DD218565A1 - Verfahren zur granulierung - Google Patents

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DD218565A1
DD218565A1 DD25251483A DD25251483A DD218565A1 DD 218565 A1 DD218565 A1 DD 218565A1 DD 25251483 A DD25251483 A DD 25251483A DD 25251483 A DD25251483 A DD 25251483A DD 218565 A1 DD218565 A1 DD 218565A1
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granulation
salts
binder
granules
weak acids
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DD25251483A
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Michael Dittgen
Winfried Stahlkopf
Bernd Geyer
Horst Kludssuweit
Sieghard Lang
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Univ Ernst Moritz Arndt
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus schwach kohaesiven Pulvermischungen vorgeschlagen, welches auf der Anwendung eines Bindemittels beruht, das aus Filmbildnern und Salzen schwacher Saeuren besteht. Das Verfahren eignet sich besonders zur Granulierung von Pulvermischungen aus schwer wasserloeslichen Wirkstoffen und gut wasserloeslichen Hilfsstoffen, wobei die damit verbundene verbesserte Wasserloeslichkeit der Wirkstoffe nach der Granulierung bestehen bleibt oder noch verstaerkt wird. Das erfindungsgemaesse Bindemittel besteht aus Carboxylfunktionen tragenden Acryl- und/oder Methacryl- und/oder Cellulosederivaten und Salzen schwacher Saeuren.

