DE1917930B2 - Verfahren zur herstellung kugelfoermiger, in eine huelle aus polymerem material eingeschlossener fester teilchen - Google Patents

Description

eignen sich in der Praxis aromatische Lösungsmittel, Bakterien, verschiedenen chemischen Verbindungen

z. B. Benzol, Toluol oder Xylol oder deren Halogen- oder anderen Stoffen empfindlich sind, welche z. B.

derivate; aliphatische Lösungsmittel, z. B. Cyclo- die Löslichkeit des Füllstoffes beeinflussen, wodurch

hexan, Hexan oder Heptan oder deren Halogenderi- sich die Freigabe des Wirkstoffes aus einem Kügel-

vate; sowie andere Lösungsmittel, z. B. Äthylacetat, 5 chtn steuern läßt.

Äthylmethylketon und Dioxan. Häufig kann die Pharmazeutische Verbindungeil, die sich durch

Kapselherstellungsflüssigkeit auch als Behandlungs- das erfindungsgemäße Verfahren in die Form von

flüssigkeit für die Kügelchen verwendet werden. Bei Kügelchen bringen lasse«, sind u. a. N-Acetyl-p-

dem Verfahren, bei dem feste Teilchen eines Trock- aminophenol, Amobarbiiol, Atropinsulfat, d-Amphet-

nungsmittels verwendet werden, wird aus dem Kap- io aminsulfat, Ampbetaminphospha.t, d-Desoxyephe-

selinhalt Wasser extrahiert und geht in schwacher drinhydrochlorid, Desoxyephedrinsulfat, Digitoxin

Konzentration hi die Behandlungsflüssigkeit über, und Kaliumiodid.

wo es vom Trocknungsmittel sorbiert wird. Ais Durch das erfindungsgemäße Verfahren herge-Trocknungsmittel eignen sich vorzugsweise Silicagel stellte Kügelchen können zur Abwandlung ihrer und ähnliche Molekularsiebe sowie andere Trock- i₅ Eigenschaften den verschiedensten Behandlungen nungsstoffe, z. B. Holzkohle, Asbest und andere be- unterzogen werden. So lassen sich die Freigabekannte Trocknungsmittel, die in der Behandlungs- eigenschaften der Kügelchen, d.h. die Geschwindigflüssigkeit für die Kügelchen unlöslich sein müssen. keit, mit der der eingeschlossene Stoff in einer be-

Die Menge des bei der Herstellung von Kügelchen stimmten Umgebung aus dem Kügelchen herauszu verwendenden Trocknungsstoffes läßt sich experi- ₂₀ gezogen wird, durch mehrere bekannte Verfahren, mentell leicht bestimmen. Zuviel Trocknungsmittel z. B. Imprägnieren des die Kügelchen bedeckenden ist nicht schädlich. Verwendet man zunächst zu Polymerfilms mit Wachs oder durch chemisches Verwenig, dann kann ohne weiteres während des Ver- netzen dieses Films, wodurch dieser unlöslich wird, fahrens noch eine weitere Zugabe erfolgen. Silicagel verändern. Die Kügelchen können ferner mit beliewird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der 25 bigen bekannten Beschichtungsstoffen beschichtet ein- bis zweifachen Gewichtsmenge dc-s zu sorbie- werden, z. B. mit Wachsen, um das Aussehen oder renden Wassers verwendet. die Löslichkeitseigenschaften der Kügelchen zu ver-

AIs in die nach dem erfindungsgemäßen Verfall- ändern. Bekannte Beschichtungsverfahren, z. B. Draren hergestellten Kügelchen einschließbare Stoffe gier- oder Wirbelschichtverfahren, lassen sich aneignen sich beliebige wasserlösliche oder pulverför- 30 wenden, um für bestimmte Zwecke Färb-, Gemige. in Wasser dispergierbarc feste Stoffe, die das schmacks- oder Schutzschichten auf das Äußere der Einkapselungsverfahren selbst nicht beeinträchtigen Kügelchen aufzubringen, z. B. um sie für den Men- und in der Behandlungsflüssigkeit für die Kügelchen sehen schmackhafter zu machen oder um Köder für praktisch unlöslich sind. Nagetiervertilgungsmittel herzustellen.

