PL176570B1 - Sposób i urządzenie do mieszania spoistych proszków - Google Patents

Abstract

1. Sposób mieszania co najmniej dwóch spoistych proszków, zmielonych na drobno zmielony proszek majacy wymiary czaste- czek ponizej 10 µm, znamienny tym, ze proszek poddaje sie ruchowi obrotowemu za pomoca pojemnika z co najmniej dwoma komorami oddzielonymi od siebie co naj- mniej jedna przegroda z otworami, przy czym ruch obrotowy pojemnika okresowo zatrzymuje sie i proszek przesypuje sie z jednej komory przez co najmniej jedna przegrode z otworami do co najmniej jednej innej komory. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do mieszania spoistych proszków.

Wynalazek dotyczy sposobu mieszania spoistych drobno zmielonych proszków, takich jak drobno zmielone lekarstwa w proszku mające cząsteczki o wymiarze mniejszym od około 10 mm i składającym się z więcej niż jednej substancji w celu otrzymania jednorodnej mieszaniny.

Wymieszanie lub mieszanie proszków jest operacją wykonywaną w celu otrzymania jednorodnej mieszaniny z dwóch lub więcej substancji sproszkowanych. Operacja mieszania drobno zmielonych proszków składających się z dwóch lub więcej substancji jest bardzo trudna ponieważ cząsteczki są poddawane działaniu różnorodnych sił między cząsteczkowych i taki proszek nie może być otrzymany bez użycia sił zewnętrznych takich jak mechaniczne poruszanie, ultradźwięki, siły elektryczne lub podobne.

Drobno zmielone proszki są powszechnie stosowane w leczeniu inhalacyjnym, gdzie wielkość cząsteczek i jednorodność mieszanin substancji ma bardzo duże znaczenie. Z uwagi na fakt, iż terapia inhalacyjna staje się coraz bardziej ważną terapią, nie tylko w leczeniu schorzeń w obszarze oskrzeli ale także w leczeniu innych schorzeń, mieszanie wzajemnie oddziaływujących na siebie -proszków, gdzie drobne spoiste składniki mogą przylegać do gruboziarnistych cząsteczek nośnych, stało się przedmiotem zwiększonego zainteresowania w ostatnich latach. Jednakże niewiele zrobiono w przypadku gdy wszystkie składniki są drobno zmielone i mają na przykład wymiary mniejsze niż 10 Lim.

W przypadku drobno zmielonych proszków mających dużą proporcję cząsteczek z wymiarami cząsteczek mniejszymi od 10 (im, siły przylegania międzycząsteczkowego takie jak siły Van der Waal'a powodużą spoisto⁽ć proszków prowadząc do tworzenia nieregularnych zbryleń. To tworcenie zimy leń powodujć znacznie bardziej skomplikowanym i trudniajszazl mieszanie dwóch lub więcej takich spoistych proszków niż mieszanie proszków mających wielkość cząsteczek większą od 10 μπι. Dlatego, jmśli jest wymagana mieszanina jednorodna należy uzyskać roabipie zbryl eń podczas procesu mieszania.

W mieszaniu ciał stałych ze stałymi jednym z najważniejszych wymogów jest zapewnienie je^znaroclności zawartości, która jest szcszgólnie istotna dla klinizsnej skutecsnośρi gdzie stosuje się rnde dawki spoistych mieszanin proszkowych takich na przykład jzk te zawizrające 1-2% składnika aktywnego. C^zównyjz problemem spotykanym w mieszaniu proszkowym drobno zmielonych proszków jest brak możności rozbicia zbryleń utworzonych w wroszku za pomocą powszechnie stosowanych mieszarek. Tak zwane mieszarki małej mocy nie są zdobna do rozbitia zbryleń utworzwnych w spotetych proszkach na ich cząsteczki pierwotna co oznacza, że zbrylenia są w dalszym ciągu obecne i nie pozwalają na występowanie ruchów’ względnych czyli czegoś coj est konieczne jeśh chce się osunąć jądnowodną mieszamnę. Kr^ptyazzym etapem w mieszaniu spoistych mieszanin asosZkepryah sńwiaraeący mli małe dawki jest rozbicie zbryteń. A zatem, aby otrzymać jednorodną. mieszńziz^a naturalnte użwoezeza zbsy tema muszą być w spesó^z peP^yńrsńlz^z rozbijane. Aby umożliwić rozbicie zbyleń n_a teh cząsea_azki pi^zwotne w układzie musi być zastosowana wystarczająco duża •ner^a.

