KR100353433B1 - 적당한파쇄성을갖는분말만니톨및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시험 I에 따라 측정한 40-80%의 알맞은 과도하지 않은 파쇄성, 100-200 마이크론의 입자 크기 커트에 대해 300-525g/l의 낮은 겉보기 밀도 및 추가로 75 마이크론 이하의 크기를 가진 입자를 30% 이하로 함유한다는 의미에서, 특정 입자 크기를 갖는 비교적 순수한 분말 만니톨에 관한 것이다.

이러한 분말 만니톨은 그의 용도가 식품 및 제약 산업에서 특히 감미제, 텍스춰라이징제 또는 첨가제 부형제 또는 담체로서 추천되게 하는 상당한 기능 특성을 가지고 있다.

Description

적당한 파쇄성을 갖는 분말 만니톨 및 그 제조 방법

본 발명은 저밀도, 특정 입자 크기 및 적당한 파쇄성(friability)을 갖는 분말 만니톨에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 만니톨의 제조 방법에 관한 것이다.

제약 산업에서는 수많은 톤수의 수크로스와 락토오스를 소비하고 있다. 이들은 특히 부형제로서 젤라틴 캡슐, 가용성 분제, 분말 영양 제제 및 정제와 같은 건조 형태로 사용된다. 이들 당(sugar)은 또한 음료성 용액 및 분산액의 공업적인 제조에서 결정 형태로 사용된다.

식품 산업 일부에서도 또한 상기와 유사한 이유로 상당량의 수크로스를, 분말 음료 및 디저트와 같이 당-함유 식품에서 분산되고 희석되어 있는 건조 형태에서 결정 상태로, 또는 액체 음료 제품에서와 같이, 용해된 상태로 사용한다.

더구나, 수크로스는 특히 식품 및 제약 분야에 사용하기 위한 첨가제의 담체와 같은, 다양한 산업에서 담체로서의 일정 용도를 갖는다. 이들 첨가제는 향료, 염료, 진한 감미제, 비타민, 유효 성분 또는, 아미노산 및 효소와 같은 단백질 물질일 수 있다.

현재 많은 소비자들은 그들의 음식물에 대해 과거보다 더 많이 걱정하고 있으며, 당의 소비를 가급적 회피하려 한다. 이러한 기대에 부응하기 위하여, 제조업자들은 감미제로서 사용되는 강한 감미제 또는 다른 폴리올의 무가당 배합물을 개발한 바 있는데, 이들은 칼로리 함량이 감소되었고 치아에 무해하다.

본 발명이 구체적으로 관련된 분야, 즉 제약 부형제, 식품 산업에 사용되는 벌크 감미제 그리고 첨가 부형제에 있어서, 많은 분말 폴리올이 이미 일반적으로 사용되고 있다. 보다 정확히 말해, 그들은 소르비톨, 크실리톤 및 만니톨이다.

소르비톨은 이들 상기 폴리올 중 가장 저렴하다는 장점이 있으며, 이로 인해 매우 빈번히 사용되고 있다. 그리고 소르비톨은 직접 압축가능한 침상 결정체 형태로 결정화될 수 있는 그 특정한 능력으로 인해, 특히 압축에 있어서 우수한 부형제이다.

그러나, 상기 소르비톨은 가장 안정한 형태로 결정화될때조차 당보다 흡습성이 높다는 단점이 있다. 따라서 물을 흡수하는 순간, 그 유동이 어렵게 되고, 실제로는 불가능하게 된다. 이러한 문제점을 피하기 위하여, 보다 굵은 입자 크기를 종종 보유하나, 그러한 경우 분말의 용해 시간이 일반적으로 과도하게 길어진다. 그럼에도 불구하고, 이러한 방식으로 작용할 때조차, 당과 비교하여 소르비톨의 높은 흡습성은 폴리올이 유효 성분 또는 물에 매우 민감한 성분과 결합하는 모든 경우에 이 폴리올의 사용을 금하게 한다.

크실리톤은, 부분적으로, 정제의 제조 외에는 부형제로서 거의 사용되지 않는다. 이것은 그 높은 가격과 정상의 습도 조건하에서 심지어 소르비톨 보다 더 쉽게 고체로 되는 경향에 의해 설명된다.

만니톨은 그의 결정 형태의 낮은 흡습성으로 인해 우수한 부형제를 구성할 수 있었다. 불행하게도, 과포화 수용액의 결정화에 의해 얻어진 제품은 항상 과도한 파쇄성을 가지고 있다. 입자의 매우 낮은 기계적 강도로 인해 상기 제품은 부서지게 되고, 따라서 운반, 혼합 또는 별도로 이송중에 먼지로 바뀌는 경향을 제공한다. 이들 기계적 작용에 의해 생성된 미세 입자는 제조 설비에서 중요한 오염원과 폭발원이 될 수 있다. 더구나, 그 결정체의 사방정계 구조로 인해, 물에서 결정화된 만니톨의 이미 2류의 유동성은 결정체가 이들 미세 입자를 함유할 때 특히 나쁘다. 이것은 공급 슈트(chutes)와 호퍼(hoppers), 특히 환자와 소비자를 위한 포장백 및 단일-투여 새세이(sachets)를 채우고 비울 때 유해하다. 더구나, 물에서 결정화에 의해 얻어진 만니톨은 그의 치밀한 결정 구조로 인해 낮은 용해성을 가지고 있다. 이것은 제품이 미세하게 분쇄될 때조차도 동일한데, 그 이유는 그 후 입자가 정전하를 띠고 단지 매우 느리게 용해되는 괴상체를 형성하기 때문이다. 이러한 낮은 속도의 용해성은 어떠한 특정 응용에서 장점이 있다고 판단되지만, 여기서 관련되는 경우에 항상 그 사용을 방해하는 주요 단점으로 간주된다. 다른 분말 형태의 만니톨과 그 만니톨은 얻는 수단이 문헌에 기재되어 있다. 특히, 다음의 문헌이 알려져 있다:

