JPH11152233A - 結晶セルロース及びその製法 - Google Patents
結晶セルロース及びその製法Info
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- JPH11152233A JPH11152233A JP31957697A JP31957697A JPH11152233A JP H11152233 A JPH11152233 A JP H11152233A JP 31957697 A JP31957697 A JP 31957697A JP 31957697 A JP31957697 A JP 31957697A JP H11152233 A JPH11152233 A JP H11152233A
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Abstract
が高い結晶セルロースを提供する。 【解決手段】 平均重合度が100〜375、75μm
篩を通過し38μm篩上に残留する粒子が全重量の70
%以上で、かつ、粒子の長径短径比の平均値が2.0以
上であることを特徴とする結晶セルロース。
Description
使用される結晶セルロースであって、圧縮成形性が改良
された結晶セルロースに関する。
形しないために、圧縮成形性をもつ賦形剤を配合する必
要がある。結晶セルロースは圧縮成形性をもつ賦形剤と
して知られ、医薬用分野において長年使用されている。
医薬品分野において原料粉体を成形し圧縮成形物(錠
剤)とすることは、輸送や使用に際して磨損や破壊が生
じない強度を付与することなど、取り扱い性の改善や機
能の付与という点で大きな利点を生じる。
化に際し、錠剤中の主剤(粉体原料)の配合量が多い場
合、例えば、医薬品分野における小形錠製造の場合など
には、賦形剤の配合量が著しく制限されるため所望の錠
剤の強度を得られない問題や、また、所望の錠剤の強度
を得るために過剰な圧縮成形力をかけざるを得ない場合
などには、圧縮成形機(打錠機)に負担を掛け、部品の
消耗を早めてしまうし、フィルムコーティングを施した
顆粒と賦形剤を混合し、打錠して錠剤(このような錠剤
を顆粒含有錠という)を得る場合や酵素や抗生物質を錠
剤化する場合には、フィルムの損傷や酵素、抗生物質の
変質が生じるなどの問題がある。
ロースの特性については、少量でより高い成形性を付与
する、あるいは低打圧でも高い成形性を付与するなど成
形性の大幅な改善が必要となる。一方医薬品錠剤におけ
る錠剤には、服用後のすばやい薬理効果の発現のために
錠剤の崩壊時間が短いことが要求される。これまで結晶
セルロースの成形性を改善するためには、結晶セルロー
スを微粉砕して粒子個々の接触面積を増大させたり(特
開昭63−267731号公報)、あるいはセルロース
粉末を多孔性にして粒子自身の密度を下げる工夫がなさ
れてきた(特開平2−84401号公報)。しかし、特
開昭63−267731号公報記載の発明品や特開平2
−84401号公報記載の発明品では、高い成形性を示
すものの、錠剤の間隙(導水管)も減少してしまうので
錠剤の崩壊性が著しく悪いという欠点があった。
ランス良く付与した結晶セルロースとしては、セルロー
ス質物質を酸加水分解あるいはアルカリ酸化分解して得
られる平均重合度100〜375、酢酸保持率280%
以上で、かつ、定数a及びbがそれぞれ0.85〜0.
