JPH02122822A - 球状顆粒の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はグラニユレータ−（顆粒製造機）またはペレタ
イザー（ベレット製造機）としても知られている球状顆
粒の製造装置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする課題）ベレット
（小さい球体）の形状をしている薬剤は、幾つかの利点
を持っている０球体の形状は比表面積が最小になりうる
形状であり、したがって患者が服用し易い。ベレットの
流動特性は特別に良好なので、有効成分があとで体内に
放出されるようになっているカプセル内で異なる種類の
ベレットを容易に混合することができる。このため、薬
剤の調製には球状の顆粒が広く利用されている。

本発明による種類の装置においては、粉末を凝集させて
所望の球状顆粒を生成させるが、あるいは所望の球状顆
粒よりも大きい細片をまず、概略等しい粒径の粒子に分
割した後、丸めてベレットを生成させるようになってい
る。押出されたストランド（押出棒）が加工されるとき
には、仕上りベレットの直径は押出されたストランドの
直径（約０．８〜１．２　ａｍ）と概略間しになる。

米国特許再出願第２７，２１４号には、ベレット化され
る素材く粉体、押出品など）が遠心力の作用の下でプレ
ートを回転させることによって外方に向って、またハウ
ジングの内壁に対向して上方に向って噴射されるように
したグラニユレータ−か記載されている。上の方から粒
子は重力によって再びプレートの上に落ちて戻り、もう
−度遠心力などによって加速される。全体として、処理
操作の間中、ベレット化される素材はハウジングの内壁
に沿って略らせん状の経路をたどり、衝突および摩擦に
よって球形になる。英国、ニューキャッスルのＧ、Ｂ、
カレハ社によるグラニユレータ−１５型および２７型も
。

この原理に従って作動する。

米国特許出願第４，５８８，３６６号には、二部分グラ
ニユレータ−か記載されている。この装置は上方にフィ
ルタ一部を配置した凝集室を備えている。凝集室の内部
には高さを調節できる回転テーブルが配置されている。

回転テーブルの高さか調節可能であり、凝集室のケーシ
ングが円錐形であるために、ケーシングとテーブルとの
間の環状の間隙を調節することかできる。この環状の間
隙から凝集室に空気が送り込まれる。

この空気の流れと、テーブルの回転の結果、テーブルの
上方に周囲から吹き込まれる粉体は一種の回転運動を行
なうことになる。しかしながら、粒子の一部は下部層の
上に浮遊する傾向があるので、形成されて堆積する顆粒
の混合は余り好適に行われない、その上、多量のダスト
か生成するので、凝集室の上方にフィルタ一部を配置す
ることが必要である。

欧州特許出願第０．２２８，６３３号には、二室グラニ
ユレータ−か記載されている。中央処理室から、回転デ
ィスク上にある粉体は遠心力の作用の下で環状の外側の
室に入る。乾燥および噴射のための空気は下方からこの
環状の室に入る。

このようにして、環状の室中の粉体は乾燥されて中央処
理室に戻ることができる。凝集の目的のためには、粉体
はノズルを用いて中央処理室の中で湿潤してもよい、生
成して堆積した顆粒の混合は余り好適に行われない。こ
のグラニユレータ−においても、顆粒の一部は下部層の
１に浮遊する傾向がある。多量のダストが生成する。こ
のため、中央処理室の上方にフィルター装置を取付けな
ければならない。

西独特許出願第３．５２：１，９９０号には、いわゆる
流動床装置が記載されている。この装置は下部領域に環
状の溝と環状の間隙を有する略球形の容器を備えている
。運転時には、下方から空気か容器中に送られて、上部
領域に配置された偏向スクリーンによって外方および下
方にそらされ、このため円環状の渦が発生する。その上
、空気は環状の間隙を斜め上方に通過し、空気は下部に
エヤクツションを形成する。吹き込まれる液体または固
体の混合物は上方の空気温と下方のエヤクツションとの
間で処理される。この流動床装置は顆粒にコーティング
したり、有効成分を供給したりするのに極めて好適であ
るが、大量のダストか生成するので粉体の凝集には余り
適していない。