Falls für einen bestimmten Zweck erwünscht oder 35 Im folgenden werden einige bevorzugte Ausfüherforderlich, kann selbstverständlich auch mehr als rungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben,
ein fester Stoff in die Kügelchen eingeschlossen wer- . I₁
den. Häufig wird beispielsweise ein einzuschließender Beispiel 1
Wirkstoff eingekapselt, nachdem man ihn in einer Hier wurden Kügelchen aus einem Kapselzwikonzentrierten wässerigen Lösung oder einem Brei 40 schenprodukt mit Äthylcellulosepnlymer entli;ilteneines festen Füllstoffs dispergiert oder gelöst hatte. den Wänden hergestellt. Die Kerne dieser Kapseln Die Kombination mit einem solchen Füllstoff kann bestanden aus einer Mischung aus Saccharose, zu einer Änderung des Ausmaßes des für den Wirk- Gummi arabicum und einem pharmazeutischen Stoff, stoff gegebenen Schutzes führen, da dieser mehr der in diesem Beispiel Amobarbitol war. Um die oder weniger der Auslaugwirkung wässeriger Um- 45 praktische Durchführung der Erfindung vollständig gebungen ausgesetzt wird. Der Füllstoff kann aber aufzuzeigen, wird hier auch ein Verfahren /um Herauch lediglich zum Verringern der Konzentration stellen des Kapselzwischenprodukts beschrieben, an Wirkstoff im Kügelchen dienen. Als Füllstoffe obwohl dies nicht zur Erfindung gehört,
können beliebige normalerweise feste Stoffe verwen- In ein mit einem Rührwerk und einer Heizvordet werden, vorzugsweise Stoffe mit hoher Wasser- 50 richtung ausgestattetes 3-1-Gefäß gab man die Zulöslichkeit, z. B. Salze oder hydrophile organische taten für ein Kapselherstellungssystem, und zwar Stoffe, bei denen es sich um Polymere handeln kann. 2000 g Cyclohexan. 40 g Polyäthylen mit einem nied-Beispiele für solche Stoffe sind u. a Saccharose, rigen Molekulargewicht von etwa 7000 und einem Gummi arabicum und wasserlösliche Stärke. Stoffe, »Ring-Kugek-Erweichungspunkt von etwa 100 bis die in der Regel als Füllstoffe dienen, können natür- 55 101⁰C (bei Prüfung nach D-36-62 ASTM), 40 g lieh auch allein in die Kügelchen eingeschlossen wer- Äthykellulose mit einem Äthoxylgdialt von 48,0 bis den, z.B. dann, wenn diese nur Saccharose enthal- 49,5 Gewichtsprozent und einer Viskosität der Lösung ten sollen. Die Kügelchen finden auf zahlreichen von etwa 90 bis 1.05 cP, bestimmt in einer 5ge\vicnts-Gebieten Verwendung, am häufigsten in pharma- prozentigen Lösung des Stoffs mit einem Lösungszeutischen Produkten. Bei der Herstellung von phar- 60 mittelgemisch aus 80 Teilen Toluol und 20 Teilen mazeutische Produkte enthaltenden Kügelchen wird Äthanol, sowie 40 g eines acetylierten Monoglycerids. normalerweise mit dem Medikament ein eßbarer Von den vorgenannten Stoffen ist die Äthylcellulose Füllstoff kombiniert. Dieser kann entweder bei der wichtigste Stoff für die Kapselwandbildung. Das sämtlichen pH-Werten vollständig wasserlöslich sein Polyäthylen ist ein Stoff zur Einleitung der Flüssigkeitoder so gewählt werden, daß seine Wasserlöslichkeit (15 Flüssigkeit Phasentrennung, und das acetylierteMonosich mit einer Änderung des pH-Wertes in einem glycerid wurde zugesetzt, um bei einer gewünschten wässerigen Medium ändert. Es können auch Füü- Temperatur von etwa 70° C eine flüssige abgeschiestoffe verwendet werden, aie gegenüber Enzymen, dene Phase zu erhallen. Das Cyclohexan dient als

Herstellungsflüssigkeit für die Kapseln. Die Mischung sätzlichen Schutz für den in den Kugelchen enthal-

wuriie auf eine Temperatur von etwa 70^c C erwärmt tenen festen Stoff durch Imprägnieren des die Kugel-

und gerührt. chen bedeckenden Polymerfilms mit hydrophobem

,, In ein mit einem Rührwerk und einer Heizvor- Wachs.

