用于基于微细分散的乙烯基内酰胺聚合物的高强度片剂粘合剂,及其制备和应用

摘要

由乙烯基内酰胺聚合物组成的、粉末形式的、微细分散的粘合剂，其中粘合剂的平均粒度最高35μm，表观密度小于0.2g/ml。

说明书

本发明涉及基于微细分散的、粉末形式的乙烯基内酰胺聚合物的粘合剂，其中粘合剂的平均粒度最高35μm，表观密度最高0.2g/ml。粘合剂优选为空心球或这种空心球的部分的形式，其壁厚小于3μm，其中直径与壁厚的比例大于10。本发明还涉及制备这种粘合剂颗粒的方法，及其用于制备高强度片剂的应用。

通常在压制剂量形式的生产中使用粘合剂，以提高抗破碎性和抗脆性。通常存在两种片剂制备方法：湿制粒法和直接压片法。可根据这些应用将粘合剂分为湿粘合剂和干粘合剂。如名字所暗示的，干粘合剂的应用以干的形式进行，即不发生在溶剂中的溶解。直接压片法自然是更加成本有效的方法，因为仅仅需要混合各个组分，但是开发经常失败，因为不能获得有效的干粘合剂。片剂中使用的医药物质以及许多其它物质具有差的压片性质，尤其归因于在压制过程中不可能在这些物质的固体颗粒之间产生任何粘合，或者物质太有弹性以致在弹性松弛时又破坏粘合。由片剂中高比例的粘合剂来对此进行补偿在原则上自然将是可能的。但是，这不是优选的，因为由此增加了片剂的质量和体积，然后几乎不能吞下片剂。此外，高比例的粘合剂延长了崩解时间和活性成分的溶解。因此许多医学物质不能通过直接压片法来配制。

干粘合剂的作用在轧辊压制中也是决定性的，因为在这种情况下，在片剂成分的颗粒之间产生强的内聚力也是必要的。如果不是这种情况的话，轧辊压制的结果是机械不稳定的，粉碎时事实上又崩解成初始粒度，流动差，在随后的压片中提供的抗破碎性和抗脆性不够。

目前，不能获得具有解决这些问题的足够粘合性质的干粘合剂。

经常使用的常规粘合剂的例子是乙烯基内酰胺聚合物。乙烯基内酰胺聚合物是可商业获得的，例如以名称Kollidon(BASF Aktiengessellschaft)和Plasdone(International Speciality Products Inc.)出售。这些产品的平均粒度为50～250μm。颗粒具有厚壁的或不规则的结构，并且具有相对高的表观密度(参看V.Bühler，“Polyvinylpyrrolidone Excipients forPharmaceuticals”，第18～20和186～188页，Springer-Verlag BerlinHeidelberg，2005)。

EP-A 545209公开了制备粉末形式的、不溶于水的乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物，其通过雾化水性分散体获得。

EP-A 714 919公开了通过喷雾干燥制备粉末形式的聚乙烯基吡咯烷酮/过氧化氢复合物，其中喷雾干燥在相对低压下进行。

EP-A 1 437 375公开了具有高表观密度的、粉末形式的乙烯基吡咯烷酮聚合物，其在旋转盘的帮助下通过雾化获得。

本发明的目的是找到基于聚乙烯基内酰胺的粘合剂，其具有改进的用于制备非常稳定的片剂的粘合性质。

我们已经发现，通过基于微细分散的、粉末形式的乙烯基内酰胺聚合物的粘合剂，其平均粒度为1～35μm，来达到这一目的。

这些粘合剂优选为空心球或这种空心球的部分的形式，其中空心球的壁厚小于3μm，空心球的直径与壁厚的比例大于10∶1。

用于确定平均粒度的方法是得自光衍射的D(4，3)值。这种粒度应该小于35μm，优选小于30μm，尤其优选小于20μm，平均粒度下限为2μm。

空心球或其部分或碎片的壁厚因该优选小于3.0μm，尤其是小于2.5μm，尤其优选小于2.0μm，下限为0.05μm，空心球的直径与壳厚的比例应该大于10∶1，优选大于12∶1，尤其优选大于15∶1。