Spośród licznych pozycji litaraⁱtlrewycę dotyczących miassαzia jedynie niektóra z nich o_mawiąją problem dotyaeący mieszaniny spoistych proszków (w szczególności tych, w któwszą·stkia s^maiin^tyi są spoiste).

Następująca główna pozycja są szczególnie interesująca:

- Powdeą Mtiing - A Literzture Surrey, autorzą·: M. H. Cooka i inni, Powdar Tzchnotogy 15 (1976), 1-20, która przedstawia ogólne tło do saecyfiaznyaę proatem^ł>w zwią^znęyeh z taaęzi cznam obszarem miassńzia apeszków;

- M^jxizg in the Preocess Induptries, wydanie N. Hamby, M. F. Edwards i A. W. Nienow, Butterworths, Lopdaz (1990), s. 375;

176 570

- Recent Developments in Solid Miting, autorzy: L. T. Fan i inni, Powder Technology 61 (1990), 255-287;

- japoński opis patentowy nr 62 124 201 (data pierwszeństwa 1985) opisuje proces, w którym spoisty drobno zmielony proszek jest przesiewany i mieszany z proszkiem niespoistym w mieszarce typu V. Jednakże, w tym rozwiązaniu drobno zmielony proszek był dodany z zewnątrz do materiału gruboziarnistego. Pewna praca została wykonana także z zastosowaniem młynów kulowych obrotowych i wibracyjnych jako skuteczna technologia mieszania drobno zmielonych proszków (I. Krycer i inni, Int. J. Pharmaceutics, 6 (1980), 119-129; Powder Technology 27 (1980), 137-141). Duża energia zastosowana w mieleniu tego typu powoduje rozerwanie krystalicznej siatki przestrzennej cząsteczek naruszając w ten sposób chemiczną i fizyczną trwałość kryształów oraz powodując większą wrażliwość kryształów na wilgoć. Przy dłuższym mieleniu następuje zbrylenie drugorzędnego składnika z rozcieńczalnikiem prowadząc do spójności i utworzenia żądanej mieszaniny. Dalsze rozdrabnianie prowadzi do fragmentacji i powtórnego zbrylenia bez utraty jednorodności mieszaniny. Jednakże nic nie jest powiedziane na temat stabilności otrzymanego zmieszanego produktu.

Według N. Hamby i innych, patrz Miting in the Process Industries, s. 90, mieszanka do mieszania spoistych proszków wymaga najpewniej dobrych charakterystyk tnących lub wstrząsowych i mogłaby raczej być rozdrabniarka. cząsteczek niż konwencjonalną mieszarką. Obieg proszku luzem może się dokonywać w złożach fluidyzacyjnych, mieszarkach mieszających lub mieszarkach konwekcyjnych, które są bezużyteczne gdy chodzi o mieszanie proszków niezbyt spójnych. Rozbijanie zbryleń jest zazwyczaj dokonywane za pomocą urządzenia mieszającego takiego jak na przykład łopatka, która obraca się z dużą prędkością. Dlatego młyny wirnikowe były zalecane gdy występowało mieszanie tnące.

Urządzeniami stosowanymi przez Orr i Shotton (Chem. Eng. No 269 (1973), 12-19 /Miting of Cohesive Powdersj były mieszarka Lódige Morton M4E i mieszarka ze stożkiem Y. Stożek Y był zamontowany na maszynie obrotowej Eureka tak, że obracał się wokół osi poziomej.

Obszerny przegląd dokonany przez Fan'a i innych, na temat ostatnich osiągnięć w mieszaniu ciał stałych zawiera klasyfikację urządzeń mieszających, charakterystyki mieszanin oraz wielkości i mechanizmy występujące w procesach mieszania jak również projekty i proporcje mieszalników. Tam też jest podana obszerna lista pozycji odnoszących się do poprzednich prac.

