、以下を含む、方法:
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度の率がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサー;
(b)前記構成要素の組み合わせのバッチを混合チャンバーに加える段階;
(c)前記構成要素の組み合わせの熱動力学的混合であって、
i. バッチの温度が第一ステージ期間中に上昇し、
ii. バッチの結晶性から非晶質への変換データが起動データセンサーで定期的に検出され、かつ
iii. 結晶性から非晶質への変換データが、結晶性から非晶質への変換データの現在の値をあらかじめ決められた結晶性から非晶質への変換値起動設定値と比較するミキサーコントローラーマイクロプロセッサーに送達される、
前記混合;および
(d)現在の結晶性から非晶質への変換データが起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、バッチが混合チャンバーから排出される;ならびに
[22]バッチの結晶性がラマン分光法により測定される、[21]の方法。
More specifically, the invention provides:
[1] A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rate of rotational speed of which is controlled by a mixer control microcontroller; said mixer controlled by a processor;
(b) adding a batch of said combination of components to a mixing chamber;
(c) thermodynamic mixing of said combination of components,
i. Both the rate of rotational speed of the motor shaft and the temperature of the batch increase during the first stage,
ii. The average temperature of the batch is detected periodically by a start-up data sensor, and
iii. the average temperature data is delivered to a mixer controller microprocessor that calculates a temperature rise rate and compares it to a predetermined temperature rise rate activation setpoint;
said mixing; and (d) if the current rate of temperature rise is equal to or less than the startup set point, the mixer control microprocessor changes the rate of rotational speed of the motor shaft for a second stage period; It works like this;
[2] The method of [1], in which the temperature increase rate is calculated by averaging a certain number of recently stored values of average temperature data;
[3] The method of [1], wherein the rotational speed of the motor shaft is maintained at the same speed as the start-up setpoint rotational speed for a predetermined period of time, after which the batch is discharged from the mixing chamber;
[4] The method of [3], wherein the crystallinity of the batch is measured by Raman spectroscopy;
[5] The method of [1], wherein during the second stage period, the rotational speed of the motor shaft is reduced for a predetermined period of time, after which the batch is discharged from the mixing chamber;
[6] The method of [5], wherein the crystallinity of the batch is measured by Raman spectroscopy;
[7] The rotational speed of the motor shaft is increased during the second stage,
The average temperature of the batch is detected periodically by the start-up data sensor during the second stage period,
The average temperature data is delivered to a mixer controller microprocessor that calculates and compares the temperature rise rate to a predetermined second temperature rise rate activation setpoint, and the current temperature rise rate is matched to the second temperature rise rate activation setpoint. the batch is ejected from the mixing chamber when equal to or less than
Method [1];
[8] The method of [7], wherein the crystallinity of the batch is measured by Raman spectroscopy;
[9] First, by obtaining the maximum value of a fixed number of averages of the already stored values of the temperature rise rate of the preceding period, and then reducing that average by a predetermined percentage, the second temperature rise rate is determined. The method of [7] in which the startup settings are calculated;
[10] The rotational speed of the motor shaft is increased during the second stage,
The average temperature of the batch is detected periodically by the start-up data sensor during the second stage period,
the average temperature data is delivered to a mixer controller microprocessor that calculates a temperature rise rate and compares it to a predetermined second temperature rise rate activation setpoint;
wherein the rotational speed of the motor shaft is maintained at the same speed as the rotational speed of the second startup set point for a predetermined period of time, after which the batch is ejected from the mixing chamber;
Method [1];
[11] The method of [10], wherein the crystallinity of the batch is measured by Raman spectroscopy;
[12] A second temperature increase rate is determined by first obtaining the maximum value of a fixed number of averages of the already stored values of the temperature increase rate for the preceding period and then reducing that average by a predetermined percentage. The method of [10] in which the startup settings are calculated;
[13] The temperature rise rate activation setpoint is determined by first obtaining the maximum value of a fixed number of averages of the already stored values of the temperature rise rate for the preceding period and then reducing that average by a predetermined percentage. is calculated, the method of [1];
[14] The method of [1], where the startup setting value is 20 to 0 degrees Fahrenheit or degrees Celsius per second;
[15] The method of [11], where the startup setting value is 15 to 0 degrees Fahrenheit or degrees Celsius per second;
[16] The method of [12], wherein the startup setting value is 5 to 0 degrees Fahrenheit or degrees Celsius per second;
[17] A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rotational speed of which is controlled by a mixer control microprocessor; the mixer being controlled;
(b) adding a batch of said combination of components to a mixing chamber;
(c) thermodynamic mixing of said combination of components,
i. The temperature of the batch increases during the first stage,
ii. Crystallinity of the batch is detected periodically by the start-up data sensor and
iii. the crystallinity data is delivered to a mixer controller microprocessor that compares the current value of the crystallinity data to a predetermined crystallinity value activation setpoint;
said mixing; and (d) the batch is ejected from the mixing chamber if the current crystallinity data is equal to or less than the startup set point;
[18] The method of [17], in which crystallinity is measured by Raman spectroscopy;
[19] of [18], wherein the activation data sensor is a relatively thin tube including a distal and proximal end, the tip including at least one lens and a laser directed into the sample space of the thermodynamically mixed batch. Method;
[20] The method of [19], wherein the sensed sample space emission is transmitted to a Raman spectrometer, where the detected crystallinity of the batch crystalline component is calculated and transmitted to a mixer control microprocessor;
[21] A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rate of rotational speed of which is controlled by a mixer control microcontroller; said mixer controlled by a processor;
(b) adding a batch of said combination of components to a mixing chamber;
(c) thermodynamic mixing of said combination of components,
i. The temperature of the batch increases during the first stage,
ii. Batch crystalline to amorphous conversion data is periodically detected by a start-up data sensor, and
iii. A mixer in which the crystalline to amorphous conversion data compares the current value of the crystalline to amorphous conversion data with a predetermined crystalline to amorphous conversion value activation setpoint. delivered to the controller microprocessor,
said mixing; and (d) the batch is ejected from the mixing chamber if the current crystalline to amorphous conversion data is equal to or less than the startup set point; and [22] The method of [21], where crystallinity is measured by Raman spectroscopy.
以下の図面は本明細書の一部を形成し、本開示のある特定の局面をさらに示すために含まれる。本開示は、これらの図面の1つまたは複数を、本明細書において示す具体的態様の詳細な説明と組み合わせて参照することにより、よりよく理解されるであろう。
発明の詳細な説明
本開示の様々な態様の作製および使用を以下に詳細に論じるが、本開示は多様な文脈において具体化しうる多くの発明概念を提供することが理解されるべきである。本明細書において論じる特定の局面および態様は、本開示を作製および使用するためのやり方の例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Although the making and use of various aspects of the present disclosure are discussed in detail below, it should be understood that the present disclosure provides a number of inventive concepts that may be embodied in a variety of contexts. The particular aspects and embodiments discussed herein are merely illustrative of ways to make and use the disclosure and do not limit the scope of the disclosure.
本開示の理解を容易にするために、いくつかの用語を以下に定義する。本明細書において定義する用語は、本開示に関連する領域の当業者によって一般に理解される意味を有する。「ある(a)(an)」および「その(the)」などの用語は、単数の実体のみを指すことを意図するものではなく、一般的クラスを含み、その具体例を例示のために用いてもよい。本明細書において挙げる値または範囲に関して、「約」なる用語は、述べられた数と実質的に同じ結果を達成しうる、述べられた数よりも高い、および低い変動を取り込むことが意図される。本開示において、様々に述べられた範囲のそれぞれは、各範囲の述べられた最小値と最大値との間の各数値パラメーターを含むために、連続的であることが意図される。例えば、約1~約4の範囲は約1、1、約2、2、約3、3、約4、および4を含む。本明細書における用語は、本開示の具体的態様を記載するために用いられるが、それらの使用は、特許請求の範囲に概要を示す以外は、本開示の範囲を定めるものではない。 To facilitate understanding of this disclosure, several terms are defined below. Terms defined herein have meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the areas to which this disclosure relates. Terms such as "a" and "the" are not intended to refer only to a singular entity, but are inclusive of the general class and specific examples thereof are used for illustrative purposes. It's okay. With respect to values or ranges recited herein, the term "about" is intended to encompass variations above and below the stated number that may achieve substantially the same result as the stated number. . In this disclosure, each of the variously stated ranges is intended to be continuous to include each numerical parameter between the stated minimum and maximum values of each range. For example, the range from about 1 to about 4 includes about 1, 1, about 2, 2, about 3, 3, about 4, and 4. Although the terms herein are used to describe particular embodiments of the disclosure, their use does not delimit the scope of the disclosure other than as outlined in the claims.
本明細書において用いられる「熱動力学的配合」または「TKC」なる用語は、溶融ブレンドされるまで熱動力学的に混合する方法を意味する。TKCは、処理が凝集のいくらか前の時点で終わる熱動力学的混合プロセスと記載してもよい。 As used herein, the term "thermodynamic compounding" or "TKC" refers to a method of thermodynamic mixing until melt blended. TKC may be described as a thermodynamic mixing process where processing ends some time before agglomeration.
本明細書において用いられる「主表面部分」なる用語は、シャフト延長部の「上表面」を意味する。シャフト延長部の上表面は、熱動力学的ミキサーの混合チャンバーの内壁に面している表面である。 As used herein, the term "major surface portion" refers to the "upper surface" of a shaft extension. The upper surface of the shaft extension is the surface facing the inner wall of the mixing chamber of the thermodynamic mixer.
本明細書において用いられる「剪断遷移温度」なる用語は、さらなるエネルギー入力が温度の即時上昇をきたさない点を意味する。 As used herein, the term "shear transition temperature" means the point at which further energy input does not result in an immediate increase in temperature.
本明細書において用いられる「均一、不均一、もしくは不均一に均一な複合体または非晶質複合体」なる語句は、TKC法を用いて作製し得る様々な組成物を意味する。 As used herein, the phrase "homogeneous, heterogeneous, or heterogeneously homogeneous or amorphous composite" refers to a variety of compositions that can be made using the TKC method.
本明細書において用いられる「不均一に均一な組成物」なる用語は、体積の全体に均等かつ均質に分配された、少なくとも2つの異なる材料を有する材料組成物を意味する。 As used herein, the term "heterogeneously homogeneous composition" refers to a material composition having at least two different materials evenly and homogeneously distributed throughout a volume.
本明細書において用いられる「バイオアベイラビリティ」とは、薬物が体に投与された後に標的組織に対して利用可能となる程度を意味する。不良なバイオアベイラビリティは、薬学的組成物、特に溶解性が高くない活性成分を含むものの開発中に遭遇する重大な問題である。タンパク質の製剤などのある特定の態様において、タンパク質は水溶性、難溶性、溶解性が高くない、または不溶性であり得る。当業者であれば、タンパク質の溶解性を増大させるために様々な方法、例えば、異なる溶媒、賦形剤、担体の使用、融合タンパク質の生成、アミノ酸配列の標的操作、糖修飾、脂質修飾、分解、1つまたは複数の塩との組み合わせおよび様々な塩の付加を用い得ることを理解するであろう。 As used herein, "bioavailability" refers to the extent to which a drug is available to target tissues after administration to the body. Poor bioavailability is a serious problem encountered during the development of pharmaceutical compositions, especially those containing active ingredients that are not highly soluble. In certain embodiments, such as protein formulations, the protein may be water soluble, sparingly soluble, not highly soluble, or insoluble. Those skilled in the art will be aware of various methods to increase protein solubility, such as the use of different solvents, excipients, carriers, generation of fusion proteins, targeted manipulation of amino acid sequences, glycosylation, lipid modification, degradation. , combinations with one or more salts and the addition of various salts may be used.
本明細書において用いられる「薬学的に許容される」なる語句は、一般にヒトに投与されたときに、アレルギー反応または同様の有害反応を生じない、分子実体、組成物、材料、賦形剤、担体などを意味する。 As used herein, the term "pharmaceutically acceptable" refers to a molecular entity, composition, material, excipient, which generally does not produce an allergic or similar adverse reaction when administered to humans. Means a carrier, etc.
本明細書において用いられる「医薬有効成分」または「API」なる用語は、「薬物」、「薬物製品」、「薬剤」、「液体」、「生物製剤」、または「活性成分」と交換可能である。本明細書において用いられる「API」は、疾患の診断、治癒、緩和、処置、もしくは予防において薬理活性もしくは他の直接的効果をもたらす、またはヒトもしくは他の動物の体の構造もしくは任意の機能に影響をおよぼすことが意図された任意の構成要素である。ある特定の態様において、APIの水への溶解性は難溶性である。 As used herein, the term "active pharmaceutical ingredient" or "API" is interchangeable with "drug," "drug product," "drug," "liquid," "biologic," or "active ingredient." be. As used herein, "API" means a drug that has pharmacological activity or other direct effect in the diagnosis, cure, mitigation, treatment, or prevention of disease, or that affects the structure or any function of the human or other animal body. Any component that is intended to be influenced. In certain embodiments, the API has poor solubility in water.
本開示において用い得るAPIの例には、抗生物質、鎮痛薬、ワクチン、抗痙攣薬、抗糖尿病薬、抗真菌薬、抗悪性腫瘍薬、抗パーキンソン病薬、抗リウマチ薬、食欲抑制薬、生物学的応答調節物質、心血管治療薬、中枢神経刺激薬、避妊薬、栄養補助食品、ビタミン、鉱物、脂質、糖類、金属、アミノ酸(および前駆物質)、核酸および前駆物質、造影剤、診断薬、ドーパミン受容体アゴニスト、勃起不全薬、妊娠促進薬、胃腸薬、ホルモン、免疫調節物質、抗高カルシウム血症薬、肥満細胞安定化薬、筋弛緩剤、栄養剤、眼薬、骨粗鬆症薬、精神治療薬、副交感神経刺激薬、副交感神経抑制薬、呼吸器治療薬、鎮静催眠薬、皮膚および粘膜治療薬、禁煙薬、ステロイド、交感神経抑制薬、尿路治療薬、子宮弛緩薬、腟治療薬、血管拡張薬、降圧薬、甲状腺機能亢進薬、抗甲状腺機能亢進薬、抗喘息薬ならびにめまい治療薬が含まれるが、それらに限定されるわけではない。ある特定の態様において、APIは難水溶性薬物または融点が高い薬物である。 Examples of APIs that may be used in this disclosure include antibiotics, analgesics, vaccines, anticonvulsants, antidiabetics, antifungals, antineoplastics, antiparkinsonian drugs, antirheumatic drugs, appetite suppressants, biological biological response modifiers, cardiovascular therapeutics, central nervous system stimulants, contraceptives, nutritional supplements, vitamins, minerals, lipids, sugars, metals, amino acids (and precursors), nucleic acids and precursors, contrast agents, diagnostic agents , dopamine receptor agonists, erectile dysfunction drugs, fertility drugs, gastrointestinal drugs, hormones, immunomodulators, anti-hypercalcemic drugs, mast cell stabilizers, muscle relaxants, nutritional supplements, eye drops, osteoporosis drugs, psychiatric drugs Therapeutic drugs, parasympathomimetic drugs, parasympathetic depressants, respiratory drugs, sedative-hypnotics, skin and mucous membrane drugs, smoking cessation drugs, steroids, sympatholytic drugs, urinary tract drugs, uterine relaxants, vaginal drugs , vasodilators, antihypertensive drugs, hyperthyroid drugs, anti-hyperthyroid drugs, anti-asthma drugs and anti-vertigo drugs. In certain embodiments, the API is a poorly water soluble drug or a high melting point drug.