表观密度通常小于0.2g/ml，尤其是0.05～0.18g/ml。根据Pharm.Eur.2.9.15确定表观密度。

BET表面积通常大于每克1m²，可高达50m²/g。

根据本发明，聚乙烯基内酰胺是指溶于水的均聚物、共聚物、三元共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。这些聚合物可包括N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺或其混合物作为具有内酰胺结构的以下单体。

合适的另外的共聚单体是饱和C₁～C₂₀羧酸的乙烯酯，例如：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯。

乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的溶于水的共聚物是特别优选的，乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的比例为60∶40～80∶20是非常特别优选的，尤其是比例为6∶4(重量)，K值为25～30的N-乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物。

N-乙烯基吡咯烷酮的均聚物是另外优选的。

Fikentscher K值，聚合物分子量的量度，可为10～120，优选12～90，特别优选15～60。

根据本发明优选的粘合剂是由100重量％聚乙烯基内酰胺聚合物组成的那些粘合剂。但是，如果需要的话，可加入另外的物质。

因而，可加入增塑物质以提高粘合剂的塑性。可使用的增塑物质是通常的增塑剂，如柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯、丙二醇、甘油、聚乙二醇和类似的已知物质。在本发明的粘合剂中，这些物质的比例为0～20重量％，优选小于10重量％。

除了乙烯基内酰胺聚合物，本发明的粘合剂另外也可包括表面活性物质。表面活性物质是减少界面处界面张力的物质。根据本发明使用的表面活性物质是表面活性剂，尤其是HLB(HLB＝亲水-亲油平衡)大于10的表面活性剂。在Fiedler，Lexikon der Hilfsstoffe，Editio Cantor VerlagAulendorf，第5版，第117～121页中有合适物质的清单。合适的表面活性剂的例子是脂肪酸的盐，例如月桂酸钠、硬脂酸钠、油酸钠或棕榈酸钠，烷基硫酸酯的盐，例如月桂基硫酸钠。也合适的是聚乙氧基化脱水山梨醇脂肪酸酯，如聚山梨酸酯20或乙氧基化12-羟基硬脂酸或聚甘油脂肪酸酯。蓖麻油或氢化蓖麻油的乙氧基化衍生物也是合适的，例如35mol环氧乙烷与蓖麻油的反应产物或40ml环氧乙烷与氢化蓖麻油的反应产物。这种表面活性剂可使用的量为0～20重量％，优选最高10重量％。

喷雾干燥方法适合于制备本发明的产品，需要在喷嘴的帮助下微细地雾化乙烯基内酰胺聚合物的溶液，然后在热空气流中干燥。优选处理水溶液。

可使用单流体喷嘴或多流体喷嘴来雾化。特别合适的多流体喷嘴是双流体喷嘴。重要的是，获得小滴并且干燥的颗粒不粘在一起。

对于具体类型的喷嘴，在高压下进行雾化。在通过单流体喷嘴雾化时，已证明0.1～3mm的喷嘴直径是合适的，优选0.2～1mm，特别优选0.4～0.8mm，已证明大于8MPa的压力是特别合适的，优选大于12MPa，非常特别优选大于16MPa。在单流体喷嘴的情况下，雾化压力可高达25MPa。在通过双流体喷嘴雾化时，已证明0.6～10mm的喷嘴直径(流体侧)是合适的，优选0.8～3mm，特别优选1～3mm，已证明大于0.2MPa雾化气体的压力是合适的，特别优选大于0.4MPa，非常特别优选大于0.6MPa。雾化气体的压力可高达1MPa。合适的雾化气体与用于干燥的气体相同。

