NO170262B

NO170262B - PROCEDURE FOR PARTICULAR COATING

Info

Publication number: NO170262B
Application number: NO863106A
Authority: NO
Inventors: Curt Henry Appelgren; Nemo Ivarsson
Original assignee: Lejus Medical Ab
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1992-06-22
Also published as: NO170262C; NO863106D0; NO863106L

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for belegning av faste partikler under anvendelse av et materiale som er høyviskøst eller fast ved romtemperatur. Uttrykket belegning henfører i denne beskrivelse til innstøping og/eller overflatebelegning. The present invention relates to a method for coating solid particles using a material that is highly viscous or solid at room temperature. In this description, the term coating refers to embedment and/or surface coating.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en mulighet å frembringe, på en enkel og rasjonell måte, faste partikler med et belegg av et materiale som er høyviskøst eller fast ved romtemperatur, hvilket materiale er flytende og lav-viskøst ved forhøyet temperatur. The purpose of the present invention is to provide an opportunity to produce, in a simple and rational way, solid particles with a coating of a material that is highly viscous or solid at room temperature, which material is liquid and low-viscosity at elevated temperature.

Hensikten er herved å oppnå produkter, fortrinnsvis i partikkelform med en diameter på 0,5 - 1,5 mm, hvilke er beskyttet mot fuktighet, mot dårlig smak, mot varme, mot oppløsning i ett pH-område for å kunne oppløses i et annet pH-område; i sistnevnte tilfelle kan således farmasøytisk aktive blandinger beskyttes mot den sure pH-verdi i magesaften, for å kunne oppløses ved en høyere pH-verdi i tarmene, eller slike blandinger kan passere gjennom rumen hos drøvtyggere ved å belegge dem med en substans som er ufølsom overfor pH-verdien i rumen, men ikke overfor den lavere pH-verdi som foreligger i det etterfølgende mave-tarmsystem hos en drøvtygger. The aim is to obtain products, preferably in particle form with a diameter of 0.5 - 1.5 mm, which are protected against moisture, against bad taste, against heat, against dissolution in one pH range in order to be able to dissolve in another pH range; in the latter case, pharmaceutically active compounds can thus be protected against the acidic pH value of the gastric juice, in order to dissolve at a higher pH value in the intestines, or such compounds can pass through the rumen of ruminants by coating them with a substance that is insensitive against the pH value in the rumen, but not against the lower pH value present in the subsequent gastrointestinal system of a ruminant.

Det er tidligere kjent en granulator for granulering eller belegning av et-fast. materiale med et filmdannende materiale oppløst i et løsningsmiddel, hvilken granulator består av en roterende plate, som er anordnet i et sylindrisk hus, hvorved platen er anordnet i en viss distanse fra den sylindriske vegg for dannelse av en spalte, gjennom hvilken det blåses luft for å danne turbulens i et fast materiale som innføres på oversiden av platen. Materialet sprayes simultant fra et forstøvningsmunstykke anordnet over platen. Anordningen og den tilhørende fremgangsmåte betyr at det beleggende materiale kun tilsettes på ett sted i kammeret hvilket fører til uønskede sammenklumpningseffekter grunnet for høy fuktighet ved applikasjonspunktet. Anordningen er kjent under merket CF-360;CF-750;CF-1000; og CF- 1300 (FREUND). Ekvivalente resultater oppnås også ved frem-gangsmåter som anvender et fluidisert skikt for belegning. A granulator for granulating or coating a solid is previously known. material with a film-forming material dissolved in a solvent, which granulator consists of a rotating plate, which is arranged in a cylindrical housing, whereby the plate is arranged at a certain distance from the cylindrical wall to form a gap, through which air is blown for to form turbulence in a solid material which is introduced on the upper side of the plate. The material is sprayed simultaneously from an atomizing nozzle arranged above the plate. The device and the associated method mean that the coating material is only added at one place in the chamber, which leads to unwanted clumping effects due to high humidity at the point of application. The device is known under the brand CF-360;CF-750;CF-1000; and CF-1300 (FREUND). Equivalent results are also obtained by methods that use a fluidized layer for coating.