Description

Verfahren zur Granulierung Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Granulierung, vorzugsweise zur Herstellung von Granulaten aus Wirkstoffen oder Wirkstoffgemischen mit schlechter V/as seriös lichkeit, das die Anwendung der üblichen Herstellung«- technologie gestattet. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu Granulaten, aus denen die inkorporierten Wirkstoffe oder Wirkstoffgemische in einem dem Anwendungszweck entsprechendem Maße löslich sind. Vorzugsweises Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ^ die Herstellung pharmazeutischer oder agrochemischer Granulate aus Substanzen geringer Kohäsion.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zur Herstellung von Granulaten, die Wirkstoffe oder Wirkstoffmischungen mit schlechter Wasserlöslichkeit enthalten, werden üblicherweise diese Wirkstoffe oder Vi'irkatoffmischungen gemeinsam mit gut wasserlöslichen Hilfsstoffen, wie Harnstoff, Bernsteinsäure, Ammoniumchlorid usw. verarbeitet. Die gut wasserlöslichen Hilfsstoffe fördern die Benetzbarkeit des entstehenden Granulates und bewirken eine bessere Löslichkeit der inkorporierten Yiirkstoffe oder Wirkst off mischungen.
na iuN -!OP '3* 1 ft CMlU
Der gleichzeitige Einsatz der Wirkstoffe und wasserlöslichen Hilfsstoffe mit den dargelegten Eigenschaften fuhrt zu Pulvermischungen geringer Kohasion, deren Granulierung schwierig ist. Diese Schwierigkeiten äußern sich vor allem dadurch, daß bei Zugabe der üblicherweise eingesetzten Bindemittellösungen oder «dispersionen Yerklumpungen auftreten und/oder die entstehenden Granulate eine schlechte Wasserlöslichkeit aufweisen. Zwar wurde im DD-W? I43 213 ein Verfahren zur Granulierung beschrieben, welches durch den Einsatz spezifischer Bindemittel zu Granulaten und insbesondere Tabletten mit guter Zerfallbarkeit führt· Bs hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Verfahren für den vorgenannten Zweck nicht geeignet ist und hierbei die gleichen Schwierigkeiten wie bei den üblicherweise angewandten Granulierverfahren auftreten, insbesondere Verklumpungen bei der Zugabe der Bindemittellösung oder -dispersion, eine schlechte Benetzung der zu granulierenden Substanzmischung, eine ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels, Verluste an Bindemittel infolge des Aufsprühens der Bindemittellösung oder -dispersion, ein schlechtes Trocknungsverhalten der frischen Granulate, Nachhärteeffekte bei den Granulaten, um nur die gravierenden Nachteile aufzuführen. Nach der allgemein anerkannten Auffassung über die Agglomeratbildung (z.B. Leuenberger, Pharmac. Acta Helvetiae ^7, 72 (1982) , Dittgen u.a., Pharmazie 2Ü» 237 (1980) ) liegen die Hauptursachen für die meisten der genannten Schwierigkeiten in der mangelnden Benetzung der Pulvermischung durch die Bindemittellösung oder -dispersion. Köhler (Dissertation Wr. 4386 der ETH Zürich 1969, S. I60) fand, daß man diese Schwierigkeiten sehr gut dadurch vermeiden kann, indem Wasserdampf als Granulierflüssigkeit eingesetzt wird, der infolge seiner entspannten Oberfläche ein gutes Benetzungs- und Agglomerationsvermögen auch gegen-1 über schwach kohäsiven und komplizierten Pulvermisch-
ungen aufweist· Der Nachteil dieses prinzipiell gangbaren Granuli erver jf ahrens besteht für den vorgenannten Anv.'endungszvieck vor allem darin, daß infolge der hohen Temperatur des Wasserdampfes zwischen 370 und 400 K die in der Regel thermolabilen Wirkstoffe geschädigt werden.
Ziel der Erfindung N >
Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Granulierung schwach kohäsiver Pulvermischungen, das die dargelegten Nachteile der vorgenannten Verfahren nicht aufweist· Insbesondere soll das Verfahren geeignet sein die durch übliche Verfahren und Granulierbindemittel bedingten Nachteile bezüglich der Benetzung des zu granulierenden Pulvers, der Löslichkeit des fertigen Granulates sowie der Nachhärtung desselben zu vermeiden, wobei die angewandte Technologie keine thermische Belastung der ent- , haltenen Wirkstoffe bedingen darf.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Es wurde ein Verfahren zur Granulierung schwach kohäsiver Pulvermischungen entwickelt, welches auf der Anwendung eines Bindemittels aus einem Filmbildner und Salzen , schwacher Säuren beruht. Bei dem Filmbildner handelt es sich um carboxyl- oder carboxyvinylhaltige Copolymerisate von Acrylaten und/oder Cellulosen, die bei einer Temperatur zwischen 275 und 380 K, vorzugsweise jedoch zwischen 290 und 320 K, mit einer zwischen 275 und 380 K, vorzugsweise zwischen 290 und 320 K, warmen wäßrigen Flüssigkeit quellfähig sind.
Die Quellfähigkeit des Bindemittels, die bei den verschiedensten praktischen Erfordernissen in unterschiedlicher Weise benötigt wird, für die Agglomeratbildung bei der Granulierung jedoch unbedingt erforderlich ist, kann eingestellt und in aus anwendungstechnischer Sicht vielfach gewünschter V/eise verstärkt werden durch den Zusatz von Salzen schwacher Säuren.
Hierfür eignen sich Salze organischer Säuren, die so-, wohl physiologisch als auch in Bezug auf eine Umweltbelastung unbedenklich sind. Dabei handelt es sich um in wäßriger Lösung alkalisch reagierende Salze schwacher organischer Säuren, vorzugsweise die Alkali- und/oder Erdalkalisalze der Kohlen-, Wein- und Citronensäure. Zur Granulatformung sind verschiedene Geräte und Technologien bekannt. Am meisten verbreitet ist die Feuchtgranulierung, wobei eine geeignete Bindemittellösung oder -dipersion oder ein Lösungsmittel für einen in der zu granulierenden Pulvermischung enthaltenen Stoff zur Agglomeration der Pulverpartikel eingesetzt wird. Übliche Granulierverfahren sind beispielsweise das Kneter-, VUr-' belschichtsprüh-, Teller- und Schnellmischerverfahren. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren charakteristisch, daß sich diese üblichen Granulierverfahren beibehalten lassen, wenn das Bindemittel in fester, vorzugsweise feindisperser Form der zu granulierenden Pulvermischung zugefügt und dann mit einer wäßrigen Flüssigkeit granuliert wird.