- 본 출원인이 소유하며, 용융 제품을 원심분리 터빈 작용으로 처리함으로써 얻어진 직접 압축가능한 만니톨에 관한, 프랑스 특허 제 2,571,045호. 이것은 습식입자화에 의해 얻은 선행 기술의 다른 만니톨 분말과 비교한 본 제품의 특성을 기재하고 있다. 이 문헌에서 다루는 모든 제품이 항상 매우 굵은 입자크기를 가지며 이러한 이유로 낮은 용해성을 가지는 듯하다. 더구나, 이들 방법에 따라 얻어진 제품은 매우 엄격한 시험에 따라 45-81%의 매우 낮은 파쇄성을 가지고 있다. 본 발명자들이 관찰한 바와 같이, 기재된 공정의 제조 변수에 작용시킴으로써 이러한 특성을 개량하고 조절하는 것이 매우 어렵다.

- 본 출원인이 또한 소유하며, 직접 압축가능한 입자 만니톨의 제조 방법이 청구된 프랑스 특허 제 2,571,046호. 이 방식으로 얻어진 제품도 또한 그것이 평균직경 620 마이크론이므로 굵다. 보다 미세한 분쇄를 수행하고 그 후 체가름(sieving)을 수행함으로써 제품의 입자 크기를 조절하는 것이 확실히 가능하나, 제조 수율은 제품의 생산비가 터무니없을 정도로 상당히 낮아진다. 다른 한편, 본 방법에 따라 얻어진 분말의 파쇄성을 조절하는 것이 불가능하다. 사실상, 후자는 단지 본 발명자가 입증한 바와 같이, 제시된 특히 엄격한 시험에서 항상 80% 이하의 매우 낮은 파쇄성을 가진 제품을 제조하게 된다.

- 적어도 20%의 만니톨과 락토오스, 수크로스, 에리트리톨, 갈락토스 및 소르비톨 중에서 선택된 추가 당을 함유한 약제 부형제의 제조 방법에 관한, 미국 특허 제 3,341,415호, 원리는 만니톨 및 사용된 당으로 구성된 이원 혼합물을 그들의 각 융점 이상으로 용융시킨 다음, 냉각 공기에서 미세 방울의 형태로 고형화하기 위해 생성된 용융 혼합물을 냉각시키는 것으로 이루어진다. 따라서 평균 직경 50-200 마이크론의 분말을 얻는다. 기재된 방법을 산업적 규모로 확대하는데 많은 문제점이 있다는 사실 외에, 얻어진 제품은 흡습성이 있고, 매우 치밀하며, 작은 파쇄성을 갖고 물에 용해시키기가 매우 어렵다. 따라서 본 발명의 내용에서 요구되는 특성을 갖지 못한다.

- 20 마이크론 이하의 입자 크기를 갖는 분말의 직접 제조 방법을 제공한 미국 특허 제 4,293,570호. 이 방법은 상기에 기재된 것과 유사하며, 70-99.5%의 매우 높은 고형분을 가진 감미제 시럽을 방울 형태로 분무하고, 얻어진 방울이 고체화되도록 냉각 공기 기류에서 냉각시키는 것으로 구성된다. 본 방법은 만니톨에 적합하며, 언급한 다른 폴리올과 비교하여 이 폴리올의 특히 낮은 용해성을 설명하지 못한다고 일컬어진다. 그럼에도 불구하고, 기재된 방법이 성공적으로 수행된다 해도, 얻어진 입자의 매우 낮은 크기를 설명하는, 양호한 유동성을 갖는 먼지 없는 만니톨 분말을 제조할 수 없다.

- 분무에 의한, D-만니톨 및 전분 가수 분해물 모두를 함유하는 혼합물을 건조시키는 것으로 이루어지며, 직접 압축에 의한 부형제의 제조 방법을 청구하고 있는 특허 출원 JP 61-85331호. 이 문헌으로부터 5% 이하의 전분 가수 분해물로서, 본 방법에 따라 얻어진 부형제를 75%의 상대 습도와 40℃의 온도에 넣을 때 약간 흡습성이 있지만, 부형제가 항상 200 메쉬(75마이크론) 이하의 크기를 가진 입자의 매우 높은 함량을 얻는다는 사실이 밝혀졌다. 70%의 영역에서, 이 값은 전분 가수분해물이 부형제의 15% 및 25%를 나타낼 때 저하되나 후자는 불행히도 흡습성과 카리에스유발성(cariogenic)이 과도하게 되며 시행 약전의 정의에 더 이상 일치하지 않는다. 환원하면, 본 문헌은 미세 입자를 적게 함유하며 더구나 비흡습성 및 비카리에스유발성이 있는 분말 만니톨의 제조 수단을 교시하고 있지 않다.