Videre er det kjent en anordning for homogen fuktning av et fast materiale (SE-A-7903053-2), i hvilken en fremgangsmåte og en anordning vises for kontinuerlig sammenblanding av en væske og et pulver til en blanding som fuktes homogent. Derved mates en væske og et pulver gjennom separate mate-ledningsanordninger til henholdsvis et hulrom i en roterende plate og et pulverrom i den roterende plate, og de feies derved av sentripetalkraften utover mot kanten av platen. Væsken presses fra hulrommet via en spalte i platen i retning av platens øvre side og danner et tåkeslør ved utløpet fra spalten. Dette tåkeslør fanges opp av pulveret som feies utover av sentripetalkraften fra pulverrommet, og bindes til overflaten av dette materiale og blir en del av en homogen blanding av dette pulver. Furthermore, a device for homogeneously moistening a solid material is known (SE-A-7903053-2), in which a method and a device are shown for continuously mixing a liquid and a powder into a mixture that is homogeneously moistened. Thereby, a liquid and a powder are fed through separate feed line devices to respectively a cavity in a rotating plate and a powder chamber in the rotating plate, and they are thereby swept by the centripetal force outwards towards the edge of the plate. The liquid is pressed from the cavity via a slot in the plate in the direction of the plate's upper side and forms a mist veil at the outlet from the slot. This mist veil is captured by the powder that is swept outward by the centripetal force from the powder room, and binds to the surface of this material and becomes part of a homogeneous mixture of this powder.

Det har nå overraskende vist seg å være mulig å belegge faste partiklermed et materiale som er høyviskøst eller fast ved romtemperatur(under anvendelse av en anordning fra den ovenfor nevnte SE-A-7903053-?), hvorved den foreliggende fremgangsmåte er karakterisert ved at en smelte av materialet, som er høyviskøst eller fast ved romtemperatur, og det partikkelformede faste materiale, som skal belegges, innføres via separate ledninger henholdsvis til et hulrom i en roterende blandeplate, og ett eller flere rom for det faste materiale i blandeplaten og føres utover av sentripetalkraften mot periferien av platen, hvorved smeiten presses fra sitt hulrom via en spalte i platen i retning mot den øvre side av platen og danner derved en findispergert smelte i form av små dråper som danner en tåke, hvilke møter det partikkelformede faste materiale, som føres utover av sentripetalkraften, og festes til overflaten av det faste materiale under dannelse av et kontinuerlig belegg rundt partiklene. It has now surprisingly proven to be possible to coat solid particles with a material that is highly viscous or solid at room temperature (using a device from the above-mentioned SE-A-7903053-?), whereby the present method is characterized by a melting of the material, which is highly viscous or solid at room temperature, and the particulate solid material, which is to be coated, are introduced via separate lines respectively to a cavity in a rotating mixing plate, and one or more spaces for the solid material in the mixing plate and are led outwards by the centripetal force towards the periphery of the plate, whereby the melt is pressed from its cavity via a slot in the plate in the direction towards the upper side of the plate and thereby forms a finely dispersed melt in the form of small droplets that form a mist, which meet the particulate solid material, which is conveyed outwards by the centripetal force, and attaches to the surface of the solid material forming a continuous coating around the particles.

Uttrykket høyviskøst materiale betyr et materiale som ved romtemperatur foreligger i form av et fast materiale, men som pr. fysikalsk-kjemisk definisjon anses å være en væske. Uttrykket fast materiale betyr et materiale som har en struktur slik at det anses å være et fast stoff. Generelt har et slikt materiale et relativt veldefinert smeltepunkt, eller i det minste et meget smalt smelteområde, mens det høyviskøse materiale ikke oppviser et definert smeltepunkt, men ved en økning av temperaturen overføres det til en lawiskøs væske. Begge materialer kalles herved smelter, selv om det er en noe ukorrekt definisjon i sistnevnte tilfelle. The term highly viscous material means a material which at room temperature is in the form of a solid material, but which per physicochemical definition is considered to be a liquid. The term solid material means a material that has a structure such that it is considered to be a solid substance. In general, such a material has a relatively well-defined melting point, or at least a very narrow melting range, while the highly viscous material does not exhibit a defined melting point, but when the temperature is increased it is transferred to a low-viscous liquid. Both materials are hereby called melts, although there is a somewhat incorrect definition in the latter case.