90、0.05〜0.10の川北の式で表される圧縮特
性を有する結晶セルロース(特開平6−316535号
公報)がある。また、これは該セルロース粒子を固形分
濃度40重量%以下、pH5〜8.5、電気伝導度30
0μS/cm以下の湿潤又は水分散状態で100℃以上
に加熱し、乾燥することによって得られるもので、50
0mgを100kgf/cm2 で10秒間圧縮すること
により得られる底面の面積が1cm2 である円柱状成形
体の直径方向の破壊強度が10kgf以上、崩壊時間が
100秒以内を達成している。
特開平6−316535号公報記載の発明品を超える成
形性を示すものは見あたらない。特開平6−31653
5号公報記載の発明品が、従来の結晶セルロースに比較
し高成形性の付与を可能とした理由の一つとして、1 H
−NMRスペクトル法にて測定される吸着水横緩和時間
が0.00024秒以内であるため吸着水と水素結合し
やすいようなセルロース分子の水酸基がより多く存在
し、圧縮成形に寄与できる水酸基の量が多いことが挙げ
られている。
上は、製薬メーカーの現状の問題を克服し、さらには従
来不可能であった薬物の錠剤化を可能にする等製剤設計
に大きく寄与するものであるが、特開平6−31653
5号公報記載の発明品よりもなお、さらに一層の成形性
向上が望まれる場合がある。
要望を満たすもので、錠剤等に用いたとき、圧縮成形性
が著しく改良され、かつ、崩壊性にも優れた結晶セルロ
ースを提供することを目的とするものである。
な現状に鑑み、結晶セルロースの粒子形態の変化、すな
わち粒子形状の変化に着目し、粒子形状と錠剤の破壊強
度の関係について鋭意検討した結果、本発明を完成させ
るに至った。即ち、本発明は、平均重合度が100〜3
75、75μm篩を通過し38μm篩上に残留する粒子
が全重量の70%以上、かつ、粒子の長径短径比の平均
値が2.0以上であることを特徴とする結晶セルロー
ス、及びその製法に関する。
発明でいう結晶セルロースは、精製木材パルプ、竹パル
プ、コットンリンター、ラミー等のセルロース質物質を
酸加水分解、あるいはアルカリ酸化分解、酵素分解、ス
チームエクスプロージョン分解等によって解重合した後
精製して得られるものであり、平均重合度は100〜3
75、好ましくは150〜375、さらに好ましくは1
80〜300の白色粉末状の物質である。この物質は特
定の重合度を有するために、セルロース粉末の中でも特
に高い成形性を有するものであるが、その平均重合度は
100〜375であることが必要がある。平均重合度が
100未満だと成形性が不足するので好ましくなく、ま
た、375を超えると繊維性が現れるため粉体として流
動性及び崩壊性が低下するので好ましくない。
度に、ヘミセルロース、リグニン、油脂などの成分を含
んでも良い。その含有量は水分を除いた本発明の結晶セ
ルロースのおおよそ10%以下である。本発明の結晶セ
ルロースは、75μm篩を通過し38μm篩上に残留す
る粒子が全重量の70%以上で、かつ、粒子の長径短径
比の平均値が2.0以上であることが必要である。この
理由について以下に説明する。
ついて本発明者が精査した結果、エアージェットシーブ
(ALPINE製エアージェットシーブA200LS
型)を使用して篩分した粒度分画のうち、75μm以上
の粒子あるいは38μmより小さな粒子は丸状の粒子が
多く、75μm篩を通過し38μm篩上に残る粒子は棒
状の粒子が多いことを見いだした。ここで使用した篩と
はJIS標準篩(Z8801−1987)である。
錠剤の破壊強度との関係についても精査した結果、粒子
形状が棒状になるほど、すなわち、粒子の長径短径比が
大きくなるほど錠剤の破壊強度が高くなることを見いだ
した。すなわち、錠剤の破壊強度の向上に寄与する粒子
は棒状粒子であり、これらの粒子を多く存在させること
により錠剤の破壊強度が高まることが明らかになった。
品は、エアージェットシーブを使用し篩分したとき、7
5μm篩を通過し38μm篩上に残留する粒子の長径短
径比の平均値は2.0未満である。本発明者が見いだし
た知見によれば、さらに錠剤の破壊強度を高めるために
は粒子の長径短径比を増大させる必要がある。そのため
には、特開平6−316535号公報記載の発明品を篩
分し、例えば、エアージェットシーブ篩分により75μ
m篩を通過し38μmに残留する粒子を集める等によ
り、粒子の長径短径比の平均を2.0以上にすることが
可能となるのである。このようにして結晶セルロース粉
体中の棒状粒子の割合を増加させ、粒子の長径短径比の
平均値を2.0以上にすると、特開平6−316535
号公報記載の発明品から造られる錠剤の錠剤硬度に比較
して、驚くべきことに1割以上の硬度の向上が達成でき
ることが判明した。
の発明品を篩分して得た75μm篩を通過し38μm篩
上に残留する粒子が全重量の70%以上でかつ粒子の長
径短径比の平均値が2.0以上としたものは、特開平6
−316535号公報記載の発明品中、500mgを1
00kgf/cm2 で10秒間圧縮することにより得ら
れる底面の面積が1cm2 である円柱状成形体の直径方
向の破壊強度が最も高いものに比較しても、1割以上の
硬度の向上が認められた。
い棒状粒子は、例えば、エアージェットシーブを使用し
て篩分した時には75μm篩を通過し38μm篩上に残
留する粒子群中に多く存在するので、平均粒子径は38
〜75μmの範囲に全重量に対して70%以上入ること
が好ましい。粒子の長径短径比が粉体の錠剤の破壊強度
に影響を及ぼすことに関しては、Effects of
Particle Shape and size
onthe Tensile Strength of
Powders(I.Nikolakakis an
d N.Pilpel,Powder Technol
ogy,56,95−103,1988)や、The
effect ofparticle shape o
n the mechanical properti
es of powders(L.W.Wong,N.