- 동일 출원인이 출원한 상기 출원에 비해, 분무에 의해, D-만니톨을 미리 전분 가수 분해물과 혼합함이 없이 건조시키는 것으로 구성되는 것이 특징인, 부형제의 제조 방법에 관한, 특허 출원 JP 61-85330호, 이들 조건하에 얻어진 제품이 대조 제품의 방식으로 200 메쉬(75마이크론) 이하의 크기를 가진 입자를 50% 이상 함유하며, 제품의 바른 유동성에 해로운 듯하다.

- 적어도 75%의 고체를 가진 분산액을 분무에 의해, 건조시키는 것으로 이루어지는, 결정체 알코올 당의 입자화 분말의 제조 방법을 기술하는, 일본 특허 JP 80-36646호. 분산액의 점도를 낮추기 위하여 고온에서 3-24시간 동안 전 숙성이 필요하다. 본 방법은 단지 소르비톨과 크실리톨에 적용된다. 동일 조건하에, 그것이 만니톨과 같은 다른 폴리올에 대해 적합할 수 있다고 기재하고 있으나, 만니톨의 낮은 용해성을 고려할 때 그럴 것 같지는 아니하다. 기재된 방법을 만니톨에 응용되도록 조건을 조절할 때, 그 결과는 산업적 실시에 특히 복잡하며 분산액의 제조를 위한 특정 조건으로 인해 비싸진다. 더구나, 얻어진 제품은 항상 특허 출원 JP 61-85330호에 기재된 제품과 같이, 매우 높은 함량의 미세 입자를 함유하고 있다.

- 특허 US 3,145,146호에서는 분무 건조에 의해, 만니톨의 물리적 특성을 개질하는 방법, 및 이러한 방식으로 얻어진 제품을 기재하고 있다. 이를 위해, 휘발성 용매, 바람직하게는 임의로 수소화 식물성 오일을 함유한 에틸 알코올 또는 클로로포름을 사용한다. 이러한 휘발성 용매는 바람직하게도 파라핀, 검 또는 셀룰로스 유도체일 수 있는 결합제를 포함한다. 이 결합제는 미립화(atomization)전에 도입된다. 따라서 입자 크기가 5-150 마이크론인 분말을 얻는다. 본 방법에 따른 입자 크기가 상기의 JP 80-36646호 및 JP 61-85330호와 같이 입자의 평균 직경이 50-75 마이크론이도록 항상 매우 낮다는 것을 본 발명자들이 입증한 바 있다. 이것은 분말 입자의 적어도 50%가 모든 경우에 75 마이크론 이하의 크기를 가진다고 말하는 것과 같으며, 양호한 유동성과 설비에서 먼지의 부재를 얻는데 이상적이지 못하다.

이러한 관찰에 의해 뒷받침될 때, 본 발명자들은 수년간 비카리에스유발성 및 비흡습성을 갖고, 양호한 유동성과 용해 특성을 가지며 제조 또는 포장 설비에서 먼지 또는 폭발원이 없는 대부분 불상용성인 장점을 동시에 가지는 부형제에 관한 불만족스런 필요성이 존재하였다는 것을 발견한 바 있다. 상기에 기재된 모든 기능 특성을 가진 이러한 부형제를 얻기 위하여, 본 발명자들은 그것이 적당한 과도하지 않은 파쇄성, 미세 입자가 없는 중앙화된 입자 크기 및 매우 적은 밀도의 구조를 동시에 가지도록 모든 기대와는 반대로, 폴리올로부터 비교적 순수한 만니톨을 선택하고 적합한 방법을 이용함으로서 그의 물리적 특성을 개질하는 것이 바람직하다는 것을 관찰한 바 있다.

따라서 본 발명은 시험 1에 따라 약 40%-80%의 파쇄성, 100-200 마이크론의 입자크기 커트(particle size cut)에 대해, 약 300-525g/l의 겉보기 밀도(apparent density), 및 75 마이크론 이하의 크기를 가진 입자를 약 30% 이하로 갖는 비교적 순수한 분말 만니톨에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기에 기재된 물리적 특성을 가진 분말 만니톨의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 만니톨 용액 또는 분산액의 미립화 단계 그후 미립화단계로부터 얻어진 만니톨의 습식 경로에 의한 입자화 단계로 이루어진다.

"비교적 순수한"이란, 존재하는 당 또는 폴리올의 양에 대해 적어도 90%의 만니톨 함량(richness)을 갖는 것을 의미한다. 본 발명에서 당과 폴리올은 수소화 또는 비수소화된 형태의 모노- 및 디사카라이드를 뜻한다.

상기에 기재된 물리적 특성을 가진 제품이 존재할 수 있다는 것은 특히 놀랄만하다. 사실상, 예를 들어 수크로스 및 덱스트로스와 같은 당과, 심지어 소르비톨과 같은 폴리올의 경우, 대상이 되는 분말 제품의 겉보기 밀도가 낮을수록, 분말제품의 파쇄성이 증가하며, 즉 기계적 작용에 의해 그의 입자 크기에서 사소한 변화에 과민하다는 것이 통상적이다.