Powszechnie stosowane urządzenia są dodatkowo opisane w Chemical Engineers' Handbook ( 5 wyd.) autorstwa R. H. Perry i C. H. Chilton, Tokio, s. 21-30.

Wykonano wiele badań z zastosowaniem różnych sposobów mieszania, na przykład w mieszalnikach ze złożem fluidyzacyjnym. Jak podkreśla Fan i inni projektowanie mieszarek i mieszalników dla ciał stałych jednorodnych przeprowadzane było głównie metodą prób i błędów ze względu na złożoność zachowywania się ciał stałych, a w szczególności bardzo spoistych proszków w czasie mieszania.

Rozbicie zbryleń i ścieranie się są zjawiskami dobrze znanymi i dokonują się przez uderzenia (prędkość obwodową wewnętrznego urządzenia obrotowego) lub działanie tnące i ściskające. Ścieranie się może powodować inne zakłócenia (zmniejszenie wymiarów itp.) w składnikach partii.

Powszechnie spotykanym typem urządzenia do mieszania, w którym stosuje się kruszarki zbryleń jest bęben. Dostępne są liczne, różne typy bębnów, w których stosuje się oddzielne wewnętrzne urządzenia obrotowe do rozbicia zbryleń w celu zminimalizowania segregacji. Postać i kształt takich urządzeń obrotowych różnią się między sobą ale nie natrafiono na pozycję opisującą zastosowanie sita w połączeniu z zastosowaniem urządzeń mieszających. Bęben jako taki nie może być stosowany jeśli jest wymagane skuteczne rozbicie zbryleń.

Celem wynalazku jest sposób mieszania co najmniej dwóch spoistych drobno izmielonych proszków.

Celem wynalazku jest urządzenie do mieszania co najmniej dwóch spoistych drobno zmielonych proszków.

176 570

Sposób mieszania co najmniej dwóch spoistych drobno zmielonych proszków na drobno zmielony proszek mający wymiary cząsteczek poniżej 10 um. według wynalazku charakteryzuje się tym. że proszek poddaje się ruchowi obrotowemu za pomocą pojemnika z co najmniej dwoma komorami oddzielonymi od siebie co najmniej jedną przegrodą z otworami. przy czym ruch obrotowy pojemnika okresowo zatrzymuje się i proszek przesypuje się z jednej komory przez co najmniej jedną przegrodę z otworami do co najmniej jednej innej komory.

Korzystnie pojemnik obraca się w kierunku pionowym o kąt rzeczywisty 180°, zaś po każdym takim obrocie proszek przesypuje się przez przegrodę z otworami.

Korzystnie dodatkowo do ruchu obrotowego pojemnik przed. podczas lub po obrocie poddaje się także ruchowi drgającemu.

Korzystnie ruch drgający odbywa się w obydwu kierunkach pionowym i poziomym.

Korzystnie przy każdym zatrzymaniu obrotu pojemnika rzeczywiście cały proszek przesypuje się przez co najmniej jedną przegrodę z otworami.

Korzystnie w co najmniej jednej przegrodzie z otworami stosuje się drgania lub ultradźwięki.

Korzystnie sposób powtarza się co najmniej jeden raz, przy czym po zakończeniu cyklu mieszania pojemnik opróżnia się zanim podjęte zostaną kroki do powtórzenia sposobu.

Urządzenie do mieszania co najmniej dwóch spoistych drobno zmielonych proszków na drobno zmielony proszek mający wymiary cząsteczek mniejsze niż 10 pm, które to urządzenie zawiera pojemnik mający co najmniej dwie komory oddzielone od siebie za pomocą co najmniej jednej przegrody z otworami, według wynalazku charakteryzuje się tym. że co najmniej jedna komora jest zaopatrzona w zespół mieszający do mieszania proszków. zespół do obracania pojemnika z jednego położenia do drugiego położenia o kąt obrotu 180° i w zespół wstrżąsowy dla wstrząsania pojemnika przed. w trakcie lub po jego obrocie umożliwiając w tym czasie przesypywanie się proszku z jednej komory przez co najmniej jedną przegrodę z otworami do co najmniej jednej drugiej komory.

Korzystnie zespół wstrząsowy wstrząsa pojemnikiem w obydwu kierunkach pionowym i poziomym.