APIはその1つまたは複数の薬学的に許容される塩、エステル、誘導体、類縁体、プロドラッグ、および溶媒和物の形で見出されうる。本明細書において用いられる「薬学的に許容される塩」は、酸と塩基との相互作用によって形成され、酸の水素原子が塩基の陽イオンで置き換えられている化合物を意味すると理解される。薬学的に許容される塩の非限定例には、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸性クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチジン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルカロン酸塩(glucaronate)、糖酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、およびパモ酸塩が含まれる。イオン性塩を規定するもう1つの方法は、カルボン酸官能基などの酸性官能基、および薬学的に許容される無機または有機塩基としてであり得る。塩基の非限定例には、ナトリウム、カリウムおよびリチウムなどのアルカリ金属の水酸化物;カルシウムおよびマグネシウムの水酸化物;アルミニウムおよび亜鉛などの他の金属の水酸化物;アンモニア;ならびに無置換またはヒドロキシ置換モノ、ジ、またはトリアルキルアミン;ジシクロヘキシルアミン;トリブチルアミン;ピリジン;N-メチル-N-エチルアミン;ジエチルアミン;トリエチルアミン;モノ、ビスもしくはトリス-(2-ヒドロキシエチル)アミン、2-ヒドロキシ-tert-ブチルアミン、またはトリス-(ヒドロキシメチル)メチルアミンなどのモノ、ビスもしくはトリス-(2-ヒドロキシ-低級アルキルアミン)、N,N-ジメチル-N-(2-ヒドロキシエチル)アミンなどのN,N-ジ-低級アルキル-N-(ヒドロキシ低級アルキル)-アミン、あるいはトリ-(2-ヒドロキシエチル)アミン;N-メチル-D-グルカミン;およびアルギニン、リジンなどのアミノ酸などの有機アミンが含まれるが、それらに限定されるわけではない。 API can be found in the form of one or more pharmaceutically acceptable salts, esters, derivatives, analogs, prodrugs, and solvates thereof. A "pharmaceutically acceptable salt" as used herein is understood to mean a compound formed by the interaction of an acid and a base, in which the hydrogen atom of the acid is replaced by a cation of the base. Non-limiting examples of pharmaceutically acceptable salts include sulfates, citrates, acetates, oxalates, chlorides, bromides, iodides, nitrates, hydrogen sulfates, phosphates, acid phosphates. , isonicotinate, lactate, salicylate, acid citrate, tartrate, oleate, tannate, pantothenate, bitartrate, ascorbate, succinate, maleate, gentisic acid Salt, fumarate, gluconate, glucaronate, saccharate, formate, benzoate, glutamate, methanesulfonate, ethanesulfonate, benzenesulfonate, p-toluenesulfone Includes acid salts, and pamoate salts. Another way to define an ionic salt can be as an acidic functional group, such as a carboxylic acid functional group, and a pharmaceutically acceptable inorganic or organic base. Non-limiting examples of bases include hydroxides of alkali metals such as sodium, potassium and lithium; hydroxides of calcium and magnesium; hydroxides of other metals such as aluminum and zinc; ammonia; substituted mono-, di-, or trialkylamine; dicyclohexylamine; tributylamine; pyridine; N-methyl-N-ethylamine; diethylamine; triethylamine; mono-, bis- or tris-(2-hydroxyethyl)amine, 2-hydroxy-tert- butylamine, or mono-, bis- or tris-(2-hydroxy-lower alkylamine) such as tris-(hydroxymethyl)methylamine, N,N- such as N,N-dimethyl-N-(2-hydroxyethyl)amine Di-lower alkyl-N-(hydroxy-lower alkyl)-amine, or tri-(2-hydroxyethyl)amine; N-methyl-D-glucamine; and organic amines such as amino acids such as arginine and lysine. It is not limited to them.
APIを必要としている患者に送達するために、様々な投与経路が利用可能である。選択される特定の経路は、選択される特定の薬物、患者の体重および年齢、ならびに治療効果のために必要とされる用量に依存することになる。薬学的組成物は単位用量剤形で都合よく提供してもよい。本開示に従って用いるのに適したAPI、ならびにそれらの薬学的に許容される塩、誘導体、類縁体、プロドラッグ、および溶媒和物は、単独で投与し得るが、一般には所期の投与経路および標準の薬学業務に関して選択される適切な薬学的賦形剤、希釈剤、または担体との混合物で投与することになる。 Various routes of administration are available to deliver APIs to patients in need. The particular route chosen will depend on the particular drug chosen, the weight and age of the patient, and the dose required for therapeutic effect. Pharmaceutical compositions may conveniently be presented in unit dosage form. APIs suitable for use in accordance with the present disclosure, and their pharmaceutically acceptable salts, derivatives, analogs, prodrugs, and solvates, can be administered alone, but generally by the intended route of administration and It will be administered in admixture with appropriate pharmaceutical excipients, diluents, or carriers selected according to standard pharmaceutical practice.
APIは、錠剤、カプセル剤または懸濁剤としての経口送達;肺および鼻送達;乳剤、軟膏またはクリームとしての局所送達;経皮送達;ならびに懸濁剤、マイクロエマルジョンまたはデポーとしての非経口送達を含む、様々な適用様式で用いてもよい。本明細書において用いられる「非経口」なる用語は、皮下、静脈内、筋肉内、または注入投与経路を含む。 The API is suitable for oral delivery as a tablet, capsule or suspension; pulmonary and nasal delivery; topical delivery as an emulsion, ointment or cream; transdermal delivery; and parenteral delivery as a suspension, microemulsion or depot. May be used in a variety of application modes, including. The term "parenteral" as used herein includes subcutaneous, intravenous, intramuscular, or infusion routes of administration.
本開示の組成物および複合体において用い得る賦形剤および補助剤は、独自にいくらかの活性、例えば、抗酸化剤活性を有する可能性があるが、一般には本出願のために活性成分の効率および/または有効性を増強する化合物と定義される。所与の溶液中に複数の活性成分を有することも可能であり、したがって形成される粒子は複数の活性成分を含む。 Excipients and adjuvants that may be used in the compositions and complexes of the present disclosure may have some activity of their own, such as antioxidant activity, but generally for purposes of this application the efficiency of the active ingredient is and/or efficacy-enhancing compounds. It is also possible to have more than one active ingredient in a given solution, so that the particles formed contain more than one active ingredient.
前述のとおり、賦形剤および補助剤をAPIの有効性および効率を増強するために用いてもよい。含まれ得る化合物の非限定例は、結合剤、凍結保護剤、凍結乾燥保護剤、界面活性剤、充填剤、安定化剤、ポリマー、プロテアーゼ阻害剤、抗酸化剤および吸収増強剤である。賦形剤は、流動、もしくはバイオアベイラビリティを改善することにより活性成分の所期の機能を改変するため、またはAPIの放出を制御する、もしくは遅延させるために選択してもよい。具体的な非限定例には:スクロース、トレハロース、スパン80、トゥイーン80、ブリジ35、ブリジ98、プルロニック、スクロエステル7、スクロエステル11、スクロエステル15、ラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸、ラウレス-9、ラウレス-8、ラウリン酸、ビタミンE TPGS、ゲルシア50/13、ゲルシア53/10、ラブラフィル、ジパルミトイルホスファジチルコリン、グリコール酸および塩、デオキシコール酸および塩、フシジン酸ナトリウム、シクロデキストリン、ポリエチレングリコール、ラブラソール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンならびにチロキサポールが含まれる。本開示のプロセスを用いて、活性成分の形態を改変し、高度に多孔性のミクロ粒子およびナノ粒子を得ることができる。
As mentioned above, excipients and adjuvants may be used to enhance the effectiveness and efficiency of the API. Non-limiting examples of compounds that may be included are binders, cryoprotectants, lyoprotectants, surfactants, fillers, stabilizers, polymers, protease inhibitors, antioxidants and absorption enhancers. Excipients may be selected to modify the intended function of the active ingredient by improving flow, or bioavailability, or to control or delay release of the API. Specific non-limiting examples include: sucrose, trehalose,
本開示の組成物および複合体において用い得る例示的熱結合剤には、ポリエチレンオキサイド;ポリプロピレンオキサイド;ポリビニルピロリドン;ポリビニルピロリドン-コ-酢酸ビニル;アクリレートおよびメタクリレートコポリマー;ポリエチレン;ポリカプロラクトン;ポリエチレン-コ-ポリプロピレン;メチルセルロースなどのアルキルセルロース;ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシブチルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース;ヒドロキシエチルメチルセルロースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのヒドロキシアルキルアルキルセルロース;デンプン、ペクチン;トラガカント、アラビアゴム、グアーゴム、およびザンサンゴムなどの多糖が含まれるが、それらに限定されるわけではない。結合剤の1つの態様はポリ(エチレンオキサイド)(PEO)であり、これはDow Chemical Companyなどの会社から市販されており、この会社ではPOLY OX(商標)の商標でPEOを販売しており、その例示的等級には約200,000;1,000,000;および2,000,000の平均分子量を有するWSR N80が含まれる。 Exemplary thermal binders that may be used in the compositions and composites of this disclosure include polyethylene oxide; polypropylene oxide; polyvinylpyrrolidone; polyvinylpyrrolidone-co-vinyl acetate; acrylate and methacrylate copolymers; polyethylene; polycaprolactone; polypropylene; alkylcelluloses such as methylcellulose; hydroxyalkylcelluloses such as hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and hydroxybutylcellulose; hydroxyalkylalkylcelluloses such as hydroxyethylmethylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose; starch, pectin; tragacanth, gum arabic polysaccharides such as, but not limited to, guar gum, and xanthan gum. One embodiment of the binder is poly(ethylene oxide) (PEO), which is commercially available from companies such as Dow Chemical Company, which sells PEO under the trademark POLY OX(TM); Exemplary grades include WSR N80, which has an average molecular weight of about 200,000; 1,000,000; and 2,000,000.
PEOの適切な等級は、例えば、下記などの固定濃度のPEOを含む溶液の粘性によって特徴付けることができる:
A suitable grade of PEO can be characterized by the viscosity of a solution containing a fixed concentration of PEO, such as:
可塑剤を必要としてもしなくてもよい適切な熱結合剤には、例えば、Eudragit(商標) RS PO、Eudragit(商標) S100、コリドンSR(ポリ(酢酸ビニル)-コ-ポリ(ビニルピロリドン)コポリマー)、Ethocel(商標)(エチルセルロース)、HPC(ヒドロキシプロピルセルロース)、酢酸酪酸セルロース、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、ポリ(エチレングリコール)(PEG)、ポリ(エチレンオキサイド)(PEO)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチル-セルロース(CMC)ナトリウム塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート-メタクリル酸エステルコポリマー、エチルアクリレート-メチルメタクリレートコポリマー(GA-MMA)、C-5または60 SH-50(Shin-Etsu Chemical Corp.)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、酢酸トリメレト酸(trimelletate)セルロース(CAT)、ポリ(ビニルアセテート)フタレート(PVAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、ポリ(メタクリレートエチルアクリレート)(1:1)コポリマー(MA-EA)、ポリ(メタクリレートメチルメタクリレート)(1:1)コポリマー(MA-MMA)、ポリ(メタクリレートメチルメタクリレート)(1:2)コポリマー、Eudragit L-30-D(商標)(MA-EA、1:1)、Eudragit L-100-55(商標)(MA-EA、1:1)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート(HPMCAS)、Coateric(商標)(PVAP)、Aquateric(商標)(CAP)、およびAQUACOAT(商標)(HPMCAS)、ポリカプロラクトン、デンプン、ペクチン;トラガカント、アラビアゴム、グアーゴム、およびザンサンゴムなどの多糖が含まれる。 Suitable thermal binders that may or may not require plasticizers include, for example, Eudragit(TM) RS PO, Eudragit(TM) S100, Kollidon SR (poly(vinyl acetate)-co-poly(vinylpyrrolidone) copolymer) ), Ethocel(TM) (ethylcellulose), HPC (hydroxypropylcellulose), cellulose acetate butyrate, poly(vinylpyrrolidone) (PVP), poly(ethylene glycol) (PEG), poly(ethylene oxide) (PEO), poly( vinyl alcohol) (PVA), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), ethylcellulose (EC), hydroxyethylcellulose (HEC), carboxymethyl-cellulose (CMC) sodium salt, dimethylaminoethyl methacrylate-methacrylate ester copolymer, ethyl acrylate-methyl methacrylate copolymer (GA-MMA), C-5 or 60 SH-50 (Shin-Etsu Chemical Corp.), cellulose acetate phthalate (CAP), cellulose acetate trimelletate (CAT), poly(vinyl acetate) phthalate ( PVAP), hydroxypropyl methyl cellulose phthalate (HPMCP), poly(methacrylate ethyl acrylate) (1:1) copolymer (MA-EA), poly(methacrylate methyl methacrylate) (1:1) copolymer (MA-MMA), poly(methacrylate) Methyl methacrylate) (1:2) copolymer, Eudragit L-30-D(TM) (MA-EA, 1:1), Eudragit L-100-55(TM) (MA-EA, 1:1), Hydroxypropyl Methylcellulose acetate succinate (HPMCAS), Coateric(TM) (PVAP), Aquateric(TM) (CAP), and AQUACOAT(TM) (HPMCAS), polycaprolactone, starch, pectin; tragacanth, gum arabic, guar gum, and xanthan gum Contains polysaccharides such as
安定化および非安定化担体は、下記などの、様々な機能的賦形剤を含んでいてもよい:親水性ポリマー、抗酸化剤、超崩壊剤、両親媒性分子を含む界面活性剤、湿潤剤、安定化剤、遅延剤、同様の機能的賦形剤、またはその組み合わせ、ならびにクエン酸エステル、ポリエチレングリコール、PG、トリアセチン、フタル酸ジエチル、ひまし油、および当業者には公知の他のものを含む可塑剤。押し出される材料は、酸性化剤、吸着剤、アルカリ化剤、緩衝剤、着色剤、着香剤、甘味剤、希釈剤、不透明化剤、錯化剤、芳香剤、保存剤またはその組み合わせを含んでいてもよい。 Stabilizing and non-stabilizing carriers may contain a variety of functional excipients, such as: hydrophilic polymers, antioxidants, superdisintegrants, surfactants including amphiphilic molecules, wetting agents, etc. agents, stabilizers, retarders, similar functional excipients, or combinations thereof, as well as citric acid esters, polyethylene glycols, PG, triacetin, diethyl phthalate, castor oil, and others known to those skilled in the art. Contains plasticizer. The extruded material may contain acidifying agents, adsorbents, alkalizing agents, buffering agents, coloring agents, flavoring agents, sweetening agents, diluents, opacifying agents, complexing agents, fragrances, preservatives or combinations thereof. It's okay to stay.
本明細書において開示する複合体または組成物に含まれ得る第一または第二のポリマー担体であり得る例示的親水性ポリマーには、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリエチレン-ポリプロピレングリコール(例えば、POLOXAMER(商標))、カルボマー、ポリカルボフィル、またはキトサンが含まれる。本開示で用いるための親水性ポリマーには、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、グアールゴム、アカシアゴム、トラガカントゴム、またはザンサンゴムなどの天然ゴム、およびポビドンの1つまたは複数も含まれ得る。親水性ポリマーには、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシポリメチレン、ポリエチレングリコール、アルギン酸、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリホスファジン、ポリオキサゾリジン、ポリ(ヒドロキシアルキルカルボン酸)、カラギネートアルギネート(carrageenate alginates)、カルボマー、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、またはその混合物も含まれる。 Exemplary hydrophilic polymers that can be the first or second polymer carriers that can be included in the conjugates or compositions disclosed herein include poly(vinyl alcohol) (PVA), polyethylene-polypropylene glycol (e.g., POLOXAMER(TM)), carbomer, polycarbophil, or chitosan. Hydrophilic polymers for use in the present disclosure also include one or more of hydroxypropyl methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, natural gums such as guar gum, acacia gum, tragacanth gum, or xanthan gum, and povidone. may be included. Hydrophilic polymers include polyethylene oxide, sodium carboxymethycellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxymethylcellulose, carboxypolymethylene, polyethylene glycol, alginic acid, gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polymethacrylamide, polyphosphazine, polyoxazolidine, Also included are poly(hydroxyalkyl carboxylic acids), carrageenate alginates, carbomers, ammonium alginate, sodium alginate, or mixtures thereof.
「即時放出」とは、放出が始まった後、数秒から約30分以内の期間にわたる環境への活性薬剤の放出を意味し、放出は投与後約2分以内に始まる。即時放出は、薬物の放出における著しい遅延を示さない。 "Immediate release" means release of the active agent into the environment over a period of time from a few seconds to within about 30 minutes after release begins, with release beginning within about 2 minutes after administration. Immediate release shows no significant delay in drug release.
「急速放出」とは、放出が始まった後、1~59分または0.1分から3時間までの期間にわたる環境への活性薬剤の放出を意味し、放出は、投与後数分以内または投与後の遅延期間(時間のずれ)の終了後に始まり得る。 "Rapid release" means the release of active agent into the environment over a period of 1 to 59 minutes or 0.1 minutes to 3 hours after release begins, with release occurring within minutes after administration or delayed after administration. It can begin after the end of the period (time lag).
本明細書において用いられる「延長放出」特性なる用語は、薬学の分野において広く認識される定義を想定している。延長放出剤形は、薬物(すなわち、活性薬剤またはAPI)を実質的に一定の速度で長期間にわたって放出する、または実質的に一定の量の薬物が、長期間にわたって漸増的に放出される。延長放出錠剤は一般に、通常の剤形(例えば、液剤または急速放出する通常の固形剤形)として提供される薬物と比較して、投薬頻度を少なくとも2分の1に減少させる。 As used herein, the term "extended release" properties assumes the widely recognized definition in the pharmaceutical field. Extended release dosage forms release drug (ie, active agent or API) at a substantially constant rate over an extended period of time, or a substantially constant amount of drug is released incrementally over an extended period of time. Extended release tablets generally reduce dosing frequency by at least a factor of two compared to drugs provided in conventional dosage forms (eg, liquids or rapid-release conventional solid dosage forms).
「制御放出」とは、約8時間から約12時間、16時間、18時間、20時間、1日、または1日を超える期間にわたる環境への活性薬剤の放出を意味する。「徐放」とは、デバイスを投与する対象の血液または標的組織中で一定の薬物レベルを維持するための活性薬剤の延長放出を意味する。 "Controlled release" means release of the active agent into the environment over a period of about 8 hours to about 12 hours, 16 hours, 18 hours, 20 hours, 1 day, or more than 1 day. "Sustained release" refers to an extended release of the active agent to maintain constant drug levels in the blood or target tissue of the subject to whom the device is administered.
薬物放出に関して「制御放出」なる用語には、「延長放出」、「持続放出」、「徐放」、または「緩徐放出」なる用語が、薬学において用いられるため、含まれる。制御放出は、投与後数分以内または投与後の遅延期間(時間のずれ)の終了後に始まり得る。 The term "controlled release" with respect to drug release includes the terms "extended release," "sustained release," "sustained release," or "slow release," as they are used in pharmacy. Controlled release may begin within minutes after administration or after the end of a post-administration delay period (time lag).