Materialer, som er egnet som smelter, er vokser, fettsyrer og fett av typene mono-, di- eller triglyserid, som har et smeltepunkt over 40 - 50°C eller høyere. Belagte, faste materialer, som er egnet for administrering til mennesker og dyr, skal ha et belegg som er fast ved en temperatur under minst 40 °C, fortrinnsvis 50°C. Materials which are suitable as melts are waxes, fatty acids and fats of the mono-, di- or triglyceride types, which have a melting point above 40 - 50°C or higher. Coated solid materials, which are suitable for administration to humans and animals, must have a coating which is solid at a temperature below at least 40°C, preferably 50°C.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan belegning av et fast materiale finne sted uten anvendelse av en oppløsning av det beleggende materiale i et organisk løsningsmiddel, hvilket betyr en meget stor fordel med hensyn til både hygiene- og sikkerhetsforskrifter. With the help of the present invention, coating of a solid material can take place without the use of a solution of the coating material in an organic solvent, which means a very large advantage with regard to both hygiene and safety regulations.

Oppfinnelsen- skal beskrives i detalj i det følgende med henvisning til de vedlagte tegninger hvor en utførelsesform av en anordning for utføring av foreliggende fremgangsmåte vises skjematisk som et eksempel. FIG 1. viser et vertikalt tverrsnitt av anordningen fra SE-A-7903053-2; The invention shall be described in detail in the following with reference to the attached drawings where an embodiment of a device for carrying out the present method is shown schematically as an example. FIG 1 shows a vertical cross section of the device from SE-A-7903053-2;

FIG 2. viser tverrsnittet langs linjen II - II i FIG 1. FIG 2 shows the cross-section along the line II - II in FIG 1.

FIG 3. viser en del av det vertikale tverrsnitt fra FIG 1, FIG 3 shows part of the vertical cross-section from FIG 1,

sterkt forstørret. greatly enlarged.

Anordningen på tegningen består av et blandehus 1, utstyrt med et deksel 2. Innenfor huset er det anordnet en plate, hvis plate består av den øvre plate 3 og en nedre plate 4, hvilken plate er roterbart anordnet rundt et skaft 5 ved hjelp av en bæreanordning 6. Mellom den øvre og den nedre plate 3 og 4 finnes et hulrom 7 hvilket er forbundet til den øvre side av den øvre plate 3, via en ringformet spalte bestående av to deler 8 og 9, hvilke begge utgjør den sirkelformede overflate på en avkuttet kjegle med spissen pekende nedover. Den øvre plate har utskårne blad 10 på den øvre flate og eventuelt utskårne eller monterte blader 11 på sin underside. Mellom bladene 10 foreligger hulrom 13 som er beregnet for opptak av partikler som skal belegges, mens hulrommet 7, som eventuelt er oppdelt i avdelinger ved hjelp av bladene 11, er beregnet for smeiten som skal anvendes for belegning. Den nedre plate 4 er utstyrt med en kant 14 rundt seg nær åpningen av spalten 9. Ved sin periferi er den nedre plate 4 utstyrt med blader 15 for utkastning av det endelige produkt via en spreder 16 og et utløp 17. Dekselet 2 er utstyrt med en avdeling 19 plassert over sentrum av platen, hvilken avdling 19 er anordnet for å oppta det partikkelformede faste materialet for videre transport til avdelingene 13. Det partikkelformede faste materialet mates til avdelingen 19 ved hjelp av en tran-sportanordning 21, for eks. en mateskrue. Den flytende fase mates til hulrommet 7 ved hjelp av et rør 22. The device in the drawing consists of a mixing housing 1, equipped with a cover 2. Inside the housing, a plate is arranged, whose plate consists of the upper plate 3 and a lower plate 4, which plate is rotatably arranged around a shaft 5 by means of a support device 6. Between the upper and lower plates 3 and 4 there is a cavity 7 which is connected to the upper side of the upper plate 3, via an annular gap consisting of two parts 8 and 9, both of which form the circular surface of a truncated cone with the tip pointing downwards. The upper plate has cut-out blades 10 on the upper surface and possibly cut-out or mounted blades 11 on its underside. Between the blades 10 there is a cavity 13 which is intended for the reception of particles to be coated, while the cavity 7, which is possibly divided into compartments by means of the blades 11, is intended for the melt which is to be used for coating. The lower plate 4 is provided with an edge 14 around it near the opening of the slot 9. At its periphery, the lower plate 4 is provided with blades 15 for ejection of the final product via a spreader 16 and an outlet 17. The cover 2 is provided with a compartment 19 placed above the center of the plate, which compartment 19 is arranged to receive the particulate solid material for further transport to the compartments 13. The particulate solid material is fed to the compartment 19 by means of a transport device 21, e.g. a feed screw. The liquid phase is fed to the cavity 7 by means of a pipe 22.