被雾化的溶液的固体浓度为1～35重量％，优选3～25重量％，特别优选5～15重量％。

在优选实施方案中，将喷雾溶液预热至40～180℃的温度。

雾化可在任何常规设计的喷雾塔中进行。可使用的干燥气体是空气或惰性气体如氮气、氩气或氦气，其可与流体小滴并流或逆流地通过干燥塔。优选并流地使用干燥气体。干燥气体的塔入口温度为80～250℃，优选100～200℃。塔出口温度为40～130℃，优选50～110℃。

溶剂的气化可在大气压力下和稍微升高或降低的压力下(+/-0.01MPa)进行。可例如通过旋流器或过滤器从气流中除去得到的粉末。

已经令人惊奇地发现，具有特定形状颗粒的、基于乙烯基内酰胺聚合物的粘合剂具有大大提高的粘合剂活性。

附图图示地描述了本发明的颗粒(I)和现有技术的颗粒(可商业获得产品；II：Kollidon VA 64；III：Plasdone S 630)。

为了在加工之前进一步降低本发明粘合剂的粒度，如果需要的话，可使用常规研磨机，例如空气喷射研磨机、具有带有针状物的盘的研磨机(pinned-disk mill)，研磨以这种方式喷雾的产品。可通过研磨调节平均粒度例如至1～20μm的值。

通常通过与配方的其它成分混合并随后压成片剂或压制物，来使用本发明的产品。对此决定性的一点是将干粘合剂均匀分布在混合物中。在一个具体实施方案中，在混合之后，也可加入水、蒸汽或有机溶剂，从而部分溶解小颗粒，并导致片剂或压制物的高强度。

片剂通常在片剂压制机中制备，压制物在轧辊压制机中制备。为了进一步加工，将压制物又粉碎成颗粒(其可与另外的添加剂混合)，并可例如被压制成片剂。轧辊压制的方法也称为干制粒法。

压制成片剂可在最高800MPa的压缩力下进行。

在本发明的粘合剂帮助下获得的片剂具有高强度。强度可为40～600N。

配方中干粘合剂的比例应该为0.5～20重量％，优选1～15重量％，特别优选2～12重量％。本发明的干粘合剂具有巨大粘合性质的事实，使得可压制性差的活性成分和赋形剂也可能被压制，尤其是当它们也以高浓度存在时。

由于微细颗粒，本发明的粘合剂自身具有相对差的流动性。因而，与其它成分的混合物的流动性也应该相对差。然而，令人惊奇的是，在这些情况下，已经证明流动性是较好的。

粘合剂经常是增加压片过程中的排出力(ejection force)的粘性物质，因而可能导致许多问题，例如片剂的强度降低、覆盖(capping)、压制工具和模具壁的温度显著升高、压制机的磨损增加等。完全出乎意料地，本发明的粘合剂表现出润滑作用，因为压片过程中的残留和排出力明显低于不使用粘合剂或使用常规粘合剂的情况。

制备方法以及由此的优选的空心球形或壳状结构，对于粘合剂的特殊作用(其表现为片剂的高抗破碎性和低脆性)也是决定性的。因而，由研磨制备的产品显示出相同平均粒度的粘合剂明显更小的作用。

虽然片剂有较高的机械强度，但是令人惊奇地可发现崩解时间没有延长。总的来说，具有本发明粘合剂的片剂的崩解时间是快的。

总之，本发明的粘合剂导致具有特别机械性质的片剂，它们使得可压制难以或根本不能压制的医药物质，它们使得可降低总的片剂质量或片剂体积，并且它们保证压片方法没有阻碍地进行。