Pilpel,International Joun
al of Pharmaceutics,59,14
5−154,1990)などに記載があるが、前者は酸
化鉄、銅フタロシアニン、炭酸カルシウム、ジソディウ
ムクロモグリケート、ガラスについて、後者はスターチ
1500、塩化ナトリウム、乳糖、Emcompres
sについての記載があるのみで、結晶セルロースについ
ては知られていなかったものであり、本発明は、結晶セ
ルロースの錠剤の破壊強度が粒子の長径短径比に依存す
ることを見いだした点で、従来の知見からは予想外のこ
とである。
比容積について特に制限はないが、4.5〜7.0cm
3 /gが好ましく、さらに好ましくは5.0〜6.5c
m3/gである。粒子形状が棒状の粒子が増加し粒子の
長径短径比の平均値が2.0を超えると粒子の充填性が
悪くなり、見掛け比容積は5.0cm3 /g以上とな
る。しかし7.0cm3 /gを超えると粉体の流動性が
低下する傾向がある。
機やエアージェットシーブなどの篩粉機を用いる方法
や、工業的には粉体を適当なメッシュサイズの金属製の
網(シフター)を通す方法などをいうが、その他粉体を
特定の粒子の大きさの粒度分布に制御する方法全てを含
む。本発明の結晶セルロースを得るために行う篩分に供
する結晶セルロースの製造方法は、上述した方法中、長
径短径比の大きな粒子を多く生じさせるという観点から
特開平6−316535号公報記載の方法が望ましい。
すなわち、セルロース質物質を酸加水分解し、必要があ
ればその前後に機械的処理(磨砕等)を施すことにより
セルロース粒子を得た後精製する。得られたセルロース
粒子は、固形分濃度が40重量%以下、好ましくは10
〜23重量%、25℃におけるpHが5〜8.5、電気
伝導度が300μS/cm以下の湿潤状態あるいは水分
散状態で100℃〜120℃で加熱処理し、ドラム乾燥
機やベルト乾燥機あるいは100℃以上の水蒸気を用い
た二流体ノズルで噴霧乾燥する方法等により乾燥する方
法で得られた結晶セルロースであることが望ましい。
て錠剤や顆粒剤、細粒剤、カプセル剤等の体を成す成形
組成物として使用される。成形方法の例として主要なも
のは、直接粉末圧縮法による成形である。直接粉末圧縮
法とは、医薬品薬効粉末と種々の添加剤を一度に、ある
いは何度かに分けて混合し、ついで、その混合粉末を金
型(臼)に充填して杵で圧縮することにより錠剤を製造
する方法である。圧縮成形機としては、一般に用いられ
ている単発打錠機、ロータリー打錠機などを使用するこ
とができる。混合粉体の流動性が劣る場合は、強制フィ
ーダーの使用が好ましい。
常、混合粉体重量に対して1〜99重量%である。結晶
セルロースの量として、1重量%未満では成形機能が十
分には発揮できない場合があり、99重量%以上では医
薬品薬効粉末含量が少ないため、治療に有効な濃度を十
分には達成し得ないか、あるいは薬効成分の分離偏析が
著しく実用的でない。結晶セルロースの成形性機能の発
揮という観点からは、好ましくは5〜70重量%、特に
10〜50重量%の使用が好ましい。
に説明するが、これらは本発明の範囲を制限するもので
はない。なお、実施例、比較例におけるセルロース粒子
水分散体、粉体試料及び錠剤の物性等の測定方法は以下
の通りである。
G CHEMISTRY Vol.42,No.3 p
502〜507(1950)に記載された銅安溶液粘度
法により測定した値。 ・粒子の長径短径比[−] 1個の粒子の光学顕微鏡像を画像解析(装置:Hype
r700、ソフトウエア:Imagehyper、共に
(株)インタークエスト製)処理した時、粒子に外接す