緩徐放出剤形は、薬物が、例えば、3時間、6時間、12時間、18時間、1日、2日以上、1週間、または2週間以上の期間にわたって、ゆっくりとほぼ連続して放出されるように、遅い速度の薬物放出を提供するものである。 Slow release dosage forms are those in which the drug is released slowly and nearly continuously over a period of time, e.g., 3 hours, 6 hours, 12 hours, 18 hours, 1 day, 2 or more days, 1 week, or 2 weeks or more. As such, it provides a slow rate of drug release.
本明細書において用いられる「混合放出」なる用語は、1つまたは複数の医薬有効成分に対して複数の放出特性を含む薬剤を意味する。例えば、混合放出は、即時放出および延長放出部分を含んでもよく、そのそれぞれは同じAPIであってもよく、またはそれぞれ異なるAPIであってもよい。 The term "mixed release" as used herein refers to a medicament that includes multiple release profiles for one or more active pharmaceutical ingredients. For example, a mixed release may include an immediate release and an extended release portion, each of which may be the same API, or each of which may be a different API.
時限放出剤形は、使用環境への最初の曝露の瞬間から測定した、あらかじめ決定された期間の後に薬物を放出し始めるものである。 Timed release dosage forms are those that begin to release drug after a predetermined period of time, measured from the moment of first exposure to the environment of use.
標的放出剤形は一般に、対象の胃腸管の特定の部分に薬物を送達するよう設計されている経口剤形を意味する。例示的標的剤形は、対象の胃または口の中でなく中央部から下部腸管に薬物を送達する腸溶剤形である。他の標的剤形は、胃、空腸、回腸、十二指腸、盲腸、大腸、小腸、結腸、または直腸などの胃腸管の他の部位に送達することができる。 Targeted release dosage form generally refers to an oral dosage form that is designed to deliver drug to a specific portion of a subject's gastrointestinal tract. An exemplary targeted dosage form is an enteric-coated dosage form that delivers drug from the midsection to the lower intestinal tract rather than into the subject's stomach or mouth. Other targeted dosage forms can be delivered to other sites in the gastrointestinal tract, such as the stomach, jejunum, ileum, duodenum, cecum, large intestine, small intestine, colon, or rectum.
「遅延放出」とは、薬物の最初の放出が、おおよその遅延(または、ずれ)期間の終了後に起こることを意味する。例えば、延長放出組成物からの薬物の放出が2時間遅れる場合、薬物の放出は対象への組成物または剤形の投与後約2時間で始まる。一般に、遅延放出は即時放出の反対であり、ここで薬物の放出は投与後数分以内に始まる。したがって、特定の組成物からの薬物放出特性は、遅延-延長放出または遅延-急速放出であり得る。「遅延-延長」放出特性は、薬物の延長放出が最初の遅延期間の終了後に始まるものである。「遅延-急速」放出特性は、薬物の急速放出が最初の遅延期間の終了後に始まるものである。 "Delayed release" means that the first release of drug occurs after the approximate delay (or lag) period has expired. For example, if the release of drug from an extended release composition is delayed by 2 hours, the release of drug begins about 2 hours after administration of the composition or dosage form to a subject. Generally, delayed release is the opposite of immediate release, where release of drug begins within minutes after administration. Thus, the drug release characteristics from a particular composition can be delayed-extended release or delayed-rapid release. A "delayed-extended" release profile is one in which extended release of the drug begins after the end of the initial delay period. A "delayed-rapid" release profile is one in which rapid release of drug begins after the end of the initial delay period.
拍動性放出剤形は、低い濃度トラフが介在する、高い活性成分濃度のパルスを提供するものである。2つのピークを含む拍動特性は、「二峰性」と記載され得る。3つ以上のピークの拍動特性は、多峰性と記載され得る。 Pulsatile release dosage forms provide pulses of high active ingredient concentration interspersed with lower concentration troughs. A pulsatile characteristic that includes two peaks may be described as "bimodal." Pulsatility characteristics of three or more peaks may be described as multimodal.
擬一次放出特性は、一次放出特性に近似するものである。一次放出特性は、単位時間当たり最初の薬物投入量の一定のパーセンテージを放出する剤形の放出特性を特徴付ける。 A pseudo-first-order release profile is one that approximates a first-order release profile. The primary release profile characterizes the release profile of a dosage form that releases a constant percentage of the initial dose of drug per unit time.
擬ゼロ次放出特性は、ゼロ次放出特性に近似するものである。ゼロ次放出特性は、単位時間当たり一定量の薬物を放出する剤形の放出特性を特徴付ける。 A pseudo zero-order emission characteristic approximates a zero-order emission characteristic. Zero-order release characteristics characterize the release characteristics of a dosage form that releases a fixed amount of drug per unit time.
本明細書に開示する、得られた複合体または組成物は、製剤化した難水溶性薬物の溶解速度の増強を示すように製剤化してもよい。 The resulting conjugates or compositions disclosed herein may be formulated to exhibit enhanced dissolution rates of formulated poorly water-soluble drugs.
安定した放出特性を有する組成物または製剤の例は以下の通りである。同じ製剤を有する2つの錠剤を作製する。第1の錠剤を、第1の条件下で1日保存し、第2の錠剤を同じ第1の条件下で4ヶ月間保存する。第1の錠剤の放出特性を、1日保存した後に測定し、第2の錠剤の放出特性を、4ヶ月間貯蔵した後に測定する。第1の錠剤の放出特性が、第2の錠剤の放出特性とほぼ同じである場合、錠剤/フィルム製剤は安定した放出特性を有すると考える。 Examples of compositions or formulations with stable release characteristics are as follows. Make two tablets with the same formulation. The first tablet is stored under the first conditions for 1 day and the second tablet is stored under the same first conditions for 4 months. The release profile of the first tablet is determined after 1 day of storage and the release profile of the second tablet is determined after 4 months of storage. A tablet/film formulation is considered to have stable release characteristics if the release characteristics of the first tablet are approximately the same as the release characteristics of the second tablet.
安定した放出特性を有する組成物または製剤のもう1つの例は以下の通りである。本開示による組成物をそれぞれ含む錠剤AおよびBを作製し、本開示によらない組成物をそれぞれ含む錠剤CおよびDを作製する。錠剤AおよびCをそれぞれ第1の条件下で1日保存し、錠剤BおよびDをそれぞれ同じ第1の条件下で3ヶ月間保存する。錠剤AおよびCのそれぞれの放出特性を1日保存した後に測定し、それぞれ放出特性AおよびCと称する。錠剤BおよびDのそれぞれの放出特性を3ヶ月間保存した後に測定し、それぞれ放出特性BおよびDと称する。放出特性AとBとの差を、放出特性CとDとの差と同様に定量化する。放出特性AとBとの差が放出特性CとDとの差より小さい場合、錠剤AおよびBは、安定したまたはより安定した放出特性を提供すると理解される。 Another example of a composition or formulation with stable release characteristics is as follows. Tablets A and B are made, each containing a composition according to the present disclosure, and tablets C and D, each containing a composition not according to the present disclosure, are made. Tablets A and C are each stored for 1 day under the first conditions, and tablets B and D are each stored for 3 months under the same first conditions. The respective release profiles of tablets A and C were determined after one day of storage and are referred to as release profile A and C, respectively. The respective release profiles of tablets B and D were determined after storage for 3 months and are referred to as release profiles B and D, respectively. The difference between release profiles A and B is quantified similarly to the difference between release profiles C and D. If the difference between release profiles A and B is less than the difference between release profiles C and D, tablets A and B are understood to provide stable or more stable release profiles.
具体的には、TKCプロセスは、以下の薬学的適用の1つまたは複数に使用することができる。 Specifically, the TKC process can be used for one or more of the following pharmaceutical applications:
経口、肺、非経口、膣、直腸、尿道、経皮、または局所送達経路によってAPIを患者に送達する目的のための、ポリマーおよび/または非ポリマーの薬学的に許容される材料中への1つまたは複数のAPIの分散であって、APIが小有機分子、タンパク質、ペプチド、またはポリ核酸である分散。 1 into polymeric and/or non-polymeric pharmaceutically acceptable materials for the purpose of delivering the API to a patient by oral, pulmonary, parenteral, vaginal, rectal, urethral, transdermal, or topical delivery routes. A dispersion of one or more APIs, where the APIs are small organic molecules, proteins, peptides, or polynucleic acids.
APIのバイオアベイラビリティを改善すること、APIの放出を延長すること、胃腸管の特定部位を標的としてAPIを放出すること、APIの放出を遅延すること、またはAPIのための拍動性放出系を作製することによって、APIの経口送達を改善する目的のための、ポリマーおよび/または非ポリマーの薬学的に許容される材料中への1つまたは複数のAPIの分散であって、APIが小有機分子、タンパク質、ペプチド、またはポリ核酸である分散。 improving the bioavailability of the API, prolonging the release of the API, targeting the release of the API to specific sites in the gastrointestinal tract, delaying the release of the API, or creating a pulsatile release system for the API. Dispersion of one or more APIs in polymeric and/or non-polymeric pharmaceutically acceptable materials for the purpose of improving the oral delivery of APIs by making A dispersion that is a molecule, protein, peptide, or polynucleic acid.
生侵食性、生分解性、または制御放出植込み送達デバイスを創製する目的のための、ポリマーおよび/または非ポリマーの薬学的に許容される材料中への1つまたは複数のAPIの分散であって、APIが小有機分子、タンパク質、ペプチド、またはポリ核酸である分散。 Dispersion of one or more APIs in polymeric and/or non-polymeric pharmaceutically acceptable materials for the purpose of creating bioerodible, biodegradable, or controlled release implantable delivery devices, comprising: , a dispersion where the API is a small organic molecule, protein, peptide, or polynucleic acid.
低温で非常に短い期間処理することにより、熱不安定性APIの固体分散体を生成すること。 Producing a solid dispersion of thermolabile API by processing at low temperatures for a very short period of time.
低温で非常に短い期間処理することにより、熱不安定性ポリマーおよび賦形剤中のAPIの固体分散体を生成すること。 Producing a solid dispersion of API in a thermolabile polymer and excipient by processing at low temperatures for a very short period of time.
ポリマー、非ポリマー、またはその組合せの賦形剤担体系中に分散させる一方で、低分子有機APIを非晶質にすること。 Making a small molecule organic API amorphous while dispersing it in an excipient carrier system that is polymeric, non-polymeric, or a combination thereof.
バルク原料の粒径を縮小させるための、結晶性APIの乾式製粉。 Dry milling of crystalline API to reduce particle size of bulk raw materials.
バルク原料の粒径を縮小させるための、結晶性APIの薬学的に許容される溶媒との湿式製粉。 Wet milling of crystalline API with a pharmaceutically acceptable solvent to reduce particle size of bulk raw materials.
バルク原料の粒径を縮小させるための、結晶性APIの、結晶性APIとの限られた混和性を有する1つまたは複数の溶融した薬学的賦形剤との溶融製粉。 Melt milling of the crystalline API with one or more molten pharmaceutical excipients having limited miscibility with the crystalline API to reduce the particle size of the bulk raw material.
微細な薬物粒子が賦形剤粒子の表面に付着し、かつ/または賦形剤粒子が微細な薬物粒子の表面に付着する、規則正しい混合物を創製するために、ポリマーまたは非ポリマーの賦形剤存在下で結晶性APIを製粉すること。 The presence of polymeric or non-polymeric excipients to create an ordered mixture in which fine drug particles adhere to the surface of excipient particles and/or excipient particles adhere to the surface of fine drug particles. Milling the crystalline API under.
後処理、例えば、製粉およびふるい分けのために、複数の薬学的賦形剤の不均一に均一な複合体または非晶質の複合体を生成することであって、それらは続いて当業者には周知の第2の薬学的操作、例えば、フィルムコーティング、打錠、湿式造粒および乾式造粒、ローラー圧縮、ホットメルト押出、溶融造粒、圧縮成形、カプセル充填、および射出成形において用いられる。 For post-processing, e.g. milling and sieving, to produce heterogeneous homogeneous or amorphous complexes of multiple pharmaceutical excipients, which are subsequently It is used in well-known secondary pharmaceutical operations such as film coating, tabletting, wet and dry granulation, roller compaction, hot melt extrusion, melt granulation, compression molding, capsule filling, and injection molding.
第2の処理段階、例えば、メルト押出、フィルムコーティング、打錠および造粒において用いるために、不混和性であると以前は考えられていた、複数の薬学的材料の単相の混和性複合体を生成すること。 Single-phase miscible composites of multiple pharmaceutical materials previously considered to be immiscible for use in secondary processing steps, such as melt extrusion, film coating, tabletting, and granulation. to generate.
続いてフィルムコーティングまたは溶融押出操作において用いるために、ポリマー材料を予備可塑化すること。 Preplasticizing the polymeric material for subsequent use in film coating or melt extrusion operations.
結晶性または半結晶性薬学的ポリマーを非晶質にすることであって、それらはAPI用の担体として用いることができ、ここで非晶質の特徴がAPI-ポリマー複合体の溶解速度、API-ポリマー複合体の安定性、ならびに/またはAPIおよびポリマーの混和性を改善する。 Making crystalline or semi-crystalline pharmaceutical polymers amorphous so that they can be used as carriers for APIs, where the amorphous characteristics affect the dissolution rate of the API-polymer complex, the API -Improve the stability of the polymer complex and/or the miscibility of the API and polymer.
作製した粒子の特性を変更することなく、ポリマー担体中で作製された粒子を脱凝集および分散すること。 Deagglomeration and dispersion of particles made in a polymeric carrier without changing the properties of the particles made.
粉末型APIの1つまたは複数の薬学的賦形剤との単純なブレンディング。 Simple blending of powdered API with one or more pharmaceutical excipients.
処理剤を使用することなく、1つまたは複数の融点の高いAPIおよび1つまたは複数の熱不安定性ポリマーを含む複合体を生成すること。 Producing a composite comprising one or more high melting point API and one or more thermolabile polymers without the use of processing agents.
ポリマー担体または賦形剤ブレンド中に着色剤または不透明化剤を均一に分散させること。 Uniformly dispersing the colorant or opacifier in the polymeric carrier or excipient blend.
以下の本開示の好ましい態様の詳細な説明において、図面を参照するが、ここでは同じ数字は異なる図の同じまたは類似の部分を指す。 In the following detailed description of preferred embodiments of the present disclosure, reference is made to the drawings, where like numbers refer to the same or similar parts in different figures.
本開示は、実質的な熱分解なしで、熱感受性または熱不安定性構成要素をブレンドすることができる、新規熱動力学的ミキサーおよび混合プロセスに向けられる。特に、本開示は、溶融温度または規定の期間の累積入熱に曝露されると分解をきたす熱不安定性構成要素を含む混合物の処理において有用である。本開示の1つの態様は、高速熱動力学的ミキサーの混合チャンバー中で自己加熱混合物を連続溶融ブレンドする方法であって、第一の所望のまたはあらかじめ決定されたプロセスパラメーターを達成した後に、第一の速度を第二の速度へと処理中に変更する方法に向けられる。他の態様において、第二の所望のまたはあらかじめ決定されたプロセスパラメーターを達成した後に、第二の速度を第三の速度へと処理中に変更する。所望の組成物または複合体を生成するのに必要な、所望のまたはあらかじめ決定された処理パラメーターの数によって規定されるとおり、さらなる速度変更も本開示の範囲内である。 The present disclosure is directed to novel thermodynamic mixers and mixing processes that can blend heat-sensitive or heat-labile components without substantial thermal decomposition. In particular, the present disclosure is useful in processing mixtures containing thermally unstable components that undergo decomposition when exposed to melting temperatures or cumulative heat input for a defined period of time. One aspect of the present disclosure is a method of continuously melt blending a self-heating mixture in the mixing chamber of a high speed thermodynamic mixer, the method comprising: after achieving a first desired or predetermined process parameter; The present invention is directed to a method of changing one speed to a second speed during processing. In other embodiments, the second speed is changed to a third speed during processing after achieving a second desired or predetermined process parameter. Additional rate variations are also within the scope of this disclosure, as defined by the desired or predetermined number of processing parameters necessary to produce the desired composition or complex.
このプロセスは、以下に対して特に適用可能である:低温で非常に短い期間、多速度で処理することにより、熱不安定性APIの固体分散体を生成すること;低温で非常に短い期間、多速度で処理することにより、熱不安定性ポリマーおよび賦形剤中のAPIの固体分散体を生成すること;低温で非常に短い期間、多速度で処理することにより、熱不安定性賦形剤中のAPIの固体分散体を生成すること;および低温で比較的短い期間、多速度で処理することにより、熱感受性ポリマーの固体分散体を生成すること。 This process is particularly applicable to: producing solid dispersions of thermolabile APIs by processing at low temperatures for very short periods of time at multiple rates; producing solid dispersions of API in thermolabile polymers and excipients by processing at high speed; producing a solid dispersion of an API; and producing a solid dispersion of a thermosensitive polymer by processing at low temperatures and at multiple rates for relatively short periods of time.
