KR20170076965A - 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자 및 그 제조방법 - Google Patents

히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다공성의 입자 형태를 가지는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 (hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, HPMCP) 입자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 제조방법은 (1) 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 반응액을 준비하는 단계; (2) 교반장치가 구비된 교반탱크 내부에 상기 교반장치가 침지되도록 물을 투입하는 단계; (3) 상기 반응액을 상기 교반탱크 내부로 낙하시키는 단계; 및 (4) 낙하된 상기 반응액이 상기 교반장치가 작동하고 있는 교반탱크 내의 물로 투입되어 상기 물의 흐름에 따라 이동하면서 입자화되는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 교반장치가 작동중인 교반탱크 내부의 물로 HPMCP 반응액을 투입하여 입자화함으로써 다공성의 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자를 제조할 수 있고, 이로써 상기 입자의 용해성을 향상시킬 수 있다.

Description

히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자 및 그 제조방법 {Hydroxypropyl methyl cellulose phthalate particle and method of preparing the same}
본 발명은 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성의 입자형태를 가짐으로써 용매에 대한 용해성이 향상된 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트(hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, HPMCP)는 식물성 고분자로서, 식물 세포벽의 주요 구성성분인 셀룰로오스 유도체의 일종이다. 상기 HPMCP는 위액의 pH 조건(pH 1.2 부근)에서는 2~4시간 이상 용해되지 않고, 소장액의 pH 조건(pH 6.8 부근)에서는 10분 이내의 빠른 시간 내에 용해되는 특성을 가지고 있어 장용성 캡슐원료 및 각종 정제의 코팅제로 사용되어 왔으며, 이 밖에도 의약용 부형제, 결합제, 서방성 제제 등 다양한 용도에 사용되어 왔다.
종래의 HPMCP는 초산 용매에 히드록시프로필메틸 셀룰로오스와 무수프탈산, 그리고 촉매인 초산소다를 혼합해 셀룰로오스 분자에 프탈산을 한쪽만 결합시키는 방법으로 제조되어 왔다.
이러한 종래의 방법으로서, 특허문헌 1(미국특허 제 3,629,237호)은 점도가 15 ∼ 100cps인 히드록시프로필메틸 셀룰로오스와 무수프탈산, 초산소다를 초산 용매에서 혼합하여 80℃의 온도에서 5시간 동안 반응시켜 반응액을 제조한 후, 물에 상기 반응액을 슬러리시켜 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트(HPMCP) 입자를 제조하는 방법에 관해 개시하고 있다.
이렇게 제조된 HPMCP 입자는 통상적으로 구형의 입자형태를 가지고 있는데, 이러한 구형의 HPMCP 입자는 아세톤 등과 같은 용매의 입자 내부로의 침투성이 낮으며, 입자의 표면부터 서서히 용해되는 용해경향을 가지고 있다. 이로 인해, 구형의 HPMCP 입자는 용매에 대한 용해성이 떨어진다는 단점을 가진다.
그러나, 상기 HPMCP 입자를 경질 캡슐용 복합제제의 원료로 사용하거나, 약학제제의 코팅액 등으로 사용할 경우, 필요에 따라 용매에 용해시키는 과정이 요구되는바, HPMCP 입자의 용매에 대한 용해성을 향상시킬 필요가 있다.
예컨대, 특허문헌 2(국내 특허공개공보 제10-2012-0135063호)는 약물 입자를 코팅하는 코팅액으로서 셀룰로오스계 장용성 고분자, 무기 입자 및 그 밖의 첨가제와 용매를 포함하는 용액 등을 사용할 수 있다고 기재하면서, 상기 셀룰로오스계 장용성 고분자로서 HPMCP를 예시하고 있고, 상기 코팅액은 아세톤을 포함한다고 기재하고 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 HPMCP 입자의 용해경향으로 인해, 코팅액 제조시 HPMCP 입자를 아세톤에 완전히 용해시키기 위해서는 많은 시간이 소요될 수 있다. 또한, 상기 코팅액에 미용해 입자가 남아 있을 경우 약제 복용시 구강 내에서 까칠까칠한 느낌을 줄 수 있다.