실례로써, 상표명 NEOSORB? 20/60 DC하에 본 출원인이 시판한 소르비톨은 고밀도를 갖고 프랑스 특허 제 2,571,045호에 기재된 시험에서 54%의 파쇄성을 갖는 반면, 예컨대 상표명 KARION?Instant하에 Merck사가 시판하는, 상당히 낮은 밀도의 미립화 소르비톨은 부분적으로 유사한 입자 크기와 동일한 측정 조건에 대해 75%의 영역에서 높은 파쇄성을 갖는다.

따라서, 통상적으로, 파쇄성과 겉보기 밀도가 항상 역으로 관련된다는 사실을 기초로, 겉보기 밀도 측정은 파쇄성에 대해 좋은 아이디어를 가질 수 있게 한다. 놀랍고도 예상치 못하게도, 이러한 사실은 비교적 순수한 만니톨에 대한 경우에는 그렇지 않다. 사실상, 저밀도의 본 발명에 따른 분말 만니톨의 파쇄성은 항상 상기에 언급된 제품에 대해 관찰된 것에 비해, 물에서 결정화에 의해 얻어진, 치밀하고 매우 조밀한 구조의 만니톨 분말과 기껏해야 동일하고 일반적으로 그 이하이다. 결국, 예상과는 반대로, 심지어 매우 적은 밀도의 분말 만니톨은 그의 양호한 기계적 강도로 인해 담체 또는 부형제로서 사용될 수 있다. 더구나, 그것은 그대로 물에서 결정화된 만니톨보다 양호한 특성을 가지고 있으며, 이것은 파쇄성이 너무 크다고 판단된다.

본 발명에 따라 만니톨의 제일 특성, 즉 파쇄성을 측정하기 위하여, 프라이어빌리미터(priabilimeter)로서 알려진 장치에서 시험될 입자를 기계적 작용에 수행하는 것으로 구성된 시험 I을 수행할 것이다. 이를 위해 25회/분의 균일한 회전속도에서 회전하고, 직경이 17mm이고 중량이 18.87g인 5개의 동일한 강철 볼이 도입된, ERWEKA사(6056 Heusenstramm - F.R.G.)에 의해 제조된 상표명 ERWEKA TAP의 장치를 이용한다. 이 시험 I을 수행하기 위하여, 100-200 마이크론의 입자 크기를 가진 제품 15g의 양을 이 프라이어빌리미터의 분쇄실에 도입한 다음 장치를 15분간 회전 운동시킨다.

실험의 종료시, 100 마이크론의 메쉬 크기를 가진 체에 남아 있는 잔사로 표시된 중량비를 측정한다.

파쇄성의 값은 상기에 정의된 체에 의해 남지 않은 분말의 퍼센트와 일치한다.

본 시험은 프랑스 특허 제 2,571,045호에 기재된 것과 동일한 원리를 기초로 하나 보다 미세한 입자 크기 커트에 적용된다는 사실에 주목한다. 이러한 이유로, 제공된 분말에 대해, 굵은 입자 크기 커트가 항상 미세한 입자 크기 커트보다 파쇄성이 더 많다고 제공되면, 그것은 본 특허에 기재된 것에 관해, 상당히 덜 심각하다.

본 발명에 따른 분말 만니톨은 본 시험 I에서 적당한 과도하지 않은 파쇄성, 말하자면 약 40-80%의 파쇄성을 가진다. 시험 I에서 40-68%의 파쇄성을 가진 제품이 바람직할 것이며 더욱 양호한 것은 45-65%이다.

본 발명에 따른 분말 만니톨의 제 2의 필수 물리적 특성, 즉 그 겉보기 밀도에서, 이를 측정하기 위해 겉보기 밀도를 측정하는데 추천된 방법을 이용함으로써 상표명 "Powder Tester"하에 HOSOKAWA사가 시판한 장치를 이용한다. 이들 조건하에, 본 발명의 만니톨은 특히 낮은 겉보기 밀도, 말하자면 약 300-525g/l, 바람직하게는 350-510g/l 및 더욱 바람직하게는 400-495g/l를 가진다.

제 3의 필수 물리적 특성에 따라, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 설비에서 먼지를 발생시키지 않는 이상적인 담체 또는 부형제의 특성인 유동성 및 용해 특성을 나타내도록, 매우 특정한 중심 입자 크기를 가진다. 그것은 항상 75 마이크론 이하의 입자를 약 30% 이하로 함유한다. 바람직한 분말 만니톨은 단지 25% 이하, 실제로 15% 이하를 함유하며, 이것을 얻기는 더욱 어렵지만, 10% 이상을 함유하지 않는 분말 만니톨이 이상적이며 보다 양호한 것은 75 마이크론 이하의 입자 5% 이상을 함유하지 않는 것이다.

더구나, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 40 마이크론 이하의 입자가 실제로 없는 것이 바람직하며, 후자 입자는 오염성이 가장 크고 폭발성이 가장 크다.