1つの態様は、必要とされる処理時間を短縮するために、バッチの一部の剪断遷移温度到達後、バッチの熱動力学的処理中に複数の異なる速度を用いることである。もう1つの態様は、必要とされる処理時間であって、バッチがある温度に達し、その後にシャフト延長部および/または混合チャンバーの内面との摩擦接触によって生成されたかなりの量の熱が、バッチの1つまたは複数の構成要素の熱分解を生じ、速度を減少させる、前記処理時間を短縮するために、バッチの熱動力学的処理中に複数の異なる速度を用いることである。さらなる態様は、バッチがある温度に達し、その後にシャフト延長部および/または混合チャンバーの内面との摩擦接触によって生成されたかなりの量の熱がバッチの全体の温度変化をもたらさない必要とされる処理時間を短縮するために、バッチの熱動力学的処理中に複数の異なる速度を用いることである。さらなる態様は、それにより処理するバッチの熱不安定性または熱感受性ポリマーまたは構成要素の熱分解を減少させるために2つの速度を用いる、熱動力学的処理法を提供することである。 One embodiment is to use multiple different rates during thermodynamic processing of the batch after reaching the shear transition temperature of a portion of the batch to reduce the required processing time. Another aspect is the processing time required, after the batch has reached a certain temperature, after which the significant amount of heat generated by frictional contact with the shaft extension and/or the internal surfaces of the mixing chamber The use of a plurality of different rates during the thermodynamic processing of the batch is to reduce the processing time, resulting in thermal decomposition of one or more components of the batch and reducing the rate. A further aspect is that the batch reaches a certain temperature, after which a significant amount of heat generated by frictional contact with the shaft extension and/or the internal surface of the mixing chamber is required which does not result in an overall temperature change of the batch. In order to shorten the processing time, several different speeds are used during the thermodynamic processing of the batch. A further embodiment is to provide a thermodynamic processing method that uses two rates to reduce thermal instability or thermal decomposition of a thermally sensitive polymer or component of a batch processed thereby.
1つの態様において、高速ミキサーの混合チャンバー内のバッチの少なくとも一部は、熱感受性または熱不安定性構成要素の許容される分解を有する溶融ブレンドされたバッチを得るために、その限界温度または規定の期間の累積入熱の限界への曝露を実質的に防止または限定しなければならない、熱感受性または熱不安定性構成要素を含む。この態様において、限界温度または入熱の限界を超えないように、プロセスの開始と終了との間で少なくとも1つの速度変更を行い、それにより組成物または複合体中の熱感受性または熱不安定性構成要素を保護する。 In one embodiment, at least a portion of the batch in the mixing chamber of the high-speed mixer is at its critical temperature or at a specified temperature to obtain a melt-blended batch with acceptable decomposition of heat-sensitive or heat-labile components. Contains heat-sensitive or heat-labile components whose exposure to cumulative heat input limits for a period of time must be substantially prevented or limited. In this embodiment, at least one rate change is made between the start and end of the process such that critical temperatures or heat input limits are not exceeded, thereby causing thermosensitive or thermolabile compositions in the composition or composite. Protect elements.
熱不安定性構成要素には、熱不安定性API、賦形剤またはポリマーが含まれるが、それらに限定されるわけではない。熱感受性ポリマーには、ナイロン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブテン-1、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンおよび高密度または低密度ポリエチレンなどのポリオレフィン、ならびにその混合物またはコポリマーが含まれるが、それらに限定されるわけではなく、これらのポリマーは表面およびバルクポリマー欠損ならびに押出制限を受けやすいことがある。他の熱感受性ポリマーには、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリアセタール、ポリイオノマー、EVAコポリマー、酢酸セルロース、硬質ポリ塩化ビニルおよびポリスチレンまたはそのコポリマーが含まれる。そのような熱感受性ポリマーに対する開示のプロセスにおける限界温度は、当技術分野において熱感受性ポリマーが所望のプロセスパラメーターの分解を起こし始めることが知られている温度から約5、10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または100℃などの、そのポリマーに対して周知の分解温度から許容される範囲内に、バッチの検知温度を維持することによって選択してもよい。 Thermolabile components include, but are not limited to, thermolabile APIs, excipients or polymers. Heat sensitive polymers include, but are not limited to, polyolefins such as nylon, polytrimethylene terephthalate, polybutene-1, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polypropylene and high or low density polyethylene, and mixtures or copolymers thereof. These polymers may be susceptible to surface and bulk polymer defects and extrusion limitations. Other heat sensitive polymers include poly(methyl methacrylate), polyacetals, polyionomers, EVA copolymers, cellulose acetate, rigid polyvinyl chloride and polystyrene or copolymers thereof. Critical temperatures in the disclosed process for such heat-sensitive polymers are about 5, 10, 20, 25, 30 from the temperatures at which heat-sensitive polymers begin to undergo decomposition of the desired process parameters in the art. , 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, or 100°C, within an acceptable range from the known decomposition temperature for the polymer, The selection may be made by maintaining a sensed temperature of the batch.
本開示の1つの態様は、高速ミキサーの混合チャンバー中で自己加熱混合物を連続ブレンドおよび溶融する方法であって、第一の所望のまたはあらかじめ決定されたプロセスパラメーターを達成した後に、第一の速度を第二の速度へと処理中に変更する方法である。1つの態様において、第二の速度を最終の所望のまたはあらかじめ決定されたプロセスパラメーターが達成されるまで維持し、この後、シャフト回転を停止し、溶融ブレンドしたバッチをさらなる処理のために混合チャンバーから回収または排出する。シャフトは、第二の速度への変更とシャフト回転の停止との間で、1つまたは複数の中間回転速度で作動する。シャフト速度変更を規定するプロセスパラメーターをあらかじめ決定し、そして、検知して表示するか、計算するか、推測するか、またはそれ以外に、妥当な確実性で確立し、それにより高速ミキサーの混合チャンバーにおけるバッチの単一の回転連続処理中に速度変更を行ってもよい。プロセスパラメーターには、温度、モーターのRPM、モーターの消費電流、および時間が含まれるが、それらに限定されるわけではない。 One aspect of the present disclosure is a method of continuously blending and melting a self-heating mixture in the mixing chamber of a high-speed mixer, the method comprising: after achieving a first desired or predetermined process parameter, a first speed This is a method of changing the speed to the second speed during processing. In one embodiment, the second speed is maintained until the final desired or predetermined process parameters are achieved, after which the shaft rotation is stopped and the melt-blended batch is transferred to the mixing chamber for further processing. collected or discharged from The shaft operates at one or more intermediate rotational speeds between changing to the second speed and ceasing shaft rotation. The process parameters governing shaft speed changes are predetermined and sensed and displayed, calculated, inferred, or otherwise established with reasonable certainty, thereby controlling the mixing chamber of the high speed mixer. Speed changes may be made during a single rotational continuous process of a batch. Process parameters include, but are not limited to, temperature, motor RPM, motor current draw, and time.
本開示は、実質的な熱分解なしで、熱感受性または熱不安定性構成要素をブレンドすることができる、熱動力学的ミキサーにも向けられる。熱動力学的ミキサーの1つの態様は、シャフトの回転軸に垂直に外向きに伸びる歯様の突出部を有する水平シャフトの回転を駆動する高馬力モーターを有する。シャフトは駆動モーターに接続されている。突出部を含むシャフトの部分は、配合操作が行われる密閉容器、すなわち、熱動力学的混合チャンバー内に含まれる。シャフト突出部の設計と結びついたシャフトの高い回転速度は、処理中の材料に動力学的エネルギーを与える。温度センサーは熱動力学的混合チャンバー内の温度を検知する。設定された温度が検知されたら、第一の速度を第二の速度に変更する。 The present disclosure is also directed to thermodynamic mixers that can blend heat-sensitive or heat-labile components without substantial thermal decomposition. One embodiment of a thermodynamic mixer has a high horsepower motor driving the rotation of a horizontal shaft with tooth-like protrusions extending outwardly perpendicular to the axis of rotation of the shaft. The shaft is connected to a drive motor. The portion of the shaft containing the protrusion is contained within a closed vessel, ie a thermodynamic mixing chamber, in which the blending operation takes place. The high rotational speed of the shaft combined with the design of the shaft protrusion imparts kinetic energy to the material being processed. A temperature sensor senses the temperature within the thermodynamic mixing chamber. When the set temperature is detected, the first speed is changed to the second speed.
図1は、開示する熱動力学的ミキサー組立品の1つの態様の図を示す。温度センサー20は熱動力学的混合チャンバーMCに接続されている。温度センサー20は、プログラマブルロジックコントローラーディスプレイ20b上に現れるプログラマブルロジックコントローラー20aに情報を提供する。駆動モーター15は混合チャンバーMCを通って回転するシャフトの速度を制御する。駆動モーター15は可変周波数駆動装置20cによって制御される。可変周波数駆動装置20cも、プログラマブルロジックコントローラーディスプレイ20b上に現れるプログラマブルロジックコントローラー20aに情報を提供する。所望のプロセスパラメーターに適合した時に、プログラマブルロジックコントローラー20aは可変周波数駆動装置20cに、駆動モーター15に供給される電力の周波数を変更するよう信号を送る。駆動モーター15はシャフトのシャフト速度を変更する。温度センサー20はバッチ構成要素から放出される放射線に対するセンサーであり得る。
FIG. 1 shows a diagram of one embodiment of the disclosed thermodynamic mixer assembly. A
図2は、熱動力学的ミキサーの1つの態様の分解立体図を示す。フレーム1は、シャフト組立品2がエンドプレート3を通ってシャフトホールの軸に挿入され、エンドプレート4を通ってフィードスクリューホールに挿入されるように、関連する構成要素を支持し、2つのエンドプレートは混合チャンバーシリンダーの密閉端を画定し、シリンダーの底部は下部ハウジング5の内面によって画定される。下部ハウジング5は、操作中は排出扉6で閉鎖されるドロップアウト式の開口部を含む。上部ハウジング7は、混合チャンバーの内面であるシリンダーの上部を構成する。フィードハウジング8は、フィードスクリューの回転と組み合わせて、材料が外部フィードから混合チャンバー内へと圧縮押し込みされるよう、シャフト組立品のフィードスクリューへの材料の供給を可能にするように適合している。扉6は排出扉のピボットピン9の周りで回転式に閉じる。エンドプレート3は、スペーサー10を間にはさんでラックピニオンシリンダー18に取り付けられている。ハウジング7の上部には、混合チャンバーの赤外温度センサー20を支持するためのブラケット11が固定されている。扉ガード12は、人がドロップアウト材料と偶発的に接触しないよう、時に高温となる扉6を保護する。ロータリーガード13および駆動装置カップリングガード14は、オペレーターが操作中の回転構成要素と接触しないよう防護する。駆動モーター15は、好ましくは、開示する操作を達成するのに十分な力を有する電気モーターである。軸台16および17は、シャフト組立品2を支持する。
FIG. 2 shows an exploded view of one embodiment of a thermodynamic mixer. The
シャフト速度の変更を規定するプロセスパラメーターが混合チャンバーおよび/または駆動モーター中で測定されるシステムの例において、図7は開示するプロセスの構成図を示し、ここで混合チャンバーMCはシャフトによって駆動モーター42に接続されており、可変周波数駆動装置41は駆動モーター42の回転速度を制御する。ある特定の態様において、シャフト速度は0~5000RPMであり得る。さらに、プログラマブルロジックコントローラー40は、開示するプロセスに従い可変周波数駆動装置41を用いてシャフト回転速度の変更を規定し、実行する。プログラマブルロジックコントローラー40は、駆動モーター42のシャフト回転速度を変更する必要性を決定するためにユーザーによって入力された設定点を含み、可変周波数駆動装置41に、バッチロードの回転処理が混合チャンバーに加えられた後にそのような速度を変更するコマンドを送信する。プログラマブルロジックコントローラーには、駆動モーター42および/または混合チャンバーMCから送信されたセンサーデータに依存してユーザーにより入力された設定点達成時に作用するよう適合した制御プログラムを組み込んだメモリを含む、マイクロプロセッサーが組み込まれてもよく、操作時間ならびに/または駆動モーター42および/もしくは混合チャンバーMCから送信されたセンサーデータを観察するためのユーザー用のプログラマブルロジックコントローラーディスプレイなどのユーザーインターフェースを含んでいてもよい。プログラマブルロジックコントローラーは、あらかじめ決定されたプロセスパラメーター(操作時間などの)の検討に基づいて、またはあらかじめ決定されたプロセスパラメーターの駆動モーター42および/または混合チャンバーMCから送信されたセンサーデータ(バッチ温度、消費電流、およびシャフト速度などの)との比較に基づいてモーターシャフト速度を直接変更するためのユーザー用の方法を任意に含む。プログラマブルロジックコントローラーは、あらかじめ決定され、保存されたプロセスパラメーター(操作時間などの)の時点でのマイクロプロセッサー操作に基づいて、またはあらかじめ決定され、保存されたプロセスパラメーターと、駆動モーター42および/または混合チャンバーMCから送信されたセンサーデータ(バッチ温度、消費電流、およびシャフト速度など)との比較に基づいてモーターシャフト速度を変更するための自動制御方法を任意に含む。
In an example of a system in which process parameters defining changes in shaft speed are measured in a mixing chamber and/or a drive motor, FIG. 7 shows a block diagram of the disclosed process, where the mixing chamber MC is driven by a shaft driven motor The variable
開示するプロセスのための熱動力学的ミキサーの1つの態様の構成要素の説明を図3および4に示す。図3は、本開示の熱動力学的ミキサーの混合チャンバーMCのシャフトラジアル破断図であって、半分5および7は一緒になって、チャンバーの軸長の回転方向24で回転するシャフト23を有する、円柱状の混合キャビティを形成する。シャフト延長部30は、シャフト23上のそれらの解除可能な接続から内面19に近い位置まで伸びている。シャフト延長部30は上表面22および前表面21を含む。粒子26a~26eは、シャフト延長部30および内面27上のそのような粒子の衝突を示し、この衝突はそれにより生じる剪断力によって粒子の粉砕および/または摩擦熱を引き起こす。さらに、図4は、図3に示す延長部および混合チャンバーの分解立体図であり、ここでシャフト延長部30a、30b、および30cはそれぞれ、ボルト33によって足部31に固定されるよう適合している交換可能な歯上で画定される上表面22および前表面21を有する。足部31は、足部31の底部32により、スロット35でシャフト23(モーターシャフト34から続いている)に交換可能に固定されるよう適合している。図4は、粒子は一般にシャフト延長部30a~30cに衝突する場合に方向37に動いていることを示す。シャフト延長部30aは、シャフト延長部30bおよび30cの前表面と事実上向かい合って配列された前表面21を有することが示されている。
A description of the components of one embodiment of a thermodynamic mixer for the disclosed process is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a shaft radial cutaway view of the mixing chamber MC of the thermodynamic mixer of the present disclosure, where
典型的なバッチプロセスでは、ユーザーはまず2つの構成要素を選択することになり、それらには、例えば、熱不安定性APIおよびポリマー賦形剤が含まれ得る。次いで、ユーザーは2つの構成要素の剪断遷移温度を経験的に決定する。次いで、ユーザーは、構成要素の剪断遷移温度に適切であるように、第一の速度から第二の速度へと変更するためのプログラマブルロジックコントローラーにおけるプロセスパラメーター(温度、RPM、消費電流、および時間)を設定する。ユーザーによって入力された任意の設定点を、第二の速度の期間後の停止点として使用することができる。 In a typical batch process, the user will first select two components, which may include, for example, a thermolabile API and a polymeric excipient. The user then empirically determines the shear transition temperature of the two components. The user then controls the process parameters (temperature, RPM, current consumption, and time) in the programmable logic controller to change from the first speed to the second speed as appropriate to the shear transition temperature of the component. Set. Any set point entered by the user can be used as the stopping point after the second speed period.
