KR100857401B1 - 캡슐 - Google Patents

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Abstract

예를 들면 조제약의 전달을 위한 캡슐은 수용성 중합 물질의 2개의 막(18)을 사용하여, 복수의 리세스(16)들을 형성하도록 상기 막(18)들을 변형시키고, 상기 리세스들을 유동성 충전 물질로 충전시킴으로써 생성된다. 이들은 상기 막(18)들이 변형되는 리세스(16)들을 구비한 2개의 인접한 회전 다이(14,15)들을 사용하여 수행된다. 상기 다이(14,15)들은 또한 충전된 캡슐들(30)을 형성하도록 상기 막들을 유전성 용접에 의해 함께 용접하기 위한 전극으로서 작용한다. 상기 캡슐들(30)은 잔류 웨브로부터 용이하게 분리될 수 있다. 중합 물질은 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스와 같은 젤라틴, 또는 수용성 셀룰로오스 유도체가 될 수 있으며, 또한 가소제를 포함할 수 있다.
Figure R1020027012146
중합 물질, 캡슐, 회전 다이, 리세스, 충전 물질

Description

캡슐{Capsules}
본 발명은, 예를 들면 조제약의 전달을 위한 캡슐 형성 방법 및 장치에 관한 것이며, 또한 그에 따라 제조된 캡슐에 관한 것이다.
다양한 조제약과 기타 물질들이 캡슐로 전달된다. 상기 물질이 분말과 같은 입자 물질인 경우, 이것들은 경질의 캡슐, 특히 물질 주위에서 조립을 위한 두 조각으로 이루어진 둥근 단부를 갖는 세장형 원통 형상의 캡슐에 봉입될 수 있다. 액체 및 입자 물질은 모두 연질의 캡슐에 봉입될 수 있으며, 이와 같은 캡슐은 표면에 캐비티를 갖는 회전 다이들 사이에서 함께 운반되는 연질의 탄성 중합체로 된 막으로 제조된다. 상기 캡슐을 충전하는 물질은 막들이 캐비티 내로 변형됨에 따라 막들 사이로 공급된다; 상기 다이들이 이동함에 따라서, 상기 막들이 함께 오며, 상기 다이들에서 열 및/또는 압력의 작용으로 함께 밀봉된다. 두 형태의 캡슐들은 통상 젤라틴 막으로 제조된다. 유전체 가열(또는 고주파 가열)을 이용한 열가소성 중합체 막들의 접합 또한 여러 해 동안 공지되어 왔다. 이와 같은 방법에 있어서, 2조각의 열가소성 물질은 대향하는 전극들(또는 하나의 전극과 베이스 플레이트) 사이에 위치되며, 상기 전극들은 함께 가압되고, 고주파 전압이 상기 전극들 사이에 인가된다. 그러나 이와 같은 방법은, 예를 들면 20-60 ㎒ 이상의 범위에서 0.2 이상의 상당한 유전 손실 계수를 갖는, 예를 들면 폴리염화비닐과 같은 물질에만 적용될 수 있다. 유전성 용접은 지금까지 조제약을 위한 캡슐을 제조하는데 있어서 바람직하게 사용되는 수용성 중합체를 용접하는데 적합한 방법으로서 고려되지 않았다.
본 발명에 따르면, 수용성 또는 소화 가능한(digestible) 중합 물질의 2개의 막을 사용하는 캡슐 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 한 쌍의 회전 다이들 사이에 복수의 리세스들을 형성하도록 상기 막들을 변형시키는 단계와, 상기 리세스를 유동성 충전 물질로 충전하는 단계와, 상기 충전 물질을 수용하는 복수의 캡슐을 형성하도록 상기 회전 다이들에서 유전성 용접에 의해 상기 막들을 함께 용접하는 단계, 및 복수의 캡슐을 형성하도록 상기 막들의 잔류부로부터 상기 충전된 캡슐을 분리하는 단계를 포함한다.