Ved belegningsoperasjonen roterer platene 3, 4 innenfor huset 1, 2 rundt skaftet 5 med en omdreiningshastighet mellom 1000 og 5000 rpm. En egnet periferalhastighet ved anvendelse av en platediameter på 3 00 mm er 1500 - 5000 m per min., hvorved den lavere hastigheten anvendes for innkapsling/agglomerasjon og den høyere for belegning. Belegningssmelten mates derved til anordningen via røret 22 til hulrommet 7. Røret 22 er utstyrt med en oppvarmings-anordning for å holde materialet i smeltet form i hele tidsrommet. Ved hjelp av sentripetalkraften og bladene 11 kastes smeiten utover gjennom spalten 8 og videre gjennom spalten 9. Smeiten antar derved form av en membran som strekker seg utover hele tiden mens den blir tynnere. Når smeiten forlater spalten 9, rives membranen opp i veldig små dråper når den forlater kanten 14, hvorved det dannes et tåketeppe av små dråper som har mikroskopisk størrelse. Simultant med tilsettningen av smeiten gjennom røret 22, tilsettes et partikkelformet materiale ved hjelp av transportanordningen 21 til avdelingen 19 og videre til avdelingene 13. Derfra kastes det partikkelformede materialet ved hjelp av sentripetalkraften og bladene 10 utover mot periferien av den øvre plate 3, simultant som det avagglo-meres/desintegreres til primære partikler, hvilke møter og passerer tåketeppet ved kanten 14. Partiklene oppnår herved en overflatebelegning av smeiten og kastes videre utover til bladene 15 hvilke skyver produktet ut av anordningen ved hjelp av sprederen 16 og utløpet 17. Avhengig av antall blader 15, deres høyde og gjennomstrømmingen, hvilke kan varieres med hjelp av utløpsarealet, kan det oppnås en agglomerasjon av partiklene, eller partiklene kan hentes ut som separate, adskilte, belagte partikler. During the coating operation, the plates 3, 4 rotate within the housing 1, 2 around the shaft 5 at a rotational speed between 1000 and 5000 rpm. A suitable peripheral speed when using a plate diameter of 300 mm is 1500 - 5000 m per min., whereby the lower speed is used for encapsulation/agglomeration and the higher for coating. The coating melt is thereby fed to the device via the pipe 22 to the cavity 7. The pipe 22 is equipped with a heating device to keep the material in molten form for the entire period. With the help of the centripetal force and the blades 11, the melt is thrown outwards through the slot 8 and further through the slot 9. The melt thereby assumes the form of a membrane which extends outwards all the time while it becomes thinner. As the melt leaves the slot 9, the membrane is torn up into very small droplets as it leaves the edge 14, thereby forming a fog blanket of microscopically sized droplets. Simultaneously with the addition of the melt through the pipe 22, a particulate material is added by means of the transport device 21 to the compartment 19 and on to the compartments 13. From there, the particulate material is thrown by means of the centripetal force and the blades 10 outwards towards the periphery of the upper plate 3, simultaneously as it agglomerates/disintegrates into primary particles, which meet and pass the fog blanket at the edge 14. The particles thereby achieve a surface coating of the melt and are thrown further outwards to the blades 15 which push the product out of the device by means of the spreader 16 and the outlet 17. Depending on the number of blades 15, their height and the flow through, which can be varied with the help of the outlet area, an agglomeration of the particles can be achieved, or the particles can be extracted as separate, separated, coated particles.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse med-fører at partikler kan innesluttes meget enkelt til mikroen-heter; at mikroinnkapslingen kan utføres uten anvendelse av løsningsmidler for belegningsmaterialet. The method according to the present invention means that particles can be contained very easily into micro-units; that the microencapsulation can be carried out without the use of solvents for the coating material.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan små partikler lett utstyres med en belegning, hvoretter de sammen med With the help of the present invention, small particles can be easily equipped with a coating, after which they together with

tablettbestandeler kan danne en tablett som lett kan oppløses og lett frigir disse små partikler som, avhengig av belegningsmaterialet, kan ha forskjellige oppløselighets-profiler. tablet constituents can form a tablet that can easily dissolve and easily release these small particles which, depending on the coating material, can have different solubility profiles.