본 발명에 따른 분말 만니톨에 존재하는 굵은 입자에 관해, 분말 만니톨은 바람직하게도 250 마이크론 이상의 크기를 가진 입자의 약 40% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하 및 더욱 양호하게는 20% 이하를 함유한다. 이상적으로, 본 발명에 따른 제품은 있는 그대로 물에 용해되는 능력이 우수하도록 315 마이크론 이상의 크기를 가진 입자가 없다.

본 발명에 따른 이러한 분말 만니톨은 또한 그의 평균 직경과 그의 입자 크기 분포의 균일성을 특징으로 할 수 있다. 입자의 단지 10%가 통과하는 메쉬에 대해 입자의 60%가 통과하는 메쉬의 비율로서 정의된 균일성은 일반적으로 약 1-8, 바람직하게는 1-5 및 보다 바람직하게는 1-3이다. 평균 직경으로는 100-200 마이크론이 바람직하다.

화학 조성의 관점에서, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 비교적 순수하며, 말하자면 그것이 높은 만니톨 함량을 갖는다. 본 발명자들은 이것이 안정하고 흡습성이 적은 담체 또는 부형제를 얻는 필요 조건을 구성한다는 것을 입증한 바 있다. 존재하는 당 또는 폴리올의 양에 관해 계산된, 이러한 만니톨 함량은 적어도 90%, 바람직하게는 95% 이상 및 보다 바람직하게는 98.5% 이상이며, 가능한 한 100%의 값에 근접하는 것이 이상적이다.

더구나, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 일반적으로 매우 소량의 물을 함유한다. 이러한 함량은 바람직하게도 1% 이하 및 보다 바람직하게는 0.3% 이하이다.

더구나, 본 발명의 분말 만니톨은 그것을 위해 의도된 목적에 따라 다소 중요한 양으로 당 또는 폴리올 이외의 물질로 이루어질 수 있다.

분말 만니톨 조성의 일부를 형성할 수 있는 물질 가운데, 염료, 향료, 향수, 약제 또는 수제약 주제, 방부제, 산 및 그들의 염, 진한 감미제, 비타민, 지방, 아미노산, 효소 또는 별도로 젤라틴과 같은 단백질 물질, 아라비아검 및 트라가칸트검과 같은 검, 츄잉-검 형의 검 베이스, 셀룰로스 섬유, 셀룰로스 및 예를 들어 히드록시프로필 메틸 셀룰로스와 같은 그의 유도체, 펙틴, 이눌린(inulin) 및 그의 유도체, 임의로 수소화되는, 낮은 덱스트로스 당량의 전분 및 전분 가수분해물, 또는 무기 화합물이 언급될 수 있다.

한가지 이유 또는 다른 이유로, 이들 물질이 본 발명에 따른 제품에 도입되는 경우에, 제품, 바람직하게는 그들 중 상기에 정의된 본 발명에 따른 세가지 필수 물리적 특성에 크게 해롭게 영향을 끼칠 수 없거나 별도로 비카리에스 유발성이 있고 흡습성이 거의 없는 만니톨의 유용한 특성에 해롭게 영향을 끼칠 수 없는 것들을 보유하는 제품의 선택에 주의를 기울여야 할 것이다.

본 발명에 따른 기능 특성에 관해, 본 발명자들은 HOSOKAWA사에 의해 시판된 장치를 이용하여 그의 유동성을 평가한 바 있다. 이 장치는 규격화되고 재현성 있는 조건하에 분말의 유동 능력을 측정하고 Carr 인덱스로 알려진 유동 등급을 계산할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 만니톨은 통상적으로 70-90의 우수한 유동 등급을 가지고 있다. 이 값은 바람직하게는 75-90 및 보다 바람직하게는 80-90이다. 이 값은 습윤 입자화에 의해 또는 별도로 물에서 결정화에 의해 얻어진 결정체의 압출에 의해 얻어진 선행 기술의 만니톨 분말의 값과 매우 유사하다. 이것은 이들 선행기술의 제품에 대해, 본 발명에 따른 분말 만니톨이 상당히 미세한 입자 크기를 가지고 있기 때문에 더욱 놀라운 것이다.

더구나, 본 발명의 요지를 형성하는 제품의 유동성은 통상적으로 물에서 간단한 결정화 또는 단순 미립화에 의해 얻어진 만니톨 분말의 것보다 상당히 크다.

어떠한 한가지 이론에 한정되기를 원함이 없이, 본 발명의 만니톨의 우수한 유동성이 여러가지 그의 물리 화학적 특성, 즉 특히 그의 중앙화된 입자 크기, 그것을 구성하는 입자 표면에 상당한 정전하의 부존재, 그의 만니톨 함량, 그의 낮은 흡습성 및 끝으로 그것을 구성하는 입자의 특성 형태의 조합에 의해 설명된다고 생각할 수 있다. 마지막 요점에 관해, 사실상, 본 발명에 따른 분말 만니톨이 항상 예리한 에지가 없는 서로 괴상체화된 다수의 마이크로입자로 구성되는 다양한 형태의 입자로 이루어진다는 사실에 주목한다. 현미경하에, 층의 형태로, 실제로 일정한 두께를 가지나 다양한 길이와 폭의 입자로 구성된 물에서 결정화된 만니톨로부터 그것이 쉽게 구분된다. 그것은 또한 실제 구형 입자로 구성된 단순 미립화에 의해 얻어진 만니톨로부터 또는 별도로 꽤 규칙적인 블록의 형태로 모난 입자로 이루어진 압출 제품으로부터 구분된다.