" richtung ausgestattetes Gefäß mit einem Fassungs- 5 B e i s ρ i e 1 3
vermögen von etwa 600 ecm gab man folgende Zutaten für die beabsichtigte innere Phase, d. h. den Das Einkapselungsverfahren entsprach bei diesem kernbildenden Stoff, des Kapselzwischenprocakts: Beispiel im wesentlichen dem des Beispiels 1, nur 270 g Saccharose, 27 g Gummi arabicum und 81g wurden kleinere Stoffmengen verwendet. Die Küg,i-Wasser. Diese Mischung wurde unter Rühren so io chen dieses Beispiels sollten N-Acetyl-p-Aminophelange auf den Siedepunkt erwärmt, bis eine Lösung nol, ein bekanntes Analgeticum und Antipyreticum. der Stoffe vorhanden war. Die wässerige Lösung enthalten. Für die Herstellung des Kapselzv.ischenwurde dann auf etwa 70° C abgekühlt und 148 g produkt, verwendete man 750 g Cyclohexan, 15 g pulverförmiges Amobarbitol mit einer Teilchengröße Polyäthylen der beschriebenen Art, 15 g Äthylcelluvon weniger als etwa 150 μπι darin dispergiert. Das 15 lose der beschriebenen Art und 15 g acetyliertcs nunmehr Amobarbitol enthaltende flüssige System Monoglycerid. Die innere Phase für die Kapseln zur Bildung der inneren Phase der Kapseln wurde im bestand aus 100 g Saccharose, 20 g Wasser und 40 g Kapselherstellungssystem in Form von Tröpfchen N-AcetyJ-p-amtnophenol mit einer Teilchengröße mit einem Durchmesser von etwa 200 bis 1000 μΐη von weniger als etwa 149 μιη. Aus den Kapseln dispergiert, wonach man das ganze System während 20 stellte man durch Extrahieren bzw. Austrocknen in einer Zeitspanne von etwa 30 bis 45 Minuten auf der in Beispiel 1 beschriebenen Weise Kügelchen etwa 25° C abkühlen ließ. Das abgekühlte System her. Die mittels Silicagel ausgetrockneten Kügelchen enthielt praktisch kugelförmige Kapseln, bestehend glichen im Aussehen den Kügelchen der voranaus Tröpfchen des wässerigen Systems, die in Kapsel- gehenden Beispiele.

wände aus Äthylcellulosepolymer eingeschlossen 25 Sämtliche dieser Beispiele betrafen die Herstelwaren, lung von ein Pharmazeutikum enthaltenden Kügel-

Um die eingekapselten Tröpfchen auszutrocknen, chen. An Stelle eines solchen können jedoch im setzte man 220 g wasserfreies Silicagel mit einer gleichen Gewicht auch zusätzliche Saccharose oder Teilchengröße von weniger als 420 μηι untc- Rühren Gummi arabicum oder ein anderer Füllstoff oder dem das Kapselzwischenprodukt enthaltenden Sy- 30 andere Stoffe, die in die Form von Kügelchen gestern zu. Das Silicagel änderte die Bedingungen in bracht werden sollen, verwendet werden,
der aus Cyclohexan bestehenden Herstellungsflüssigkeit dadurch, daß es aus dieser Wasser adsorbierte Beispiel 4
und dadurch die Bedingungen zur Extraktion des Das System zum Herstellen des Kapselzwischen-Wassers aus den Kapseln schuf. Nach etwa 4 Stun- 35 produkts entsprach bezüglich der Art und Menge den waren die Kapseln praktisch ganz ausgetrocknet der Einkapselungsstoffe und des Einkapselungsver- und bildeten Kügelchen. Die Kügelchen und die fahrens dem Beispiel 1, wogegen der in den Kapseln Silicagelteilchen wurden durch Filtrieren aus der enthaltene Stoff eine Lösung von 200g wasserlös-Herstellungsflüssigkeit gewonnen, zweimal mit Cy- licher Stärke in 100 g Wasser war.
clohexan gewaschen und durch Verdampfen des 40 Die Kapseln wurden in Cyclohexan dispergiert, restlichen Cyclohexans getrocknet. Die Kügelcben das etwa 400 g wasserfreie Silicagelteilchen enthielt ließen sich durch Sieben der Mischung leicht von den oder dem man diese zugab, um die Kapseln auszu-Silicagelteilchen trennen. trocknen und Kügelchen zu erhalten. Nach dem Beisniel 2 Austrocknungsschritt waren die Stärke enthaltenden