Korzystnie zespół mieszający umieszczony w co najmniej jednej komorze zawiera co najmniej jeden poruszający się swobodnie element. korzystnie w kształcie pierścienia.

Korzystnie zespół mieszający zawiera obrotowe zgarniaki umieszczone na jednym wałku przechodzącym przez pojemnik w kierunku wzdłużnym.

Korzystnie komory są otwarte z dwóch końców przeciwległych względem przegrody i są zamoknięte pokrywami.

Korzystnie przegrodę tworzy ekran sitowy.

Korzystnie przegroda stanowi sito.

Korzystnie wymiary otworów w ekranie sitowym lub sicie są mniejsze od 2 mm. korzystnie mniejsze od 1 mm.

Korzystnie co najmniej jedna przegroda z otworami jest wprawiana w drgania lub przykładane są elektrodźwięki.

Korzystnie ścianki pojemnika zespołu mieszającego i co najmniej jednej przegrody z otworami zawierają warstwę materiału zapobiegającego przyleganiu mieszaniny proszku do ich ścianek.

Reasumując. rozwiązanie według wynalazku dotyczy innej postaci urządzenia mieszającego i sposobu rozbijania zbryleń w czasie mieszania cząsteczek spoistych.

Związki stosowane w leczeniu inhalacyjnym wymagają substancji mających wymiary cząsteczek poniżej 10 pm. Gdy w związku inhalacyjnym stosuje się dwie lub więcej substancji mających takie wymiary cząsteczek to wymagany jest etap mieszania. Z powodu dziedzicznych właściwości takich jak na przykład spoistość i budowa zbrylona tych proszków. konwencjonalne urządzenia mieszające nie znajdują zastosowania. Niniejszy wynalazek dostarcza prostego i skutecznego sposobu oraz urządzenia do mieszania drobno zmielonych proszków.

Sposób i urządzenie według wynalazku mają wiele zalet w porównaniu z poprzednimi rozwiązaniami. takich jak prostota i tania budowa urządzenia. całkowicie zamknięty układ

176 570 eliminujący problemy związane z otoczeniem i zdrowiem (kurz, problemy alergiczne), krótkie czasy mieszania i jednorodny produkt końcowy. Wkład energii w tym układzie jest mały, co eliminuje jakiekolwiek zmiany w budowie krystalicznej w porównaniu ze sposobami redukcyjnymi lub sposobami podobnymi stosującymi młyny wibracyjne i inne znane technologie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie według wynalazku w położeniu zamkniętym, w widoku z boku; fig. 2 - urządzenie z fig. 1 w widoku perspektywicznym w pierwszym przykładzie wykonania w widoku rozłożonym; fig. 3a - urządzenie z fig. 1 w widoku perspektywicznym w drugim przykładzie wykonania, w widoku rozłożonym; fig. 3b - zespół mieszający urządzenia z fig. 3 w widoku perspektywicznym.

Na figurach 1 i 2 pokazano urządzenie do mieszania, zawierające pojemnik 2, do którego jest wsypywany drobno zmielony proszek składający się z dwóch lub więcej substancji. Pojemnik 2 jest podzielony na dwie komory 2a, 2b za pomocą przegrody 4. Komory 2a i 2b mają korzystnie takie same wymiary, ale nie jest to warunek konieczny. Przegroda 4 ma otwory 6 (patrz fig. 2) dla umożliwienia przesypywania się przez nie cząsteczek mieszaniny proszku po rozbiciu zbryleń, które utworzyły się w mieszaninie proszku. Przegroda 4 z otworami 6 jest korzystnie ekranem sitowym, ale można zamontować również inną ściankę z odpowiednimi otworami lub sito.

Przegroda 4 z otworami 6 jest korzystnie ekranem sitowym wykonanym z metalowej siatki mającej wymiary otworów 6 mniejsze od 2 mm, korzystnie mniejsze od 1 mm. Wymiary otworów w metalowej siatce muszą być wystarczająco małe aby spowodować, po rozbiciu zbryleń, przejście cząsteczek przez sito dla utworzenia mieszaniny złożonej z drobno zmielonych proszków. To rozbicie zbryleń jest wymogiem zapewniającym jednorodne mieszanie.