図5は、本開示の方法と、実質的に単一のシャフト速度を用いる熱動力学的混合方法との間に存在し得るある特定の差を示す。図5は、処理中の任意の瞬間の、バッチへのエネルギー入力の正比例尺度としての、バッチ検知温度、シャフト回転速度(RPM)、およびモーターの消費電流のグラフを示す。具体例として、以下の組成物を熱動力学的に処理して、60グラムのバッチサイズでグリセオフルビン:PVP(1:2の比)のバッチを生成した。グリセオフルビンは熱不安定性APIである。PVPは賦形剤である。一連の3つの試験を図5に示し、これは、図3および4に示すものと構造が類似の熱動力学的ミキサーで実施したものであり、ここでは、前表面21が、両辺の幅約1.0インチで正回転方向に突出し、かつこれらは高さ約2.5インチの前表面21の先端を通ってシャフト23の軸から伸びる平面から約30度離して維持される。図5のバッチを、実質的に単一のシャフト速度を用いる、熱動力学的、自己加熱条件下で処理した。y軸は温度(値×10)およびシャフト速度(RPM、値×30)に該当する。x軸上の時間は0.10秒刻みである。このバッチの組成物を、図5に示すものよりも実質的に高いシャフト回転速度、すなわち、2500RPM以上で熱動力学的に混合した場合、最終生成物の検査により、組成物は許容できないほど結晶性で、不十分に非晶質であることが判明した。この結果は、当業者には予想外であろう。より高いシャフト速度は、熱動力学的混合の技術分野において、より良好な混合を保証すると教示されているが、これらの材料を用いたより高いシャフト速度ではより良好な混合は起こらなかった。例示的バッチ組成物を、図5に示すとおり、より低いシャフト回転速度で処理した場合、最終生成物の検査により、組成物は十分に非晶質で、バイオアベイラビリティに適していることが判明した。しかし、熱不安定性APIの許容できない熱分解が起こり、これによりバッチは許容できないものとなった。
FIG. 5 illustrates certain differences that may exist between the methods of the present disclosure and thermodynamic mixing methods that use substantially a single shaft speed. Figure 5 shows a graph of batch sensed temperature, shaft rotational speed (RPM), and motor current consumption as a directly proportional measure of energy input to the batch at any instant during processing. As a specific example, the following composition was thermodynamically processed to produce a batch of griseofulvin:PVP (1:2 ratio) with a batch size of 60 grams. Griseofulvin is a thermolabile API. PVP is an excipient. A series of three tests is shown in Figure 5, carried out on a thermodynamic mixer similar in construction to those shown in Figures 3 and 4, in which the
図5の時間ゼロにおいて、消費電流はただちに35amp(グラフ上の1050)まで増加した。バッチの排出は約17.6秒またはRPMの有意な低下が示される時点であった。シャフト回転速度を1800RPMに設定し、開始から約2秒以内にその速度に達した。約7秒以内に、バッチ温度は賦形剤の剪断遷移温度である260°Fに達した。剪断遷移温度を超えると、賦形剤の剪断に対する抵抗が有意に低下し、延長部面および混合チャンバーの内面上の粒子および溶融材料の衝突によりバッチに与えられるエネルギーも結果的に有意に低下した(バッチ温度が剪断遷移温度に達すると、消費電流は約半分に低下した)。約7秒から16秒までは、組成物のバッチ温度は上昇しなかったが、実質的エネルギーはバッチによって吸収され続けた。そのような温度上昇をもたらさなかったエネルギーは熱不安定性または熱感受性構成要素の熱分解に変換された。この試験は、一般には、熱動力学的に溶融ブレンドしたバッチ中のかなりの量の構成要素、すなわち、5重量%、10重量%、20重量%、または30重量%よりも多くがいったんその剪断遷移温度または融点に達すると、バッチ全体によって吸収された熱の相当な量が、全体のバッチ温度を上昇させる代わりに熱不安定性または熱感受性構成要素の熱分解を引き起こすことを確認するものである。これは、図5の7~16秒の時間範囲で明らかに示され、ここでバッチ温度は実際にバッチへの連続エネルギー入力に伴って低下した。 At time zero in Figure 5, the current consumption immediately increased to 35 amps (1050 on the graph). Batch discharge was approximately 17.6 seconds or the point at which a significant drop in RPM was exhibited. I set the shaft rotation speed to 1800 RPM and reached that speed within about 2 seconds of starting. Within about 7 seconds, the batch temperature reached 260°F, the shear transition temperature of the excipients. Above the shear transition temperature, the resistance of the excipients to shear was significantly reduced, and the energy imparted to the batch by collisions of particles and molten material on the extension surfaces and on the internal surfaces of the mixing chamber was also significantly reduced as a result. (When the batch temperature reached the shear transition temperature, the current consumption decreased by about half). From about 7 seconds to 16 seconds, the batch temperature of the composition did not increase, but substantial energy continued to be absorbed by the batch. Energy that did not result in such a temperature increase was converted into thermal instability or thermal decomposition of heat sensitive components. This test is generally performed once a significant amount of the components in a thermodynamically melt-blended batch, i.e., greater than 5%, 10%, 20%, or 30% by weight, undergoes that shear. It confirms that once the transition or melting point is reached, a significant amount of the heat absorbed by the entire batch causes thermal instability or thermal decomposition of the thermally sensitive components instead of increasing the overall batch temperature. . This is clearly shown in the time range from 7 to 16 seconds in Figure 5, where the batch temperature actually decreased with continuous energy input to the batch.
図5と同じバッチおよび熱動力学的ミキサーを図6でも用いたが、連続回転バッチ処理中に2つの速度を実行した。図6では、バッチ温度を検知し、バッチ温度をあらかじめ決定された設定点と比較し、かつ熱動力学的ミキサーのシャフト回転速度を、バッチが底のドロップアウト扉を開くことによって排出されるまでのプロセスの期間中、別の速度に自動的に変更するために、赤外センサーおよび可変周波数駆動装置に接続されたプログラマブルロジックコントローラーを用いた。第一の速度は1800RPMに設定し、第二の速度は2600RPMに設定した。バッチ温度のあらかじめ決定された設定点は、賦形剤の剪断遷移温度よりも低い実質的レベルとして、200°Fとなるよう選択した。好ましい態様では、実質的な構成要素の剪断遷移温度に達する前に速度変更を行ってもよく、システムは、検知されたバッチ温度がプログラマブルロジックコントローラーに送信される瞬間とシャフト速度が実際に変更されるまでの間に反応時間を必要とする。図6に示すとおり、バッチへの実質的エネルギー入力がバッチ全体の温度上昇以外に使われることは無かった。処理したバッチは実質的に完全な非晶質性を示し、約6.5秒の全処理時間でAPIの検出可能な熱分解は見られなかった。この時間は、図5における17.6秒の処理時間と劇的な対照をなす。 The same batch and thermodynamic mixer as in Figure 5 was used in Figure 6, but two speeds were run during continuous rotation batch processing. In Figure 6, the batch temperature is sensed, the batch temperature is compared to a predetermined set point, and the shaft rotation speed of the thermodynamic mixer is adjusted until the batch is discharged by opening the bottom dropout door. A programmable logic controller connected to an infrared sensor and a variable frequency drive was used to automatically change to different speeds during the process. The first speed was set at 1800 RPM and the second speed was set at 2600 RPM. A predetermined set point for batch temperature was selected to be 200° F. as a substantial level below the shear transition temperature of the excipients. In a preferred embodiment, the speed change may occur before the shear transition temperature of the substantial component is reached, and the system is configured such that the shaft speed is actually changed between the moment the sensed batch temperature is sent to the programmable logic controller. Reaction time is required before the reaction occurs. As shown in Figure 6, no substantial energy input to the batch was used other than to raise the temperature of the entire batch. The processed batch exhibited virtually complete amorphism with no detectable thermal decomposition of the API over a total processing time of approximately 6.5 seconds. This time contrasts dramatically with the 17.6 second processing time in Figure 5.
図6は、ある特定の熱不安定性構成要素に対するシャフト回転速度を、熱動力学的バッチの実質的構成要素または一部が剪断遷移温度または融点に達した時点、またはその前に実質的に上昇させるべきであり、その後、処理時間を最小限にすべきであることを示している。ある特定の態様において、第一の速度は第二の速度へと約100RPM、200RPM、300RPM、400RPM、500RPM、600RPM、700RPM、800RPM、900RPM、1000RPM、またはそれ以上上昇させるべきである。他の態様において、第二の速度が開始した後、バッチが混合チャンバーから排出されるまでの処理時間は、第一の速度でバッチを処理する全時間の約5%、10%、15%、20%、25%またはそれ以上であるべきである。 FIG. 6 increases the shaft rotational speed for a particular thermolabile component substantially at or before the shear transition temperature or melting point of a substantial component or portion of the thermodynamic batch. This indicates that the processing time should be minimized. In certain embodiments, the first speed should increase to the second speed by about 100 RPM, 200 RPM, 300 RPM, 400 RPM, 500 RPM, 600 RPM, 700 RPM, 800 RPM, 900 RPM, 1000 RPM, or more. In other embodiments, the processing time after the second speed starts until the batch is discharged from the mixing chamber is about 5%, 10%, 15% of the total time processing the batch at the first speed, Should be 20%, 25% or more.
面上への粒子の衝突が粒子にエネルギーを与えることは、当技術分野において周知である。ポリマーを含む粒子に衝突を提供し、それにより与えられたエネルギーが部分的に熱エネルギーに変換されて、それらのポリマーを軟化および/または溶融することが、熱動力学的、自己加熱ミキサーの特徴である。しかし、熱動力学的混合技術分野は、一般には、衝突エネルギーの熱エネルギーへの変換の細かい制御を欠く様式で、熱動力学的ミキサー中の粒子に衝突を提供するよう当業者を誘導している。本開示は、そのような制御のための方法を提供し、記載する。高架橋ポリマーおよび熱硬化性化合物は、それらが好まれるのと同じ理由、すなわち、それらは分解に対して抵抗性であるため、軟化および溶融に対して高度に不応性である。さらに、熱動力学的混合によって処理される構成要素のいくつかの組み合わせにおいて、それらは価値があることが明らかにされている。事実、高架橋ポリマーおよび熱硬化性物質は任意の他の様式での溶融およびブレンディングに対して抵抗性であるため、熱動力学的混合はこれらを処理する本質的に唯一の方法である。熱動力学的混合技術の分野において、シャフト回転速度および/または処理時間を増大させることは、溶融抵抗性ポリマーが十分な衝突エネルギーを熱エネルギーに変換して、さらなる処理のために軟化または溶融状態をもたらすよう誘導し得る方法であると理解されていた。本態様は、衝突エネルギーの熱エネルギーへの変換を有効に制御しうる装置および方法を開示する。 It is well known in the art that the impact of particles onto a surface imparts energy to the particles. Thermodynamic, self-heating mixers are characterized by providing collisions with polymer-containing particles, whereby the imparted energy is partially converted into thermal energy, softening and/or melting those polymers. It is. However, the thermodynamic mixing technology field generally guides those skilled in the art to provide collisions to particles in thermodynamic mixers in a manner that lacks fine control of the conversion of collision energy to thermal energy. There is. This disclosure provides and describes methods for such control. Highly crosslinked polymers and thermosetting compounds are highly refractory to softening and melting for the same reason they are preferred: they are resistant to degradation. Furthermore, they have been shown to be of value in some combinations of components treated by thermodynamic mixing. In fact, thermodynamic mixing is essentially the only way to process highly crosslinked polymers and thermosets since they are resistant to melting and blending in any other manner. In the field of thermodynamic mixing technology, increasing the shaft rotation speed and/or processing time ensures that the melt-resistant polymer converts enough impact energy into thermal energy to soften or melt to a molten state for further processing. It was understood to be a method that could be induced to bring about. This aspect discloses an apparatus and method that can effectively control the conversion of collision energy to thermal energy.
2つの主な衝突面である、シャフトの前表面および上表面は、熱動力学的ミキサーにおいて衝突の熱エネルギーへの変換を制御する。それら2つの面は、混合チャンバーの容積(容積は以下、「主要処理容積」を指し;これは混合チャンバーの円柱内壁から約1インチ内側の半径の最も限定された領域を含む)のうち外側の30%以下に貫入するシャフト延長部の表面部分および混合チャンバー自体の円柱内面である。混合チャンバーの円柱内面の変更は実際的な選択肢ではなく-この面は固定のものであるため、溶融材料の蓄積を防ぎ、混合チャンバー中で動いている粒子との横滑りおよび滑動する自己加熱接触を可能にするために、滑らかで、円柱状に均質なままでなければならない。 The two main impact surfaces, the front and top surfaces of the shaft, control the conversion of impact into thermal energy in a thermodynamic mixer. Those two surfaces are the outermost part of the volume of the mixing chamber (hereinafter referred to as the "primary processing volume", which includes the most confined area at a radius approximately 1 inch inward from the cylindrical interior wall of the mixing chamber). The surface part of the shaft extension penetrating up to 30% and the cylindrical inner surface of the mixing chamber itself. Modification of the cylindrical inner surface of the mixing chamber is not a practical option - this surface is fixed and thus prevents the accumulation of molten material and prevents skidding and sliding self-heating contact with particles moving in the mixing chamber. To be possible, it must remain smooth and cylindrically homogeneous.
本開示は、延長部に与えられた回転シャフトエネルギーの、該部分に衝突する粒子内の熱エネルギーへの変換を制御するために、主要処理容積中に貫入するシャフト延長部の上表面における変動を用いる。主表面部分の幅およびシャフト軸平面からの角度を変動させることで、部分に衝突する粒子に与えられる剪断力の制御可能な変動を提供し、これは次いで熱動力学的混合チャンバー中の粒子のポリマー部分を軟化または溶融するために利用可能な熱エネルギーに変換されるシャフトエネルギーの制御を提供することが明らかにされている。 The present disclosure utilizes variations in the upper surface of a shaft extension penetrating into a main processing volume to control the conversion of rotational shaft energy imparted to the extension into thermal energy within particles impinging on the extension. use Varying the width of the major surface section and its angle from the shaft axis plane provides a controllable variation in the shear force imparted to the particles impinging on the section, which in turn It has been shown to provide control of the shaft energy that is converted into heat energy that can be used to soften or melt the polymer portion.
図3および4をもう一度参照すると、混合チャンバー内の粒子に、シャフトからの延長部の回転方向表面および混合チャンバーの内面の形状および寸法によって規定される累積経験剪断力を提供することで、熱動力学的混合の自己加熱現象が引き起こされることが明らかにされている。シャフト回転中の混合チャンバー内の実質的にすべての粒子は、内部スペースの容積のうち外側の30%に存在し、すなわち、延長部の回転の遠心力が微粒子および溶融材料を混合チャンバーの中心容積から離して維持する。したがって、有効な熱動力学的ミキサーは、シャフト延長部の端部が直接高剪断(延長部の端部前表面において)、間接高剪断(混合チャンバーの内面において)、および混合チャンバーの外側容積への材料の遠心力による維持の3つの機能を達成するよう形成されるように設計されなければならない。シャフト延長部30a~30cの上表面は、シャフト23の軸を通る平面から離れた角度で配置された実質的に垂直の長方形を形成する。シャフトの単純な長方形または弓状のパドルの幅、角度を変更する、または形状を変動させることで、熱動力学的ミキサーの混合チャンバー内の粒子に与えられる累積剪断力に予想外の改善および制御を提供し、これは次いで、与えられる熱エネルギーの制御および処理したバッチ中の熱感受性または熱不安定性構成要素への所望の熱入力を提供することが明らかにされている。
Referring again to Figures 3 and 4, by providing the particles in the mixing chamber with a cumulative experienced shear force defined by the rotational surface of the extension from the shaft and the shape and dimensions of the internal surface of the mixing chamber, the thermal power It has been shown that a self-heating phenomenon of chemical mixing is caused. Substantially all the particles in the mixing chamber during shaft rotation are present in the outer 30% of the volume of the internal space, i.e. the centrifugal force of the rotation of the extension moves the particulates and molten material into the central volume of the mixing chamber. Keep away from. Therefore, an effective thermodynamic mixer requires that the end of the shaft extension undergoes direct high shear (at the end front surface of the extension), indirect high shear (at the inner surface of the mixing chamber), and into the outer volume of the mixing chamber. must be designed to accomplish three functions: centrifugal retention of materials; The upper surfaces of
熱動力学的ミキサーの作動と主表面部分のいくつかの構造とのこれらの具体的比較のために、シャフトを通じてのエネルギー入力およびシャフト回転速度はほぼ同じであり、シャフト延長部の数および混合チャンバー内のシャフト長に沿ったそれらの間隔は実質的に同じであると仮定する。したがって、比較は、主表面部分の形状の変更の効果を示すことになる。 For these specific comparisons of thermodynamic mixer operation and some configurations of the main surface parts, the energy input through the shaft and the shaft rotational speed are approximately the same, and the number of shaft extensions and the mixing chamber Assume that their spacing along the shaft length within is substantially the same. The comparison will therefore show the effect of changing the shape of the major surface portions.
一般に、主表面部分の長さに対して幅を狭くすると、熱動力学的混合チャンバー内の粒子のポリマー部分を軟化または溶融するのに利用可能な熱エネルギーへと変換されるシャフトエネルギーが増大する。粒子が幅に沿って滑動衝突を経験し、粒子がその部分上での衝突の期間に「横滑り」またはエネルギーを与える摩擦接触、ローリングおよび滑動に誘導されるように、幅は、最小限の接触幅よりも大きくなければならない。面への粒子の単なる通常のかすめ衝突は、軟化または溶融のための熱動力学的、自己加熱エネルギーを与える上で比較的無効である。さらに、いくつかの場合に、容易に溶融する、熱不安定性または熱感受性ポリマーを時に、そのようなかすめ衝突を提供するだけの主表面部分で処理して、そのような構成要素への熱適用のさらなる制御を提供する。この教示に一致して、熱の適用による軟化または溶融に不応性または抵抗性のポリマーを、基本的に同じエネルギー入力のための接触時間を提供する、シャフト軸平面から後ろに最小限の角度(例えば、少なくとも10度または少なくとも15度)で配列された最小限の幅(少なくとも0.25インチ)の主表面部分で処理し、それにより、横滑りおよび回転運動へのそのエネルギーの分配が、粒子のポリマー内容物の自己加熱を改善することが多い。 In general, decreasing the width relative to the length of the major surface portion increases the shaft energy that is converted into thermal energy available to soften or melt the polymeric portion of the particle within the thermodynamic mixing chamber. . The width has minimal contact so that the particle experiences sliding collisions along the width, and the particle is induced into frictional contact, rolling and sliding, which gives "skid" or energy to the duration of the collision on that part. Must be larger than width. Mere normal grazing impact of particles on surfaces is relatively ineffective in providing thermodynamic, self-heating energy for softening or melting. Additionally, in some cases, readily melting, thermolabile or thermosensitive polymers are sometimes treated with only major surface portions that provide such grazing impact that heat application to such components is not possible. Provides further control over Consistent with this teaching, polymers that are refractory or resistant to softening or melting by the application of heat can be made at a minimal angle back from the shaft axis plane ( (e.g., at least 10 degrees or at least 15 degrees) with a minimally wide (at least 0.25 inch) major surface portion, such that the distribution of that energy into side-slipping and rotational motion is controlled by the particle's polymer content. Often improves the self-heating of objects.