이에, 용매가 HPMCP 입자 내부로 용이하게 침투할 수 있도록 종래의 구형 입자형태를 다공성의 입자 형태로 변경할 수 있는 방안을 마련하고, 이를 통해 용해성이 향상된 HPMCP 입자를 제공하는 방안에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
US 3629237 B KR 1020120135063 A
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다공성의 입자형태를 가짐으로써 용매에 대한 용해성이 향상된 HPMCP 입자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, HPMCP 반응액을 물에 투입하여 HPMCP 입자를 생성하는 과정에서 상기 반응액에 기계적 에너지를 부여함으로써 다공성의 HPMCP 입자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다공성의 입자 형태를 가지는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 (hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, HPMCP) 입자를 제공한다.
상기 입자의 평균공극률은 5 ~ 80%일 수 있다.
상기 입자의 평균 직경비(단직경에 대한 장직경의 비)는 1.5 ~ 4일 수 있다.
상기 입자를 아세톤으로 용해 시에 용해시간은 2분 내지 4분일 수 있다.
상기 입자를 메탄올 및 메틸렌 클로라이드의 혼합용매(중량비=1:1)에 용해시킨 10중량% 혼합용액의 점도는 32 ~ 66cSt일 수 있다.
또한, 본 발명은 (1) 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 반응액을 준비하는 단계; (2) 교반장치가 구비된 교반탱크 내부에 상기 교반장치가 침지되도록 물을 투입하는 단계; (3) 상기 반응액을 상기 교반탱크 내부로 낙하시키는 단계; 및 (4) 낙하된 상기 반응액이 상기 교반장치가 작동하고 있는 교반탱크 내의 물로 투입되어 상기 물의 흐름에 따라 이동하면서 입자화되는 단계를 포함하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자의 제조방법을 제공한다.
상기 (1)단계에서 상기 반응액은 촉매의 존재하에 반응매질 내에서 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 및 무수프탈산을 에스테르화 반응시켜 얻어질 수 있다.
상기 (3)단계에서 상기 반응액은 중력낙하 방식으로 상기 교반탱크 내부로 낙하될 수 있으며, 이때 시간당 단위부피를 통과하는 반응액의 유속을 나타내는 공간속도(space velocity, SV)는 1.2 ~ 3.5/h인 것이 바람직하다.
상기 (4)단계에서 상기 반응액은 교반장치의 기계적 에너지에 의해 다공성의 형태로 입자화될 수 있으며, 상기 교반장치의 교반속도는 500 ~ 2000rpm 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 HPMCP 입자는 내부에 공극을 포함하는 다공성의 입자형태를 가지기 때문에 용매가 입자 내부로 침투하기가 용이하고, 용매/입자간 접촉되는 표면적이 넓어짐에 따라 용매에 대한 용해성이 향상된다.
또한, 본 발명의 HPMCP 입자의 제조방법에 따르면, 교반장치가 작동중인 교반탱크 내부의 물로 HPMCP 반응액을 투입하여 입자화함으로써 입자의 형태를 다공성으로 변경할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 기존 설비의 변경없이 생산 공정조건만을 변경하여 제품을 생산할 수 있으므로 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HPMCP 입자의 제조설비를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 무배율 사진(육안) 및 상기 사진을 50배 확대하여 나타낸 SEM사진을 비교하여 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 용해경향을 비교하여 나타낸 광학현미경 사진이다.