본 발명에 따른 분말 만니톨의 제 2 필수 기능 특성은 물에 매우 신속히 용해하는 특성이다. 이 용해 속도를 측정하기 위하여, 입자 크기 커트 100-200 마이크론인 시험될 입자, 정확히 5g을, 20℃로 유지된 탈염 및 탈기된 물 150g에 도입하고 250ml의 로우 폼(low form) 비이커에서 200r/분에 교반하는 것으로 구성되는 시험 II를 수행한다. 용해 시간은 입자 크기 커트의 도입후에 이와 같이 제조된 분산액의 완전한 외관 투명도를 얻는데 필요한 시간과 일치한다. 이들 조건하에, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 일반적으로 30초 이하의 용해 속도를 가지고 있다. 바람직한 제품은 25초 이하내에 용해되며 반면에 이상적인 제품은 20초 이하의 시간을 필요로 한다. 이들 시간은 일반적으로 현재 시판된 모든 만니톨 분말로서 얻어진 것들 이하가 된다.

본 발명에 따른 분말 만니톨의 포장 및 사용을 위한 제 3의 매우 유용한 특성은 프랑스 특허 FR 2,571,045호 및 FR 2,571,046호에 기재된 제품과 비교하여 그의 입자 크기가 오히려 미세하지만, 매우 적은 먼지를 생성하는 특성이다. 먼지를 생성하거나 생성하지 않는 이러한 경향은 이미 상기에 기재된 HOSOKAWA 장치를 이용하고 본 장치에 관한 사용을 위한 설명서에 기재된 바와 같이 시험될 제품의 분산성을 측정함으로써 쉽게 측정할 수 있다.

이들 조건하에, 본 발명에 따른 분말 만니톨은 일반적으로 10-30 및 바람직하게는 10-25의 분산성을 가지며 이것은 먼지를 생성하는 매우 낮은 경향을 뜻한다. 이러한 점에서, 본 발명의 제품이 물에서 미리 결정화되고 굵은 입자 크기를 가진 만니톨의 압출 또는 입자화 분말의 것과 같이 양호한 특성을 가지고 있다는 것이 관찰된다. 비교하여, 먼지를 생성하는 그의 경향은 특허 JP 61,85330호에 기재된 것처럼, 물에서 단순한 결정화 또는 단순 미립화에 의해 얻어진 분말의 경향보다 상당히 작다.

더구나, 본 발명에 따른 분말 만니톨의 사용에 대한 다른 중요한 잠점이 또한 제시된다. 상기에 기재한 것들과 같이, 이들 장점은 선행 기술에 따른 제품의 간단한 입자 크기 커트가 동시에 모든 이들 특성을 소유하지 못한다는 의미에서, 그의 특성이다. 이들 장점 가운데 다른 제품과 함께 분말로서 혼합되는 그의 매우 양호한 능력, 예를 들어, 보다 미세한 입자 크기의 입자와 혼합시,비혼합(demixing) 또는 입자 분리에 대한 그의 매우 양호한 내성, 및 씹을 수 있는 정제를 제조하기 위해 압축되는 그의 양호한 능력이 언급될 수 있다.

본 발명에 따른 분말 만니톨은 용액 또는 분산액내에 존재하는 당 또는 폴리올의 양에 대해 만니톨내 비교적 순수한 용액 또는 분산액의 미립화 단계 및 그후 이 미립화 단계로부터 얻어진 만니톨의 습식 경로에 의한 입자화 단계를 수행함으로써 얻을 수 있다. 본 발명자가 관찰한 바와 같이, 본 발명에 따른 제품이 이미 수행된 바와 같은, 단순 미립화에 의해 제조될 수 없으며, 또는 심지어 물에서 또는 알코올과 같은 다른 용매에서 결정화에 의해 얻어진 만니톨 결정체의 입자화에 의해 제조될 수 없다는 사실이 구체화되어야 한다.

본 발명자들은, 놀랍고도 예상치 못하게, 미립화 및 입자화의 조합이 만니톨에 적용될 수 있는 공지 기술의 이용에 의해 높으나 과도하지 않도록 파쇄성을 조절하고 밀도를 조절하나 그의 입자 크기에 관해 본 발명에 따른 제품을 고수율로 제조하는 것이 가능하게 된다는 것을 관찰한 바 있다.

사실상, 이전에 기재된 방법으로는 모든 원하는 특성을 얻을 수 없었다.

한편, 미립화를 수행하기 위하여 고형분이 20-70%, 바람직하게는 20-60%가 되도록 물 및 다른 한편, 함량이 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상 및 보다 바람직하게는 98.5% 이상인 만니톨을 함유한 분산액 또는 그외의 용액 형태로 시럽을 이용하는 것이 바람직하다.

통상적으로, 본 기술에 숙련된 자에게 알려진 종래의 아토마이저(atomizer)를 이용하고 일반적으로 입구 온도를 180-350℃로 출구에서 공기와 미립화된 제품의 온도가 둘 다 70-130℃인 유속을 선택함으로써 20-100℃의 온도를 가진, 시럽을 미립화한다.