Draiswerke Gelimat(登録商標)熱動力学的ミキサーにおいて現在見られるシャフト延長部の設計は、図8に示す断面50を有し、まるみのある主表面部分51および幅約2インチの全体に実質的にらせんである形状を有する。主表面部分51に向けられたいくつかの短い矢印で示す相対剪断力52は、この設計にとって重要ではない。したがって、この装置は、軟化または溶融にかなり抵抗性の溶融ブレンドポリマーに十分な熱動力学的加熱を生じるための処理時間およびシャフト力の増大に関して、比較的費用がかかっている。したがって、これは、そのような抵抗性を有する熱不安定性または熱感受性ポリマーを処理するために比較的不適当である。熱動力学的混合の技術分野において、シャフト軸平面に対して主表面部分の幅および角度を変更することで、ポリマーの熱動力学的混合に任意の影響があると示唆されたことはない。本開示は、図9から12においてそのような態様を開示する。
The shaft extension design currently found in Draiswerke Gelimat® thermodynamic mixers has a
図9~12はそれぞれ、それらが表す延長部のシャフト軸平面から後ろに約15度、30度、45度および60度の角度で同じ幅の、主表面部分57~60を有する、主表面部分断面53~56を示す。主表面部分57~60のそのシャフト軸平面上における突出の幅はそれぞれ長さ65~68で示され、相対剪断力61~64に直接関係しており、ここで同じ幅のシャフト軸平面に対する主表面部分の角度を増大させると、平面上に対する突出の幅が減少し、予想外に同じシャフト力入力、シャフト回転速度および延長部間隔ならびにシャフト上の配列に対して相対剪断力が増大する。本開示によって、熱動力学的ミキサーの延長部に与えられる剪断力によって自己加熱を制御することが可能である。主表面部分の幅を狭くする一方で、シャフト軸平面に対する角度を維持すると、ミキサー中で熱動力学的に処理したバッチへの全熱入力が維持されるが、シャフト軸平面に沿った突出の長さを減じることにより任意の個々の粒子への剪断力が増大する。 Figures 9-12 each have major surface portions 57-60 of equal width at angles of approximately 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees and 60 degrees rearward from the shaft axis plane of the extension they represent. Sections 53-56 are shown. The width of the protrusion of the major surface portions 57-60 in their shaft axial plane is indicated by lengths 65-68, respectively, and is directly related to the relative shear forces 61-64, where the major surface portions 57-60 with respect to the shaft axial plane of the same width are Increasing the angle of the surface portion reduces the width of the projection relative to the plane and unexpectedly increases the relative shear force for the same shaft force input, shaft rotational speed and extension spacing and alignment on the shaft. With the present disclosure, it is possible to control self-heating by the shear force applied to the extension of the thermodynamic mixer. Reducing the width of the major surface area while maintaining the angle to the shaft axis plane maintains the total heat input to the thermodynamically processed batch in the mixer, but reduces the protrusion along the shaft axis plane. Reducing the length increases the shear force on any individual particle.
したがって、熱動力学的、自己加熱混合およびブレンディングによって処理されるポリマーの剪断強度を、混合チャンバー中のシャフト延長部によって与えられる相対剪断エネルギーにマッチさせることができる。ごく当たり前であるが、バッチ中のポリマー構成要素が高剪断および低剪断ポリマーの両方を含む場合、さらなる設計の改良が望ましい。高剪断構成要素に適した主表面部分を提供すると、低剪断構成要素に熱エネルギーを多く加えすぎる可能性のある剪断エネルギーが与えられる。そのような場合、低剪断構成要素は軟化し、主表面部分の幅に沿ってころがる傾向があり、さらに熱の生成を増大させる一方で、高剪断構成要素はその面をより容易に離れる傾向がある。そのような状況は、不完全な混合を引き起こす傾向があり、溶融が不十分の高剪断構成要素または低剪断構成要素の過熱を伴う。熱動力学的バッチ中の高および低剪断構成要素への最適な剪断力付与を達成する、主表面部分の設計がさらに必要とされている。 Thus, the shear strength of polymers processed by thermodynamic, self-heating mixing and blending can be matched to the relative shear energy imparted by the shaft extension in the mixing chamber. Of course, further design improvements are desirable when the polymer components in the batch include both high shear and low shear polymers. Providing a major surface portion suitable for high shear components imparts shear energy that can add too much thermal energy to low shear components. In such cases, the low shear components tend to soften and roll along the width of the major surface portion, further increasing heat production, while the high shear components tend to leave that surface more easily. be. Such situations tend to cause incomplete mixing, with insufficient melting of high-shear components or overheating of low-shear components. There is a further need for designs of major surface portions that achieve optimal shear loading for high and low shear components in thermodynamic batches.
主表面部分の幅を広くすることでこの最適化が達成されることが明らかにされている。シャフト軸平面から15~80度の間の角度で、少なくとも0.75インチの幅を有する主表面部分は、バッチ中の高および低剪断ポリマー構成要素の両方に十分な距離を提供し、したがって高剪断構成要素は熱を生じるのに十分長く主表面部分と滑動および横滑り接触し続け、かつ低剪断構成要素から熱を吸収して軟化し、それにより低剪断構成要素とブレンドされる。 It has been shown that this optimization is achieved by increasing the width of the main surface portion. A major surface portion having a width of at least 0.75 inches at an angle between 15 and 80 degrees from the shaft axis plane provides sufficient distance for both high and low shear polymer components in the batch, thus providing a high shear configuration The element remains in sliding and sliding contact with the major surface portion long enough to generate heat and absorb heat from the low shear component to soften and thereby blend with the low shear component.
主表面部分の代替設計を図13~17に示し、それぞれ主表面部分断面69、72、76、80、84、および87を示している。図13は、鈍角面71へと後方に伸びる先端の鋭角面70を含み、まず低剪断面と、続いて高剪断面を提供する、断面69を示す。図14は、90度の面74へと後方に伸びる先端の鋭角面73を含み、面74は次いで末端の鋭角面75へと後方に伸び、まず低剪断面と、続いて高剪断面および低剪断面を提供する、断面72を示す。図15は、鈍角面78へと後方に伸びる先端の鋭角面77を含み、面78は次いで末端の鋭角面79へと後方に伸び、まず低剪断面と、続いて高剪断面および低剪断面を提供する、断面76を示す。図16は、鋭角面74へと後方に伸びる先端の鈍角面73を含み、面74は次いで末端の鈍角面75へと後方に伸び、まず高剪断面と、続いて低剪断面および高剪断面を提供する、断面80を示す。図17は、末端の低減する弓状面86度面74へと後方に伸びる先端の上昇する弓状面85を含み、それは次いで末端の鋭角面75へと後方に伸び、まず低剪断面と、続いて高剪断面および低剪断面を提供する、断面84を示す。図18は、先端の鋭角面88および末端の鋭角面89を含み、まず低剪断面と、続いてバッチ構成要素の剪断力に応じて高または低剪断面を提供する、断面87を示す。
Alternative designs for major surface portions are shown in FIGS. 13-17, showing major surface portion cross-sections 69, 72, 76, 80, 84, and 87, respectively. FIG. 13 shows a
これらの態様の前述の教示を鑑みると、混合チャンバー中の粒子との熱動力学的接触を提供して、それらをミキサーの円柱内面に衝突させる上で、図4の上表面22は重要な要素である。
In view of the foregoing teachings of these embodiments, the
図19は、本開示の熱動力学的ミキサーのもう1つの重要な態様を示し、ここで半分5および7ならびに扉6はそれぞれ内部ライナー片5a、7aおよび6aで裏打ちされている。ライナー片は、ミキサーの操作中、半分5および7、ならびに扉6の内面に隣接して密接に位置するよう適合し、それにより、加速された粒子に望まれる任意の様々な熱動力学的摩擦接触面を提供し、そのような望まれる面は、ライナー片5a、7aおよび6aに対して適切な、または最適化された材料の中から選択される。図19は、分解立体図において、それらの隣接する(設置された)部分から分離したライナー片5a、7aおよび6aを示す。半分5および7を一緒にボルトで絞めることで、ライナー片5aおよび7aがそれらの半分5および7の内面を確実に裏打ちすることになる。ライナー片6aの端部分の孔により、その扉6とのボルト締め接続が可能となる。当業者には周知の熱動力学的ミキサーにおいて、混合チャンバーの内面は、そのようなミキサーの熱動力学的操作を包含および密閉するのに必要とされる十分な機械強度および熱強度を有する合金鋼に限定されている。したがって、公知の熱動力学的ミキサーは、それらの処理能力において、混合チャンバーの合金鋼の平滑内面に過度に粘着せず、かつ同時にそれらの面に有利に衝突して、混合物中の粒子の摩擦熱を提供する混合物だけに限定される。さらに、シャフト延長部と混合チャンバーの内面との間の距離が、混合チャンバーの内面とシャフト延長部との間で運動する粒子の相互作用による熱動力学的加熱を最適化するよう、特に設計されている点で、熱動力学的ミキサーの混合チャンバーの内面上の比較的わずかな摩耗でも、封入した粒子の熱動力学的加熱の生成の有効性を劇的に変更し得る。したがって、そのようなわずかな摩耗でも、そのような熱動力学的ミキサーにおいて半分5および7の全体の比較的高価なセットを交換するよう要求されうる。本態様は、そのような過剰なコストを削減する。ライナー片5a、7aおよび6aは、半分5および7ならびに扉6よりも、交換するコストが相対的にはるかに少ない。ライナー片の交換は全く単純で速い。好ましいライナー片組成物には、ステンレス鋼(12重量%を超える合金)、および他のそのような合金鋼、チタン合金(窒化チタンまたは窒化物含有チタンなどの)、ならびに耐摩耗性および耐熱性ポリマー(Teflon(登録商標)などの)が含まれる。本開示のもう1つの態様は、ライナー片5a、7aおよび6aの円柱内面周囲の平行またはらせん溝切り、表面テクスチャー化、および/または電解研磨などの、ライナー片5a、7aおよび6aの非平滑内面を提供することである。ライナー片5a、7aおよび6aのためのそのような材料およびテクスチャー化は、熱動力学的に溶融した粒子の望ましくない付着を低減する、ならびに/またはシャフト延長部やライナー片5a、7aおよび6aの内面の中でのそれらの移動における混合チャンバー粒子の熱動力学的摩擦接触を促進する、特徴の最適または望ましいバランスを得ることが意図される。
Figure 19 shows another important embodiment of the thermodynamic mixer of the present disclosure, where
それによりライナー片5a、7aおよび6aの材料またはテクスチャー化を選択して熱動力学的混合の対象を得る、本開示のさらなる態様において、シャフト延長部の前および上衝突表面を含むシャフト延長部分は、ライナー片5a、7aおよび6aの内面について開示する変更に類似の材料組成および/またはテクスチャー化により、適合している。
In a further aspect of the present disclosure whereby the material or texturing of the
本開示のもう1つの特徴は、シャフト延長部の上表面、すなわち、少なくともシャフト延長部の前表面の高さの上で後方へのわずかな上昇を伴って伸びて、その上で封入した粒子が衝突するランプ構造を形成するもの(図3および4の表面22)が、混合チャンバーの内面の中で摩耗の主な部位だということである。この発見の結果は、熱動力学的ミキサーにおけるシャフト延長部の設計に関して考慮すべきものである。そのような上表面が前表面とは非常に異なる機能を有することが明らかにされている。シャフト延長部の前表面は粒子をその後方に向かう幅に沿って引きずり、粒子を実質的に駆動シャフトの軸の方向に移動させる。そのような軸駆動粒子は、次いで、シャフト延長部の後方で次の列のシャフト延長部のさらにもう1つの前表面と連動することにつながる。シャフト回転によって駆動されるシャフト延長部の上表面と接触している粒子の動きは非常に異なり、そのような動きで実質的にシャフト延長部の前表面よりも大きい摩擦、熱動力学的エネルギーを粒子に与える。
Another feature of the present disclosure is that the upper surface of the shaft extension, i.e., extends with a slight rearward rise at least above the height of the front surface of the shaft extension, on which the encapsulated particles are exposed. What forms the impinging ramp structure (
図20は、シャフト延長部30の取り外し可能な部分の側面図(それが固定されているシャフトの軸の方向の図)を示し、前表面21および上表面22を示している。基準高度30b~30dをベースレベル30aから測定する。前表面21または上表面22のいずれも平面図には示していないが、シャフト軸側面図にそれらの突起部と共に示している。上表面22は高度30c~30bから立ち上がる前端を含み、その後、最も高い高度30dを有する同様に傾斜した後端へと後方および上方に伸びる。半分7の内面の一部だけを上表面22から離して示し、部分P1~P4はまず上表面22と次いで半分7の内面に衝突する粒子の経路を表す。混合チャンバーの任意の内面における最大の摩耗の領域は、高度30c~30bの線で表す前端から後方の領域に沿って、すなわち、部分P1での粒子の衝突点であることが明らかにされている。そのような硬化面上の実質的な摩耗によって証明されるとおり、運動エネルギーの主要な部分は明らかにその領域の粒子への摩擦熱に変換される。上表面22は、高度30cで始まる近い端に沿ってよりも、高度30b~30dに沿ってのその遠い端でより急に立ち上がり、その結果、部分P2に沿って粒子の比較的長い摩擦移動経路をもたらし、高度30dから半分7の内面へと傾斜により発射される。部分P3での半分7の内面との摩擦、回転、および引きずり接触後、大々的に加熱された粒子は半分7の内面から跳ね返って、別のシャフト延長部の上表面に再度接触する。部分P2の長さは、本開示の混合チャンバー内の粒子のバッチの熱動力学的混合および溶融に必要とされる摩擦加熱時間を実質的に制御する。本開示は、熱動力学的混合中の衝突粒子に、より長いまたはより短い長さの上表面接触経路および偏向角を提供するシャフト延長部を選択して、それにより封入した粒子の所望のバッチ温度への実質的または大部分の摩擦加熱接触を制御する段階を含む。
FIG. 20 shows a side view (in the direction of the axis of the shaft to which it is fixed) of the removable part of the
図21は、凹型の前表面21ならびにそれぞれ部分P3'およびP3''のために様々な長さの部分P2'(より長い)およびP2''(より短い)を生成することができる上表面22を有する、図20のシャフト延長部の特定の態様の透視図を示す。ある特定の態様において、上表面22は、その前の先端からその最も後方の端まで伸びる半径約4.5インチの凸型面を含む。
FIG. 21 shows a concave
ある特定の態様において、本開示のミキサーによって処理中の粒子に比較的長い摩擦接触経路を提供するシャフト延長部が、処理時間の短縮を提供するため、すなわち、できるだけ素早く所望の温度までバッチを加熱するために好ましい。加熱および処理時間のそのような制御は、2段階連続熱動力学的混合の開示するプロセスに直接適用可能で、それによりシャフト回転速度の増大は、より遅い速度の加熱に対してより不応性または抵抗性である粒子に溶融エネルギーのための摩擦熱をより迅速に与えることになる。熱動力学的に処理したバッチ中の材料の不均質性、すなわち、組成または粒径のいずれかによる不均質性は、混合チャンバーの内側とのより大きい、またはより小さい摩擦経路接触をもたらすことが明らかにされている。より高い溶融温度または硬度のいずれかによって、溶融に対してより抵抗性の粒子は、熱動力学的ミキサーの内面との摩擦接触からより急速に跳ね返ることになり、それにより不応性の低い粒子よりも長い処理時間を必要とする。熱不安定性または熱損傷性構成要素の最終の、所望の処理一貫性までの熱動力学的混合は、一般には、できるだけ素早く標的バッチ温度に達することが好ましい。本開示のある特定の態様は、ある特定の熱不安定性構成要素のより有効な混合を達成するために、単一または複数のいずれかの処理シャフト速度によって、シャフト延長部の上表面に沿って短い、中程度、長い、または混在した長さの粒子摩擦接触経路を提供する。 In certain embodiments, a shaft extension that provides a relatively long frictional contact path for the particles being processed by the mixer of the present disclosure provides a reduction in processing time, i.e., heating the batch to the desired temperature as quickly as possible. preferred for. Such control of heating and processing times is directly applicable to the disclosed process of two-stage continuous thermodynamic mixing, whereby increasing the shaft rotational speed makes it more refractory to slower rates of heating or Particles that are resistant will be more quickly exposed to frictional heat for melting energy. Inhomogeneity of the material in the thermodynamically processed batch, i.e., either by composition or particle size, can result in greater or lesser frictional path contact with the inside of the mixing chamber. It has been revealed. Particles that are more resistant to melting, either due to higher melting temperature or hardness, will bounce back from frictional contact with the inner surface of the thermodynamic mixer more rapidly than less refractory particles. also requires long processing times. Thermodynamic mixing of heat-labile or heat-damageable components to the final, desired processing consistency is generally preferred to reach the target batch temperature as quickly as possible. Certain embodiments of the present disclosure provide a method for achieving more effective mixing of certain thermally labile components along the upper surface of the shaft extension by either single or multiple processing shaft speeds. Provide particle frictional contact paths of short, medium, long, or mixed lengths.