상기 회전 다이들은 고주파 전원(electrical supply)이 제공되는 대향 전극들로서 작용한다. 상기 전원은 원칙적으로는 1 ㎒와 200 ㎒ 사이의 주파수, 일반적으로는 10 ㎒와 100 ㎒ 사이의 주파수에 놓이게 되나, 엄격한 제한이 임의의 방출된 고주파 상에도 부과된다. 따라서, 실제로 주파수의 선택은 더욱 제한될 수도 있다. 예를 들어, 공급 주파수는 27.12 ㎒, 또는 40.68 ㎒로 될 수 있다. 바람직하게, 상기 양쪽 회전 다이들에 대한 전기 접속은 정전 커플링(capacitative coupling)에 의해 수행된다. 선택적으로, 상기 커플링은 예를 들어 브러시들과의 슬라이딩 접촉에 의해 수행될 수도 있다. 동조 회로(turned circuit)가 상기 전극들 중 적어도 하나에 전기 접속될 수 있으며, 예를 들어 상기 동조 회로는 하나의 전극과 접지 전위 사이에 접속될 수 있다. 예를 들어 동조 회로는 하나의 전극과 접지 전위에 대한 정전 커플링과 연결된 유도체를 포함할 수 있으며, 상기 동조 회로는 바람직하게 주파수에서 전원과 공진이다. 상기 동조 회로는 일치하는 네트워크(matching network)일 수 있다.
각각의 회전 다이는 대체로 원통형일 수 있으며, 고정된 회전축을 중심으로 회전한다. 선택적으로, 각각의 회전 다이는 대체로 다각형 단면, 예를 들면 8각형 단면을 가질 수 있으며, 회전축은 서로를 향해 탄성 부하가 걸린다. 상기 다이들은 한번에 하나의 캡슐을 형성하도록 배열될 수 있으며, 다이들이 회전함에 따라 연속으로 복수의 리세스들을 형성한다. 선택적으로, 상기 다이들은, 막들의 폭을 가로질러 나란히, 한번에 복수의 캡슐을 형성하도록 배열될 수 있다. 히터는, 막들이 리세스를 형성하도록 변형되기 전에, 상기 막들을 가열하여 연화시키기 위해 회전 다이들과 결합될 수 있다. 상기 막들은 다이에 있는 일치하는 리세스들 안으로 흡입되는 것에 의해 변형될 수 있다. 상기 캡슐들로부터의 커팅은 펀칭에 의해 수행될 수 있으나, 선택적으로 상기 다이들은 적어도 각각의 리세스의 주변 주위에서 충분히 폐쇄될 수 있으며, 각각의 캡슐을 둘러싸는 막은 캡슐들이 나머지 웨브(web) 밖으로 용이하게 밀려날 수 있도록 충분히 얇다; 예를 들어, 각각의 캡슐 주변에서 상기 막은 10 내지 20 ㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다.
충전 물질은 조제약일 수 있으며, 바람직하게 액체이다. 상기 캡슐들이 복용되도록 의도된 경우(예를 들면, 캡슐들이 조제약 또는 영양소를 포함하는 경우), 상기 중합 물질은 섭취 가능하여야만 된다. 중합 물질로는 예를 들어 조제약과 음식용(유럽에서 코드 E464로 표시됨)으로 인가된 히드록시프로필메틸셀룰로오스가 될 수 있다. 다른 적합한 중합 물질들로는 나트륨 알기네이트(E401), 프로필렌 글리콜 알기네이트(E405) 또는 아가-아가(E406)와 같은 식용 해초계 중합체들 들 수 있다. 상기 중합 물질은 어떠한 유해성 또는 독성 첨가물을 포함해서는 않되나, 글리세롤(E422)과 같은 합성물이나 또는 가소제와 같은 글리세롤 모노스테아레이트(E471)를 포함할 수 있으며, 이들 합성물도 또한 섭취 가능하며 물에서 확산되거나 용해될 수 있다. 다른 적합한 셀룰로오스 유도체로는 히드록시프로필셀룰로오스(E463), 및 메틸 에틸 셀룰로오스(E465)가 있다. 물이 상기 막에 첨가되어야 한다는 요구 조건은 없으며, 실제로 상기 막들이 적어도 외관상으로 건조되는 것, 즉 주변 환경과 평형을 이루는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 막은 25℃의 온도 및 40%의 상대 습도인 공기와 평형으로 될 것이다. 예를 들면, 상기 막은 바람직하게 30% 내지 70% 범위의 상대 습도로 제어된 습도 환경하에서 사용 전에 저장될 수 있다. 그와 같은 환경하에서, 상기 막은 명백히 약간의 물은 함유하나, 완전히 건조된 것처럼 보이며, 그와 같이 함유된 물은 가소제로서 작용하는 경향을 갖는다.
