[发明专利]生产包含至少一种水溶性组分的粒料的方法

说明书

本发明涉及一种经由熔体挤出和在冷却剂中造粒而生产基于可热塑性加工的聚合物的粒料的方法，其中该粒料包含至少一种水溶性组分，还涉及对应粒料及其应用。

为了在生产之后的加工步骤过程中简化聚合物的处理，通常将这些聚合物转化成粒料，其呈颗粒状且可流动并且因此易于输送。这通过迫使熔融聚合物通过造粒口模并随后在水浴中冷却而实现。所得固化聚合物线料通过旋转切割机切断而得到或多或少呈圆柱形且长度为几毫米的粒料，并且一旦将这些粒料干燥以除去粘附在其表面上的水，就可以将它们包装和/或引入其他工艺中。常用的另一方案已知为水下造粒，其中迫使聚合物熔体通过口模板，并在水溢流的切割室内在远离该材料的口模板一侧由旋转刀-大多数由多重切割机构成-将通过口模板的聚合物熔体分割成小的部分，这些小的部分通过流过该室的冷却水送走并在该工艺过程中冷冻而得到球形或透镜状粒料。所述方法用于不溶于水中的聚合物。

对应的设备和方法例如描述于DE-A 2646309，US-A 4264553或US-A5143673中。这里经由孔板将热的塑料熔体由挤出机直接输送进入液体冷却剂中，此时为水。出来的塑料线料通过连与该孔板的切割设备粉碎而得到粒料，这些粒料由大多数情况下在回路中输送的水送走并分离和干燥。该液体冷却方法可以均匀和连续地生产非常小的粒度，并且在工业规模上向下扩展到亚毫米范围。由于使用具有高热容和高传热能力的冷却剂，实例是水，粒料在它们仍呈塑性时快速冷却，不会结块并且可以以非常均匀的形状和尺寸生产。

水溶性或水溶胀性聚合物通过该途径造粒是成问题的，因为该聚合物在水冷却工艺过程中可能完全或一定程度溶解，或者线料或粒料可能发生表面溶剂化和结块，这可能造成该工艺停止。

一种常用于将水溶性聚合物造粒的方法是在空气或惰性气体中冷却，其中将由挤出机中出来的聚合物线料置于用于该冷却工艺的带上并随后造粒。特氟隆带或链带或冷却的钢带(Sandvik带)适合该工艺并在相同速度下与引出的线料共同操作。经验表明这类工艺方案的生产力要比水冷却工艺小得多并且因此由该途径生产的产物昂贵。

另一方案是口模面(die-face)切割，其中将热的聚合物熔体在由挤出机中出来时通过旋转刀切断并通过空气流冷却。然而，该工艺不适合每一种聚合物且由于空气的低冷却容量而具有受限制的生产率。

包含活性成分的配制剂，例如包含维生素作为活性成分的配制剂用于保持人类和动物健康，与食品消耗平行给予或者以食品添加剂形式加入。动物营养要求许多所生产的涉及维生素、类维生素(vitaminoid)或其他食品增补剂的配制剂。用于该领域中的饲料以平均粒度为0.3-0.5mm的磨碎产品形式给予，并且饲料添加剂因此应具有大致相同的尺寸和均匀度，若要避免分层的话。均匀的粒度在药物产品用粒料的生产中也特别重要，因为溶解行为以及因此生物利用率取决于粒度。因此，迄今为止对食品增补剂、饲料添加剂或药物产品用粒料所用生产方法大多数是复杂且昂贵的研磨、造粒和喷雾方法。

存在包含活性成分且通过熔体挤出生产的众所周知的制剂。例如由EP-A 240904和EP-A 240906已知包含活性成分的水溶性聚合物，优选乙烯基吡咯烷酮共聚物的熔体的挤出。EP-A 240906也描述了用于包含活性成分且包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的共聚物、乙酸乙烯酯和巴豆酸的共聚物以及乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物的熔体挤出方法。该成型方法使用注塑或挤出，随后是在线料仍呈塑性时例如经由口模面切割而得到粒料的成形方法，或者是得到片剂的成形方法。该成型方法在所有提到的实施例中在空气中进行。所得药物剂型通常为水溶性的。

例如，DE-A 19536387也描述了包含维生素的产品的熔体挤出和成型。将水溶性热塑性羟丙基纤维素用作基体。在实施例中，通过成型压延机压缩由维生素C或β-胡萝卜素与羟丙基纤维素制成的熔体而得到片剂。还提到将水溶性基体口模面切割而得到粒料。

尽管这类水溶性配制剂可以通过熔体挤出并随后在空气中造粒而生产，但缺点是由于不良热消散，该方法通常不能获得所需的(小)粒度和均匀性并且通常难以在工业规模上实施。

US 6,632,389公开了通过水下造粒或在烃下造粒而生产包含生物活性物质的粒料。详细说明了在该冷却剂中适当控制pH值以实现具有pH依赖性溶解性的聚合物的水下造粒。仅以非常一般的措辞提到了在冷却剂如矿物油或植物油中的造粒。

然而，已经发现烃类原则上不适合作为冷却剂。

本发明的目的是发现一种将可热塑性加工的水溶性或水溶胀性聚合物在冷却剂中造粒的改进方法。