Draiswerkeミキサーのシャフト延長部の最上面は、一般には波状のシャフト延長部の単に弓状に先細の平滑端であることが、当業者には周知である。したがって、そのようなミキサーの熱動力学的混合チャンバー粒子に実質的上表面剪断、摩擦熱を提供する能力は本質的に最小となる。混合チャンバー内の粒子のためのさらなる上表面様摩擦経路を達成するため、および本開示の他の目的を達成するために、図22は、粒子が同様に後方に角度がついた対の面A1/A2、B1/B2およびC1/C2上で処理および衝突中に通過しうるように、中央の開口部を有する開口30シャフト延長部の正面図を開示する。面A1/A2は一緒に上表面として粒子に作用し、面B1/B2およびC1/C2は前表面として粒子に作用することが理解されるであろう。図22は、より一般には、シャフト延長部はドーナツもしくはトロイド型または中心開口部のあるダイヤモンド型で形成されて、ある特定の熱不安定性構成要素のより有効な混合を達成しうることを開示している。
It is well known to those skilled in the art that the top surface of the shaft extension of a Draiswerke mixer is simply an arcuately tapered smooth end of a generally undulating shaft extension. Accordingly, the ability of such mixers to provide substantial surface shear, frictional heat to the thermodynamic mixing chamber particles is essentially minimal. To achieve an additional upper surface-like frictional path for the particles in the mixing chamber, and to achieve other objects of the present disclosure, FIG. Discloses a front view of an
第一および第二の態様についての発明の詳細な説明
図23は、第一および第二の態様のプロセスについての概略の機構図である。図23において、混合チャンバーMCは、平均混合バッチ温度を個々に検出するように、またはラマン分光法による試料結晶性の検出のために小試料空間にレーザーを透過し、それから回収した発光を集めるように、混合チャンバーMC内に配置された、温度センサーまたはラマン分光法プローブ20(前述のとおり)を含む。プローブ20は、その検出データを、任意のラマン分光器および装置マイクロプロセッサーRS/DMC(プローブ20がラマン分光法プローブである場合)に、または直接ミキサー制御マイクロプロセッサーMCMに送信し、これはメモリおよび入力/出力ユニットを有するマイクロプロセッサーを含み、該入力/出力ユニットは入力ボタンおよび出力ディスプレイを含むユーザーインターフェースと接続されている。ミキサー制御マイクロプロセッサーMCMは保存されたミキサー制御プログラムの下で作動し、プログラムはプローブ20から検出された起動データを受信して保存し、その後熱動力学的ミキサーのシャフトモーターおよび速度コントローラー15のシャフト速度を制御するようはたらく。ミキサー制御プログラムは、検出された起動データまたは起動データから計算した起動データ速度を比較するための手段を含み、起動データまたは起動データ速度の絶対値をあらかじめ決められた起動設定値と比較する。起動データまたは起動データ速度が起動設定値と等しくなったか、または超えたことが検出された時に、ミキサー制御プログラムは、ミキサーモーターシャフトの速度を上げるか、またはそれが開始した後に混合を停止するようはたらく。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OF THE FIRST AND SECOND EMBODIMENTS FIG. 23 is a schematic diagram of the process of the first and second embodiments. In Figure 23, the mixing chamber MC is configured to transmit the laser into a small sample space and then collect the collected luminescence for individual detection of the average mixed batch temperature or for detection of sample crystallinity by Raman spectroscopy. includes a temperature sensor or Raman spectroscopy probe 20 (as described above) located within the mixing chamber MC.
第一および第二の態様において起こる物理的および熱的変化についてのさらなる情報を、ここで記載する。図6は、構成要素の組み合わせの混合時間に対する温度の起動データを示し、温度のプラトーは約12秒~約52秒まで延び、本明細書においてプラトー期間と呼ぶ。その実験の時点では、プラトー期間は所望のレベルの熱動力学的混合および薬剤または薬物結晶性の低減を得るのに必要であると考えられた。本発明者は、全プラトー期間は必要ではない場合があるか、またはモーターシャフト速度を第一のより低いシャフト速度から第二のより高いシャフト速度に上げるための、バッチ内温度のあらかじめ決められた低下速度か、検出された結晶性の絶対値か、もしくは結晶性の速度のいずれかであり得る起動設定値として使用され得ることを見出し、このことは、構成要素の組み合わせのために必要な熱動力学的混合においてプラトー期間をほとんど排除する。 Further information about the physical and thermal changes that occur in the first and second embodiments is now described. FIG. 6 shows temperature start-up data versus mixing time for a combination of components, with a temperature plateau extending from about 12 seconds to about 52 seconds, referred to herein as the plateau period. At the time of that experiment, a plateau period was considered necessary to obtain the desired level of thermodynamic mixing and reduction of drug or drug crystallinity. The inventors have discovered that a full plateau period may not be necessary or that a predetermined period of in-batch temperature may be required to increase the motor shaft speed from a first lower shaft speed to a second higher shaft speed. We have found that this can be used as a start-up setpoint, which can be either the rate of decline, the absolute value of detected crystallinity, or the rate of crystallinity, and this indicates that the heat required for the combination of components Almost eliminates plateau periods in kinetic mixing.
本発明の低速の第二ステージの態様において、第一ステージがプラトー検出時に完了し、その後、より低いシャフト速度の第二ステージが続き、それにより、結晶性形態の薬剤または薬物の最終的な必要とされる低減が低い剪断および摩擦強度で達成されることが好ましい。下記は、低速の第二ステージの態様がうまく適用されることが判明した構成要素である:[薬剤および賦形剤/担体の名称]。 In the low speed second stage embodiment of the invention, the first stage is completed upon plateau detection, followed by a second stage of lower shaft speed, such that the ultimate need for the drug or drug in crystalline form Preferably, the stated reduction is achieved with low shear and frictional strengths. Below are the components for which the slow second stage embodiment has been found to be successfully applied: [Name of drug and excipient/carrier].
より低いシャフト速度の第一段階およびより高いシャフト速度の第二段階に関して、構成要素の組み合わせに対する熱動力学的混合の影響においてわずかな差が認識されなければならない。より低いシャフト速度の段階は、より高いシャフト速度での熱動力学的混合により達成されるより高いバッチ温度よりも、より低いバッチ温度でほぼ即座に9~11秒で一定量の熱を提供し(図6)(本明細書において第一ステージ期間と呼ぶ)、あらかじめ混合した結晶性薬剤の20~90%の非晶形への変化をもたらし、これは所望の結晶性の変化の実質的部分であることが明らかである。しかし、より低いシャフト速度の混合は、より高いシャフト速度の混合の動力学的エネルギーよりも実質的に少ない、時間単位あたりの動力学的エネルギーを提供し、このことは、結晶の非晶質構造への変換を達成するために結晶性構成要素が残りの結晶性構成要素の単位あたりさらに大きいエネルギーを必要とするため、温度プラトーをもたらす。 For the first stage at lower shaft speeds and the second stage at higher shaft speeds, a slight difference must be recognized in the effect of thermodynamic mixing on the combination of components. The lower shaft speed stage provides a constant amount of heat almost instantly in 9-11 seconds at a lower batch temperature than the higher batch temperatures achieved by thermodynamic mixing at higher shaft speeds. (Figure 6) (referred to herein as the first stage period), resulting in 20-90% conversion of the premixed crystalline drug to the amorphous form, which is a substantial portion of the desired crystallinity change. One thing is clear. However, mixing at lower shaft speeds provides substantially less kinetic energy per unit of time than that at mixing at higher shaft speeds, which suggests that the amorphous structure of crystals The crystalline component requires more energy per unit of the remaining crystalline component to achieve the conversion to , resulting in a temperature plateau.
所望の薬物または薬剤の分解が起こり得る、長いプラトー期間の排除は、第一および第二の態様の主な目的であり、所望の薬剤または薬物の0.2%の分解でさえ、熱動力学的に混合したバッチを使用不可能にし得る。具体例において、18秒の単一の低い速度の熱動力学的混合を必要とする、構成要素の1つの組み合わせは、より高いシャフト速度の第二ステージを開始するための第一ステージ期間の終了としての起動設定値としてあらかじめ決められた温度上昇速度を用いることにより、必要な全プロセス時間は8秒であった。第二のより高いシャフト速度は、第一のより低いシャフト速度よりも20~100%大きいことが好ましく、第二のより高いシャフト速度は、第一のより低いシャフト速度よりも40~80%大きいことがより好ましい。 The elimination of long plateau periods during which degradation of the desired drug or drug may occur is the main objective of the first and second embodiments, as even 0.2% degradation of the desired drug or drug is thermodynamically Can render mixed batches unusable. In a specific example, one combination of components requires a single low speed thermodynamic mixing of 18 seconds, the end of the first stage period to start the second stage of higher shaft speed. By using a predetermined temperature rise rate as the start-up set point, the total process time required was 8 seconds. Preferably, the second higher shaft speed is 20-100% greater than the first lower shaft speed, and the second higher shaft speed is 40-80% greater than the first lower shaft speed. It is more preferable.
さらに、一般には、構成要素の組み合わせの薬剤または薬物は、その賦形剤と比べて小分子であり、ここで薬物のより小さい非晶質分子ははるかに大きいポリマーの「滑沢剤」として本質的に作用する。構成要素の組み合わせの単位あたりのエネルギー入力は、「滑沢剤」薬物が融解した、または「粘着性」のより大きいポリマー凝集体に捕捉されるまでは、結晶から非晶質構造への所望の変化を完了するのに十分なほど高くはない。有用な類似性は、固体分散体を作製することが薬物を液体に溶解することと似ていることである。薬物がより速く溶解するのを助けるために、温度または撹拌速度のいずれかを上げるべきである。薬物分解を防止するためにモーターシャフト速度を上げるべきプロセス点を検出することによって第一または第二の態様においてそのような著しい効果が得られることは、予測不可能であった。 Additionally, the drug or drug in the component combination is generally a small molecule compared to its excipients, where the smaller amorphous molecule of the drug essentially acts as a "lubricant" for the much larger polymer. It acts in a certain way. The energy input per unit of the combination of components increases the desired conversion from crystalline to amorphous structure until the "lubricant" drug is captured in the melted or "sticky" larger polymer aggregates. Not high enough to complete the change. A useful analogy is that making a solid dispersion is similar to dissolving a drug in a liquid. Either the temperature or stirring speed should be increased to help the drug dissolve faster. It was unexpected that such a significant effect could be obtained in the first or second embodiment by detecting the process point at which the motor shaft speed should be increased to prevent drug degradation.
起動設定値として温度上昇速度を用いる第一の態様に戻ると、先端が一般にはシャフト延長部を支持しているシャフトに向いており、センサー20の別の末端がバッチマイクロプロセッサーBMCROに接続されている状態で、混合チャンバーMCのポートを通過するように、それは固定されている。バッチマイクロプロセッサーBMCRO(CPU、メモリ、クロック、および入力/出力ユニットを含み、すべてバッチ制御プログラムの下で作動する)は、あらかじめ決められた間隔(好ましくは500~5ミリ秒)でセンサー20から感知した温度信号を受信し、それらを記録時間に相関してメモリに保存し、その後、バッチ制御プログラムは保存した温度および記録時間データを用い、相加平均、変化計算の差速、または他の平均計算法を用いて、2秒~10ミリ秒の期間の温度変化の速度を計算することになる。計算された温度変化の速度がメモリに保存された温度変化の速度のあらかじめ決められた起動値に等しいか、または近いと判定されれば、バッチ制御プログラムはただちにまたはいくらか遅れて、モーター15の速度コントローラーに、より低いシャフト回転速度をより高いシャフト回転速度に、好ましくはあらかじめ決められた期間上げるよう信号を送る動作をし、その後、バッチ制御プログラムはモーター15を停止させる動作をする。
Returning to the first embodiment using the rate of temperature rise as the start-up set point, the tip is generally directed toward the shaft supporting the shaft extension, and the other end of the
図24は、本発明の代替態様の段階を記載し、段階102で、構成要素の組み合わせを含むバッチを、そのような処理のために特に設計された熱動力学的ミキサーのバッチチャンバーに加え、シャフトモーターを第一のより低いシャフト回転速度で始動させる。段階104で、温度センサーまたはラマン分光プローブ(そのラマン分光器を伴う)はミキサー制御マイクロプロセッサーに起動データとしてのメモリ保存のために信号を送る。
FIG. 24 describes the steps of an alternative embodiment of the invention, in
第一の態様のために、ミキサー制御マイクロプロセッサーは温度起動データから温度上昇速度を持続的に計算して、それらの値をメモリに保存し、段階106で、ある特定の速度を計算する。ミキサー制御マイクロプロセッサーは、温度上昇速度の起動設定値のあらかじめ保存された値か、または起動設定値よりも実質的に低い、先行する期間(好ましくは0.5秒~1.0秒の間)の最大上昇速度を得て温度上昇速度として起動設定値を計算することにより計算した起動設定値のいずれかを含む。
For the first embodiment, the mixer control microprocessor continuously calculates the rate of temperature rise from the temperature start-up data, stores those values in memory, and calculates a certain rate at
第二の態様のために、ミキサー制御マイクロプロセッサーは起動データとして混合チャンバー内で検出された結晶性値を持続的に保存し、任意に段階106で結晶性低下速度を計算し、それらの値をメモリに保存する。ミキサー制御マイクロプロセッサーは、結晶性値の起動設定値のあらかじめ保存された値、または起動設定値としての結晶性低下速度のいずれかを含む。
For the second embodiment, the mixer control microprocessor persistently stores the crystallinity values detected in the mixing chamber as start-up data and optionally calculates the crystallinity reduction rate in
段階108で、ミキサー制御プログラムマイクロプロセッサーは、起動データまたはそれらの計算した速度により、起動設定値に達したかどうかを判定する。その状態が起これば、ミキサーマイクロプロセッサーは、第一ステージ期間の後にシャフト速度を上げるか、または第二ステージ期間終了時に混合を停止する動作をする。
At
第一の態様のための温度上昇速度の多くの計算法の中でも、1つの好ましい方法は、30~0.5ミリ秒混合バッチの感知温度を検出して保存し、直前の5~10個の記録されたバッチ温度の各値の平均を計算することである。第一の態様のために1.5~0度/秒の起動設定値が好ましく、ここで最大温度上昇速度は起動設定値を決定するのに使われていない。 Among the many methods of calculating the rate of temperature rise for the first embodiment, one preferred method is to detect and store the sensed temperature of the mixed batch for 30 to 0.5 milliseconds, and then The next step is to calculate the average of each value of batch temperature. A start-up setpoint of 1.5 to 0 degrees/second is preferred for the first embodiment, where the maximum temperature rise rate is not used to determine the start-up setpoint.
第二の態様の起動設定値には、20~0%の結晶性である絶対値が好ましく、より好ましくは測定している薬剤または薬物の2~0%である検出された結晶性である。結晶性低下速度の起動設定値は好ましくは20%/秒~0%/秒である。 The activation set point for the second embodiment is preferably an absolute value of 20-0% crystallinity, more preferably a detected crystallinity of 2-0% of the drug or drug being measured. The starting set point for crystallinity reduction rate is preferably between 20%/sec and 0%/sec.
第一の態様のために、構成要素の特定の組み合わせの熱動力学的混合の停止点を試験によって決定し、この停止点では許容される低いレベルまたは存在しないレベルの結晶性が見られ、薬物または薬剤の分解は許容限度の範囲内である。第二の態様のために、構成要素の特定の組み合わせの熱動力学的混合の停止点を試験によって決定し、この停止点では許容される低いレベルもしくは存在しないレベルの結晶性が見られ、薬物もしくは薬剤の分解は許容限度の範囲内であり、または停止点は、検出された結晶性のあらかじめ決められた低いレベルによって決定する。 For the first embodiment, a stop point for thermodynamic mixing of a particular combination of components is determined by testing, at which an acceptably low or non-existent level of crystallinity is observed and the drug or the degradation of the drug is within acceptable limits. For the second embodiment, a stop point for thermodynamic mixing of a particular combination of components is determined by testing, at which an acceptably low or non-existent level of crystallinity is observed and the drug or the degradation of the drug is within acceptable limits, or the stopping point is determined by a predetermined low level of detected crystallinity.
図25は、プロセス時間に対する感知温度(華氏度)およびシャフト回転速度(RPM)を示す、単一シャフト速度のバッチの分析グラフを示し、約15.3秒で検出された温度プラトー(傾斜した破線で示す)でプロセスを停止する。図25のプロセスにおいて、バッチはこれらの構成要素を含む:イトラコナゾール;オイドラギットL100-55(1:2の比)。グラフの格子ブロックは対角から対角が25華氏度/秒の正の傾きを規定する。プラトーの検出は、この具体例において、好ましくは約15華氏度/秒以下、またはより好ましくは約10華氏度/秒以下の傾きで見られる。図25のプロセスは、ミキサー制御プログラムマイクロプロセッサーによる温度プラトーの検出時に停止する、単一の低いシャフト速度(約1900RPM)での熱動力学的混合の実際の結果を示す。構成要素のいくつかの組み合わせは、この場合のように、プラトー検出段階で結晶性の十分な低下を達成し得る。本発明のこの態様は、本明細書において、単一の低シャフト速度のバッチの態様と呼ぶ。 Figure 25 shows an analytical graph of a single shaft speed batch showing sensed temperature (degrees Fahrenheit) and shaft rotational speed (RPM) versus process time, with a temperature plateau detected at approximately 15.3 seconds (indicated by the sloping dashed line). ) to stop the process. In the process of Figure 25, the batch contains these components: itraconazole; Eudragit L100-55 (1:2 ratio). The grid blocks of the graph define a positive slope of 25 degrees Fahrenheit/sec from diagonal to diagonal. Detection of a plateau is preferably seen in this embodiment at a slope of about 15 degrees Fahrenheit/second or less, or more preferably about 10 degrees Fahrenheit/second or less. The process in Figure 25 shows the actual results of thermodynamic mixing at a single low shaft speed (approximately 1900 RPM), stopping upon detection of a temperature plateau by the mixer control program microprocessor. Some combinations of components may achieve sufficient reduction in crystallinity at the plateau detection step, as in this case. This aspect of the invention is referred to herein as the single low shaft speed batch aspect.