Każda komora 2a, 2b jest otwarta od przeciwnej strony niż przegroda 4 i zamykana pokrywami 8a i 8b. Komory 2a, 2b są otwierane dla nasypania proszku do pojemników i opróżnienia ich po zakończeniu procesu mieszania. W korzystnym przykładzie wykonania zespół mieszający 10 znajduje się wewnątrz przynajmniej jednej z komór 2a, 2b.

Możliwe jest także doprowadzenie wstrząsów lub ultradźwięków do przegrody 4 z otworami 6, to znaczy do sita, aby umożliwić przesypanie mieszaniny proszku przez przegrodę 4 z otworami 6. W takim przypadku elementy mieszające nie są konieczne.

Zespół mieszający 10 ma korzystnie możliwość swobodnego przemieszczania się wewnątrz pojemnika 2. Podczas mieszania element mieszający 10 porusza się z mieszaniną proszku w jednej komorze 2a, 2b i powyżej przegrody 4 z otworami 6 w innej komorze 2a, 2b w celu rozbicia zbryleń i spowodowania przesypania cząsteczek z proszku przez otwory 6. Element mieszający 10 może być dowolnego typu, takiego na przykład jak kawałek metalu lub jakiegoś innego materiału, takiego jak pierścienie· 10a, 10b, jak to pokazano na fig. 2. Pierścienie 10a i 10b są, umieszczone swobodnie wewnątrz przynajmniej jednej z komór 2a, 2b.

Na figurach 3a i 3b pokazano zespół mieszający 10' w drugim przykładzie wykonania.

Zespół mieszający 10' może mieć także kształt obrotowych zgarniaków 10a', 10b' umocowanych przesuwnie lub trwale na wałku 11 zamontowanym w położeniu odpowiadającym osi wzdłużnej pojemnika 2, jak pokazano na fig. 3 i fig. 4.

Gdy drobno zmielony proszek ma_;być zmieszany, to jest on umieszczony na przegrodzie 4 w jednej komorze, na przykład komorze 2a w pojemniku 2. Jeśli zamierza się zastosować luźny zespół mieszający taki jak pierścienie 10a, 10b, to wkłada się je na miejsce i zamyka pojemnik 2.

Pojemnik 2 jest umieszczony w urządzeniu, które obraca pojemnik 2 w kierunku pionowym o 180°, obracając go w ten sposób górą do dołu. Po każdym obrocie pojemnik 2 jest wprawiany w drgania w kierunku co najmniej pionowym ale także korzystnie w kierunku poziomym w celu spowodowania przesypywania cząsteczek przez przegrodę 4 z otworami 6 i ułatwienia rozbicia zbryleń na proszek. Ruchy te są schematycznie pokazane za pomocą strzałek na fig. 1, przy czym strzałka A wskazuje obrót pojemnika 2 w kierunku pionowym, strzałka B - drgania w kierunku pionowym, a strzałka C - drgania w kierunku poziomym. Urządzeniem, które można by zastosować do wywoływania tych ruchów obrotowych i wibracyjnych mógłby być na przykład silnik Retsch'a lub inne podobne urządzenie. Podczas obra176 570 cania pojemnika o 180° następuje przesyp proszku z komory 2a do komory 2b przez otwory 6 w przegrodzie 4. Urządzenie mieszającelO, 10' spowoduje w ten sposób mieszanie proszku i rozbicie utworzonych zbryleń oraz przesypywanie cząstek przez otwory 6 w przegrodzie 4.

Obrót w mieszalniku, takim jak mieszalnik stożkowy będzie powodować często zbijanie się proszku w pewnych obszarach masy proszkowej i z powodu ładunków elektrostatycznych, które tworzą się w proszkach spoistych cząsteczki proszku będą przylegać do ścianek w zbiorniku. Dlatego urządzenie mieszające musi być takie, aby uniemożliwić powstanie takich problemów. Badania pokazały, że najbardziej skuteczną postacią urządzenia mieszającego jest metalowy pierścień umieszczony w każdej komorze, jak opisano powyżej ale inne kształty urządzenia mieszającego są także możliwe. Podczas drgań urządzenia po każdym obrocie, pierścień w górnej komorze spowoduje przesypywanie się proszku na dół przez otwory przegrody, a pierścień w dolnej komorze umieszczony w dolnej części komory będzie utrzymywał proszek w ruchu w ten sposób zapobiegając przyklejaniu się proszku do ścianek jak również usprawniał efekt mieszania.