ベレット化法の目的は、可能な限り全部が同じ直径を持
った均一な固形のベレットを製造することである。この
目的の達成は、ときには矛盾する多くの要因によって左
右されるので困難である。最初に、配合、すなわち出発
素材の性質か問題になる。ストランドの形態の押出し品
は、正確なコンシスチンシーを持っていなければならな
いのて、ある場合にはグラニユレータ−中で崩壊するが
、他の場合には小さ過ぎる細片にまでは崩壊しない、押
出品は、また粘着性かあってはならず、そうでなければ
細片か互いに粘着するが、あるいはハウジングに粘着し
たままになる。同様に、粉体状の素材は凝集してベレッ
トを生成しなければならないが、同時にベレットは互い
に粘着してはならないのて、液状のバインダーか粉体に
混合される。

現在までに知られているグラニユレータ−においては、
問題は部分的にしか解決されていない。このことはアメ
リカ合衆国、ニューヨーク州のエヤロマティウク・イン
コーホレーテッド・トワコ社のＰＨ１０，３のパンフレ
ットに記載されたグラニユレータ−についても当てはま
る。この装置では、ハウジングの内壁に向っての移動が
約４５度の角度で起るように遠心ディスクのリムの端部
が斜めに形成されている。しかしながら、このようにし
て達成される改良は不十分なものである。

本発明は、できるだけ正確な球形を有し、できるだけ直
径の変動が小さい顆粒を製造して、しかも同時に出発素
材の必要量が減少するようなグラニユレータ−を提供す
ることによって、従来技術の前述の欠点を克服すること
を目的としている。

この問題は特許請求の範囲第１項で特徴を示された文節
に従って解決される。

（作用・効果） ハウジングの内壁に向って上方に噴射される素材を“固
有の”上部変向点に到達する前に、内方におよび／また
は下方にポジティブに偏向するようにした本発明の偏向
手段の効果は、処理される素材の一部が上部変向点の領
域で浮遊し１周期的に循環系から除去されるような状態
が、前記の偏向手段によって防止されるという事実に特
に起因するものである。公知の従来技術と比較して、本
発明はほとんどすべてのパラメーターにおいて非常に大
きな改善が達成される。

（実施例） 以下１図面に示された説明のための四つの実施態様を参
照して本発明の詳細な説明する。

四つの実施態様のすべてに共通の特徴は、円形のディス
ク２が水平方向に、かつ中心部に配置された円筒状のハ
ウシング１よりなることである。ディスク２は、ｍ　ｊ
［機構を介して図示しない駆動モーターに連結された中
心駆動シャフト４に固定されている。

この四つの実施態様は、遠心ディスク２の上方にディス
クから間隔を置いて配置された偏向手段の形態か異なる
点て特に差異がある。第１図および第２図に示す実施態
様において、これらの偏向手段は、（それぞれの場合に
）環状に成形した部材３より形成されている。第１図に
おいては、この部材３は、はとんど摩擦なしに垂直方向
に自由に動くことができるようにハウシング内に配置さ
れている。第２図においては、成形部材３は垂直方向の
ボルト６によってハウジングの４７から、その高さが調
節できるように吊下げられている。第３図においては、
偏向手段はハウジングｌの内方に屈曲したに部リム領域
２１によって形成されており、第４図においては、偏向
手段はノズル３３および３４の二つの平行なリングによ
って形成されている。

第１図〜第３図の実施態様における屈曲した偏向面は、
遠心ディスク２に対して凹状に屈曲した断面を有するも
のである。この曲線は断面か弧状である（曲率が一定で
ある）ことか好ましく、曲率角αは約１８０度（第１図
および第３図）または２３０度（第２図）であることが
好ましい。“曲率角”αという表現は、曲線の起点にお
ける曲線の接線に対する法線と、曲線の終点における曲
線の接線に対する法線とで囲まれた角度を意味する。曲
率が一定のとき、すなわち曲線か円弧であるときには、
この角度はセクター角（扇形角）と定義される。