本发明的粘合剂尤其适合于制备通常难以压制的以下活性药物成分的片剂：

扑热息痛、立痛定、乙酰水杨酸、抗坏血酸、酒石酸甲氧乙心安酯、布洛芬、伪麻黄素HCl、苯海拉明HCl、乘晕宁、消炎痛、双氯芬酸钠、N-乙酰半胱氨酸、丙硫咪唑、α-甲基多巴、氢氧化铝、硅酸镁、氨必西林、氨酰心安HCl、卡托普利、甲腈咪胺、diltiazem、灰黄霉素、左旋咪唑、氢氧化镁铝、碳酸镁、甲苯咪唑、安宁、metamizole、灭滴灵、硫酸新霉素、土霉素HCl、呋喃妥因、制霉菌素、烟酸、苯妥英、炎痛喜康、吡嗪酰胺、ranitidine、四环素、阿莫西林、二磷酸氯喹、乙胺丁醇、gemfibrozil、扑湿痛、甲福明HCl、萘啶酸、甲氧萘丙酸、丙磺舒、利福平、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺多辛、新诺明、磺胺噻唑、丙戊酸、异搏定、阿昔洛维、别嘌呤醇、苯扎贝特、卡比多巴、头孢呋辛、cephachlor、卷须霉素、非诺贝特、α-硫辛酸、pentoxyfylline、吡拉西坦、普罗帕酮HCl、聚酰胺纤维、心得怡、舒必利、曲马朵、痛立定。

实施例

使用的喷雾干燥器是来自Niro的Minor型中试工厂喷雾塔(实施例1、3～8、12、13)，或来自Zimmerling的直径7m的生产喷雾塔(实施例2)。

除非另外说明，百分比数据是指重量百分比。

实施例1

在入口空气温度为170℃下，在喷雾干燥器中干燥Kollidon K30，K值为30(在1重量％溶液中测定)的聚乙烯基吡咯烷酮，的10％浓度水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至80℃，使用压力为16MPa的单流体喷嘴(直径0.5mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为85℃。

得到平均粒度为17μm、表观密度为0.12g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和其碎片(壳)。

实施例2

在入口空气温度为150℃下，在喷雾干燥器中干燥Kollidon VA 64(K值为28(在1重量％水溶液中测定)、重量比为6∶4的N-乙烯基吡咯烷酮(VP)和乙酸乙烯酯(VAc)的共聚物)的10％浓度水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至80℃，使用压力为18MPa的单流体喷嘴(直径1.2mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为72℃。

得到平均粒度为15μm、表观密度为0.10g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，壁厚为1.0μm。

实施例3

制备和在入口空气温度为145℃下，在喷雾干燥器中干燥10％Kollidon 30(聚乙烯基吡咯烷酮，K值为30)和0.3％柠檬酸三乙酯的水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至75℃，使用压力为16MPa的单流体喷嘴(直径0.5mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为71℃。

得到平均粒度为16μm、表观密度为0.11g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.2μm。

实施例4

制备和在入口空气温度为145℃下，在喷雾干燥器中干燥10％Kollidon 30和0.5％聚山梨醇酯80的水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至75℃，使用压力为16MPa的单流体喷嘴(直径0.4mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为71℃。

得到平均粒度为13μm、表观密度为0.11g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为0.9μm。

实施例5

制备和在入口空气温度为165℃下，在喷雾干燥器中干燥5％KollidonVA64和0.1％月桂基硫酸钠的水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至78℃，使用压力为20MPa的单流体喷嘴(直径0.4mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为79℃。

得到平均粒度为13μm、表观密度为0.09g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为0.8μm。

实施例6

在入口空气温度为170℃下，在喷雾干燥器中干燥重量比为1∶1的N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺的共聚物(K值为65，在1重量％水溶液中测定)的水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至80℃，使用压力为18.5MPa的单流体喷嘴(直径0.4mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为83℃。

得到平均粒度为19μm、表观密度为0.12g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.4μm。

实施例7

在入口空气温度为160℃下，在喷雾干燥器中干燥重量比为90∶10的乙烯基吡咯烷酮和月桂酸乙烯酯的共聚物(平均分子量为20000道尔顿，K值为19)的12重量％水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至90℃，使用压力为16MPa的单流体喷嘴(直径0.5mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为77℃。

得到平均粒度为16μm、表观密度为0.11g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.0μm。

实施例8

制备和在入口空气温度为165℃下，在喷雾干燥器中干燥10％KollidonVA 64和0.25％Cremophor RH 40(氢化蓖麻油与45mol环氧乙烷的反应产物)的水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至78℃，使用压力为20MPa的单流体喷嘴(直径0.4mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为79℃。