Es ist weiterhin charakteristisch für das erfindungsgernäße Granulierverfahren, daß während des Granulierprozess es sowohl die Temperatur der Pulvermischüng als auch die der Granulierflüssigkeit zwischen 275 und 380, vorzugsweise jedoch zwischen 290 und 320 K beträgt, wodurch die in der Pulvermischung enthaltenen Wirkstoffe thermisch nicht oder nur wenig belastet werden.
Auf diese Weise lassen sich insbesondere schwach kohäsive Pulvermischungen granulieren, die erhalten werden, .'wenn hydrophobe und schlecht wasserlösliche Wirkstoffe gemeinsam mit gut wasserlöslichen Hilfsstoffen, wie Harnstoff, Bernsteinsäure, *Ammoniumchlorid usw. verarbeitet werden müssen, um die aus anwendungstechnischer Sicht erforderliche Löslichkeit des Wirkstoffes zu erreichen. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren charakteristisch, daß sich diesbezügliche Mischungen in einem weiten Mischungsver-
liältnis zwischen Wirk- und Hilfsstoffen granulieren lassen, daß aber in den Granulaten die beabsichtigte verbesserte Löslichkeit der Wirkstoffe weiterhin gegeben bzw. in vielen Fällen noch weiter verbessert ist.
Somit eignet sich das erfindungsgemäße Granulierverfahren vorzugsweise auch dazu, die Löslichkeit der Wirkstoffe zu verbessern und gegebenenfalls auf einen bestimmten An-, Wendungszweck einzustellen.
Ausführungsbeispiele
t. '
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu werden die Kornvergrößerungseffekte und die Bruchfestigkeiten einiger nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Granulate angeführt.
Als Adsgangspulvermischung diente eine Mischung aus 2 Teilen hochdispersem Siliziumdioxid (Aerosil ), 10 Teilen Aminophenazon und 88 Teilen Harnstoff in einer Teilchengröße kleiner als 0,5 mm.
Aus dieser Pulvermischung wurden auf einem'Tellergranulator bei geeigneten Prozeßparametern (s.Tab.1) ohne Bindemittel (s.Tab.2, Ausführungsbeispiel 0) und mit Bindemittel (s.Tab. 2, Ausführungsbeispiele 2 bis 4) Granulate geformt.
Tabelle 1
Übersicht über die Prozeßparameter bei der Tellergranuli erung
Teller: Granulierzone 0 40 cm
liachrollrand 0 60 cm
Neigung . 698 mrad
Geschwindigkeit 0,37 Hz
Pulvereinsatz 100..150g
Temperatur 31OV.320 K
- -6 -
Portsetzung Tabelle 1
Sprühbedingungen Zv< eist off düse
Granulierflüssigkeit 40..10OmI/
100g
Fördermenge 10 ml/min
Sprühzone (im Teller) bei 3,5 h
Tabelle 2
Übersicht über.die Ausführungsbeispiele
Ausführungs- beispiel Bindemittel Granulier flüssigkeit O'.asser) ml/100
O - 60
1 MaIICO 3/EudragitR 40
2 . NaHC03/ZellinR 30
CaC0^/EudragitR 40
4 : CaC03/ZellinR 40
Die resultierenden Granulate lösten sich gut in Tasser» Zur Beurteilung des Granuliereffektes wurden eine Siebanalyse durchgeführt, der Kornvergrößerungseffekt berechnet und die Kornfestigkeit bestimmt· Siebanalyse
100 - 30 g des jeweiligen Granulates werden auf das obere von 5 Sieben mit den Maschenweiten entsprechend Tab. 3 gefüllt. Die Siebe werden 5 min auf einer'Vibrations·· Prüfsiebmaschine THYR bei stärkster Vibrationseinstellung geschüttelt. Danach werden die Rückstände auf jedem Sieb sowie das Pulver auf dem Bodenteller gewogen. Der Vergleich der relativen Häufigkeiten y*,, wobei yH = S (Siebfraktion in %)/dK(Klassenintervall in mm), läßt erkennen (s.Tab.3)» daß bei einem Einsatz erfindungsgemäßer Bindemittel in jedem Falle die Hauptfraktion (in
Tab. 3 unterstrichen) eine Klasse über der Ausgangsfraktion liegt.
Tabelle 3
Ergebnisse der Siebanalyse (y^)
Ausführungs ..1,6 1,6.. 1,0 1,O..O ,8 0,8.. 0,5 o, 5..
beispiel 6,5 25,8 42 81 ,3 83 λΙ
O 22,1 43,8 111 42 ,3 9 ,2
1 10,6 22 171 96 »7 14 ,2
2 2,6 28,8 164 «5 118 20 »8
3 1,8 18,8 156 120 40 ,8
4
Körnvergröflerungseffekt ^
Den Kornvergrößerungseffekt widerspiegelt sehr gut ein Quotient Q, der durch Division der relativen Häufigkeit der Fraktion 0,5..1,0 mm durch die relative Häufigkeit der Fraktion 0,5.. mm errechnet wird (s*Tab.4).
Kornfestigkeit
Als Maß für die Kornfestigkeit wurden die ERV/ERKA-Bruchfestigkeiten von jeweils 10 Einaelkörnern des jeweiligen Granulates ermittelt, deren Mittelwert in Tabelle 4 angegeben ist.
Tabelle 4
Kornvergrößerungseffekt und Bruchfestigkeit der Granulate
Ausführungs Bruchfestigkeit Quotient Q
beispiel InK
o - 1,48
1 3,8 16,66
2 2,3 18,85
3 13 13,58
4 14 6,78

Claims (4)

Erfindungsaftspruch.
1· Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus schwach kohäsiven Pulvermischungen, die schwer wasserlösliche "Wirkstoffe und gut wasserlösliche Hilfsstoffe enthalen, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Gemisch aus Carboxylfunktionen tragenden Acryl- und/oder Methacryl- unu/oder ' Cellulosederivaten und Salzen schwacher Säuren eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, d-aß als Salze schwacher Säuren Alkali- und/oder Erdalkalisalze der Kohlen-, Wein- und Citronensäure eingesetzt werden· , . t
3«, Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Salzen schwacher Säuren --'80 %, bezogen auf die Gesamtmasse des Bindemittels, beträgt,
4. Verfahren nach Punkt 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in Mengen von 0,5 bis 15 %, ^bezogen auf die Gesamtmasse der Pulvermischung, eingesetzt wird.
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