특히 당 또는 폴리올 이외의 물질이 열분해되기 쉽지 않을 때, 미립화될 시럽이 또한 이들 물질로 이루어질 수 있다는 사실에 주의한다.

또한 아토마이저의 효율과 생산성을 증가시키기 위하여, 유용하게도 고형분이 50-70%이고 고체 상태로 상승 비율의 만니톨을 함유한 분산액 형태의 시럽에 의지할 수 있다는 사실에 주의한다. 아토마이저의 입구에서 만니톨 입자의 크기와 비율을 조절하는 방식으로, 이 분산액을 마이크로화하고 및/또는 어려움 없이 140℃까지 가열할 수 있으며, 이것은 만니톨의 매우 높은 화학적 안정성을 설명한다.

물 또는 증기, 또는 만니톨 시럽, 또는 별도로, 이것이 바람직하지 않지만, 폴리비닐피롤리돈, 아라비아검, 히드록시프로필 메틸 셀룰로스, 말토덱스트린, 프리겔화된 전분, 젤라틴 또는 본 기술에 숙련된 자에 의해 원하는 특성을 소유하고 있다고 알려진 다른 결합제와 같은 결합제로 이루어진 시럽을 사용함으로써, 미립화된 분말을 그후 입자화한다.

물을 사용한 경우에, 적합한 수분 함량은 일반적으로 10-20%의 차수이나 미립화된 분말의 입자 크기에 따라 달라질 수 있다.

결합제로 이루어진 시럽을 사용하는 경우, 결합제는 본 발명에 따른 분말 만니톨의 고형분의 0.1-15%, 바람직하게는 0.5-4%를 나타낸다.

이 경우에, 카리에스유발성이 없는 만니톨의 특히 유용한 특성에 해롭게 영향을 끼칠 수 없는 결합제가 선택되는 것이 바람직하다. 그것을 다루는 가장 간단하고 바람직한 방식은, 미립화 및 그후 입자화가 연속적으로 수행되는 공업 장치를 통해 가능해지는 바와 같이, 미립화에 의도된 것과 동일한 시럽을 결합제로서 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 분말 만니톨은 유용하게도 상기에 언급된 그의 기능 특성으로 인해, 특히 식품 및 제약 분야에서 감미제, 텍스춰라이징 시약 또는 첨가제 부형제, 또는 담체로서 사용될 수 있다.

또한 여러가지 다른 산업에서 본 발명에 따른 만니톨을 사용할 수 있다. 예를 들어, 그것은 내화 물질, 폴리우레탄 발포체, 부동액, 계면 활성제와 같은 화학제품의 제조용 기본 제품으로서, 가소화 제품으로서 또는 충전재로서, 이를 테면 플라스틱, 페인트, 수지, 고무 또는 종이에서, 또는 다시 수의용 또는 식물 위생용 성분, 공업 효소, 비료, 올리고-성분, 살충제, 설치류 또는 유해 포유류를 박멸시키는 활성 제품용 담체로서 사용될 제품으로서의 역할이 있을 수 있다. 본 발명에 따른 분말 만니톨의 많은 다른 이용이 명백히 구체화될 수 있으며 상기에 기재된 매우 유용한 기능 특성의 최적화 덕분으로 허용된다.

본 발명은, 본 발명에 따른 분말 만니톨의 유용한 일례와 특성에 대한 기술로 구성된, 아래의 실시예에 의해 보다 양호하게 이해될 것이다.

실시예 1

본 발명에 따른 분말 만니톨의 제조

75℃에서 물에서 결정화에 의해 얻어진 만니톨 결정체를 용해시켜 물질 40%를 함유한 만니톨 수용액을 제조한다.

75℃에 유지시킨, 이 용액을 Minor Mobile의 명칭하에 NIRO사에 의해 시판된 파일롯 장치를 이용함으로써 미립화한다.

입구 온도를 280℃에 고정하고 유속을 출구 온도가 120℃의 영역에 있도록 조절한다.

얻어진 미립화 분말을 그후 아토마이저로 들어간 다음 뜨거운 건조 공기의 기류에 의해 건조된 것과 동일한 시럽을 사용함으로서 입자화한다. 따라서 다음 특성을 갖는 분말 만니톨을 얻는다:

- 만니톨 함량 98.9%

- Karl Fischer에 의해 측정된, 수분 함량 0.1%

- 상기에 기재된 시험 I에 따른, 파쇄성 44%

- 겉보기 밀도 457g/l

- 다음과 같은 입자 크기 스펙트럼:

- 75 마이크론 이하의 크기를 가진 입자 : 약 3%

- 40 마이크론 이하의 크기를 가진 입자 : 미량

- 350 마이크론 이상의 크기를 가진 입자 : 미량

- 250 마이크론 이상의 크기를 가진 입자 : 약 1%

- 200 마이크론 이상의 크기를 가진 입자 : 약 2%

- 100 마이크론 이상의 크기를 가진 입자 : 약 86%

- 평균 직경 : 약 135 마이크론

- 영역에서 분포 균일성 1.5

- 유동성 등급 또는 Carr 인덱스 79

- 충진 밀도(packed density) 549g/l

- 시험 II에 따른, 용해 속도 26초

- HOSOKAWA 시험에 따른, 분산성 22%

본 발명에 따른 분말 만니톨은 양호한 부형제 특성을 가지며, 즉 적당하며 과도하지 않은 파쇄성, 양호한 유동성 및 매우 높은 용해 속도를 가지고 있다. 이 부형제는 카리에스유발성 또는 흡습성이 없다는 장점이 있다.