本発明のその他の実施態様も、さまざまな曲率半径の断
面を有する偏向面９を提供している。必須の要因は、ベ
レット化される素材がハウジングの内部におよび遠心デ
ィスク２の上に再び偏向されるということである。ハウ
ジングと偏向面９との間に連続的な移行があるとき（角
度が０度のとき）には、その結果として曲率角αは９０
度以上であることか好ましい。移行か連続的でないとき
には、曲率角αから、曲面９がハウジングの内壁から出
立する角度を差し引く必要かあり、その結果、その端部
領域では今度は曲面は水平面に対して同し角度を含む。

しかしながら、選択される曲率角は余り大き過ぎてはい
けない。それは、曲率角が大き過ぎると、偏向面９が素
材を遠心ディスク２の−して余りに外方向に動かし過ぎ
るからである。約２４０度の曲率角は、まだ適当である
。この場合にもまた、ハウジングに向っての移行か連続
的てないときには、偏向面がハウジングの内壁から出立
する角度を差し引くことが必要である。

第１図〜第３図に示された実施態様においては、ハウジ
ングの内壁から屈曲した環状の偏向面９への移行は連続
的である（角度は０度である）。移行か連続的でないと
きには、“移行角度”は余り大き過ぎてはいけない（最
大で７０度）。

成形部材３または屈曲したハウジングの上部リム領域２
１の偏向面は一般に平滑である。しかしながら、偏向面
の全体もしくは一部を平滑な面仕上げるが、あるいは平
滑でない面に仕上げてもよい、この場合には、ベレット
化される粒子は摩擦および衝突応力が増大する結果とし
てエネルギーをより急速に失って比較的早い段階に遠心
ディスク２の上に戻ってくる。

成形部材３あるいはその断面の寸法は、ベレット化され
る素材の量などによって決定される。全体として、その
内部でらせん状の曲りくねった運動が展開されるリング
の容積はベレット化される素材の自由な運動を許容しな
ければならない、成形部材３またはハウジングの内方に
屈曲したリム２１の偏向面は、ハウジングの断面の５０
〜９０％の範囲に拡がっていることが好ましい。

らせん運動が好適に展開されるためには、成形部材３と
遠心ディスク２との間の距離は、ハウジングの内壁に向
って上方に噴射される素材がその固有の上部変向点に到
達する前に内方および下方にポジティブに再び偏向され
るように調節されなければならないが、別の面から言え
ば１粒子の循環期間が短か過ぎたり、あるいはらせん圧
動の進行が悪影響を受けたりする程にこの距離が短か過
ぎてはいけない、この距離を調節するためには、ハウジ
ング中の成形部材３が調節されるか（第２図）、または
遠心ディスク２の高さが変えられる。第３図および第４
図によるペレタイザーにおいては、この距離は遠心ディ
スク２の高さを（図示しない手段によって）変化させる
ことだけによって調節することができる。

第１図に示す実施態様においては、この距離を調節する
ために成形部材３の重量が利用される。この装置では、
成形部材はハウジング中でほとんど摩擦なしに導入され
る。ベレット化操作中には成形部材３は素材の上に浮遊
している。遠心ディスクからの前記の距離は、素材の量
、遠心ディスク２の速度および成形部材３の重量によっ
て自動的に調節される。この距離は１例えば成形部材３
の上に置くことのできるリング１１の形態で重量によっ
ても変動させることができる。

遠心ディスク２の表面は、溝／リブ・肩などを持ってい
ることが好ましい０例えば、　Ｐｈａｒ−ｒｓａｃｙ　
　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌの１９８５年５月号の１
１９〜１２３頁に記載されているような表面は、良好な
屈曲効果を生ずる。このような構造パターンは遠心ディ
スク２自体の上が、またはこれに対応するインサート８
の上に取付けることができる。