본 발명은 다공성의 입자 형태를 가지는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 (hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, HPMCP) 입자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 HPMCP 입자는 용매가 입자 내부로 침투할 수 있는 공극을 포함하고 있다면, 그 공극률의 범위에는 제한을 받지 않으나, 바람직하게 상기 입자의 평균 공극률은 5 ~ 80 %일 수 있고, 더욱 바람직하게는 20 ~ 50%일 수 있다. 상기 평균공극률이 상기 5% 미만일 경우에는 HPMCP 입자의 용매에 대한 용해도 향상 효과가 미미할 수 있고, 반면 80%를 초과할 경우에는 효과 대비 경제성이 떨어질 우려가 있다.
상기 평균 공극률은, 입자 중의 공극의 비율을 말하는 것으로, 수은 압입법(JIS R 1655 「파인세라믹스의 수은 압입법에 의한 형체기공경 분포 측정방법」, 공극 내에 수은을 침입시킨 때의 압력과 수은 체적의 관계로부터 도출)에 의해 측정될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 HPMCP 입자는 다공성의 입자형태로 형성되기 위해 입자화되는 과정에서 기계적 에너지를 받기 때문에, 종래의 방법에 따라 제조되는 구형의 HPMCP 입자에 비해 입자의 장직경과 단직경의 길이 차가 크게 나타난다. 즉, 종래의 구형 HPMCP 입자의 경우 평균직경비(단직경에 대한 장직경의 비)가 대략 1.4를 넘어가지 않는 반면, 본 발명에 따라 제조된 다공성 HPMCP 입자의 경우 평균직경비가 1.5이상의 범위를 갖게 된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 HPMCP 입자의 평균 직경비는 1.5 ~ 4일 수 있고, 평균 직경비가 상기 범위 내에 포함될 경우 상기 HPMCP 입자의 용매에 대한 용해성이 우수하였으며 소요되는 기계적인 에너지 면에서도 경제적이었다. 상기 평균직경비는 광학현미경(Olympus社 BX51)에 의해 촬영된 HPMCP 입자들의 단직경 및 장직경을 측정하고, 상기 단직경에 대한 장직경의 비(장직경/단직경)를 계산하여 평균낸 값을 나타낸다.
또한, 다공성의 입자형태를 갖는 상기 HPMCP 입자에 아세톤을 투입하였을 때, 상기 입자의 용해시간은 2분 ~ 4분일 수 있다. 구체적으로, 도 2에는 본 발명에 따른 다공성 HPMCP 입자(실시예 1)와 비다공성인 구형의 HPMCP 입자(비교예 1)를 비교하여 나타낸 SEM 사진이 도시되어 있고, 도 3에는 상기 도 2에 도시된 각 입자에 아세톤을 떨어뜨려 용해되는 정도를 분단위로 나타낸 광학현미경 사진이 도시되어 있다. 도 3을 살펴보면, 다공성의 입자형태를 HPMCP 입자의 경우 3분 이내에 거의 용해되었지만, 구형의 HPMCP 입자는 3분경과 후에도 입자 형태를 유지하고 있어 용해되지 않았음을 확인할 수 있으며, 이후 4분이 지나도 거의 절반도 용해되지 않았다.
상기 HPMCP 입자는 각 치환체 함량 및 분자량에 따라 물리화학적 특성이 달라지는데, 바람직하게 본 발명에 따른 HPMCP 입자는 글루코오스 단위당, 1.6 ~ 2.0의 메톡시기 치환도, 0.2 ~ 0.3의 히드록시 프로폭시기 치환도 및 0.4 ~ 1.2의 프탈일기 치환도를 가질 수 있다. 본 명세서에서 치환도란 하기의 화학식 1에서와 같이 셀룰로오스 유도체의 글루코오스 단위당 상기 각 치환기로 치환된 수산기의 평균 개수를 의미한다.
화학식 1
Figure pat00001
단, 상기 화학식 1에서 m 및 n은 1 이상의 정수이다.
또한, 상기 HPMCP 입자의 점도는 32 ~ 66cSt(centistroke)인 것이 바람직하며, 상기 점도는 상기 HPMCP 입자를 메탄올 및 메틸렌 클로라이드의 혼합용매(중량비=1:1)에 용해시킨 10중량% 혼합용액의 점도를 나타낸다. 본 명세서에서, "점도"는 대한약전규격에 의해 모세관 점도계법으로 측정된 점도를 의미한다.