る長方形のうち、面積が最小となる長方形の長辺と短辺
の比(長辺/短辺)であり、その平均値とは、少なくと
も粒子400個について求めた長径短径比の平均値であ
る。
素イオン濃度計(東亜電波工業(株)製、pHメータ
ー;HM−20E型)にて測定する。 ・見掛け比容積[cm3 /g] 100cm3 のガラス製メスシリンダーに粉体試料を定
量フィーダーなどを用い、2〜3分かけて粗充填し、粉
体層上面を筆のような軟らかい刷毛で水平にならしその
容積を読みとり、これを粉体試料の重量で除した値であ
る。粉体の重量は、容積が70〜100cm3 程度にな
るように適宜決定する。
状成形体を調製することができる片側圧縮タイプの金型
に仕込み、ハンドプレスにて200、400、800、
1200、1600kgf/cm2 まで圧縮し、この圧
力で10秒間保持し、次いで錠剤を取り出す。各圧力で
10個、計50個の錠剤を製し、それぞれの重量と厚み
を測定し、粉体の体積減少率(C)を次式より計算す
る。
/g]であり、Vは錠剤の比容積[cm3 /g]を表
す。) 圧縮圧力PとP/Cの関係を最小自乗法で直線回帰し
(P/C=S+P・T)、その傾きTと切片Sより川北
の式の定数aとbを計算する。
シーブによりJIS標準篩を用いて試料50gを5分間
篩分することにより粒度分布を求め、その累積50重量
%の粒度を平均粒径とした。
状成形体を調製することができる片側圧縮タイプの金型
に仕込み、ハンドプレスにて100kgf/cm2 まで
圧縮し、この圧力で10秒間保持し、錠剤を調製する。
シュロインゲル硬度計(フロイント産業(株)製、6D
型)で錠剤の直径方向に荷重を加え、破壊したときの荷
重で表す。繰り返し数は10でその数平均値をとる。
に準じて崩壊試験を行う。崩壊試験機は富山産業(株)
製NT−2HS型を用い、試料6個の数平均をとる。
中で105℃で30分間加水分解して得られた酸不溶解
残渣を濾過、洗浄,pH調整、濃度調整を行い、固形分
濃度17%、pH6.4、電気伝導度120μS/cm
のセルロース粒子分散体を得た。
1型、スチーム圧力3.5kgf/cm2 、ドラム表面
温度136℃、ドラム回転数2rpm、溜め部水分散体
温度100℃)で乾燥後、ハンマーミルで粉砕し、目開
き425μmの篩で粗大粒子を除き、特開平6−316
535号公報記載の発明品に相当する粉末を得た。さら
にこの粉末を、エアージェットシーブを使用して目開き
75μm篩で粗大粒子を除き、目開き38μm篩で微細
粒子を除くことにより試料Aを得た。
公報記載の発明品に相当するものを試料Bとした。これ
は特開平6−316535号公報記載の発明品の中で
も、500mgを100kgf/cm2 で10秒間圧縮
することにより得られる底面の面積が1cm2 である円
柱状成形体の直径方向の破壊強度が最も高いものであ
る。
体物性および錠剤特性を表1に示す。
いたとき、圧縮成形性がきわめて優れており、かつ崩壊
性も良好であることから、医薬用途において有用であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 平均重合度が100〜375、75μm
篩を通過し38μm篩上に残留する粒子が全重量の70
%以上、かつ、粒子の長径短径比の平均値が2.0以上
であることを特徴とする結晶セルロース。 - 【請求項2】 75μm篩を通過し38μm篩上に残留
する粒子が全重量の70%以上で、かつ、粒子の長径短
径比の平均値が2.0以上となるように篩分することを
特徴とする請求項1記載の結晶セルロースの製造方法。
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