第１図および第４図に示す実施態様においては、遠心デ
ィスク２はそのリムに至るまで同一平面上にある。第２
図および第３図による実施態様においては、リム領域２
２は約６０度の曲率角で上方に曲っている。

第１〜３図による装置では、ファンＩＯが遠心ディスク
の下方に取付けられている。このファンはハウジングの
内壁と遠心ディスク２との間の間隙５がら空気を吹込み
、一方では素材のらせん状の曲りくねった運動を助長し
、他方では素材が間隙５中に沈降するのを防止する。フ
ァンＩＯは粉末を凝集させて球状の顆粒を生成させる場
合に必要である。

第４図による装置においては異なる種類の偏向手段が利
用されている。圧縮空気供給路３５および３６を有する
ノズル３３および３４のリングからハウシングの内部に
空気が吹込まれ、素材を内側に偏向させるエアカーテン
が形成される。この場合には、偏向作用は空気の圧力と
、ノズルか素材に空気を吹きつける方向（角度β、γ）
とに依存する。偏向手段として圧縮空気ノズルか使用さ
れるときには、要求される相対湿度に注意を払わなけれ
ばならない、押出し棒をベレット化する工程では、粉末
からベレットを造るために要求される相対湿度よりも高
い相対湿度が必要である。第一の場合には、完全乾燥は
避けなければならないのに対して、第二の場合には十分
に乾燥することが望ましい。

すでに述べたように、素材は一種のらせん状の曲りくね
った運動をする。したがって、この運動は円周方向の成
分を持っている。したがって、ある場合には環状の偏向
部材を省略したり、実質的にシャベルあるいは、すきの
形をしたじゃま板を利用したりすることか可能である。

もちろん、このことは円周方向の成分に対して下方に向
けられた偏向面を提供し、唯一つのセクター（扇形）を
円周方向に拡張する。この面の上端部はハウジング中で
素材の固有の変向点よりも高い点に取付けなければなら
ない。

そのことと同様に、ノズルを備えた実施態様においては
、素材をハウジング軸の方向に導くには唯一個のノズル
あるいは少数のノズルで十分である。

第１図によるペレタイザーを使用した比較試験が、下記
の二つの化学的配合物を使用して実施された。

１、リン酸三カルシウム　５０％ 微結晶性セルロース　５０％ 木　　　　　　　　　１００％（乾燥素材に対して） ２、粉砕ラクトース　　　５０％ 微結晶性セルロース　５０％ 水　　　　　　　　　６０％（乾燥素材に対して） これらの配合物か処理されて二種類のストランド形態の
押出棒か形成されて、それぞれの押出棒について試験が
行われた。

試験ｌ：成形部材３を除いた第１図による装置における
押出棒のベレット化。

試験２：所定の高さで挿入された成形部材３を有する前
記と同じ装置における押出棒のベレット化。

試験のあとで、ベレットの直径の分布か測定されて第５
ａ図〜第５ｄ図のグラフにプロットされた。第５ａ図は
配合物ｌを使用した試験ｌの結果を示しており、第５ｃ
図は配合物２を使用した試験ｌの結果を示している。第
５ｂ図は配合物１を使用した試験２の結果を示しており
、第５ｄ図は配合物２を使用した試験２の結果を示して
いる。第５ｂ図および第５ｄ図において、ベレットの直
径の０．６３ｍｍおよび０．８膳■付近の分散の度合は
低いことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面において第１図〜第４図は、それぞれ軸方向の断面
図よりなる四つの実施態様を示す図であり、第５ａ図〜
第５ｄ図は作用の態様を説明するグラフである。 ｌ・・・ハウジング ２・・・遠心ディスク ４・・・シャフト ７・・・蓋 ９．３３．３４−・・偏向手段（９・・・偏向面、　：
１３．３４・・・圧縮空気ノズル） ２１−・・上部リム α・・・曲率角