한편, 본 발명은 상기 HPMCP 입자의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 (1) 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 반응액을 준비하는 단계; (2) 교반장치가 구비된 교반탱크 내부에 상기 교반장치가 침지되도록 물을 투입하는 단계; (3) 상기 반응액을 상기 교반탱크 내부로 낙하시키는 단계; 및 (4) 낙하된 상기 반응액이 상기 교반장치가 작동하고 있는 교반탱크 내의 물로 투입되어 상기 물의 흐름에 따라 이동하면서 입자화되는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 HPMCP 입자의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
(1) HPMCP 반응액 준비단계
상기 HPMCP 반응액은 촉매의 존재 하에 반응매질 내에서 히드록시프로필메틸 셀룰로오스(HPMC) 및 무수프탈산을 에스테르화 반응시켜 얻어질 수 있다.
이때, 상기 촉매는 상기 에스테르화 반응을 촉진시키는 역할을 수행하는 것으로, 아세트산의 알칼리금속염을 포함할 수 있고, 예컨대 상기 아세트산의 알칼리금속염은 아세트산나트륨 및 아세트산칼륨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 촉매의 함량은 상기 HPMC 100중량부를 기준으로 40 ~ 200중량부일 수 있다.
상기 반응매질은 촉매, HPMC 및 무수프탈산을 분산시켜 이들 간의 접촉면적을 증가시키는 역할을 수행하는 것으로, 아세트산, 프로피온산 및 부티르산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 반응매질의 사용량은 상기 HPMC의 사용량 100중량부를 기준으로 200 ~ 2,000중량부일 수 있다.
상기 HPMC는 글루코오스 단위당 1.6 ~ 2.0의 메톡시기 치환도 및 0.2 ~ 0.3의 히드록시프로폭시기 치환도를 가질 수 있다.
상기 에스테르화 반응에서 상기 무수프탈산의 사용량은 상기 HPMC 100중량부를 기준으로 100 ~ 300중량부일 수 있다.
상기 에스테르화 반응단계는 60 ~ 100℃에서 3 ~ 4시간 동안 수행될 수 있다. 상기 에스테르화 반응단계가 상기 온도범위에서 상기 시간범위 동안 수행되면, 적당한 에너지 비용으로 충분한 에스테르화 반응이 진행될 수 있다.
(2) 물 투입단계
이 단계는 교반장치가 구비된 교반탱크 내부에 상기 교반장치가 침지되도록 물을 투입하는 단계이다.
본 발명에서 사용되는 교반탱크는 내부에 교반장치를 구비하고 있는 것으로, 본 발명이 속하는 고분자 합성 분야에서는 일반적으로 사용되는 교반탱크다. 즉, 본 발명에 따른 HPMCP 입자의 제조방법은 생산 공정조건을 변경하는 것일 뿐 기존 설비에 대한 변경은 요구하지 않는바, 발명의 실시를 위한 추가적인 설비투자 비용이 소요되지 않는 경제적인 방법이다.
예를 들어, 상기 교반장치로서는 교반탱크 내부에 투입된 물에 기계적 에너지를 부여할 수 있는 장치라면 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 교반장치로서 임펠러 등이 사용될 수 있고, 이를 포함하는 교반탱크로서는 임펠러를 부착한 교반기가 설치된 수직형 교반탱크가 사용될 수 있다. 상기 교반탱크는 복류와 축류의 합성류를 형성하여 교반 효과가 높은 이상적인 플로우 패턴을 만들 수 있다.