본 발명은 또한 상술된 방법에 의한 캡슐의 제조 및 충전 장치를 제공하며, 막을 변형시키고 막들을 유전적으로 함께 용접하도록 배열된 회전 다이들을 포함한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명에 따른 방법과 장치에 의해 형성된 캡슐을 제공한다.
본 발명은 캡슐을 형성하기 위한 장치의 측면도, 부분 단면도를 나타내는 첨부 도면을 참고로 하여 오직 예시적으로만 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 캡슐을 제조하기 위한 장치의 개략도.
도 1은 히드록시프로필메틸셀룰로오스와 같은 섭취 가능한 조제약 규격 물질로 제조된 캡슐을 제조하기 위한 장치(10)를 도시하며, 상기 캡슐은 비수용성 액체 충전 물질(12)로 충전된다. 상기 장치는 일반적으로 각각 원통형 외부 형상을 갖는 2개의 인접 회전 다이(14,15)를 포함하며, 상기 다이들은 그들의 주변에 복수의 타원형 리세스(16)들(주변 궤도를 따라서 도시된 바와 같이 형성된 8개의 리세스)을 한정하고, 상기 다이(14,15)들의 회전은 리세스(16)들이 항상 서로 마주보도록 동기된다. 히터(도시되지 않음)는 50 내지 70℃ 사이, 예를 들면 60℃의 온도에서 상기 다이(14,15)들을 유지하도록 배열된다. 상기 중합 물질(본 실시예에 있어서는 가소제로서 글리세롤 에스테르를 포함하는 히드록시프로필메틸셀룰로오스)로 된 2개의 시트(18)가 롤러(20)로부터 상기 다이(14,15)에 공급되며, 각각의 시트(18)는 0.20㎜의 균일한 두께를 갖는다. 상기 다이(14,15)들은 상기 막(18)의 폭과 동일한 길이를 가지며, 그의 길이를 따라 축선 방향으로 이격되는 예를 들면 6개의 다른 리세스 세트를 가질 수 있다. 상기 다이(14,15)들은 중공형이며, 각 리세스(16)의 베이스와 소통하는 좁은 덕트들(도시되지 않음)과 밸브(도시되지 않음)들을 다이들 내부에 한정하여, 상기 다이(14,15)들 사이의 핀치 바로 위의 리세스(16)들에 대해 흡입이 적용될 수 있다. 상기 다이(14,15)들의 회전축이 서로를 향해 탄성 부하가 걸려서, 상기 막(18)들은 회전축이 다이(14,15)들 사이를 통과함에 따라 압축되어, 그들의 최근접에서 상기 다이들은 각각의 리세스(16)의 바로 주위에서 12㎛ 이격된다.
상기 2개의 다이(14,15)들 바로 위에는 비도전성 가이드 블록(22)이 위치하며, 상기 막(18)은 상기 가이드 블록(22)의 하부 곡면과 상기 다이(14,15)들의 외부면 사이를 통과한다. 충전 물질(12)은 상기 가이드 블록(22)에 있는 덕트(24)들을 통하여 막들이 함께 오는 지점 바로 위에서 막(18)들 사이의 갭 안으로 공급되며, 각각의 덕트(24)는 주변 리세스(16) 세트들 중 하나와 정렬된다. 상기 막(18)들은 다이(14 또는 15)의 가열된 표면과 접촉함으로써 연화되며, 핀치 지점 위의 리세스(16) 안으로 흡입됨으로써 변형된다. 따라서, 상기 충전 물질(12)은 이 지점에서 상기 리세스(16)들을 충전한다.