45 Kügelchen dieses Beispiels noch nicht vollständig

Dies entspricht dem Beispiel 1, mit der Ausnahme, trocken. Sie wurden daher aus der Behandlungs-

daß die Kügelchen vor dem Verdampfen des restlichen flüssigkeit und dem Trocknungsstoff isoliert, wie in

Cyclohexans in eine 20gewichtsprozentige Lösung von den vorangehenden Beispielen, und dann lediglich so

Paraffin mit Cyclohexan gegeben wurden. Durch lange in einen zirkulierenden Luftstrom gebracht,

dieses Einweichen in Wachs erhielt man einen zu- 50 bis sie vollständig trocken waren.

Claims (2)

ehend der kugelförmigen Gestalt der Tröpfchen Patentansprüche: ebenfalls praktisch kugelförmig sind. Die Erfindung beruht darauf, daß man die Flüssigkeitskomponente

1. Verfahren zur Herstellung kugelförmiger, in des kapselkembildenden Stoffs ohne Abbau der eine Hülle aus polymerem Material eingeschlos- 5 Kapsehvände aus den Kapseln extrahiert, mdem man sener fester Teilchen, dadurch gekenn- diese in eine Behandlungsflüssigkeit gibt, mit der die zeichnet, daß kleine, die Teilchen Ln einer flüssige Komponente geringfügig mischbar ist. Die Kernflüssigkeit gelöst oder suspendiert enthalten- extrahierte Flüssigkeit wird vorzugsweise fortlaufend de Polymerkapseln in einer die Kernflüssigkeit aus der Flüssigkeit entfernt, in der die Kapseln disunter Einschrumpfung der Kapselwände extra- io pergiert sind, um deren Aufnahmefähigkeit fih die hierenden Behandlungsflüssigkeit dispergiert wer- aus den Kapseln extrahierte Flüssigkeit aufrechtzuden. erhalten. Dies wird beispielsweise durch Zugabe von

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Teilchen eines festen, in der Behandlungsflüssigkeir kennzeichnet, daß der Behandlungsflüssigkeit unlöslichen Absorbens zu der Mischung aus Kapvor oder nach dem Dispergieren der Polymer- 15 sein und Behandlungsflüssigkeit erreicht. Hierbei kapseln ein die extrahierte Kernflüssigkeit ad- schrumpfen die Wände der Kapsem gleichmäßig um sortierender, unlöslicher fester StoS zugesetzt den Kapselkern herum so weit ein, bis ein praktisch wird. trockener, kugelförmiger Kern vorhanden ist, der vors

einer nahtlosen, gleichmäßigen Wand aus polymere!ρ

so Stoff umgeben ist.

Bei einer Mikroeinkapselung einzelner fester Teil- In der Regel erfolgt die Herstellung einer Dispachen erhält man infolge der unregelmäßigen Form sion der Kapseln in der Behandlungsflüssigkeit unter dieser Teilchen nichtkugelförmige oder nur an- ständigem Rühren derselben. Hierdurch wird die nähernd kugelförmige Kapseln mit einer sehr dicken ganze Außenfläche der Kapseln ständig frischer Be- und unregelmäßigen Wand, die die Unregelmäßig- 25 handlungsflussigke.it ausgesetzt, wodurch die Flüssigkeiten des kembildenden Teilchens ausgleicht. Solche kcitsübertragung durch die Kapselwände beschieu Kapseln eignen sich nicht für Anwendungsgebiete, wo nigt wird.