상기 물은 정제수일 수 있다. 상기 물은 상기 교반장치가 충분히 침지될 수 있다면 그 투입량의 범위에 제한을 받지 않으나, 바람직하게 상기 (1)단계의 에스테르화 반응에서 사용되는 상기 반응매질 총 함량의 12 ~ 20배 범위로 투입될 수 있다. 상기 물의 총 사용량이 상기 범위 이내이면, 물을 통해 교반장치의 기계적 에너지를 상기 HPMCP 반응액에 충분히 전달하여 생성되는 HPMCP 입자 내에 공극을 형성할 수 있고, 이로써 다공성의 입자 형태를 갖는 HPMCP 입자를 제공할 수 있다. 또한, 생성된 HPMCP 입자들이 서로 응집하여 거대 덩어리(lump)를 형성하는 것을 방지할 수 있으며, 적당량의 물의 사용으로 인하여 공정 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 HPMCP 입자의 제조방법에서 상기 HPMCP 반응액은 물로 투입됨과 동시에 교반되면서 입자화되고, 이러한 입자화 과정에서 교반장치의 기계적 에너지에 의해 입자 내부에 공극이 형성되는 바(하기의 "(4) 입자화 단계" 참조), 상기 교반탱크 내부에 HPMCP 반응액이 투입되기 전에 물이 공급되어 있어야 한다.
(3) 교반탱크 내부로의 반응액 낙하단계
이 단계는 상기 (1) 단계에서 준비된 HPMCP 반응액을 상기 (2)단계에 따라 물이 투입된 교반탱크 내부로 낙하시키는 단계이다. 이때, 상기 HPMCP 반응액은 중력낙하 방식으로 상기 교반탱크 내부로 낙하될 수 있다.
여기서, 상기 중력낙하 방식이란, 반응액 챔버가 상부에 위치하여 챔버 내의 반응액에 가해지는 중력에 의하여 반응액이 분사액 노즐까지 도달하는 방식으로, 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 HPMCP 입자의 제조설비가 모식적으로 도시되어 있다.
이때, 반응액 챔버로부터 낙하되는 상기 HPMCP 반응액의 시간당 단위부피를 통과하는 유속을 나타내는 공간속도(space velocity, SV)는 1.2 ~ 3.5/h인 것이 바람직하며, 상기 공간속도가 1.2/h 미만일 경우 제조 시간이 오래 걸려 비경제적일 수 있고, 반면 3.5/h를 초과할 경우에는 HPMCP 입자들이 서로 응집하여 거대 덩어리(lump)를 형성하거나 입자에 다공성을 부여하기에 어려움이 발생할 수 있다.
(4) 입자화 단계
이 단계는 상기 (3)단계에 따라 낙하된 상기 반응액이 상기 교반장치가 작동하고 있는 교반탱크 내의 물로 투입되어 상기 물의 흐름에 따라 이동하면서 입자화되는 단계이다.
이 단계에서 상기 반응액은 교반장치의 기계적 에너지에 의해 다공성의 형태로 입자화된다. 구체적으로, 도 2에 도시된 실시예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 SEM 사진을 살펴보면 다공성의 입자형태를 가지고 있음을 확인할 수 있다.
도 1을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면, 반응액 챔버로부터 중력 낙하방식으로 낙하된 상기 HPMCP 반응액은 교반탱크 내의 물로 투입되는데, 이때 교반탱크 내부에서는 교반장치의 작동에 의해 물이 회전되고 있는 상태이고, 상기 물로 투입된 반응액도 투입과 동시에 물의 회전방향을 따라 회전하면서 입자화된다. 즉, 물을 통해 상기 교반장치의 기계적 에너지가 상기 반응액에 전달되고, 상기 에너지에 의해 HPMCP 반응액은 다공성의 입자로 형성된다. 이렇게 제조된 다공성의 HPMCP 입자는 용매/입자간 접촉되는 표면적이 넓어짐에 따라 용해성이 향상된다.