得到平均粒度为13μm、表观密度为0.10g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.0μm。

实施例9

测试粘合剂在抗坏血酸中的作用

使2.00kg抗坏血酸、2.31kg Ludipress(93.0％乳糖、3.5％聚烯吡酮和3.5％crospovidone的共加工产物)、0.50kg粘合剂、0.15kg crospovidone(Kollidon CL，BASF)、0.0125kg胶态氧化硅(Aerosil 200，Degussa)和0.025kg硬脂酸镁通过0.8mm筛子进入Turbula混合器中，混合10min。在仪器的偏心压机(EKO，来自Korsch)中，将这一混合物压制成直径为12mm、总重量为500mg的双平面片剂。压缩力为18kN。

测试以下粘合剂：

实施例2的产品

实施例5的产品

实施例8的产品

Kollidon VA 64 BASF商品，平均粒度为54μm，表观密度为0.26g/ml

Plasdone S 630(6.4VP/VAc共聚物)ISP商品，平均粒度为64μm，表观密度为0.23g/ml

研磨Kollidon VA 64BASF商品，平均粒度为18μm

  粘合剂  静止角(°) 抗破碎性(N) 排出力(N)  无粘合剂  38.8 50 610  实施例2  34.4 146 290  实施例5  34.0 182 310  实施例8  34.8 165 260  Kollidon 64商品  37.1 96 850  Plasdone S 630商品  37.3 94 910  研磨Kollidon VA 64  36.1 112 820

实施例10

测试粘合剂在对乙酰氨基酚中的作用

使2.5kg扑热息痛、0.655kg微晶纤维素、0.225kg粘合剂、0.105kgcrospovidone(Kollidon CL，BASF)、0.,025kg胶态氧化硅(Aerosil 200)和0.015kg硬脂酸镁通过0.8mm筛子，在Turbula混合器中混合20min。然后在旋转压片机(Korsch PH 106)中，将混合物压制成直径为16mm、总重量为705mg的片剂。压缩力为10kN。

测试以下粘合剂：

实施例2的产品

Kollidon VA 64 BASF商品，平均粒度为54μm

  粘合剂  抗破碎性(N)  脆性(％)  崩解(sec.)  实施例2  94  0.4  9  Kollidon 64商品  56  2.0  12

实施例11

测试粘合剂在布洛芬配方中的作用

使4.0kg布洛芬、0.3kg微晶纤维素、0.3kg粘合剂、0.2kg crospovidone(Kollidon CL，BASF)、0.06kg硅胶(Aerosil 200)和0.03kg硬脂酸镁通过0.8mm筛子，在Diosna混合器中混合10min。然后在旋转压片机(KorschPH106)中，将混合物压制成直径为12mm、总重量为489mg的片剂。压缩力为9kN。

测试以下粘合剂：

实施例5的产品

Kollidon VA 64 BASF商品，平均粒度为57μm

  粘合剂  抗破碎性(N)  脆性(％)  崩解(min.)  实施例5  92  ＜0.1  9  Kollidon 64商品  63  0.4  13

实施例12

在入口空气温度为135℃下，在喷雾干燥器中干燥聚乙烯基己内酰胺(K值为23.5，乙醇中5％浓度)的18％浓度水溶液。使用气体压力为0.4MPa的双流体喷嘴(直径：流体进料3mm，用于气体的环状间隙1mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为74℃。

得到平均粒度为15μm、表观密度为0.10g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.1μm。

实施例13

在入口空气温度为153℃下，在喷雾干燥器中干燥Kollidon VA 64的30％浓度水溶液。在雾化之前将喷雾溶液加热至87℃，使用气体压力为0.6MPa的双流体喷嘴(直径：流体进料2mm，用于气体的环状间隙1mm)雾化至微细小滴。出口空气温度为83℃。

得到平均粒度为15μm、表观密度为0.12g/ml的微细粉末。

显微镜下的观察表明，存在空心球和空心球碎片(壳)，其壁厚为1.5μm。