고주파 발생기(26)는 정전 커플링(27)을 통해 다이(15)에 연결되며, 27.12 ㎒의 주파수에서 전류를 발생시킨다. 다른 다이(14)는 다른 정전 커플링(28)과 유도체(29)를 통해 접지 전위에 연결된다. 상기 정전 커플링(28)과 유도체(29)는 함께 동조 회로를 형성하며, 동조 회로는 그의 임피던스가 최소인 공진 주파수를 갖으며, 상기 유도체의 값은 공진 주파수가 발생기(26)의 주파수에 있도록 (또는 그와 근접하도록) 선택된다. 상기 장치(10)의 작동에 있어서, 상기 발생기(26)는 고주파 신호를 연속적으로 공급하여서, 상기 막(18)들이 다이(14,15)들 사이를 통과함에 따라서 막들은 유전성 용접된다. 상기 시트들(18)의 대향면들은 서로 충분히 용해되도록 가열되는데 반하여, 상기 다이들과 접촉하는 외부면들은 상기 다이(14,15)들의 온도로 있게 된다. 따라서, 작동시에, 각각 용접된 시트(18)의 웨브에 의해 함께 밀봉되어 연결되는 충전 캡슐(30)들의 배열은 상기 회전 다이(14,15)들 아래로부터 나온다. 상기 웨브가 각각의 캡슐(30) 주변에 주위에서 단지 12㎛의 두께를 가져서, 상기 캡슐(30)들은 웨브의 나머지로부터 용이하게 분리될 수 있다.
상기 중합 물질이 용접 공정에서 용해되기 때문에, 용융 물질의 비드(bead)가 각각의 캡슐(30) 내측 상의 용접 이음매 주위에 형성되어서, 상기 캡슐이 절단된 후, 상기 벽 두께는 이음매 주위에서 약간 두꺼워진다. 상기 캡슐(30)의 밀봉성으로 인해, 상기 물질(12)은 액체가 될 수 있어서, 광범위한 조제약이 그와 같은 캡슐(30)과 함께 전달될 수 있다. 예로서, 각각의 캡슐(30)은 10㎜의 길이, 7㎜의 폭인 타원형으로 될 수 있다. 시트(18)를 위하여, 즉 캡슐의 벽을 위하여 (히드록시프로필메틸셀룰로오스와 같은) 셀룰로오스 유도체의 사용은 조제약 응용을 위한 물질의 입증된 사용의 관점에서, 그리고 물에서의 유도체의 용해성 및 독성 효과의 결여라는 관점에서 장점을 갖는다.
상기 캡슐 벽의 용해성은 상기 캡슐이 환자의 위에서 신속하게 분해되며, 조제약의 신속한 반응을 일으킨다는 것을 의미한다. 일부 적용에 대하여, 반응의 속도는 극히 빠를 수 있다. 이 경우에, 또는 미적인 이유 때문에, 또는 맛 및 취급의 이유 때문에, 캡슐은 개선된 맛을 위하여 설탕 코팅, 또는 용해를 느리게 하도록 보다 낮은 용해성의 코팅과 같은 추가의 물질에 매립될 수 있다.