es auf die kugelförmige Gestalt der Kapseln an- Die fertigen Kügelchen lassen sich mittels ha

kommt, da sie weder eine gleichmäßige Form und kömmlicher Verfahren, z.B. Filtrieren, aus de. Be eine gleichmäßige Oberfläche aufweisen, noch frei 30 handlungsflüssigkcit entfernen und können dann. rollen und/oder die Freigabegeschwindigkeit ihres falls erforderlich, getrocknet werden, indem man die Inhalts nicht zuverlässig gesteuert werden kann, da restliche Behandlungsflüssigkeit auf der Oberfläche die Kapselwände keine gleichmäßige Dicke aufwei- der Kügelchen verdampft. Im Falle einer Verhältnissen. Zum Herstellen von kugelförmigen Kapsein mäßig wenig flüchtigen Behandlungsflüssigkeit kann sind Dragierverfahren seit langem bekannt, jedoch 35 es zweckmäßig sein, diese mittels einer verhältnisbeträgt die Herstellungszeit 2 bis 2V2 Tage. Kugel- mäßig leicht flüchtigen Flüssigkeit, die die Bestandchen aus Oxiden der Aktinide stellt man durch teile der Kügelchen nicht löst, von den Kügelchen Dehydratisieren von Tröpfchen einer wässerigen Dis- wegzuspülen. Die leicht flüchtige Flüssigkeit kann persion der Oxide durch Dispergieren der Tröpfchen dann ihrerseits durch Verdampfen von der Oberin einem warmen organischen Lösungsmittel her, wo- 40 fläche der Kügelchen entfernt werden. Es ist zu bebei durch Entfernen des Wassers aus den Tröpfchen achten, daß zwar zum Beendigen des Trocknens der dadurch Kügelchen entstehen, daß die darin disper- Kügelchen Verdampfungstechniken angewandt wergierten Oxidteilchen agglomerieren. Für auf diese den können, daß aber für die Bildung von Kügelchen Weise hergestellte Kügelchen ist ein weiterer Be- mit gleichmäßiger Gestalt und glattem äußerem überschichtungsvorgang erforderlich, um mit einem Über- 45 zug die Extraktion von Flüssigkeit aus den in flüssizug versehene Kapseln der vorgenannten Art herzu- ger Dispersion vorliegenden Kapseln wesentlich ist. stellen Ohne einen äußeren Schutzüberzug wurden Ohne diese Extraktion allein durch Verdampfen solche Kügelchen während der Handhabung und La- getrocknete Kapseln ergaben nichtkugelförmigc feste gerung wieder auseinanderfallen. Teilchen mit stark runzeliger äußerer Umhüllung.

Um diese Nachteile zu vermeiden und die Her- 50 Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich stellung überzogener Kügelchen in einem einzigen Kügelchen mit einem Durchmesser zwischen etwa verhältnismäßig schnell durchführbaren Verfahren zu 50 bis 2000 μηι herstellen.

ermöglichen, werden beim Verfahren zur Herstellung Bei der praktischen Durchführung der Erfindung

kugelförmiger, in eine Hülle aus polymerem Mate- kann als Behandlungsflüssigkeit für die Kügelchen rial eingeschlossener fester Teilchen erfindungsgemäß 55 jede beliebige Flüssigkeit verwendet werden, mit der kleine, die Teilchen in einer Kernflüssigkeit gelöst die flüssige Komponente des kapselkembildenden oder suspendiert enthaltende Polymerkapseln in einer Stoffes nur schwach mischbar ist und die auch sonst die Kernflüssigkeit unter Einschrumpfung der Kapsel- den Inhalt oder die Komponenten der Kapseln unter wände extrahierenden Behandlungsflüssigkeit disper- den Herstellungsbedingungen für die Kügelchen nicht giert. Die erhaltenen Kügelchen weisen eine gleich- 60 beeinträchtigt. Flüssigkeiten, die nur 0,01 %, bezomäßige Gestalt auf und besitzen einen äußeren Poly- gen auf das eigene Gewicht, von der genannten flüssimerüberzug gleichmäßiger Dicke. gen Komponente absorbieren können, sind als Be-

Die Art des Einkapselungsverfahrens ist für das handlungsflüssigkeiten für die Kügelchen geeignet, erfindungsgemäße Verfahren nicht kritisch, und bei Solche mit einem Absorptionsvermögen von etwa seiner Wahl ist im wesentl^L;n nur zu berücksichti- 65 0,01 bis 0,30 Gewichtsprozent unter den entsprechengen, daß der kapselwandbildende Stoff sich für die den Herstellungsbedingungen für die Kügelchen werweiteren Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens den jedoch bevorzugt,
eignen muß und daß die erhaltenen Kapseln entspre- Als Behandlungsflüssigkeiten für die Kügelchen