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）素材から粉体、円筒状または未成形の粒体または
   ストランド状の押出品の形態で球状の顆粒を製造するた
   めの装置において、垂直なシャフト（４）を有する固定
   された回転対称体のハウジング（１）と基台の様式でハ
   ウジングに接近し、モーターによって垂直なハウジング
   シャフトの回りに回動可能な遠心ディスク（２）を備え
   、遠心ディスク（２）の上方で遠心ディスクから隔離し
   て作用し、遠心ディスクによって外側方向に、かつハウ
   ジングの内壁に対向して上方に噴射される素材を、固有
   の上部変更点に到達する前に内側方向および／または下
   側方向にポジティブに偏向させる偏向手段（９、３３、
   ３４）を有することを特徴とする球状顆粒の製造装置。
2. （２）偏向手段（９、３３、３４）と遠心ディスク（２
   ）との間の距離が、希望に従って調節できることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項の製造装置。
3. （３）偏向手段が、ハウジングの内壁に隣接して断面が
   上側に向って屈曲した環状の水平な偏向面（９）によっ
   て形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項の製造装置。
4. （４）ハウジングの内壁と偏向面（９）との間の移行が
   連続的であることを特徴とする特許請求の範囲第３項の
   製造装置。
5. （５）偏向面（９）の曲率角（α）が、９０〜２４０度
   から、屈曲した偏向面（９）がハウジングの内壁から出
   立する位置の角度を差引いた角度であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項または第４項の製造装置。
6. （６）曲率角（α）が、約１８０度から、屈曲した偏向
   面（９）がハウジングの内壁から出立する位置の角度を
   差引いた角度であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項の製造装置。
7. （７）曲率角（α）が、約２３０度から屈曲した偏向面
   （９）がハウジングの内壁から出立する位置の角度を差
   引いた角度であることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項の製造装置。
8. （８）偏向面（９）が、ハウジングの断面の約５０〜９
   ０％の範囲に拡がっていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２〜７項のいずれかの製造装置。
9. （９）偏向面（９）が、ハウジング（１）に嵌挿された
   リング（３）の下面によって形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第３〜８項のいずれかの製造装置
   。
10. （１０）偏向面（９）が、ハウジングの内壁の内方に向
    って屈曲した上部リム（２１）によって形成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２〜８項のいずれか
    の製造装置。
11. （１１）ハウジング（１）が蓋（７）を備えており、リ
    ング（３）がその高さを調節できるように蓋（７）から
    吊下げられていることを特徴とする特許請求の範囲第２
    項および第９項の製造装置。
12. （１２）偏向面（９）が、平滑であることを特徴とする
    特許請求の範囲第２〜１１項のいずれかの製造装置。
13. （１３）偏向面（９）が、凹凸あるいは縦溝、横溝など
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第２〜１１項
    のいずれかの製造装置。
14. （１４）偏向手段が、少なくとも一つの圧縮空気ノズル
    （３３）によって形成されることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項または第２項の製造装置。
15. （１５）偏向手段が、少なくとも一つの圧縮空気ノズル
    （３３、３４）のリングによって形成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項の製造装
    置。
16. （１６）ハウジング（１）は円筒形であり、リング（３
    ）はほとんど摩擦なしに垂直方向に自由に移動できるよ
    うにハウジング内に配置されていて、リングの重量は、
    このリングがハウジングの内壁に向って上方に噴射され
    る素材の上で浮遊し、かつ前記素材によって支持される
    ようになっていることを特徴とする特許請求の範囲第９
    項の製造装置。
17. （１７）おもりを追加することによってリング（３）の
    重量を増加させることができることを特徴とする特許請
    求の範囲第１６項の製造装置。
18. （１８）遠心ディスク（２）の外周部が、好ましくは６
    ０度の角度で上方に屈曲していることを特徴とする先行
    の特許請求項の少なくとも一つの装置。