Z powodu występowania sił elektrostatycznych w mieszaninie proszku między cząsteczkami i między, cząsteczkami i ściankami pojemnika, pojemnik i urządzenie mieszające jak również przegroda powinny być korzystnie wykonane z materiału przewodzącego prąd elektryczny, takiego jak metal, na przykład stal nierdzewna lub być wyposażone w warstwę przewodzącą prąd elektryczny, taką jak warstwa metalu lub podobnego materiału, takiego jak na przykład teflon. Możliwe jest także wyposażenie w zgarniak lub podobny przedmiot działający na ścianki - gdy pojemnik jest obracany i/lub wprawiany w drgania.

Proces obrotu jest następnie powtarzany przez obrót jeszcze raz pojemnika o 180° w kierunku pionowym. W ten sposób używa się obydwu stron sita powodując skuteczne rozbicie zbryleń. Podczas przerw w procesie powtarzalnych obrotów co określony czas pojemnik jest poddawany drganiom pionowym i/lub poziomym.

W celu otrzymania jednorodnej mieszaniny proces ten będzie musiał być powtarzany wielokrotnie. Przeprowadzono badania w celu określenia optymalnego czasu mieszania i koniecznej liczby obrotów. Badania te są opisane poniżej, a ich wynik jest przedstawiony w tabeli.

Pojemnik może być zbudowany na wiele sposobów. Warunkiem wstępnym dla pojemnika, który ma być zastosowany w urządzeniu zgodnie z wynalazkiem jest to, że ma on być całkowicie zamknięty i mieć możliwość obracania się wokół osi takiej jak oś bębna mieszalnika. Z tego powodu pojemnik może mieć jakikolwiek odpowiedni kształt taki jak walec, sześcian, podwójny stożek, bęben, kształt V lub kształt U.

Urządzenie mieszające, które jest zamontowane w przynajmniej jednej, a korzystnie we wszystkich komorach pojemnika może mieć jakikolwiek odpowiedni kształt. Urządzenie mieszające może być luźne, to jest nie zamocowane w przynajmniej jednej z komór, może ono mieć kształt pierścienia lub jakikolwiek inny kształt taki jak trójkątny, prostokątny, kwadratowy lub eliptyczny. Urządzeniem mieszającym może też być obracający się zgarniak zamocowany na osi umieszczonej wewnątrz przynajmniej jednej z komór. W tym przypadku obrotowy zgarniak taki jak płaska, nachylona lub wielokrotna łopatka, taśma spiralna, wirnik kotwiczny, śruba spiralna lub jakiekolwiek urządzenia o podobnym kształcie powinny być korzystnie tak zaprojektowane, aby wywierać łagodny nacisk na sito przegrody. Urządzenie mieszające może być na stałe lub przesuwnie/wahliwie zamontowane na osi.

Operacja powodowania przesypywania mieszaniny proszku przez otwory sita może być także dokonana przez zastosowanie urządzenia mieszającego z, na przykład, obrotowymi zgarniakami, które obracają się i jednocześnie drgają

Obrotowe i/lub drgające środki mogłyby być dostarczone wraz ze środkami obracającymi pojemnik wokół jego osi wzdłużnej.

Jeszcze inną modyfikacją jest dostarczenie drgającego sita z otworami w celu ułatwienia przesypywania proszku przez sito, w którym urządzenie mieszające nie jest konieczne.