図26は、プロセス時間に対する感知温度(華氏度)およびシャフト回転速度(RPM)を示す、単一シャフト速度のバッチの分析グラフであって、約15.8秒で検出された温度プラトー(傾斜した破線で示す)の後、約20.8秒の第二の期間の時に、または検出された結晶性の低下(結晶性プローブを用いる場合)でプロセスを停止する。図26のプロセスにおいて、バッチはこれらの構成要素を含む:イトラコナゾール;オイドラギットL100-55(1:2の比)。グラフの格子ブロックは対角から対角が10華氏度/秒の正の傾きを規定する。プラトーの検出は、この具体例において、好ましくは約20華氏度/秒以下、またはより好ましくは約10華氏度/秒以下の傾きで見られる。図26のプロセスは、ミキサー制御プログラムマイクロプロセッサーによる温度プラトー検出後の期間経過の検出時に停止する(プロセス停止-混合チャンバーからのバッチの取り出し、または熱動力学的混合の他の有効な停止のいずれかを意味する)、単一の低いシャフト速度(約1600RPM)での熱動力学的混合の実際の結果を示す。構成要素のいくつかの組み合わせは、この場合のように、プラトー検出段階後の期間に結晶性の十分な低下を達成し得る。この場合、プラトー検出後の追加期間は約5秒である。本発明のこの態様は、本明細書において、単一の低シャフト速度プラス追加時間のバッチの態様と呼ぶ。 Figure 26 is an analytical graph of a single shaft speed batch showing sensed temperature (degrees Fahrenheit) and shaft rotational speed (RPM) versus process time, with a temperature plateau (indicated by a sloped dashed line) detected at approximately 15.8 seconds. ), then stop the process at a second period of approximately 20.8 seconds or at the detected decrease in crystallinity (if using a crystallinity probe). In the process of Figure 26, the batch contains these components: itraconazole; Eudragit L100-55 (1:2 ratio). The grid blocks of the graph define a positive slope of 10 degrees Fahrenheit/sec from diagonal to diagonal. Detection of a plateau is preferably seen in this embodiment at a slope of about 20 degrees Fahrenheit/second or less, or more preferably about 10 degrees Fahrenheit/second or less. The process of Figure 26 is terminated upon detection by the mixer control program microprocessor of a period of time following detection of a temperature plateau (process termination - either by removal of the batch from the mixing chamber or by any other valid termination of thermodynamic mixing). ), showing the actual results of thermodynamic mixing at a single low shaft speed (approximately 1600 RPM). Some combinations of components may achieve sufficient reduction in crystallinity in the period after the plateau detection step, as in this case. In this case, the additional period after plateau detection is approximately 5 seconds. This aspect of the invention is referred to herein as the single low shaft speed plus additional time batch aspect.
図27は、プロセス時間に対する感知温度(華氏度)およびシャフト回転速度(RPM)を示す、2つのシャフト速度のバッチの分析グラフであって、約9.5秒で検出された温度プラトーでシャフト速度を上げ、検出された温度で第二の速度の時(約12.7秒)、または検出された結晶性の低下(結晶性プローブを用いる場合)でプロセスを停止する。図27のプロセスにおいて、バッチは以下の構成要素を含む:グリセオフルビン;ポビドンK30(1:3の比)。グラフの格子ブロックは対角から対角が25華氏度/秒の正の傾きを規定する。この具体例においては、好ましくは約10華氏度/秒以下、またはより好ましくは約5華氏度/秒以下の傾きで、プラトーの検出が起こる。図27のプロセスは、第一の低いシャフト速度(約1500RPM)での熱動力学的混合、シャフト速度の約2250RPMへの上昇、および約12.5秒での熱動力学的混合の停止の実際の結果を示す。構成要素の多くの組み合わせは、この場合のように、プラトー検出段階後のより高いシャフト速度での期間に結晶性の十分な低下を達成し得る。この場合、プラトー検出後の追加期間は約3.2秒である。本発明のこの態様は、本明細書において、低シャフト速度から高シャフト速度のバッチの態様と呼ぶ。図27のプロセスの図26のものとの比較において、図27のプロセスは、およそ、全プロセス時間の30~40%の短縮でのプロセス停止のための、結晶性における望ましい低下を達成している。 Figure 27 is an analysis graph of a batch of two shaft speeds showing sensed temperature (degrees Fahrenheit) and shaft rotational speed (RPM) versus process time, increasing shaft speed with a temperature plateau detected at approximately 9.5 seconds. , stop the process at the second speed at the detected temperature (approximately 12.7 s), or at the detected decrease in crystallinity (if using a crystallinity probe). In the process of Figure 27, the batch contains the following components: griseofulvin; povidone K30 (1:3 ratio). The grid blocks of the graph define a positive slope of 25 degrees Fahrenheit/sec from diagonal to diagonal. In this embodiment, plateau detection preferably occurs with a slope of about 10 degrees Fahrenheit/second or less, or more preferably about 5 degrees Fahrenheit/second or less. The process in Figure 27 actually results in thermodynamic mixing at a first low shaft speed (approximately 1500 RPM), an increase in shaft speed to approximately 2250 RPM, and termination of thermodynamic mixing at approximately 12.5 seconds. shows. Many combinations of components may achieve sufficient reduction in crystallinity during periods at higher shaft speeds after the plateau detection phase, as in this case. In this case, the additional period after plateau detection is approximately 3.2 seconds. This aspect of the invention is referred to herein as the low to high shaft speed batch aspect. In comparing the process of Figure 27 with that of Figure 26, the process of Figure 27 achieves the desired reduction in crystallinity for process stop with approximately 30-40% reduction in total process time. .
本明細書において開示および特許請求する組成物および/または方法のすべては、本開示を参照すれば、過度の実験を伴うことなく、作製および実行することができる。本開示の組成物および方法を、好ましい態様に関して記載してきたが、組成物および/または方法に対して、ならびに本明細書に記載の方法段階または段階の順序において、本開示の概念、精神および範囲から逸脱することなく、変形を適用しうることは当業者には明らかであろう。当業者には明らかなすべてのそのような類似の代替および改変は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本開示の精神、範囲および概念の範囲内であるとみなされる。 All of the compositions and/or methods disclosed and claimed herein can be made and practiced without undue experimentation with reference to this disclosure. Although the compositions and methods of the present disclosure have been described in terms of preferred embodiments, it is important to note the concept, spirit and scope of the present disclosure in terms of the compositions and/or methods and method steps or order of steps described herein. It will be obvious to those skilled in the art that variations may be applied without departing from the invention. All such similar substitutes and modifications apparent to those skilled in the art are deemed to be within the spirit, scope and concept of this disclosure as defined by the appended claims.
1 フレーム
2 シャフト組立品
3 エンドプレート
4 エンドプレート
5 下部ハウジング / 半分
5a ライナー片
6 扉
6a ライナー片
7 上部ハウジング / 半分
7a ライナー片
8 フィードハウジング
9 ピボットピン
10 スペーサー
12 扉ガード
13 ロータリーガード
14 駆動装置カップリングガード
15 駆動モーター / 速度コントローラー
16 軸台
17 軸台
18 ラックピニオンシリンダー
20 センサー / プローブ
20a プログラマブルロジックコントローラー
20b プログラマブルロジックコントローラーディスプレイ
20c 可変周波数駆動装置
21 前表面
22 上表面
23 シャフト
24 回転方向
26a 粒子
26b 粒子
26c 粒子
26d 粒子
26e 粒子
27 内面
30 シャフト延長部
30a シャフト延長部 / ベースレベル
30b シャフト延長部 / 高度
30c シャフト延長部 / 高度
30d 高度
31 足部
32 底部
33 ボルト
34 モーターシャフト
35 スロット
37 方向
50 断面
51 まるみのある主表面部分
52 相対剪断力
53 主表面部分断面
54 主表面部分断面
55 主表面部分断面
56 主表面部分断面
57 主表面部分
58 主表面部分
59 主表面部分
60 主表面部分
61 相対剪断力
62 相対剪断力
63 相対剪断力
64 相対剪断力
65 長さ
66 長さ
67 長さ
68 長さ
69 断面
70 先端の鋭角面
71 鈍角面
72 断面
73 面
74 面
75 面
76 断面
77 先端の鋭角面
78 鈍角面
79 末端の鋭角面
80 断面
84 断面
85 先端の上昇する弓状面
86 末端の低減する弓状面
87 断面
88 先端の鋭角面
89 末端の鋭角面
1 frame
2 Shaft assembly
3 End plate
4 End plate
5 Lower housing/half
5a liner piece
6 doors
6a liner piece
7 Upper housing/half
7a liner piece
8 Feed housing
9 Pivot pin
10 spacer
12 Door guard
13 Rotary Guard
14 Drive coupling guard
15 Drive motor/speed controller
16 spindle
17 Axle head
18 rack pinion cylinder
20 sensors/probes
20a programmable logic controller
20b programmable logic controller display
20c variable frequency drive
21 Front surface
22 Top surface
23 Shaft
24 Rotation direction
26a particle
26b particles
26c particles
26d particles
26e particles
27 Inner side
30 Shaft extension
30a shaft extension/base level
30b shaft extension/altitude
30c shaft extension/altitude
30d altitude
31 Foot
32 Bottom
33 volts
34 motor shaft
35 slots
37 directions
50 cross section
51 Rounded main surface area
52 Relative shear force
53 Main surface partial cross section
54 Main surface partial cross section
55 Main surface partial cross section
56 Main surface partial cross section
57 Main surface area
58 Main surface area
59 Main surface part
60 Main surface area
61 Relative shear force
62 Relative shear force
63 Relative shear force
64 Relative shear force
65 length
66 length
67 length
68 length
69 cross section
70 Sharp tip
71 Obtuse surface
72 cross section
73 sides
74 sides
75 sides
76 cross section
77 Sharp tip surface
78 Obtuse surface
79 Sharp end face
80 cross section
84 cross section
85 Arcuate surface with rising tip
86 Distal reducing arcuate surface
87 cross section
88 Sharp tip surface
89 Sharp end face
Claims (19)
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサーの前記混合チャンバーに、前記構成要素の組み合わせを加える段階;
(b)前記構成要素の組み合わせを熱動力学的に混合する段階であって、
i. モーターシャフトの回転速度および前記構成要素の組み合わせの混合物の温度の両方が上昇する第一ステージ期間を含み、
ii. 前記構成要素の組み合わせの混合物の平均温度が起動データセンサーで定期的に検出され、
iii. 前記平均温度データが、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送達され、温度上昇速度が計算され、および
iv. 現在の温度上昇速度が、あらかじめ決められた温度上昇速度起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合、ミキサー制御マイクロプロセッサーが、モーターシャフトの回転速度を上昇するよう作動する第二ステージ期間を含む、
ことを特徴とする、前記段階。 A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising the steps of:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rotational speed of which is controlled by a mixer control microprocessor; adding the combination of components to the mixing chamber of the mixer in a controlled manner;
(b) thermodynamically mixing the combination of components, the step of:
i. includes a first stage period during which both the rotational speed of the motor shaft and the temperature of the mixture of said component combinations increase;
ii. the average temperature of the mixture of said component combinations is periodically detected by a startup data sensor;
iii. said average temperature data is delivered to a mixer control microprocessor, a rate of temperature rise is calculated, and
iv. a second stage in which the mixer control microprocessor operates to increase the rotational speed of the motor shaft if the current temperature rise rate is less than or equal to a predetermined temperature rise rate activation setpoint; including the period,
The step characterized in that:
前記構成要素の組み合わせの混合物の平均温度が第二ステージ期間中に起動データセンサーで定期的に検出され、
前記平均温度データが、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送達され、温度上昇速度が計算され、および 現在の温度上昇速度が、あらかじめ決められた第二の温度上昇速度起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、前記構成要素の組み合わせの混合物が混合チャンバーから排出される、
請求項1記載の方法。 The rotational speed of the motor shaft is increased during the second stage,
an average temperature of the mixture of said component combinations is periodically detected by a start-up data sensor during a second stage;
the average temperature data is delivered to a mixer control microprocessor, a temperature rise rate is calculated, and the current temperature rise rate is equal to or less than a predetermined second temperature rise rate activation setpoint; In some cases, the mixture of the combinations of components is discharged from the mixing chamber;
The method according to claim 1.
前記構成要素の組み合わせの混合物の平均温度が第二ステージ期間中に起動データセンサーで定期的に検出され、
前記平均温度データが、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送達され、温度上昇速度が計算され、
ここで、あらかじめ決められた期間のあいだ、あらかじめ決められた第二の温度上昇速度起動設定値の回転速度と同じ速度でモーターシャフトの回転速度が維持され、その後、前記構成要素の組み合わせの混合物が混合チャンバーから排出される、
請求項1記載の方法。 The rotational speed of the motor shaft is increased during the second stage,
an average temperature of the mixture of said component combinations is periodically detected by a start-up data sensor during a second stage;
the average temperature data is delivered to a mixer control microprocessor to calculate a rate of temperature rise;
wherein the rotational speed of the motor shaft is maintained at the same speed as the rotational speed of the predetermined second temperature rise rate activation setpoint for a predetermined period of time, after which the mixture of said component combinations is discharged from the mixing chamber,
The method according to claim 1.
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサーの前記混合チャンバーに、前記構成要素の組み合わせを加える段階;
(b)前記構成要素の組み合わせを熱動力学的に混合する段階であって、
i. 前記構成要素の組み合わせの混合物の温度が上昇する第一ステージ期間を含み、
ii. 前記構成要素の組み合わせの混合物の結晶性が起動データセンサーで定期的に検出され、かつ
iii. 前記結晶性データが、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送達される、
ことを特徴とする前記段階;および
(c)現在の結晶性データが、あらかじめ決められた結晶性値起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、前記構成要素の組み合わせの混合物が混合チャンバーから排出される、段階。 A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising the steps of:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rotational speed of which is controlled by a mixer control microprocessor; adding the combination of components to the mixing chamber of the mixer in a controlled manner;
(b) thermodynamically mixing the combination of components, the step of:
i. comprising a first stage period during which the temperature of the mixture of said combination of components increases;
ii. Crystallinity of the mixture of said combinations of components is periodically detected by an activation data sensor; and
iii. said crystallinity data is delivered to a mixer control microprocessor;
and (c) when the current crystallinity data is equal to or less than a predetermined crystallinity value activation set point, the mixture of the component combinations is mixed. Ejected from the chamber, stage.
(a)混合チャンバーを有する熱動力学的ミキサーであって、混合チャンバーがモーターシャフト上に熱動力学的延長部を含み、該モーターシャフトがシャフトモーターまで延び、その回転速度がミキサー制御マイクロプロセッサーによって制御される、前記ミキサーの前記混合チャンバーに、前記構成要素の組み合わせを加える段階;
(b)前記構成要素の組み合わせを熱動力学的に混合する段階であって、
i. 前記構成要素の組み合わせの混合物の温度が上昇する第一ステージ期間を含み、
ii. 前記構成要素の組み合わせの混合物の結晶性から非晶質への変換データが起動データセンサーで定期的に検出され、かつ
iii. 前記結晶性から非晶質への変換データが、ミキサー制御マイクロプロセッサーに送達される、
ことを特徴とする前記段階;および
(c)現在の結晶性から非晶質への変換データが、あらかじめ決められた結晶性から非晶質への変換値起動設定値に等しいか、またはそれ未満である場合に、前記構成要素の組み合わせの混合物が混合チャンバーから排出される、段階。 A method for thermodynamic mixing of a combination of components comprising at least one active pharmaceutical ingredient and at least one excipient or carrier, comprising the steps of:
(a) a thermodynamic mixer having a mixing chamber, the mixing chamber including a thermodynamic extension on a motor shaft, the motor shaft extending to a shaft motor, the rotational speed of which is controlled by a mixer control microprocessor; adding the combination of components to the mixing chamber of the mixer in a controlled manner;
(b) thermodynamically mixing the combination of components, the step of:
i. comprising a first stage period during which the temperature of the mixture of said combination of components increases;
ii. crystalline to amorphous conversion data of the mixture of said component combinations is periodically detected by an activation data sensor; and
iii. the crystalline to amorphous conversion data is delivered to a mixer control microprocessor;
and (c) the current crystalline to amorphous conversion data is equal to or less than a predetermined crystalline to amorphous conversion value activation set point. , the mixture of said component combinations is discharged from the mixing chamber.
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