반면, 도 2에 도시된 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 SEM 사진을 살펴보면, 내부에 공극을 포함하지 않는 구형의 입자형태를 가지고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 구형의 HPMCP 입자 제조방법에서는, 통상 HPMCP 반응액을 물에 투입시키거나 물을 반응액에 투입시켜 입자화하고, 이어서 여과, 건조하는 방식을 사용하여 왔다. 그러나, 이렇게 제조된 구형의 비다공성 HPMCP 입자는 용매에 대한 용해성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
상기 교반장치의 교반속도는 500 ~ 2000rpm 인 것이 바람직하다. 상기 교반속도가 500rpm 미만일 경우에는 다공성의 HPMCP 입자를 얻기에 어려움이 있고, 반면, 2000rpm을 초과하는 경우에는 효과대비 경제성이 떨어질 우려가 있다.
상기 입자화 단계에서 사용되는 상기 반응액의 온도는 45~60℃일 수 있다. 상기 반응액의 온도가 상기 범위 이내이면, 상기 반응액의 점도가 적당하여 공정 효율이 증가할 뿐만아니라, 적당한 공극률을 갖는 입자가 생성될 수 있다.
또한, 상기 입자화 단계에서 사용되는 상기 물의 온도는 20~30℃일 수 있다. 상기 물의 온도가 상기 범위 이내이면, 상기 HPMCP 입자가 생성된 후 반응액에 남아 있는 상기 반응매질 등의 잔류물이 상기 물에 용해되어 상기 HPMCP 입자와 효율적으로 분리될 수 있으며, 생성된 HPMCP 입자들이 서로 응집되지 않을 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
먼저, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)(글루코오스 단위당, 1.85의 메톡실기 치환도 및 0.27의 히드록시프로폭실기 치환도를 가짐) 100g, 무수프탈산 120g, 반응용매인 아세트산 380g, 촉매인 아세트산나트륨 50g을 혼합하였다. 상기 혼합에 의해 얻어진 혼합물을 100rpm의 속도로 서서히 교반하면서 85℃에서 3시간 동안 가열하여 에스테르화 반응을 진행시켜 HPMCP 반응액을 준비하였다.
임펠러가 구비된 교반탱크(IKA社, T-50)를 준비하고, 상기 교반탱크에 정제수 200g을 투입하였다.
이후, 상기와 같이 준비된 HPMCP 반응액을 상기 교반탱크 내부로 0.9ℓ/s의 유량으로 낙하시켰다.
이어서, 낙하된 상기 HPMCP 반응액은 상기 임펠러가 500rpm의 교반속도로 회전 중인 교반탱크 내의 정제수로 투입되어 상기 정제수의 흐름에 따라 회전되면서 입자화되었고, 반응결과물로서 HPMCP 입자를 포함하는 슬러리가 제조되었다. 이때, 상기 HPMCP 반응액은 상기 임펠러의 기계적 에너지에 의해 다공성의 구조를 갖는 입자 형태로 형성된다.
이어서, 상기 슬러리를 정제수로 4회 세척한 후, 유동층 건조기를 이용하여 5중량% 미만의 건조 감량(loss on drying, LOD)으로 건조시켜 다공성의 HPMCP 입자를 제조하였다.
실시예 2 내지 3
상기 HPMC 반응액이 투입되는 교반탱크에 구비된 임펠러의 교반속도를 하기의 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 HPMCP 입자를 제조하였다.
비교예 1
상기 임펠러가 회전하고 있지 않은 교반탱크로 상기 HPMCP 반응액을 낙하 투입시켜 HPMCP 입자를 포함하는 슬러리를 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 HPMCP 입자를 제조하였다. 단, 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자는 구형의 비다공성 입자형태를 갖는다.
<평가방법 및 결과>
1. 용해속도
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자 360g을 아세톤 2,640g에 투입한 후, 용해되는 시간을 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 1에 기재하였다.