Możliwe typy kształtów pojemnika obejmują wielorakość mieszarek bębnowych, takich jak mieszarka, stożkowa, mieszarka cylindryczna lub zmodyfikowane mieszarki stożkowe z korzystnie płaskimi końcami.’ Wielkość pojemnika mogłaby być zróżnicowana od co naj8

176 570 mniej 100 l do mniej niż 1 l. Czynnikiem ograniczającym wielkość jest obsługa techniczną proszku i urządzeń obrotowych i/lub drgających ponieważ duże objętości proszków spoistych są bardzo trudne w obsłudze. Badania wykazały, że mieszanie będzie przebiegało prawidłowo nawet przy zastosowaniu dużego pojemnika. Objętościowe wypełnienie pojemników powinno korzystnie wynosić poniżej 30% do 40% całej objętości pojemnika. Wynik końcowy będzie dalej zależał od geometrii i projektu mieszarki, częstotliwości obrotów, czasu mieszania i rodzaju mieszanych substancji. Całkowity błąd jaki zaobserwowano w doświadczeniach z mieszaniem proszków mógł także wynikać ze sposobu obliczeń, pobierania próbek, mieszania i zanieczyszczeń. Odchylenie od jednorodności w mieszanych proszkach może, przez zastosowanie niniejszego wynalazku, być mniejsze od 5%, a bardziej korzystnie mniejsze od 3%.

Przykład 1. Operacja była wykonana przez umieszczenie 40 g proszków składających się z 0,80 g (2%) drobno zmielonej substancji leku aktywnego, na przykład salbutamolu i 39,20 g drobno zmielonego wypełniacza lub nośnika, na przykład laktozy, przy czym obydwa proszki miały wymiary cząsteczek <10 pm, wjethiej oomorze pojemnika (o pojemności całkowitej 860 ml), jak to pokazano na fig. 1. Komora została zamknięta i urządzenie umieszczone na przyrządzie wibracyjnym (silnik Retsch) wywołującym drgania w obydwu kierunkach pionowym i poziomym. Mieszarka była obracana ręcznie dziewięć (9) razy podczas mieszania (20 min). Po zakończeniu procesu pobrano 10 próbek z różnych miejsc złoża proszkowego. Próbki były poddane analizie i dały odchyłkę jednorodności 2%. Objętości próbek były małe (<10 mg), tak aby uniknąć znacznego naruszenia całkowitej objętości złoża proszkowego.

Dalsze doświadczenie w takich samych warunkach, ale z czasem 40 min i osiemnastu (18) ręcznych obrotach dało odchyłkę jednorodności 0,96%.

Badania pokazały także, że przy mieszaniu spoistych drobno zmielonych proszków składników aktywnych w stężeniu 0,1% do 50% z innym składnikiem otrzymuje się jednorodną mieszaninę w 60 min. Dobór parametrów mieszania, to jest liczby obrotów, amplitudy drgań i czasu mieszania zależy od wielkości partii Tabela poniższa pokazuje podsumowanie wyników z badań, które były przeprowadzane dla określenia jednorodności otrzymanej mieszaniny z różnymi czasami mieszania.

Tabela

	Wielkość partii	Pojemność pojemnika mieszającego	Liczba obrotów	Czas mieszania (min)	Liczba pobranych próbek	% substancji aktywnej	% odchyłki jednorodności próbki
1	18	A	9	16	5	31,30	2,90
2	20	A	9	12	3	27,60	0,90
3	20	A	9	20	3	6,70	0,10
4a	24	A	3	5	4	1,65	0,70
4b	24	A	9	20	4	1,69	0,40
5	40	A	9	16	3	2,21	0,74
6	570 (2 x 285)	B	16	30	10	1,90	1,80
7	300	B	9	20	5	0,95	1,70
8	500	C	11	30	10	1,98	1,49

A - pojemnik mieszający 860 ml B - pojemnik mieszający 4400 ml C - pojemnik mieszający 5500 ml

Sposób według wynalazku zapewnia skuteczne mieszanie spoistych drobno zmielonych składników zarówno na dużą jak i na małą skalę przez co ułatwia stosowanie mieszaniny

176 570 proszków w terapii inhalacyjnej, gdzie jednoczesna inhalacja wielu substancji lekowych/wypełniaczy/rozpuszczalników/dodatków jest konieczna.

Wypełniacze, nośniki, rozpuszczalniki i dodatki są często konieczne przy dokładnym dawkowaniu gdy stosuje się bardzo skuteczne substancje lekowe, które mogą być zażywane w bardzo małych dawkach. Inne rodzaje dodatków, takich jak aktywatory absorpcyjne, mogą być wymagane w mieszaninie proszku w celu zastosowania terapii drogą inhalacji, za pomocą substancji, które z trudnością przenikają, tkanki w obszarze oskrzeli.