Fremgangsmåten innebefatter også at pulverformig materiale lett kan belegges for å modifisere det pulverformige materiale for, for eks. å forbedre dets blandingsegenskaper og/eller tabletteringsegenskaper. Videre kan lett oppløse-lige pulvere sammenklumpes og utstyres med et belegg for å frembringe en lett fukting ved dispergering/blanding med en væske. The method also includes that powdery material can be easily coated to modify the powdery material for, e.g. to improve its mixing properties and/or tableting properties. Furthermore, easily soluble powders can be agglomerated and equipped with a coating to produce a light wetting by dispersing/mixing with a liquid.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan man beskytte varmeømfintlige produkter fra spaltning i et etterfølgende trinn hvor det foreligger varme, for eks. i pelleterings- og ekstruderingsoperasj oner. With the help of the present invention, heat-sensitive products can be protected from decomposition in a subsequent step where there is heat, for example in pelletizing and extrusion operations.

I den foreliggende fremgangsmåte er oppholdstiden så kort at selv meget varmesensitive materialer kan behandles. Oppholdstiden i smeltetåkebeltet er kun en brøkdeøl av et sekund. Slik kan NaHC03 lett belegges under anvendelse av en smelte uten å forårsake spaltning av hydrogenkarbonatet. In the present method, the residence time is so short that even very heat-sensitive materials can be treated. The residence time in the molten mist belt is only a fraction of a second. Thus, NaHCO 3 can be easily coated using a melt without causing decomposition of the hydrogen carbonate.

Ved hjelp av foreligggnede oppfinnelse kan korn lett utstyres med et belegg bestående av et pesticid eller fungi-cid eller lignende. With the help of the present invention, grain can be easily equipped with a coating consisting of a pesticide or fungicide or the like.

Andre større produkter som kan belegges, er riskorn i en oppblåst tilstand, hvilke kan påføres et belegg av for eks. sjokolade. Other larger products that can be coated are rice grains in an inflated state, which can be coated with e.g. chocolate.

Den foreliggende oppfinnelse medfører at en optimal kontaktoverflate oppnås før partikkelen og smeiten møtes, hvilket i seg selv garanterer en meget høy kvalitet av belegget som oppnås. I anordningen beskrevet ovenfor innføres smeiten ovenfra gjennom det sentrale hule skaft. Det er dog selvfølgelig klart at smeiten også kan innføres nedenfra gjennom det sentrale skaft. The present invention means that an optimal contact surface is achieved before the particle and the melt meet, which in itself guarantees a very high quality of the coating that is achieved. In the device described above, the forge is introduced from above through the central hollow shaft. It is, of course, clear that the forging can also be introduced from below through the central shaft.

Bladene 10 på tegningen nevnt ovenfor bør ikke strekke seg helt til kanten 14 når det skal frembringes en komplett homogen belegning. I tilfelle bladene 10 strekker seg hele veien til kanten 14, vil det faste materiale forlate bladene som støv, hvilket fører til et inhomogent belegg. The blades 10 in the drawing mentioned above should not extend all the way to the edge 14 when a complete homogeneous coating is to be produced. In the event that the blades 10 extend all the way to the edge 14, the solid material will leave the blades as dust, leading to an inhomogeneous coating.

Claims

Method for coating solid particles using a material that is highly viscous or solid at room temperature, characterized in that a melt of the material, which is highly viscous or solid at room temperature, and the particulate solid material to be coated are introduced via separate lines ( 19, 22) respectively to a cavity (7) in a rotating mixing plate (3, 4), and one or more spaces (13) for the solid material in the mixing plate (3, 4) and is carried outwards by the centripetal force towards the periphery of the plate ( 3, 4), whereby the melt is pressed from its cavity (7) via a slot (9) in the plate (3, 4) in the direction towards the upper side of the plate (3, 4) and thereby forms a finely dispersed melt in the form of small droplets forming a mist, which meet the particulate solid material, which is carried outward by the centripetal force, and attach to the surface of the solid material forming a continuous coating around the particles.