교반속도(rpm) 용해시간(min) 결과
실시예 1 500 43 완전 용해
실시예 2 1000 40 완전 용해
실시예 3 2000 41 완전 용해
비교예 1 0 60 미용해 입자 존재
상기 표 1을 살펴보면, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 HPMCP 입자의 경우, 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자에 비하여 용매에 대한 용해속도가 빨라졌음을 확인할 수 있다. 이때, 상기 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 경우에는 60분 경과 후에도 미용해 입자가 존재하였다.
2. 평균직경비
실시예 1 및 비교에 1에 따라 제조된 HPMCP 입자를 광학현미경(Olympus社 BX51)에 의해 촬영하고, 촬영된 HPMCP 입자 50개의 단직경 및 장직경을 측정하였다. 각 입자의 직경비를 하기의 식 1에 따라 계산하여, 평균 직경비 값을 구했다.
직경비 = 입자의 장직경/ 입자의 단직경 … (1)
실시예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 경우 평균직경비는 2.4로서 장직경과 단직경의 길이 차이가 크다는 것을 알 수 있는 반면, 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 경우 평균직경비가 1.3으로서 입자형태가 구형에 가깝다는 것을 알 수 있다.
3. SEM 분석
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 형태를 확인하기 위하여 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope(SEM)으로 촬영을 하였다. 그리고, 상기 각 HPMCP 입자의 무배율 사진(육안) 및 상기 사진을 50배 확대하여 나타낸 SEM사진을 비교하여 도 2에 도시하였다.
도 2를 살펴보면, 실시예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자는 다공성의 구조를 가지고 있는 반면, 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자는 비다공성의 구형 입자형태를 가지고 있는 것을 확인할 수 있다.
4. 용해경향
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 각각의 HPMCP 입자에 아세톤을 1drop/10sec의 속도로 떨어뜨리면서 3분간 광학현미경(Olympus社 BX51)으로 입자의 형태를 관찰하였다. 도 3에는 상기 각 HPMCP 입자에 아세톤을 떨어뜨린 후 초기, 1분, 2분 3분 경과된 광학현미경 사진(500배율)을 비교하여 도 3에 도시하였다.
도 3을 살펴보면, 실시예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자의 경우 용매가 다공성인 입자 내부로 침투하기가 용이하고, 용매와 입자간 접촉되는 표면적이 넓어 용해성이 향상되었음을 확인할 수 있다. 반면, 비교예 1에 따라 제조된 HPMCP 입자는 용매가 입자 내부로 침투하지 못하고 표면부터 서서히 용해되는 것을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 다공성의 입자 형태를 가지는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 (hydroxypropyl methyl cellulose phthalate, HPMCP) 입자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입자의 평균공극률은 5 ~ 80% 인 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입자의 평균 직경비(단직경에 대한 장직경의 비)는 1.5 ~ 4 인 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입자를 아세톤으로 용해 시에 용해시간은 2분 내지 4분인 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입자를 메탄올 및 메틸렌 클로라이드의 혼합용매(중량비=1:1)에 용해시킨 10중량% 혼합용액의 점도는 32 ~ 66cSt인 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자.
  6. (1) 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 반응액을 준비하는 단계;
    (2) 교반장치가 구비된 교반탱크 내부에 상기 교반장치가 침지되도록 물을 투입하는 단계;
    (3) 상기 반응액을 상기 교반탱크 내부로 낙하시키는 단계; 및
    (4) 낙하된 상기 반응액이 상기 교반장치가 작동하고 있는 교반탱크 내의 물로 투입되어, 교반장치의 기계적 에너지에 의해 다공성의 형태로 입자화 되는 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (1)단계에서 상기 반응액은 촉매의 존재하에 반응매질 내에서 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 및 무수프탈산을 에스테르화 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (3)단계에서 상기 반응액은 중력낙하 방식으로 상기 교반탱크 내부로 낙하되는 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (3)단계에서 상기 반응액의 공간속도(space velocity, SV)는 1.2 ~ 3.5/h인 것을 특징으로 하는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스 프탈레이트 입자의 제조방법.
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