Niektóre mieszaniny proszków mające cząsteczki, które są bardzo trudno mieszalne mogą wymagać dalszego mieszania w celu otrzymania jednorodnej mieszaniny. W tym celu sposób według wynalazku może być powtarzany wiele razy. Między każdym procesem mieszania pojemnik jest opróżniany i mieszanina proszku jest nasypywana do tego samego bądź nowego pojemnika.

/

176 570

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób mieszania co najmniej dwóch spoistych proszków, zmielonych na drobno zmielony proszek mający wymiary cząsteczek poniżej 10 pm, znamienny tym, że proszek poddaje się ruchowi obrotowemu za pomocą pojemnika z co najmniej dwoma komorami oddzielonymi od siebie co najmniej jedną przegrodą z otworami, przy czym ruch obrotowy pojemnika okresowo zatrzymuje się i proszek przesypuje się z jednej komory przez co najmniej jedną przegrodę z otworami do co najmniej jednej innej komory.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemnik obraca się w kierunku pionowym o kąt rzeczywisty 180°, zaś po każdym takim obrocie proszek przesypuje się przez przegrodę z otworami.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkowo do ruchu obrotowego pojemnik przed, podczas lub po obrocie poddaje się także ruchowi drgającemu.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ruch drgający odbywa się w obydwu kierunkach pionowym i poziomym.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przy każdym zatrzymaniu obrotu pojemnika rzeczywiście cały proszek przesypuje się przez co najmniej jedną przegrodę z otworami.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w co najmniej jednej przegrodzie z otworami stosuje się drgania lub ultradźwięki.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że powtarza się go co najmniej raz, przy czym po zakończeniu cyklu mieszania pojemnik opróżnia się zanim podjęte zostaną kroki do powtórzenia sposobu.
8. 8. Urządzenie do mieszania co najmniej dwóch spoistych drobno zmielonych proszków na drobno zmielony proszek mający wymiary cząsteczek mniejsze niż 10 pm, które to urządzenie zawiera pojemnik mający co najmniej dwie komory oddzielone od siebie za pomocą co najmniej jednej przegrody z otworami, znamienne tym, że co najmniej jedna komora (2a, 2b) jest zaopatrzona w zespół mieszający do mieszania proszków, zespół do obracania pojemnika (2) z jednego położenia do drugiego położenia o kąt obrotu 180° i w zespół wstrząsowy dla wstrząsania pojemnika (2) przed, w trakcie lub po jego obrocie umożliwiając w tym czasie przesypywanie się proszku z jednej komory (2a, 2b) przez co najmniej jedną przegrodę (4) z otworami (6) do co najmniej jednej drugiej komory (2b, 2a).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zespół wstrząsowy wstrząsa pojemnikiem (2) w obydwu kierunkach pionowym i poziomym.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zespół mieszający umieszczony w co najmniej jednej komorze (2a, 2b) zawiera co najmniej jeden poruszający się swobodnie element, korzystnie w kształcie pierścienia (10a, 10b).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zespół mieszający zawiera obrotowe zgarniaki (10a', 10b’) umieszczone na jednym wałku (11) przechodzącym przez pojemnik (2) w kierunku wzdłużnym.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że komory (2a, 2b) są otwarte z dwóch końców przeciwległych względem przegrody (4) i są zamknięte pokrywami (8a, 8b).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że przegrodę (4) tworzy ekran sitowy.
14. 14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że przegroda (4) stanowi sito.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że wymiary otworów w ekranie sitowym lub sicie są mniejsze od 2 mm, korzystnie mniejsze od 1 mm.
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że co najmniej jedna przegroda (4) z otworami (6) jest wprawiana w drgania lub przykładane sąelektrodźwięki.
17. 17. Urządzenie według zastrz. 10 albo 11, znamienne tym, że ścianki pojemnika (2) zespołu mieszającego (10a, 10b; 10a', 10b’) i co najmniej jednej przegrody (4) z otwora176 570 mi (6) zawierają warstwę materiału zapobiegającego przyleganiu mieszaniny proszku do ich ścianek.