더구나, 이와 같이 얻어진 분말 만니톨은 2%의 영역 수준으로 마그네슘 스테아레이트를 사용함으로써 정제를 쉽게 얻을 수 있게 한다.

실시예 2

본 발명에 따른 제품 및 선행 기술의 제품 비교

본 발명에 따라 다른 분말 제품을 실시예 1에 기재된 방법을 이용하여 제조하나 미립화 온도, 들어오는 고형분 및 유속, 그리고 또한 샘플의 범위를 얻도록 입자화 조건을 약간 변형시킨다.

얻어진 제품은 다음 표에 제시된 특성을 가지고 있다.

본 발명에 따른 제품은 선행 기술의 제품과 비교하여, 모두 우수한 기능 특성을 가지고 있으며, 따라서 특히 식품 및 제약 산업에서, 그들을 첨가제의 비카리에스유발성 및 비흡습성 부형제 및 담체로서 단점 없이 사용할 수 있다.

실시예 3

본 발명에 따른 분말 만니톨을 사용하여 얻은 정제와 선행 기술에 따라 얻은 것들의 비교

압축력 55kN을 나타내는 FETTE P 1000 프레스를 이용하여 두께 5mm 및 직경 20mm의 요면을 가진 서로 다른 정제를 제조한다.

이를 위해, 마그네슘 스테아레이트 1%를 함유한, 다음의 분말 제품을 사용한다:

제품 I : Beghin Say(France)에 의한 입자화 수크로스 ALVEOSUCRE?

제품 II : α형태의 락토오스 모노하이드레이트, Meggle(Germany)사제 TABLETOSE?

제품 III : α형태로, 미립자화된, 락토오스 모노하이드레이트, FMC(USA)사제 FAST FLO?

제품 IV : α형태의 무수 락토오스, D.M.C.(Holland)사제 DC LACTOSE 30

제품 V : 실시예 1에 기재된 본 발명에 따른 분말 만니톨.

얻어진 정제의 강도를, ERWEKA사에 의해 명칭 TB24하에 시판되는 경도 시험장치의 도움으로 측정한다. 얻어진 결과를 다음 표에 제시한다.

본 발명에 따른 제품이, 본 응용에서 동시에 사용된 락토오스 또는 수크로스를 기재로 한 서로 다른 압축성 제품보다 더 경질의 정제를 유용하게 얻도록 한다고 알려져 있다.

본 발명에 따른 분말 만니톨은 물에서 결정화된 만니톨에 반하여, 우수한 직접 압축성 제품을 구성하며, 또한 여러 가지 활성 성분, 명백히 효소 또는 비타민과 같이 습기에 과민한 것들을 위한 우수한 부형제이다.

Claims (10)

100-200 마이크론의 입자크기를 갖는 시험될 분말 만니톨 15g을 프라이어빌리미터의 분쇄실(crushing chamber)에 도입시키고, 25회/분의 균일한 회전속도에서 15분 동안 회전운동시키는 것으로 이루어지는 시험 I에 따른 파쇄성 40-80%와 100-200 마이크론의 입자크기 커트에 대한 겉보기 밀도 300-525g/l를 갖고, 75 마이크론 이하의 크기를 갖는 입자가 약 30% 이하로 존재하는 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 250 마이크론 이상의 크기를 가진 입자가 40% 이하인 분말 민니톨.

제 1 항에 있어서, 입자 크기 분포의 균일성이 약 1-8이고, 평균 직경이 100-200 마이크론인 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 75 마이크론 이하의 크기를 가진 입자를 10% 이상 가지지 않는 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 40 마이크론 이하의 크기를 가진 입자와 315 마이크론 이상의 크기를 가진 입자가 존재하지 않는 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 당 또는 폴리올의 양에 대해 계산된 만니톨 함량이 약 90% 이상인 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 유동성 등급 또는 Carr 인덱스가 약 70-90인 분말 만니톨.

제 1 항에 있어서, 100-200 마이크론의 입자크기 커트를 갖는 시험될 분말 만니톨 5g을 20℃로 유지된 탈미네랄 및 탈기된 물 150g에 도입시키고, 250ml 로우폼 비이커에서 200회/분의 회전속도로 교반시키는 것으로 이루어지는 시험 II에 따른 용해 속도가 30초 이하인 분말 만니톨.

만니톨 용액 또는 분산액의 미립화 단계 및 그후 미립화 단계로부터 얻어진 만니톨의 습식 경로에 의한 입자화 단계로 이루어진, 제 1 항의 분말 만니톨의 제조방법.

감미제, 텍스춰라이징제 또는 첨가제 부형제 또는 담체로서 사용된 제 1 항의 분말 만니톨을 함유하는 식품 및 제약 분야에 사용하기 위한 조성물.