용접 장치의 기술로부터, 다이(14,15)들과 용접될 재료의 시트(18)들 사이에 직접적인 접촉이 만들어진다. 유전성 용접에 통상적으로 사용되는 장벽 시트(barrier sheets)들은 필요하지 않거나 또는 사용되지 않는다. 이러한 것은 조제약 사용을 위한 공정의 수용 가능성을 증가시키고, 특히 통상의 장벽 물질의 섬유 성질의 관점에서 잠재적 오염원의 사용을 회피한다. 본 발명에 따른 특별한 장점은 상기 캡슐(30)들이 액체로 충전될 수 있다는 점에 있다. 액체는 조제약적 활성 물질, 또는 액체 형태의 약제, 또는 조제약적 활성 오일 또는 기타 액체의 용액일 수 있다. 상기 충전 물질(12)은 시트(18)의 물질과 양립할 수 있어야 하며, 특히 물 또는 수용성 용액은 셀룰로오스 유도체의 높은 용해성 때문에 바람직하지 않다는 사실을 쉽게 이해할 수 있다. 상기 충전 물질은 선택적으로 예를 들면 자유-유동 분말이 될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 상술된 장치에 다양한 변경과 수정이 제공될 수 있다. 예를 들면, 3개의 시트들이 외부 시트에 리세스를 갖는 단일 작업에서 함께 용접될 수 있으며, 그 경우 각각 다른 물질을 보유할 수 있는 2-구획 캡슐이 생성될 수 있다. 조제약 규격 셀룰로오스 유도체가 매우 적합하나, 젤라틴과 같은 다른 물질들로 사용될 수 있다. 어느 경우든 상기 중합체 막에 가소제가 존재함으로써 리세스의 형성과 용접 방법 모두에 유익하게 된다. 상기 회전 다이는 상기 막들을 전체 용접 영역에 걸쳐 0.3㎜의 두께로 작아지도록 가압할 수 있으며, 그 경우 용접 방법에 있어서 용융 중합체는 각각의 리세스의 엣지에서 용접된 이음매 주위에 용융 물질의 비드를 생성하도록 유동하는 경향을 갖는다. 상기 회전 다이들은, 단순히 각각의 캡슐(30) 둘레에 얇은 웨브를 형성하기 보다는, 상기 캡슐들(30)을 웨브로부터 분리시키기 위한 펀치 기구를 합체시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 중합 물질로 제조된 막(18)들로부터 캡슐을 제조하기 위한 방법으로서,
    복수의 리세스(16)들을 형성하도록 상기 막(18)들을 변형시키는 단계,
    상기 리세스(16)들을 유동성 충전 물질(12)로 충전시키는 단계,
    상기 충전 물질(12)을 포함하는 복수의 캡슐(30)들을 형성하기 위해 상기 막(18)들을 함께 용접하는 단계, 및
    복수의 캡슐들을 형성하도록 상기 막(18)들의 잔류부로부터 상기 충전된 캡슐(30)들을 분리하는 단계를 포함하며,
    상기 막들은 소화 가능한(digestible) 수용성 중합 물질로 제조되고, 상기 용접은 한 쌍의 회전 다이(14,15)들 사이에서 발생하며,
    상기 용접은 10㎒ 내지 100㎒ 사이의 주파수로, 상기 회전 다이(14,15)들 사이에 고주파 전기 신호를 인가함으로써 초래되는 유전성 용접(dielectric welding)이며,
    용접 동안, 상기 각각의 막(18)은 건조하고, 상대 습도 30% 내지 70%의 주변 환경과 실제로 평형을 이루는 캡슐 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유전성 용접 단계는 정전 커플링(27,28)들을 사용함으로써 상기 회전 다이(14,15)들에 전기 신호를 인가하는 단계를 포함하는 캡슐 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 회전 다이(14)에 대한 전기 접속은 동조 회로(28,29)를 포함하는 캡슐 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 막(18)들은 수용성 셀룰로오스 유도체를 포함하는 캡슐 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 각각의 막(18)들은 수용성 또는 소화 가능한 가소제를 포함하는 캡슐 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막(18)들은, 리세스를 형성하기 위해 변형되기 전에, 주변 온도 이상으로 가열되는 캡슐 제조 방법.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이(14,15)들은 용접 작업이 진행되는 동안 각각의 리세스(16) 주변에 함께 밀봉되며, 용접 후에, 각각의 캡슐(30)을 둘러싸는 막은 캡슐(30)들이 잔류 웨브로부터 용이하게 분리될 수 있도록 10 내지 20 ㎛ 사이의 두께를 갖는 캡슐 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용접은 상기 다이들과 용접되는 상기 막들 사이에 장벽 시트들의 사용없이 수행되는 캡슐 제조 방법.
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